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Die Erfindung betrifft einen Tampon mit einem zu einem Wickel aufgewickelten und vorzugsweise verpressten saugfähigen Material, wie etwa Watte, und einem die äußere Begrenzungsfläche des Wickels zumindest teilweise abdeckenden Material, wie etwa einem Vlies, einer Folie oder dergleichen.
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Tampons werden schon seit langer Zeit zur Aufnahme von Körperflüssigkeit in der Wundversorgung, maßgeblich aber im Zusammenhang mit der weiblichen Menstruation eingesetzt. Ein einfacher Tampon, bestehend aus einem Pfropf aus einem saugfähigen Material, einem Hüllmaterial in Form von Gaze, einem Rückholfaden und einem Trichter aus durchlässigem Material ist bereits in der 1936 vom Reichspatentamt herausgegebenen Patentschrift 624395 beschrieben.
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Schon in der Patentschrift 624395 wird darauf hingewiesen, dass eine Umkleidung des Saugkörpers erforderlich ist, um zu verhindern, dass Rückstände des faserigen saugfähigen Materials in der Körperhöhle verbleiben.
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Verfahren zum Aufbringen des Hüllmaterials sind beispielsweise in der
DE 3519515 beschrieben. Es wurden zahlreiche Verbesserungen im Hinblick auf die vollständige Ausnutzung des Saugvermögens des saugfähigen Materials des Tampons, der Gleiteigenschaften, des Tragekomforts, des Auslaufschutzes und dergleichen vorgeschlagen. Beispielhaft wird in diesem Zusammenhang auf die
EP 2298259 Bezug genommen. Gemäß dieser Schrift wird die Ausbildung einer Vertiefung in einer das Einführende des Tampons bildenden Kuppe vorgeschlagen, um so die Einleitung von Körperflüssigkeit in den Kern des Saugkörpers zu verbessern und eine frühzeitige Sättigung des äußeren Bereichs des Saugkörpers zu verhindern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Eigenschaften eines Tampons, insbesondere eines Damenhygienetampons, zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Weiterbildung der bekannten Tampons gelöst, die im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass in dem Wickel und/oder in dem Hüllmaterial und/oder zwischen Wickel und Hüllmaterial und/oder auf einer dem Wickel abgewandten Begrenzungsfläche des Hüllmaterials ein die Haptik, Optik und/oder Funktion des Tampons beeinflussendes Funktionsmaterial vorgesehen ist.
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Dabei geht die Erfindung auf die Erkenntnis zurück, dass ein breites Spektrum für die Variation der haptischen Eigenschaften, des Aussehens und der Funktion eines Tampons bereitgestellt werden kann, wenn zur Herstellung des Tampons nicht nur die ohnehin erforderlichen Bestandteile, nämlich das saugfähige Material und das Hüllmaterial, eingesetzt werden, sondern auch noch ein im Hinblick auf die gewünschte Haptik, Optik und/oder Funktion ausgewähltes weiteres Funktionsmaterial zum Einsatz kommt. Dieses kann im Hinblick auf die angestrebten Eigenschaften gesondert optimiert werden, ohne die ansonsten gewünschten Eigenschaften des Tampons zu beeinträchtigen. Ziel der Erfindung ist es vielmehr, die Eigenschaften / Funktionen des Tampons zu verbessern, welche durch das saugfähige Material, wie etwa Watte, und das Hüllmaterial, wie etwa ein Vlies oder eine Folie, bereitgestellt werden.
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Mit dem Funktionsmaterial können die Flüssigkeitsverteilung bzw. die Flüssigkeitsaufnahme des Tampons, die Sicherheit bzw. der Auslaufschutz des Tampons, die Gleiteigenschaften beim Einführen bzw. Entfernen des Tampons, gewünschte Wirkungen durch Einbringung von Wirkstoffen, wie etwa Duftmittel, Pflegemittel, Arzneimittel oder dergleichen sowie der Tragekomfort (leichteres Einführen/Entfernen) beeinflusst werden.
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Das Funktionsmaterial kann aus den für In-Körper-Anwendungen geeigneten bzw. zugelassenen Materialien ausgewählt werden. Zum Erhalt der gewünschten Wirkungen bzw. Funktionen ist es regelmäßig erforderlich, dass der Anteil des Funktionsmaterials am Gesamtgewicht des Tampons 0,5 Gew.-% oder mehr, insbesondere 0,8 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 1,0 Gew.-% oder mehr beträgt. Dabei ist es zur Vermeidung einer unerwünschten Beeinflussung der Saugeigenschaften und/oder der gewünschten Eigenschaften des Hüllmaterials zweckmäßig, dass der Anteil des Funktionsmaterials am Gesamtgewicht des Tampons 6 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 4 Gew.-% oder weniger, insbesondere 3 Gew.-% oder weniger aufweist.
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Im Hinblick auf die gewünschten Funktionen bzw. Wirkungen kann das Funktionsmaterial Polypropylen, Polyethylen, Polyethylenterephtalat (PET), Stärke, einen Schaum, Naturstoffe und/oder Farbstoffe aufweisen. Dabei wird das Funktionsmaterial bei besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung mit Hafteigenschaften ausgestattet, welche die Haftung am saugfähigen Material und/oder Hüllmaterial verbessern und/oder die Haftung zwischen saugfähigem Material und Hüllmaterial fördern. Ferner können die Hafteigenschaften einer unerwünschten Verteilung des Funktionsmaterials über größere Volumenbereiche des Tampons entgegenwirken.
