-
Gebiet der
Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Absorbens-Verbundmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung
und insbesondere ein einheitlich geschichtetes Verbundmaterial mit
einer ersten Schicht und einer zweiten Schicht, die vollständig durch
eine Übergangszone
miteinander verbunden sind.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Aus Holzpulpe erhaltene Cellulosefasern
wurden in verschiedenen Absorbens-Artikeln verwendet, beispielsweise
in Windeln, Inkontinenzprodukten und Produkten für die weibliche Hygiene. Absorbens-Artikel sollen
eine hohe Absorptionskapazität
für Flüssigkeiten
haben, sowie gute Trocken- und Naßfestigkeits-Charakteristika,
um sie dauerhaft für
die Anwendung und effektiv für
die Flüssigkeitsregulierung
zu machen. Zusätzlich
zur Absorptionskapazität
ist ein günstiges
Charakteristikum eines Absorbens-Artikels die Fähigkeit, rasch Flüssigkeit
zu absorbieren. Beispielsweise haben Windeln und andere Hygieneprodukte,
die keine ausgesprochene Komponente zur Aufnahme von Flüssigkeit
aufweisen, den Nachteil, dass Flüssigkeit
austritt und eine Rückfeuchtung
erfolgt (d. h. Feuchtigkeitsgefühl
bei der Berührung
nach der Verwendung). Hygieneprodukte, die nur eine stark speicherfähige ungewebte
Aufnahmeschicht aufweisen, weisen den Nachteil der Fähigkeit
einer raschen temporären
Flüssigkeitsspeicherung
und des Flüssigkeitsaustritts
auf. Hygieneprodukte, die Aufnahmeschichten auf Cellulosebasis enthalten,
weisen den Nachteil auf, dass sie durch die temporäre Speicherkapazität der Cellulosefasern
rückfeuchten
und keine komplette Flüssigkeitsabfuhr
erfolgt. Darüber hinaus
weisen Aufnahmematerialien auf Cellulosebasis eine schlechte Feuchtigkeits-
und Trocken-Integrität auf.
-
Eine Lösung des Problems der Bereitstellung
von Absorbens-Artikeln, die die vorteilhaften Eigenschaften einer
hohen Absorptionskapazität,
einer raschen Flüssigkeitsaufnahme,
einer reduzierten Flüssigkeitsabgabe
und einer überlegenen
Rückfeuchtungs-Leistungsfähigkeit
aufweisen, war die Herstellung von Absorbens-Materialien, die mehre re
Schichten enthalten. Beispielsweise führt die Kombination einer Schicht mit
raschen Flüssigkeitsaufnahme-Charakteristika
mit einer anderen Schicht mit einer hohen Absorptionskapazität zu einem
Produkt, das die Vorteile beider Schichten aufweist. Einige Verbesserungen
der Leistungsfähigkeit
von Produkten, die mehrere Schichten aufweisen, richteten sich auf
die Integration der Schichten. Versuche, zu einer verbesserten Integration
umfassen typischenrweise Methoden zur Bindung einer Schicht an die
nächste.
Ein erhöhtes
Vermischen von beispielsweise einer Schicht zur Flüssigkeitsaufnahme
und einer Schicht zur Flüssigkeitsspeicherung
kann die Flüssigkeitskommunikation
und -geschwindigkeit sowie die Trocknungswirksamkeit verbessern,
bei der die Aufnahmeschicht Flüssigkeit
an die Speicherschicht abgibt, wodurch die Gesamtaufnahmefähigkeit
des Produkts verbessert wird.
-
Trotz der Vorteile von mehrschichtigen
Absorbens-Materialien bestehen Probleme bezüglich der wirksamen Schicht
zur Flüssigkeitskommunikation
von Schichten verschiedener Materialien und bezüglich der Wirtschaftlichkeit
der Herstellungskosten, der Handhabung und der Bindung der einzelnen
Schichtkomponenten.
-
Daher besteht ein Bedürfnis nach
einem integrierten Absorbens-Material, welches ein trockenes Gefühl vermittelt
und Flüssigkeit
rasch aufnimmt, aus einem stark speichernden Vliesmaterial mit einer
raschen temporären
Speicherkapazität
und einer raschen Flüssigkeitsaufnahme
aus Cellulosefasern, wie einem vernetzten Cellulosekissen. Durch
die vorliegende Erfindung soll dieses Bedürfnis befriedigt und weitere
Vorteile erzielt werden.
-
Kurze Beschreibung
der Figuren
-
Die vorstehenden Aspekte und zahlreiche
Vorteile der Erfindung werden deutlicher unter Bezugnahme auf die
folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren,
die folgendes darstellen:
-
1 ist
eine schematische Ansicht eines repräsentativen einheitlichen Schichtverbundmaterials,
das erfindungsgemäß hergestellt
wurde;
-
2 stellt
eine schematische Ansicht eines Absorbens-Materials dar, das ein
einheitliches Schichtverbundmaterial enthält, das erfindungsgemäß hergestellt
wurde,
-
3 ist
eine schematische Ansicht eines weiteren Absorbens-Materials, das
ein einheitliches Schichtverbundmaterial, hergestellt gemäß der Erfindung,
enthält;
-
4 ist
eine schematische Ansicht eines weiteren Absorbens-Materials, das
ein einheitliches Schichtverbundmaterial, hergestellt gemäß der Erfindung,
enthält;
-
5 ist
eine schematische Ansicht eines weiteren Absorbens-Materials, das
ein einheitliches Schichtverbundmaterial, hergestellt gemäß der Erfindung,
enthält;
-
6 ist
eine schematische Ansicht eines weiteren Absorbens-Materials, das
ein einheitliches Schichtverbundmaterial, hergestellt gemäß der Erfindung,
enthält;
-
7 ist
eine schematische Ansicht eines weiteren Absorbens-Materials, das
ein einheitliches Schichtverbundmaterial, hergestellt gemäß der Erfindung,
enthält;
-
8 ist
eine grafische Darstellung, die die Wirkung einer ersten Schichtfaser
Denier-Zahl und
der Porengröße auf die
Aufnahmezeit und die Rückfeuchtung
von Windeln zeigt, die ein repräsentatives
einheitliches Schichtverbundmaterial, hergestellt gemäß der Erfindung,
enthalten;
-
9 ist
eine grafische Darstellung, die die Wirkung des Bindemittelsystems
auf die Aufnahmezeit und die Rückfeuchtung
von Windeln darstellt, die repräsentative
einheitliche Schichtverbundmaterialien, hergestellt gemäß der Erfindung,
enthalten;
-
10 ist
eine grafische Darstellung, die die Wirkung des Bindemittelsystems
auf die Aufnahmezeit und die Rückfeuchtung
von Windeln darstellt, die repräsentative
einheitliche Schichtverbundmaterialien, hergestellt gemäß der Erfindung,
enthalten;
-
11 ist
eine Fotomikrographie (15,0 × Vergrößerung)
eines Teils eines repräsentativen
einheitlichen Schichtverbundmaterials, hergestellt durch eine Luftlegemethode
gemäß der Erfindung;
-
12 ist
eine Fotomikrographie (100 × Vergrößerung)
eines Teils des repräsentativen,
einheitlich geschichteten Verbundmaterials, dargestellt in der 11;
-
13 ist
eine Fotomikrographie (15 × Vergrößerung)
eines Teils des repräsentativen,
einheitlich geschichteten Verbundmaterials, hergestellt nach einer
Nasslegemethode gemäß der Erfindung;
-
14 ist
eine Fotomikrographie (100 × Vergrößerung)
eines Teils des repräsentativen,
einheitlich geschichteten Verbundmaterials, dargestellt in 13;
-
15 ist
eine Fotomikrographie (15 × Vergrößerung)
eines Teils des repräsentativen,
einheitlich geschichteten Verbundmaterials, hergestellt durch einer
Schäumungsmethode
gemäß der Erfindung;
-
16 ist
eine Fotomikrographie (100 × Vergrößerung)
eines Teils des repräsentativen,
einheitlich geschichteten Verbundmaterials, darstellt in 15;
-
17 ist
eine Fotomikrographie (15 × Vergrößerung)
eines Teils des repräsentativen,
einheitlich geschichteten Verbundmaterials, hergestellt durch eine
Schäumungsmethode
gemäß der Erfindung;
-
18 ist
eine Fotomikrographie (100 × Vergrößerung)
eines Teils des repräsentativen,
einheitlich geschichteten Verbundmaterials, dargestellt in 17;
-
19 ist
eine Fotomikrographie (12 × Vergrößerung)
einer Übergangszone
eines repräsentativen, einheitlich
geschichteten Verbundmaterials, hergestellt durch eine Schäumungsmethode
gemäß der Erfindung;
und
-
20 ist
eine Fotomikrographie (40 × Vergrößerung)
der Übergangszone
des repräsentativen,
einheitlich geschichteten Verbundmaterials, dargestellt in 19.
-
Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
-
Gemäß einem Merkmal betrifft die
vorliegende Erfindung ein Absorbens-Verbundmaterial wie in Anspruch
1 definiert.
-
Das Verbundmaterial weist einen Schichtaufbau
auf, bei dem es Strata oder Schichten umfasst, und es ist einheitlich,
da die Schichten integral durch eine Übergangszone verbunden sind
unter Bereitstellung von zwei Schichten in inniger Flüssigkeitsübertragung.
Im Allgemeinen besteht das absorbierende Verbundmaterial aus einer
ersten Schicht, die ein hydrophobes Fasermaterial umfasst, das keine
Körperflüssigkeiten
absorbiert und das eine offene und massige Schicht bildet, die ein
relativ geringes Basisgewicht aufweist, und aus einer zweiten Schicht,
die ein hydrophiles Fasermaterial umfasst, wie vernetzte Cellulosefasern
und ein Basisgewicht aufweist, das größer ist als das der ersten
Schicht. Beide Schichten umfassen auch ein Bindemittel, um eine
Bindung zwischen den Fasern der ersten Schicht, zwischen den Fasern
der zweiten Schicht und zwischen den Fasern auf der Oberseite und
der zweiten Schicht des einheitlich geschichteten Verbundmaterials zu
bewirken. Das erfindungsgemäße einheitlich
geschichtete Verbundmaterial kann in zahlreiche Absorbens-Produkte
und -Gegenstände
eingearbeitet werden, um eine rasche temporäre Speicherkapazität zu bewirken,
die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsaufnahme
zu erhöhen,
das Austreten von Flüssigkeit
zu verringern und die Wiederbenetzung und das Trockengefühl des absorbierenden
Gegenstandes zu verbessern.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal der
Erfindung wird ein Verfahren, wie in Anspruch 25 definiert, zur Herstellung
eines einheitlich geschichteten Verbundmaterials bereitgestellt.
Die erfindungsgemäßen Verfahrensweisen
umfassen eine Nassschichtung, Trockenschichtung und ein Schäumungsverfahren.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal wird
ein bevorzugter absorbierender Gegenstand, zum Beispiel ein Hygieneprodukt,
wie in Anspruch 16 definiert, bereitgestellt, der das einheitlich
geschichtete Verbundmaterial der Erfindung enthält.
-
Unter Bezugnahme auf die 1 umfasst das einheitlich
geschichtete Verbundmaterial der Erfindung, das allgemein durch
die Bezifferung 10 bezeichnet wird, eine erste Schicht 12 und
eine zweite Schicht 14. Die erste Schicht des einheitlich
geschichteten Verbundmaterials dient in erster Linie als eine Aufnahmeschicht, die
rasch Flüssigkeit
an dem Punkt des Insults aufnehmen kann und anschließend die
Flüssigkeit
rasch in die zweite Schicht passieren lässt. Die erste Schicht dient
auch als eine Schicht zur Anti-Rückbenetzung
mit einer größeren Porengröße und einer
geringeren Hydrophilie als die zweite Schicht. Die zweite Schicht
dient dazu, rasch Flüssigkeit
aus der ersten Schicht abzuziehen und dient auch als temporäres Reservoir
für den
Flüssigkeitsstrom,
der durch die Freisetzung von Körperflüssigkeiten
bewirkt wird. Repräsentative
Verbundmaterialien der Erfindung, die erfindungsgemäß hergestellt
werden, sind in den 11–20 dargestellt. Die im Wesentlichen
homogenen einzelnen Faserschichten treten deutlich in den 11, 13, 15 und 17 zu Tage.
