DE69420148T2

DE69420148T2 - Absorbierender gegenstand mit einem gürtel aus einem strukturellen elastischartigem film

Info

Publication number: DE69420148T2
Application number: DE69420148T
Authority: DE
Inventors: David Cabell; David Goulait; Sheila Rodriguez; Donald Roe
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1993-11-19
Filing date: 1994-11-18
Publication date: 2000-04-20
Anticipated expiration: 2014-11-19
Also published as: JPH09507766A; DK0729333T3; FI117591B; WO1995014453A2; TW314461B; NZ276951A; HU9601339D0; HU223579B1; DE69420148D1; US5904673A; MY112579A; ID23486A; NO961989L; CN1135714A; FI962107A0; HUT76588A; ES2135037T3; BR9408106A; KR100353702B1; WO1995014453A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft absorbierende Artikel, wie zum Beispiel Windeln, Inkontinenzeinlagen, Übungsunterhosen und dergleichen, und vor allem absorbierende Artikel, welche ein verlängerbares Taillenelement aufweisen, welches für dynamischen Sitz um den Träger sowie für verbesserte Haltevermögen- Charakteristika des absorbierenden Artikels sorgt.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Säuglinge und andere inkontinente Personen tragen absorbierende Artikel, wie zum Beispiel Windeln, um Urin und andere Körperexsudate aufzunehmen und zu halten. Absorbierende Artikel funktionieren sowohl, um die ausgeschiedenen Materialien zu enthalten, als auch, um diese Materialien vom Körper des Trägers und von der Kleidung und dem Bettzeug des Trägers zu isolieren. Wegwerfbare absorbierende Artikel mit vielen unterschiedlichen grundlegenden Designs sind in der Fachwelt bekannt. Beispielsweise beschreibt das US-Patent Re. 26.152 mit dem Titel "Wegwerfwindel", erteilt an Duncan und Baker am 31. Jänner 1967, eine Wegwerfwindel, welche breite Akzeptanz und kommerziellen Erfolg erzielt hat. Das US- Patent 3,860.003 mit dem Titel "Kontrahierbare Seitenabschnitte für Wegwerfwindel", erteilt an Buell am 14. Jänner 1975, beschreibt eine Wegwerfwindel mit einem elastifizierten Beinbündchen, welches breite Akzeptanz und kommerziellen Erfolg erzielt hat.
Jedoch weisen absorbierende Artikel eine Tendenz auf, um während des Tragens durchzuhängen oder vom Körper des Trägers wegzustehen und zu rutschen/abwärtszugleiten. Dieses Durchhängen/Wegstehen und Rutschen/Gleiten wird durch die Relativbewegungen des Trägers, wenn der Träger atmet, sich bewegt und Positionen ändert, durch die Abwärtskräfte, welche erzeugt werden, wenn der absorbierende Artikel mit Körperexsudaten beladen ist, und durch die Verformung der Materialien des absorbierenden Artikels selbst, wenn er derartigen Trägerbewegungen unterworfen ist, verursacht. Dieses Durchhängen/Wegstehen und Rutschen/Gleiten des absorbierenden Artikels kann in den Taillenbereichen und den Beinbereichen des absorbierenden Artikels zu vorzeitigem Auslaufen und mäßigem Sitz des absorbierenden Artikels um den Träger führen.
Um absorbierende Artikel um den Träger enger sitzen zu lassen, sind bestimmte kommerziell erhältliche absorbierende Artikel mit elastischen Elementen versehen worden. Ein Beispiel einer Wegwerfwindel mit elastischen Seitenfeldern ist im US-Patent 5,151.092 mit dem Titel "Absorbierender Artikel mit dynamischem elastischen Taillenelement mit vordisponiertem Biegegelenk", erteilt an Buell, Clear und Falcone am 22. September 1992, geoffenbart. Jedoch sind Gummis teuer und erfordern einen gewissen Grad an Manipulation und Behandlung während des Zusammenfügens. Während Gummis für den absorbierenden Artikel einen Grad von Stretch beistellen, sind weiters die Bestandteile des absorbierenden Artikels, an welchem die Gummis fixiert sind, in der Regel nicht elastisch, sodaß die Gummis vorgestreckt werden müssen, bevor sie am absorbierenden Artikel fixiert werden, oder die unelastischen Bestandteile müssen mechanischem Strecken unterworfen werden (z. B. Ringwalzen), um den beigegebenen Gummi zu befähigen wirksam zu sein. Sonst wird der beigegebene Gummi durch die unelastischen Bestandteile zurückgehalten.
Die WO 93/16669 beschreibt einen absorbierenden Artikel von der Art, welcher im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert ist. Ebenso ist Aufmerksamkeit der GB-A-2244422, welche die Verwendung von elastifizierten Lappenelementen zeigt, und der WO 93/09742, welche wie die WO 93/16669 die Verwendung eines spannungslosen Strecklaminats in einem absorbierenden Artikel zeigt, zu widmen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen relativ preisgünstigen leicht herzustellenden absorbierenden Artikel mit anhaltendem dynamischen Sitz um den Träger während des Gebrauchs beizustellen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen absorbierenden Artikel mit einem einzigartigen Taillenelement, ohne die Verwendung von Gummis, beizustellen, welches während des Gebrauchs zufolge der Anpaßbarkeit der Materialien, welche das Taillenelement bilden, dank deren leicht verlängerbarer Natur, anhaltenden dynamischen Sitz und verbesserten Widerstand gegen Auslaufen beistellt.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Taillenelement an einem absorbierenden Artikel beizustellen, welches ein "gummiähnliches" Verhalten in der Richtung aufgebrachter Kraft oder Verlängerung ohne die Verwendung von zusätzlichem elastischen Material aufweist.
Diese und andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden leichter zutage treten, wenn sie unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung erwogen und wenn sie mit den beigeschlossenen Zeichnungen in Zusammenhang gebracht werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt absorbierende Artikel, wie zum Beispiel Wegwerfwindeln, Inkontinenzeinlagen, Windelhalter, Übungsunterhosen, Damenhygienekleidungsstücke und dergleichen, bei, welche ein einzigartiges Taillenelement aufweisen, welches den dynamischen Sitz sowie die Haltevermögen- Charakteristika des absorbierenden Artikels verbessert. Derartige absorbierende Artikel umfassen einen Grundstrukturaufbau, welcher vorzugsweise ein flüssig keitsdurchlässiges Deckblatt, ein flüssigkeitsundurchlässiges Rückenblatt und einen zwischen dem Deckblatt und dem Rückenblatt positionierten absorbierenden Kern umfaßt; ein verlängerbares Taillenband; und ein Verschlußsystem zum Halten des absorbierenden Artikels am Träger. Der absorbierende Kern weist Seitenränder und Taillenränder auf.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist der absorbierende Artikel eine T-Form auf, welche einen Grundstrukturaufbau und ein verlängerbares Taillenband, welches im zweiten Taillenbereich angeordnet ist, umfaßt. Das verlängerbare Taillenband stellt ein verlängerbares Element bei, welches durch anfängliches anpaßbares Anlegen der Windel am Träger und durch Anhalten dieses Sitzes angenehmeren und konturierenden Sitz beistellt. Weiters entwickelt das verlängerbare Taillenband Tragekräfte (Zugspannungen) und behält diese bei, welche die Zugspannungen, welche vom Verschlußsystem entwickelt und beibehalten werden, erhöhen. Das verlängerbare Taillenband stellt weiters wirksamere Applikation der Windel bei. Während jedes verlängerbare Taillenband aus einer Anzahl von verlängerbaren Materialien aufgebaut sein kann, umfaßt das verlängerbare Taillenband vorzugsweise eine strukturelle gummiähnliche Folienbahn.
Die strukturelle gummiähnliche Folien(SELF)-Bahn weist in der Richtung der Verlängerung ohne die Verwendung von beigegebenen elastischen Materialien ein gummiähnliches Verhalten auf. Die SELF-Bahn kann eine Verlängerung und Rückformung mit einem definiten und plötzlichen Anwachsen in der Kraft, welche Verlängerung widersteht, aufweisen, wo diese definite und plötzliche Zunahme an Widerstandskraft weitere Verlängerung gegen relativ kleine Verlängerungskräfte beschränkt. Die definite und plötzliche Zunahme in der Kraft, welche Verlängerung widersteht, wird als eine "Kraftwand" bezug genommen. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Kraftwand" auf das Verhalten der Widerstandskraft eines SELF-Bahnenmaterials während der Verlängerung, wobei an einem gewissen Punkt in der Verlängerung, unterschiedlich von dem ungespannten oder Ausgangspunkt, die Kraft, welche der aufgebrachten Verlängerung widersteht, plötzlich zunimmt. Nach dem Erreichen der Kraftwand wird zusätzliche Verlängerung des SELF-Bahnenmaterials lediglich über eine Zunahme in der Verlängerungskraft, um die höhere Widerstandskraft der SELF-Bahn zu überwinden, ausgeführt.
Die SELF-Bahn der vorliegenden Erfindung inkludiert ein dehnbares Netzwerk mit mindestens zwei unterschiedlichen Bereichen, welche aus der gleichen Materialzusammensetzung bestehen. Der erste Bereich ist im wesentlichen parallel zu einer Verlängerungsachse ausgerichtet, sodaß er eine Molekularpegel- Verformung in Reaktion auf eine aufgebrachte Axialverlängerung in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Verlängerungsachse durchmacht, bevor ein wesentli cher Abschnitt des zweiten Bereichs irgendeine wesentliche Molekularpegel- Verformung durchmacht. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "im wesentlichen parallel" auf eine Ausrichtung zwischen zwei Achsen, wobei der eingeschlossene Winkel, welcher durch die zwei Achsen oder eine Verlängerung der zwei Achsen gebildet ist, geringer als 45º ist. Im Fall eines gekrümmten Elements kann es geeigneter sein, eine lineare Achse zu verwenden, welche einen Durchschnitt des gekrümmten Elements darstellt. Die zweiten Bereiche machen anfänglich in Reaktion auf eine aufgebrachte Verlängerung in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Achse eine im wesentlichen geometrische Verformung durch.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht der zweite Bereich der SELF-Bahn aus einer Mehrzahl von erhabenen rippenartigen Elementen. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "rippenartiges Element" auf eine Prägung, Tiefprägung oder Kombination derselben, welches eine Hauptachse und eine Nebenachse aufweist. Vorzugsweise ist die Hauptachse mindestens so lang wie die Nebenachse. Die Hauptachsen der rippenartigen Elemente sind vorzugsweise im wesentlichen lotrecht zur Achse der aufgebrachten Verlängerung ausgerichtet. Die Hauptachse und die Nebenachse der rippenartigen Elemente können jeweils linear, gekrümmt oder eine Kombination von linear und gekrümmt sein. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "im wesentlichen lotrecht" auf eine Ausrichtung zwischen zwei Achsen, wobei der eingeschlossene Winkel, welcher durch die zwei Achsen oder eine Verlängerung der zwei Achsen gebildet ist, größer als 45º ist. Im Fall eines gekrümmten Elements kann es geeigneter sein, eine lineare Achse zu verwenden, welche einen Durchschnitt des gekrümmten Elements darstellt.
Die rippenartigen Elemente gestatten dem zweiten Bereich, eine im wesentlichen "geometrische Verformung" durchzumachen, was zu signifikant geringeren Widerstandskräften gegen eine aufgebrachte Verlängerung führt als jene, welche von der "Molekularpegel-Verformung" des ersten Bereichs aufgewiesen wird. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Molekularpegel-Verformung" auf eine Verformung, welche an einem Molekularpegel auftritt und für das normale nackte Auge nicht unterscheidbar ist. Das heißt, obwohl man sogar imstande sein kann, die Wirkung einer Molekularpegel-Verformung z. B. Verlängerung der SELF-Bahn, wahrzunehmen, ist man nicht imstande, die Verformung wahrzunehmen, welche gestattet oder veranlaßt, daß dies geschieht. Dies ist im Gegensatz zum Ausdruck "geometrische Verformung". Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "geometrische Verformung" auf Verformungen der SELF-Bahn, welche allgemein für das normale nackte Auge unterscheidbar sind, wenn die SELF-Bahn oder Gegenstände, welche die SELF-Bahn verkörpern, einer aufgebrachten Verlängerung unterworfen sind. Arten von geometrischer Verformung inkludieren, sind aber nicht darauf beschränkt, Biegen, Entfalten und Drehen.
Die SELF-Bahn weist vorzugsweise entlang mindestens einer Achse mindestens zwei signifikant unterschiedliche Stufen von Widerstandskraft gegen eine aufgebrachte Verlängerung auf, wenn sie einer aufgebrachten Verlängerung in einer Richtung parallel zur Achse unterworfen ist. Die SELF-Bahn inkludiert ein dehnbares Netzwerk mit mindestens zwei unterschiedlichen Bereichen. Einer der Bereiche ist so konfiguriert, daß er in Reaktion auf eine aufgebrachte axiale Verlängerung Widerstandskräfte in einer Richtung parallel zur Achse aufweisen wird, bevor ein wesentlicher Abschnitt des anderen Bereichs signifikante Widerstandskräfte gegen die aufgebrachte Verlängerung entwickelt. Mindestens einer der Bereiche weist eine Oberflächenweglänge auf, welche größer als jene des anderen Bereichs ist, im wesentlichen parallel zur Achse gemessen, während das Material sich in einem ungespannten Zustand befindet. Der Bereich, welcher die längere Oberflächenweglänge aufweist, inkludiert ein rippenartiges Element oder mehrere rippenartige Elemente, welches sich über die Ebene des anderen Bereichs hinaus erstreckt/erstrecken. Die SELF-Bahn weist erste Widerstandskräfte gegen die aufgebrachte Verlängerung auf, bis die Verlängerung der Bahn ausreichend ist, um einen wesentlichen Abschnitt des Bereichs mit der längeren Oberflächenweglänge zu veranlassen, in die Achse der aufgebrachten Verlängerung einzutreten (d. h. im wesentlichen co-planar mit der Achse aufgebrachter Verlängerung zu werden), worauf die SELF-Bahn zweite Widerstandskräfte gegen weitere Verlängerung aufweist. Die Gesamtwiderstandskraft gegen Verlängerung ist höher als die erste Widerstandskraft gegen Verlängerung, welche vom ersten Bereich aufgewiesen wird.
Vorzugsweise weist der erste Bereich eine erste Oberflächenweglänge L1, gemessen im wesentlichen parallel zur vorher festgelegten Achse, auf, während die SELF-Bahn in einem ungespannten Zustand ist. Der zweite Bereich weist eine zweite Oberflächenweglänge L2, gemessen im wesentlichen parallel zur vorher festgelegten Achse, auf, während die SELF-Bahn sich in einem ungespannten Zustand befindet. Die erste Oberflächenweglänge L1 ist geringer als die zweite Oberflächenweglänge L2. Der erste Bereich weist vorzugsweise einen Elastizitätsmodul E1 auf. Der erste Bereich hat eine Querschnittsfläche A1. Der erste Bereich erzeugt von selbst zufolge der Molekularpegel-Verformung in Reaktion auf eine aufgebrachte Axialverlängerung D eine Widerstandskraft P1. Der zweite Bereich erzeugt zufolge der geometrischen Verformung in Reaktion auf die aufgebrachte Axialverlängerung D eine Widerstandskraft P2. Der zweite Bereich weist vorzugsweise einen Elastizitätsmodul E2 und eine Querschnittsfläche A2 auf. Die Widerstandskraft P1 ist signifikant größer als die Widerstandskraft P2, solange als (L1 + D) geringer als L2 ist.
Während (L1 + D) geringer als L2 ist, stellt der erste Bereich vorzugsweise eine anfängliche Widerstandskraft gegen die aufgebrachte Axialverlängerung D bei, welche im wesentlichen der Gleichung (A1 · E1 · D)/L1 entspricht. Wenn (L1 + D) größer als L2 ist, ergeben die ersten und zweiten Bereiche eine vereinigte Gesamtwiderstandskraft PT gegen die aufgebrachte Axialverlängerung D, welche der Gleichung entspricht:
PT = (A1 · E1 · D)/L1 + (A2 · E2 · L1 + D - L2 )/L2
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die SELF-Bahn einen Poisson'schen Querkontraktionseffekt von weniger als etwa 0,4 bei 20% Verlängerung, gemessen lotrecht zur Verlängerungsachse, auf. Wenn hierin verwendet, beschreibt der Ausdruck "Poisson'scher Querkontraktionseffekt" das Querkontraktionsverhalten eines Materials, welches einer aufgebrachten Verlängerung unterworfen wird. Vorzugsweise weist die SELF-Bahn eineh Poisson'schen Querkontraktionseffekt von weniger als etwa 0,4 bei 60% Verlängerung, gemessen lotrecht zur Verlängerungsachse, auf.
Die Oberflächenweglänge des zweiten Bereichs ist um mindestens etwa 15% größer als jene des ersten Bereichs, gemessen parallel zur Verlängerungsachse, während sich die SELF-Bahn in einem ungespannten Zustand befindet. Vorzugsweise ist die Oberflächenweglänge des zweiten Bereichs mindestens etwa 30% größer als jene des ersten Bereichs, gemessen parallel zur Verlängerungsachse, während sich die SELF-Bahn in einem ungespannten Zustand befindet.
Vorzugsweise weist der absorbierende Artikel einen Endrand in einem ersten Taillenbereich und einen Endrand in einem zweiten Taillenbereich auf. Vorzugsweise ist einer der Taillenränder des absorbierenden Kerns von einem benachbarten Endrand des absorbierenden Artikels im ersten Taillenbereich durch eine Distanz A beabstandet. Der andere Taillenrand des absorbierenden Kerns ist vom benachbarten Endrand des absorbierenden Artikels im zweiten Taillenbereich durch eine Distanz von mindestens 2A beabstandet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Während die Beschreibung mit Ansprüchen abschließt, welche das Wesentliche, was als die vorliegende Erfindung bildend erachtet wird, besonders hervorheben und unterscheidend beanspruchen, wird angenommen, daß die Erfindung besser aus der folgenden Beschreibung verstanden werden wird, welche in Verbindung mit den beigeschlossenen Zeichnungen vorgenommen worden ist, in welchen analoge Bezeichnungen verwendet werden, um im wesentlichen identische Elemente zu bezeichnen, und in welchen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Wegwerfwindel-Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, wobei Abschnitte weggeschnitten sind, um die darunterlie gende Struktur zu zeigen, wobei die innere Oberfläche der Windel dem Betrachter zugewandt ist;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Wegwerfwindel, vorgenommen entlang der Schnittlinie 2-2 von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf ein alternatives Windelausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf ein weiteres alternatives Windelausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist eine Draufsichtsdarstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer SELF-Bahn mit einem dehnbaren Netzwerk der vorliegenden Erfindung, wobei die Verformungen gegen den Betrachter gerichtet sind;