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Insbesondere wenn optische Wirkungen erzielt werden sollen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das Funktionsmaterial farblich von dem saugfähigen Material und/oder dem Hüllmaterial unterscheidbar ist. Bei anderen Ausführungsformen kann das Funktionsmaterial auch transparent ausgeführt sein, um eine optische Beeinflussung des Tampons durch das Funktionsmaterial zu vermeiden, wenn durch das Funktionsmaterial andere Funktionseigenschaften, wie etwa die Flüssigkeitsverteilung, ein Auslaufschutz, Gleiteigenschaften oder dergleichen gefördert werden sollen.
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Wenn die Eigenschaften des Funktionsmaterials, insbesondere die Farbe, abhängig sind von der Temperatur, der Lagerzeit, der Feuchtigkeit, der chemischen Umgebung oder dergleichen, kann das Funktionsmaterial auch eine Warnfunktion erfüllen, mit der auf Risiken beim Gebrauch, überschrittene Lagerzeit, übermäßige Feuchtigkeit, ungünstige chemische Bedingungen und/oder übermäßige Temperaturbeeinflussung hingewiesen wird.
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Zur Vermeidung einer ungewollten Verteilung des Funktionsmaterials über größere Volumenbereiche, bzw. im Sinne einer gewünschten Lokalisierung des Funktionsmaterials, liegt dessen Erweichungstemperatur üblicherweise im Bereich von 80° C oder mehr, vorzugsweise 100° C oder mehr. Die Verarbeitung des Funktionsmaterials kann ohne Beschädigung des saugfähigen Materials und/oder des Hüllmaterials erfolgen, wenn die Erweichungstemperatur des Funktionsmaterials 200° C oder weniger, insbesondere 150° C oder weniger beträgt. Der Erweichungspunkt im Sinne dieser Anmeldung ist der Erweichungspunkt gemäß ASTM E28 in Glyzerin.
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Die Verarbeitungstemperatur des Funktionsmaterials beträgt 80° C oder mehr, insbesondere 110°C oder mehr, sie sollte aber weniger als 280° C, insbesondere weniger als 180°C gemäß betragen.
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Die Viskosität des Funktionsmaterials wird zweckmäßigerweise so eingestellt, dass sie bei der Verarbeitungstemperatur 100 mPas oder mehr, insbesondere 500 mPas oder mehr beträgt, sie sollte aber zur Sicherung eines störungsfreien Auftrags nicht mehr als 1.000.000 mPas, insbesondere nicht mehr als 10.000 mPas betragen, vorzugsweise 7.000 mPas oder weniger betragen.
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Das Funktionsmaterial kann auch ein einstellbares Quellverhalten aufweisen. Es kann sich beispielsweise um ein Funktionsmaterial handeln, welches durch Einwirkung anderer Faktoren, wie etwa Feuchtigkeit, Temperatur oder dergleichen, seine Form verändert, um so die Gebrauchseigenschaften zu verbessern oder eine Warnfunktion zu erfüllen. Das Funktionsmaterial kann auch Zusatzstoffe wie etwa Aloe, Kamille, Aktivkohle oder dergleichen aufweisen.
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Im Sinne einer gewünschten Verteilung der von dem Tampon aufzunehmenden Körperflüssigkeit und optimalen Ausnutzung der Saugfähigkeit des Tampons hat es sich als günstig erwiesen, wenn auf der äußeren Begrenzungsfläche des Hüllmaterials und/oder zwischen Hüllmaterial und saugfähigem Material Funktionsmaterialstreifen aus einem hydrophoben Funktionsmaterial zur Flüssigkeitsverteilung vorgesehen sind. Die auf die Außenfläche des Tampons auftreffende Flüssigkeit wird dann mit Hilfe der Funktionsmaterialstreifen so abgeleitet, dass die Saugfähigkeit des Tampons vollständig ausgenutzt werden kann.
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Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass in dem Wickel, der im Verlauf des Herstellungsverfahrens üblicherweise verpresst wird, mindestens eine Schale aus hydrophobem Funktionsmaterial mit einem Durchmesser von 1 mm oder mehr, vorzugsweise 1,5 mm oder mehr, und/oder 7 mm oder weniger, insbesondere 5 mm oder weniger gebildet ist, wobei sich die Schale ausgehend von dem Einführende des Tampons zugewandten Rändern mit einer konvexen Begrenzungsfläche in Richtung auf das dem Einführende abgewandte Ende des Tampons erstreckt und eine Tiefe von 0,5 mm oder mehr, vorzugsweise 1 mm oder mehr, aber höchstens 7 mm, insbesondere höchstens 5 mm aufweist.
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Die in dem Saugkörper in Richtung auf das dem Einführende abgewandten Ende des Tampons fließende Flüssigkeit wird in den entsprechenden Schalen aufgefangen, so dass das Volumen oberhalb der Schale bzw. auf der dem Einführende zugewandten Seite der Schale besser zur Aufnahme von Körperflüssigkeit ausgenutzt werden kann. Ein erfindungsgemäßer Tampon kann zwei, drei oder mehr in axialer Richtung hintereinander und/oder in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnete Schalen aus hydrophobem Funktionsmaterial aufweisen.
