DE69017001T2

DE69017001T2 - Saugfähiger Wegwerfartikel.

Info

Publication number: DE69017001T2
Application number: DE69017001T
Authority: DE
Inventors: Ching-Yun Morris Yang
Original assignee: Chicopee LLC
Current assignee: Chicopee LLC
Priority date: 1990-01-12
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2010-12-29
Also published as: BR9100116A; DE69017001D1; ZA91244B; ES2076341T3; EP0442223B1; GT199100020A; IE70063B1; IE910092A1; EP0442223A1; ATE118338T1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuen saugfähigen Wegwerfartikel, wie ein Urinkissen, der eine hohe Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit und eine hohe Flüssigkeitsrückhaltefähigkeit aufweist und ermöglicht, daß die Haut des Trägers trocken bleibt.
Saugfähige Wegwerfartikel sind seit einiger Zeit bekannt, einschließlich solcher Artikel wie Wegwerfwindeln, Monatsbinden, Wundverbänden, Bandagen, Harnflußkissen und dergleichen. Diese Artikel enthalten eine saugfähige Baumwollwatte, die zum Aufsaugen und zum Halten oder Enthalten der Körperflüssigkeit verwendet wird. Anfänglich umfaßte die saugfähige Baumwollwatte in vielen dieser Artikel, insbesondere Windeln und Monatsbinden, sogenannte "Wattierungen" oder Gewebelagen. Die Wattierungen wurden zwischen einer flüssigkeitsundurchlässigen Stützschicht und einer flüssigkeitsdurchlässigen Vorderschicht angeordnet, und die Gewebelagen wurden verwendet, um die Flüssigkeit aufzusaugen und sie hoffnungsvollerweise in dem Artikel zu halten. Eine Windel, die eine saugfähige Baumwollwatte verwendet, wird in der nacherteilten US Patentschrift Nr. 26 151 offenbart.
Der Wattierungstyp des Artikels wurde zum größten Teil durch eine verbesserte saugfähige Baumwollwatte ersetzt, die sogenannte flauschige Zellstoffasern umfaßt. Diese saugfähige Baumwollwatte umfaßt eine Schicht von einzelnen Zellstoffasern, wobei die Schicht eine beträchtliche Dicke aufweist. Eine Windel, die derartigen flauschigen Zellstoff mit saugfähiger Baumwollwatte einschließt, wird in der Patentschrift US-2 788 003 beschrieben. Diese Windel hat eine verbesserte Saugfähigkeit und eine etwas bessere Eindämmung als Windeln, die eine Wattierungsschicht verwenden. Auch ist die flauschige Zellstoffschicht ganz weich, flexibel und bequem und bildet folglich eine verbesserte Windel gegenüber Windeln, die Wattierungen als saugfähige Schicht verwenden.
Obwohl flauschige Zellstoffe mit saugfähiger Baumwollwatte eine gute Saugfähigkeit aufweisen, ist die Effektivität, mit der diese Fähigkeit in einer Windel oder einer Monatsbinde verwendet wird, gering. Der Grund dafür ist, daß die aufzusaugende Flüssigkeit im allgemeinen in einem örtlichen Bereich der saugfähigen Baumwollwatte gelagert wird und die Möglichkeit für die Flüssigkeit, sich entlang einer Ebene der Baumwollwatte zu verteilen, gering ist. Die Flüssigkeit neigt dazu, einem radialen Weg mit Dochtwirkung zu folgen und folglich breitet sie sich zu dem nächsten Rand der Baumwollwatte aus, wo sie im allgemeinen nicht länger eingedämmt wird, und der Artikel undicht wird.
Bei der Gestaltung eines Wegwerfartikels zur Urinaufnahme muß man die Probleme des Harnflusses eines Erwachsenen berücksichtigen. Erstens ist die Ausscheidung eines Erwachsenen im allgemeinen volumenmäßig viel größer als die eines Kindes, somit wird ein Artikel mit größerer Saugfähigkeit als die einer Kinderwindel benötigt. Zweitens wird von der Gesellschaft eine Wölbung unter der Kleidung eines Kindes akzeptiert, aber der mobile Erwachsene mit einem Harnflußproblem wünscht einen Artikel, der nicht durch normale Kleidung sichtbar ist. Drittens unterscheiden sich die Proportionen und die Form der Beine und des Rumpfes eines Erwachsenen beträchtlich von denen eines Kindes. Deshalb liefert eine bloße Vergrößerung einer Kinderwindel keinen zufriedenstellenden Artikel.
Vor einigen Jahren wurden "superabsorbierende Materialien", z.B. Materialien, die ein Vielfaches ihres Gewichtes an Flüssigkeit aufsaugen, entwickelt. Seit der Entwicklung solcher Materialien wurden Versuche unternommen, um sie in saugfähige Artikel, wie Windeln, einzuschließen, um die Saugeigenschaft dieser Artikel zu erhöhen. Theoretisch würde ein minimaler Anteil von Superabsorbern, die in einen Artikel eingearbeitet werden, diesen Artikel so gut oder besser funktionieren lassen, als die Artikel im Stand der Technik. Wahrscheinlich ist einer der ersten Artikel, in den solch ein supersaugfähiges Material eingebaut wird, eine Wegwerfwindel, wie sie in der Patentschrift US-3 670 731 offenbart wird. Dieses Patent offenbart eine saugfähige Binde, die eine saugfähige Schicht zwischen einer durchlässigen Vorderseite und einer undurchlässigen Stützschicht in Sandwich-Bauweise umfaßt. Die saugfähige Schicht enthält ein wasserunlösliches, vernetztes, hydrokolloidales Polymer als Supersaugfähiges Material.
Saugfähige Artikel, die supersaugfähige Materialien, wie oben erwähnt, anwenden, haben bisher zu keinem vollständigen Erfolg geführt. Obgleich das Vorhandensein der superabsorbierenden Materialien größtenteils die Flüssigkeitshaltefähigkeit des Artikels erhöhen sollte, stieß man auf Schwierigkeiten in der Handhabung der Materialien und in der Herstellung eines Artikels, in dem der Superabsorber gleichmäßig verteilt ist. Es verbleibt deshalb ein Bedarf für hoch saugfähige Materialien, die diese Probleme nicht aufweisen.
Die Verwendung von Torfmoos, allein oder in Kombination mit anderen faserigen Materialien, in saugfähigen Artikeln wurde kürzlich vorgeschlagen. Die Patentschrift US-4 170 515 von J.M. Lalancette offenbart ein Verfahren zum Bleichen von Torfmoos, wodurch es zur Verwendung in saugfähigen Binden oder dergleichen geeignet wird. Die Patentschrift US- 4 226 237 von Y. Levesque offenbart eine geschichtete saugfähige Struktur, die eine erste Schicht aus Zellulosefasern umfaßt, und eine an die erste Schicht angrenzende zweite Schicht einschließt, die eine Mischung aus Torfmoos und feinem mechanischen Zellstoffgrund umfaßt. Die Patentschriften US-4 215 692 und 4 507 122, die beide an Levesque erteilt wurden, offenbaren, daß das Torfmoos in Kombination mit mechanischem Zellstoff in eine Platte niedriger Dichte geformt und getrocknet und dann zusammengepreßt werden kann, um eine dünne, flexible, saugfähige Platte zu bilden, die unmittelbar in saugfähigen Artikeln verwendet werden kann. Die Patentschrift US-4 473 440 von Ovans offenbart eine Torfmoos enthaltende Platte, die zunächst durch Konditionierung der Platte auf einen bestimmten Wasserinhalt und dann durch Verdichten der Platte durch Glätten zwischen Walzen hergestellt wird. Die Patentschrift US-4 676 871 offenbart eine luftabgelegte Torfmoosplatte, die zur Verwendung in saugfähigen Produkten geeignet ist, die durch Ernten und Vereinzeln des Torfmooses, durch Trocknen des Torfmooses, durch Mitreißen des Torfmooses in einem Gasstrom und dann durch Verdichten des mitgerissenen Torfmooses hergestellt wird, um eine Platte mit niedriger Dichte zu bilden.
Zahlreiche Entwürfe von Wegwerfartikeln zur Urinaufnahme wurden vorgeschlagen. Die Patentschrift US-4 685 914 offenbart ein wegwerfbares Urinkissen, das supersaugfähiges Material verwendet. Das in diesem Patent offenbarte Kissen umfaßt eine flüssigkeitsundurchlässige, im wesentlichen flexible Hülle, die eine Superstruktur enthält, die im wesentlichen aus einem faserigen Netz hydrophober, feuchtelastischer, trockenelastischer Fasern besteht und ein saugf ähiges Medium, das mit mindestens einem Abschnitt der Superstruktur und mindestens einem Abschnitt der Hülle in innigem Kontakt steht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Superstruktur ein gewelltes faseriges Gewebe, z.B. aus Polyester-Fasern, und das saugfähige Medium ist ein supersaugfähiges Material.