-
Die Übergangszone des Verbundmaterials,
die die erste und die zweite Schicht integral verbindet und eine
innige Strömungsverbindung
ergibt, umfasst Fasern aus einer Schicht, die sich in die andere
erstreckt. Die Übergangszone
kann hydrophobe Fasern enthalten, die sich von der ersten Schicht
in die zweite Schicht erstrecken, sowie hydrophile Fasern, die sich
von der zweiten Schicht in die erste Schicht erstrecken. Die erste Schicht
kann im Wesentlichen flächengleich
mit der zweiten Schicht sein und die Übergangszone ist im Wesentlichen
flächengleich
mit mindestens einer der Schichten des Verbundmaterials. Die Übergangszone
des einheitlich geschichteten Verbundmaterials wird in den 11–20 dargestellt,
die Beispiele für
Verbundmaterialien zeigen, die erfindungsgemäß gebildet wurden. Unter Bezugnahme
auf diese Figuren liegt die Übergangszone
in dem Verbundmaterial im Allgemeinen zwischen den im Wesentlichen
homogenen Gebieten der einzelnen Schichten und wird als Gebiet des
Verbundmaterials definiert, in dem die Fasern von einer Schicht mit
Fasern der anderen Schicht vermischt sind. Die Übergangszone wird klar in den 19 und 20 veranschaulicht, die die sich vermischenden
Fasern zeigen, die sich von einer Schicht in die andere bei Beispielen für Verbundmaterialien
erstrecken, die durch Luftlegen, Nasslegen und Schaumbildungsmethoden
hergestellt wurden. Bezugnehmend auf die 19 und 20 ist
die Übergangszone
des Verbundmaterials gekennzeichnet durch die Vermischung von relativ
glatten, röhrenförmigen hydrophoben
Fasern (d. h. Polyethylenterephthalatfasern) der ersten Schicht
mit den relativ knotigen, bandförmigen
hydrophilen Fasern (d. h. vernetzten Cellulosefasern) der zweiten
Schicht.
-
Die erste Schicht des absorbierenden
Verbundmaterials ist im Allgemeinen eine hydrophobe Schicht, die
ein hydrophobes Fasermaterial enthält (d. h. eine oder mehrere
hydrophobe Faser(n)). Andere Fasern, wie hydrophile Fasern, können in
die erste Schicht einbezogen sein, sofern die gesamte erste Schicht
relativ weniger hydrophil bleibt als die zweite Schicht. Die zweite
Schicht kann aus natürlichen
und/oder synthetischen Fasern bestehen, die Körperflüssigkeiten nicht wesentlich
absorbieren und die eine offene (d. h. poröse) und massige Schicht oder
Gewebe bzw. Vlies bilden. Die Porengröße der ersten Schicht ist vorzugsweise
größer als
die der zweiten Schicht und ermöglicht
eine wirksame Flüssigkeitsübertragung
und Drainage zur zweiten Schicht. Geeignete synthetische Fasern
umfassen beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen, Polypropylen,
Nylon, Latex, Rayon. Die synthetischen Fasern liegen in einer Menge
bis zu etwa 90 Gew.-% der ersten Schicht vor. Geeignete natürliche Fasern
umfassen beispielsweise Baumwolle, Wolle, Holzpulpe, Stroh, Kenaf
und andere Cellulosefasern. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
sind die Ceilulosefasern vernetzte Cellulosefasern in einer Menge
bis zu etwa 90 Gew.-%. Die vorstehend genannten Fasern können gegebenenfalls
ein oder mehrere Additive) enthalten, wie Mittel zur Verbesserung
der Feuchtkeitsfestigkeit, Leimungsmittel und oberflächenaktive
Mittel. Die vorstehend genannten Fasern sind handelsüblich bei
einer Reihe von Lieferanten wie HoechstCelanese, DuPont, Eastman
Chemical, Hercules, Danaklon, Inc., und Weyerhaeuser. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
umfasst die erste Schicht eine synthetische Faser und bevorzugter
umfasst die erste Schicht Polyethylenterephthalat.
-
Im Allgemeinen wird die größte Geschwindigkeit
der Flüssigkeitsaufnahme
mit Verbundmaterialien erzielt, die eine relativ geringe Dichte
aufweisen. Die Bildung von Verbundmaterialien mit niedriger Dichte
kann erzielt werden durch Variieren der Einzelbestandteile des Verbundmaterials.
Die Leistungsfähigkeit
des einheitlich geschichteten Verbundmaterials der Erfindung hängt von
einer Anzahl von Faktoren ab, einschließlich der Länge, Denier (g/m), der Kräuselung
(Kräuseln
pro cm bzw. inch), der Art der Faserbehandlung und der physikalischen
und chemischen Natur der Fasern der ersten Schicht. Geeignete Fasern,
die zum Aufbau der ersten Schicht geeignet sind, weisen eine Länge von
bis zu etwa 10,2 cm (etwa 4 inch) auf und haben vorzugsweise eine
Länge zwischen
0,6 und 3,8 cm (0,25 bis 1,5 inch). Geeignete Fasern umfassen Fasern
mit einer Denier-Zahl bis zu etwa 44 dtex (40 Denier) und vorzugsweise
zwischen 5,6 und 22 dtex (5 bis 20 Denier). Gerade Fasern können vorteilhaft
für die
Bildung der ersten Schicht verwendet werden, jedoch umfasst gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
die erste Schicht etwa 50 bis etwa 100 Gew.-% von total gekräuselten
Fasern. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
haben die Fasern bis zu etwa 12 Kräuselungen pro cm (etwa 30 Kräuselungen
pro inch) und bevorzugter von etwa 0,4 bis etwa 7,9 Kräuselungen
pro cm (etwa 1 bis etwa 20 Kräuselungen
pro inch). Gemäß einer
bevorzugtesten Ausführungsform
umfasst die erste Schicht 100 % gekräuselte Fasern, bezogen auf
das Gewicht der gesamten Fasern, mit etwa 2 bis etwa 6 Kräuselungen
pro cm (etwa 5 bis etwa 15 Kräuselungen
pro inch). So umfasst gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
die erste Schicht Polyethylenterephthalatfasern mit einer relativ
hohen Denier-Zahl, großen
Länge und
einem niedrigen Kräuselungsausmaß.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
umfassen die synthetischen Fasern Polyesterfasern mit Morphologien,
die sich von konventionellen homogenen festen Fasern, wie sie vorstehend
genannt wurden, unterscheiden. Erfindungsgemäße Verbundmaterialien, die
hohle, tief gerillte und kabelförmige
bzw. lobale Polyesterfasern enthalten, weisen vorteilhafte Flüssigkeitsaufnahme-Charakteristika
auf. Beispielsweise ergeben tief gerillte Fasern Verbundmaterialien
mit einer geringen Rückfeuchtungsmöglichkeit,
teilweise dank der verbesserten kapillaren Dochtwirkung in den Rillen
und der rascheren Flüssigkeitsverdampfung. Hohle
Fasern ergeben ein Verbundmaterial mit verbesserter Speichenwirkung
im Vergleich mit Verbundmaterialien, die homogene feste Fasern enthalten.
Lobale Fasern (d. h. Fasern mit einer lobalen Querschnittsform) ergeben
Verbundmaterialien mit einer größeren Beständigkeit
gegen das Kollabieren in der Nässe
im Vergleich mit festen Fasern mit rundem Querschnitt. Beispielsweise
sind lobale Polyesterfasern von HoechstCelanese im Handel erhältlich.
-
Wie vorstehend erwähnt enthält die erste
Schicht ein Bindemittel. Geeignete Bindemittel umfassen, ohne eine
Beschränkung
darzustellen, Cellulosefasermaterialien und synthetische Fasermaterialien,
Bindemittel, lösliche
Bindemedien und Nassfestigkeitsmittel, wie nachstehend beschrieben.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Bindemittel zweikomponente bindende Fasern, wie Celbond® (HoechstCelanese)
und D-271 P® (DuPont).
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Bindemittel ein lösliches
Bindemedium, bevorzugter Celiuloseacetat, verwendet in Kombination
mit dem Lösungsmittel
Triacetin und/oder Triethylcitrat. Für Ausführungsformen der ersten Schicht,
die ein Bindemittel enthalten, ist das Bindemittel in der Schicht
in einer Menge von etwa 10 % bis etwa 50 Gew.-% der Komponenten
der ersten Schicht enthalten. Vorzugsweise ist das Bindemittel integral
in oder auf das Fasergewebe bzw. Faservlies gearbeitet, das bei
der Herstellung des einheitlich geschichteten Verbundmaterials gebildet
wird. Das Bindemittel kann zu den Fasern vor der Vliesbildung durch
Auftrag des Bindemittels auf das luftgelegte, nassgelegte oder schaumgelegte
Vlies oder nach der Vliesbildung, nach dem Trocknen oder durch eine
Kombination davon zugefügt
werden.
-
Im Allgemeinen hat die erste Schicht
des einheitlich geschichteten Verbundmaterials ein Basisgewicht von
10 bis 100 g/m2. Die Dichte der ersten Schicht kann im Bereich von
0,01 bis 0,3 g/cm3 und vorzugsweise von
etwa 0,01 bis etwa 0,08 g/cm3 liegen.
-
Die zweite Schicht des erfindungsgemäßen, einheitlich
geschichteten Verbundmaterials kann im Vergleich mit der ersten
Schicht eine hydrophile Schicht sein und ein hydrophiles Fasermaterial
enthalten (d. h. eine oder mehrere hydrophile Fasern). Die zweite
Schicht kann auch andere Fasern enthalten, wie hydrophobe Fasern
(z. B. synthetische Fasern, wie Polyesterfasern einschließlich Polyethylenterephthalatfasern)
und diese Fasern können
in die zweite Schicht in einer Menge bis zu etwa 90 Gew.-% der Schicht
eingearbeitet sein, vorausgesetzt, dass die Gesamtschicht relativ
hydrophob im Vergleich mit der ersten Schicht bleibt. Die zweite
Schicht kann auch Gemische von hydrophilen und synthetischen Fasern
enthalten. Darüber
hinaus weist die zweite Schicht kleinere Poren auf als die erste
Schicht, wodurch die Flüssigkeitsübertragung
zwischen den Schichten und die Drainage von der ersten Schicht erleichtert
werden. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
umfassen die hydrophilen Fasern Cellulosefasern in einer Menge bis
zu etwa 90 Gew.-% der Schicht und besonders bevorzugt vernetzte
Cellulosefasern in einer Menge bis zu etwa 90 Gew.-% der Schicht.
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
umfassen die Cellulosefasern chemithermomechanische Pulpefasern.
Geeignete und bevorzugte Cellulosefasern werden nachstehend beschrieben.
-
Alternativ enthält gemäß einer weiteren Ausführungsform
die zweite Schicht keine Cellulosefasern. Bei dieser Ausführungsform
enthält
die Schicht synthetische Fasern in einer Menge bis zu etwa 95 Gew.-% und
Bindemittel in einer Menge von etwa 5 bis etwa 50 Gew.-%.
-
Um die Speicherkapazität des absorbierenden
Verbundmaterials zu verbessern, enthält gemäß einer weiteren Ausführungsform
die zweite Schicht ein superabsorbierendes polymeres Material.
-
Zusätzlich zu den hydrophilen Fasern
enthält
die zweite Schicht ebenfalls ein Bindemittel. Geeignete Bindemittel
für die
Fasern der zweiten Schicht enthalten, ohne darauf beschränkt zu sein,
solche, die vorstehend genannt und nachstehend detaillierter beschrieben
werden. Das Bindemittel ist vorzugsweise in einer Menge von etwa
5 % bis etwa 50 Gew.-% der Komponenten der zweiten Schicht vorhanden.
-
Die zweite Schicht hat im Allgemeinen
ein Basisgewicht von 10 bis 500 g/m2. Die
zweite Schicht hat eine Dicke von 0,03 bis 0,5 g/cm3 und
vorzugsweise von 0,03 bis 0,1 g/cm3.
-
Im Allgemeinen ist die zweite Schicht
dadurch gekennzeichnet, dass sie eine geringere Porengröße und eine
verstärkte
Hydrophilie, verglichen mit der ersten Schicht, aufweist. Somit
fließt
die aufgenommene Flüssigkeit
von der ersten Schicht weg zu der hydrophileren zweiten Schicht
mit kleineren Poren. Da darüber hinaus
die Porengröße der zweiten
Schicht geringer ist als die Porengröße der ersten Schicht, wird
ein Porengrößengradient
gebildet, der eine Flüssigkeitsdrainage
weg von der ersten Schicht ergibt. Vergleiche beispielsweise die 11–18.
Das innige Vermischen der Fasern der ersten und der zweiten Schicht
des einheitlich geschichteten Verbundmaterials der Erfindung, das
durch die Übergangszone
gebildet wird, ermöglicht
eine wirksame Drainage der ersten Schicht und eine Flüssigkeitsübertragung
zwischen den beiden Schichten im Vergleich mit anderen absorbierenden
Produkten, die aus separaten und getrennten Aufnahme- und Lagerschichten
bestehen.