Fig. 5A ist eine segmentierte perspektivische Darstellung der SELF-Bahn von Fig. 5 in einem ungespannten Zustand;
Fig. 5B ist eine segmentierte perspektivische Darstellung der SELF-Bahn von Fig. 5 in einem gespannten Zustand entsprechend der Stufe 1 an der Kurve von Kraft-Verlängerung, welche in Fig. 6 gezeigt ist;
Fig. 5C ist eine segmentierte perspektivische Darstellung der SELF-Bahn von Fig. 5 in einem gespannten Zustand, welcher der Stufe 2 an der Kurve von Kraft-Verlängerung, welche in Fig. 6 gezeigt ist, entspricht;
Fig. 6 ist ein Diagramm der Widerstandskraft versus Prozent Verlängerung, welches das Verhalten der SELF-Bahn der vorliegenden Erfindung, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, mit dem eines sonst identischen planen polymeren Ausgangsbahnenmaterials vergleicht;
Fig. 7 ist ein Diagramm des Elastizitätshysteresis-Verhaltens der SELF- Bahn von Fig. 6, wenn sie einer 60%igen Verlängerung unterworfen ist und auf Hysteresis-Reaktion überprüft wird;
Fig. 8 ist eine vereinfachte Seitenaufrißansicht einer bevorzugten Vorrichtung, welche verwendet wird, um jenen Abschnitt der SELF-Bahn der vorliegenden Erfindung zu bilden;
Fig. 9 ist eine Draufsicht von gegenüberliegenden ineinandergreifenden Platten der Vorrichtung von Fig. 8, welche, mit ihren ineinandergreifenden Oberflächen exponiert, Seite an Seite gelegt sind;
Fig. 10 ist eine vereinfachte Seitenaufrißansicht einer statischen Presse, welche verwendet wird, um mindestens einen Abschnitt der Ausgangsfolie zu einer SELF-Bahn der vorliegenden Erfindung zu formen;
Fig. 11 ist eine vereinfachte Seitenaufrißansicht einer kontinuierlichen dynamischen Presse, welche verwendet wird, um vorher festgelegte Abschnitte der Ausgangsfolie zu einer SELF-Bahn der vorliegenden Erfindung zu formen;
Fig. 12 ist eine vereinfachte Darstellung einer Vorrichtung, welche verwendet wird, um mindestens einen Abschnitt einer Ausgangsfolie zu einer SELF-Bahn der vorliegenden Erfindung zu formen;
Fig. 13 ist eine vereinfachte Darstellung noch einer weiteren Vorrichtung, welche verwendet wird, um mindestens einen Abschnitt einer Ausgangsfolie zu einer SELF-Bahn der vorliegenden Erfindung zu formen;
Fig. 14 ist ein Diagramm der Widerstandskraft versus Prozent Verlängerung, welches das Verhalten eines alternativen SELF-Bahnenmaterials, welches ein Laminat ist, welches aus einer Schichte aus einer polymeren Folie und einer durch Klebstoff fixierten Schichte aus Faservlies besteht, mit einem dehnbaren Netzwerk der vorliegenden Erfindung, mit dem des ansonsten identischen unverformten planen Ausgangsbahn-Materials vergleicht;
Fig. 15 ist ein Diagramm des Elastizitätshysteresis-Verhaltens des Bahnenmaterials mit dem dehnbaren Netzwerk von Fig. 14, wenn es 60%iger Verlängerung unterworfen ist und auf Elastizitätshysteresis-Verhalten überprüft wird; und
Fig. 16 ist eine Darstellung, in Seitenansicht, des Unterleibs des Körpers eines Trägers.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "absorbierender Artikel" auf Vorrichtungen, welche Körperexsudate absorbieren und halten, und insbesondere bezieht er sich auf Vorrichtungen, welche gegen oder in Nachbarschaft des Körpers des Trägers angeordnet sind, um die verschiedenen Exsudate, welche vom Körper ausgeschieden werden, zu absorbieren und zu halten. Der Ausdruck "wegwerfbar" wird hierin verwendet, um absorbierende Artikel zu beschreiben, welche nicht gedacht sind, um gewaschen oder sonst wiederhergestellt oder als ein absorbierender Artikel wiederverwendet zu werden (d. h. sie sind gedacht, um nach einem einzigen Gebrauch weggeworfen zu werden, und vorzugsweise, um rezykliert, kompostiert oder sonst auf eine umweltverträgliche Art entsorgt zu werden). Ein "einstückiger" absorbierender Artikel bezieht sich auf absorbierende Artikel, welche aus gesonderten Teilen gebildet sind, welche miteinander vereinigt worden sind, um eine koordinierte Einheit zu bilden, sodaß sie nicht gesonderte manipulative Teile, wie einen gesonderten Halter und eine Einlage, erfordern. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung ist der einstückige wegwerfbare absorbierende Artikel, die Windel 20, welche in Fig. 1 gezeigt ist. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Windel" auf einen absorbierenden Artikel, welcher allgemein von Säuglingen und inkontinenten Personen getragen wird, welcher um den Unterleib des Trägers getragen wird. Es sollte jedoch verstanden werden, daß die vorliegende Erfindung ebenso auf andere absorbierende Artikel, wie zum Beispiel Inkontinenzhosen, Übungsunterhosen, Damenhygienekleidungsstücke und dergleichen, anwendbar ist.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf die Windel 20 der vorliegenden Erfindung in deren flach ausgelegtem unkontrahierten Zustand (d. h. wobei Gummiinduzierte Kontraktion herausgezogen ist), wobei Abschnitte der Struktur weggeschnitten sind, um klarer die Konstruktion der Windel 20 zu zeigen, und wobei der Abschnitt der Windel 20, welcher den Träger berührt, die innere Oberfläche, dem Betrachter zugewandt ist. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die Windel 20 eine allgemeine "T-Form" auf und umfaßt (a) einen Grundstrukturaufbau 22, welcher vorzugsweise umfaßt: ein flüssigkeitsdurchlässiges Deckblatt 24, ein flüssigkeitsundurchlässiges Rückenblatt 26, welches mit dem Deckblatt 24 verbunden ist, einen absorbierenden Kern 28, welcher zwischen dem Deckblatt 24 und dem Rückenblatt 26 positioniert ist, und elastifizierte Beinbündchen 30; (b) ein verlängerbares Taillenband 32; und (c) ein Verschlußsystem zum Befestigen der Windel am Träger, welches ein Paar Bandlaschen 34 umfaßt.
Die Windel 20 ist in Fig. 1 gezeigt, wie sie eine innere Oberfläche 36 (in Fig. 1 dem Betrachter zugewandt), eine äußere Oberfläche 38 gegenüberliegend der inneren Oberfläche 36, einen ersten Taillenbereich 40, einen dem ersten Taillenbereich 40 gegenüberliegenden zweiten Taillenbereich 42 und eine Peripherie aufweist, welche von den äußeren Rändern der Windel 20 definiert ist, in welcher die Längsränder mit 44 bezeichnet sind und die Endränder mit 46 bezeichnet sind. (Während der Fachmann erkennen wird, daß eine Windel üblicherweise mit Worten, daß sie ein Paar Taillenbereiche und einen Schrittbereich zwischen den Taillenbereichen aufweist, beschrieben ist; ist in dieser Anmeldung wegen der Einfachheit der Terminologie die Windel 20 beschrieben, daß sie lediglich Taillenbereiche aufweist, wobei jeder der Taillenbereiche einen Abschnitt der Windel enthält, welcher in der Regel als Teil des Schrittbereichs bezeichnet sein würde.) Die innere Oberfläche 36 der Windel 20 umfaßt jenen Abschnitt der Windel 20, welcher während der Verwendung anliegend an den Körper des Trägers positioniert ist (d. h. die innere Oberfläche 36 ist allgemein von mindestens einem Abschnitt des Deckblatts 24 und anderen Bestandteilen, welche mit dem Deckblatt 24 verbunden sind, gebildet). Die äußere Oberfläche 38 umfaßt jenen Abschnitt der Windel 20, welcher vom Körper des Trägers weg positioniert ist (d. h. die äußere Oberfläche 38 ist allgemein von mindestens einem Abschnitt des Rückenblatts 26 und anderen Bestandteilen, welche mit dem Rückenblatt 26 verbunden sind, gebildet). Der erste Taillenbereich 40 und der zweite Taillenbereich 42 erstrecken sich jeweils von den Endrändern 46 der Peripherie zur Quermittellinie 48 der Windel 20. (Die Querrichtung (x-Richtung oder Breite) ist definiert als die Richtung parallel zur Quermittellinie 48 der Windel 20; die Längsrichtung (y-Richtung oder Länge) ist definiert als die Richtung parallel zur Längsmittellinie 49; und die Axialrichtung (z-Richtung oder Dicke) ist definiert als die Richtung, welche sich durch die Dicke der Windel 20 erstreckt).
Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Grundstrukturaufbaus 22, bei welchem das Deckblatt 24 und das Rückenblatt 26 Längen- und Breitendimensionen allgemein größer als jene des absorbierenden Kerns 28 aufweisen. Das Deckblatt 24 und das Rückenblatt 26 erstrecken sich über die Ränder des absorbierenden Kerns 28 hinaus, um dadurch Abschnitte der Peripherie der Windel zu bilden. Die Peripherie definiert den äußeren Umfang oder mit anderen Worten die Ränder der Windel 20. Die Peripherie umfaßt die Längsränder 44 und die Endränder 46.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Windel 20, vorgenommen entlang der Schnittlinie 2-2 von Fig. 1 im zweiten Taillenbereich 42. Fig. 2 zeigt die Konstruktion des Grundstrukturaufbaus 22, des Taillenbandes 32 und die Verbindung des Taillenbandes 32 mit dem Grundstrukturaufbau 22. Der Grundstrukturaufbau 22 umfaßt das Deckblatt 24, das Rückenblatt 26 und den absorbierenden Kern 28 (allgemein in Fig. 2 gezeigt). Das Deckblatt 24 und das Rückenblatt 26 erstrecken sich vorzugsweise der Länge nach auswärts über den Taillenrand 59 des absorbierenden Kerns 28 hinaus, um den Endlappen 62 zu bilden; wobei der Querrand 60 des Grundstrukturaufbaus 22 am distalen Rand 63 des Endlappens 62 durch den Rand des Deckblatts 24 und des Rückenblatts 26 gebildet ist. Das Taillenband 32 ist mit dem Endlappen 62 des Grundstrukturaufbaus 22 anliegend an den Querrand 60 verbunden. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das Taillenband 32 vorzugsweise mit dem Rückenblatt 26 durch ein Bandfixierungselement 50 direkt verbunden. Das Taillenband 32 ist in Fig. 2 gezeigt, wie es eine strukturelle gummiähnliche Folien(SELF)- Bahn 52 (wie nachstehend beschrieben) umfaßt, welches vorzugsweise aus einem Laminat aus zwei oder mehr Schichten besteht, wobei es bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel drei Schichten umfaßt: eine innere Schichte 53, eine äußere Schichte 55 und eine Stützschichte 54 zwischen der inneren Schichte 53 und der äußeren Schichte 55. Die innere Schichte 53 ist die Schichte, welche mit dem Rückenblatt 26 durch das Bandfixierungselement 50 verbunden ist.
Der Grundstrukturaufbau 22 der Windel 20 ist in Fig. 1 gezeigt, wie er den Hauptkörper (Grundstruktur) der Windel 20 umfaßt. Der Grundstrukturaufbau 22 umfaßt mindestens einen absorbierenden Kern 28, vorzugsweise eine äußere Deckschichte, welche das Deckblatt 24 und das Rückenblatt 26 umfaßt, und bevorzugter elastifizierte Beinbündchen 30. Der Grundstrukturaufbau 22 hat ein Paar Beinränder 61, welche in der Regel einen Abschnitt der Längsränder 44 der Windel bilden, und ein Paar Querränder 60. Beim in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das verlängerbare Taillenband 32 mit einem der Querränder verbunden, während der andere Querrand einen der Endränder 46 der Windel 20 bildet. Demnach umfaßt der Grundstrukturaufbau 22 die Hauptstruktur der Windel, wobei andere Elemente beigegeben sind, um die Verbund-Windelstruktur zu bilden. Ein exemplarisches Beispiel eines Grundstrukturaufbaus der vorliegenden Erfindung ist im US-Patent 3,860.003, erteilt an Kenneth B. Buell am 14. Jänner 1975, beschrieben.
Die Windel 20, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, hat allgemein eine "T-Form". Der Taillenrand 59 des absorbierenden Kerns 28 im ersten Taillenbereich 40 ist vom benachbarten Endrand 46 der Windel 20 im ersten Taillenbereich durch eine Distanz A, welche in Fig. 1 mit 110 angegeben ist, beabstandet. Vorzugsweise ist die Distanz A im Bereich von etwa 1,5 Zentimeter bis 8,0 Zentimeter, bevorzugter von etwa 1,5 Zentimeter bis 5,0 Zentimeter und am bevorzugtesten ist sie etwa 2,0 Zentimeter. Der andere Taillenrand 59 des absorbierenden Kerns 28 im zweiten Taillenbereich 42 ist vom benachbarten Stirnrand 46 der Windel 20 im zweiten Taillenbereich durch eine Distanz, welche als 112 angegeben ist, beabstandet. Die Distanz 112 ist vorzugsweise mindestens 2A, bevorzugter mindestens 3A und am bevorzugtesten ist sie etwa 4A.
Die Distanz 112, die Distanz zwischen dem Taillenrand 59 des absorbierenden Kerns im zweiten Taillenbereich 42 und dem benachbarten Endrand 46 der Windel im zweiten Taillenbereich, ist nicht notwendigerweise von der Dimension A abhängig oder davon definiert (d. h. die Beabstandung des Taillenrandes des absorbierenden Kerns im ersten Taillenbereich vom benachbarten Endrand der Windel im ersten Taillenbereich). Die Distanz 112 ist vorzugsweise mindestens 6,0 Zentimeter, bevorzugter mindestens 7,0 Zentimeter und am bevorzugtesten mindestens 8,0 Zentimeter. Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Wegwerfwindel 20 weist eine Distanz 112 von etwa 9,0 Zentimeter auf.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Fig. 1 weist die Grundstruktur 22 eine Länge 115 auf, welche sich zwischen den Endrändern 46, welche im ersten Taillenbereich 40 bzw. im zweiten Taillenbereich 42 angeordnet sind, erstreckt. Die Grundstruktur 22 hat eine Schrittbreite 117, welche am schmalsten Abschnitt der Grundstruktur zwischen den Beinrändern 61 gemessen ist. Die Begrenzungen der Schrittbreite 117 und der Schrittlänge 115 definieren das Hauptfeld der Grundstruktur. Das Hauptfeld der Grundstruktur ist jener Abschnitt der Grundstruktur, welcher in der Regel einen wesentlichen Abschnitt des absorbierenden Kerns und häufig den gesamten absorbierenden Kern enthält.
Der absorbierende Kern 28 kann jedes absorbierende Mittel sein, welches zum Absorbieren und Zurückhalten von Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Urin und anderen bestimmten Körperexsudaten, imstande ist. Der absorbierende Kern 28 hat eine Kleidungsoberfläche, eine Körperoberfläche, Seitenränder 58 und Taillenränder 59. Der absorbierende Kern 28 kann aus einer breiten Vielfalt von Größen und Formen (z. B. rechteckig, stundenglasförmig, "T"-förmig, asymmetrisch, etc.) und aus einer breiten Vielfalt von flüssigkeitsabsorbierenden Materialien, welche üblicherweise in Wegwerfwindeln und anderen absorbierenden Artikeln verwendet werden, wie zum Beispiel zerfasertem Holzzellstoff, welcher allgemein als Luftfilz bezeichnet ist, hergestellt sein. Beispiele anderer geeigneter absorbierender Materialien inkludieren gekreppte Zellulosewattierung, schmelzgeblasene Polymere einschließlich Coform, vernetzte Zellulosefasern, Tissue einschließlich Tissue-Hüllen und Tissue- Laminaten, absorbierende Schaumstoffe, absorbierende Schwämme, superabsorbierende polymere absorbierende gelbildende Materialien oder irgendein äquivalentes Material oder Kombinationen von Materialien. Die Konfiguration und die Konstruktion des absorbierenden Kerns können ebenso variiert werden (z. B. kann der absorbierende Kern variierende Abgreifzonen, einen hydrophilen Gradienten, einen Superabsorbens-Gradienten oder Erfassungszonen mit geringerer mittlerer Dichte und geringerem mittleren Flächengewicht umfassen; oder kann eine oder mehrere Schichten oder Strukturen umfassen). Die Gesamtabsorptionskapazität des absorbierenden Kerns 28 sollte jedoch mit der Designbeladung und der gedachten Verwendung der Windel 20 kompatibel sein. Weiters können die Größe und Absorptionskapazität des absorbierenden Kerns 28 variiert werden, um Träger im Bereich von Säuglingen bis zu Erwachsenen unterzubringen. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Windel weist einen absorbierenden Kern von rechteckiger Gestalt auf.
Eine absorbierende Struktur, welche als der absorbierende Kern 28 der vorliegenden Erfindung nützlich ist, welche breite Akzeptanz und kommerziellen Erfolg erzielt hat, ist im US-Patent 4,610.678 mit dem Titel "Hochdichte absorbierende Strukturen", erteilt an Weisman und Goldman am 9. September 1986, beschrieben. Das US-Patent 4,673.402 mit dem Titel "Absorbierende Artikel mit doppelschichtigen Kernen", erteilt an Weisman, Houghton und Gellert am 16. Juni 1987; das US-Patent 4,888.231 mit dem Titel "Absorbierender Kern mit einer staubdichten Schichte", erteilt an Angstadt am 19. Dezember 1989; und das US-Patent 4,834.735 mit dem Titel "Hochdichte absorbierende Bauteile mit Erfassungszonen mit geringerer Dichte und geringerem Flächengewicht", erteilt an Alemany und Berg am 30. Mai 1989, beschreiben ebenso absorbierende Strukturen, welche in der vorliegenden Erfindung nützlich sind. Der absorbierende Kern 28 ist vorzugsweise die doppelschichtige absorbierende Struktur, welche im US-Patent 5,234.423 mit dem Titel "Absorbierender Artikel mit elastischem Taillenelement und erhöhter Absorptionsfähigkeit", erteilt an Alemany und Clear am 10. August 1993, beschrieben ist.
Das Rückenblatt 26 ist anliegend an die Kleidungsoberfläche 64 des absorbierenden Kerns 28 positioniert und ist vorzugsweise damit durch Fixierungsmittel (nicht gezeigt) wie jene, welche in der Fachwelt allgemein bekannt sind, verbunden. Zum Beispiel kann das Rückenblatt 26 am absorbierenden Kern 28 durch eine einheitliche kontinuierliche Klebstoffschichte, eine gemusterte Schichte von Klebstoff oder einen Raster von gesonderten Linien, Spiralen oder Punkten von Klebstoff fixiert sein. Klebstoffe, welche als zufriedenstellend befunden worden sind, werden von H. B. Fuller Company aus St. Paul, Minnesota, hergestellt und als HL-1258 auf den Markt gebracht. Das Fixierungsmittel wird vorzugsweise ein Klebstoff-Filamentnetzwerk mit offenem Muster enthalten, wie es im US-Patent 4,573.986 mit dem Titel "Wegwerfbares Ausscheidungshaltekleidungsstück", welches an Minetola et al. am 4. März 1986 erteilt worden ist, geoffenbart ist. Ein beispielhaftes Fixierungsmittel, welches verschiedene Linien von Klebstoff-Filamenten, welche zu einem Spiralmuster verwirbelt worden sind, umfaßt, ist durch die Vorrichtung und das Verfahren illustriert, welche im US-Patent 3,911.173, erteilt an Sprague Jr. am 7. Oktober 1975; im US-Patent 4,785.666, erteilt an Werenicz am 27. Juni 1989, gezeigt sind. Alternativ kann das Fixierungsmittel Hitzebindungen, Druckbindungen, Ultraschallbindungen, dynamische mechanische Bindungen oder irgendein anderes geeignetes Fixierungsmittel oder Kombinationen dieser Fixierungsmittel, wie sie in der Fachwelt bekannt sind, umfassen.
