DE602004003833T2

DE602004003833T2 - Absorbtionskerne für absorbierenden artikel und deren herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE602004003833T2
Application number: DE602004003833T
Authority: DE
Inventors: Frank Chester Springs GLAUG; Robert Jackson COLE
Original assignee: Tyco Healthcare Retail Services AG
Current assignee: Tyco Healthcare Retail Services AG
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2024-05-27
Also published as: MXPA06001813A; DE602004003833D1; EP1656162A1; EP1656162B1; US20070191798A1; WO2005018694A1; ATE348637T1; CA2533468A1

Description

Diese Erfindung betrifft absorbierende Gegenstände, welche superabsorbierende Polymere enthalten, und die Verfahren zur Herstellung derartiger Gegenstände. Insbesondere betrifft diese Erfindung absorbierende Kerne, die in absorbierenden Gegenständen verwendet werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Derzeit erhältliche absorbierende Gegenstände umfassen Tissues, die superabsorbierende Polymere (SAP) enthalten, und Airlaid-Verbundstoffe (Luftabgelegte Verbundstoffe), die SAP-Partikel und/oder superabsorbierende Fasern enthalten. Traditionelle Verfahren zur Herstellung von absorbierenden Gegenständen verwenden SAP, das als ein festes, teilchenförmiges Material aufgebracht wird. Obwohl die SAP Partikel in derartigen absorbierenden Gegenständen den Vorteil liefern, eine hohe Absorption von Wasser bereitstellen, werden viele der Partikel während der Herstellung des Gegenstands auf Herstellungsmaschinen, die mit hoher Geschwindigkeit laufen, herausgeschüttelt.
Ein Versuch, das Problem des Ausschüttelns anzugehen, ist in US Patent Nr. 5,641,561 von Hansen et al. beschrieben. Hansen et al. beschrieben absorbierende Verbundstoffe aus faserartigem Material (z.B. cellulosisches oder synthetisches Material) und SAP Partikel, welche über Wasserstoffbindung-Bindemittelmoleküle an die Faser gebunden sind. SAP Partikel werden mit gebleichten Kraft-Flusen gemischt, erwärmt, und zum Trocknen ausgebreitet. Das Bindemittel haftet die SAP Partikel an die Fasern an. Das getrocknete Produkt wird danach durch eine Hammermühle geführt und zu einer Airlaid-Anlage abgezweigt, wobei eine Bahn erzeugt wird, welche 40% SAP Partikel, gebunden an individuelle Fasern, enthält.
US Patent Nr. 5,593,399 von Tanzer offenbart einen absorbierenden Gegenstand, nämlich eine Windel, mit zwei Lagen, welche mittels eines Klebstoffs aneinander befestigt sind, so dass aneinander befestigte und nicht aneinander befestigte Zonen bereitgestellt werden, wobei Taschenregionen gebildet werden. Tanzer beschreibt die Verwendung von SAP Partikeln, die innerhalb der Taschenregionen des Gegenstands lokalisiert sind, wobei ein absorbierendes Laminat bereitgestellt wird.
Eine weitere Schwierigkeit mit absorbierenden Gegenständen ist, dass sie manchmal ein Problem zeigen, das als "Gelblocken" bekannt ist. Dies bezieht sich auf die Tendenz von SAP Partikeln, wenn gleichförmig in einer absorbierenden Matrix verteilt, beim Aufsaugen eines Fluids derart stark anzuquellen, so dass sie die Zwischenräume in der Matrix verstopfen, wodurch weiterer Fluss von Fluid beschränkt oder verhindert wird. Das Ergebnis ist eine Tendenz für Leckage, wenn ein zweiter Flüssigkeitsstrom auftritt, da aufgrund der Blockierwirkung ein beträchtlicher Anteil des SAP für die Flüssigkeit nicht zugänglich ist. Daher wird ein beträchtlicher Anteil des SAP nicht effizient verwendet.
Ein weiteres Problem mit absorbierenden Gegenständen ist Festigkeit, da das gesamte Substrat nach Exposition an ein Fluid nass werden oder bleiben kann. Aufgrund derartiger Nässe kann die Festigkeit verringert werden, was zu Problemen mit Zerreißen führt.
Es besteht somit ein Bedarf für ein verbessertes Design für einen absorbierenden Gegenstand, welches eines oder mehrere der vorstehend genannten Probleme, welche mit herkömmlichen Designs assoziiert sind, überwindet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einem beispielhaften Aspekt stellt die Erfindung einen absorbierenden Gegenstand bereit, umfassend eine Barrierelage, eine Abdecklage, welche sich im Wesentlichen parallel zu der Barrierelage erstreckt, und ein superabsorbierendes Polymer, welches zwischen der Abdecklage und der Barrierelage angeordnet ist. Das superabsorbierende Polymer ist an dem Gegenstand in einem Muster angebracht, welches ausgelegt ist um Fluid in dem absorbierenden Gegenstand zu verteilen, wobei mindestens ein Abschnitt, der sich im Wesentlichen vollständig über den absorbierenden Gegenstand erstreckt, im Wesentlichen frei von dem superabsorbierenden Polymer ist.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der absorbierende Gegenstand optional eine Tissue-Lage, die zwischen der Abdecklage und der Barrierelage angeordnet ist. Das superabsorbierende Polymer ist optional auf der Tissue-Lage in einem Muster bereitgestellt, welches ausgelegt ist um Fluid in dem absorbierenden Gegenstand zu verteilen.