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Eine günstige Verteilung der Körperflüssigkeiten im Saugkörper kann auch durch eine andere Verteilung des Funktionsmaterials erreicht werden. Es ist beispielsweise daran gedacht, im Bereich des Saugkörpers oder auch nur im Bereich des Hüllmaterials schlingen- oder wellenförmige Strukturen des Funktionsmaterials aufzubringen. Ferner können schalenartige Funktionsmaterialabschnitte nur im Bereich des Hüllmaterials oder einer einzelnen Wicklung des Saugkörpers vorgesehen sein. In diesem Fall weist die Schale eine in Richtung auf das dem Einführende abgewandte Ende des Tampons weisende Wölbung auf. Bei anderen Ausführungsformen kann die Wölbung auch in Richtung auf das Einführende weisen. Dabei bezeichnet der Ausdruck „Einführende“ das üblicherweise mit einer Kuppe ausgestattete Ende des Tampons.
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Ein besonders sicherer Auslaufschutz wird erreicht, wenn im Bereich des dem Einführende abgewandten Endes des Wickels mindestens eine vorzugsweise durchgehende Schicht aus hydrophobem Funktionsmaterial gebildet ist, die sich besonders bevorzugt etwa in einer senkrecht zur Wickelachse bzw. Tamponachse verlaufenden Ebene erstreckt.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Tampons wird ein Hüllmaterial auf eine Materialbahn aus saugfähigem Material aufgebracht, das so ausgestattete saugfähige Material derart bezüglich einer Wickelachse zu einem Wickel aufgewickelt, dass das Hüllmaterial die äußere Begrenzungsfläche des Wickels zumindest teilweise abdeckt, und der Wickel in axialer und/oder radialer Richtung verpresst. Derartige Verfahren sind beispielsweise in der
EP 2740448 A1 beschrieben. Der Offenbarungsgehalt hinsichtlich der einzelnen Merkmale entsprechender Verfahren und der Merkmale von Vorrichtungen zum Ausführen derartiger Verfahren wird hiermit durch ausdrückliche Inbezugnahme in diese Beschreibung aufgenommen.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass das saugfähige Material und/oder das Hüllmaterial vor und/oder während des Wickelvorgangs mit dem Funktionsmaterial ausgestattet wird. Wenn das saugfähige Material, das üblicherweise in Form eines Wattebands vorliegt, mit dem Funktionsmaterial ausgestattet wird, kann dieses Material beim Auslauf des Wattebandes aus einer Karde oder bei einem Legeprozess und/oder beim Einlaufen in die Tamponmaschine mit dem Funktionsmaterial ausgestattet werden. Zusätzlich oder alternativ ist auch daran gedacht, die Ausstattung des saugfähigen Materials mit dem Funktionsmaterial von den übrigen Prozessschritten zu entkoppeln und unabhängig von den üblichen Prozessschritten in einem separaten Prozessschritt zu bewirken.
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Selbstverständlich ist auch daran gedacht, eine bereits mit dem Funktionsmaterial, das üblicherweise haftende Eigenschaften hat, ausgestattete Materialbahn aus saugfähigem Material, wie etwa ein Watteband, als solches herzustellen und zu lagern und dann dem Herstellungsvorgang für den Tampon zuzuführen. In diesem Fall kann das mit dem Funktionsmaterial ausgestattete saugfähige Material auch separat zugekauft werden.
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Wenn das Hüllmaterial mit dem Funktionsmaterial ausgestattet werden soll, kann dies ebenfalls an dem Auslauf einer Karde oder im Verlauf eines Legeprozesses und/oder beim Einlauf in die Tamponmaschine erfolgen. Auch in diesem Fall kann die Ausstattung mit dem Funktionsmaterial in einem separaten Prozessschritt erfolgen. Es ist auch daran gedacht, bereits mit dem Funktionsmaterial ausgestattete Hüllmaterialien separat zu lagern und dem Herstellungsvorgang für den Tampon gesondert zuzuführen. Auch in diesem Fall kann das mit dem Funktionsmaterial ausgestattete Hüllmaterial separat zugekauft werden.
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Die Ausstattung des Hüllmaterials und/oder des saugfähigen Materials mit dem Funktionsmaterial kann mit Hilfe eines Sprühauftragskopfs, eines Kleberauftragskopfs, eines Walzenauftragskopfs, eines Druckkopfs und/oder eines Stempels erfolgen. Die Auftragseinrichtungen können starr, beweglich, kontinuierlich und/oder intermittierend ausgeführt sein. Bei allen Ausführungsformen der Erfindung kommt bevorzugt ein Watteband oder Hüllmaterial als saugfähiges Material zum Einsatz. Ferner wird der Tampon bei der Ausführung erfindungsgemäßer Verfahren vorzugsweise so hergestellt, dass das Einführende des Tampons mit einer sich in Richtung auf ein axiales Ende eines im Wesentlichen zylinderförmigen Saugkörpers verjüngenden Kuppe ausgestattet wird, wobei die Kuppe mit einer sich in Richtung auf das entgegengesetzte axiale Ende des Saugkörpers erstreckenden Vertiefung in ihrem Scheitelbereich ausgestattet sein kann, wie beispielsweise in der
EP 2740448 A1 beschrieben.
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Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird das Funktionsmaterial linienförmig, insbesondere längs senkrecht zur Wickelachse verlaufenden Auftragslinien auf die Materialbahn und/oder das Hüllmaterial aufgebracht. In diesem Fall werden in axialer und/oder radialer Richtung aufeinanderfolgende Abschnitte des Tampons durch Trennschichten aus dem Funktionsmaterial funktionsmäßig voneinander getrennt, so dass eine gewünschte Beeinflussung der Funktion des Tampons in axialer und/oder radialer Richtung variabel gestaltet werden kann.