-
Die zweite Schicht des einheitlich
geschichteten Verbundmaterials dient in erster Linie dazu, Flüssigkeit
rasch aus der ersten Schicht abzuziehen. Die zweite Schicht wirkt
auch als temporärer
Speicher für
Flüssigkeit,
die durch das absorbierende Verbundmaterial aufgenommen wurde und
zur Verhinderung des Rückflusses
zu und zwischen der ersten Schicht. Je nach der Natur des Aufbaus
des Absorbens kann ein absorbierender Gegenstand, der das einheitlich
geschichtete Verbundmaterial enthält, eine oder mehrere zusätzliche
Schichten) enthalten, wie eine permanente Lagerungsschicht (siehe
beispielsweise 2). Bei
einer derartigen Konstruktion hat zusätzlich zu der raschen Absorption
der auf der ersten Schicht aufgenommenen Flüssigkeit die zweite Schicht
eine ausreichende Absorptionskapazität, um die aufgenommene Flüssigkeit temporär zu halten
und daher der Kernschicht ausreichend Zeit zu ermöglichen,
die Flüssigkeit
aus dem absorbierenden Verbundmaterial permanent zu absorbieren.
-
Das einheitlich geschichtete Verbundmaterial
wird hergestellt durch Bilden einer ersten Schicht und einer zweiten
Schicht, die jeweils wie vorstehend genannt formuliert sind. Gemäß einer
Ausführungsform
umfasst das gesamte absorbierende Verbundmaterial ein hydrophiles
Fasermaterial (d. h. eine oder mehrere hydrophile Faser(n)), die
in dem absorbierenden Verbundmaterial in einer Menge von etwa 40%
bis etwa 90 Gew.-% des gesamten Verbundmaterials vorhanden sind,
ein hydrophobes Fasermaterial (d. h. eine oder mehrere hydrophobe
Faser(n)), die in dem Verbundmaterial in einer Menge von etwa 1%
bis etwa 60 Gew.-% des gesamten Verbundmaterials vorhanden sind,
und ein Bindemittel in dem Verbundmaterial in einer Menge von etwa
5% bis etwa 30 Gew.-% des gesamten Verbundmaterials. Vorzugsweise
sind die hydrophilen Fasern in dem Verbundmaterial in einer Menge
von 60% bis etwa 80 Gew.-% des gesamten Verbundmaterials vorhanden,
die hydrophoben Fasern in dem Verbundmaterial in einer Menge von
etwa 5% bis etwa 20 Gew.-% des gesamten Verbundmaterials vorhanden,
und ein Bindemittel in dem Verbundmaterial in einer Menge von etwa 10%
bis etwa 20 Gew.-% des gesamten Verbundmaterials vorhanden.
-
Das einheitlich geschichtete Verbundmaterial
hat im Allgemeinen ein Basisgewicht von etwa 20 bis etwa 600 g/m2 und vorzugsweise von etwa 50 bis etwa 360
g/m2.
-
Im Allgemeinen hat das absorbierende
Verbundmaterial eine Dichte von etwa 0,01 bis etwa 0,4 g/cm3 und vorzugsweise von etwa 0,03 bis etwa
0,15 g/cm3. Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ist das einheitlich geschichtete Verbundmaterial ein
verdichtetes Verbundmaterial. Verdichtungsmethoden, die geeignet
sind zur Herstellung von verdichteten Verbundmaterialien gemäß der Erfindung,
sind dem Fachmann bekannt. Verdichtete, einheitlich geschichtete
Verbundmaterialien gemäß der Erfindung
haben im Allgemeinen eine Dichte von etwa 0,1 bis etwa 0,5 g/cm3 und vorzugsweise von etwa 0,1 bis etwa
0,25 g/m3.
-
Vorzugsweise ist das einheitlich
geschichtete Verbundmaterial der Erfindung ein nicht verdichtetes Verbundmaterial.
Dem entsprechend umfassen die Herstellungsmethoden, die in Verbindung
mit dem absorbierenden Verbundmaterial verwendet werden, vorzugsweise
kein Unterziehen des zu absorbierenden Verbundmaterials oder der
absorbierenden Gegenstände,
die das absorbierende Verbundmaterial enthalten, einer Verdichtungsbehandlung.
Beispielsweise wird bei der Herstellung von Windeln, die das erfindungsgemäße Verbundmaterial
enthalten, das absorbierende Verbundmaterial vorzugsweise in die
Windel eingearbeitet, nachdem die Windel einer Druckanwendung unterzogen
wurde, beispielsweise durch Durchlaufen einer Kalandrierwalze.
-
Das einheitlich geschichtete Verbundmaterial
kann in zahlreichen Formen hergestellt werden, einschließlich Bahnen,
Rollen, Schachteln und Patronen mit einer Vielzahl von Dicken.
-
Wie vorstehend erwähnt sind
Cellulosefasern die bevorzugte Basiskomponente der zweiten Schicht des
einheitlich geschichteten Verbundmaterials der Erfindung. Obwohl
von anderen Quellen erhältlich,
stammen die Celluloserfasern in erster Linie von Holzpulpe. Geeignete
Holzpulpefasern zur erfindungsgemäßen Verwendung können nach
bekannten chemischen Verfahren erhalten werden, wie durch das Kraft-
und Sulfitverfahren, entweder gebleicht oder ungebleicht. Die Pulpefasern
können
auch durch thermomechanische, chemithermomechanische Methoden oder
Kombinationen davon verarbeitet werden. Die bevorzugte Pulpefaser
wird durch chemische Methoden erzeugt. Vermahlene Holzfasern, recyclisierte
und sekundäre
Holzpulpefasern und gebleichte und ungebleichte Pulpefasern können verwendet
werden. Das bevorzugte Ausgangsmaterial wird hergestellt aus langen
Fasern von Koniferenhölzern,
wie Southern Pine, Douglas-Tanne, Fichte und Hemlock-Tanne. Details
zur Herstellung von Holzpulpefasern sind dem Fachmann geläufig. Diese
Fasern sind handelsüblich
von einer Anzahl von Firmen, einschließlich Weyerhaeuser Company,
dem Anmelder der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise sind geeignete
Cellulosefasern, hergestellt aus Southern Pine, die erfindungsgemäß verwendbar
sind, erhältlich
von Weyerhaeuser Company unter den Bezeichnungen CF416, NF405, NB416,
PL416 und FR516.
-
Die erfindungsgemäß geeigneten Holzpulpefasern
können
auch vor der erfindungsgemäßen Verwendung
vorbehandelt werden. Die Vorbehandlung kann eine physikalische Behandlung
umfassen, wie eine Dampfbehandlung der Fasern, ein Verdrehen oder
Kräuseln
und/oder eine chemische Behandlung, beispielsweise eine Vernetzung
der Cellulosefasern unter Verwendung zahlreicher üblicher
Vernetzungsmittel, wie Dimethyldihydroxyethylenharnstoff. Speziell
wird durch das Vernetzen von Holzpulpefasern deren Rückfederungskraft
verstärkt
und dadurch kann ihre Absorptionsfähigkeit verbessert werden.
Vernetzte Cellulosefasern und Verfahren zu deren Herstellung sind
im Stand der Technik bekannt und beispielsweise beschrieben in US-Patent
Nr. 5 225 047 vom 6. Juli 1993 mit dem Titel "Crosslinked Cellulose Products and Method
For Their Preparation",
die ausdrücklich
in die vorliegende Beschreibung einbezogen wird. Geeignete vernetzte
Cellulosefasern, die aus Southern Pine hergestellt wurden, sind
von der Weyerhaeuser Company unter der Bezeichnung NHB416 erhältlich.
-
Obwohl dies keine Beschränkung darstellen
soll, umfassen andere Beispiele für die Vorbehandlung von Fasern
die Anwendung von flammverzögernden
Mitteln auf die Fasern oder die Behandlung mit oberflächenaktiven
Mitteln oder anderen Flüssigkeiten
wie Wasser oder Lösungsmittel,
die die Oberfläche
der Fasern modifizieren. Vergleiche beispielsweise US-Patentanmeldung
S. N. 08/669 406, angemeldet am 3. Juli 1996 mit dem Titel "Fibrous Web Having
Improved Strength and Method of Making the Same". Weitere Vorbehandlungen umfassen das
Aussetzen gegen oder die Einarbeitung von antimikrobiellen Mitteln,
Pigmenten und Verdichtungs- oder Erweichungsmitteln. Mit anderen
Chemikalien behandelte Fasern, wie thermoplastische und wärmehärtbare Harze,
können
ebenfalls verwendet werden. Es kann auch eine Kombination von Vorbehandlungen
verwendet werden. Absorbierende Vliese können auch in gleicher Weise
nach der Vliesbildung behandelt werden.
-
Jegliche der vorstehend genannten
Cellulosefasern oder Cellulosefasern vorbehandelt mit teilchenförmigen Bindemitteln
und/oder Verdichtungs-/Erweichungsmitteln, die im Stand der Technik
bekannt sind, können
ebenfalls erfindungsgemäß verwendet
werden. Die teilchenförmigen
Bindemittel dienen zur Befestigung anderer Materialien, wie superabsorbierender
Polymerer an die Cellulosefasern. Cellulosefasern, die mit geeigneten
teilchenförmigen
Bindemitteln und/oder Verdichtungs-/Erweichungsmitteln behandelt
wurden, und das Verfahren zu ihrer Kombination mit Cellulosefasern
werden in den folgenden US-Patenten und -Patentanmeldungen beschrieben:
(1) Patent Nr. 5 543 215 mit dem Titel "Polymeric Binders for Bindung Particles
to Fibers"; (2)
Patent Nr. 5 538 783 mit dem Titel "Non-Polymeric Organic Binders for Binding
Particles to Fibers"; (3)
Patent Nr. 5 300 192 mit dem Titel "Wet Laid Fiber Sheet Manufacturing With
Reactivatable Binders for Binding Particles to Binders"; (4) Patent Nr.
5 352 480 mit dem Titel "Method
for Binding Particle to Fibers Using Reactivatable Binders"; (5) Patent Nr.
5 308 896 mit dem Titel "Particle
Binders for High-Bulk Fibers";
(6) Anmelde-Nr (S. N.) 07/931 279, eingereicht am 17. August 1992,
mit dem Titel "Particle
Binders that Enhance Fiber Densification"; (7) Anmelde-Nr. 08/107 469, eingereicht
am 17. August 1993, mit dem Titel "Particle Binders"; (8) Anmelde-Nr. 08/108 219, eingereicht
am 17. August 1993, mit dem Titel "Particle Binding to Fibers"; (9) Anmelde-Nr.
08/107 467, eingereicht am 17. August 1993, mit dem Titel "Binders for Binding
Water Soluble Particles to Fibers"; (10) Patent Nr. 5 547 745 mit dem
Titel "Particle
Binders"; (11) Anmelde-Nr.
08/108 218, eingereicht am 17. August 1993, mit dem Titel "Particle Binding
to Fibers"; und
(12) Patent Nr. 5 308 896 mit dem Titel "Particle Binders for High-Bulk Fibers". Ein Beispiel für eine geeignete
Verdichtungs-/Erweichungshilfe ist ein Gemisch von 70% Sorbit und
30% Glyzerin. Das Absorbens wird mit Sorbit und Glyzerin durch Besprühen des
Absorbens mit dem Gemisch oder durch Durchleiten des Absorbens durch
einen Vorhangsbeschichter oder andere Einrichtungen zum Zusatz einer
Flüssigkeit
zu einem absorbierenden Bahnmaterial, die dem Fachmann geläufig sind,
behandelt.
-
Materialien, die die Absorptionskapazität erhöhen, wie
superabsorbierende Polymere, können
ebenfalls mit dem einheitlich geschichteten Verbundmaterial der
Erfindung kombiniert werden. Ein superabsorbierendes Polymeres,
das hier verwendet werden kann, ist ein polymeres Material, das
geeignet ist, große
Mengen an Flüssigkeit
durch Quellen und Bilden eines hydratisierten Gels (Hydrogel) zu
absorbieren. Die superabsorbierenden Polymeren können auch beträchtliche
Wassermengen unter mäßigen Drücken beibehalten. Superabsorbierende
Polymere fallen im Allgemeinen in drei Klasse, nämlich Stärkepfropfcopolymere, vernetzte
Carboxymethylcellulosederivate und modifizierte hydrophile Polyacrylate.