Die Patentschrift US-4 501 586 offenbart eine saugfähige Struktur, die eine feuchtigkeitsundurchlässige Stützschicht, eine saugfähige Baumwollwatte und eine feuchtigkeitsdurchlässige Abdeckung umf aßt zum Bedecken mindestens der der feuchtigkeitsundurchlässigen Stützschicht gegenüberliegenden Seite. Die saugfähige Baumwollwatte besteht aus lose kompaktierten Zellulosefasern und wird mit einem Reservoir bereitgestellt, das eine Aufnahmefähigkeit von mindestens 10 cm³ aufweist. Das Reservoir wird durch Kompression der Fasern in der Reservoirzone geformt und ist so angeordnet, daß der Artikel seine ursprüngliche Form behält, wenn er getragen wird.
Die Patentschrift US-4 731 070 offenbart einen saugfähigen Artikel, der insbesondere für den Gebrauch bei männlichen und weiblichen Harnflußproblemen geeignet ist. Der saugfähige Artikel umf aßt eine urinaufnehmende Behältertasche, die von einem Ende des Artikels abgesetzt ist und durch Falten des Artikels sowie durch Zusammenhaften mit Abschnitten einer feuchtigkeitsundurchdringlichen Schicht, die über die Seite von grenzbildenden Rändern einer saugfähigen Baumwollwatte gefaltet werden, gebildet wird.
GB-A-21 70 108 offenbart einen saugfähigen Artikel mit einer flüssigkeitsabweisenden Stützschicht, einer saugfähigen Einheit, einer flüssigkeitsdurchlässigen Vorderseite, die an der Stützschicht anhaftet, um die saugfähige Einheit dazwischen einzuschließen, und einem Gummi, der angrenzend an den Rändern des Artikels angeordnet ist, um den Artikel in eine U-Form zu bringen. Die saugfähige Einheit umf aßt zwei Schichten unterschiedlicher Steifigkeit.
Die vorliegende Erfindung stellt einen neuen und verbesserten urinaufsaugenden Artikel bereit, der eine große Flüssigkeitslagerkapazität besitzt, sich an den Körper des Trägers anpaßt und bequem im Gebrauch ist, nicht bereits durch normale Kleidung sichtbar ist und der effektvoller die Flüssigkeitsrückhaltefähigkeit des saugfähigen Materials ausnutzt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird im Anspruch 1 definiert.
Der Artikel dieser Erfindung besitzt eine hohe Aufnahmefähigkeit, z.B. er akzeptiert bereits ein relativ großes Volumen an Flüssigkeit ohne Undichtigkeit oder Überlauf von Flüssigkeit. Der Artikel hat auch eine hohe Rückhaltefähigkeit für die Flüssigkeit, z.B. wenn erst Flüssigkeit in die saugfähige Einheit eintritt, wird sie aufgesaugt und darin zurückgehalten. Zusätzlich hält der Artikel seine Oberfläche trocken, wobei er jede Feuchtigkeit von der Haut des Trägers abhält. Schließlich ist der Artikel kompakt in der Größe, so daß er leicht zu tragen und anzuziehen und unter der Kleidung des Trägers weniger sichtbar ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Wegwerfartikels zur Urinaufnahme der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 2-2 der Figur 1 aufgenommen ist.
Figur 3 ist eine schematische Seitenriß-Ansicht einer Fertigungslinie zur Herstellung des Wegwerfartikels dieser Erfindung.
Figur 4 ist eine obere Draufsicht einer Reihe von Artikeln während der Herstellungsstufe und vor ihrer Trennung voneinander in Einzelartikel.
Figur 5 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 5-5 der Figur 4 aufgenommen ist.
Figur 6 ist eine Querschnittsansicht in auseinandergezogener Anordnung, die die strukturellen Komponenten des Artikels der Figur 1 vor dem Zusammenbau zeigt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Ein Schlüsselmerkmal des saugfähigen Artikels dieser Erfindung ist die Bereitstellung von ersten und zweiten Bereichen unterschiedlicher Steifigkeitsgrade in der saugfähigen Einheit. Der steifere erste Bereich der saugfähigen Einheit dient als Skelett für den saugfähigen Artikel, der in Kombination mit dem elastischen Mittel wirkt, um die vorerwähnte abgeflachte U-förmige Querschnittskonfiguration des Artikels in dem Schrittbereich zu verleihen. Der erste Bereich, auf den hier auch manchmal als "saugfähiges Teil" Bezug genommen wird, muß ausreichend steif sein, so daß, wenn die elastischen Mittel in den Seitenbegrenzungen zusammengezogen werden, keine Verzerrung des steifen ersten Bereichs in der Querrichtung auftritt, z.B. gibt es keine beträchtliche Änderung in der Weite des ersten Bereichs. Mit der Kontraktion der elastischen Mittel werden die sich längserstreckenden Seitenbegrenzungen des weniger steifen zweiten Bereichs gezwungen, sich mindestens teilweise bis zu den Seitenwänden des Artikels in dem Schrittbereich zu erstrecken, um ein federndes Polster für das Wohlbefinden bereitzustellen und wirkungsvoll eine Dichtung zum Einschließen freier Flüssigkeit zu bilden und sie an dem Aus laufen aus dem Artikel zu hindern. Diese einzigartige Struktur paßt sich dem Körper des Trägers an und dichtet ihn eng ab, um Wohlbefinden, minimale Verformung und vermindertes Vorkommen von Undichtigkeit bereitzustellen.
Der steifere erste Bereich der saugfähigen Einheit hat vorzugsweise eine Quersteifigkeit (z.B. Biegesteifigkeit, in rechtwinkliger Richtung zur Längsachse gemessen) von mindestens etwa 2000 mg, aber vorzugsweise nicht mehr als etwa 8000 mg, und der weniger steife zweite Bereich hat vorzugsweise eine Quersteifigkeit nicht größer als 3000 mg und vorzugsweise nicht weniger als 200 mg. In allen Fällen muß jedoch die Quersteifigkeit des ersten Bereichs größer sein als die Quersteifigkeit des zweiten Bereichs. Die Steifigkeiten, die hier erwähnt werden, werden unter Verwendung eines Gurley Steifigkeitstestgerätes und mit Standardmeßverfahren, die im Detail später in dieser Beschreibung beschrieben werden, gemessen. Wenn die Quersteifigkeit des steifen ersten Bereichs weniger als 2000 mg ist, kann die abgeflachte U-förmige Konfiguration in dem Schrittbereich verformt werden, wodurch die Möglichkeit der Undichtigkeit wächst. Wenn die Quersteifigkeit des zweiten weniger steifen Bereichs größer als etwa 3000 mg ist, ist der zweite Bereich weniger geeignet, den vorher erwähnten Dichtungseffekt bereitzustellen, wodurch die Anpassungsfähigkeit des Artikels an den Körper des Trägers vermindert wird und sich die Möglichkeiten des Auftretens von Undichtigkeit erhöhen.
Der weniger steife zweite Bereich, auf den hier auch manchmal als "Aufnahmeschicht" Bezug genommen wird, umfaßt ein Material, das geeignet ist, Körperflüssigkeit schneller auf zusaugen als das saugfähige Teil, das aber nicht die Gesamtsaugfähigkeit des saugfähigen Teils aufweist. Nichtsdestoweniger weist der zweite Bereich eine Saugfähigkeit von mindestens 12 g Wasser pro Gramm auf. Die Aufnahmeschicht ist oben auf dem saugfähigen Teil angeordnet und ist beim Gebrauch nach oben gerichtet, um dem Körper des Trägers des saugfähigen Artikels zugewandt zu sein. Die Aufnahmeschicht wirkt zum Empfangen und Halten ausgeschiedener Körperflüssigkeit, z.B. Urin, bis die Flüssigkeit durch den darunterliegenden saugfähigen Teil aufgesogen ist. Im Laufe der Zeit (deren Länge eine Funktion der Rate ist, mit der das saugfähige Teil Flüssigkeit aufnehmen kann) nimmt das saugfähige Teil Flüssigkeit von der Aufnahmeschicht auf. Die Aufnahmeschicht, die beim Gebrauch näher an dem Körper des Trägers ist als das saugfähige Teil, wird relativ trockener. Als Folge ist das Leben des Trägers des Artikels angenehmer und die Aufnahmeschicht ist in der Lage, ohne Undichtigkeit eine weitere Abgabe an Flüssigkeit aufzunehmen.