In einem weiteren beispielhaften Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines absorbierenden Gegenstands bereit. Das Verfahren umfasst das Positionieren eines superabsorbierenden Polymers benachbart zu einer Barrierelage in einem Muster, so dass mindestens eine Region gebildet wird, welche das superabsorbierende Polymer beinhaltet, und mindestens eine Region, welche im Wesentlichen frei von dem superabsorbierenden Polymer ist und sich im Wesentlichen vollständig über die Barrierelage erstreckt, wodurch der Region, welche im Wesentlichen frei von dem superabsorbierenden Polymer ist, eine größere Beständigkeit gegen Zerreißen vermittelt wird, als der Region, welche das superabsorbierende Polymer beinhaltet. Es wird eine Abdecklage angebracht, im Wesentlichen parallel zu der Barrierelage, und die sich im Wesentlich gleich wie die Barrierelage erstreckt, wodurch das superabsorbierende Polymer zwischen der Barrierelage und der Abdecklage angeordnet wird.
In einer nochmals weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren das Positionieren einer Flüssigkeit, umfassend einen superabsorbierenden Vorläufer, benachbart zu einer Barrierelage in einem Muster, so dass mindestens eine Region gebildet wird, welche den superabsorbierenden Vorläufer beinhaltet, und mindestens eine Region, welche im Wesentlichen frei von dem superabsorbierenden Vorläufer ist und sich im Wesentlichen vollständig über die Barrierelage erstreckt, wodurch der Region, welche im Wesentlichen frei von dem superabsorbierenden Polymer ist, eine größere Beständigkeit gegen Zerreißen vermittelt wird als der Region, welche das superabsorbierende Polymer beinhaltet. Der superabsorbierende Vorläufer wird zu einem superabsorbierenden Polymer umgesetzt, wodurch mindestens eine Region, welche das superabsorbierende Polymer beinhaltet, und mindestens eine Region, welche frei von dem superabsorbierenden Polymer ist, gebildet wird. Eine Abdecklage wird an die Barrierelage gekoppelt, im Wesentlichen parallel zu dieser, und die sich im Wesentlich gleich wie diese erstreckt, wodurch das superabsorbierende Polymer zwischen der Barrierelage und der Abdecklage angeordnet wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen absorbierenden Gegenstands, umfassend einen Kern, welcher ein Tissue mit mehreren gefalteten Lagen beinhaltet.
2A ist eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines absorbierenden Gegenstands, gemäß Aspekten dieser Erfindung, umfassend einen Kern, welcher ein superabsorbierendes Polymer beinhaltet.
2B ist eine Querschnittsansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines absorbierenden Gegenstands, umfassend eine Kernlage, welche SAP beinhaltet, wobei die Kernlage eine gefaltete Lage ist.
Die 3A–3F sind Draufsichten auf Abschnitte von absorbierenden Gegenständen, worin mehrere Muster einer Verteilung von superabsorbierendem Polymer gezeigt sind, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung.
4 ist eine Querschnittsansicht einer nochmals weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Draufsicht auf den absorbierenden Gegenstand von 4, welche ein beispielhaftes Muster eines Auftrags von superabsorbierendem Polymer zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben werden, welche zur Veranschaulichung in den Zeichnungen, bei denen ähnliche Ziffern ähnliche Merkmale zeigen, ausgewählt wurden. Der Schutzumfang dieser Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen separat definiert. Es wird ebenfalls erkannt werden, dass die Zeichnungen weder besondere Proportionen wiedergeben noch maßstabsgetreu sind.
Ein absorbierender Gegenstand und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Gegenstands werden bereitgestellt. In genaueren Worten betreffen beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung einen absorbierenden Gegenstand, bei dem flüssiges superabsorbierendes Polymer entweder direkt auf eine flüssigkeitsundurchlässige Barrierelage oder auf einen porösen Kern, der zu der Barrierelage benachbart positioniert ist, aufgebracht worden ist, in einem beliebigen von mehreren Mustern. Der absorbierende Kern kann mit einem Gewebe oder Vlies einer flüssigkeitsdurchlässigen Abdecklage auf der Oberfläche gegenüber derjenigen der Barrierelage abgedeckt sein. Ein nicht einschränkendes Beispiel eines derartigen absorbierenden Gegenstands ist eine Unterlage, welche ausgelegt ist um Betten und andere Außenoberflächen vor Fluid zu schützen. Andere absorbierende Gegenstände wie etwa Windeln, Inkontinenzartikel und Damenbinden können ebenfalls gemäß dieser Erfindung hergestellt werden.