Beispiele für
derartige absorbierende Polymere sind hydrolysiertes Stärke-Acrylnitril-Pfropfcopolymer,
ein neutralisiertes Stärke-Acrylsäure-Pfropfcopolymer,
ein verseiftes Acrylsäureester-Vinylacetat-Copolymer,
ein hydrolysiertes Acrylnitrilcopolymer oder Acrylamidcopolymer,
ein modifizierter vernetzter Polyvinylalkohol, eine neutralisierte
selbstvernetzende Polyacrylsäure,
ein vernetztes Polyacrylatsalz, carboxylierte Cellulose und ein
neutralisiertes vernetztes Isobutylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer. Die
superabsorbierenden Polymeren können
mit den Cellulosefasern in Mengen von bis zu 70 Gew.-%, basierend
auf dem Gesamtgewicht von Fasern und Polymer, kombiniert werden.
-
Superabsorbierende Polymere sind
im Handel üblich,
beispielsweise Stärke-Pfropfpolyacrylat-Hydrogel-Feinstoffe
von HoechstCelanese in Portsmouth, Virginia. Diese superabsorbierenden
Polymeren erhält man
in zahlreichen Größen, Morphologien
und mit zahlreichen Absorptionseigenschaften. Diese sind erhältlich von
HoechstCelanese unter Handelsbezeichnungen wie IM 1000 und IM 3500.
Andere superabsorbierende Partikel werden unter den Marken SANWET
(von der Sanyo Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha), SUMIKA Gel (von der
Sumitomo Kagaku Kabushiki Kaisha), wobei es sich um eine Suspension
von polymerisierten und sphärischen
Teilchen im Gegensatz zu einer Lösung
von polymeren vermahlenen Teilchen handelt, FAVOR (von Stockhausen
of Greensboro, North Carolina) und NORSOCRYL (von Atochem) vermarktet.
Andere superabsorbierende Polymere werden beschrieben in dem US-Patent
Nr. 4 160 059; US-Patent Nr. 4 676 784; US-Patent Nr. 4 673 402;
US-Patent Nr. 5 002 814; US-Patent Nr. 5 057 166; US-Patent Nr. 4 102
340; und US-Patent Nr. 4 818 598. Produkte, wie Windeln, die superabsorbierende
Polymere enthalten, werden dargestellt im US-Patent Nr. 3 669 103
und im US-Patent Nr. 3 670 731.
-
Eine verbesserte Nass- und Trockenfestigkeit
des einheitlich geschichteten Verbundmaterials der Erfindung kann
mit einem Bindemittel erzielt werden. Der hier verwendete Ausdruck "Bindemittel" bezieht sich auf
ein System, das wirksam ist zur Bindung der Materialien innerhalb
der ersten Schicht, der Materialien innerhalb der zweiten Schicht
und der ersten Schicht an die zweite Schicht. Erfindungsgemäß umfassen
beide Schichten ein Bindemittel. Geeignete Bindemittel können, ohne
eine Einschränkung
darzustellen, umfassen Bindemittel wie thermoplastische und wärmehärtbare Materialien,
lösliche
bindende Medien, die in Kombination mit Lösungsmitteln verwendet werden,
und Nassfestigkeitsmittel. Alternativ kann ein integrales Vermischen
und ein inniger Kontakt zwischen den Schichten des Verbundmaterials
erzielt werden durch mechanische Verarbeitung einschließlich beispielsweise
Hydroverwicklung, Prägen,
Klopfen und Nadelungsverfahren, usw.
-
Bindemittel, die zum Binden erfindungsgemäß geeignet
sind, sind solche Materialien, die (a) geeignet sind, mit einem
Faservlies kombiniert und durch dieses dispergiert zu werden, (b)
bei Aktivieren geeignet sind, die Fasern zu beschichten oder auf
andere Weise an die Fasern gebunden zu werden, oder zur Bildung
einer bindenden Matrix, und (c) bei der Deaktivierung geeignet sind,
mindestens einige der Fasern miteinander zu verbinden. Die Verwendung
von Bindemitteln mit Cellulosefaservliesen wird beschrieben in der
US-Patentanmeldung
S. N. 08/337 642, eingereicht am 10. November 1994, mit dem Titel "Densified Cellulose
Fiber Pads and Methods of Making the Same".
-
Geeignete Bindemittel umfassen thermoplastische
Materialien, die durch Schmelzen bei Temperaturen über Raumtemperatur
aktiviert werden. Wenn diese Materialien geschmolzen werden, beschichten
sie zumindest Teile der Cellulosefasern, mit denen sie kombiniert
sind. Wenn die thermoplastischen Bindemittel durch Kühlen auf
eine Temperatur unter ihren Schmelzpunkt und vorzugsweise nicht
unter Raumtemperatur deaktiviert werden, wird das Bindemittel aus
dem geschmolzenen Zustand verfestigt und bewirkt eine Bindung der
Cellulosefasern in einer Matrix.
-
Thermoplastische Materialien sind
die bevorzugten Bindemittel und können mit den Fasern in der Form
von Teilchen, Emulsionen oder als Fasern kombiniert werden. Geeignete
Fasern können
solche umfassen, die aus thermoplastischen Polymeren, Cellulosefasern
oder andere Fasern, beschichtet mit thermoplastischen Polymeren
und Multikomponenten-Fasern, in denen mindestens eine der Komponenten
der Faser ein thermoplastisches Polymer enthält, hergestellt sein. Einzelne
und Multikomponenten-Fasern werden hergestellt aus Polyester, Polyethylen,
Polypropylen und anderen üblichen
thermoplastischen Fasermaterialien. Die gleichen thermoplastischen
Materialien können
in Teilchen- oder
Emulsionsform eingesetzt werden. Zahlreiche einzelne Faserkomponenten
sind leicht im Handel erhältlich.
Geeignete Multikomponentenfasern umfassen Celbond®-Fasern, erhältlich von
der HoechstCelanese Company. Eine bevorzugte gekräuselte Bindemittelfaser
auf Polymerbasis ist die HoechstCelanese Copolyolefin-Zweikompo
nentenfaser, handelsüblich
unter der Marke CELBOND® von der HoechstCelanese
Corporation, Typ 255, Lot 33865A, mit einer dtex-Zahl von etwa 3,3,
einer Denier-Zahl von etwa 3,0 und einer Faserlänge von etwa 6,4 mm. Geeignete
beschichtete Fasern können
Cellulosefasern umfassen, die mit Latex oder anderen thermoplastischen
Materialien beschichtet sind, wie beschrieben im US-Patent Nr. 5
230 959 vom 27. Juli 1993 von Young et al., und im US-Patent Nr.
5 064 689 vom 12. November 1991 von Young et al. Die thermoplastischen
Fasern werden vorzugsweise mit den Cellulosefasern vor oder während des
Formungsverfahrens kombiniert. Bei Verwendung in Teilchen- oder Emulsionsform
können
die thermoplastischen Materialien mit den Cellulosefasern vor, während oder
nach dem Formungsverfahren kombiniert werden.
-
Andere geeignete thermoplastische
Bindemittel umfassen Ethylenvinylalkohol, Polyvinylacetat, acrylische
Materialien, Polyvinylacetatacrylat, Polyvinyldichlorid, Ethylenvinylacetat,
Ethylenvinylchlorid, Polyvinylchlorid, Styrol, Styrolacrylat, Styrolbutadien,
Styrolacrylnitril, Butadienacrylnitril, Acrylnitrilbutadienstyrol,
Ethylenacrylsäure,
Urethane, Polycarbonat, Polyphenylenoxid und Polyimide.
-
Wärmehärtende Materialien
dienen ebenfalls als ausgezeichnete Bindemittel für die vorliegende
Erfindung. Typische wärmehärtende Materialien
werden durch Erwärmen
auf erhöhte
Temperaturen aktiviert, bei denen eine Vernetzung erfolgt. Alternativ
kann ein Harz aktiviert werden durch Kombination mit einem geeigneten
Vernetzungskatalysator vor oder nach dem es auf die Cellulosefaser
angewendet wurde. Wärmehärtende Harze
können
deaktiviert werden, wenn man das Vernetzungsverfahren vollständig ablaufen lässt oder durch
Kühlen
auf Raumtemperatur, bei der die Vernetzung aufhört. Es wird angenommen, dass
beim Vernetzen die wärmehärtbaren
Materialien eine Matrix zur Bindung der Cellulosefasern bilden.
Es wird in Betracht gezogen, dass andere Arten von bindenden Mitteln
ebenfalls verwendet werden, beispielsweise solche, die aktiviert
werden durch Kontakt mit Dampf, Feuchtigkeit, Mikrowellenenergie
und anderen üblichen
Aktivierungsmitteln.
-
Wärmehärtende Bindemittel,
die für
die Erfindung geeignet sind, umfassen phenolische Harze, Polyvinylacetate,
Harnstoffformaldehyd, Melaminformaldehyd und Acrylmaterialien. Die
wärmehärtenden
Bindemittel umfassen Epoxy, Phenole, Bismaleiimid, Polyimid, Melaminformaldehyd,
Polyester, Urethane und Harnstoff.
-
Diese Bindemittel werden normalerweise
mit den Fasern in Form einer wässrigen
Emulsion kombiniert. Sie können
mit den Fasern während
des Auflegeverfahrens kombiniert werden. Alternativ können sie
auf ein loses Vlies nach seiner Formung gesprüht werden.
-
Wie vorstehend erwähnt kann
das erfindungsgemäß verwendete
Bindemittel auch ein lösliches
bindendes Medium sein, das in die Cellulosefaserpulpe eingearbeitet
werden kann, entweder in Faserform oder als Teilchen oder Granulate.
Falls gewünscht
kann das bindende Medium auch auf durch in Lösungsmitteln unlösliche Fasern
aufgeschichtet werden, wie Cellulosefasern, die dann durch die Matrix
der Fasern verteilt werden können,
die jede der Schichten der Erfindung bilden. Gegenwärtig ist
es bevorzugt, wenn das bindende Medium eine Faser umfasst und mit
den Komponenten jeder Schicht vor der Bildung des Absorbens vermischt wird.
Die Verwendung von löslichen
bindenden Medien mit Cellulosefaservliesen wird beschrieben in der US-Patentanmeldung
S. N. 08/669 406, eingereicht am 3. Juli 1996, mit dem Titel "Fibrous Web Having
Improved Strength and Method of Making the Same".
-
Die erfindungsgemäß verwendeten Lösungsmittel
müssen
selbstverständlich
dazu geeignet sein, das bindende Medium, wie vorstehend beschrieben,
teilweise zu lösen.
Die Lösungsmittel
müssen
geeignet sein, sich von der Oberfläche des bindenden Mediums zu
verteilen oder zu wandern, um es möglich zu machen, dass das bindende
Medium nach einer partiellen Stabilisierung wieder fest wird. Nicht-flüchtige Lösungsmittel können meistens
durch Absorption in das bindende Medium eindringen. Vorzugsweise
weist das Lösungsmittel
eine begrenzte Flüchtigkeit
auf, so dass nur wenig oder kein Lösungsmittel in die Atmosphäre verloren
geht. Unter begrenzter Flüchtigkeit
ist zu verstehen, dass das Lösungsmittel
einen Dampfdruck von 29 kPa oder weniger bei 25°C aufweist. Bei Verwendung eines
Lösungsmittels
mit verringerter Flüchtigkeit
können
Vorsichtsmaßnahmen,
die im Allgemeinen zur Kontrolle von flüchtigen Stoffen nötig sind,
gemildert werden und die Menge an Lösungsmittel, die erforderlich
ist, das bindende Medium teilweise zu solubilisieren, wird verringert. Außerdem kann
die Verwendung von Lösungsmitteln
mit begrenzter Flüchtigkeit
die Verfahrensprobleme ausräumen,
die mit flüchtigen
Lösungsmitteln
einhergehen, von denen viele entflammbar sind und sorgfältig gehandhabt
werden müssen.
Die Verwendung von Lösungsmitteln
mit verringerter Flüchtigkeit
kann auch Umweltprobleme verringern. Darüber hinaus ist es günstig, Lösungsmittel
zu verwenden, die nicht toxisch sind und geeignet sind, von der
Oberfläche
des bindenden Medium zu verschwinden, ohne die Gesamtfestigkeit
des bindenden Mediums zu beeinträchtigen.
-
Bevorzugte bindende Medien und Lösungsmittel
mit begrenzter Flüchtigkeit
sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
-
-
Von den verschiedenen aufgeführten bindenden
Medien ist Celluloseacetat am bevorzugtesten. Bei der Herstellung
der Celluloseacetatfasern wird gewöhnlich ein Finish auf die Fasern
aufgebracht. Häufig
ist dieses Finish ein Öl.