In der vorliegenden Erfindung existieren der erste Bereich der saugfähigen Einheit und der zweite Bereich der saugfähigen Einheit als getrennte, einzelne, diskrete Schichten aus saugfähigem Material. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der steifere erste Bereich einen dreilagigen Verbund, in dem die mittlere Schicht eine Mischung aus 95 Gewichts-% Torffasern und 5 Gewichts-% mit 1,3 cm (1/2"), 1,5 Denier Polyesterfasern ist. Die äußeren Schichten des dreilagigen Verbundes sind Zellstoffaserschichten, wobei jede der Schichten etwa 3,3 Gewichts-% des Gesamtgewichts des Verbundes besitzt. Die Dichte des dreilagigen Verbundes ist etwa 0,35 g/cm³. Wie vorher aufgezeigt, kann der dreilagige Verbund durch ein Verfahren, das in US-4 676 871 offenbart wird, oder durch andere geeignete Verfahren, die im Stand der Technik zu diesem Zweck bekannt sind, vorbereitet werden. Bei dieser Stufe ist das dreilagige Laminat aus praktischen Gründen zu steif, um in der vorliegenden Erfindung verwendet zu werden, deshalb wird es durch ein Prägekalanderverfahren, das in der Patentschrift US-3 817 827 offenbart wird "weich gemacht" oder weniger steif gemacht. Gleichzeitig ist es notwendig, wie hier vorher angezeigt wurde, daß der erste Bereich eine Steifigkeit von mindestens 2000 mg aufweist, so daß der abgeflachte U-förmige Querschnitt im Schrittbereich des erfindungsgemäßen Artikels erreicht wird. Folglich wird das Prägekalanderverfahren durchgeführt, um die Steifigkeit zu vermindern, um dadurch die Annehmlichkeit beim Gebrauch zu erhöhen, aber nicht bis zu einem solchen Ausmaß, daß die Quersteifigkeit des prägekalandrierten Laminates auf einen Wert unter etwa 2000 mg vermindert wird.
Es ist für den Fachmann verständlich, daß andere saugfähige Materialien verwendet werden können, um den ersten Bereich der saugfähigen Einheit herzustellen. Solche Materialien umfassen z.B. zerkleinerte Zellstofffasern, Mischungen von Zellstoffasern mit anderen Naturalien oder synthetischen Fasern (wie z.B. Baumwollfasern oder Polyesterfasern) und/oder die supersaugfähigen Materialien, die dem Fachmann gut bekannt sind. Welche Materialien auch immer verwendet werden, der erste Bereich muß eine Quersteifigkeit von mindestens etwa 2000 mg aufweisen und muß eine ausreichend hohe Saugfähigkeit zum Aufsaugen des ziemlich hohen Flüssigkeitsvolumens besitzen, das durch einen Erwachsenen mit Harnflußproblemen ausgeschieden wird.
In der bevorzugten Ausführungsform umfaßt der weniger steife zweite Bereich, z. B. die Aufnahmeschicht, eine Mischung aus 80 Gewichts-% zerkleinerten Zellstoffasern und 20 Gewichts-% einer Zweikomponenten-Faser. Die Zweikomponenten-Faser, die einen Polyesterkern und einen Polyethylenmantel aufweist, hat eine Denier-Masse von 3,0 und ist etwa 3,2 cm (1 1/4 Zoll) lang. Diese Faser ist in den USA von American Enka kommerziell verfügbar. Die Aufnahmeschicht wurde folgendermaßen hergestellt. Die Zweikomponenten-Fasern wurden in Matten kardiert, die ein Flächengewicht von 68 g/m² (2 Unzen/Yard²) aufweisen. Die sich ergebende Zweikomponenten-Fasermatte und eine Zellstoffplatte wurden in eine Zweiwalzenvorrichtung, die in den Patentschriften US-3 768 118 und 3 740 797 offenbart wird, eingebracht, um eine gemischte, faserige Matte zu bilden, die ein Flächengewicht von etwa 271 g/m² (8,0 Unzen/Yard²) aufweist.
Diese gemischte faserige Matte wurde dann mit einer Rate von 9,1 m/min (10 Yard/min) durch einen Umwälzluftofen, der bei einer Temperatur von 149 ºC (300 ºF) arbeitet, gefahren, wobei der Mantelbereich der Zweikomponenten-Fasern geschmolzen wurde und dadurch die Bestandteile der faserigen Komponenten stabilisiert und die Aufnahmeschicht bereitgestellt wurden. Diese Aufnahmeschicht hat eine Saugfähigkeit von 16 Gramm Wasser für jedes Gramm der Aufnahmeschicht und eine Quersteif igkeit von etwa 400 mg. Die Dicke der Schicht beträgt etwa 6 mm.
Es ist verständlich, daß unterschiedliche saugfähige Materialien oder Mischungen davon, anstelle der in der oben beschriebenen Aufnahmeschicht benutzten, verwendet werden können. Zum Beispiel kann das Verhältnis von Zellstoffasern zu den Zweikomponenten-Fasern variieren von 50:50 bis 95:5. Andere thermoplastische Bindefasern können anstelle der vorher erwähnten Zweikomponenten-Fasern verwendet werden. Die Aufnahmeschicht muß eine Saugfähigkeit für Flüssigkeit aufweisen, die ausreichend ist, um schnell das Urinvolumen - häufig so viel wie 120 cm³ -, das von einem Erwachsenen mit Harnflußproblemen abgegeben werden kann, aufzunehmen. Zusätzlich muß die Aufnahmeschicht einige Verformbarkeit in ihrer Dicke aufweisen, so daß sie in der Lage ist, ihre oben erwähnte Dichtfunktion zu erfüllen.
Das saugfähige Teil wird im allgemeinen in eine rechteckige Form mit oder ohne abgerundeten Ecken geschnitten und kann eine oder mehrere Schichten saugfähigen Materials oder eine Einzelschicht aus einem derartigen Material umfassen, das übereinandergefaltet ist, um zwei oder mehr Lagen bereitzustellen. In jedem Fall sollte die Weite des ersten Bereichs im wesentlichen gleich der gewünschten Weite des saugfähigen Kissens im Schrittbereich sein. Die weniger steife Aufnahmeschicht ist auch im allgemeinen von rechteckiger Form mit oder ohne abgerundeten Ecken und ist weiter als das saugfähige Teil. Die Aufnahmeschicht ist groß genug, wenn sie oben auf dem saugfähigen Teil angeordnet wird, um sich über die Längsränder des saugfähigen Teils hinaus und mindestens teilweise an den Seitenwänden des Kissens hinauf in einer Weise zu erstrecken, die hiernach detaillierter erläutert wird.
Nun bezugnehmend auf die Zeichnungen, werden dort die bevorzugte Ausführungsform des saugfähigen Wegwerfartikels zur Urinaufnahme gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung gezeigt. Ein Artikel 10 umfaßt eine flüssigkeitsundurchlässige Stützschicht 12, eine saugfähige Einheit 13 und eine flüssigkeitsdurchlässige Vorderschicht 14. Die saugfähige Einheit, die nachfolgend detaillierter zu beschreiben ist, ist zwischen der Stützschicht 12 und der Vorderschicht 14 aufeinandergeschichtet. Die äußere Oberfläche 12b der Stützschicht 12 ist mit mehreren und insbesondere drei beabstandeten Streifen eines Haftmittels 16 ausgestattet, die vor dem Gebrauch des Artikels durch eine ohne weiteres entfernbare Abdeckfolie 19 geschützt sind. Die Haftstreifen 16 werden zum Befestigen des Artikels 10 an einer Unterwäsche eines Trägers während des Gebrauchs benutzt.
Wie in Fig. 1 zu sehen ist, hat der Artikel 10 einen Schrittbereich 40, einen angrenzenden Vorderbereich 41 und einen angrenzenden Rückenbereich 42. Weiterhin umfaßt der Artikel elastische Mittel in Form von elastischen Einzelfäden 15, die zwischen der Stützschicht 12 und der Vorderschicht 14 auf jeder Seite des Artikels 10 in dem Schrittbereich 40 eingeführt und befestigt sind. Diese elastischen Einzelfäden werden mit einem heißen Schmelzkleber in einem gedehnten Zustand während der Herstellung befestigt. In Fig. 1 wurde den elastischen Einzelfäden ermöglicht, ihren entspannten elastisch kontrahierten Zustand anzunehmen. Die kontrahierten Gummis kooperieren mit dem steifen, ersten Bereich der saugfähigen Einheit und versorgen den Artikel 10 mit der von einem Ende zum anderen Ende reichenden U-förmigen Gestalt, die perspektivisch in Fig. 1 gezeigt wird.
In der erörterten bevorzugten Ausführungsform umfaßt die flüssigkeitsundurchlässige Stützschicht 12 einen Film aus Polyethylen, der eine Dicke von etwa 0,036 mm (1,4 Mils) aufweist. Es kann anderes flüssigkeitsundurchlässiges Material anstelle von Polyethylen verwendet werden. Die flüssigkeitsnahe Vorderschicht 14 ist ein Non-Woven-Gewebe, vorzugsweise umfaßt es hydrophobe Fasern, wie solche aus 3 Denier Masse, 3,8 cm (1 1/4 Zoll) Polypropylenfasern, und die ein Flächengewicht von etwa 24 g/m² (0,7 Unzen/Yard²) aufweisen. Die Fasern, die das Non-Woven-Gewebe umfaßt, können durch Verwenden eines Polymerbinders, einer Hydroverfilzung oder irgendeines anderen geeigneten, dem Fachmann bekannten Bindeverfahrens in Position gehalten werden.