Das Rückenblatt 26 ist für Flüssigkeiten (z. B. Urin) undurchlässig und ist vorzugsweise aus einer dünnen Kunststoff-Folie hergestellt, obwohl andere flexible flüssigkeitsundurchlässige Materialien ebenso verwendet werden können. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "flexibel" auf Materialien, welche biegsam sind und welche sich leicht an die allgemeine Gestalt und Konturen des menschlichen Körpers anpassen werden. Das Rückenblatt 26 hindert die im absorbierenden Kern 28 absorbierten und enthaltenen Exsudate am Benetzen von Gegenständen, welche die Windel 20 berühren, wie zum Beispiel Leintücher und Unterwäsche. Weiters kann das Rückenblatt 26 Dämpfen gestatten, aus dem absorbierenden Kern 28 auszutreten (d. h. atmungsfähig), während es noch Ausscheidungen am Durchgehen durch das Rückenblatt 26 hindert. Demnach kann das Rückenblatt 26 ein Gewebe- oder Faservliesmaterial, polymere Folien, wie zum Beispiel thermoplastische Folien aus Polyethylen oder Polypropylen, oder Verbundmaterialien, wie zum Beispiel ein folienbeschichtetes Faservliesmaterial, umfassen. Ein Beispiel eines geeigneten Rückenblatts ist eine thermoplastische Folie mit einer Dicke von etwa 0,012 mm (0,5 mil) bis etwa 0,051 mm (2,0 mil).
Das Deckblatt 24 ist anliegend an die Körperoberfläche 66 des absorbierenden Kerns 28 positioniert und ist vorzugsweise damit und mit dem Rückenblatt 26 durch Fixierungsmittel (nicht gezeigt) wie jene, welche in der Fachwelt allgemein bekannt sind, verbunden. Geeignete Fixierungsmittel sind im Hinblick auf das Verbinden des Deckblatts 26 mit dem absorbierenden Kern 28 beschrieben. Wenn hierin verwendet, umreißt der Ausdruck "verbunden" Konfigurationen, durch welche ein Element direkt am anderen Element fixiert ist, indem das Element direkt am anderen Element fixiert wird, und Konfigurationen, durch welche das Element indirekt am anderen Element fixiert ist, indem das Element durch einen Zwischenbauteil(e) fixiert wird, welche(s) seinerseits (ihrerseits) am anderen Element fixiert ist (sind). Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind das Deckblatt 24 und das Rückenblatt 26 an der Windel-Peripherie 55 direkt miteinander verbunden, und, indem sie direkt mit dem absorbierenden Kern 28 durch die Fixierungsmittel (nicht gezeigt) verbunden sind, indirekt miteinander verbunden.
Das Deckblatt 24 ist biegsam, weich im Anfühlen und für die Haut des Trägers nicht-reizend. Weiters ist das Deckblatt 24 vorzugsweise flüssigkeitsdurchlässig, wobei es Flüssigkeiten (zum Beispiel Urin) gestattet, leicht durch seine Dicke zu penetrieren. Ein geeignetes Deckblatt kann aus einem breiten Bereich von Materialien, wie zum Beispiel porösen Schaumstoffen; vernetzten Schaumstoffen; mit Öffnungen versehenen Kunststoff-Folien; oder Gewebe- oder Faservliesbahnen aus natürlichen Fasern (zum Beispiel Holz- oder Baumwollfasern), synthetischen Fasern (zum Beispiel Polyester- oder Polypropylenfasern) oder einer Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern hergestellt sein. Das Deckblatt 24 ist vorzugsweise aus einem hydrophoben Material hergestellt, um die Haut des Trägers von Flüssigkeiten, welche durch das Deckblatt 24 durchgegangen und im absorbierenden Kern 28 enthalten sind, zu isolieren (d. h. um Wiederbenetzung zu verhindern). Wenn das Deckblatt aus einem hydrophoben Material hergestellt ist, ist mindestens dessen obere Oberfläche behandelt, um hydrophil zu sein, sodaß Flüssigkeiten durch das Deckblatt rascher durchgehen werden. Dies vermindert die Wahrscheinlichkeit, daß Körperexsudate vom Deckblatt wegfließen werden, statt daß sie durch das Deckblatt gezogen und vom absorbierenden Kern absorbiert werden. Das Deckblatt 24 kann hydrophil gemacht werden, indem es mit einem Tensid behandelt wird. Geeignete Verfahren zum Behandeln des Deckblatts 24 mit einem Tensid inkludieren Besprühen des Materials mit dem Tensid und Eintauchen des Materials in das Tensid. Eine detailliertere Erörterung einer derartigen Behandlung und von Hydrophilie ist im US-Patent 4,988.344 mit dem Titel "Absorbierende Artikel mit mehrschichtigen absorbierenden Schichten", erteilt an Reising et al. am 29. Jänner 1991, enthalten.
Es gibt eine Anzahl von Herstellungstechniken, welche verwendet werden können, um das Deckblatt 24 herzustellen. Zum Beispiel kann das Deckblatt 24 eine Faservliesbahn aus Fasern sein. Wenn das Deckblatt eine Faservliesbahn umfaßt, kann die Bahn Spinnvlies, gekrempelt, naßgelegt, schmelzgeblasen, hydroverfilzt, Kombinationen des vorigen oder dergleichen sein. Ein bevorzugtes Deckblatt ist gekrempelt und thermisch gebunden durch Mittel, welche den Fachleuten auf dem Gebiet der Textilien allgemein bekannt sind. Ein bevorzugtes Deckblatt umfaßt Stapellänge-Polypropylenfasern mit einem Denier von etwa 2,2. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Stapellängefasern" auf jene Fasern mit einer Länge von mindestens etwa 15,9 mm (0,625 Inch). Vorzugsweise weist das Deckblatt 24 ein Flächengewicht von etwa 18 bis etwa 25 Gramm pro Quadratmeter auf. Ein geeignetes Deckblatt wird von Veratec Inc., einer Abteilung der International Paper Company aus Walpole, Massachusetts, unter der Bezeichnung P-8 hergestellt.
Die Windel 20 umfaßt weiters vorzugsweise elastifizierte Beinbündchen 30 zum Beistellen verbesserten Haltevermögens für Flüssigkeiten und andere Körperexsudate. Jedes elastifizierte Beinbündchen 30 kann verschiedene unterschiedliche Ausführungsbeispiele zum Reduzieren des Auslaufens von Körperexsudaten in den Beinbereichen umfassen. (Das Beinbündchen kann oft ebenso als Beinbänder, Seitenlappen, Sperrbündchen oder elastische Bündchen bezeichnet sein und ist oftmals als solches bezeichnet.) Das US-Patent 3,860.003 mit dem Titel "Kontrahierbare Seitenabschnitte für eine Wegwerfwindel", erteilt an Buell am 14. Jänner 1975, beschreibt eine Wegwerfwindel, welche eine kontrahierbare Beinöffnung beistellt, welche einen Seitenlappen und einen oder mehrere elastische Bauteile aufweist, um ein elastifiziertes Beinbündchen (dichtendes Bündchen) beizustellen. Das US-Patent 4,909.803 mit dem Titel "Wegwerfbarer absorbierender Artikel mit elastifizierten Lappen", erteilt an Aziz et al. am 20. März 1990, beschreibt eine Wegwerfwindel mit "aufstehenden" elastifizierten Lappen (Sperrbündchen), um das Haltevermögen der Beinbereiche zu verbessern. Das US-Patent 4,695.278 mit dem Titel "Absorbierender Artikel mit Doppelbündchen", erteilt an Lawson am 22. September 1987, beschreibt eine Wegwerfwindel mit Doppelbündchen, welche ein dichtendes Bündchen und ein Sperrbündchen inkludieren. Das US-Patent 4 104 115 mit dem Titel "Wegwerfbares Ausscheidungshaltekleidungsstück", erteilt am 3. November 1987 an Buell, offenbart eine Wegwerfwindel oder ein Inkontinenzkleidungsstück, welches Seitenrand-Auslaufschutz-Leisten aufweist, welche konfiguriert sind, um freie Flüssigkeiten innerhalb des Kleidungsstücks zu halten. Während jedes elastifizierte Beinbündchen 30 so konfiguriert sein kann, um ähnlich irgendeinem der Beinbänder, Seitenlappen, Sperrbündchen oder elastischen Bündchen, welche zuvor beschrieben worden sind, zu sein, umfaßt jedes elastifizierte Beinbündchen 30 ein dichtendes Bündchen, wie es in dem zuvor bezug genommenen US- Patent 3,860.003 beschrieben ist.
Jedes elastifizierte Beinbündchen 30 ist in Fig. 1 gezeigt, wie es ein elastisches Element 31 umfaßt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann es erwünscht sein, jedes elastifizierte Beinbündchen 30 zu haben, daß es eine Mehrzahl von elastischen Elementen 31 umfaßt. Die elastischen Elemente 31 erstrecken sich über den Taillenrand 59 des absorbierenden Kerns 28 hinaus und in das verlängerbare Taillenband 32. Vor der Verwendung sind die gegenüberliegenden Innersten der elastischen Elemente 31, welche an gegenüberliegenden Seiten des absorbierenden Kerns positioniert sind, im wesentlichen linear und sind über ihre Länge im wesentlichen parallel zueinander. Vor der Verwendung sind die elastischen Elemente 31 ebenso über ihre Länge im wesentlichen parallel sowohl zu den Seitenrändern 58 des absorbierenden Kerns 28 als auch zu den Beinrändern 61 des Grundstrukturaufbaus 22 axial ausgerichtet.
Die Dimension zwischen den gegenüberliegenden Innersten der elastischen Elemente ist vor der Verwendung im wesentlichen einheitlich über deren Länge. Die Dimension zwischen den gegenüberliegenden Innersten der elastischen Elemente ist in Fig. 1 mit 105 angegeben. Die Dimension zwischen den gegenüberliegenden Innersten der elastischen Elemente wird über den absorbierenden Kern 28 parallel zur Quermittellinie 48 der Windel gemessen. Während der Verwendung verlängert sich das verlängerbare Taillenband 32 oder wird in der Querrichtung gedehnt, wenn es vom Träger getragen wird oder am Träger positioniert wird. Wenn sich während der Verwendung das Taillenband 32 in der Querrichtung verlängert, nimmt die Dimension zwischen den gegenüberliegenden Innersten der elastischen Elemente, welche innerhalb des verlängerbaren Taillenbands positioniert sind, zu, während der verbleibende Abschnitt der gegenüberliegenden Innersten der elastischen Elemente im wesentlichen unverändert bleibt. Daher ist während der Verwendung die Dimension zwischen den gegenüberliegenden Innersten der elastischen Elemente, welche innerhalb des verlängerbaren Taillenbands positioniert sind, größer als die Dimension zwischen dem verbleibenden Abschnitt der gegenüberliegenden Innersten der elastischen Elemente, zum Beispiel dem Abschnitt der elastischen Elemente, welcher anliegend an die Seitenränder des absorbierenden Kerns positioniert ist.
Die Windel 20 umfaßt weiters ein verlängerbares Taillenband 32, welches verbesserten Sitz und Haltevermögen beistellt. Das verlängerbare Taillenband 32 erstreckt sich mindestens quer auswärts von jedem Beinrand 61 des Grundstrukturaufbaus 22 und vorzugsweise der Länge nach auswärts von einem der Seitenränder des Grundstrukturaufbaus 2. Demnach umfaßt bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel das verlängerbare Taillenband 32 den Abschnitt der Windel, welcher sich im zweiten Taillenbereich 42 mindestens vom Querrand 60 des Grundstrukturaufbaus 22 zum Endrand 46 der Windel 20 erstreckt und gedacht ist, um anliegend an die Taille des Trägers plaziert zu werden. Während eine Wegwerfwindel der vorliegenden Erfindung mit einem verlängerbaren Taillenband 32, welches mit jedem Querrand 60 des Grundstrukturaufbaus 22 verbunden ist, aufgebaut sein kann, wird die Diskussion, welche das verlängerbare Taillenband 32 berücksichtigt, auf Windeln abzielen, welche ein einziges verlängerbares Taillenband aufweisen, welches gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, um eine "T-förmige" Windel zu bilden. Während das Taillenband oder irgendeines seiner we sentlichen Elemente als eine Verlängerung anderer Elemente der Windel, wie zum Beispiel des Rückenblatts 26 oder des Deckblatts 24 oder von beiden (wie zum Beispiel in dem zuvor bezug genommenen US-Patent 3,860.003 gezeigt ist), aufgebaut sein kann, wird das Taillenband 32 im Hinblick auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben werden, bei welchem das Taillenband ein gesondertes Element ist, welches mit dem Grundstrukturaufbau 22 verbunden ist.
Das Taillenband 32 ergibt ein verlängerbares Element, welches angenehmeren und konturierenden Sitz durch anfängliches anpaßbares Anlegen der Windel am Träger und Anhalten dieses Sitzes während der Tragezeit beistellt, gut darüberhinaus, wenn die Windel mit Exsudaten beladen worden ist, weil das verlängerbare Taillenband gestattet, daß die Seiten der Windel ohne die Verwendung von zusätzlichen elastischen Materialien expandieren und kontrahieren. Weiters entwickelt das verlängerbare Taillenband Tragekräfte (Zugspannungen) und behält sie bei, welche die Zugspannungen, welche durch das Verschlußsystem entwickelt und gehalten werden, erhöhen, um die Windel 20 am Träger zu halten, und welche den Sitz der Windel um die Taille des Trägers verbessern. Das verlängerbare Taillenelement ergibt weiters wirksamere Applikation der Windel 20, weil sogar, wenn während der Applikation der Windelanleger eine Seite (Seitenfeld) des verlängerbaren Taillenbands weiter als die andere (asymmetrisch) zieht, die Windel 20 sich während des Tragens "selbst-einstellen" wird. Während die Windel 20 der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein verlängerbares Taillenband 32 aufweist, welches im zweiten Taillenbereich 42 angeordnet ist; kann alternativ die Windel 20 mit einem verlängerbaren Taillenband, welches im ersten Taillenbereich 40 angeordnet ist, oder mit einem, welches sowohl im ersten Taillenbereich 40 als auch im zweiten Taillenbereich 42 angeordnet ist, versehen sein.
Wie in Fig. 1 gezeigt, weist das Taillenband 32 ein mittleres Taillenfeld 56 und ein Paar Seitenfelder 57 auf, wobei eines an jeder Seite des mittleren Taillenfeldes 56 angeordnet ist. Das mittlere Taillenfeld 56 ist jener Abschnitt des Taillenbandes 32 zwischen den Beinrändern 61 des Grundstrukturaufbaus 22. Demnach ist das mittlere Taillenfeld 56 mit der Breite des Grundstrukturaufbaus 22 am Querrand 60 gemeinsam endend oder koextensiv. Die Seitenfelder 57 erstrecken sich vom mittleren Taillenfeld 56 quer auswärts über die Beinränder 61 des Grundstrukturaufbaus 22 hinaus. Um die Sitz- und Haltevermögenvorteile des Taillenbandes, wie hierin erörtert, beizustellen, müssen mindestens die Seitenfelder 57 des Taillenbandes 32 verlängerbar sein. Beim in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind sowohl das mittlere Taillenfeld 56 als auch die Seitenfelder 57 vorzugsweise verlängerbar, um ein Gesamttaillenelement beizustellen, welches an den Träger anpaßbar ist, um Sitz- und Haltevermögenvorteile beizustellen.
Das Taillenband 32 kann eine Anzahl von unterschiedlichen Größen, Gestalten und Konfigurationen annehmen und kann aus einer Anzahl von unterschiedlichen Materialien aufgebaut sein. Beispielsweise kann das Taillenband aus einem oder mehreren gesonderten Bauteilen einschließlich Abschnitten des Grundstrukturaufbaus 22 gebildet sein, welche miteinander verbunden sind, um eine koordinierte Gesamtheit zu bilden, oder das Taillenband 32 kann, wie in Fig. 1 gezeigt, ein einziges Materialstück umfassen. Das Taillenband kann ebenso variierende Breiten und Längen, um Sitz für unterschiedliche Bereiche von Trägern beizustehen, oder aus Kosten- oder Haltevermögensgründen aufweisen. Weiters kann die Gestalt des Taillenbandes beträchtlich variiert werden, von dem, daß es komplexe Kurven und Winkel aufweist, bis zu dem, daß es einfach rechteckig in der Gestalt ist, wie es zum Beispiel in Fig. 1 gezeigt ist. Beispiele von komplexen Gestalten, welche für die Gestalt des Taillenbandes nützlich sind, sind in dem EP-A-506745 geoffenbart.
Während das Taillenband 32 aus einer Anzahl von unterschiedlichen verlängerbaren Materialien, wie sie in der Fachwelt bekannt sind, aufgebaut sein kann, ist das Taillenband aus Leistungs- und Kostengründen vorzugsweise aus einer strukturellen gummiähnlichen Folien(SELF)-Bahn aufgebaut. Der Ausdruck "Bahn" hierin bezieht sich auf ein blattähnliches Material, welches eine einzige Materialschichte oder ein Laminat aus zwei oder mehr Schichten umfaßt.
Fig. 5 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer SELF-Bahn 52 der vorliegenden Erfindung, welche aus einer einzigen Schichte aus einem geformten Polymermaterial aufgebaut ist. Die SELF-Bahn 52 ist in ihrem ungespannten Zustand gezeigt. Die Bahn hat zwei Mittellinien, eine Längsmittellinie 1 und eine querlaufende oder Quermittellinie t, welche allgemein lotrecht zur Längsmittellinie ist. Die Bahn besteht vorzugsweise im wesentlichen aus linearem Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), obwohl sie ebenso aus anderen Polyolefinen, wie zum Beispiel Polyethylenen, welche Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), Polyethylen ultraniedriger Dichte (ULDPE), Polyethylen hoher Dichte (HDPE) enthalten, oder Polypropylen und/oder Mischungen derselben, des obigen und anderen Materialien bestehen kann. Beispiele anderer geeigneter polymerer Materialien inkludieren, sind aber nicht darauf beschränkt, Polyester, Polyurethane, kompostierbare oder biologisch abbaubare Polymere und atmungsfähige Polymere.
Unter bezug auf die Fig. 5 und 5A inkludiert die SELF-Bahn ein "dehnbares Netzwerk" unterschiedlicher Bereiche. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "dehnbares Netzwerk" auf eine untereinander verbundene und zugeordnete Gruppe von Bereichen, welche imstande sind, bis zu einem gewissen nützlichen Grad in einer vorher festgelegten Richtung verlängert zu werden, wobei die SELF-Bahn mit einem gummiähnlichen Verhalten in Reaktion auf eine aufgebrachte und darauffolgend freigegebene Verlängerung versehen wird. Das dehnbare Netzwerk inkludiert mindestens einen ersten Bereich 64 und einen zweiten Bereich 66. Die SELF-Bahn 52 inkludiert einen Übergangsbereich 65, welcher an der Schnittstelle zwischen dem ersten Bereich 64 und dem zweiten Bereich 66 ist. Der Übergangsbereich 65 wird ähnlich komplexe Kombinationen von Verhalten sowohl des ersten Bereichs als auch des zweiten Bereichs aufweisen. Es wird erkannt, daß jedes Auführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Übergangsbereiche aufweisen wird, jedoch die vorliegende Erfindung vom Verhalten des Bahnenmaterials in den unterschiedenen Bereichen (z. B. erster Bereich 64 und zweiter Bereich 66) breit definiert ist. Daher wird die erfolgende Beschreibung der vorliegenden Erfindung nur das Verhalten des Bahnenmaterials in den ersten Bereichen und in den zweiten Bereichen betreffen, da es nicht signifikant abhängig ist von dem komplexen Verhalten des Bahnenmaterials in den Übergangsbereichen 65.