Die Anwesenheit des Finish verschlechtert manchmal die Leistungsfähigkeit
als Bindungsmedium. Die Anwesenheit eines Finish kann die Entwicklung
sowie die Festigkeit der Bindungen nachteilig beeinflus sen. Es wurde
gefunden, dass, falls die bindenden Fasern so gerade wie möglich sind,
im Gegensatz zu geknickten oder gekräuselten Fasern, sie mit den
Cellulosefasern mehrere Kontaktpunkte ergeben und somit das endgültige Vlies
eine bessere Festigkeit entwickelt. In gleicher Weise wird die Festigkeit
des fertigen Vlieses verbessert, wenn die bindenden Fasern so lang
wie dies vernünftigerweise
möglich
ist, sind. Zusätzlich
zu dem vorstehenden können
Celluloseether oder andere Celluloseester auch als bindende Medien verwendet
werden. Acetylierte Pulpefasern können auch als Bindungsmedium
eingesetzt werden und können mit
jeglicher Zahl von Acetylgruppen substituiert sein. Ein bevorzugter
Substitutionsgrad (D. S.) ist 2 bis 3, besonders bevorzugt ist der
D. S. 2,4.
-
Die Lösungsmittel, die in Kombination
mit dem Bindungsmedium verwendet werden, können in verschiedenen Mengen
zugesetzt werden. Die Festigkeit wird beeinträchtigt, wenn zu wenig oder
zu viel Lösungsmittel
zugesetzt wird. Bei einem Celluloseacetat/Pulpe-Gewichtsverhältnis von 10 : 90 hat es sich
gezeigt, dass die Lösungsmittel,
und insbesondere Triacetin, eine gute Festigkeit ergeben, wenn sie
in Mengen im Bereich von 6% bis 17% und besonders bevorzugt im Bereich
von 9% bis 14%, basierend auf dem Gewicht der vorhandenen Pulpefasern,
eingesetzt werden.
-
Die bevorzugten Formen der Lösungsmittel
Propandioldiacetat, Dipropionat und Dibutyrat sind die 1,2- und
1,3-Formen. Andere geeignete Lösungsmittel,
die erfindungsgemäß einsetzbar
sind, sind Butylphthalylbutylglykolat, N-Cyclohexyl-p-toluolsulfonamid,
Diamylphthalat, Dibutylphthalat, Dibutylsuccinat, Dibutyltartrat, Diethylenglykoldipropionat,
Di-(2-ethoxyethyl)-adipat, Di-(2-ethoxyethyl)-phthalat, Diethyladipat,
Diethylphthalat, Diethylsuccinat, Diethyltartrat, Di-(2-methoxyethyl)-adipat,
Di-(2-methoxyethyl)-phthalat, Dimethylphthalat, Dipropylphthalat,
Ethyl-o-benzoylbenzoat, Ethylphthalylethylglykolat, Ethylenglykoldiacetat,
Ethylenglykoldibutyrat, Ethylenglykoldipropionat, Methyl-obenzoylbenzoat,
Methylphthalylethylglykolat, N-o- und -p-Tolylethylsulfonamid, o-Tolyl-ptoluolsulfonat,
Tributylcitrat, Tributylphosphat, Tributyrin, Triethylenglykoldiacetat,
Triethylenglykoldibutyrat, Triethylenglykoldipropionat und Tripropionin.
-
Die in dem erfindungsgemäßen Absorbens
geeigneten Bindemittel können
auch polymere Mittel umfassen, die Cellulosefasern beschichten oder
imprägnieren
können.
Derartige geeignete Mittel umfassen kationisch modifizierte Stärke mit
Stickstoff enthaltenden Gruppen (z. B. Aminogruppen), wie solche,
die erhältlich sind
von der National Starch and Chemical Corp., Bridgewater, NJ; Latex;
Nassfestigkeitsmittel wie Polyamid- Epichlorhydrin-Harz (z. B. KymeneTM 557N, Hercules, Inc., Wilmington, DE),
Polyacrylamidharz (beschrieben beispielsweise im US-Patent Nr. 3
556 932 vom 19. Januar 1971 für
Coscia et al., auch beispielsweise das handelsübliche Polyacrylamid der American
Cyanamid Co., Stanford, CT, mit der Handelsbezeichnung ParezTM 631 NC); Harnstoffformaldehyd- und Melaminformaldehydharze
und Polyethyleniminharze. Eine allgemeine Diskussion der Nassfestigkeitsmittel,
die auf dem Papiergebiet verwendet werden, und erfindungsgemäß allgemein
anwendbar sind, findet sich in der Monografieserie TAPPI Nr. 29, "Wet Strength in Paper
and Paperboard",
Technical Association of the Pulp and Paper Industry (New York,
1965). Andere Bindemittel können
auch die Verwendung von gekräuselten
bzw. grob gewebten und/oder kontinuierlichen Faserfilamenten umfassen.
Für Ausführungsformen
des einheitlich geschichteten Verbundmaterials, die ein Nassfestigkeitsmittel
als Bindemittel enthalten, liegt das Nassfestigkeitsmittel in dem
Verbundmaterial in einer Menge von etwa 0,1% bis etwa 0,2%, vorzugsweise
von etwa 0,5% bis etwa 1,0%, bezogen auf das Gewicht des gesamten Verbundmaterials,
vor.
-
Additive können ebenfalls in ein einheitlich
geschichtetes Verbundmaterial, das erfindungsgemäß hergestellt wurde, während der
Bildung des Absorbens eingearbeitet werden. Der Vorteil des Einarbeitens
der Zusätze
während
der Bildung des Absorbens liegt darin, dass sie ebenfalls an die
Absorbens-Matrix durch bestimmte Lösungsmittel befestigt und in
die Matrix durch das Bindungsmedium gebunden werden. Dies führt zu einem
beträchtlichen
Vorteil, da die Additive, falls gewünscht, über die ganze Matrix dispergiert
und darin festgehalten werden können.
Beispielsweise können
die Additive gleichmäßig durch
die Matrix dispergiert und festgehalten werden. Additive, die in
die Matrix eingearbeitet werden können, umfassen Materialien,
die die Absorptionskapazität
verbessern, wie superabsorbierende Polymere, Adsorbentien wie Tonerden,
Zeolithe und Aktivkohle, Aufheller wie Titanoxid und Geruch absorbierende
Mittel wie Natriumbicarbonat. Lösungsmittel können ebenfalls
die Staubbildung verhindern, die durch die Additive oder die Pulpe
selbst bewirkt wird, da eine größere Anzahl
der Feinstoffe befestigt und an die Matrix durch das bindende Medium
gebunden wird.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal werden
durch die Erfindung Methoden zur Herstellung eines einheitlich geschichteten
Verbundmaterials bereitgestellt. Im Allgemeinen wird das einheitlich
geschichtete Verbundmaterial dadurch gebildet, dass zuerst eine
erste Schicht (wie vorstehend beschrieben) auf einer zweiten Schicht
(wie vorstehend beschrieben), oder umgekehrt, ausgebildet wird.
Eine innige Verbindung der ersten Schicht mit der zweiten Schicht
und die Bildung einer Übergangszone
erfolgt, wenn zwei Schichten, wie nachstehend beschrieben, abgelegt
werden. Das erfindungsgemäße, einheitlich
geschichtete Verbundmaterial kann durch ein Luftlegeverfahren, ein
Nasslegeverfahren oder ein Schäumungsverfahren
gebildet werden. Ein einheitlich geschichtetes Verbundmaterial kann
erfindungsgemäß nach verschiedenen
Methoden hergestellt werden, beispielsweise durch Vliesbildungstechniken,
durch Luftlegen oder Nasslegen, die dem Fachmann auf dem Gebiet
der Verarbeitung von Pulpe geläufig
sind. Repräsentative
Beispiele für
Luftlege- und Nasslegeverfahren sind solche, die beschrieben werden
in den US-Patentanmeldungen: S. N. 08/337 642, eingereicht am 10.
November 1994, mit dem Titel "Densified
Cellulose Fiber Pads and Methods of Making the Same", und S. N. 08/669
406, eingereicht am 3. Juli 1996, mit dem Titel "Fibrous Web Having Improved Strength and
Method of Making the Same".
Das Absorbens kann auch nach Schäumungsverfahren
des Stands der Technik hergestellt werden. Vergleiche beispielsweise
die US-Patente Nr. 3 716 449; 3 839 142; 3 871 952; 3 937 273; 3
938 782; 3 947 315; 4 166 090; 4 257 754; und 5 215 627, von Wiggings
Teape, die sich auf die Herstellung von Fasermaterialien aus geschäumten wässrigen
Fasersuspensionen beziehen. Im Allgemeinen umfassen die Verfahren
zur Herstellung des einheitlich geschichteten Verbundmaterials der
Erfindung die sequentielle oder simultane Ablage einer ersten Schicht
(z. B. der Komponenten der zweiten Schicht), gefolgt von der Ablage
einer zweiten Schicht (z. B. der Komponenten der ersten Schicht)
auf der ersten abgelegten Schicht. Die Schichten können auch
in umgekehrter Reihenfolge gelegt werden. Die gebildeten Schichten
werden dann ausreichenden Bedingungen (d. h. Lufttrocknung und Erwärmen) unterzogen,
um eine Bindung zwischen und innerhalb der Schichten zu ergeben,
um das erfindungsgemäße, einheitlich
geschichtete Verbundmaterial zu bilden. Das verarbeitete Vlies kann
in Rollenform, aufgespulter Form oder in anderer Weise abgegeben
werden. Vorzugsweise umfasst dieses Verfahren die Hängetrocknung
(festooning) als Endstufe.
-
Im Allgemeinen umfasst das Verfahren
zur Bildung des einheitlich geschichteten Verbundmaterials die Kombination
der Komponenten der ersten Schicht, hydrophober Fasern und Bindemittel,
das Kombinieren der Komponenten der zweiten Schicht, hydrophile
Fasern und Bindemittel, und die Ablage des jeweiligen Fasergemischs
auf einen kleine Öffnungen
aufweisenden Träger
(z. B. ein Schäumungsgitter),
entweder gleichzeitig oder sequentiell, derart, dass ein inniges
Vermischen zwischen den Fasern der Schichten erzielt und die Übergangszone
gebildet wird. Die kombinierten abgelegten Schichten werden anschließend ausreichenden
Bedingungen unterzogen, um eine Interfaserbindung zu bewirken (z.
B. Erwärmen,
um eine thermische Bindung zu erzielen), um das einheitlich geschichtete
Verbundmaterial der Erfindung zu ergeben.
-
Für
Nasslege- und Schäumungsmethoden
sind die Faser/Bindemittel-Gemische wässrige oder schaumartige Faseraufschlämmungen.
Bei diesen Methoden bilden die abgelegten Aufschlämmungen
ein Wasser oder Schaum enthaltendes Verbundmaterial. Dem entsprechend
umfassen diese Methoden darüber
hinaus die Stufe der Entfernung von mindestens einem Teil des Wassers
oder Schaums aus dem nassen Verbundmaterial auf dem kleine Öffnungen
aufweisenden Träger.
Das resultierende nasse geschichtete Verbundmaterial wird anschließend Bedingungen
unterzogen, beispielsweise Erwärmen,
um eine Trocknung und thermische Bindung der Fasern und die Bildung
des einheitlich geschichteten Verbundmaterials zu bewirken. Für Schäumungsverfahren
enthält
die wässrige
oder schaumartige Aufschlämmung
darüber
hinaus ein oberflächenaktives
Mittel.
-
Bei den Methoden zur Bildung des
Verbundmaterials resultiert eine innige Vermischung der Schichten und
die Übergangszone
aus der Ablage der Komponenten einer Schicht auf die Komponenten
der anderen. Das Ablageverfahren umfasst das Ablegen von Faserströmen, die
der ersten und zweiten Schicht entsprechen, auf einen kleine Öffnungen
aufweisenden Träger.
Eine Turbulenz begleitet die Ablage der Ströme und das Vermischen der Komponenten
der Ströme
tritt ein. Das Vermischen der Komponenten führt schließlich zur Bildung der Übergangszone
des Verbundmaterials. Für
Nasslege- und Schäumungsverfahren
wird die Turbulenz und das Vermischen der Faserkomponente erhöht durch
Anwendung eines Vakuums auf den Träger mit kleinen Öffnungen,
was dazu dient, Wasser aus den abgelegten wässrigen oder schaumartigen
Faseraufschlämmungen
zu entfernen. Das Anlegen von Vakuum auf die abgelegten Schichten
während
des Trocknungsverfahrens erhöht
darüber
hinaus das Vermischen der Schichten und verbessert die Übergangszone.