Wie am besten in den Fig. 2 bis 6 zu sehen ist, umfaßt die saugfähige Einheit 13 des Artikels 10 einen steifen ersten Bereich 29 eines flüssigkeitsaufsaugenden Materials, auch saugfähiges Teil genannt. Eine Aufgabe des ersten Bereichs 29, wie vorher hier aufgezeigt, ist es, die Weite des Artikels 10 in seinem Schrittbereich festzulegen, und um dieses zu erreichen, weist der steife erste Bereich des saugfähigen Materials eine Quersteifigkeit von mindestens etwa 2000 mg auf. Eine zweite Aufgabe des ersten Bereichs 29 ist es schließlich, von der Aufnahmeschicht (die hiernach zu beschreiben ist) die Flüssigkeit, die durch den Träger in den Artikel 10 ausgeschieden wird, aufzusaugen. Infolgedessen muß der erste Abschnitt 29 eine Saugfähigkeit für Flüssigkeiten haben, die ausreichend hoch ist, um die relativ großen Mengen an Urin aufzusaugen, die beim Ausscheiden entweder bei einer Einzelausscheidung oder bei zwei oder mehreren kleineren Ausscheidungen durch einen Erwachsenen mit Harnflußproblemen während der Zeitspanne, für die der Artikel zur Urinaufnahme getragen wird, erwartet werden können.
Zusätzlich zu den vorher erwähnten Aufgaben der Größenbestimmung des Artikels und der aufzusaugenden Flüssigkeit, die in den Artikel ausgeschieden wird, muß der erste Bereich 29 auch funktionieren, um die ausgeschiedene Flüssigkeit unter dem Druck, der als eine Folge normaler Aktivitäten eines Trägers des Artikels anzutreffen ist, zurückzuhalten und zum Stillstand zu bringen. Wenn der erste Bereich die Flüssigkeit zurückgehalten und zum Stillstand gebracht hat, ist die Möglichkeit, daß ausgeschiedene Flüssigkeit zurück in die Aufnahmeschicht und in die Vorderschicht hinein- oder durch diese hindurchfließt und den Körper des Trägers erneut befeuchtet, größtenteils vermindert.
In der bevorzugten Ausführungsform umf aßt ein erster Bereich 29 den vorerwähnten dreilagigen Verbund, z.B. einen Verbund, in dem die mittlere Schicht eine Mischung aus 95 Gewichts-% Moosfasern und 5 Gewichts-% Polyesterfasern ist und bei dem die äußeren Schichten aus Zellstoffasern sind. Dieses Verbundmaterial, das mit der Bezugsziffer 21 in den begleitenden Zeichnungen gekennzeichnet ist, weist eine Dicke von 1,5 mm, eine Quersteifigkeit von 5000 mg, eine Dichte von 0,35 g/cm³ auf und kann schließlich etwa das 12- bis 13-fache seines eigenen Gewichts an Wasser aufsaugen und zurückhalten. Wie in Fig. 2 und 6 zu sehen ist, wird der dreilagige Verbund 21 in eine "C-Form" gefaltet und in eine Gewebeschicht 22, die ein Flächengewicht von etwa 20 g/m² (0,6 Unzen/Yard²) aufweist, eingewickelt. Die vorher erwähnte "C-Konfiguration" ist einfach durch Falten der Seiten des Verbundmaterials über seinem mittleren Bereich zu erhalten, bis diese Seiten in der in den Zeichnungen gezeigten Weise aneinanderstoßen. Es ist verständlich, daß die Steifigkeit, die für den ersten steifen Bereich 29 gefordert wird, durch den dreilagigen Verbund 21 bereitgestellt wird. Die Gewebeumhüllung 22 ist ein bevorzugtes, obwohl nicht notwendiges, strukturelles Element des ersten Bereichs 29. Während das Gewebe 22 keinen wesentlichen Beitrag zur Steifigkeit liefert, dient es dazu, die Faserbruchstücke aufzunehmen, die von dem bevorzugten Verbundmaterial 21 stammen.
Die saugfähige Einheit 13 umf aßt weiterhin einen zweiten Bereich 23 von flüssigkeitsaufsaugendem Material, auch Aufnahmeschicht genannt. Die Steifigkeit des zweiten Bereichs 23, z.B. der Aufnahmeschicht, muß geringer sein als die Steifigkeit des steifen ersten Bereichs 21, z. B. des saugfähigen Teils. Eine Anforderung an die Aufnahmeschicht ist, wie ihr Name nahelegt, daß sie geeignet sein muß, ein relativ großes Volumen an ausgeschiedenem Urin aufzunehmen und zeitweise zu halten, bis schließlich der Urin durch das saugfähige Teil aufgesogen ist. Eine andere Anforderung an die Aufnahmeschicht ist, daß sie weniger steif als das saugfähige Teil ist. Die wesentlich verminderte Steifigkeit der Aufnahmeschicht ermöglicht es, daß unter den Kräften, die durch die sich zusammenziehenden elastischen Elemente 15 ausgeübt werden, die Gestalt, die in Fig. 2 gezeigt wird, angenommen wird. Es wird sichtbar, daß sich mindestens ein Teil der Aufnahmeschicht 23 die Seitenwände 36a und 36b hinauf erstreckt, die den Schrittbereich 40 des Wegwerfartikels 10 zur Urinaufnahme umfassen. Diese Ausbreitung aufwärts entlang der Seitenwände des Artikels 10, zumindest eines Teils der Aufnahmeschicht, stellt ein Dichtungsmittel bereit, das das ausgeschiedene Urin daran hindert, aus dem Artikel zu entweichen. Zusätzlich, und wie auch in Fig. 2 zu sehen, erstreckt sich die Aufnahmeschicht 23 teilweise über die Seitenränder des saugfähigen Teils 29, um ein Anschmiegen der Seiten des Artikels 10, wenn er in Gebrauch ist, zu erreichen.
Zusätzlich ermöglichen die nach oben gerichteten Bereiche der Aufnahmeschicht aufgrund ihrer verminderten Steifigkeit bereits dem Artikel 10, sich genau an den Körper des Trägers anzupassen und gibt ihm eine größere Annehmlichkeit beim Gebrauch. Weiterhin ist die Weite der Aufnahmeschicht 23 größer als die Weite des saugfähigen Mediums 21, so daß, wie in den Zeichnungen zu sehen ist, sich ihre längsseitigen Bereiche 23a, 23b über die Seiten des saugfähigen Teils 29 hinaus erstrecken. Die Länge der Aufnahmeschicht 23 sollte mindestens gleich zu der des saugf ähigen Teils 29 sein. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Aufnahmeschicht 23 etwas länger als das saugfähige Teil 29.
In der bevorzugten Ausführungsform umf aßt der weniger steife zweite Bereich oder die Aufnahmeschicht 23 die vorher erwähnte Mischung von 80 Gewichts-% zerkleinerter Zellstoffasern und 20 Gewichts-% der Zweikomponenten-Fasern.
Noch bezugnehmend insbesondere auf Fig. 2 und 6 wird sichtbar, daß die untere Oberfläche 30 des mit Gewebe umhüllten, C-förmigen, saugfähigen Teils 29 an der inneren Oberfläche 12a der Stützschicht 12 durch eine Haftschicht 26 haftet. Diese Haftschicht erstreckt sich quer über die sich längserstreckenden Seitenränder des saugfähigen Teils 29 hinaus, um somit auch die untere Oberfläche 32 der sich längserstreckenden seitlichen Grenzbereiche 23a, 23b der Aufnahmeschicht 23 auf der Innenseite der Stützschicht zu befestigen. Die untere Oberfläche 32 der Aufnahmeschicht 23 wird an der oberen Oberfläche 31 des mit Gewebe umhüllten, C-gefalteten, saugfähigen Teils 29 durch eine Haftschicht 27 befestigt. Die für die Flüssigkeit erste Vorderschicht 14 liegt über der oberen Oberfläche 33 der Aufnahmeschicht 23 und ist mit ihr in Kontakt. Die Vorderschicht 14 und die Aufnahmeschicht 23 werden in einer gegenseitigen Berührungsfläche durch Reibverzahnung ihrer Fasern zusammengehalten. Eine geringe Menge Kleber kann, wenn es erwünscht ist, zwischen der Vorderschicht 14 und der Aufnahmeschicht 23 angewendet werden, um ein Verschieben der Vorderschicht in Bezug auf die Aufnahmeschicht zu verhindern.
Wie vorher aufgezeigt, werden elastische Einzelfäden 15, zwei auf jeder Seite des Artikels 10, in einem gestreckten Zustand zwischen der Vorderschicht 14 und der Stützschicht 12 in dem Schrittbereich des Artikels befestigt. Diese elastischen Elemente werden durch geringe Mengen Haftmittel (nicht in den Zeichnungen gezeigt), die absatzweise entlang der Länge der Einzelfäden angebracht werden, in Position gehalten, wobei das absatzweise angebrachte Haftmittel auch dazu dient, die Vorderschicht an der Stützschicht im Schrittbereich 40 zu halten. Die Vorderschicht und die Stützschicht werden primär an den Seiten des Artikels 10 durch sich längserstreckende Linien von Haftmitteln 38 zusammengehalten. Es gibt dort zwei derartige Linien des Haftmittels 38 auf jeder Seite des Artikels und sie erstrecken sich über die gesamte Länge des Artikels 10. Auf jeder Seite des Artikels befindet sich jeweils eine Linie aus Haftmittel 38 auf beiden Seiten der zwei Einzelfäden 15, 15.
Es kann in Fig* 2 gesehen werden, daß der steife erste Bereich (saugfähige Teil) 29 der saugfähigen Einheit 13 die abgeflachte U-förmige Konfiguration in dem Schrittbereich des Artikels 10 stützt. Ein Teil des weniger steifen zweiten Bereichs (die Aufnahmeschicht) 23 erstreckt sich nach oben entlang der Seitenwände 36a, 36b des Artikels, um eine Dichtung zum Abdichten des Artikels gegenüber dem Körper des Trägers bereitzustellen und eine Undichtigkeit zu verhindern. Im allgemeinen ist die Höhe der Seitenwände 36a, 36b in dem Schrittbereich des Artikels zur Urinaufnahme, der in Fig. 2 gezeigt wird, mindestens etwa 1 Zoll (2,54 cm). Der Winkel, unter dem sich die Seitenwände vom Boden des Artikels 10 aus erstrecken, wird in Fig. 2 mit etwa 900 veranschaulicht, aber aus praktischen Gründen kann dieser Winkel bis zu einem gewissen Grade variieren. Wie erwähnt, erstreckt sich ein Teil des weniger steifen zweiten Bereichs 23 teilweise über die Seitenränder des saugfähigen Teils 29, wie in Fig. 2 zu sehen ist.
Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm, das eine Produktionslinie zur Aufbereitung des urinaufsaugenden Wegwerfartikels 10, der in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht wird, zeigt. Ein flüssigkeitsundurchlässiger Polyethylen-Stützfilm 12 in einer Breite von ungefähr 6,25 Zoll (15,9 cm) wird von der Vorratsrolle 51 abgelassen und fährt unter der Spannrolle 58 auf die obere Fläche eines endlosen Transportbandes 60. Der Film 12 wird mit heißem geschmolzenem Haftmittel 26 an der Haftmittelauftragsstation 62 be-20 schichtet, wobei das Haftmittel bei einer Flächenabdeckung von etwa 6,8 g/m² (0,2 Unzen/Yard²) aufgebracht wird. Ein Paar elastischer Elemente 15, 15 wird auf jeder Begrenzungsseite des Stützfilms 12 von einer Vorratsrolle 52 geliefert. Nach Verlassen der Vorratsrolle 52 wird jeder elastische Einzelfaden mit einem Haftmittel in ausgesuchten Intervallen entlang seiner Länge an der Haftmittelauftragsstation 64 beschichtet. Es ist verständlich, daß die haftend beschichteten Abschnitte der langgestreckten elastischen Elemente 15 veranlaßt werden, mit solchen Abschnitten der Stützschicht in Eingriff zu stehen, die nachher den Schrittbereich 40 des einzelnen Artikels 10 bilden werden. Die mit Haftmittel beschichteten Einzelfäden werden unter der Spannrolle 66 belassen, wo sie in klebenden Kontakt mit der Oberseite 12a des Stützfilms gepreßt werden. Die elastischen Einzelfäden werden um etwa 100 % gestreckt und an dem Stützfilm in ihrem elastisch vorgespannten Zustand befestigt. Die zwei Einzelfäden jeder Seite haben etwa einen Abstand von 6,4 mm (0,25 Zoll) voneinander. Der Abstand zwischen dem innersten Einzelfaden auf der einen Seite und dem innersten Einzelfaden auf der anderen Seite des Films ist etwa 4 1/2 Zoll (etwa 10,2 cm). Einzelne saugfähige Teile 29 werden in geeigneten Intervallen auf der oberen Fläche des Stützfilms 12 durch einen ersten Zubringer 68 geliefert. Eine Haftschicht 27 wird auf jedes einzelne saugfähige Teil 29 bei einer Haftmittelauftragsstation 70 vor seinem Anordnen auf dem Stützfilm aufgebracht. Einzelne Aufnahmeschichten 23 werden von einem zweiten Zubringer 72 geliefert und werden in Position oben auf einzelnen saugfähigen Teilen 29 aufgebracht. Das Haftmittel 27, das vorher auf die obere Fläche des saugfähigen Teils 29 aufgebracht wurde, dient zum Haften jeder entsprechenden Aufnahmeschicht 23 auf seinen entsprechend darunter liegenden saugfähigen Teil 29. Das vorher aufgebrachte Haftmittel 26 dient dazu, die untere Oberfläche 30 des saugfähigen Teils 29 auf dem Stützfilm 12 zu befestigen und dient auch dazu, die Seitenbereiche 23a, 23b auf dem Stützfilm 12 zu befestigen. Zwei kontinuierliche Linien des Haftmittels 38 werden auf die obere Fläche 12a des Stützfilms auf jeder Seite angebracht. Diese Linien aus Haftmittel werden von der Haftmittelauftragsstation 74 geliefert. Wie in Fig. 6 gezeigt wird, werden die zwei elastischen Einzelfäden 15, 15 auf jeder Seite des Films 12 zwischen einem Paar haftender Linien 38, 38 angeordnet.
Eine Schutzabdeckung 19, die von eine Ablaufrolle (nicht in den Zeichnungen veranschaulicht) geliefert wird, wird mit drei beabstandeten Linien eines Haftmittels 16 an der Beschichtungsstation 76 beschichtet und die mit Haftmittel beschichtete Schutzabdeckung wird dann gegen die untere Seite 12b des Stützfilms 12 mittels Fahren über die Spannrolle 78 gepreßt. Die flüssigkeitsdurchlässige Vorderschicht 14 wird von der Vorratsrolle 80 geliefert und unter der Spannrolle 82 durchgeführt, um oben auf den vorher zusammengebauten Komponenten angeordnet zu werden. Der Zusammenbau wird unter einer Kompressionswalze 84 hindurchgezogen, um die haftende Bindung der unterschiedlichen Komponenten zu erhöhen. Das kontinuierliche Band aus Artikeln 10 wird in einzelne saugfähige Wegwerfartikel 10 zur Urinaufnahme durch das Trennmesser 86 getrennt. Nach dem Trennen nehmen die einzelnen Artikel 10 zur Urinaufnahme die U-förmige Konfiguration von einem zum anderen Ende unter dem Einfluß der kontrahierten elastischen Einzelfäden 15 in Zusammenwirken mit dem steifen saugfähigen Teil 29 ein, wie in Fig. 1 veranschaulicht.
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf drei verbundene Artikel 10, die, wie gerade mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben, hergestellt wurden, bevor sie in einzelne Artikel 10 zur Urinaufnahme getrennt werden. Fig. 4 zeigt die relativen Breiten und Längen des saugfähigen Teils 29 und der Aufnahmeschicht 23, sowie die Position der elastischen Einzelfäden 15 und die kontinuierlichen Haftlinien 38 entlang der Längsseiten des Artikels 10. Es ist verständlich, daß nur im Schrittbereich 40 des Artikels 10 jeder elastische Einzelfaden 15 abschnittsweise zwischen der Stützschicht 12 und der Vorderschicht 14 befestigt ist. Nachdem die Reihe von verbundenen Artikeln in einzelne Artikel 10 entlang der Trennlinien 54 getrennt ist, kehren die elastischen Einzelfäden in ihren kontrahierten Zustand zurück, wodurch Sammler im Schrittbereich 40 gebildet werden. Gleichzeitig wirken die kontrahierten elastischen Einzelfäden mit dem relativ steifen saugfähigen Bereich 29 zusammen, um dem einzelnen Artikel 10 die U-förmige Konfiguration von einem zum anderen Ende zu geben, wie in Fig. 1 zu sehen ist, und um den Querschnitt des Schrittbereichs 40 mit der im allgemeinen abgeflachten U-förmigen Querschnittskonfiguration, die in Fig. 2 zu sehen ist, auszustatten.
Für die Ausführungsform, die in Fig. 1 - 6 gezeigt wird, wurden die elastischen Einzelfäden 15 von der North American Globe Company, Fall River, Massachusetts, erhalten. Jeder elastische Einzelfaden war im wesentlichen kreisförmig und hatte eine Querschnittsfläche von 0,0004"² (0,26 mm2). Es wurde herausgefunden, daß der Einzelfaden 15 eine Rückstellkraft von etwa 75 Gramm besitzt, wenn er auf 200 % seiner ursprünglichen Länge gedehnt wird. Diese Rückstellkraft ist gleich zu der Kraft, die erforderlich ist, um das elastische Element 15 auf 200 % seiner ungedehnten Länge zu erstrecken. Die Kraft, die erforderlich ist, das elastische Element auf 200 % seiner ungedehnten Länge zu erstrecken, wird auf einem Instron Testgerät gemessen. Der elastische Einzelfaden wird zwischen zwei Klemmbacken auf ein Instron Modell 1122 Testgerät geklemmt, wobei die Klemmbacken durch einen Abstand von 3 Zoll (7,62 cm) getrennt sind. Die Kraft, die erforderlich ist, um dann den Einzelfaden von einer Länge von 7,6 cm (3,0 Zoll) auf eine Länge von 15,2 cm (6,0 Zoll) zu dehnen (z.B. den Einzelfaden um 200 % seiner ursprünglich nichtgedehnten Länge zu strecken), wird als Rückstellkraft angenommen.
Durch den Fachmann wird erkannt, daß der Betrag der Rückstellkraft, die durch die elastischen Mittel geliefert wird, die an den Seiten des Artikels 10 verwendet werden, abhängig von der Steifigkeit des saugfähigen Teils 29 in seiner längsseitigen Ausrichtung variiert. Wenn sich die Steifigkeit des saugfähigen Teils 29 in seiner längsseitigen Ausrichtung erhöht, muß auch die erforderliche Rückstellkraft, die durch die elastischen Mittel bereitgestellt wird, erhöht werden. Es ist offensichtlich, daß es am wichtigsten ist, daß die Steifigkeit des saugfähigen Teils 29 und die Rückstellkraft, die durch die elastischen Mittel ausgeübt wird, die an den Seiten des Artikels verwendet werden, so auszuwählen sind, daß sowohl die U-förmige Konfiguration von einem Ende zum anderen, wie in Fig. 1 gezeigt, als auch die im allgemeinen abgeflachte U-förmige Konfiguration des Querschnitts des Schrittbereichs 40, wie in Fig. 2 gezeigt, bereitgestellt werden.