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Zusätzlich oder alternativ kann das Funktionsmaterial punkt- oder tropfenförmig auf die Materialbahn und/oder das Hüllmaterial aufgebracht sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird an einem dem Einführende abgewandten axialen Endbereich des Saugkörpers des Tampons eine Flüssigkeitssperre durch ein Funktionsmaterial gebildet, um so einen gewünschten Auslaufschutz sicherzustellen.
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Im Rahmen der Erfindung hat es sich weiter als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn das Funktionsmaterial in Form von intermittierenden Auftragslinienabschnitten auf die Materialbahn und/oder das Hüllmaterial aufgebracht wird. Entsprechende Auftragslinienabschnitte können für eine gewünschte Führung der Strömung der Körperflüssigkeit längs einer äußeren Begrenzungsfläche des Tampons eingesetzt werden. Sie können aber auch die beschriebenen Schalen, Schlaufen, Wellen, usw. im Saugkern des Tampons bilden, und sie können in gewünschter Weise auf das Hüllmaterial und/oder die Materialbahn aus saugfähigem Material aufgebracht werden.
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Eine gewünschte Verteilung des Funktionsmaterials in dem Tampon und/oder auf einer äußeren Begrenzungsfläche des Tampons kann besonders einfach eingestellt werden, wenn die Materialbahn und/oder das Hüllmaterial beim Aufbringen des Funktionsmaterials längs einer etwa senkrecht zur Wickelachse verlaufenden Förderrichtung gefördert wird. Dabei wird eine zum Aufbringen des Funktionsmaterials ausgelegte Applikationseinrichtung beim Aufbringen des Funktionsmaterials vorzugsweise in einer quer, insbesondere etwa senkrecht zur Förderrichtung verlaufenden Bewegungsrichtung bewegt. So können beispielsweise schalen- und/oder wellenförmige Auftragslinien oder Auftragslinienabschnitte hergestellt werden. Durch entsprechende Auftragslinienabschnitte können im Bereich einzelner Wickellagen und/oder des Hüllmaterials schalen- und/oder wellenförmige Strukturen geschaffen werden.
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Es ist aber auch möglich, mindestens einen Auftragslinienabschnitt so zu bilden, dass er einen spitzen Winkel (0°< α < 90°) von vorzugsweise mehr als 5° und weniger als 20° mit einer senkrecht zur Wickelachse verlaufenden Ebene einschließt. Ein so verlaufender Auftragslinienabschnitt kann nach Herstellen und Verpressen des Wickels eine der beschriebenen schalenförmigen, wellenförmigen, usw. Anordnungen aus hydrophobem Funktionsmaterial bilden.
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Wie der vorstehenden Erläuterung erfindungsgemäßer Tampons und erfindungsgemäßer Verfahren zum Herstellen entsprechender Tampons zu entnehmen ist, weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen erfindungsgemäßer Tampons eine Einrichtung zum Aufbringen eines Hüllmaterials auf eine Materialbahn aus saugfähigem Material, eine Wickeleinrichtung zum Herstellen eines Wickels aus dem mit dem Hüllmaterial ausgestatteten saugfähigen Material und eine Presseinrichtung zum axialen und/oder radialen Verpressen des Wickels auf und ist im Wesentlichen gekennzeichnet durch eine zum Ausstatten des saugfähigen Materials und/oder des Hüllmaterials mit einem Funktionsmaterial vor und/oder während des Wickelvorgangs ausgelegte Applikationseinrichtung. Die Applikationseinrichtung kann einen Sprühauftragskopf, eine Klebeauftragskopf, einen Walzenauftragskopf, einen Druckkopf und/oder einen Stempel aufweisen. Besonders bevorzugt weist sie mindestens eine, vorzugsweise zwei, drei oder mehr Auftragsdüsen auf. Die Applikationseinrichtung ist ferner vorzugsweise in einer senkrecht zur Förderrichtung der Materialbahn aus saugfähigem Material bewegbar. Dazu kann ein motorischer Antrieb vorgesehen sein, der entsprechend der gewünschten Form des Auftrags angesteuert wird.
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Zur Herstellung intermittierender Auftragslinienabschnitte kann die Auftragseinrichtung mit einer Sperreinrichtung, beispielsweise in Form eines Magnetventils, ausgestattet sein, mit der das Auftragen des Funktionsmaterials unterbrochen werden kann. Die Sperreinrichtung kann entsprechend dem gewünschten Auftragsmuster angesteuert werden. Dazu kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine entsprechend der gewünschten Form des Auftragsmusters programmierte Steuereinrichtung aufweisen. Die Steuereinrichtung kann alternativ oder zusätzlich auch zum Steuern des der Applikationseinrichtung zugeordneten motorischen Antriebs eingesetzt werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die hinsichtlich aller erfindungswesentlicher und in der Beschreibung nicht näher herausgestellten Einzelheiten ausdrücklich Bezug genommen wird, erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Vorrichtung zum Herstellen von Tampons, wie sie beispielsweise in der EP 2740448 A1 beschrieben sind,
- 2 schematische Darstellungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen,
- 3 schematische Darstellungen zu möglichen Auftragsmustern eines Funktionsmaterials,
- 4 eine schematische Darstellung zu einem mit zusätzlichen Maßnahmen erreichbaren Auftragsmuster,
- 5 eine schematische Darstellung über die Veränderung der Flüssigkeitsverteilung im Saugmaterial bzw. Hüllmaterial nach Auftrag des Zusatzstoffes mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 6 eine weitere schematische Darstellung zur Flüssigkeitsverteilung mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Tampons,
- 7 eine weitere schematische Darstellung zur Flüssigkeitsverteilung mit einem erfindungsgemäßen Tampon,
- 8 eine schematische Darstellung zur Einbettung und Penetration des Funktionsmaterials zwischen zwei Materialbahnenbei einem erfindungsgemäßen Tampon,
- 9 eine schematische Darstellung mit intermittierenden Auftragslinienabschnitten,
- 10 eine schematische Darstellung eines Tampons, der durch Wickeln und Verpressen einer Materialbahn gemäß 9 erhalten wird,
- 11 eine schematische Darstellung eines Auftragslinienmusters und
- 12 eine schematische Darstellung eines durch Wickeln und Verpressen der in 11 dargestellten Materialbahn erhaltenen Tampons.