Wie hierin verwendet bedeuten die Begriffe "flüssiges SAP" und "flüssiges superabsorbierendes Polymer" eine Flüssigkeit, welche eines oder mehrere vernetzte oder nicht vernetzte superabsorbierende Polymere in dispergierter oder aufgelöster Form umfasst, oder eine Flüssigkeit, welche einen oder mehrere superabsorbierende Vorläufer umfasst, oder eine Kombination von diesen. Superabsorbierende Vorläufer umfassen unter anderem Oligomere und Monomere, die nach Platzierung auf einem Substrat anschließend zu einem superabsorbierenden Polymer umgesetzt werden, beispielsweise durch Polymerisation und/oder Vernetzen.
Aufbringen von flüssigem SAP auf einen absorbierenden Gegenstand stellt dem Gegenstand zusätzliche absorbierende Gesamtkapazität bereit, wodurch die Menge an Kernmaterial, welche erforderlich ist, um eine abgezielte Gesamtkapazität zu erhalten, verringert wird. Da weniger Material erforderlich ist, um eine abgezielte Gesamtkapazität zu erhalten, kann durch die vorliegende Erfindung ein dünnes absorbierendes Material bereitgestellt werden. Um einen "ultradünnen" absorbierenden Kern bereitzustellen, verringert die Verwendung des flüssigen Superabsorbens somit die Anzahl und/oder die Dicke von Lagen, welche erforderlich sind, um eine abgezielte Gesamtkapazität zu erhalten. Dieser Typ an Konstruktion liefert ein dünneres Produkt, was für den Komfort wünschenswert ist, und/oder Kosteneinsparungen beim Materialverbrauch und der Handhabung. Das flüssige SAP kann auf den Kern aufgetragen werden. Für manche Anwendungen könnte überhaupt kein Kern verwendet werden, wobei SAP nur auf der Barrierelage des absorbierenden Gegenstands vorhanden wäre.
1 zeigt einen absorbierenden Gegenstand 1 aus dem bekannten Stand der Technik, bei dem ein absorbierender Kern 8 zwischen einer Barrierelage 2 und einer Abdecklage 4 angeordnet ist, die typischerweise beide mittels eines Klebstoffs 10 an dem Kern 8 befestigt sind. Der Kern 8 umfasst ein absorbierendes Substrat, das symmetrisch auf sich selbst gefaltet ist, so dass sich alle Lagen im Wesentlichen parallel und im Wesentlichen gleich zueinander erstrecken (im Wesentlichen gleiche Abmessungen haben). Typischerweise sind die Abdecklage 4 und die Barrierelage 2 in Bereichen außerhalb des Kerns um den Umfang herum (nicht gezeigt) aneinander befestigt, um dem absorbierenden Gegenstand strukturelle Integrität zu vermitteln.
2A zeigt in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen absorbierenden Gegenstand 101, bei dem der Kern 108 aus einer einzelnen Materiallage besteht. SAP 106 ist in einem Muster auf dem Kern 108 vorhanden, der mit Klebstoff 110 an einer Abdecklage 104 und einer Barrierelage 102 befestigt sein kann. Wie hierin verwendet ist, wenn angegeben ist, dass SAP "auf' einem Kern ist oder an einem Kern "befestigt" ist, dies derart zu verstehen, dass ein Teil des SAP, das in einer flüssigen Form aufgebracht worden ist, in Zwischenräume oder Poren des Kerns eindringen kann, welcher in Abhängigkeit von dem ausgewählten Kern Zwischenräume oder Poren aufweisen kann oder auch nicht.
Der Kern 108 kann bevorzugt aus einem beliebigen cellulosischen Material sein, wie etwa beispielsweise Tissue oder Papierhandtuchlagen, insbesondere wenn niedrigere Kosten für das Produkt erwünscht sind. Die Verwendung von Tissue ist auch vorteilhaft, um einen Kern bzw. ein Produkt mit niedrigem Gewicht und guter Integrität im nassen Zustand bereitzustellen. Zellstoff kann ebenfalls im Kern verwendet werden. Spezifisch kann der Kern 108 eine einzelne Lage aus zerfasertem Zellstoff, die für eine rasche Absorption und Dispergierung von Fluid geprägt ist, umfassen. Andere Typen an Kernen können ebenfalls verwendet werden. Nicht einschränkende Beispiele umfassen Faserbahnen aus natürlichen oder synthetischen Fasern, beispielsweise Gewebe, Vliesmaterialien, Papier und Gestricke. Hydrophile Fasern wie etwa beispielsweise Holzzellstoff, Baumwolle, Wolle, Rayon, Acetat und Vinylon können ebenfalls zur Herstellung von Kern 108 verwendet werden. Ein Airlaid-Verbundstoff kann ebenfalls verwendet werden. Wie an einer anderen Stelle diskutiert, kann der Kern auch aus dem absorbierenden Gegenstand eliminiert werden.