Die SELF-Bahn 52 weist eine erste Oberfläche und eine gegenüberliegende zweite Oberfläche auf. Beim in den Fig. 5 und 5A gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel inkludiert das dehnbare Netzwerk eine Mehrzahl von ersten Bereichen 64 und eine Mehrzahl von zweiten Bereichen 66. Die ersten Bereiche 64 weisen eine erste Achse 68 und eine zweite Achse 69 auf, wobei die erste Achse 68 vorzugsweise länger als die zweite Achse 69 ist. Die erste Achse 68 des ersten Bereichs 64 ist im wesentlichen parallel zur Längsachse der SELF-Bahn 52, während die zweite Achse 69 im wesentlichen parallel zur Querachse der SELF-Bahn 52 ist. Vorzugsweise ist die zweite Achse des ersten Bereichs (d. h. die Breite des ersten Bereichs) von etwa 0,25 mm (0,01 Inch) bis etwa 12,7 mm (etwa 0,5 Inch) und bevorzugter von etwa 0,76 mm (0,03 Inch) bis etwa 6,3 mm (0,25 Inch). Die zweiten Bereiche 66 weisen eine erste Achse 70 und eine zweite Achse 71 auf. Die erste Achse 10 ist im wesentlichen parallel zur Längsachse der SELF-Bahn 52, während die zweite Achse 71 im wesentlichen parallel zur Querachse der SELF-Bahn 52 verläuft. Vorzugsweise ist die zweite Achse des zweiten Bereichs (d. h. die Breite des zweiten Bereichs) von etwa 0,25 mm (0,01 Inch) bis etwa 51 mm (2,0 Inch) und bevorzugter von etwa 3,2 mm (0,125 Inch) bis etwa 25,4 mm (1,0 Inch). Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel von Fig. 5 sind die ersten Bereiche 64 und die zweiten Bereiche 66 im wesentlichen linear, wobei sie sich in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Längsachse der SELF-Bahn 52 kontinuierlich erstrecken.
Der erste Bereich 64 weist einen Elastizitätsmodul E1 und eine Querschnittsfläche A1 auf. Der zweite Bereich 66 weist einen Elastizitätsmodul E2 und eine Querschnittsfläche A2 auf.
Beim illustrierten Ausführungsbeispiel ist ein Abschnitt der SELF-Bahn 52 "geformt" worden, sodaß die SELF-Bahn 52 eine Widerstandskraft entlang einer Achse, welche im Fall des illustrierten Ausführungsbeispiels im wesentlichen parallel zur Längsachse der SELF-Bahn ist, aufweist, wenn sie einer aufgebrachten Axialverlängerung in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Längsachse unterworfen ist. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "geformt" auf das Schaffen einer gewünschten Struktur oder Geometrie an der SELF-Bahn, welche im wesentlichen die gewünschte Struktur oder Geometrie zurückbehalten wird; wenn sie nicht irgendwelchen äußerlich aufgebrachten Verlängerungen oder Kräften unterworfen ist. Eine SELF-Bahn der vorliegenden Erfindung besteht aus mindestens einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich, wobei der erste Bereich vom zweiten Bereich visuell verschieden ist: Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "visuell verschieden" auf Elemente des SELF-Bahnenmaterials, welche für das normale nackte Auge leicht unterscheidbar sind, wenn das SELF- Bahnenmaterial oder Gegenstände, welche dieses SELF-Bahnenmaterial verkörpern, normaler Verwendung unterworfen sind. Vorzugsweise weist der erste Bereich eine "Oberflächenweglänge" auf, welche geringer ist als jene des zweiten Bereichs, gemessen parallel zu einer vorher festgelegten Achse, wenn das Material sich in einem ungespannten Zustand befindet. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Oberflächenweglänge" auf eine Messung entlang der topografischen Oberfläche des Bereichs, der in Frage steht, in einer Richtung parallel zu einer Achse. Das Verfahren zum Bestimmen der Oberflächenweglänge der jeweiligen Bereiche kann in dem Abschnitt Testverfahren gefunden werden, welcher in nachfolgenden Abschnitten der vorliegenden Beschreibung erläutert ist.
Verfahren zum Bilden von SELF-Bahnenmaterialien inkludieren, sind aber nicht darauf beschränkt, Prägen durch ineinandergreifende Platten oder Walzen, Thermoformen, hochdruckhydraulisches Formen oder Gießen. Während der gesamte Abschnitt der SELF-Bahn 52 einem Formungsarbeitsgang unterworfen worden ist, kann die vorliegende Erfindung ebenso ausgeführt werden, indem lediglich ein Abschnitt derselben, zum Beispiel ein Abschnitt eines Windelrückenblatts, Formation unterworfen ist.
Beim in den Fig. 5 und 5A gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die ersten Bereiche 64 im wesentlichen plan. Das heißt, das Material innerhalb des ersten Bereichs 64 ist im wesentlichen in dem gleichen Zustand vor und nach dem Formgebungsschritt, welcher von der SELF-Bahn 52 durchgemacht wird. Die zweiten Bereiche 66 inkludieren eine Mehrzahl von angehobenen rippenartigen Elementen 74. Die rippenartigen Elemente 74 können geprägt, tiefgeprägt oder eine Kombination davon sein. Die rippenartigen Elemente 74 weisen eine erste oder Hauptachse 76, welche im wesentlichen parallel zur Querachse der SELF-Bahn 52 ist, und eine zweite oder kleine Achse 77, welche im wesentlichen parallel zur Längsachse der SELF-Bahn 52 ist, auf. Die erste Achse 76 der rippenartigen Elemente 74 ist mindestens gleich und vorzugsweise länger als die zweite Achse 77.
Vorzugsweise ist das Längen-Verhältnis der ersten Achse 76 zur zweiten Achse 77 mindestens etwa 1 : 1 oder größer und bevorzugter mindestens etwa 2 : 1 oder größer.
Die rippenartigen Elemente 74 im zweiten Bereich 66 können voneinander durch ungeformte Zonen, im wesentlichen ungeprägte oder geprägte getrennt sein oder einfach als beabstandende Zonen ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die rippenartigen Elemente 74 zueinander benachbart und sind durch eine ungeformte Zone von weniger als 2,5 mm (0,10 Inch), gemessen lotrecht zur Hauptachse 76 des rippenartigen Elements 74, getrennt und bevorzugter sind die rippenartigen Elemente 74 aneinander anschließend, wobei sie keine ungeformten Zonen zwischen ihnen aufweisen.
Der erste Bereich 64 und der zweite Bereich 66 weisen jeweils eine "projizierte Weglänge" auf. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausddruck "projizierte Weglänge" auf eine Länge eines Schattens eines Bereichs, welcher durch paralleles Licht geworfen würde. Die projizierte Weglänge des ersten Bereichs 64 und die projizierte Weglänge des zweiten Bereichs 66 sind einander gleich.
Der erste Bereich 64 weist eine Oberflächenweglänge L1, welche geringer ist als die Oberflächenlänge L2 des zweiten Bereichs 66, auf, gemessen topografisch in einer Richtung parallel zur Längsachse der SELF-Bahn, während die SELF-Bahn sich in einem ungespannten Zustand befindet. Vorzugsweise ist die Oberflächenweglänge des zweiten Bereichs 66 mindestens etwa 15% größer als jene des ersten Bereichs 64, bevorzugter mindestens etwa 30% größer als jene des ersten Bereichs und am bevorzugtesten mindestens etwa 70% größer als jene des ersten Bereichs. Je größer die Oberflächenweglänge des zweiten Bereichs ist, umso größer wird im allgemeinen die Verlängerung der SELF-Bahn vor dem Auftreffen der Kraftwand sein.
Was die SELF-Bahn besonders gut geeignet zur Verwendung als das Taillenband 32 macht, ist, daß sie einen modifizierten "Poisson'schen Querkontraktionseffekt" aufweist, welcher im wesentlichen geringer als jener einer ansonsten identischen ungeformten Ausgangsbahn ähnlicher Materialzusammensetzung ist. Wenn hierin verwendet, beschreibt der Ausdruck "Poisson'scher Querkontraktionseffekt" das Querkontraktionsverhalten eines Materials, welches einer aufgebrachten Verlängerung unterworfen wird. Das Verfahren zum Bestimmen des Poisson'schen Querkontraktionseffekts eines Materials kann in dem Abschnitt Testverfahren gefunden werden, welcher in den darauffolgenden Abschnitten der vorliegenden Beschreibung erläutert ist. Vorzugsweise ist der Poisson'sche Querkontraktionseffekt der SELF-Bahn der vorliegenden Erfindung geringer als etwa 0,4, wenn die SELF- Bahn etwa 20% Verlängerung unterworfen ist. Vorzugsweise weist die SELF-Bahn einen Poisson'schen Querkontraktionseffekt geringer als etwa 0,4 auf, wenn die SELF-Bahn etwa 40, 50 oder sogar 60% Verlängerung unterworfen ist. Der Pois son'sche Querkontraktionseffekt der Bahnen der vorliegenden Erfindung wird von der Menge des Bahnenmaterials bestimmt, welches von den ersten bzw. zweiten Bereichen eingenommen ist. Wenn die Fläche des SELF-Bahnenmaterials, welche von den ersten Bereichen eingenommen ist, zunimmt, nimmt der Poisson'sche Querkontraktionseffekt ebenso zu. Umgekehrt wenn die Fläche des SELF- Bahnenmaterials, welche von dem zweiten Bereich eingenommen ist, zunimmt, nimmt der Poisson'sche Querkontraktionseffekt ab. Vorzugsweise ist der Prozentanteil an Fläche des SELF-Bahnenmaterials, welcher vom ersten Bereich eingenommen ist, von etwa 2% bis etwa 90% und bevorzugter von etwa 5% bis etwa 50%.
Bahnenmaterialien des Stands der Technik, welche mindestens eine Schichte aus einem Elastomermaterial umfassen, werden allgemein einen großen Poisson'schen Querkontraktionseffekt aufweisen, d. h. sie werden "sich einschnüren", wenn sie sich in Reaktion auf eine aufgebrachte Kraft verlängern. SELF- Bahnenmaterialien der vorliegenden Erfindung können entworfen sein, um den Poisson'schen Querkontraktionseffekt zu mindern, wenn nicht vollständig zu eliminieren.
Für die SELF-Bahn 52 ist die Richtung von aufgebrachter Axialverlängerung D, welche in Fig. 5 durch Pfeile 80 angegeben ist, im wesentlichen lotrecht zur ersten Achse 76 der rippenartigen Elemente 74. Die rippenartigen Elemente 74 sind imstande, sich in einer Richtung im wesentlichen lotrecht zur ihrer ersten Achse 76 geradezurichten oder geometrisch zu verformen.
In Fig. 6 ist ein Diagramm einer Kurve 720 von Widerstandskraft- Verlängerung einer geformten polymeren SELF-Bahn der vorliegenden Erfindung zusammen mit einer Kurve 710 des Ausgangsbahn-Materials, d. h. nicht inkludierend erste und zweite Bereiche, von ähnlicher Materialzusammensetzung gezeigt. Spezifischerweise sind die Probenstücke polymere Bahnenmaterialien, welche aus im wesentlichen linearem Polyethylen niedriger Dichte, annähernd 0,01 Inch dick, bestehen, welche unter der Bezeichnung Sample 1401 von Clopay Corporation aus Cincinnati, Ohio, im Handel erhältlich sind. Das Verfahren zum Erzeugen der Kurven von Widerstandskraft-Verlängerung ist in dem Abschnitt Testverfahren, welche in darauffolgenden Abschnitten der Beschreibung erläutert sind, zu finden. Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Kurve von Kraft-Verlängerung 720 gibt es eine anfänglich im wesentlichen lineare, niedrigere Stufe I von Kraft versus Verlängerung, welche mit 720a bezeichnet ist, eine mit 720b bezeichnete Übergangszone, welche das Auftreffen der Kraftwand angibt, und eine im wesentlichen lineare Stufe II, welche mit 720c bezeichnet ist, welche das Verhalten bei wesentlich höherer Kraft versus Verlängerung zeigt.
Wie in Fig. 6 zu sehen ist, weist eine SELF-Bahn mit einem dehnbaren Netzwerk unterschiedliches Verlängerungsverhalten in den zwei Stufen auf, wenn es einer aufgebrachten Verlängerung in einer Richtung parallel zur Längsachse der SELF-Bahn unterworfen ist. Die Widerstandskraft, welche von der SELF-Bahn auf die aufgebrachte Verlängerung ausgeübt wird, ist im Stufe-I-Bereich (720a) versus dem Stufe-II-Bereich (720c) der Kurve 720 signifikant geringer. Weiters ist innerhalb der Begrenzungen der Verlängerung von Stufe I die Widerstandskraft, welche von der SELF-Bahn auf die aufgebrachte Verlängerung, wie sie in Stufe I (720a) der Kurve 720 gezeigt ist, ausgeübt wird, signifikant geringer als die Widerstandskraft, welche von der Ausgangsbahn ausgeübt wird, wie sie in Kurve 710 gezeigt ist. Wenn die SELF-Bahn weiterer aufgebrachter Verlängerung unterworfen wird und Stufe II (720c) eintritt, nimmt die Widerstandskraft, welche von der SELF-Bahn ausgeübt wird, zu und nähert sich der Widerstandskraft, welche von der Ausgangsbahn ausgeübt wird. Die Widerstandskraft gegen die aufgebrachte Verlängerung für den Stufe-I-Bereich (720a) der SELF-Bahn wird durch die Molekularpegel- Verformung des ersten Bereichs der SELF-Bahn und die geometrische Verformung des zweiten Bereichs der SELF-Bahn beigestellt. Dies ist im Gegensatz zur Widerstandskraft gegen eine aufgebrachte Verlängerung, welche durch die Ausgangsbahn beigestellt ist, welche in der Kurve 710 von Fig. 6 gezeigt ist, was sich aus der Molekularpegel-Verformung der gesamten Bahn ergibt. Bahnenmaterialien der vorliegenden Erfindung können entworfen sein, um virtuell irgendeine Widerstandskraft in Stufe I zu erzielen, welche geringer ist als jene des Ausgangsbahn-Materials durch Einstellen des Prozentanteils der Bahnoberfläche, welche aus den ersten bzw. zweiten Bereichen besteht. Das Verhalten von Kraft-Verlängerung von Stufe I kann durch Einstellen der Breite der Querschnittsfläche und der Beabstandung des ersten Bereichs und der Zusammensetzung der Ausgangsbahn gesteuert werden.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Fig. 5B stellt, wenn die SELF-Bahn einer aufgebrachten Axialverlängerung D, welche in Fig. 5 durch Pfeile 80 angegeben ist, unterworfen ist, der erste Bereich 64 mit der kürzeren Oberflächenweglänge L1 den Großteil der anfänglichen Widerstandskraft P1, als ein Ergebnis von Molekularpegel-Verformung, gegen die aufgebrachte Verlängerung, welche der Stufe I entspricht, bei. In Stufe I machen die rippenartigen Elemente 74 im zweiten Bereich 66 geometrische Verformung, oder Geradeausrichten, durch und bieten minimalen Widerstand gegen die aufgebrachte Verlängerung. In der Übergangszone (720b) zwischen den Stufen I und II werden die rippenartigen Elemente 74 mit der aufgebrachten Verlängerung axial ausgerichtet. Das heißt, der zweite Bereich weist eine Veränderung von geometrischer Verformung zu Molekularpegel-Verformung auf. Dies ist der Anschlag der Kraftwand. In Stufe II sind, wie in Fig. 5C zu sehen ist, die rippenartigen Elemente 74 im zweiten Bereich 66 im wesentlichen axial mit der Achse aufgebrachter Verlängerung angeordnet worden (d. h. der zweite Bereich hat seine Grenze geometrischer Verformung erreicht) und beginnen, weiterer Ver längerung zu widerstehen. Der zweite Bereich 66 trägt nun, als ein Ergebnis von Molekularpegel-Verformung, eine zweite Widerstandskraft P2 gegen weitere aufgebrachte Verlängerung bei. Die in Stufe II gezeigten Widerstandskräfte gegen Verlängerung stellen sowohl durch die Molekularpegel-Verformung des ersten Bereichs 64 als auch durch Molekularpegel-Verformung des zweiten Bereichs 66 eine Gesamtwiderstandskraft PT bei, welche größer als die Widerstandskraft ist, welche in Stufe I gezeigt ist, welche durch die Molekularpegel-Verformung des ersten Bereichs 64 und die geometrische Verformung des zweiten Bereichs 66 beigestellt ist. Dementsprechend ist die Steigung der Kurve von Kraft/Verlängerung in Stufe II signifikant, größer als die Steigung der Kurve von Kraft/Verlängerung in Stufe I.
Die Widerstandskraft P1 ist wesentlich größer als die Widerstandskraft P2, wenn (L1 + D) geringer als L2 ist. Während (L1 + D) geringer als L2 ist, stellt der erste Bereich 64 eine anfängliche Widerständskraft P1 bei, welche allgemein der Gleichung entspricht:
P1 = (A1 · E1 · D)/L1
Wenn (L1 + D) größer als L2 ist, stellen die ersten und zweiten Bereiche gegen die aufgebrachte Verlängerung D eine vereinigte Gesamtwiderstandskraft PT bei, welche allgemein der Gleichung entspricht:
PT = (A1 · E1 · D)/L1 + (A1 · E2 · L + D-L2 )/L2
Die maximale Verlängerung, welche in Stufe I auftritt, wird als der "verfügbare Stretch" der SELF-Bahn bezeichnet. Der verfügbare Stretch entspricht der Distanz, über welche der zweite Bereich geometrische Verformung durchmacht. Der verfügbare Stretch kann durch Überprüfung der in Fig. 6 gezeigten Kurve von Kraft/Verlängerung 720 wirksam bestimmt werden. Der angenäherte Punkt, an welchem es einen Wendepunkt in der Übergangszone zwischen Stufe I und Stufe II gibt, ist der Prozent-Verlängerungspunkt von "verfügbarem Stretch". Der Bereich von verfügbarem Stretch kann von etwa 10% bis auf 100% oder mehr variiert werden; dieser Bereich von gummiähnlicher Reaktion ist oft befunden worden, daß er von Interesse in wegwerfbaren absorbierenden Artikels ist, und kann durch das Ausmaß, bis zu welchem die Oberflächenweglänge L2 im zweiten Bereich 66 die Oberflächenweglänge L1 im ersten Bereich 64 überschreitet, und die Zusammensetzung der Ausgangsfolie gesteuert werden. Der Ausdruck "verfügbarer Stretch" ist nicht gedacht, um einen Limit für die Verlängerung, welcher die SELF-Bahn der vorliegenden Erfindung unterworfen werden kann, aufzuerlegen, als es Applikationen gibt, wo Verlängerung über den verfügbaren Stretch hinaus erwünscht ist.
Die Kurven 730 und 735 in Fig. 7 zeigen das Elastizitätshysteresis- Verhalten, welche von der SELF-Bahn der vorliegenden Erfindung aufgewiesen wird, welches allgemein ähnlich der SELF-Bahn ist, welche verwendet wird, um die Kurve 720 in Fig. 6 zu erzeugen. Die SELF-Bahn wurde bei einer Verlängerung von 60% auf Elastizitätshysteresis-Verhalten überprüft. Die Kurve 730 stellt die Reaktion gegen eine aufgebrachte und freigegebene Verlängerung während des ersten Zyklus dar und die Kurve 735 stellt die Reaktion gegen aufgebrachte und freigegebene Verlängerung während des zweiten Zyklus dar. Die Kraftrelaxation während des ersten Zyklus 731 und die Prozent Festigung oder Verformung 732 sind in Fig. 7 gezeigt. Man bemerke, daß signifikante rückformbare Verlängerung oder nutzbare Elastizität bei relativ geringen Kräften über mehrere Zyklen aufgewiesen wird, d. h. die SELF-Bahn kann bis zu einem beträchtlichen Grad leicht expandieren und kontrahieren. Das Verfahren zum Erzeugen des Elastizitätshysteresis- Verhaltens ist in dem Abschnitt Testverfahren im folgenden Abschnitt der Beschreibung zu finden.