-
Die faserartigen Aufschlämmungen
können
auf den kleine Öffnungen
aufweisenden Träger
durch Verwendung eines unterteilten Stoffauflaufkastens (headbox),
beispielsweise eines Stoffauflaufkastens mit doppeltem Auflaufspalt
(twin slice headbox) abgelegt werden, der die Aufschlämmungen
auf den Träger
auflegt. Das Vermischen der beiden faserartigen Aufschlämmungen
ist am stärksten,
wenn die Komponenten der einzelnen Schichten gleichzeitig aufgelegt
werden. Alternativ können
die Faseraufschlämmungen
auf den Träger sequentiell
durch Anwendung von Offset-Stoffauflaufkästen gelegt wer den. Die Methoden
unter Verwendung von Offset-Stoffauflaufkästen führen zu einer gewissen Absetzung
der Komponenten der ersten gelegten Schicht, die auf dem Träger abgelegt
wird, bevor die Ablage der Komponenten der zweiten Schicht erfolgt.
-
Vorzugsweise wird das einheitlich
geschichtete Verbundmaterial der Erfindung durch ein Nasslege- oder
Schaumlegeverfahren hergestellt. Zur Herstellung wird das einheitlich
geschichtete Verbundmaterial vorzugsweise durch ein Schäumungsverfahren
gebildet, vorzugsweise durch ein Verfahren der Ahlstrom Company
(Helsinki, Finnland). Dieses Verfahren führt zu günstigen Leistungsfähigkeiten,
wobei ein Produkt mit günstigen
Gebrauchs-Charakteristika erzielt wird. Die Bildung eines repräsentativen
einheitlich geschichteten Verbundmaterials der Erfindung durch Nasslege-,
Luftlege-, Schäumungsverfahren
und übliche
Verfahren werden in den Beispielen 1 bis 4 jeweils beschrieben.
Die Leistungsfähigkeits-Charakteristika
der jeweiligen einheitlich geschichteten Verbundmaterialien, die
nach diesen Methoden erhalten wurden, werden in den Beispielen 6
bis 8 beschrieben.
-
Wie vorstehend erwähnt, umfasst
das einheitlich geschichtete Verbundmaterial 10 der vorliegenden Erfindung
eine erste Schicht 12 und eine zweite Schicht 14,
wie schematisch in der 1 dargestellt.
Das Absorbens-Verbundmaterial kann in einen absorbierenden Gegenstand
als Absorbens-Schicht eingearbeitet werden. Das Absorbens kann allein
verwendet werden, oder wie in 2 dargestellt,
kann es in Kombination mit einer oder mehreren sekundären Schichten)
verwendet werden. In der 2 wird
das Absorbens-Verbundmaterial als eine obere Aufnahme/Verteiler-Schicht
in Kombination mit einer Lagerschicht 20 verwendet, die beispielsweise
aus einem Faservlies zusammengesetzt ist. Die Lagerschicht 20 kann,
falls gewünscht,
auch eine verdichtete Schicht aus gebundenen Cellulosefasern umfassen.
Wie in der 3 dargestellt,
kann auch eine dritte Schicht 30 (z. B. eine Kern- oder
Rückhalteschicht)
verwendet werden, falls dies gewünscht
wird, zusammen mit einer Lagerschicht 20 und einem Absorbens 10.
Falls gewünscht,
kann die Rückhalteschicht 30 auch
aus einem Faservlies bestehen, wie beispielsweise verdichteten gebundenen
Cellulosefasern. Alternativ kann eine Verteilerschicht 40 zwischen
das Absorbens 10 und die Lagerschicht 20 gelegt
werden, wie in der 4 dargestellt.
Die Verteilerschicht 40 ist im Allgemeinen ein hydrophiles
Fasermaterial, das beispielsweise hydrophile Fasern, wie Cellulosefasern,
vorzugsweise vernetzte Cellulosefasern und ein Bindemittel enthält. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform sind
die Fasern vernetzte Eukalyptusfasern. Die Verteilerschicht 40 kann
gegebenenfalls ein superabsorbierendes polymeres Material enthalten.
-
Aus dem einheitlich geschichteten
Verbundmaterial können
zahlreiche geeignete Konstruktionen aufgebaut werden. Die häufigsten
umfassen absorptionsfähige
Gebrauchsgegenstände
wie Windeln, Produkte für
die weibliche Hygiene wie Damenbinden, und Produkte für die Inkontinenz
von Erwachsenen. Unter Bezugnahme auf die 5 umfasst ein absorbierender Gegenstand 50 beispielsweise
das Absorbens-Verbundmaterial 10 und eine darunter liegende
Speicherschicht 20. Eine flüssigkeitsdurchlässige obere
Folie 16 liegt auf dem absorbierenden Verbundmaterial 10 und
eine flüssigkeitsundurchlässige Rückschicht 18 liegt
unter der Speicherschicht 20. Das einheitlich geschichtete
Verbundmaterial führt
zu einer vorteilhaften Flüssigkeitsaufnahme
bei der Anwendung, beispielsweise bei Windeln. Die kapillare Struktur
des Absorbens trägt
zu dem Flüssigkeitstransport
bei mehrfacher Benässung
bei. Im Allgemeinen enthält
die Lagerschicht 20 ein Faservlies, beispielsweise ein
gefestigtes Vlies aus Cellulosefasern, und kann auch Zusätze enthalten,
wie superabsorbierende Polymere, um die Absorptionskapazität der Lagerschicht 20 beträchtlich
zu erhöhen.
-
Der Gegenstand der 5 kann so angeordnet sein, dass das Absorbens-Verbundmaterial 10 in
Kontakt mit der Speicherschicht 20 gebracht wird, während das
Bindemittel der letzteren noch aktiv ist. Eine derartige Verfahrensweise
erlaubt die Bindung der Lagerschicht an mindestens die untere Oberfläche des
Absorbens 10, wodurch es nicht notwendig wird, heißschmelzende
Klebstoffe zur Bindung benachbarter Schichten zu verwenden.
-
Eine stärkere Bindung zwischen dem
Absorbens 10 und der Speicherschicht 20 kann erzielt
werden durch Kontakt des Absorbens mit der Speicherschicht, während das
Bindemittel des Absorbens noch aktiv ist. In gleicher Weise führt das
Auflegen der Speicherschicht 20 auf die rückseitige
Folie 18, während
das Bindemittel der Speicherschicht noch aktiv ist, zur Bindung
der Schicht 20 an die rückseitige
Folie 18. in gleicher Weise kann das Absorbens 10 an
die obere Folie 16 gebunden werden durch Auflegen der oberen
Folie 16 auf das Absorbens 10, während das
Bindemittel darin noch aktiv ist. Die Zwischenbindung zwischen den Schichten
kann den Flüssigkeitstransport über die
Schichtzwischenfläche
erhöhen
und weiter erleichtern.
-
Der Aufbau der 5 wird gezeigt, um einen typischen Absorbens-Gegenstand,
wie eine Windel oder Damenbinde, als Beispiel darzustellen. Dem
Fachmann wird es möglich,
verschiedene Absorbens-Aufbauten unter Verwendung des hier gezeigten
Konzepts zu erstellen. Beispielsweise wird ein typischer Aufbau
für eine Absorbens-Struktur
für die
Inkontinenz von Erwachsenen in der 6 dargestellt.
Der Gegenstand 60 umfasst eine obere Folie 16,
ein Absorbens-Verbundmaterial 10, eine Speicherschicht 20 und
eine rückseitige
Folie 18. Die obere Folie 16 ist durchlässig für Flüssigkeit,
wohingegen die rückseitige
Folie 18 flüssigkeitsundurchlässig ist.
Bei diesem Aufbau wird ein flüssigkeitsdurchlässiges Gewebe 22,
bestehend aus einem polaren Fasermaterial, zwischen das Absorbens 10 und
die Speicherschicht 20 gelegt.
-
Gemäß 7 umfasst ein weiterer Absorbens-Gegenstand 70 eine
rückseitige
Folie 18, eine Speicherschicht 20, eine Zwischenschicht 24,
ein Absorbens-Verbundmaterial 10 und eine obere Folie 16.
Die Zwischenschicht 24 enthält beispielsweise ein verdichtetes
Fasermaterial, wie eine Kombination von Celluloseacetat und Triacetin,
die unmittelbar vor der Bildung des Gegenstands kombiniert werden.
Die Zwischenschicht 24 kann so sowohl an das Absorbens-Verbundmaterial 10 als
auch an die Speicherschicht 20 gebunden werden unter Bildung
eines absorbierenden Gegenstands, der eine größere Integrität aufweist
als einer, in dem das Absorbens-Verbundmaterial und die Speicherschicht
nicht miteinander verbunden sind. Die hydrophile Natur der Schicht 24 kann
derart eingestellt werden, dass ein Hydrophilie-Gradient zwischen
den Schichten 10, 24 und 20 gebildet
wird. Es versteht sich, dass eine unabhängige Zwischenschicht nicht
erforderlich ist, um eine Bindung von Schicht zu Schicht zu bilden.
Wenn eine von zwei benachbarten Schichten oder beide Schichten ein
Bindemittel enthalten, wird, wenn die beiden Schichten zusammengebracht
werden, und das bindende Medium noch aktiv ist, eine Bindung zwischen
zwei Schichten auftreten und zu einem festeren Verbundmaterial führen, im
Vergleich mit einem Verbundmaterial, das keine Bindung aufweist.
Alternativ kann die Zwischenschicht 24 eine Verteilerschicht
sein, wie vorstehend unter Bezugnahme auf den Aufbau der 4 beschrieben.
-
Das einheitlich geschichtete Verbundmaterial
der Erfindung verbessert die Oberflächen-Trockenheit und Wiederbenetzungsmöglichkeit
sowie die Aufnahmegeschwindigkeit von Absorbens-Produkten und Gegenständen, die
das Absorbens-Verbundmaterial enthalten. Das absorbierende Verbundmaterial
führt auch
zu einer verbesserten Integrität
des Kissens zu einem verbesserten Aussehen und zu einer Verminderung
des Feuchtigkeits durchbruchs während
der Verwendung eines Absorbens-Produkts, das das Absorbens enthält. Da darüber hinaus
das einheitlich geschichtete Verbundmaterial in Vliesform hergestellt
und geliefert werden kann, werden Herstellungsverfahren für absorbierende
Produkte, die das Absorbens-Verbundmaterial enthalten, vereinfacht
im Vergleich mit Herstellungsverfahren, die die Handhabung von Ballen
von vernetzten Fasern oder Fluff-Pulpe
benötigen.
So bietet zusätzlich
zu der verbesserten Leistungsfähigkeit
von Produkten, die das erfindungsgemäße Absorbens-Verbundmaterial
enthalten, das Absorbens-Verbundmaterial
wirtschaftliche Vorteile im Vergleich mit der Kombination von separaten
Schichten von Vliesen und vernetzter Cellulose mit hoher Speicherfähigkeit.
-
BEISPIELE
-
Die folgenden Beispiele dienen zur
Erläuterung
der Erfindung, ohne sie zu beschränken.
-
Beispiel 1
-
Bildung eines einheitlich
geschichteten Verbundmaterials: Nasslegemethode
-
Dieses Beispiel veranschaulicht eine
Nasslegemethode zur Bildung eines repräsentativen einheitlich geschichteten
Verbundmaterials gemäß der Erfindung.
Bei diesem Beispiel weist das Absorbens-Verbundmaterial eine erste
Schicht auf, die aus 90% Polyethylenterephthalat (Faserlänge 1,3
cm (0,5 inches), (16,7 detex (15 Denier), gekräuselt) (HoechstCelanese Co.)
und 10% Celbond® T-105
(Hoechst Celanese Co.) besteht, und eine zweite Schicht auf, die
aus 90% vernetzter Cellulosefaser (Weyerhaeuser Co.) und 10% Celbond® T-105
besteht.
-
Herstellung
der Faser
-
Ein Waring-Blender in Laborgröße wurde
mit 4 l Wasser gefüllt
und Celbond® T-105
(für die
erste Schicht) wurde zugesetzt. Das Gemisch wurde kurzfristig vermischt,
um die synthetischen Fasern zu "öffnen". Die Polyethylenterephthalat
(PET)-fasern wurden anschließend
zu dem Celbond® T-105/Wasser-Gemisch
gefügt
und während
mindestens 1 Minute vermischt, um die PET-Fasern zu "öffnen" und das Vermischen der beiden synthetischen
Fasern zu bewirken. Das resultierende wässrige Fasergemisch enthielt
etwa 0,02 bis 0,5% Feststoffe. Nach dem Vermischen wurde das wässrige Fasergemisch
in einen zweiten Behälter überführt.