Die Barrierelage 102 kann aus einem beliebigen flüssigkeitsundurchlässigen Material sein, wie etwa Polyethylen, Polypropylen, einem Copolymer davon, Polyester und Bikomponentenfasern. Andere geeignete Materialien umfassen Acrylmaterialien, Nylon und Polyvinylchlorid. Die Barrierelage 102 verhindert das Durchtreten von Flüssigkeit und bedeckt die Unterseite des absorbierenden Gegenstands zum Schutz gegen Leckage.
Die Abdecklage 106 kann aus einem Gewebe oder einem Vliesmaterial, wie etwa ein Substrat aus thermoplastischen Fasern, oder einer geöffneten Folie gebildet sein. Materialien, die für Abdecklagen verwendet werden, sind in der Technik gut bekannt und werden aus Materialien ausgewählt, die flüssigkeitsdurchlässig sind, das bedeutet, sie ermöglichen, dass Flüssigkeit durch sie hindurch tritt. Die Abdecklage 106 und die Barrierelage 102 sind typischerweise mittels eines Klebstoffs 110 an dem Kern 108 befestigt, aber zusätzlich oder stattdessen können andere Mittel ebenfalls verwendet werden.
Ein Typ an Klebstoff 110, welcher verwendet werden kann, ist ein druckempfindlicher Heißschmelzklebstoff. Derartige Klebstoffe umfassen typischerweise ein oder mehr Basispolymere, ein oder mehr klebrigmachende Harze, ein Plastifizierungsmittel, ein oder mehr Wachse, und einen Füllstoff und/oder ein Pigment. Basispolymere umfassen beispielsweise Polyethylen, amorphes Polypropylen, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere oder Blockcopolymere. Klebrigmachende Harze umfassen beispielsweise Kohlenwasserstoffharze, Terpentinharze oder Harze auf Basis von Terpenen, die aus derartigen Einsatzmaterialien wie alpha-Pinen, beta-Pinen, Limonen, Dipenten und verwandten Materialien hergestellt werden. Wachstypen umfassen Paraffin, mikrokristalline oder synthetische Wachse. Typen an Plastifizierungsmitteln umfassen beispielsweise Polybuten und Mineralöl. Andere Additive können beispielsweise Antioxidantien wie etwa sterisch gehinderte Phenole, Phosphite, Synergisten oder Amide umfassen. Zusätzlich können andere Typen an Klebstoffen wie etwa Kaltleimemulsionen oder Hilfsklebstoffe verwendet werden.
SAP 106 wird positioniert durch Aufbringen eines flüssigen SAP in einem Muster, welches derart ausgelegt ist, um sicherzustellen, dass eine Absorption der beaufschlagten Flüssigkeit primär dort stattfindet, wo das flüssige Superabsorbens aufgebracht worden ist. Somit ermöglicht das flüssige SAP ein kontrolliertes Aufbringen des SAP, insbesondere in spezifischen Mustern, wie nachstehend diskutiert werden wird. Durch die Verwendung von flüssigem SAP könnte der Hersteller auch in der Lage sein, ein Endprodukt auf Konvertierungsanlagen ohne Zellstoffhammermühlen herzustellen, falls dies gewünscht sein sollte.
In der Technik sind zahlreiche flüssige SAP bekannt. Nunmehr werden Beispiele von flüssigen SAP, welche zur Verwendung mit dieser Erfindung geeignet sind, beschrieben. In allen Fällen ist das Endergebnis die Bildung eines superabsorbierenden Polymers, welches an der Barrierelage, dem Kern oder beiden befestigt ist.
US Patent Nr. 4,944,963 von Dabi beschreibt die Bildung eines Terpolymers aus Methylmethacrylat, Acrylsäure und Glycidylmethacrylat, wobei das Terpolymer danach neutralisiert wird. Die resultierende Lösung wird in einer wässrigen Form auf ein Polyesterfasergewebe aufgebracht. Überschüssige Lösung wird mittels Vakuum entfernt, und der Faser/Polyester-Verbundstoff wird 20 Minuten bei 120°C erwärmt, um eine Struktur aus 40% Fasergewebe und 60% vernetztem Polymer zu erzeugen.
US Patent Nr. 5,853,867 von Harada beschreibt ein kationisches absorbierendes Polymer, das als eine Monomerlösung auf ein faserartiges Polyestergewebe aufgebracht wird, wobei das Monomer danach durch Erwärmen auf dem Gewebe. polymerisiert wird. Alternativ kann ein vorgebildetes Polymer aufgebracht werden. Halogenierte quaternäre Alkylsalze von Dialkylamino(meth)acrylaten werden effektiv für die Herstellung der Polymere verwendet, und sie umfassen die halogenierten quaternären Alkylsalze von Monomeren wie etwa beispielsweise N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat, N,N-Diethylaminobutyl(meth)acrylat, N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylat und N,N-Diethylaminopropyl(meth)acrylat. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "(Meth)acrylat" Methacrylat und/oder Acrylat. Ein derartiges kationisches absorbierendes Polymer kann in einer geeigneten flüssigen Form aufgebracht werden, wie etwa beispielsweise einer Lösung, durch Aufsprühen oder durch Ausbreiten auf dem Stützelement, und daran fixiert werden. Die Fixierung des kationischen absorbierenden Polymers an dem Stützelement wird bevorzugt erreicht, indem ein Monomer oder ein Gemisch von Monomeren in der Form einer wässrigen Lösung auf dem Stützelement abgelagert wird, beispielsweise mittels Imprägnation, und die aufgebrachte Lage der Monomerlösung polymerisiert oder polykondensiert wird.