Wenn die SELF-Bahn einer aufgebrachten Verlängerung unterworfen ist, weist die SELF-Bahn ein gummiähnliches Verhalten auf, wenn sie sich in der Richtung aufgebrachter Verlängerung verlängert und zu ihrem im wesentlichen ungespannten Zustand zurückkehrt, sobald die aufgebrachte Verlängerung entfernt worden ist; wenn nicht die SELF-Bahn über den Streckpunkt hinaus verlängert worden ist. Die SELF-Bahn ist imstande, mehrfache Zyklen aufgebrachter Verlängerung durchzumachen, ohne ihre Fähigkeit zu verlieren, sich im wesentlichen rückzuformen. Dementsprechend ist die SELF-Bahn imstande, sich zu seinem im wesentlichen ungespannten Zustand wieder einzuziehen, sobald als die aufgebrachte Verlängerung oder Kraft entfernt worden ist.
Während die SELF-Bahn leicht und reversibel in der Richtung aufgebrachter Axialverlängerung in einer Richtung im wesentlichen lotrecht zur ersten Achse der rippenartigen Elemente verlängert werden kann, wird die SELF-Bahn nicht so leicht in einer Richtung im wesentlichen parallel zur ersten Achse der rippenartigen Elemente verlängert. Die Bildung der rippenartigen Elemente gestattet den rippenartigen Elementen, sich in einer Richtung im wesentlichen lotrecht zur ersten oder Hauptachse der rippenartigen Elemente geometrisch zu verformen, während es im wesentlichen Molekularpegel-Verformung erfordert, um sich in einer Richtung im wesentlichen parallel zur ersten Achse der rippenartigen Elemente zu verlängern.
Die Menge an aufgebrachter Kraft, welche erforderlich ist, um die SELF-Bahn zu verlängern, hängt von der Zusammensetzung und von der Querschnittsfläche des Bahnenmaterials, welches die SELF-Bahn bildet, und von der Breite und Beabstandung der ersten Bereiche ab, wobei schmälere und breiter beabstandete erste Bereiche geringere aufgebrachte Verlängerungskräfte erfordern, damit diese die ge wünschte Verlängerung erzielen. Die erste Achse (d. h. die Länge) der ersten Bereiche ist vorzugsweise größer als die zweite Achse (d. h. die Breite) des ersten Bereichs mit einem bevorzugten Verhältnis von Länge zu Breite von etwa 5 : 1 oder mehr.
Die Tiefe und die Frequenz rippenartiger Elemente können ebenso variiert werden, um den verfügbaren Stretch der SELF-Bahn zu kontrollieren. Der verfügbare Stretch wird angehoben, wenn für eine gegebene Frequenz von rippenartigen Elementen die Höhe oder der Grad an Verformung, welcher den rippenartigen Elementen verliehen worden ist, erhöht wird. Ähnlich wird der verfügbare Stretch angehoben, wenn für eine gegebene Höhe oder den Grad an Verformung die Frequenz rippenartiger Elemente angehoben wird.
Während die gesamte SELF-Bahn ein dehnbares Netzwerk von ersten und zweiten Bereichen inkludiert, kann die vorliegende Erfindung ebenso durch Versehen bestimmte Abschnitte der SELF-Bahn mit einem dehnbaren Netzwerk, welches aus ersten und zweiten Bereichen besteht, ausgeführt werden. Beispielsweise müssen lediglich die Seitenfelder 57 des Taillenbandes 32 die diskreten dehnbaren Netzwerke inkludieren. Demnach kann die Gesamtheit oder ein Abschnitt des verlängerbaren Bandes ein dehnbares Netzwerk inkludieren, welches aus ersten und zweiten Bereichen besteht, um ein verlängerbares Taillenband beizustehen, welches eine gesteuerte Verlängerungsreaktion entlang einer vorher festgelegten Achse aufweist, wenn es einer aufgebrachten Axialverlängerung unterworfen wird.
Die SELF-Bahn muß ebenso nicht lediglich in der Richtung parallel zur Quermittellinie der Windel, wie in Fig. 1 gezeigt, verlängerbar sein. Beispielsweise können die Längsachse und die Querachse der SELF-Bahn in einem Winkel zu der Längsmittellinie bzw. Quermittellinie der Windel 20 angeordnet sein. Demnach würde die SELF-Bahn sich entlang einer Linie in einem Winkel zur Quermittellinie der Windel axial verlängern. Dieser Winkel ist vorzugsweise etwa 0º und etwa 30º für die Windeln der vorliegenden Erfindung. Weiters können Abschnitte der SELF- Bahn verschiedene Winkel der Verlängerbarkeit aufweisen. Beispielsweise kann in den Seitenfeldern ein Abschnitt des Seitenfeldes, welcher am nächsten zum Endrand der Windel ist, ein Taillenfeld, in einer Richtung parallel zur Quermittellinie der Windel verlängerbar sein, jedoch kann der Abschnitt der SELF-Bahn, welcher am nächsten zur Quermittellinie ist, das Schenkelfeld, eine Verlängerbarkeit nicht parallel zur Richtung der Verlängerbarkeit des Taillenfeldes aufweisen, sodaß sie in einem Winkel zur Quermittellinie angeordnet ist. Dieses multidirektionelle SELF- Feld kann verbesserte Taillen- und Beinanpaßbarkeit beistellen.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Fig. 8 ist eine Vorrichtung 400 gezeigt, welche verwendet wird, um die in Fig. 5 gezeigte SELF-Bahn 52 zu bilden. Die Vorrichtung 400 inkludiert Platten 401, 402. Die Platten 401, 402 inkludieren eine Mehrzahl von ineinandergreifenden Zähnen 403 bzw. 404. Die Platten 401, 402 werden unter Druck zueinander gebracht, um die Ausgangsfolie 406 zu formen.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Fig. 9 ist zu ersehen, daß die Platten 401 und 402 jeweils eine Längsachse "1" und eine Querachse "t" aufweisen, welche im wesentlichen lotrecht zur Längsachse sind. Die Platte 401 inkludiert gezähnte Bereiche 407 und gerillte Bereiche 408, wobei sich beide im wesentlichen parallel zur Längsachse der Platte 401 erstrecken. Innerhalb gezähnter Bereiche 407 der Platte 401 gibt es eine Mehrzahl von Zähnen 403. Die Platte 402 inkludiert Zähne 404, welche mit den Zähnen 403 der Platte 401 ineinandergreifen. Wenn die Ausgangsfolie 406 zwischen den Platten 401, 402 geformt wird, verbleiben die Abschnitte der Ausgangsfolie 406, welche innerhalb gerillter Bereiche 408 der Platte 401 und Zähnen 404 an der Platte 402 positioniert sind, unverformt. Diese Bereiche entsprechen den ersten Bereichen 64 der SELF-Bahn 52, welche in Fig. 5 gezeigt ist. Die Abschnitte der Ausgangsfolie 406, welche zwischen gezahnten Bereichen 407 der Platte 401 und Zähnen 404 der Platte 402 positioniert sind, werden schrittweise und plastisch verformt, wobei rippenartige Elemente 74 in den zweiten Bereichen 66 der SELF-Bahn 52 gebildet werden.
Das Verfahren zur Formation kann in einer statischen Art ausgeführt werden, wobei ein diskreter Abschnitt einer Ausgangsfolie auf einmal verformt wird. Ein Beispiel eines derartigen Verfahrens ist in Fig. 10 gezeigt. Eine statische Presse, welche allgemein mit 415 angegeben ist, inkludiert eine axial bewegbare Platte oder Bauteil 420 und eine stationäre Platte 422. Die Platten 401 und 402 werden an den Bauteilen 420 bzw. 422 fixiert. Während die Platten 401 und 402 getrennt werden, wird die Ausgangsfolie 406 zwischen die Platten 401 und 402 eingeführt. Die Platten werden dann unter einem Druck, welcher allgemein als "P" angegeben ist, zueinander gebracht. Die obere Platte 401 wird dann von der Platte 402 weg axial angehoben, was der geformten polymeren Bahn gestattet, zwischen den Platten 401 und 402 weggenommen zu werden.
Fig. 11 ist ein Beispiel einer dynamischen Presse für intermittierendes Berühren der sich bewegenden Bahn und Bilden des Ausgangsmaterials 406 zu einer geformten Bahn ähnlich der SELF-Bahn 52 von Fig. 5. Die polymere Folie 406 wird zwischen Platten 401 und 402 in einer allgemein durch den Pfeil 430 angegebenen Richtung geführt. Die Platte 401 ist an einem Paar rotierbar gelagerter Arme 432, 434 fixiert, welche sich im Uhrzeigersinn bewegen, welche die Platte 401 in einer ähnlichen Uhrzeigersinn-Bewegung bewegen. Die Platte 402 ist mit einem Paar rotierender Arme 436, 438 verbunden, welche sich gegen den Uhrzeigersinn bewegen, während sie die Platte 402 gegen den Uhrzeigersinn bewegen. Wenn die Bahn 406 demnach sich zwischen den Platten 401 und 402 in einer Richtung, welche durch den Pfeil 430 angegeben ist, bewegt, wird ein Abschnitt der Ausgangsfo lie zwischen den Platten geformt und dann so freigegeben, daß die Platten 401 und 402 zurückkehren können, um einen weiteren Abschnitt der Ausgangsfolie 406 zu ergreifen und zu verformen. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß es gestattet, daß irgendein Muster jeglicher Komplexität in einem kontinuierlichen Verfahren virtuell gebildet wird, z. B. ein-direktionelle, bi-direktionelle und mehr-direktionelle Muster.
Die dynamische Presse von Fig. 11 könnte an einem fertiggestellten absorbierenden Artikel verwendet werden, um in das fertiggestellte Produkt dehnbare Netzwerke zu formen. Beispielsweise könnte die Gesamtheit oder könnten Abschnitte des fertiggestellten absorbierenden Artikels zwischen Platten 401 und 402 plaziert werden, um in allen Schichten des absorbierenden Artikels ein dehnbares Netzwerk zu schaffen.
Ein weiteres Verfahren zum Formen des Ausgangsmaterials zu einer SELF- Bahn ist Vakuumformen. Ein Beispiel eines vakuumformenden Verfahrens ist im gemeinsam übertragenen US-Patent Nr. 4,342.314, erteilt an Radel et al. am 3. August 1982, geoffenbart. Alternativ kann die SELF-Bahn der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit den Lehren des gemeinsam übertragenen US- Patents Nr. 4,609.518, erteilt an Curro et al. am 2. September 1986, hydraulisch geformt werden.
In Fig. 12 ist eine weitere Vorrichtung gezeigt, welche allgemein mit 500 angegeben ist, um die Ausgangsfolie zu einer geformten SELF-Bahn zu formen. Die Vorrichtung 500 inkludiert ein Paar Walzen 502, 504. Die Walze 502 inkludiert eine Mehrzahl von gezahnten Bereichen 506 und eine Mehrzahl von gerillten Bereichen 508, welche sich im wesentlichen parallel zu einer Längsachse, welche durch die Mitte der zylindrischen Walze 502 verläuft, erstrecken. Gezahnte Bereiche 506 inkludieren eine Mehrzahl von Zähnen 507. Die Walze 504 inkludiert eine Mehrzahl von Zähnen 510, welche mit den Zähnen 507 an der Walze 502 ineinandergreifen. Wenn eine Ausgangsfolie zwischen ineinandergreifenden Walzen 502 und 504 durchgeführt wird, werden die gerillten Bereich 508 Abschnitte der Folie unverformt lassen, wobei die ersten Bereiche der SELF-Bahn 52 von Fig. 5 erzeugt werden. Die Abschnitte der Folie, welche zwischen gezahnten Bereichen 506 und Zähnen 510 durchgehen, werden durch die Zähne 507 bzw. 510 geformt, wobei in den zweiten Bereichen der SELF-Bahn 52 rippenartige Elemente erzeugt werden.
Alternativ kann die Walze 504 aus einem weichen Gummi bestehen. Wenn die Ausgangsfolie zwischen gezahnter Walze 502 und Gummiwalze 504 durchgeht, wird die Folie mechanisch zu dem Muster, welches durch die gezahnte Walze 502 beigestellt ist, geformt. Die Folie innerhalb der gerillten Bereiche 508 wird unverformt bleiben, während die Folie innerhalb der gezahnten Bereiche 506 geformt werden wird, wobei rippenartige Elemente in den zweiten Bereichen erzeugt werden.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Fig. 13 ist eine alternative Vorrichtung gezeigt, welche allgemein mit 550 angegeben ist, um die Ausgangsfolie zu einer SELF-Bahn in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung zu formen. Die Vorrichtung 550 inkludiert ein Paar Walzen 552, 554. Die Walzen 552 und 554 weisen jeweils eine Mehrzahl gezahnter Bereiche 556 und gerillter Bereiche 558 auf, welche sich um den Umfang der Walzen 552 bzw. 554 erstrecken. Wenn die Ausgangsfolie zwischen den Walzen 552 und 554 durchgeht, werden die gerillten Bereiche 558 Abschnitte der Folie ungeformt lassen, während die Abschnitte der Folie, welche zwischen gezahnten Bereichen 556 durchgehen, geformt werden, wobei rippenartige Elemente in den zweiten Bereichen 66 erzeugt werden.
Das Bahnenmaterial der vorliegenden Erfindung kann aus Polyolefinen, wie zum Beispiel Polyethylenen, einschließlich linearem Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), Polyethylen ultraniedriger Dichte (ULDPE), Polyethylen hoher Dichte (HDPE), oder Polypropylen und Mischungen desselben mit den vorigen und anderen Materialien bestehen. Beispiele anderer geeigneter polymerer Materialien, welche ebenso verwendet werden können, inkludieren, sind aber nicht darauf beschränkt, Polyester, Polyurethane, kompostierbare oder biologisch abbaubare Polymere, Wärmeschrumpfpolymere, thermoplastische Elastomere, Metallocen-Katalysator-basierende Polymere (z. B. INSITE® von Dow Chemical Company erhältlich, und EXXACT®, von Exxon erhältlich) und atmungsfähige Polymere. Die Bahnenmaterialien können ebenso aus einem synthetischen Gewebe, synthetischem Strick, Faservlies, mit Öffnungen versehener Folie, makroskopisch expandierter drei-dimensional geformter Folie, absorbierendem oder faserigem absorbierenden Material, schaumstoffgefüllten Zusammensetzungen oder Laminaten und/oder Kombinationen derselben bestehen. Die Faservliese können durch beliebige der folgenden Verfahren, aber nicht beschränkt darauf, hergestellt sein: Spinnspitze, Spinnvlies, schmelzgeblasen, gekrempelt und/oder Durchluft- oder Kalander-gebunden, wobei ein Spinnspitzen-Material mit lose gebundenen Fasern das bevorzugte Ausführungsbeispiel ist.
Während die SELF-Bahn als eine einzige Grundschichte aus im wesentlichen planer polymerer Folie beschrieben worden ist, kann die vorliegende Erfindung in gleicher Weise mit anderen Ausgangsmaterialien oder mit Laminaten von Materialien ausgeführt werden. Beispiele von Ausgangsmaterialien, aus welchen die SELF- Bahn der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann, inkludieren zweidimensionale mit Öffnungen versehene Folien und makroskopisch expandierte, dreidimensionale, mit Öffnungen versehene geformte Folien. Beispiele von makroskopisch expandierten, dreidimensionalen, mit Öffnungen versehenen geformten Folien sind im US-Patent 3,929.135, erteilt an Thompson am 30. Dezember 1975; im US-Patent 4,324.246, erteilt an Mullane et al. am 13. April 1982; im US-Patent 4,342.314, erteilt an Radel et al. am 3. August 1982; im US-Patent 4,463.045, erteilt an Ahr et al. am 31. Juli 1984; und im US-Patent 5,006.394, erteilt an Baird am 9. April 1991, beschrieben. Beispiele anderer geeigneter Ausgangsmaterialien inkludieren Verbundstoffstrukturen oder Laminate aus Polymerfolien, Faservliesen und Polymerfolien und Faservliese. Die Laminate von Polymerfolien und Faservliesen können ebenso absorbierende oder faserige absorbierende Materialien, Schaumstoffe oder andere Zusammensetzungen umfassen. Zusätzliche Verstärkungselemente können wegen Festigkeits- und Rückformungsvorteilen beigegeben werden.
Ausgangsmaterialien, welche Laminate aus mit Öffnungen versehenen Folien und Faservliesmaterialien umfassen, können ebenso verwendet werden, wobei im Verfahren zum Bilden derartiger Materialien die Verbindungsstellen einer Mehrzahl der Faservliesfasern aufgebrochen sind, um etwas durch die Öffnungen der mit Öffnungen versehenen Folie vorzuragen.
Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann es erwünscht sein, eine SELF- Bahn zu haben, welche in einem bestimmten Grad voluminös ist. Laminate aus Polymerfolien mit Hochbausch-Faservliesmaterialien und Laminate mit mehreren Schichten von Faservliesen sind Arten des Beistellens von erhöhter Masse. Andere Verfahren zum Schaffen von Masse inkludieren das Bilden einer einzigen Schichte aus Polymerfolle auf die Weise dieser Erfindung, gefolgt durch Vorstrecken der Folie und darauffolgendes Aufbringen des Faservlieses auf eine oder auf beide Seiten, während die polymere Folie sich in ihrem vorgestreckten Zustand befindet. Nach Relaxation des Stretch bildet das Faservliesmaterial Falten, welche dem Material zusätzliche Masse geben. Ein weiteres Verfahren, um massige Laminate herzustellen, ist durch Formen einzelner polymerer Folienschichten auf die Weise dieser Erfindung, gefolgt durch Laminieren mehrerer Schichten dieser Materialien. Dreidimensional geöffnete Folien, welche unter Verwendung des hierin beschriebenen Verfahrens gebildet worden sind, stellen ebenso gute Masse in einer Laminatstruktur bei.
Andere Materialien, welche den hierin geoffenbarten Verformungsarbeitsgängen, zum Erzeugen von Bahnen, welche ein gummiähnliches Verhalten in der Richtung der aufgebrachten Kraft aufweisen, unterworfen werden können, inkludieren polymere Schaumstoffe und thermisch gebundene im Luftstrom gelegte faserige Strukturen.