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Mit einer Vorrichtung gemäß 1a wird eine Materialbahn 1 aus saugfähigem Material in eine Tamponmaschine eingezogen und gefördert, wie durch den Pfeil P angedeutet. Mit einem Messer wird die Materialbahn 1 durch Schnittlinien in einer quer zur Förderrichtung P verlaufenden Richtung in Materialbahnabschnitte der benötigten Länge vorgeschnitten. Die benötigte Länge beträgt üblicherweise 180 bis 320 mm, vorzugsweise etwa 250 mm. Die Materialbahn kann entsprechend der Größe und der Grammatur des herzustellenden Tampons (Größe Mini bis Super plus) eine Breite in einer senkrecht zur Förderrichtung bzw. parallel zur Schnittlinie verlaufenden Richtung von 40 bis 60 mm, vorzugsweise 45 bis 50 mm aufweisen. Sie hat zweckmäßigerweise eine Grammatur von 5 g bis maximal 20 g/m (entspricht in etwa 125 g/m2 bis maximal 335 g/m2). Die Materialbahn aus saugfähigem Material kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Vlies aus Viskosefasern aufweisen. Es können aber auch andere saugfähige Materialien oder Mischungen daraus zum Einsatz kommen, wie etwa Baumwollfasern, Zellulosepulpe, hydrophil ausgerüstete Kunststofffasern (PP), Schäume aus Kunststoff, Natur- und Kunstschwämme und dergleichen.
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Das beispielsweise in Form eines Vlieses, einer Folie, eines textilen Gewebes und/oder Gewirks verwirklichte Hüllmaterial 3 wird in gewünschte Längen vorgeschnitten (vorzugsweise 105 bis 145 mm, jedoch mindestens 90 mm bis maximal 200 mm) und versetzt um die halbe Länge des Materialbahnstreifens aus saugfähigem Material oder mehr, maximal aber versetzt um 4/5 der Länge des Materialbahnabschnitts aus saugfähigem Material unter Druck und Hitze, z. B. mit einer Siegelbacke 4 oder mittels Ultraschweißung mit dem Vliesband 1 verbunden.
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Als Grundstoff für das Hüllmaterial (Vlies, Folie, Schäume, textiles Gewebe/Gewirke) können sowohl hydrophobe als auch hydrophile Materialien zum Einsatz kommen, wie z. B. Kunststoffe (PE, PP, PA, o. dgl.), synthetische Stoffe (Viskose, Laktat, o. dgl.), Naturstoffe (Baumwolle, Seide, o. dgl.), oder Mischungen daraus.
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Das Ende des Hüllmaterials überragt den vorgeschnittenen Materialbahnabschnitt aus saugfähigem Material, vorzugsweise um etwa 20 bis 30 mm, jedoch mindestens um 10 mm und maximal um 60 mm. So wird erreicht, dass nach Herstellen eines Wickels aus den mit dem Hüllmaterial ausgestatteten saugfähigen Material durch Aufwickeln des Materialbahnabschnitts bzgl. einer senkrecht zur Förderrichtung P verlaufenden Wickelachse die äußere Begrenzungsfläche des Wickels von dem Hüllmaterial gebildet wird und ein Endabschnitt des Hüllmaterials auf einen vorhergehenden Bereich des Hüllmaterials zu liegen kommt.
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Die Breite des Hüllmaterials in einer senkrecht zur Förderrichtung bzw. parallel zur Schnittrichtung verlaufenden Richtung kann etwa der Breite des Materialbandes aus saugfähigem Material entsprechen. Wenn die Breite des Hüllmaterials geringer ist, kann ein Tampon mit einem nicht vom Hüllmaterial abgedeckten Einführende gebildet werden. Wenn das Hüllmaterial eine die Breite der Materialbahn aus saugfähigem Material überschreitende Breite aufweist, kann das Einführende des Tampons zur Vermeidung des Ausfusselns einzelner Fasern besonders gut mit dem Hüllmaterial abgedeckt werden. Die Breite des Hüllmaterials beträgt mindestens 65 und maximal 130 % der Breite der Materialbahn aus saugfähigem Material.
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Bei gleicher Breite schließen die Ränder der Materialbahn und des Hüllmaterials bündig miteinander ab. Bei geringerer Breite schließt der dem Einführende abgewandte Rand (Fadenseite) der Materialbahn aus saugfähigem Material bündig mit dem Rand des Hüllmaterials ab. Am Einführende der Materialbahn aus saugfähigem Material bildet sich somit zwischen kuppenseitigem Rand der Materialbahn und dem Rand des Hüllmaterials ein Differenzmaß, an dem die Materialbahn aus saugfähigem Material nicht vom Hüllmaterial abgedeckt wird.