Ein weiteres geeignetes flüssiges SAP ist in US Patent Nr. 6,417,425 von Whitmore et al. offenbart. Darin beschrieben ist eine sprühbare Zusammensetzung, umfassend ein Monomer, wie etwa Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder Salze von diesen; ein Vernetzungsmittel, wie etwa ethoxylierte und propoxylierte Trimethylolpropan-Triacrylat-Derivate, wie etwa SR-9035 und SR-492, erhältlich von Sartomer Co., Inc, Exton, PA; einen Polymerisationsinitiator, wie etwa 2,2'-Azobis(2-(2-imidazol-2-yl))propan Dihydrochlorid; und feste superabsorbierende Partikel, die beispielsweise aus Acrylsäure hergestellt sind und beispielsweise mit einem ungesättigten Vernetzungsmittel, wie etwa Tetraallyloxyethan, vernetzt sind, wobei alle Bestandteile in wässriger Lösung vorliegen. Das Gemisch kann auf ein Fasersubstrat aufgesprüht werden, und danach durch Erwärmen oder Behandeln mit Elektronenstrahlen oder Ultraviolettstrahlung gehärtet werden, wobei eine superabsorbierende Polymermatrix gebildet wird.
Flüssiges, auf einen Kern aufgebrachtes SAP kann im Wesentlichen dessen gesamte Schichtdicke durchdringen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das superabsorbierende Polymer 106 jedoch auf einer Oberfläche des Kerns 108 höher konzentriert. Diese Oberfläche ist benachbart zu der Barrierelage 102 angeordnet, um Gelblocken zu vermeiden. In anderen Worten ist diejenige Seite des Kerns 108, welche die höchste Beladung an superabsorbierendem Polymer 106 enthält, derart positioniert, so dass sie der Barrierelage 102 zugewandt ist. Da SAP 106 im nassen Zustand quillt, tendiert es dazu, die mikroskopischen Fluidsaugkanäle zwischen den Zellstofffasern zu verstopfen. Durch Positionieren derjenigen Seite des Kerns 108, die weniger (oder kein) SAP enthält, in Nähe der Abdecklage 104, die zum Körper eines Trägers benachbart ist, gelangen Fluide durch Abschnitte des Kerns 108, in denen die Wahrscheinlichkeit von Gelblocken geringer ist, bevor das Fluid schließlich die höhere Konzentration an SAP in Nähe der Barrierelage 102 erreicht.
2B zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Kern 208 eine gefaltete Materiallage ist. SAP 206 kann entweder in eine Hälfte oder in die gesamte Breite des Kerns 208, der danach gefaltet wird, eingebaut werden. Der Kern 208 wird danach zwischen der Abdecklage 204 und der Barrierelage 202 angeordnet, wobei die Zusammenstellung mit Klebstoff 210 aneinander gebunden wird.
Die 3A bis 3F zeigen Draufsichten auf mehrere mögliche, nicht einschränkende Versionen des Kerns 108, welcher dem absorbierenden Gegenstand von 2A entspricht, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung, die sich voneinander hinsichtlich des Musters, in dem SAP 106 auf den Kern 108 aufgebracht worden ist, unterscheiden. Obwohl die Diskussion hierin sich im Allgemeinen auf einen einlagigen Kern, wie in 2A gezeigt, beziehen wird, trifft die Diskussion auch auf gefaltete Strukturen zu, wie in 2B gezeigt, bei denen die Muster auf einer oder mehrerer der Faltenlagen vorhanden sein können. Obwohl der Kern 108 hier als ein Rechteck gezeigt ist, kann er stattdessen eine beliebige andere passende Gestalt aufweisen.
Die 3A–3F zeigen Beispiele für den Kern 108, welche anzeigen, dass die Muster von SAP 106 derart angeordnet sein können, so dass es Bereiche 119 gibt, in denen kein SAP vorhanden ist. In allen der in den 3A–3F veranschaulichten beispielhaften Ausführungsformen gibt es mindestens eine Richtung über die Oberfläche des Kerns 108 hinweg, bei der ein Zerreißen ein Auftrennen über Bereiche hinweg erfordern würde, die frei von SAP sind. Obwohl eine derartige Konfiguration bevorzugt ist, ist dies kein kritisches Merkmal der Erfindung.