Fig. 14 zeigt das Kraft/Verlängerungs-Verhalten für sowohl eine Ausgangsbahn, welche durch die Kurve 830 gezeigt ist, als auch eine geformte SELF-Bahn, welche durch die Kurve 840 gezeigt ist, wobei beide Bahnen aus einem Laminat aus einer Schichte der Folie Clopay-1401-Polyethylenmischung, welche über einen Hotmelt-Kleber, Sample 2301, welcher von Findley Adhesives aus Wauwatosa, Wisconsin, erhältlich ist, an eine Schichte aus Faservliesmaterial, welche im we sentlichen aus Polypropylenfasern hergestellt ist, wie sie von Veratec aus Walpole, Massachusetts, unter der Bezeichnung P-11 erhältlich ist, angeheftet ist, bestehen. Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Kurve 840 gibt es eine anfängliche im wesentlichen niederere lineare Stufe I von Kraft-Verlängerung, welche mit 840a bezeichnet ist, eine Übergangszone, welche mit 840b bezeichnet ist, und eine im wesentlichen lineare Stufe II, welche mit 840c bezeichnet ist. Für diese Laminatbahn stelle man das unterscheidbare zweistufige Verhalten von geringerer Kraft der geformten SELF-Bahn, welches in Stufe I (840a) durch die Kombination von Molekularpegel-Verformung des ersten Bereichs und geometrischer Verformung des zweiten Bereichs und dann in Stufe II (840c) durch Molekularpegel-Verformung sowohl des ersten Bereichs als auch eines zweiten Bereichs, wie in Kurve 840 gezeigt ist, verglichen mit der Molekularpegel-Verformung der Ausgangsbahn, wie in Kurve 830 gezeigt ist, beigestellt ist, fest. Die Kurven 850 und 855 in Fig. 15 zeigen das Elastizitätshysteresis-Verhalten eines geformten Bahnenmaterials ähnlich dem geformten Bahnenmaterial, welches verwendet wird, um die Kurve 840 in Fig. 14 zu erzeugen, überprüft bei 60% Verlängerung. Die Kurve 850 stellt die Reaktion auf eine aufgebrachte und freigegebene Verlängerung während des ersten Zyklus dar und die Kurve 855 stellt die Reaktion gegen aufgebrachte und freigegebene Verlängerung während des zweiten Zyklus dar. Die Kraftrelaxation während des ersten Zyklus 851 und die Prozent Festigung der Bahn nach dem ersten Zyklus, 852, sind in Fig. 15 gezeigt. Man stelle fest, daß diese Laminatbahn eine sehr signifikante elastische Rückformung über den beobachteten Bereich von Verlängerung über mehrere Zyklen hin aufweist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt, wie in Fig. 2 gezeigt ist, die SELF-Bahn ein Laminat aus drei Schichten, welches eine innere Schichte 53, eine äußere Schichte 55 und eine Stützschichte 54 umfaßt. Die innere Schichte 53 ist vorzugsweise ein Faservliesmaterial, wie zum Beispiel das zuvor beschriebene P-8 Material. Die äußere Schichte 55 ist vorzugsweise die polymere Ausgangsfolie, wie sie unter Bezugnahme auf Fig. 5 hierin beschrieben worden ist. Die Stützschichte 54 ist vorzugsweise eine geformte Folie, wie zum Beispiel das DRI-WEAVE-Material, wie es von The Procter & Gamble Company aus Cincinnati, Ohio, auf den Markt gebracht wird. Alternativ kann die Stützschichte weggelassen werden, um ein billigeres zweischichtiges Laminat aus einem Faservlies und der polymeren Ausgangsfolie beizustellen. Weiters kann eine Faservliesschichte über der äußeren Schichte beigegeben werden, um ein weicheres Gefühl für die Außenseite des Taillenbandes zu ergeben. Die Laminate können durch irgendeines einer Anzahl von Bindungsverfahren, welche den Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind, vereinigt werden. Derartige Bindungsverfahren inkludieren, sind aber nicht beschränkt darauf, thermisches Binden; Klebebindung (unter Verwendung eines beliebigen einer Anzahl von Klebstoffen, einschließlich aber nicht beschränkt darauf, Sprühklebstoffen, Hotmelt-Klebstoffen, Latex-basierenden Klebstoffen und dergleichen); Ultraschallbindung; und Extrusionslaminieren, wobei eine polymere Folie direkt auf ein Faservliessubstrat gegossen wird und, während es noch teilweise in geschmolzenem Zustand ist, an einer Seite des Faservlieses anbindet, oder wo ein schmelzgeblasenes Faservlies direkt an einer polymeren Bahn fixiert wird.
Das Taillenband 32 wird mit dem Grundstrukturaufbau 22 durch ein Bandfixierungselement 50 verbunden. Das Bandfixierungselement 50 kann irgendeines der bekannten Fixierungsmittel, welche hierin erörtert worden sind, umfassen, einschließlich Klebstoff, Hitzebindungen, Druckbindungen, Ultraschallbindungen, dynamisch mechanische Bindungen oder Kombinationen derselben. Vorzugsweise ist das Bandfixierungselement ein Klebstoff, vorzugsweise ein Netzwerk von Klebstoff- Filamenten mit offenem Muster, wie hierin beschrieben ist. Das Taillenband 32 ist vorzugsweise direkt mit dem Grundstrukturaufbau 22 verbunden, wobei die innere Schichte 53 direkt mit dem Rückenblatt 26 verbunden ist. Alternativ kann das Taillenband 32 zwischen dem Deckblatt 24 und dem Rückenblatt 26, zwischen anderen Elementen der Windel 20 oder direkt mit anderen Elementen der Windel einschließlich beispielsweise direktem Verbinden der äußeren Schichte 55 mit dem Deckblatt 24 verbunden sein.
Die Windel 20 ist ebenso vorzugsweise mit einem Verschlußsystem zum Anlegen der Windel am Träger versehen. Während das Verschlußsystem eine Anzahl von Konfigurationen, wie zum Beispiel Klebebandlaschen, mechanische Verschlußbandlaschen, Befestigungsmittel mit feststehender Position oder irgendein anderes Verschlußmittel, wie es in der Fachwelt allgemein bekannt ist, annehmen kann; umfaßt, wie in Fig. 1 gezeigt ist, das Verschlußsystem vorzugsweise ein Klebebandlaschenbefestigungssystem, welches ein Paar Bandlaschen 34 und eine Auftreffzone (nicht gezeigt), welche im ersten Taillenbereich 40 des Grundstrukturaufbaus 22 positioniert ist, enthält. Beispiele geeigneter Klebebandlaschenbefestigungssysteme sind im US-Patent 3,848.594, erteilt an Buell am 19. November 1974; und im US-Patent 4,662.875, erteilt an Hirotsu und Robertson am 5. Mai 1987, geoffenbart. Beispiele anderer Verschlußsysteme einschließlich mechanischer Verschlußsysteme, welche in der vorliegenden Erfindung nutzbar sind, sind im US- Patent 4,869.724, erteilt an Scripps am 26. September 1989; im US-Patent 4,848.815, erteilt an Scripps am 11. Juli 1989; und des Zwei-Punkt- Befestigungssystems, welches im US-Patent 5,242.436, erteilt an Weil, Buell, Clear und Falcone am 7. September 1993, beschrieben ist, geoffenbart.
Die Windel 20 wird vorzugsweise an einem Träger durch Positionieren von einem der Taillenbereiche, vorzugsweise des zweiten Taillenbereichs 42, unter dem Rücken des Trägers und Ziehen des Restes der Windel zwischen die Beine des Trägers, sodaß der andere Taillenbereich, vorzugsweise der erste Taillenbereich 40, über der Vorderseite des Trägers positioniert ist, angelegt. Die Laschenabschnitte der Bandlaschen 34 werden dann vom Freigabeabschnitt freigegeben. Der Windelanleger hüllt dann das verlängerbare Taillenband 32 rund um den Träger, während er noch den Laschenabschnitt hält. Das verlängerbare Taillenband 32 wird in der Regel verlängert werden und während dieses Vorgangs unter Zugspannung gehalten werden, um sich so an die Größe und Gestalt des Trägers anzupassen. Die Bandlasche 34 wird an der Auftreffzone am Grundstrukturaufbau 22 fixiert, um einen Seitenverschluß zu bewirken. Der Vorgang wird daraufhin mit der anderen Bandlasche wiederholt. So wird die Windel am Träger geschlossen und das Taillenband 32, welches aus der SELF-Bahn besteht, ergibt den Sitz und die Einschließungsvorteile, wie sie hierin beschrieben worden sind.
Alternativ kann das Taillenband mit einem Verschlußsystem versehen sein, welches gestattet, daß die Seitenfelder als erstes miteinander verbunden werden. Der Windelanleger bringt dann den Grundstrukturaufbau zwischen die Beine des Trägers und verbindet den Grundstrukturaufbau mit der äußeren Schichte des Taillenbandes. Eine derartige Konfiguration und ein derartiges Fixierungsverfahren sind ausführlicher in der zuvor bezug genommenen EP-A-506745 beschrieben.
Für Vergleichszwecke werden eine Anzahl unterschiedlicher kommerziell erhältlicher großer Wegwerfwindelprodukte, welche als Proben A-F bezeichnet sind, und ein großes Windelprodukt der vorliegenden Erfindung, welches als Probe X bezeichnet ist, gemessen. Die Daten aus diesen Messungen sind in den folgenden Tabellen dargelegt. TABELLE 1
Unter Bezug auf Tabelle I waren die kommerziell erhältlichen Produkte, welche getestet worden sind, alle an ihren jeweiligen Verpackungen zur Verwendung an großen Säuglingen bezeichnet. Das Probe-X-Produkt ist gedacht, um an großen Säuglingen verwendet zu werden. Die Grundstrukturfläche der Windeln war zuerst durch Einfrieren und dann Entfernen der elastischen Elemente von jeder der Windeln bestimmt worden. Der absorbierende Kern wurde dann aus jeder der Windeln entfernt. Jede Windel wurde dann in ihrem flach ausgelegten Zustand an einem Stück Papier plaziert, welches eine bekannte Fläche und ein bekanntes Flächengewicht aufwies. Der Umfang der Windelgrundstruktur wurde dann auf das Papier gezeichnet. Das Papier wurde dann entlang der gezeichneten Linie geschnitten. Der Ausschnitt aus dem Stück Papier wurde dann gewogen. Die Fläche der Grundstruktur wurde dann basierend auf der bekannten Fläche und dem bekannten Flächengewicht des Stücks Papier, bevor es geschnitten worden ist, berechnet. Ein ähnlicher Vorgang wurde dann verwendet, um die Fläche des absorbierenden Kerns zu berechnen.
Wie aus den Daten in Tabelle I zu ersehen ist, hatte die Probe-X-Windel der vorliegenden Erfindung das kleinste Verhältnis von Fläche des absorbierenden Kerns zu Grundstrukturfläche der getesteten Proben. Andere Ausführungsbeispiele von Wegwerfwindeln der vorliegenden Erfindung weisen vorzugsweise ein Verhältnis von Fläche des absorbierenden Kerns zu Grundstrukturfläche von weniger als etwa 0,40 : 1,0, bevorzugter weniger als etwa 0,39 : 1,0; und am bevorzugtesten weniger als etwa 0,38 : 1,0 auf. Ein Wegwerfwindel-Ausführungsbeispiel hat ein Verhältnis von Fläche des absorbierenden Kerns zu Grundstrukturfläche von etwa 0,38 : 1,0.
Unter neuerlicher Bezugnahme auf Tabelle I wird festgestellt werden, daß die Probe-X-Windel der vorliegenden Erfindung eine Fläche des absorbierenden Kerns und Grundstrukturfläche wesentlich geringer als die der anderen kommerziell erhältlichen Windeln, welche getestet worden sind, aufweist. Wegen des einzigartigen Designs der Windel der vorliegenden Erfindung ist der absorbierende Kern der Windel der vorliegenden Erfindung imstande, ein wesentliches Ausmaß der Schrittzone des Trägers zu bedecken, während signifikant weniger Grundstrukturmaterial und absorbierendes Kernmaterial verwendet wird.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Fig. 16 ist eine Darstellung, in Seitenansicht, eines Unterleibs eines Trägers gezeigt, welcher allgemein mit 120 bezeichnet ist. Der Unterleib 120 ist mit dem Körper in einer aufrechten oder stehenden Position gezeigt. Der Träger oder der Unterleib weisen eine aufrechte Achse 122 auf. Die aufrechte Achse 122 des Trägers erstreckt sich durch den Unterleib in einer Richtung im wesentlichen lotrecht zu einer Oberfläche, auf welcher der Träger steht, zum Beispiel dem Fußboden oder dem Erdboden. Das Schambein ist mit 124 bezeichnet. Die Ebene 126, welche das oberste Ende des Schritts definiert, erstreckt sich vom Schambein 124 durch den Unterleib in einer Richtung lotrecht zur aufrechten Achse 122.
Für Vergleichszwecke wurden die Fläche des Schritts, welche vom absorbierenden Kern eine Probe-X-Windel der vorliegenden Erfindung bedeckt war, und diejenige der Probe-D-Windel gemessen. Die Probe-D-Windel wurde für den Vergleich aus den kommerziell erhältlichen Windeln in Tabelle I ausgewählt, da sie eine typische kommerziell erhältliche Windel darstellt, wie aus den Daten in Tabelle I zu ersehen ist. Die Daten von den Messungen sind in der folgenden Tabelle festgehalten. TABELLE II
Unter bezug auf Tabelle II wurde die bedeckte Schrittfläche unter Verwendung eines empirischen Computermodells bestimmt. Die Eingaben in das Modell waren die Geometrie und die Materialeigenschaften der Windel und eine Population von Babys, welche deren Gewicht und Gestalt enthielt. Das Modell plazierte dann die Windel an der Population von Babys und maß verschiedene Parameter, wie zum Beispiel die Schrittfläche, welche vom absorbierenden Kern bedeckt war. Während ein Computermodell verwendet wurde, um die Daten in Tabelle II zu erzeugen, können die Daten ebenso durch manuelles Messen der Schrittfläche, welche vom absorbierenden Kern bedeckt ist, erzeugt werden. Wie aus den Daten in Tabelle II zu entnehmen ist, ist das Ausmaß von Schrittfläche, welche von der Probe-X-Windel bedeckt war, geringer als die Schrittfläche, welche von der Probe-D-Windel bedeckt war.
Die Probe-X-Windel der vorliegenden Erfindung bedeckt weniger Schrittfläche als die kommerziell erhältliche Windel, aber, wie aus den Daten in Tabelle I zu entnehmen ist, weist die Probe-X-Windel eine Fläche des absorbierenden Kerns auf, welche deutlich geringer ist als die Flächen der absorbierenden Kerne der getesteten Windeln. Die Effizienzen der Probe-X-Windel und der kommerziell verfügbaren Windeln, welche durch die Probe-D-Windel repräsentiert sind, sind in der folgenden Tabelle dargelegt: TABELLE III
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Tabelle III wird festgestellt werden, daß die Verhältnisse der Träger-Schrittfläche, welche vom absorbierenden Kern bedeckt ist, zur Fläche des absorbierenden Kerns der Probe-X-Windel größer sind als die Verhältnisse der kommerziell verfügbaren Windeln. Windeln der vorliegenden Erfindung weisen vorzugsweise ein Verhältnis der Träger-Schrittfläche, welche vom absorbierenden Kern bedeckt ist, von mindestens 0,40 : 1,0 auf. TABELLE IV
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Tabelle IV wird festgestellt werden, daß die Probe-X-Windel das größte Verhältnis von Breite der Grundstruktur im ersten Taillenbereich zur Breite der Grundstruktur im zweiten Taillenbereich der getesteten Proben aufweist. Andere Ausführungsbeispiele der Wegwerfwindeln der vorliegenden Erfindung weisen vorzugsweise ein Verhältnis von Breite der Grundstruktur im ersten Taillenbereich zur Breite der Grundstruktur im zweiten Taillenbereich von mindestens 1,3 : 1, bevorzugter mindestens 1,5 : 1 und am bevorzugtesten mindestens 1,7 : 1 auf. TABELLE V
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Tabelle V wird festgestellt werden, daß die Probe-X-Windel das größte Verhältnis von Länge der Grundstruktur zur Fläche der Grundstruktur der getesteten Proben aufweist. Andere Ausführungsbeispiele von Wegwerfwindeln der vorliegenden Erfindung weisen vorzugsweise ein Verhältnis von Länge der Grundstruktur zur Fläche der Grundstruktur von mindestens 0,45 : 1,0 (cm/cm²), bevorzugter von mindestens 0,48 : 1,0 (cm/cm²) und am bevorzugtesten von mindestens 0,50 : 1,0 (cm/cm²) auf. Ein Wegwerfwindel- Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist ein Verhältnis von Länge der Grundstruktur zu Fläche der Grundstruktur von etwa 0,51 : 1,0 (cm/cm²) auf.
Fig. 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welchem das Taillenband 332 aus gesonderten Materialien, welche miteinander verbunden worden sind, gebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Seitenfelder 357 jeweils ein gesondertes Material, vorzugsweise die SELF-Bahn 52, wie sie hierin beschrieben ist, verbunden benachbart zum Beinrand 61 des Grundstrukturaufbaus 22. Das mittlere Taillenfeld 356 ist aus einem Abschnitt des Grundstrukturaufbaus 22 gebildet, bei diesem Ausführungsbeispiel dem Endlappen 62, welcher durch eine Verlängerung des Deckblatts 24 und des Rückenblatts 26 über den Taillenrand 59 des absorbierenden Kerns 28 hinaus gebildet ist. Demnach ist bei diesem Ausführungsbeispiel das mittlere Taillenfeld 356 nicht verlängerbar, aber die Seitenfelder 357 sind dies, weil sie aus der SELF-Bahn 52 aufgebaut sind.
Fig. 4 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welchem das Taillenband 432 aus einer kontinuierlichen SELF-Bahn und einem Abschnitt des Grundstrukturaufbaus 22 gebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich die SELF-Bahn 52 über die gesamte Windel im zweiten Taillenbereich 42. Der Grundstrukturaufbau 22 ist mit der SELF-Bahn 52 im mittleren Taillenfeld 456 verbunden. Während das mittlere Taillenfeld 456 nicht verlängerbar sein muß, weil die Bestandteile des Grundstrukturaufbaus 22 nicht verlängerbar sind, ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, das mittlere Taillenfeld 456 mechanischem Dehnen, um dem Taillenfeld 456 zu gestatten, einen gewissen Grad an Verlängerbarkeit aufzuweisen, oder den SELF- Arbeitsvorgängen, wie sie hierin beschrieben sind, unterworfen worden, sodaß das Taillenband 432 zur Gänze eine SELF-Bahn ist. Die Verlängerbarkeit ist durch die strichlierten Linien in Fig. 4 gezeigt. Der Querrand 60 des Grundstrukturaufbaus 22 im ersten Taillenbereich 40 ist ebenso mit einem elastifizierten Taillenband 462 durch operatives Verbinden eines elastischen Bauteils 464 mit dem Grundstrukturaufbau 22, vorzugsweise entweder mit dem Deckblatt 24, dem Rückenblatt 26 oder mit beiden, bevorzugter zwischen dem Deckblatt 24 und dem Rückenblatt 26, versehen. Beispiele derartiger elastifizierter Taillenbänder sind im US-Patent 5,151.092, erteilt an Buell, Clear und Falcone am 29. September 1992; oder im US- Patent 4,515.595, erteilt an Kievit und Osterhage am 7. Mai 1985, geoffenbart. Al ternativ kann der Querrand des Grundstrukturaufbaus im ersten Taillenbereich ebenso eine SELF-Bahn, wie sie hierin beschrieben ist, umfassen.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Windel ebenso mit Ohrlappen versehen sein, welche sich im ersten Taillenbereich quer auswärts von jedem Beinrand des Grundstrukturaufbaus erstrecken. Die Ohrlappen ergeben eine Struktur, an welcher das Taillenband fixiert werden kann, um die Beine und die Taille des Trägers zu umgürten. Die Ohrlappen können eine Anzahl unterschiedlicher Größen, Gestalten, Konfigurationen und Materialien annehmen. Die Ohrlappen können einen Abschnitt des Materials, welches eines oder mehrere der Windelelemente ausmacht, einschließlich dem Deckblatt und dem Rückenblatt, umfassen. Alternativ können die Ohrlappen ein gesondertes Element oder eine Mehrzahl von Elementen, welche an der Windel fixiert sind, umfassen. Geeignete Materialien zur Verwendung als die Ohrlappen inkludieren Gewebe- Bahnen, Faservlies-Bahnen, Folien einschließlich Polymerfolien; Schaumstoffe; Laminatmaterialien einschließlich Folienlaminaten, Faservlieslaminaten oder spannungslosen Laminaten; Elastomere; Verbundstoffe; SELF-Bahnen; oder irgendeine Kombination dieser Materialien. Die Ohrlappen können mit dem Grundstrukturaufbau durch irgendein Mittel, welches in der Fachwelt bekannt ist, verbunden sein; beispielweise können die Ohrlappen mit dem Grundstrukturaufbau unter Verwendung von erhitztem oder unerwärmtem Klebstoff, Hitzebindung, Druckbindung, Ultraschallbindung, dynamisch mechanischer Bindung oder irgendeinem anderen Verfahren, welches in der Fachwelt bekannt ist, kontinuierlich oder intermittierend gebunden werden.