Die elastischen Mittel in jeder Seitenbegrenzung des Artikels müssen vor der Befestigung zwischen der Stützschicht und der Vorderschicht ausreichend gestreckt sein, so daß sie derart wirken, daß sie den Vorderbereich 41 und den Rückenbereich 42 rund um die querliegende Mittellinie des Artikels 10 aneinander bringen, wenn sich die elastischen Mittel zum Zeitpunkt des Trennens in den einzelnen Artikeln zusammenziehen. Anders ausgedrückt, ist es erkennbar, daß die elastischen Mittel in den Seitenbegrenzungen des Artikels eine ausreichend hohe Rückstellkraft ausüben müssen und zu der Zeit ihrer Befestigung zwischen der Stützschicht und der Vorderschicht ausreichend vorgedehnt sein müssen, so daß, wenn sie später sich zusammenziehen, sie derart wirken, daß sie auf den einzelnen Artikel die U-förmige Konfiguration von einem Ende zum anderen, wie in der Perspektive der Fig. 1und in der Seitenansicht auf der äußerst rechten Seite der Fig. 3 gezeigt, übertragen.
In der bevorzugten Ausführungsform, die hier erörtert wird, hat jeder elastische Einzelfaden 15 einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, einen Durchmesser von 0,023 Zoll (0,6 mm), eine Rückstellkraft von 75 Gramm und ist auf 200 % seiner ursprünglichen Länge vor seiner Befestigung zwischen der Stützschicht und der Vorderschicht im Schrittbereich des Artikels gedehnt. Der Fachmann ist in der Lage, andere elastische Mittel auszuwählen, obgleich diese in der Querschnittskonfiguration und der Fläche, der Rückstellkraft und dem prozentualen Anteil der Dehnung unterschiedlich sein können von denen, die oben für den Einzelfaden 15 beschrieben werden, werden diese dennoch die oben erwähnten Funktionen durchführen.
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht des Artikels 10, wie in Fig. 4 gezeigt, vor dem Trennen und der Kontraktion der elastischen Einzelfäden 15. Fig. 5 zeigt den dreilagigen Verbund 21, der in einer C-Konfiguration in sich selbst gefaltet und in einem Gewebe 22 eingewickelt ist. Fig. 5 zeigt auch, wie die Aufnahmeschicht 23 sich über die Seitenränder des saugfähigen Teils 29 erstreckt und auf der flüssigkeitsundurchlässigen Stützschicht 12 haftet. Die Haftmittel 38 sind auf den Seitenrändern des Artikels zwischen der flüssigkeitsundurchlässigen Stützschicht 12 und der flüssigkeitsdurchlässigen Vorderschicht 14 angeordnet.
Fig. 6 ist eine auseinandergezogene Anordnung einer Querschnittsansicht, die die relativen Positionen und Größen der Elemente eines Artikels dieser Erfindung vor dem Zusammenbau zeigt. Der dreilagige Verbund 21, der in ein Gewebe 22 gehüllt ist, ist schmaler als die Aufnahmeschicht 23, so daß die Aufnahmeschicht sich über die Seitenränder des saugfähigen Teils 29 hinaus erstreckt und auf der Stützschicht 12 haftet. Die Haftmittel 38 sind unter den Seitenrändern der Aufnahmeschicht 23 und zwischen der Stützschicht 12 und der flüssigkeitsdurchlässigen Vorderschicht 14 angeordnet. Die Schichten der Haftmittel 26 und 27 dienen dazu, die jeweiligen Teile aneinander zu binden und die haftfähigen Streifen 16 dienen der Haftung des Artikels an der Unterwäsche des Trägers.
Nun einer detaillierteren Beschreibung der Komponenten des Artikels dieser Erfindung zugewandt, kann die Schicht aus erweichtem Torfmoos, das als saugfähiger Teil verwendet werden kann, durch Verfahren hergestellt werden, die in der Technik gut bekannt sind, so wie jene, die in den vorher erwähnten Patentschriften offenbart werden. Im allgemeinen ist das Rohmaterial, das als Torfmoos verwendet wird, ein Torfmoos der Sphagnum- Variante und ist insbesondere zum Aufsaugen von mindestens seinem 15- fachen, vorzugsweise 20-fachem Gewichts im Wasser geeignet. Das Torfmoos wird im allgemeinen gesiebt und dann in eine brauchbare Fraktion und Moosspitzen getrennt. Das gesiebte Moos kann mit anderen saugfähigen Materialien, vorzugsweise faseriger und zelluloseartiger Natur, kombiniert werden. Diese in der Technik bekannten Materialien können Kraftzellstoff, Zellstoff und mechanischen Zellstoff umfassen. Wenn hier der Ausdruck "mechanischer Zellstoff" verwendet wird, so ist Basiszellstoff, thermomechanischer Zellstoff und verfeinerter Zellstoff gemeint. Das gemeinsame Merkmal dieser mechanischen Zellstoffe ist, daß kein Versuch unternommen wurde, die Fasern durch chemische Mittel zu trennen, obwohl sie später, nachdem sie zu feinem zerkleinertem Grundstoff reduziert wurden, einer chemischen Behandlung ausgesetzt sein können. Vorzugsweise hat solch ein mechanischer Zellstoff, wenn mechanischer Zellstoff in dieser Erfindung verwendet wird, ein Canadian Standard Freeness (TAPPI TEST METHOD T-227) von etwa 60 - 500 und vorzugsweise von 150 - 300. Ein anderes nützliches Material, das in Kombination mit Torfmoos verwendet werden kann, ist Kraftzellstoff. Dieses Material ist im allgemeinen ein chemisch behandelter, langfaseriger Stoff, wie Sulfit- oder Sulfatzellstoffe. Eine geeignete Mischung von Zutaten für das saugfähige Material der Erfindung kann von etwa 5 bis etwa 20 Gewichtsprozent Kraftzellstoff, wobei der Rest im wesentlichen aus Torfmoos besteht, umfassen. Es ist verständlich, daß diese Kompositionen vorzugsweise Torfmoos-Ausführungsformen sind und der mit der Technik vertraute Fachmann einen weiten Bereich von Torfmooskompositionen, wie auch anderen saugfähigen Materialien, z.B. Supersaugfähige, zur Verwendung mit den Artikeln dieser Erfindung finden kann.
Die obigen Torfmoosmischungen können zusätzlich mit faserigen Mitteln kombiniert werden, die Polymer-Fasern, vorzugsweise Polyesterfasern und besonders bevorzugt Stapellängen-Polyesterfasern umfassen. Die bevorzugten Polyesterfasern werden aufgelegt, um die Integrität des Artikels während der Herstellung und des Gebrauchs ohne Abstriche von der beabsichtigten mechanischen Flexibilität beizubehalten. Vorzugsweise wird das Polyestermaterial oder andere geeignete faserige Materialien mit Wasser in einem Zerfaserer aufgeschlämmt, bevor es mit den bevorzugten Torfmooskompositionen gemischt wird. Das bevorzugte saugfähige Teil 29 (ausschließlich der Gewebeumhüllung 22) dieser Erfindung kann etwa 2,5 bis etwa 20,0 Gewichts-% Polyester, vorzugsweise etwa 4,0 bis etwa 8,0 Gewichts-% Polyester, umfassen. Der Ausdruck "Torfmoos", wie hierin verwendet, bedeutet, daß Torfmoosprodukte eingeschlossen sind, die zusätzlich zu den Torfmoospartikeln Zellulosefasern und Polymerfasern, wie oben beschrieben, umfassen.
Die Mischung des gesiebten Torfmooses und ausgewählter Fasern werden zu einem saugfähigen Teil durch Verfahren verarbeitet, die in der Technik bekannt sind. Im allgemeinen werden das gesiebte Torfmoos und ausgewählte Fasern zusammen aufgeschlämmt, um eine wässerige Aufschlämmung zu bilden, die vorzugsweise auf ein Fourdrinier-Drahtnetz geschwemmt und entwässert wird, um das Ausgangsmaterial für das saugfähige Teil 29 zu bilden. In einer am meisten bevorzugten Ausführungsform wird dann ein Laminat von der Torfmoosplatte und Schichten aus Kraftzellstoff hergestellt. Der sich ergebende Verbund (Bezugsziffer 21 in den Figuren) wird dann kalandriert, bevor er als strukturelle Komponente des Artikels 10 verwendet wird.
Saugfähige Teile, die wie oben hergestellt werden, neigen nicht dazu, flexibel genug für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung zu sein, ohne einer "Erweichung", d.h. Bearbeitung mittels irgendeiner Anzahl bekannter Verfahren zur Erhöhung der Flexibilität der Platte, unterworfen zu werden. Siehe zum Beispiel die Offenbarung von U.S.S.N. 242 274, angemeldet 12. September 1988, siehe EP-A-0360472, die ein Verfahren zur Erweichung des saugfähigen Teils durch ein besonderes Trennverfahren offenbart, das die Torfmoosbereiche des Teils trennt, aber die Bereiche, die mit faserigen Mitteln verknüpft sind, zum Erzeugen eines scharnierähnlichen Effektes in dem sich ergebenden Teil zurückläßt. Andere "Erweichungs"- Verfahren, die eingesetzt werden könnten, um die Flexibilität zu erhöhen, sind Mikroriffelung und Prägekalandern, wie in der Patentschrift US- 4 605 402 von Iskra offenbart.