Derartige, von SAP freie Bereiche bleiben, dadurch dass sie zu Bereichen mit SAP benachbart sind, trockener, als es der Fall wäre, wenn SAP in ihnen vorhanden wäre. Das Ergebnis ist, dass diese Bereiche einen Großteil ihrer Festigkeit beibehalten, auch wenn der absorbierende Gegenstand nass ist, da das SAP den Großteil es Wassers aufsaugt. Somit ist, gemäß einem beispielhaften Aspekt der Erfindung, die Wahrscheinlichkeit für ein zufälliges Zerreißen des Kerns 108 verringert. Wie aus den 3A–3F ersichtlich ist, können optional zusätzlich SAP-freie Zonen 120 entlang einem oder mehreren seitlichen Rändern des absorbierenden Gegenstands vorhanden sein. Derartige Zonen stellen ein zusätzliches Schutzelement gegen Zerreißen bereit, wenn der Gegenstand nass gemacht wird, sie sind jedoch nicht erforderlich. Für den Fall von 3D, bei der die diagonalen Linien eine vollständige kontinuierliche Bedeckung mit SAP 106 anzeigen, sind die einzigen SAP-freien Bereiche diejenigen, welche von der SAP-freien Zone 120 geliefert werden. 3D zeigt kontinuierliche SAP-freie Zonen 120, die sich nicht nur entlang der seitlichen Ränder, sondern auch entlang des oberen Rands und des unteren Rands des Kerns 108 erstrecken.
Das Aufbringen des flüssigen SAP kann in einem breiten Spektrum von Mustern ausgeführt werden, wie in den 3A–3F gezeigt. Diese Muster umfassen Spiralmuster 3A, Schmelzblasmuster 3B, Mehrbahnenmuster 3C, Vollauftragmuster 3D, Zonensprühmuster 3E und intermittierende Muster 3F. Das Aufbringen von flüssigem SAP in einem Muster vermittelt dem Tissue-Kern nicht nur eine verbesserte Festigkeit im nassen Zustand, es stellt auch eine gesteuerte Verteilung von Fluid bereit. Spezifisch ermöglichen es die Muster, dass Fluid durch das SAP in spezifische Regionen des absorbierenden Gegenstands gesaugt wird, während andere Bereiche frei von SAP bleiben, um im nassen Zustand eine offene Porosität aufrecht zu halten. Diese konserviert die Gegenwart von Fluidverteilungskanälen, wodurch Gelblocken vermieden wird.
In 3F stellt das intermittierende Muster eine Beständigkeit gegen Zerreißen diagonal, vertikal und horizontal bereit, da durch einen Riss, der in einer beliebigen dieser Richtungen verläuft, SAP-freie Bereiche 119 überquert werden müssen.
In ähnlicher Weise stellt das Schmelzblasmuster von 3B eine Beständigkeit gegen Zerreißen in den kontinuierlichen "trockenen" Zonen 120 und in den Bereichen 119 bereit. 3C hat ein Streifenmuster aus SAP-Bereichen und SAP-freien Bereichen, die von kontinuierlichen Zonen 120 umgrenzt werden, welche eine höhere Beständigkeit gegen Zerreißen bereitstellen als die Bereiche, die SAP 106 enthalten.
3D zeigt ein Vollauftragmuster von SAP 106 auf einem Kern 108, umfassend ein Tissue, das ein Nassfestmittel (nicht gezeigt) beinhaltet, um im nassen Zustand zusätzliche Beständigkeit gegen Zerreißen bereitzustellen. Geeignete Nassfestharze sind in der Technik gut bekannt, und umfassen beispielsweise das Nassfestharz Kymene^® 557N, erhältlich von Hercules Incorporated, Wilmington, DE. Die Beständigkeit des Kerns 108 in 3D gegen Zerreißen wird weiter verstärkt durch die Gegenwart von kontinuierlichen, von SAP-freien Zonen 120, die sich entlang aller vier Ränder des Kerns 108 erstrecken.
3E zeigt einen Kern 108, bei dem SAP 106 in drei Zickzack-Mustern verteilt ist, abgetrennt durch SAP-freie Bereiche 119 und umgrenzt durch SAP-freie Zonen 120. Obwohl drei Zickzack-Aufträge gezeigt sind, kann eine beliebige Anzahl von ihnen vorhanden sein. Zusätzlich müssen sie nicht parallel verlaufen, wie in 3E gezeigt, und die Zickzack-Aufträge müssen keine scharf definierten Ecken aufweisen.
3F zeigt einen Kern mit kontinuierlichen Zonen 120 und Bereichen 119, die frei von SAP 106 sind, wodurch eine größere Beständigkeit gegenüber Zerreißen bereitgestellt wird als in den Musterbereichen, die SAP enthalten. In dieser Ausführungsform ist der SAP-freie Bereich 119 kontinuierlich, mit Inseln von SAP 106 darin angeordnet.
4 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform der Erfindung, wobei ein absorbierender Gegenstand 301 gezeigt ist, umfassend eine Barrierelage 302, eine Abdecklage 304, und SAP 306. Das SAP liegt direkt auf der Barrierelage 302, die entlang der Außenränder des Gegenstands unter Verwendung von Klebstoff 310 an die Abdecklage 304 gebunden ist (nicht gezeigt).