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Bei größerer Breite schließt der Rand der Fadenseite der Materialbahn aus saugfähigem Material bündig mit dem Rand des Hüllmaterials ab. Dann wird an der der Fadenseite abgewandten Einführseite bzw. Kuppenseite des Materialbands aus saugfähigem Material ein Überstand zwischen kuppenseitigem Rand der Materialbahn und dem Rand des Hüllmaterials gebildet. Die Grammatur des Hüllmaterials beträgt auch bei erfindungsgemäßen Tampons vorzugsweise 10 bis 25 g/m2, jedoch maximal 50 g/m2.
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Im nächsten Herstellungsschritt durchläuft der mit dem Hüllmaterial ausgestattete Materialbahnabschnitt einen Knoterapparat 5. Mit dem Knoterapparat wird der Materialbandabschnitt mit einem Rückholfaden 6 umschlungen. Der Rückholfaden wird mit dem Knoterapparat verknotet (vgl. 1b).
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Im nächsten Herstellungsschritt wird der Materialbahnabschnitt 1 zu einem sogenannten Wickel 7 gewickelt. Dabei wird ein überlappendes Ende des Hüllmaterials 3 mit einer Schweißeinrichtung 8 mit einer darunterliegenden Lage des Hüllmaterials thermisch verbunden (vgl. 1c).
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Im daran anschließenden Herstellungsschritt wird der Wickel 7 an eine geöffnete Presse 9 übergeben. Nach Einschieben des Wickels wird die Presse 9 verschlossen und es wird ein Rohling mit Rillen mit einem gewünschten Durchmesser (abhängig von der Größe, z. B. Mini, Normal, Super, etc., und der Art der Rillen, wie z. B. radial oder linear) gepresst (vgl. 1d).
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Nach leichtem Anlüften der Presse wird der Rohling mit einem Ausschieber nach hinten aus der Presse gedrückt und in die Röhrchentrommel 10 übergeben. In einer Kopfformereinheit 11 wird der Rohling mit Stößeln in die Kopfformer 12 gedrückt. Abhängig von der gewünschten Kopfform (Kuppenform) und der Ausführung des Tampons sind in der Kopfformereinheit 4 bis 12 gleiche oder auch unterschiedliche Kopfformer eingebaut. Schließlich wird der fertige Tampon einer Verpackungseinrichtung übergeben, wo er mit Packstoff umhüllt und darin eingeschweißt wird.
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Im Rahmen erfindungsgemäßer Verfahren werden durch thermischen Auftrag eines vorzugsweise haftenden Funktionsmaterials auf die Materialbahn aus saugfähigem Material und/oder auf das Hüllmaterial die Produkteigenschaften (Aussehen, Haptik, Saugvermögen, Flüssigkeitsverteilung, Tragekomfort, Auslaufsicherheit, usw.) positiv verändert und/oder es werden neue zusätzliche Funktionen (Auslaufschutz, gezielte Flüssigkeitsverteilung, u. dgl.) für das Produkt (Tampon) generiert.
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Als Funktionsmaterial kann im Rahmen der Erfindung ein thermisch schmelzendes, synthetisches oder halb-synthetisches Polymer (Haftmittel) eingesetzt werden. Der Erweichungspunkt, die Verarbeitungstemperatur und die Viskosität des Funktionsmaterials können im Rahmen der vorstehend bereits angesprochenen Grenzen frei variiert werden. Das Funktionsmaterial kann farblos (durchsichtig), weiß, oder auch farbig (blau, grün,...) sein. Zweckmäßigerweise ist das eingesetzte Funktionsmaterial für eine medizinische Anwendung und/oder für eine Anwendung im Hygienebereich geeignet und zugelassen.
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Nachstehend wird anhand der 2 die Technik für das Aufbringen des Funktionsmaterials erläutert. Das Funktionsmaterial 19 wird bei der anhand der Zeichnung erläuterten Ausführungsform der Erfindung in einem beheizten Vorratsbehälter 17 auf die gewünschte Verarbeitungstemperatur gebracht. Der Transport vom Vorratsbehälter zu der Applikationseinrichtung, die bei der anhand der Zeichnung erläuterten Ausführungsform in Form einer Düse verwirklicht ist, erfolgt mit beheizten Schläuchen 18. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung kann das Funktionsmaterial lediglich mit den Schläuchen geheizt werden. Es kann auch zu anderen Applikationseinrichtungen wie etwa Stempel, Sprüheinrichtungen o. dgl. gefördert werden.
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Das Aufbringen des Funktionsmaterials auf die Materialbahn aus saugfähigem Material erfolgt gemäß der in 2a dargestellten Prinzipskizze erfindungsgemäßer Vorrichtungen permanent oder intermittierend, dazu ist ein von einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) entsprechend einem vorgegebenen Programm angesteuertes Magnetventil vorgesehen. Das auf die Materialbahn aufgebrachte Funktionsmaterial wird bei der in 2a dargestellten Ausführungsform der Erfindung mit einer Kühleinrichtung 16 gekühlt. Mit der Kühleinrichtung 16 kann die Aushärtezeit des Funktionsmaterials beeinflusst und variiert werden. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung besteht die Kühleinrichtung im Wesentlichen aus einer oder mehreren in Kombination angeordneten, auf die Materialbahn ausgerichteten Luftdüsen. Durch Mengen- und Druckregulierung des auf die Materialbahn treffenden Luftstroms wird die Aushärtezeit des Zusatzstoffes variiert.