-
Ein Warner-Blender im Labormaßstab wurde
mit 4 l Wasser gefüllt
und Celbond® T-105
(für die
zweite Schicht) wurde zugesetzt. Das Gemisch wurde kurzfristig vermischt,
um die synthetischen Fasern zu "öffnen". Die vernetzten
Cellulosefasern wurden anschließend
zu dem Celbond® T-105/Wasser-Gemisch
gefügt
und während
mindestens 1 Minute vermischt, um die vernetzten Cellulosefasern
zu "öffnen", um das Vermischen der
beiden Fasern zu bewirken. Das resultierende wässrige Fasergemisch enthielt
etwa 0,07 bis 1,0% Feststoffe. Nach dem Vermischen wurde das wässrige Fasergemisch
in einen zweiten Behälter überführt.
-
Schichtbildung
-
Eine Schicht wurde unter Verwendung
einer Form für
geschichtete Folien hergestellt. Zu der mit Wasser gefüllten Form
wurde das Gemisch aus vernetzter Cellulosefaser-Celbond® T-105,
das wie vorstehend beschrieben hergestellt wurde, gefügt. Nach
sorgfältigem
Vermischen in der Form wurde die Form auf ihre Umlenkbleche drainiert.
Die Umlenkbleche der Form wurden anschließend geschlossen und die Form
wurde erneut mit Wasser gefüllt.
Die Umlenkbleche wurden erneut geöffnet und die Form wurde erneut
halb-drainiert. Die Umlenkbleche wurden dann geschlossen und die
Form wurde erneut mit Wasser gefüllt.
Ein Anteil des PET-Celbond® T-105-Gemisches wurde,
wie vorstehend beschrieben, in die obere Hälfte der Form gefügt. Der Inhalt
der oberen Hälfte
der Form wurde vermischt und anschließend wurde die Form auf die
Umlenkbleche drainiert. Die Umlenkbleche wurden dann geschlossen
und die obere Hälfte
der Form wurde erneut mit Wasser gefüllt. Ein weiterer Anteil des
PET-Celbond® T-105-Gemisches
wurde anschließend
in die Form gefügt
und gemischt. Die Umlenkbleche wurden erneut geöffnet, um die obere Hälfte der
Form zu drainieren, erneut mit Wasser gefüllt und ein weiterer Anteil
des PET-Celbond® T-105-Gemischs
wurde unter Vermischen zugefügt. Diese
Verfahrensweise wurde wiederholt, bis das gesamte hergestellte Gemisch
von PET-Celbond® T-105
zur Form gefügt
war. Nach beendeter Zugabe wurde die Form endgültig drainiert und die resultierende
nasse Schicht wurde sorgfältig
entnommen.
-
Ein Beispiel für ein einheitlich geschichtetes
Verbundmaterial wurde hergestellt durch Einbringen der nassen Schicht
in einen Durchlufttrockner, um zu trocknen und die Bindung zu bewirken.
-
Beispiel 2
-
Herstellung eines einheitlich
geschichteten Verbundmaterials: Luftlegemethode
-
Dieses Beispiel veranschaulicht eine
Luftlegemethode zur Bildung eines Beispiels für ein einheitliches Verbundmaterial
gemäß der Erfindung.
In diesem Beispiel weist das Absorbens-Verbundmaterial eine erste Schicht
aus 90% Polyethylenterephthalat (Faserlänge 1,3 cm (0,5 inches), 16,7
dtex (15 Denier), gekräuselt) (Hoechst
Celanese) und 10% Celbond®T-105 (Hoechst Celanese),
und eine zweite Schicht aus 90% vernetzter Cellulosefaser (Weyerhaeuser
Co.) und 10% Celbond® T-105 auf.
-
Herstellung
der Faser
-
PET-Fasern und Celbond®T-105
für die
erste Schicht wurden in einen Kunststoffbeutel eingefüllt und sorgfältig mit
einem Luftstrom vermischt. Vernetzte Cellulosefasern und Celbond® T-105
für die
Bodenschicht wurden in einen zweiten Kunststoffbeutel eingebracht
und sorgfältig
mit einem Luftstrom vermischt.
-
Schichtbildung
-
Eine Pinmühle wurde zum "Öffnen" der Fasern verwendet. Die resultierenden
Fasern wurden dann gleichmäßig auf
einem Gewebe verteilt, wobei zuerst das Gemisch aus vernetzter Cellulosefaser-Celbond® T-105
langsam in dem Luftformer bemessen wurde, gefolgt von einem langsamen
Bemessen des Gemischs aus PET-Fasern-Celbond®T-105
in dem Luftformer auf der Oberseite der Schicht, die die vernetzten
Fasern enthielt.
-
Das Beispiel für den einheitlich geschichteten
Verbundstoff wurde hergestellt durch Einbringen der resultierenden
Luftschicht in einen Durchlufttrockner, um die Bindung zu bewirken.
-
Beispiel 3
-
Herstellung eines einheitlich
geschichteten Verbundmaterials: Laboratoriums-Schäumungsverfahren
-
Dieses Beispiel veranschaulicht eine
Laboratoriums-Schäumungsmethode
zur Bildung eines repräsentativen,
einheitlich geschichteten Verbundmaterials gemäß der Erfindung.
-
Das Absorbens-Verbundmaterial weist
eine erste Schicht aus 90% Polyethylenterephthalat (Faserlänge 1,3
cm (0,5 inches), 16,7 dtex (15 Denier), gekräuselt) (Hoechst Celanese) und
10% Celbond® T-105 (Hoechst
Celanese), und eine zweite Schicht aus 90% vernetzter Cellulosefaser
(Weyerhaeuser Co.) und 10% Celbond® T-105,
auf.
-
Herstellung
der Faser
-
Die Fasern wurden, wie vorstehend
für das
Nasslegeverfahren im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. Das Gemisch
aus vernetzter Cellulosefaser-Celbond® T-105
wurde in einen Behälter
eingesetzt und Wasser wurde zur Bildung eines wässrigen Gemischs zugefügt. Das
resultierende Gemisch wurde anschließend einige Sekunden mit einem
Luft mitschleppenden Rührblatt
gemischt. Ein oberflächenaktives
Mittel (Incronan 30, Croda, Inc.) wurde zu dem vermischten Gemisch
gefügt.
Etwa 1 g Feststoff des oberflächenaktiven
Mittels pro Gramm Faser wurden zugesetzt. Das Gemisch wurde vermischt,
wobei langsam mit dem ansteigenden Schaum der Mischerflügel angehoben
wurde. Nach etwa 1 Minute wurde mit dem Mischen aufgehört und anschließend für eine weitere
Minute bei einer konstanten Höhe
des Mischflügels
erneut gestartet. Das resultierende Schaum-Faser-Gemisch hatte ein Volumen von
etwa dem Dreifachen des Volumens der ursprünglichen Wasser-Faser-Mischung.
-
Ein Schaum-Faser-Gemisch wurde auch
hergestellt aus dem PET-Faser-Celbond® T-105-Gemisch, wie
vorstehend für
das Gemisch aus vernetzter Cellulosefaser-Celbond®T-105
beschrieben.
-
Schichtbildung
-
Das Gemisch aus vernetzter Cellulosefaser-Celbond® T-105
wurde rasch in eine Folienform mit einer geneigten Diffusionsplatte
gegossen. Nach dem Zusatz des Schaum-Faser-Gemischs wurde die Platte aus der
Form entfernt, und es wurde ein starkes Vakuum angelegt, um die
Schaum-Faser-Höhe
zu verringern. Das Vakuum wurde abgesetzt und die Diffusionsplatte
wurde erneut eingeführt.
Das Gemisch aus PET-Faser-Celbond®T-105-Schaumfaser
wurde anschließend
zu der Folienform gefügt.
Die Platte wurde entfernt und es wurde erneut ein starkes Vakuum
an die Form angelegt. Nach dem Verschwinden des größten Anteils
des sichtbaren Schaums wurde die resultierende Schicht aus der Form
entfernt und zusammen mit einem Formungsgitter über eine Schlitzgautsch geführt, um überschüssigen Schaum
und Wasser zu entfernen.
-
Das repräsentative, einheitlich geschichtete
Verbundmaterial wurde durch Einführen
der resultierenden feuchten Schicht in einen Durchlufttrockner zur
Trocknung und Bildung der Bindung hergestellt.
-
Beispiel 4
-
Herstellung eines einheitlich
geschichteten Verbundmaterials: übliche
Schäumungsmethode
-
Dieses Beispiel veranschaulicht eine übliche Schäumungsmethode
zur Herstellung eines respräsentativen,
einheitlich geschichteten Verbundmaterials gemäß der Erfindung. In diesem
Beispiel weist das Absorbens-Verbundmaterial eine erste Schicht
aus 90% Polyethylenterephthalat (Faserlänge 1,3 cm (0,5 inches), 16,7
dtex (15 Denier), gekräuselt)
(Hoechst Celanese) und 10% Celbond®T-105
(Hoechst Celanese Co.), und eine zweite Schicht auf, die aus 90%
vernetzter Cellulosefaser (Weyerhaeuser Co.) und 10% Celbond® T-105, besteht
-
Herstellung
der Faser
-
Es wurden Schaum-Faser-Gemische hergestellt
durch Kombination trockener Fasern mit oberflächenaktivem Mittel und Vermischen
während
etwa 2 Minuten mit einem Luft mitschleppenden Flügelrührer. Das Gemisch aus vernetzter
Cellulosefaser-Celbond®-Faser wurde in zwei Behälter aufgeteilt,
und das Gemisch aus PET-Celbond®-Faser
wurde in einen Einzelbehälter
eingeführt.
-
Schichtbildung
-
Unter Verwendung von Transferpumpen
wurden die schaumigen Faseraufschlämmungen, die wie vorstehend
hergestellt wurden, in einen geneigten Mehrschicht-Stoffauflaufkasten
gefügt,
worin das Gemisch aus vernetzten Cellulosefasern-Celbond®-Faser zuerst abgelegt
wurde, gefolgt von einem Ablegen des PET-Celbond®-Fasergemischs. Das
Sieb wurde über
ein Zweischlitz-Gautschvakuum geführt.
-
Das repräsentative, einheitlich geschichtete
Verbundmaterial wurde hergestellt durch Einführen der resultierenden feuchten
Schicht in einen Durchlufttrockner zur Trocknung und Bildung der
Bindung.
-
Beispiel 5
-
Verfahren zur Bewertung
der Aufnahmezeit und der Wiederbefeuchtung für Beispiele von einheitlich
geschichteten Verbundmaterialien
-
Die Wirkungs-Charakteristika von
repräsentativen,
einheitlich geschichteten Verbundmaterialien gemäß der Erfindung wurden bewertet
durch Einarbeiten des Absorbens-Verbundmaterials
in eine handelsübliche
Windel und Vergleich der Aufnahmezeit und Wiederbefeuchtung im Vergleich
mit einer Vergleichswindel. Die Aufnahmezeit und die Wiederbefeuchtung
wurden nach dem nachstehenden Mehrfachdosis-Wiederbefeuchtungstest bestimmt.
-
Kurz gesagt misst der Mehrfachdosis-Wiederbefeuchtungstest
die Menge an synthetischem Urin, die aus einer Absorbens-Struktur
nach jedem von drei Flüssigkeitsaufträgen wieder
freigesetzt wird und die erforderliche Zeit für jede der drei Flüssigkeitsdosierungen,
um in das Produkt einzudringen.
-
Eine vorgewogene Probe der Absorbens-Struktur
wird für
den Test hergestellt durch Bestimmen des Zentrums des Kerns der
Struktur, Messen von 1 Inch zur Front für den Ort des Flüssigkeitsauftrags
und Markieren mit "X", und anschließend Aufbringen
eines Trichters für
Flüssigkeitsauftrag
(Minimum 100 ml Kapazität, 5–7 ml/s
Fließgeschwindigkeit),
10,2 cm (4 inches) über
der Oberfläche
der Probe. Handelsübliche
Windeln werden als Vergleiche verwendet und diese Windeln, die das
Absorbens-Verbundmaterial gemäß der Erfindung
erhielten, wurden zur vergleichenden Bewertung verwendet. Windeln,
die das Absorbens-Verbundmaterial enthielten, wurden hergestellt
durch Aufschneiden und Einführen
des Absorbens-Verbundmaterials in die Windeln.
-
Nach Herstellung der Probe wurde
der Test wie folgt durchgeführt.
Die Probe wurde auf die Oberseite eines Tisches unter dem Trichter
für den
Flüssigkeitsauftrag
mit der nichtgewebten Seite nach oben flach aufgelegt. Der Trichter
wurde mit der Dosis (100 ml) synthetischem Urin gefüllt. Der
Dosierungsring (0,4 cm (5/32 inch)) aus rostfreiem Stahl, 5,1 cm
(2 inch) ID × 7,6
cm (3 inch) Höhe
wurde auf das auf die Proben aufgebrachte "X" gelegt.