Testverfahren

Oberflächenweglänge

Weglängenmessungen geformter Materialbereiche sind durch Auswählen und Herstellen von repräsentativen Proben aus jedem verschiedenen Bereich und Analysieren dieser Proben mittels mikroskopischer Bildanalyseverfahren zu bestimmen.
Proben sind auszuwählen, um repräsentativ für jede Bereichsoberflächengeometrie zu sein. Allgemein sollten die Übergangsbereiche vermieden werden, weil sie normalerweise Elemente sowohl der ersten als auch der zweiten Bereiche enthalten würden. Die zu messende Probe wird aus dem interessierenden Bereich herausgeschnitten und herausgetrennt. Der "gemessene Rand" soll parallel zu einer spezifizierten Verlängerungsachse herausgeschnitten werden. Üblicherweise ist diese Achse parallel zur geformten Hauptachse entweder des ersten Bereichs oder des zweiten Bereichs. Eine ungespannte Probenlänge von einem halben Inch soll lotrecht zum "Meßrand" "Eichmaß-markiert" werden, während sie am Bahnenmaterial fixiert ist, und wird dann genau aus dem Materialbereich geschnitten und entnommen.
Meßproben werden dann auf den Längsrand eines Mikroskop-Glasplättchens gelagert. Der "Meßrand" soll sich gering (annähernd 1 mm) auswärts vom Plättchenrand erstrecken. Eine dünne Schichte von druckempfindlichem Klebstoff wird auf den Glasflächenrand aufgebracht, um ein geeignetes Probenträgermittel beizustellen. Für hoch geformte Probenbereiche hat sich als erwünscht herausgestellt, daß sie sich etwas über die Probe in deren Axialrichtung erstrecken (ohne signifikante Kraft aufzuerlegen), simultan zur Berührung und Fixierung der Probe am Plättchenrand. Dies gestattet verbesserte Randidentifizierung während der Bildanalyse und vermeidet mögliche "geknitterte" Randabschnitte, welche zusätzliche Interpretationsanalyse erfordern.
Bilder einer jeden Probe sollen als "gemessener Rand"-Ansichten, vorgenommen mit dem Tragplättchen "Rand drauf", unter Verwendung geeigneter mikroskopischer Meßmittel von ausreichender Qualität und Vergrößerung erhalten werden. Hierin dargestellte Daten wurden unter Verwendung der folgenden Geräte erhalten: Keyence VH-6100-(20x-Linse)-Video-Einheit, wobei Video-Bilddrucke mit einer Sony-Video-Drucker-Mavigraph-Einheit hergestellt wurden. Video-Drucke wurden mit einem Hewlett Packard ScanJet IIP Scanner Image-gescannt. Bildanalyse war an einem McIntosh-IICi-Computer unter Verwendung der Software NTH-MAC- Image-Version 1,45 ausgeführt.
Unter Verwendung dieser Anlage soll ein Kalibrierungsbild, welches anfänglich an einer Gitterskalenlänge von 12,7 mm (.500") mit 0,127 mm-(.005")-Schritt- Markierungen vorgenommen worden ist, für die Kalibrierungseinstellung des Computerbild-Analyseprogramms verwendet werden. Alle zu messenden Proben wurden dann bildlich dargestellt und als Bild gedruckt. Als nächstes wurden alle Video- Prints bei 100 dpi (256 Graupegelskala) zu einem geeigneten Mac-Image-Datei- Format Image-gescannt. Schließlich wurde jede Image-Datei (einschließlich Kalibrierungs-Datei) unter Verwendung eines Mac-Image-1,45-Computerprogramms analysiert. Alle Proben wurden mit einem Freihand-Linienmessinstrument, welches ausgewählt worden ist, gemessen. Proben wurden an beiden Seitenrändern gemessen und die Längen aufgezeichnet. Einfache folienähnliche (dünne & konstante Dicke) Proben erfordern, daß lediglich eine Randmessung gemessen wird. Laminat- und dicke Schaumstoffproben wurden an beiden Seitenrändern gemessen. Längenmessungslinien sind entlang der vollen Eichlänge einer geschnittenen Probe auszuführen. In Fällen von stark verformten Proben können mehrere (teilweise überlappende) Bilder erforderlich sein, um die ganze geschnittene Probe abzudecken. In diesen Fällen werden charakteristische Elemente, welche beiden Überlappungsbildern gemeinsam sind, ausgewählt und als "Markierungsstellen" genutzt, um zu gestatten, daß Bildlängenablesungen aneinander anschließen, aber nicht überlappen.
Die abschließende Bestimmung von Weglänge für jeden Bereich wird durch Mitteln der Längen von fünf (5) gesonderten 12,7 mm-(1/2")-Eichproben eines jeden Bereiches erhalten. Jede Eichproben-"Weglänge" soll der Durchschnitt von beiden Seitenrand-Oberflächenweglängen sein.