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Bei der in 2b dargestellte Ausführungsform der Erfindung wird das Funktionsmaterial mit der Applikationseinrichtung 14 vor der Herstellung einzelner Materialbahnabschnitte auf die Materialbahn aufgebracht und auch noch vor Herstellung des Materialbahnabschnitts mit Hilfe der Kühleinrichtung 16 gekühlt.
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Bei der in 2c dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird das Funktionsmaterial mit der Applikationseinrichtung 14 auf die der Materialbahn 1 zugewandte Begrenzungsfläche des Hüllmaterials 3 aufgebracht und noch vor Zusammenführen von Hüllmaterial 3 und Materialbahn 1 gekühlt.
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Bei der in 2d dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird das Funktionsmaterial mit Hilfe einer zwischen zwei Bahnen aus einem Hüllmaterial angeordneten Applikationseinrichtung 14 auf eine der anderen Hüllmaterialbahn zugewandte Begrenzungsfläche einer Hüllmaterialbahn aufgetragen und mit Hilfe einer Kühleinrichtung 16 gekühlt.
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Die Applikationseinrichtung kann zwei, drei oder mehr Applikationsdüsen aufweisen. Die einzelnen Düsen können entweder starr auf nur eine Position der Materialbahnbreite gerichtet sein. sie können aber auch quer, insbesondere senkrecht zur Förderrichtung der Materialbahn entsprechend einem durch eine Steuereinrichtung vorgegebenen Bewegungsmuster über die Breite der Materialbahn hin und her bewegt werden. Dadurch können verschiedenartige Auftragsmuster hergestellt werden.
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In 3a ist ein mit zwei Applikationsdüsen herstellbares Auftragsmuster dargestellt, bei dem zwei parallel zueinander und parallel zur Förderrichtung der Materialbahn verlaufende Linien hergestellt werden. Gemäß 3b wird das Funktionsmaterial durch entsprechende Ansteuerung der als Magnetventil verwirklichten Steuereinrichtung in Form von intermittierenden Auftragslinienabschnitten aufgetragen. Gemäß 3c wird das Funktionsmaterial durch Bewegung der Applikationseinrichtung in einer senkrecht zur Förderrichtung P verlaufenden Richtung wellenförmig aufgetragen. Gemäß 3d werden schalenförmige Auftragslinienabschnitte hergestellt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind zwei Applikationsdüsen in einer senkrecht zur Förderrichtung verlaufenden Richtung unabhängig voneinander bewegbar.
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Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird das Auftragsmuster des Funktionsmaterials durch zusätzlichen Einsatz von Druckluft im Bereich der Applikationseinrichtung variiert.
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Kern der Erfindung ist es, durch Einsatz eines Funktionsmaterials die Produkteigenschaften zu verändern. Durch die Variation der Auftragsparameter können unterschiedliche Produkteigenschaften mit Hilfe des Funktionsmaterials hergestellt werden. Bei vorgegebener Fördergeschwindigkeit der Materialbahn bzw. der Hüllmaterialbahn können die folgenden Auftragsparameter verändert werden:
- a) Auftragsmenge des Funktionsmaterials
- b) Auftragstemperatur des Funktionsmaterials
- c) Viskosität des Funktionsmaterials, sowohl abhängig von der Type als auch von der Auftragstemperatur des Funktionsmaterials
- d) Distanz der Auftragsdüsen von der Materialbahn
- e) Aushärtezeit des Funktionsmaterials sowohl abhängig von der Type des Funktionsmaterials als auch von der Einstellung der nachgeschalteten Kühleinrichtung.
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Durch geeignete Einstellung von Auftragsmenge, Auftragstemperatur, Viskosität, Entfernung der Applikationsdüsen von der Materialbahn, Beschleunigung der Aushärtung, kann eine Penetration des Funktionsmaterials 19 in eine hydrophile Materialbahn vermieden und ein sichtbarer, spürbarer und funktioneller Effekt auf der Oberfläche der Materialbahn 13 erzielt werden. Der funktionelle Effekt ist in einer geführten Ableitung einer Flüssigkeit 20 auf bzw. durch die Oberfläche zu sehen, wie in 5 dargestellt.
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Durch gezielte Einstellung der Auftragsmenge, der Auftragstemperatur, Viskosität und der Distanz der Düsen zur Materialbahn sowie eine durch entsprechende Ansteuerung der Kühleinrichtung erhaltene langsamere Aushärtezeit kann eine hohe Penetration des Funktionsmaterials 19 in eine hydrophile Materialbahn erzielt werden. Dazu wird eine hohe Auftragstemperatur und eine niedrige Viskosität eingestellt. Durch entsprechende Einstellung der Eindringtiefe des Funktionsmaterials kann an den Auftragsstellen die hydrophile Eigenschaft der Materialbahn in eine hydrophobe Eigenschaft umgewandelt werden. Dadurch kann die Aufnahme von Flüssigkeit 20 in das Material gezielt beeinflusst werden, wie in 6 dargestellt. Zusätzlich können abhängig von Auftragsmenge und den Typeneigenschaften des Funktionsmaterials (z. B. Kaltfestigkeit) gezielt an den Auftragsstellen die Materialeigenschaften, wie etwa Festigkeit, Steifigkeit, Glätte und Optik verändert werden.