5 zeigt eine Draufsicht auf die Barrierelage 302 des absorbierenden Gegenstands 301 von 4, wobei gezeigt ist, dass SAP 306 in einem Streifenmuster gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung angeordnet ist. Die Abdecklage 304 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt. Die SAP-freien Bereiche 319 sind vorhanden, um einen verbesserten Fluss von Fluid und verringertes Gelblocken bereitzustellen, wie vorstehend diskutiert. Dadurch, dass kein Kern verwendet wird, kann eine dünnere und komfortablere Struktur erhalten werden.
Die in den 3A–3F gezeigten SAP-Muster können erhalten werden durch die Verwendung von kommerziell erhältlichen Auftragsgeräten, welche dem Fachmann gut bekannt sind. Beispielsweise stellen die 3A, 3E und 3F Muster einer SAP-Verteilung dar, die typischerweise erhalten werden könnten unter Verwendung eines Spiralsprüh-Düsenkopfs. Das Muster von 3A kann erhalten werden durch Auftrag in einer "gesteuerten Zerfaserungskonfiguration" unter Verwendung eines Sprühkopfs mit niedrigem Luftdruck. Die Muster der 3E und 3F könnten typischerweise einen höheren Luftdruck verwenden, wobei das Muster von 3E kontinuierlich ist und das von 3F intermittierend ist, bezogen auf die SAP-Verteilung. Das letztere kann typischerweise hergestellt werden, indem die Düsen während des Sprühvorgangs ein- und abgeschaltet werden.
Die 3C und 3D zeigen Muster, die typischerweise erhalten werden können, indem flüssiges SAP mit einer Düse für Schlitzauftrag aufgebracht wird, wobei 3D durch die Verwendung einer einzigen breiten Spur und 3C mit mehreren Spuren erhalten wird. Das Muster von 3B kann typischerweise erhalten werden durch die Verwendung einer Schmelzblas-Auftragsdüse, welche eine nicht kontinuierliche, sporadische Ablagerung des SAP erzeugt.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung hierin gezeigt und beschrieben wurden, wird verstanden werden, dass derartige Ausführungsformen lediglich als Beispiele bereitgestellt sind.
Beispielsweise wird gemäß beispielhaften Aspekten dieser Erfindung ein absorbierender Gegenstand optional gebildet, indem SAP direkt auf eine Barrierelage des absorbierenden Gegenstands aufgebracht wird (siehe beispielsweise die 4 und 5). In genaueren Worten wird SAP optional direkt auf eine Barrierelage aufgebracht, um einen zwischen einer Barrierelage und einer Abdecklage angeordneten Kern zu ergänzen, oder um einen derartigen Kern zu eliminieren.
Gemäß einer beispielhaften, derart konfigurierten Ausführungsform wird SAP direkt auf eine Folienbarriere aufgebracht. Die Folienbarriere ist optional eine Prägefolie, und kann derart geprägt sein, dass sie eine "männliche" Seite gegenüber einer "weiblichen", Vertiefungen definierenden Seite aufweist. Wenn eine derartige geprägte Folienbarriere verwendet wird, wird das SAP bevorzugt auf die weibliche Seite der Prägefolie aufgebracht, so dass es die Vertiefungen mindestens partiell füllt. Das SAP wird optional in Mustern auf eine derartige Folienbarriere aufgebracht, so dass eine Verteilung von Fluid erleichtert wird.
Diesbezüglich kann ein flüssiges SAP in einer vorstehend ausgeführten Weise aufgebracht werden.

Claims

Absorbierender Gegenstand, umfassend: eine Barrierelage, eine Abdecklage, welche sich im Wesentlichen parallel zu der Barrierelage erstreckt, und ein superabsorbierendes Polymer, welches zwischen der Abdecklage und der Barrierelage angeordnet ist, wobei das superabsorbierende Polymer an dem Gegenstand in einem Muster angebracht ist, welches ausgelegt ist um Fluid in dem absorbierenden Gegenstand zu verteilen, wobei mindestens ein Abschnitt des absorbierenden Gegenstands, der sich im Wesentlichen vollständig über den absorbierenden Gegenstand erstreckt, im Wesentlichen frei von dem superabsorbierenden Polymer ist.
Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen zwischen der Abdecklage und der Barrierelage angeordneten Kern, wobei das superabsorbierende Polymer in dem Muster auf dem Kern oder der Barrierelage aufgebracht ist.
Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei das Muster ausgelegt ist um die Beständigkeit des absorbierenden Gegenstands gegen Zerreißen zu erhöhen, wobei der mindestens eine Abschnitt des absorbierenden Gegenstands, der sich im Wesentlichen vollständig über den absorbierenden Gegenstand erstreckt, beständiger gegen Zerreißen ist als mindestens ein anderer Abschnitt des absorbierenden Gegenstands.
Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen zwischen der Abdecklage und der Barrierelage angeordneten Kern, wobei der Kern Cellulose und/oder Celluloseacetat umfasst.
Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 4, wobei der Kern ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Tissue, einem Airlaid-Verbundstoff, und einer Papierhandtuchlage.
Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die Barrierelage ein Material umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, Copolymeren von Polyethylen und Polypropylen, Polyester, und Bikomponentenfasern.
Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die Abdecklage ein Vliesmaterial und/oder eine geöffnete Folie umfasst.
Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei das Muster mindestens eine Region bildet, welche das superabsorbierende Polymer beinhaltet, und mindestens eine kontinuierliche Zone, die im Wesentlichen frei von dem superabsorbierenden Polymer ist, wobei die kontinuierliche Zone eine größere Beständigkeit gegen Zerreißen aufweist als die Region, welche das superabsorbierende Polymer beinhaltet.
Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 8, wobei das Muster ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Spiralmuster, einem Schmelzblasmuster, einem Mehrbahnenmuster, einem Vollauftragmuster, einem Zonensprühmuster und einem intermittierenden Muster.
Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei das superabsorbierende Polymer aus einem Polymer in flüssiger Form und/oder einem durch Umsetzung eines superabsorbierenden Vorläufers gebildeten Polymer gebildet ist, wobei der superabsorbierende Vorläufer ein Monomer und/oder ein Oligomer umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines absorbierenden Gegenstands, umfassend die Schritte: a) Positionieren eines superabsorbierenden Polymers benachbart zu einer Barrierelage in einem Muster, so dass mindestens eine Region gebildet wird, welche das superabsorbierende Polymer beinhaltet, und mindestens eine Region, welche im Wesentlichen frei von dem superabsorbierenden Polymer ist und sich im Wesentlichen vollständig über die Barrierelage erstreckt, wodurch der Region, welche im Wesentlichen frei von dem superabsorbierenden Polymer ist, eine größere Beständigkeit gegen Zerreißen vermittelt wird, als der Region, welche das superabsorbierende Polymer beinhaltet, und b) Anbringen einer Abdecklage im Wesentlichen parallel zu der Barrierelage, und die sich im Wesentlich gleich wie die Barrierelage erstreckt, wodurch das superabsorbierende Polymer zwischen der Barrierelage und der Abdecklage angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, weiterhin umfassend den Schritt des Anordnens eines Kerns zwischen der Barrierelage und der Abdecklage, wobei der Schritt des Positionierens das Aufbringen des superabsorbierenden Polymers auf den Kern umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines absorbierenden Gegenstands, umfassend die Schritte: a) Positionieren einer Flüssigkeit, umfassend einen superabsorbierenden Vorläufer, benachbart zu einer Barrierelage in einem Muster, so dass mindestens eine Region gebildet wird, welche den superabsorbierenden Vorläufer beinhaltet, und mindestens eine Region, welche im Wesentlichen frei von dem superabsorbierenden Vorläufer ist und sich im Wesentlichen vollständig über die Barrierelage erstreckt, wodurch der Region, welche im Wesentlichen frei von dem superabsorbierenden Polymer ist, eine größere Beständigkeit gegen Zerreißen vermittelt wird, als der Region, welche das superabsorbierende Polymer beinhaltet, b) Umsetzen des superabsorbierenden Vorläufers zu einem superabsorbierenden Polymer, wodurch mindestens eine Region, welche das superabsorbierende Polymer beinhaltet, und mindestens eine Region, welche frei von dem superabsorbierenden Polymer ist, gebildet wird, und c) Koppeln einer Abdecklage an die Barrierelage, wodurch das superabsorbierende Polymer zwischen der Barrierelage und der Abdecklage angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin umfassend den Schritt des Anordnens eines Kerns zwischen der Barrierelage und der Abdecklage, wobei der Schritt des Positionierens das Aufbringen der Flüssigkeit auf den Kern umfasst.
Absorbierender Gegenstand, umfassend: eine Barrierelage, eine Abdecklage, welche sich im Wesentlichen parallel zu der Barrierelage erstreckt, eine absorbierende Lage, welche zwischen der Abdecklage und der Barrierelage angeordnet ist, und ein superabsorbierendes Polymer, welches in flüssiger Form auf die absorbierende Lage aufgebracht worden ist, wobei das superabsorbierende Polymer in einem Muster angebracht ist, welches ausgelegt ist um Fluid in dem absorbierenden Gegenstand zu verteilen, wobei Abschnitte der absorbierenden Lage mindestens teilweise mit dem superabsorbierenden Polymer beschichtet sind und andere Abschnitte der absorbierenden Lage im Wesentlichen frei von dem superabsorbierenden Polymer sind.
Absorbierende Unterlage, umfassend: eine Barrierelage, eine Abdecklage, welche sich im Wesentlichen parallel zu der Barrierelage erstreckt, eine Tissue- Lage, welche zwischen der Abdecklage und der Barrierelage angeordnet ist, und ein superabsorbierendes Polymer, welches in flüssiger Form auf die absorbierende Lage aufgebracht worden ist, wobei das superabsorbierende Polymer in einem Muster angebracht ist, welches ausgelegt ist um Fluid in dem absorbierenden Gegenstand zu verteilen, wobei Abschnitte der absorbierenden Lage mindestens teilweise mit dem superabsorbierenden Polymer beschichtet sind und andere Abschnitte der absorbierenden Lage im Wesentlichen frei von dem superabsorbierenden Polymer sind.