Poisson'scher Querkontraktionseffekt

Der Poisson'sche Querkontraktionseffekt wird an einem Instron-Modell-1122, wie es von Instron Corporation aus Canton, Massachusetts, erhältlich ist, welches an einen Gateway-2000-486/33 Hz-Computer, welcher von Gateway 2000 aus N. Sioux City, South Dakota, erhältlich ist, angeschlossen wird, unter Verwendung von Test WorksTM Software, welches von Sintech, Inc. aus Research Triangle Park, North Carolina, erhältlich ist, gemessen. Alle wesentlichen Parameter, welche zum Testen erforderlich sind, werden in die Test WorksTM Software für jeden Test eingegeben. Datensammlung wird durch eine Kombination von manuellen Probenbreitenmessungen und -verlängerungsmessungen, welche innerhalb von Test WorksTM vorgenommen worden sind, ausgeführt.
Die für diesen Test verwendeten Proben sind 25,4 mm (1") breit · 101,6 mm (4") lang, wobei die lange Achse der Probe parallel zur Richtung des ersten Bereichs der Probe geschnitten worden ist. Die Probe sollte mit einem scharfen Messer oder einer geeigneten scharfen Schneideinrichtung, welche entworfen ist, um eine präzise 25,4 mm (1") breite Probe zu schneiden, geschnitten werden. Es ist wesentlich, daß eine "repräsentative Probe" geschnitten wird, sodaß eine Fläche, welche repräsentativ für die Symmetrie des Gesamtmusters des verformten Bereiches ist, dargestellt ist. Es wird Fälle geben (zufolge von Variationen entweder in der Größe des verformten Abschnitts oder in den Relativ-Geometrien der ersten und zweiten Bereiche), bei welchen es erforderlich sein wird, entweder größere oder kleinere Proben, als hierin vorgeschlagen wird, zu schneiden. In diesem Fall ist es sehr wesentlich, die Größe der Probe (zusammen mit irgendwelchen festgehaltenen Daten), aus welcher Fläche des verformten Bereichs sie entnommen wurde, festzustellen und vorzugsweise ein Schema der repräsentativen Fläche, welche für die Probe verwendet worden ist, zu inkludieren. Im allgemeinen soll, falls möglich, ein "Seitenverhältnis" von (2 : 1) für den aktuellen verlängerten Zugspannungsabschnitt (11 : w1) aufrechterhalten werden. Fünf Proben werden getestet.
Die Klemmen des Instron-Geräts bestehen aus luftbetätigten Klemmen, welche entworfen sind, um die gesamte Greifkraft entlang einer einzigen Linie lotrecht zur Richtung der zu testenden Verlängerung zu konzentrieren, wobei sie eine flache Oberfläche und eine gegenüberliegende Seite aufweisen, von welcher ein Halbrund abragt. Kein Gleiten sollte zwischen der Probe und den Klemmen zugelassen werden. Die Distanz zwischen den Greifkraft-Linien sollte 50,8 mm (2"), gemessen mit einem Stahllineal, welches neben den Klemmen gehalten wird, sein. Diese Distanz wird von nun an als die "Eichlänge" bezug genommen werden. Die Probe wird in den Klemmen mit ihrer langen Achse lotrecht zur Richtung aufgebrachter Verlängerung eingespannt. Eine Fläche, welche repräsentativ für die Gesamtmustergeometrie ist, sollte symmetrisch zwischen den Klemmen zentriert sein. Die Querkopfgeschwindigkeit wird auf 254 mm/Minute (10 in/min) eingestellt. Der Querkopf wird zur spezifizierten Dehnung (Messungen werden sowohl bei 20% als auch bei 60% Verlängerung gemacht) bewegt. Die Breite der Probe an ihrem schmalsten Punkt (w2) wird, unter Verwendung eines Stahllineals, auf die nächsten 0,5 mm (0,02") gemessen. Die Verlängerung in der Richtung aufgebrachter Verlängerung wird, auf die nächsten 0,5 mm (0,02"), in der Test-Works-Software festgehalten. Der Poisson'sche Querkontraktionseffekt (PLCE) wird unter Verwendung der folgenden Formel berechnet:
wobei
w&sub2; die Breite der Probe unter einer aufgebrachten Längsverlängerung ist,
w&sub1; = die ursprüngliche Breite der Probe ist,
I&sub2; = die Länge der Probe unter einer aufgebrachten Längsverlängerung ist,
I&sub1; = die ursprüngliche Länge der Probe (Eichlänge) ist.
Messungen werden sowohl bei 20% Verlängerung als auch bei 60% Verlängerung unter Verwendung fünf verschiedener Proben für jede gegebene Verlängerung ausgeführt. Der PLCE bei einer gegebenen Prozent Verlängerung ist der Durchschnitt von fünf Messungen.

Hysteresis-Test

Der Hysteresis-Test wird zum Messen der Prozent Festlegung und der Prozent Kraftrelaxation eines Materials verwendet. Die Tests werden an einem Instron- Modell-1122, welches von Instron Corporation aus Canton, Massachusetts erhältlich ist, welches an einen Gateway 2000 486/33 Hz Computer angeschlossen ist, welcher von Gateway 2000 aus N. Sioux City, South Dakota 57049, erhältlich ist, unter Verwendung von Test-WorksTM-Software, welche von Sintech, Inc. aus Research Triangle Park, North Carolina, 27709, erhältlich ist, ausgeführt. Alle wesentlichen Parameter, welche zum Testen erforderlich sind, werden in die Test-WorksTM-Software für jeden Test eingegeben (d. h. Crosshead Speed, Maximum Prozent Verlänge rungspunkt und Haltezeiten). Ebenso werden alle Datensammlungen, Datenanalysen und Diagramme unter Verwendung von Test-WorksTM-Software ausgeführt.
Die für diesen Test verwendeten Proben sind von 25,4 mm (1") Breite · 101,6 mm (4") Länge, wobei die lange Achse der Probe parallel zur Richtung maximaler Verlängerbarkeit der Probe herausgeschnitten ist. Die Probe sollte mit einem scharfen Exacto-Messer oder irgendeinem geeigneten scharfen Schneidvorrichtungsmodell, um ein präzises 25,4 mm (1") breites Probestück zu schneiden, geschnitten werden. (Wenn es mehr als eine Verlängerbarkeitsrichtung des Materials gibt, sollten parallel zu jeder Stretch-Richtung Proben genommen werden.) Die Probe sollte so geschnitten werden, daß eine Fläche, welche für die Symmetrie des Gesamtmusters des verformten Bereichs repräsentativ ist, repräsentiert ist. Es wird Fälle geben (zufolge von Variationen entweder in der Größe des verformten Abschnitts oder in den relativen Geometrien der ersten und zweiten Bereiche), bei welchen es erforderlich sein wird, entweder größere oder kleinere Proben, als hierin vorgeschlagen wurden, zu schneiden. In diesem Fall ist es sehr wesentlich, die Größe der Probe (zusammen mit beliebigen erhaltenen Daten), aus welcher Fläche des verformten Bereichs sie entnommen worden ist, festzuhalten und vorzugsweise ein Schema der repräsentativen Zone, welche für die Probe verwendet worden ist, zu inkludieren. Drei gesonderte Tests bei 20, 60 und 100% Dehnung werden in der Regel für jedes Material gemessen. Drei Proben eines gegebenen Materials werden bei jeder Prozent-Verlängerung gemessen.
Die Klemmen des Instron-Geräts bestehen aus luftbetätigten Klemmen, welche entworfen sind, um die gesamte Greifkraft entlang einer einzigen Linie lotrecht zur Richtung der Testbelastung zu konzentrieren, welche eine flache Oberfläche und eine gegenüberliegende Seite aufweisen, von welcher ein Halbrund vorkragt, um ein Gleiten der Probe zu minimieren. Die Distanz zwischen den Greifkraft-Linien sollte 50,8 mm (2"), gemessen mit einem Stahllineal, welches neben den Klemmen gehalten wird, sein. Diese Distanz wird hier von nun an als die "Eichlänge" bezug genommen werden. Die Probe wird in den Klemmen mit ihrer langen Achse lotrecht zur Richtung aufgebrachter Prozent-Verlängerung montiert. Die Querhauptgeschwindigkeit wird auf 254 mm/min (10 in/min) eingestellt. Das Querhaupt bewegt sich zur spezifizierten maximalen Prozent-Verlängerung und hält die Probe bei dieser Prozent-Verlängerung 30 Sekunden lang. Nach den 30 Sekunden kehrt das Querhaupt zu seiner ursprünglichen Position (0% Verlängerung) zurück und verbleibt in dieser Position 60 Sekunden lang. Das Querhaupt kehrt dann zu der gleichen maximalen Prozent-Verlängerung, wie sie im ersten Zyklus verwendet worden ist, zurück, hält diese 30 Sekunden lang und kehrt dann wiederum auf Null zurück.
Ein Diagramm zweier Zyklen wird geschaffen. Ein repräsentatives Diagramm ist in Fig. 7 gezeigt. Die Prozent-Kraftrelaxation wird bestimmt durch die folgende Berechnung der Kraft-Daten aus dem ersten Zyklus:
Kraft bei max. %-Verlängerung - Kraft nach Halten über 30 Sek. · 100/Kraft bei max.%-Verlängerung (Zyklus 1) = % Kraftrelaxation
Die Prozent-Festlegung ist die Prozent-Verlängerung der Probe des zweiten Zyklus, wo die Probe beginnt, der Verlängerung zu widerstehen. Die Prozent- Festlegung und die Prozentkraftrelaxation sind ebenso graphisch in den Fig. 7 und 15 gezeigt. Die durchschnittliche Prozent-Kraftrelaxation und die durchschnittliche Prozentfestlegung für drei Proben wird für jeden getesteten maximalen Prozent-Verlängerungswert erhalten.

Zugspannungstest

Der Zugspannungstest wird verwendet, um Eigenschaften von Kraft versus Prozent-Verlängerung und Prozent von verfügbarem Stretch eines Materials zu messen. Die Tests werden an einem Instron Modell 1122, welches von Instron Corporation aus Canton, Massachusetts, erhältlich ist, welches an einen Gateway 2000 486/33 Hz-Computer angeschlossen ist, welche von Gateway 2000 aus N. Sioux City, South Dakota, erhältlich ist, unter Verwendung von Test-WorksTM-Software, welche von Sintech Inc. aus Research Triangle Park, North Carolina, erhältlich ist, vorgenommen. Alle wesentlichen Parameter, welche zum Testen erforderlich sind, werden in die Test-WorksTM-Software für jeden Test eingegeben. Ebenso werden die gesamte Datensammlung, Datenanalyse und grafische Darstellung unter Verwendung der Test WorksTM Software ausgeführt.
Die für diesen Test verwendeten Proben sind 25,4 mm (1") breit · 101,6 mm (4") lang, wobei die lange Achse der Probe parallel zur Richtung maximaler Verlängerbarkeit der Probe geschnitten worden ist. Die Probe sollte mit einem scharfen Exacto-Messer oder irgendeiner geeigneten scharfen Schneideinrichtung, welche entworfen ist, um eine präzise 25,4 mm (1") breite Probe zu schneiden, geschnitten werden. (Wenn es mehr als eine Verlängerbarkeitsrichtung des Materials gibt, sollten Proben parallel zu jeder entnommen werden.) Die Probe sollte so geschnitten werden, daß eine Fläche, welche repräsentativ für die Symmetrie des Gesamtmusters des verformten Bereichs ist, repräsentiert ist. Es wird Fälle geben (zufolge Variationen entweder in der Größe des verformten Bereichs oder in den relativen Geometrien der ersten und zweiten Bereiche), bei welchen es erforderlich sein wird, entweder größere oder kleinere Proben, als sie hierin vorgeschlagen sind, zu schneiden. In diesem Fall ist es sehr wesentlich, die Größe der Probe (zusammen mit be liebigen aufgelisteten Daten), aus welcher Fläche des verformten Bereichs sie entnommen worden ist, und vorzugsweise ein Schema der repräsentativen Fläche, welche für die Probe verwendet worden ist, inkludierend festzuhalten. Drei Proben eines gegebenen Materials werden getestet.
Die Klemmen des Instron-Geräts bestehen aus luftbetätigten Klemmen, welche entworfen sind, um die gesamte Greifkraft entlang einer einzigen Linie lotrecht zur Richtung der testenden Belastung zu konzentrieren, welche eine flache Oberfläche und eine gegenüberliegende Seite aufweisen, von welcher ein Halbrund vorkragt, um ein Gleiten der Probe zu minimieren. Die Distanz zwischen den Greifkraft-Linien sollte 50,8 mm (2"), gemessen mit einem Stahllineal, welches neben den Klemmen gehalten ist, sein. Diese Distanz wird von nun an hierin als die "Eichlänge" bezug genommen werden. Die Probe wird in den Klemmen mit ihrer langen Achse lotrecht zur Richtung aufgebrachter Prozentverlängerung montiert. Die Querhauptgeschwindigkeit wird auf 254 mm/min (10 in/min) eingestellt. Das Querhaupt verlängert die Probe, bis die Probe reißt, an welchem Punkt das Querhaupt anhält und zu seiner ursprünglichen Position (0% Verlängerung) zurückkehrt.
Die Prozente verfügbarer Stretch ist der Punkt, an welchem es einen Wendepunkt in der Kurve von Kraft-Verlängerung gibt, über welchen Punkt hinaus es eine schnelle Zunahme in der Menge an Kraft gibt, welche erforderlich ist, um die Probe weiter zu verlängern. Der Durchschnitt des Prozent verlängerbaren Stretch für drei Proben wird festgehalten.
Während die zuvor beschriebenen Testverfahren für viele der Bahnenmaterialien der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, ist erkannt worden, daß die Testverfahren zu modifizieren sind, um einige der komplexeren SELF- Bahnenmaterialien innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung unterzubringen.
Während bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung illustriert und beschrieben worden sind, würde es für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, daß zahlreiche andere Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es ist daher gedacht, in den beigeschlossenen Ansprüchen alle derartigen Änderungen und Modifikationen abzudecken, welche innerhalb des Rahmens dieser Erfindung sind.

Claims

1. Ein wegwerfbarer absorbierender Artikel (20), welcher einen Grundstrukturaufbau (22) mit Querrändern (60) und Beinrändern (61) enthält, wobei der genannte Grundstrukturaufbau ein Deckblatt (24), ein mit dem genannten Deckblatt verbundenes Rückenblatt (26) und einen absorbierenden Kern (28), welcher zwischen dem genannten Deckblatt und dem genannten Rückenblatt positioniert ist, umfaßt, wobei der genannte absorbierende Kern Seitenränder (58) und Taillenränder (59) aufweist, das genannte Kleidungsstück ein verlängerbares Taillenband (32, 332, 432) aufweist, welches anliegend an einen der genannten Querränder mit dem genannten Grundstrukturaufbau verbunden ist, wobei das genannte Taillenband ein mittleres Taillenfeld (56, 356, 456) und ein Seitenfeld (57, 357, 457), welches an jeder Seite des genannten mittleren Taillenfeldes angeordnet ist, aufweist, wobei jedes genannte Seitenfeld sich quer auswärts über einen der genannten Beinränder hinaus erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte mittlere Taillenfeld und/oder die genannten Seitenfelder eine strukturelle gummiähnliche Folienbahn (52) aufweisen, wobei die genannte Bahn kein Elastomermaterial aufweist und ein dehnbares Netzwerk mit einem ersten (64) und einem zweiten (66) Bereich aufweist, welche aus im wesentlichen der gleichen Materialzusammensetzung gebildet sind, wobei der genannte erste Bereich eine erste, gummiähnliche Widerstandskraft gegen eine aufgebrachte Axialverlängerung beistellt und der genannte zweite Bereich eine zweite unterschiedliche Widerstandskraft gegen weiter aufgebrachte Axialverlängerung beistellt, wodurch bei der Verwendung mindestens zwei Stufen von Widerstandskräften beigestellt werden.

2. Der Artikel nach Anspruch 1, bei welchem der genannte erste Bereich (64) eine Verformung auf im wesentlichen Molekularpegel durchmacht und der genannte zweite Bereich (66) anfänglich eine im wesentlichen geometrische Verformung durchmacht, wenn das genannte Bahnmaterial einer aufgebrachten Axialverlängerung unterworfen ist.

3. Der absorbierende Artikel nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem mindestens die genannten Seitenfelder (57, 357, 457) die genannte Bahn umfassen.

4. Der absorbierende Artikel nach Anspruch 3, bei welchem der genannte Grundstrukturaufbau zusätzlich einen Endlappen (62) umfaßt, welcher sich von einem der genannten Taillenränder (59) des genannten absorbierenden Kerns (28) der Länge nach auswärts erstreckt, wobei mindestens der genannte Endlappen das genannte mittlere Taillenfeld (356) bildet.

5. Der absorbierende Artikel nach Anspruch 4, bei welchem jedes genannte Seitenfeld (357) ein gesonderter Bauteil ist, welcher mit dem genannten Grundstrukturaufbau (22) verbunden ist.

6. Der absorbierende Artikel nach Anspruch 4, bei welchem das genannte mittlere Taillenfeld (56, 456) die genannte Bahn umfaßt.

7. Der absorbierende Artikel nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das genannte Taillenband (32) ein gesonderter Bauteil ist, welcher mit dem genannten Grundstrukturaufbau (22) verbunden ist.