Eine oder mehrere Schichten aus Torfmoosplatten können als saugfähiges Teil verwendet werden oder es kann, wie in den bevorzugten Ausführungsformen in den Figuren gezeigt, eine einzelne Platte verwendet werden und mit sich selber in einer C-Konfiguration rückgefaltet werden. Offensichtlich muß, je größer die für den endgültigen Artikel gewünschte Saugkapazität ist, umso mehr Saugkapazität in dem saugfähigen Teil zur Verfügung gestellt werden. Weil die Torfmoosplatten in der Flexibilität mit der Dicke abnehmen, kann es wünschenswert sein, wie erläutert, eine einzige dünne, auf sich selbst zurückgefaltete Platte oder zwei dünne, aufeinander angeordnete Platten als Ausgleich zu einer dickeren, weniger flexiblen Schicht zu verwenden. Ausgezeichnete Ergebnisse werden unter Verwendung einer Torfmoosplatte erhalten, die ein Flächengewicht von 400 g/m² aufweist. Für ein reguläres Urinkissen kann es wünschenswert sein, ein saugfähiges Torfmooselement zu verwenden, das ungefähr 15,5 g wiegt, und für einen Artikel zur Urinaufnahme mit größerer Saugfähigkeit kann es wünschenswert sein, ein saugfähiges Torfmoosteil, das ungefähr 21,2 g wiegt, zu verwenden.
Andere hoch saugfähige Materialien, die als saugfähiges Teil in dem Artikel dieser Erfindung verwendet werden können, sind verdichtete Schichten aus Materialien, die Mischungen aus Zellstoff und Superaufsaugenden Materialien umfassen. Solche Mischungen können zusätzlich synthetischen Zellstoff (Pulpex ) oder synthetische Fasern, wie Polyolefinfasern, als Bindematerial enthalten.
Superabsorber, die in Zellstoff eingeschlossen oder mit Zellstoff gemischt werden, um das oben beschriebene saugfähige Teil zu bilden, sind gut bekannte Materialien und sind im allgemeinen wasserunlösliche, wasserquellfähige, polymere Substanzen, die geeignet sind, Wasser in einer Menge, die mindestens das 10-fache des Gewichts der Substanz in ihrer trockenen Form ist, zu absorbieren. Den Superabsorber gibt es in Form von Pulvern, Fasern, Hohlkugeln, Partikeln, Filmsplittern, Kugeln und dergleichen. Die Superabsorber, die durch Polymerisation einer Monomerlösung, die auf einer Faser in einem Gewebe plaziert wird, hergestellt werden, bef inden sich am häufigsten in Form von Kugeln oder filmsplitterähnlichen Partikeln in der Gewebestruktur.
Eine Art supersaugfähigen Materials liefert Partikel oder Fasern, die chemisch beschrieben werden können, als hätten sie ein Rückgrat aus natürlichen oder synthetischen Polymeren mit hydrophilen Gruppen oder Polymeren, die hydrophile Gruppen enthalten, die chemisch an das Rückgrat gebunden sind oder eine innige Mischung damit bilden. In dieser Klasse von Materialien eingeschlossen sind solche modifizierte natürliche und regenerierte Polymere wie Polysacharide, einschließlich zum Beispiel Zellulose und Stärke und regenerierte Zellulose, die durch Karboxylalkylieren, Phosphonieralkylieren, Sulfoalkylieren oder Phosphorylieren modifiziert werden, um sie höchst hydrophil zu machen. Solche modifizierte Polymere können auch vernetzt werden, um ihre Wasserunlöslichkeit zu verbessern.
Diese gleichen Polysacharide können auch zum Beispiel als Rückgrat dienen, an das andere Polymeranteile durch Pfropfkopolymerisationsverfahren gebunden werden können. Solche gepfropften Polysacharide und ihre Herstellungsverfahren werden in der Patentschrift US-4 105 033 von Chatterjee et al. beschrieben.
Zusätzlich zu den modifizierten natürlichen und regenerierten Polymeren kann die hydrokolloidale Komponente vollständig synthetische, hydrophile Partikel umfassen. Beispiele für diese nun in der Technik bekannten sind Polyacrylnitril-Fasern, die durch Aufpfropfen von Anteilen daran modifiziert sein können, wie Polyvinylalkoholketten, Polyvinylalkohol selbst, hydrophiles Polyurethan, Poly(Alkyl-Phosphonate), teilweise hydrolysierte Polyacrylamide (z.B. Poly N-N-Dimethylacrylamid), sulfoniertes Polystyrol oder eine Klasse der Poly (Alkylenoxide). Diese hoch hydrophilen synthetischen Polymere können durch andere chemische Behandlungen, wie Vernetzungen oder Hydrolyse, modifiziert werden. Weitere in der Technik bekannte Beispiele sind nicht ionisierte Polymere, wie Polyoxyethylen, Polyoxypropylen und Mischungen daraus, die in geeigneter Weise, entweder chemisch oder durch Bestrahlung, vernetzt wurden. Ein noch anderer, neuerer Typ ist ein Derivat des Isobuthylen-Maleinsäureanhydrid- Kopolymers.
Das Material, aus dem die Aufnahmeschicht hergestellt wird, enthält im allgemeinen Zellstoffasern. Zellstoff ist in hohem Maße benetzbar, aber er fällt, wenn er naß wird, zusammen. Nicht zellulosehaltige synthetische Fasern, die beispielsweise nicht nur auf Polyolef infasern begrenzt sind (Polyethylen-, Polypropylen- und Zweikomponenten-Fasern), widerstehen dem Nässekollaps aufgrund ihrer Hydrophobie. Deshalb kann durch Zusammenmischen dieser zwei Materialien eine Aufnahmeschicht mit einer optimalen Saugfähigkeit erhalten werden. Das Mischen von etwa 5 bis 50 Gewichts-%, vorzugsweise etwa 15 bis 30 Gewichts-% von nicht zellulosehaltigen synthetischen Fasern mit den Zellstoffasern gemäß der Erfindung führt zu einem Material mit bemerkenswert verbesserten Eigenschaften im Nässekollaps, verglichen mit 100 % Zellstoff, aber sie behalten im wesentlichen die Benetzungseigenschaften des Zellstoffs bei. Wie vorher erwähnt, umfaßt in der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung die Aufnahmeschicht ungefähr 80 Gewichts-% Zellstoff und ungefähr 20 Gewichts-% Zweikomponenten-Fasern (Polyesterkern/Polyethylenmantel-Faser aus 3d und 3,2 cm (1 1/4") Länge) und einem Flächengewicht von 271 g/m² (8 Unzen/Yard²).
Eine Aufnahmeschicht aus Zellstoff/nicht zellulosehaltiger Synthesefaser kann durch Verfahren, die in der Technik bekannt sind, unter Verwendung eines Kreuzlegers hergestellt werden. Ein Blatt eines kombinierten Zellstoff/Synthesefasermaterials kann der Legevorrichtung zugeführt werden, zum Vereinzeln der Fasern verarbeitet werden und dann einem Luftstrom zugeführt werden. Die verarbeitete Zellstoff/Synthesefaser wird gesammelt und thermisch verbunden, um ein stabiles Gewebe zu erzeugen. Ein derartiges Verfahren wird in der US Patentanmeldung, Seriennr. 99 895, angemeldet am 22. September 1987, offenbart; siehe EP-A 0 307 967.
Sowohl die Aufnahmeschicht 23 als auch das saugfähige Teil 29 können zur Verminderung verschwenderischer Ausschnitte im wesentlichen von rechteckiger Form sein. Typische Abmessungen bei einem Artikel zur Urinaufnahme für Erwachsene sind für diese Elemente eine 12,7 cm x 35,6 cm (5" x 14") große Aufnahmeschicht 23, die ein 6,4 cm x 30,5 cm (2,5" x 12") großes saugfähiges Teil 29 bedeckt.
Die flüssigkeitsdurchlässige Vorderschicht 14, die auf dem Artikel zur Urinaufnahme 10 der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, kann ein gelochter Film eines Non-Woven-Gewebes oder ein ähnliches Material, das einen hohen Grad von Feuchtigkeitsdurchlässigkeit aufweist, sein. Zum Beispiel kann das Non-Woven-Gewebe Polyester-, Polyethylen-, Polypropylen-, Zweikomponenten-, Nylon-, Rayon- oder ähnliche Fasern umfassen. Vorzugsweise hat das Non-Woven-Gewebe für die Abdeckung ein Flächengewicht im Bereich von 10,2 bis 170 g/m² (0,3 bis 5,0 Unzen/Yard²) und weist eine Dichte von weniger als 0,2 g/cm³ auf. Das am besten geeignete Non-Woven- Gewebe besitzt hohe Speicher-, Weichheits- und drapierende Eigenschaften.
Es ist verständlich, daß zahlreiche Variationen und Modifikationen bewirkt werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Der Standardtest, der zur Messung der Steifigkeit verwendet wird, ist folgendermaßen:

Steifigkeitstest

Ein Gurley-Steifigkeitstestgerät (W. und L.E. Gurley, Troy, New Jersey) wird verwendet, das ein Instrument ist, das ein Auslegerprinzip anwendet, um die Kraft, die erforderlich ist, um einen Prüfling eine bestimmte Strecke zu bewegen, zu messen. Die Probe wird in einer Klammer befestigt, und ein kleiner Synchronmotor dreht die Klammer und die Probe in horizontaler Richtung. Die Probe drückt gegen den Boden eines Zeigers, dessen Spitze sich bis zu einer Eichskala erstreckt. Die maximale Auslenkung an der Skala durch die Probe wird abgelesen und in die Steifigkeit konvertiert.
Proben des zu testenden Materials werden zugeschnitten, wobei die Proben eine Größe von 5,1 cm x 3,8 cm (2" x 1 1/2") haben und im Fall der Messung der MD-Steifigkeit eine Größe von 3,8 cm (1 1/2") in Richtung der Vorrichtung aufweisen. Das Testinstrument wird geprüft, um zu sehen, ob es ausgerichtet ist. Es gibt unterschiedliche Gewichte, die in den Flügel des Testgerätes (5 g, 25 g, 50 g, 200 g) an den Positionen 10,2 cm (4"), 5,1 cm (2"), 2,5 cm (1") einzubringen sind. Das passende Gewicht und die Position werden ausgesucht, um eine Anzeige zwischen 2 und 8 auf der Skala anzugeben. Das kann nur durch Verfolgen des Restverfahrens und durch Testen einiger Anhangsproben erreicht werden.
Die 5,1 cm (2") Seite der Probe wird zentral in den Probenhalter eingespannt unter Sicherstellung, daß die Probe den ganzen Weg so plaziert ist, daß der Boden der Probe parallel zu dem Flügel ist. Das Instrument wird dann betrieben, um den Arm, der die eingeklemmte Probe trägt, in eine Berührung mit dem Zeiger zu fahren. Dieser Vorgang bewirkt, daß der Zeiger sich bewegt und einen Wert auf der Skala anzeigt. Der maximale Wert, der erhalten wird, wenn die Probe den Zeiger freigibt, wird notiert.
Das Instrument wird dann betrieben, um die Probe in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen und wieder wird der höchste Skalenwert notiert. Diese zwei Werte werden gemittelt und das Ergebnis gespeichert. Werte für drei Proben werden genommen und gemittelt. Nachdem die Mittelwerte berechnet wurden, wird auf die Konversionstabelle an dem Instrument Bezug genommen, um den Faktor, der zur Konvertierung des Skalenwertes in Milligramm Steifigkeit zu verwenden ist, zu bestimmen. Der Faktor wird durch die Probengröße, den Gewichtswert in Gramm, der in den Flügel eingeführt wurde, und den Abstand des Gewichtes von der Mitte des Flügels in Zoll bestimmt. Ein endgültiger Wert wird durch Multiplikation des Mittelwertes mit diesem Faktor erreicht.

Claims

1. Allgemein U-förmiger saugfähiger Gegenstand mit einem mittleren Schrittbereich (40) und daran anschließenden Endbereichen (41, 42), wobei der mittlere Schrittbereich hochstehende Seitenwände (36a, 36b), welche die Höhe des saugfähigen Gegenstandes im Schrittbereich festlegen, und eine die Breite des Gegenstandes im Schrittbereich festlegende Bodenwand umf aßt, wobei der saugfähige Gegenstand umfaßt:

eine flüssigkeitsundurchlässige Rückschicht (12);

eine saugfähige Einheit (13) mit ersten (29) und zweiten (23) Bereichen, die verschiedene Steifigkeitsgrade aufweisen, wobei der erste Bereich eine erste diskrete Schicht (21) eines saugfähigen Materials und der zweite Bereich eine zweite diskrete Schicht (23) eines saugfähigen Materials aufweist, und der erste Bereich der steifere Bereich ist und entlang der Bodenwand des Schrittbereichs angeordnet ist und der zweite Bereich der weniger steife Bereich ist und an den Seitenwänden des Schrittbereichs zumindest teilweise hochsteht; und

eine flüssigkeitsdurchlässige Vorderschicht (14), die an der Rückschicht anhaftet, um zwischen diesen die saugfähige Einheit einzuschließen; und elastische Mittel (15) entlang der Seitenränder des Gegenstandes im Schrittbereich,

dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (23) der saugfahigen Einheit eine Saugfahigkeit aufweist, die geringer ist als die Saugfahigkeit des ersten Bereichs (29), wobei die Saugfähigkeit des zweiten Bereichs mindestens etwa 12 g Wasser pro Gramm Material des zweiten Bereichs beträgt und der zweite Bereich (23) eine Matte umfaßt, die ca. 50 bis 95 Gewichtsprozent Zellstoff und ca. 5 bis 50 Gewichtsprozent synthetische Fasern enthält.

2. Saugfähiger Gegenstand nach Anspruch 1, der ein Wegwerf-Urinkissen umfaßt.

3. Saugfähiger Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elastischen Mittel (15) eine Gesamtkontraktionskraft von ca. 40 bis 140 g aufweisen.

4. Saugfähiger Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erforderliche Maximalsteifigkeit des ersten Bereichs (29) der saugfähigen Einheit (13) im Bereich von ca. 2000 bis 8000 mg liegt.

5. Saugfähiger Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erforderliche Maximalsteifigkeit des zweiten Bereichs der saugfähigen Einheit (13) im Bereich von ca. 200 bis 3000 mg liegt.

6. Saugfähiger Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Höhe des Gegenstandes im Schrittbereich (40) mindestens ca. 2,54 cm (ca. ein Zoll) beträgt.

7. Saugfähiger Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dery Winkel, unter dem die Seitenwände (36a, 36b) auf die Bodenwand des Schrittbereichs (40) treffen, im Bereich von ca. 60 bis 1200 liegt.

8. Saugfähiger Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Bereich (23) eine Matte ist, die ca. 70 bis 85 Gewichtsprozent Zellstoff und ca. 14 bis 3O Gewichtsprozent synthetische Fasern enthält.

9. Saugfähiger Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die synthetischen Fasern Zweikomponenten-Fasern sind.

10. Saugfähiger Gegenstand nach Anspruch 9, wobei die Zweikomponenten-Fasern einen Kern aus Polyester und einen Mantel aus Polyethylen aufweisen.

11. Saugfähiger Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Bereich (29) mindestens eine Lage aus einer Torfmoosschicht umfaßt.

12. Saugfähiger Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Bereich (23) nach oben gerichtet und dem Träger des saugfähigen Produktes zugewandt ist und in den Maßen größer ist als der erste Bereich (29), um auf diese Weise den ersten Bereich im wesentlichen zu bedecken.

13. Saugfähiger Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elastischen Mittel (15) Gummifäden umfassen, die intermittierend am Kissen angebracht sind.

14. Saugfähiger Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rückschicht (12) ein Polyolefin- Film ist.

15. Saugfähiger Gegenstand nach Anspruch 14, wobei die Rückschicht (12) ein Polyethylen-Film ist.

16. Saugfähiger Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Haftmittel (16) an der Bodenfläche (12b) der Rückschicht (12) vorgesehen sind, yum zeitweilig aber gesichert die Rückschicht an dem Schrittbereich der Wäsche des Trägers zu befestigen.

17. Saugfähiger Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die flüssigkeitsdurchlässige Vorderschicht (14) aus Filmen und Geweben aus Polyester, Polyethylen, Zweikomponenten-Fasern, Nylon und Rayon ausgewählt ist.

18. Saugfähiger Gegenstand nach Anspruch 17, wobei die flüssigkeitsdurchlässige Vorderschicht (14) eine thermisch verbundene Matte aus Polyester/Polyethylen Zweikomponenten-Fasern umfaßt.