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Durch Kombination der anhand der 5 und 6 erläuterten Maßnahmen, bzw. durch Auswahl mittlerer Einstellungen ist auch eine Variation der Effekte und Materialeigenschaften möglich, wie in 7 dargestellt.
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Durch zeitlich gesteuertes Zusammenführen von zwei Materialbahnen 13 (Materialbahn aus saugfähigem Material mit Hüllmaterial oder auch zwei gleichartige oder unterschiedliche Hüllmaterialbahnen) kann das Funktionsmaterial 19 in unterschiedlicher Weise zwischen diesen Materialbahnen entsprechend den anhand der 5 bis 7 erläuterten Auftragseigenschaften appliziert und eingebettet werden. Durch Verwendung einer oder mehrerer Andrückwalzen nach dem unmittelbaren Zusammenführen der Materialbahnen kann der Effekt des Funktionsmaterials auf die Materialbahnen, bzw. auf das fertige Produkt gesehen, zusätzlich beeinflusst und gesteuert werden, wie anhand der 8 veranschaulicht wird.
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Das Funktionsmaterial 19 kann, wie vorstehend erläutert, entsprechend der gewünschten Struktur des Funktionsmaterials im fertigen Tampon auch in Form von Abschnitten oder Segmenten auf der Materialbahn aufgebracht werden, wie in 9 dargestellt.
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Durch Formen des mit dem Hüllmaterial ausgestatteten Materialbandabschnitts zu einem Wickel und durch Pressen des Wickels zu einem Tampon, wie anhand der 1 erläutert, ergibt sich an der Tamponoberfläche bzw. im Tamponkern 21 durch die Überlagerung der einzelnen Schichten mit Funktionsmaterialauftrag (hydrophobe Barrieren) eine Auffang- bzw. Verteilerstruktur, welche die Flüssigkeit gezielt in die inneren hydrophilen Schichten des Tampons leitet, wie in 10 dargestellt. Dabei zeigt 10a eine längs der Schnittebene A gemäß 10b genommene Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Tampons. Eine entlangströmende Flüssigkeit 20 wird durch die erhabenen hydrophoben Barrieren des Funktionsmaterialauftrags 19 am Hüllmaterial 3 gestoppt und gezielt in die inneren saugfähigen (hydrophilen) Schichten in den Tamponkern des Tampons abgeleitet. Durch weitere gezielt angeordnete hydrophobe Barrieren aus Funktionsmaterialauftrag im Tamponkern 21 (Auftrag am Materialband aus saugfähigem Material) wird die Flüssigkeit sicher in das Innere (in die Mitte) des Tamponkerns geleitet.
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Da bei der anhand der 9 und 10 erläuterten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tampons die inneren saugfähigen Schichten gezielter und schneller genutzt werden, wird das Flüssigkeitsaufnahmeverhalten des Tampons wesentlich verbessert und eine vorzeitige Leckage ohne vollständige Ausnutzung der Saugfähigkeit des Tamponkerns verhindert.
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Mit Hilfe des entsprechend der 11 und 12 aufgetragenen Funktionsmaterials kann der Auslaufschutz eines Tampons verbessert werden. Auf den Vliesbandabschnitt 1 und dem Hüllmaterial 3 wird entsprechend dem gewünschten Auslaufschutz an der dem Einführende abgewandten Seite der Materialbahn 1 das Funktionsmaterial in Form von senkrecht zur Wickelachse bzw. parallel zur Förderrichtung der Materialbahn 1 verlaufenden Linien aufgebracht. Das Funktionsmaterial kann sowohl auf die Materialbahn 1 als auch auf das Hüllmaterial 3 aufgebracht werden. Durch Formen des Materialbahnabschnitts zu einem Wickel und durch Pressen des Wickels zu einem Tampon entsprechend 1 ergibt sich an der Tamponoberfläche bzw. am Tamponkern 21 durch die Überlagerung der einzelnen Schichten mit Funktionsmaterialauftrag (hydrophobe Barrieren) eine Auffang- bzw. Sperrstruktur, welche die Flüssigkeit gezielt in den inneren hydrophilen Schichten des Tampons hält und am Ende des Tampons nicht durchlässt.
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Eine an der Tamponoberfläche entlangströmende Flüssigkeit 20 wird durch die erhabenen hydrophoben Barrieren des Funktionsmaterialauftrags 19 am Hüllmaterial 3 gestoppt und gezielt in die inneren saugfähigen (hydrophilen) Schichten (in den Tamponkern) des Tampons abgeleitet. Durch weitere gezielt angeordnete hydrophobe Barrieren aus Zusatzstoffauftrag im Tamponkern 21 wird ein Auslaufen der Flüssigkeit am Ende des Tampons verhindert, bis die Saugfähigkeit des Tamponkerns vollständig ausgenutzt ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die anhand der Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr kann das Funktionsmaterial auch punkt- oder tropfenförmig auf die Materialbahn und/oder das Hüllmaterial aufgebracht werden. Wenngleich anhand der Zeichnung das Auftragen von Funktionsmaterial mit haftenden Eigenschaften erläutert wurde, kann auch Funktionsmaterial mit quellenden Eigenschaften oder Farbänderungseigenschaften aufgetragen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 804835 [0003]
- DE 2722802 A1 [0003]
- DE 3519515 A1 [0003]
- WO 2001/24729 A2 [0003]
- EP 2298259 A [0003]
- EP 2431014 A1 [0003]
- DE 3519515 [0005]
- EP 2298259 [0005]
- EP 2740448 A1 [0023, 0027, 0035]