Eine erste Dosis aus synthetischem Urin wurde in den Dosierungsring
eingefüllt.
Unter Anwendung einer Stoppuhr wurde die Aufnahmezeit für die Flüssigkeit
in Sekunden, beginnend mit dem Zeitpunkt der Öffnung des Ventils bis zu dem
Zeitpunkt, zu dem die Flüssigkeit
in das Produkt von dem Boden des Dosierungsrings eingedrungen ist,
aufgezeichnet. Es wurde 20 Minuten gewartet. Während der 20-minütigen Wartezeit
nach dem Auftrag der ersten Dosis wurde ein Stapel von Filterpapieren
gewogen (19–22
g, Whatman Nr. 3, 11,0 cm oder äquivalent,
die der Raumfeuchtigkeit während
mindestens 2 Stunden vor dem Test ausgesetzt worden waren). Während der
Wartezeit für
die zweite Dosis wurden trockene Filterpapiere, die von der ersten
Dosis übrig
blieben, genommen und es wurden zusätzliche trockene Papiere auf
insgesamt 29–32 g
zugefügt.
Während
der Wartezeit für
die dritte Periode wurden trockene Papiere genommen und zusätzliche trockene
Papiere auf 39–42
g zugefügt.
Der Stapel an vorgewogenen Filterpapieren (d. h. Trocken-Löschgewicht
in den nachstehenden Tabellen 1-9) wurde auf die befeuchtete Fläche aufgesetzt
und es wurde ein zylindrisches Gewicht (8,9 cm Durchmesser, 4,4
kg (9,8 lb)) oben auf diese Papiere aufgesetzt. Es wurde 2 Minuten
gewartet. Das Gewicht wurde entfernt und die Papiere wurden gewogen.
Die Änderungen
des Gewichts wurde aufgezeichnet. Diese Verfahrensweise wurde zweimal
wiederholt (d. h. für
die zweite und dritte Dosis).
-
Die Wiederbefeuchtung wird als Menge
von Flüssigkeit
angegeben, die in die Filterpapiere nach jeder Flüssigkeitsdosis
zurück
absorbiert wurden (d. h. das Gewicht der nassen Filterpapiere-Gewicht
der trockenen Filterpapiere).
-
Die Aufnahmezeit für die Flüssigkeit
wird angegeben als die Länge
der Zeit (Sekunden), die benötigt wird,
um die Flüssigkeit
in das Produkt für
jede der drei Dosierungen zu absorbieren.
-
Die wässrige Lösung, die bei diesen Tests
verwendet wurde, ist ein synthetischer Urin, erhältlich von National Scientific
unter der Handelsbezeichnung RICCA. Der synthetische Urin ist eine
Salzlösung
mit einem Gehalt von 135 meq/l Natrium, 8,6 meq/l Calcium, 7,7 meq/l
Magnesium, 1,95% Harnstoff, bezogen auf das Gewicht (basierend auf
dem Gesamtgewicht), plus andere Bestandteile.
-
Die Ergebnisse des Mehrfachdosierungs-Wiederbenetzungstests
für die
Vergleichswindeln und die Windeln, die das einheitlich geschichtete
Verbundmaterial gemäß der Erfindung
enthielten, sind in den Beispielen 6 bis 8 beschrieben.
-
Beispiel 6
-
Bewertung der Aufnahmezeit
und der Wiederbefeuchtung für
Beispiele von einheitlich geschichteten Verbundmaterialien: Denier-Änderung
-
Dieses Beispiel veranschaulicht die
Wirkung der Veränderung
des Deniers der Faser in der ersten Schicht von Beispielen für einheitlich
geschichtete Verbundmaterialien gemäß der Erfindung auf die Aufnahmezeit
und Wiederbefeuchtung von Windeln, die das Absorbens enthalten.
Es wurden Mehrfachdosis-Wiederbefeuchtungstests durchgeführt, wie
vorstehend im Beispiel 5 beschrieben, für eine handelsübliche Windel und
Windeln, die die Beispiele für
einheitlich geschichtete Verbundmaterialien enthielten. Die Ergebnisse
sind in den nachstehenden Tabellen 1 bis 4 zusammengestellt. In
der Tabelle 1 bezieht sich die Kontroll-Windel A auf eine ganze
Windel, die von Kimberly Clark im Handel erhältlich ist. In den Tabellen
2–4 beziehen
sich die Test-Windeln 1–3
auf Kimberly lark-Windeln,
die Beispiele für
einheitlich geschichtete Verbundmaterialien mit einer ersten Schicht
aus PET-Fasern mit 1,67, 6,7 und 16,7 dtex (1,5, 6 und 15 Denier)
enthielten. Die Beispiele für
einheitlich geschichtete Verbundmaterialien wurden nach der Nasslegemethode,
wie vorstehend in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt und wurden
formuliert mit einer ersten Schicht aus 90% PET und 10% Celbond® und
einem Basisgewicht von etwa 22 g/m2, und einer zweiten Schicht aus
90% vernetzten Cellulosefasern und 10% Celbond® und
einem Basisgewicht von etwa 70 g/m2.
-
Die Ergebnisse zeigen, dass die Windeln,
die das Absorbens-Verbundmaterial enthielten, eine beträchtlich
verbesserte Wiederbefeuchtungs-Leistungsfähigkeit und im Allgemeinen
kürzere
Aufnahmezeit zeigten als die Vergleichs-Windel. Die Ergebnisse zeigten
auch, dass die Vergrößerung der
Denier-Zahl der Fasern in der ersten Schicht des Absorbens-Verbundmaterials
Leistungsfähigkeits-Charakteristika
des Absorbens verbessert. Die Ergebnisse sind grafisch in der 8 dargestellt.
-
Tabelle
1: Mehrfachdosis-Wiederbefeuchtungstest: Vergleichs-Windel A
-
Tabelle
2: Mehrfachdosis-Wiederbefeuchtungstest: Test-Windel 1
-
Tabelle
3: Mehrfachdosis-Wiederbefeuchtungstest: Test-Windel 2
-
Tabelle
4: Mehrfachdosis-Wiederbefeuchtungstest: Test-Windel 3
-
Beispiel 7
-
Bewertung der Aufnahmezeit
und Wiederbefeuchtung für
ein repräsentatives,
einheitlich geschichtetes Verbundmaterial: Änderung des Bindemittels
-
Dieses Beispiel veranschaulicht die
Wirkung der Änderung
des Bindemittels in Beispielen für
einheitlich verstärkte
Verbundmaterialien gemäß der Erfindung
auf die Aufnahmezeit und die Wiederbefeuchtung von Windeln, die
das Absorbens enthalten. Mehrfachdosis-Wiederbefeuchtungstests wurden, wie
in Beispiel 5 beschrieben, durchgeführt für eine handelsübliche Windel,
und Windeln, die die Beispiele für
einheitlich geschichtete Verbundmaterialien enthielten. Die Ergebnisse
sind in den nachstehenden Tabellen 5 und 6 aufgeführt. Die
Vergleichs-Windel war die gleiche wie für das vorstehende Beispiel
6 und ihre Leistungsfähigkeit
ist in der Tabelle 1 aufgeführt.
In der Tabelle 5 bezieht sich die Test-Windel 4 auf die Kimberly
Clark-Windel, die ein repräsentatives,
einheitlich geschichtetes Verbundmaterial enthielt mit einer ersten
Schicht aus 90% PET-Fasern (16,7 dtex, 1,3 cm (15 Denier, 0,5 inches
Länge),
gekräuselt)
und 10% Celluloseacetat/Triacetin behandelten Fasern und mit einem
Basisgewicht von etwa 22 g/m2, und einer
zweiten Schicht aus 90% vernetzten Cellulosefasern und 10% Celluloseacetat/Triacetin
behandelten Fasern (mit 10% zugefügtem Triacetin) und mit einem
Basisgewicht von etwa 70 g/m2. In der Tabelle
6 bezieht sich die Testwindel auf die Kimberly Clark-Windel, die
ein repräsentatives,
einheitlich geschichtetes Verbundmaterial enthielt mit einer ersten
Schicht aus 90% PET-Fasern (15 Denier, 0,5 inches Länge, gekräuselt) und
10% Celbond® und
mit einem Basisgewicht von etwa 22 g/m2, und mit einer zweiten Schicht
aus 90% vernetzten Cellulosefasern und 10% Celbond® mit
einem Basisgewicht von etwa 70 g/m2. Die
repräsentativen,
einheitlich geschichteten Verbundmaterialien wurden durch ein Nasslegeverfahren,
wie vorstehend in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt.
-
Die Ergebnisse zeigen, dass die Windeln
mit dem Gehalt an absorbierendem Verbundmaterial eine beträchtlich
verbesserte Wiederbefeuchtungs-Leitungsfähigkeit und eine allgemein
kürzere
Aufnahmezeit aufweisen als die Vergleichs-Windel. Die Ergebnisse
zeigen auch, dass das Absorbens-Verbundmaterial, das die Celluloseacetat/Triacetinbehandelten
Fasern als Bindemittel enthält,
verbesserte Leistungsfähigkeits-Charakteristika
ergibt. Die Ergebnisse sind grafisch in der 9 aufgeführt.
-
Tabelle
5: Mehrfachdosis-Wiederbefeuchtungstest: Test-Windel 4
-
Tabelle
6: Mehrfachdosis-Wiederbefeuchtungstest: Test-Windel 5
-
Beispiel 8
-
Bewertung der Aufnahmezeit
und der Wiederbefeuchtung eines repräsentativen, einheitlich geschichteten Verbundmaterials:
verdichtet und nicht-verdichtet
-
Dieses Beispiel veranschaulicht die
Wirkung der Verdichtung eines repräsentativen, einheitlich geschichteten
Verbundmaterials der Erfindung auf die Aufnahmezeit und die Wiederbefeuchtung
von Windeln, die das Absorbens enthalten. Es wurden Mehrfachdosis-Wiederbefeuchtungstests,
wie vorstehend in Beispiel 5 beschrieben, für eine handelsübliche Windel
und für
Windeln durchgeführt,
die die verdichteten und nicht-verdichteten repräsentativen, einheitlich geschichteten
Verbundmaterialien enthielten. Die Ergebnisse sind in den nachstehenden
Tabellen 7–9
aufgeführt.
In der Tabelle 7 bezieht sich die Vergleichswindel B auf eine ganze
Windel, die im Handel von Proctor and Gamble erhältlich ist. In den Tabellen
8 und 9 beziehen sich die Test-Windeln 6 und 7 auf die Proctor and
Gamble-Windel, die repräsentative,
nicht-verdichtete und verdichtete, einheitlich geschichtete Verbundmaterialien
enthalten. Die repräsentativen,
einheitlich geschichteten Verbundmaterialien wurden nach einer Schäumungsmethode
hergestellt, wie allgemein vorstehend in Beispiel 4 beschrieben,
und wurden formuliert mit einer ersten Schicht aus 80% PET-Fasern
(16,7 dtex (15 Denier), 1,3 cm (0,5 inches Länge), gekräuselt) und 20 Celbond® mit
einem Basisgewicht von etwa 40 g/m2, und einer zweiten Schicht aus
80 % vernetzten Cellulosefasern und 20% Celbond® mit
einem Basisgewicht von etwa 110 g/m2. Das
verdichtete, einheitlich geschichtete Verbundmaterial wurde durch
eine Kalt-Kalandrierverdichtung auf
0,064 g/cm3 hergestellt. Das nicht-verdichtete
Absorbens-Verbundmaterial
hatte eine Dichte von etwa 0,030 g/cm3.
-
Die Ergebnisse zeigen, dass die Windeln,
die das Absorbens-Verbundmaterial enthalten, beträchtlich verbesserte
Wiederbefeuchtungs-Eigenschaften und eine allgemein kürzere Aufnahmezeit
als die Vergleichs-Windel aufweisen. Die Ergebnisse zeigen auch,
dass nicht-verdichtetes, einheitlich geschichtetes Verbundmaterial
die Leistungsfähigkeit
des Absorbens verbesserte. Die Ergebnisse sind grafisch in der 10 dargestellt.
-
Tabelle
7: Mehrfachdosis-Wiederbefeuchtungstest: Vergleichs-Windel B
-
Tabelle
8: Mehrfachdosis-Wiederbefeuchtungstest: Test-Windel 6
-
Tabelle
9: Mehrfachdosis-Wiederbefeuchtungstest: Test-Windel 7