DE102005032769A1

DE102005032769A1 - Hygieneartikel

Info

Publication number: DE102005032769A1
Application number: DE102005032769A
Authority: DE
Inventors: Martin Bentz
Original assignee: Outlast Technologies LLC
Current assignee: Latent Heat Solutions LLC
Priority date: 2005-07-14
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2007-01-18
Also published as: WO2007006421A1; US20070038192A1; JP2009501032A; JP4960354B2; EP1910598A1

Abstract

Hygieneartikel, wie Damenbinde, Tampon oder Einlage bei Inkontinenz, werden aus einem textilen Flächengebilde mit einer Vielzahl von Fasern gebildet. Mikrokapseln mit reversiblen Wärmespeichereigenschaften sind in wenigstens einen Teil der Fasern oder über eine Beschichtung mit einem Bindemittel auf wenigstens einem Teil der Fasern oder auf die Oberflächen des Flächengebildes aufgebracht. In den Mikrokapseln sind Materialien enthalten, bei denen ein Phasenübergang von fest zu flüssig und umgekehrt in einem Temperaturbereich von 15 bis 40 DEG C stattfindet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hygieneartikel, wie Damenbinde, Tampon oder Einlage bei Inkontinenz, aus einem textilen Flächengebilde, das durch eine Vielzahl von Fasern gebildet ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Hygieneartikels.

Für Hygieneartikel werden zumeist Fasern verwendet, die aufgrund ihres Grundmaterials und des Faserquerschnitts eine starke Saugfähigkeit aufweisen. Als Grundmaterial wird häufig Viskose verwendet. Die Fasern werden im allgemeinen zu flexiblen, porösen textilen Flächengebilden verarbeitet, zumeist als Vliesstoffe, wobei nicht eine Gewebebindung von Kette und Schuss oder durch Maschenbildung erfolgt, sondern durch eine Verschlingung und/oder kohäsive und/oder adhäsive Verbindung der Textilfasern. Auf diese Weise entstehen lockere Flächengebilde, die sehr saugfähig sind. Als Fasern für die Herstellung der Vliese sind Spinnfasern oder Filamente, meist aus Polypropylen, Polyester oder Viskose bekannt, wobei deren Zusammenhalt im allgemeinen durch die den Fasern eigene Haftung gegeben ist. Adhäsiv verfestigte Vliese entstehen durch Verkleben der Fasern mit flüssigen Bindemitteln oder durch Schmelzen bzw. Auflösen von sogenannten Bindefasern, die dem Vlies bei der Herstellung beigemischt werden.

Bei der kohäsiven Verfestigung werden die Faseroberflächen durch geeignete Chemikalien angelöst und durch Druck verbunden oder bei erhöhter Temperatur verschweißt.

Nachteilig bei den bekannten Hygieneartikeln ist jedoch, dass es bei Temperaturerhöhungen, z.B. bei hohen Umgebungstemperaturen oder körperlichen Aktivitäten der den Hygieneartikel benutzenden Person zu einer Schweißbildung mit den daraus resultierenden Problemen kommt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Hygieneartikel der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der einen höheren Tragekomfort bie tet, insbesondere der überschüssige Körperwärme aufnehmen und damit Schweißbildung reduzieren kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass Mikrokapseln mit reversiblen Wärmespeicherungseigenschaften in wenigstens einem Teil der Fasern enthalten oder über eine Beschichtung mit einem Bindemittel auf wenigstens einen Teil der Fasern oder der Oberfläche des Flächengebildes aufgebracht sind, wobei in den Mikrokapseln Materialien enthalten sind, bei denen ein Phasenübergang von fest zu flüssig und umgekehrt in einem Temperaturbereich von 15 bis 40°C stattfindet.

Durch die erfindungsgemäße Einbringung von Fasern mit Mikrokapseln, die sogenannte Phasenübergangsmaterialien aufweisen, wird in das Flächengebilde ein deutlich verbesserter Tragekomfort erreicht. Überschüssige Körperwärme kann durch die Phasenübergangsmaterialien in den Mikrokapseln aufgenommen werden, wodurch ein Überhitzen des Körpers der den Hygieneartikel tragenden bzw. benutzenden Person und damit Schweißbildung deutlich reduziert werden kann. Durch die erfindungsgemäßen Fasern mit den Mikrokapseln können Temperaturschwankungen des Körpers für eine längere Zeit ausgeglichen werden. Auf diese Weise wird eine dynamische Temperaturregelung erreicht.

Bei dem erfindungsgemäßen Hygieneartikel wird ein physikalisches Gesetz ausgenutzt. Bei einer Phasenwechseltemperatur, in der Material von fest zu flüssig oder umgekehrt wechselt, nimmt das Material bei konstanter Temperatur eine große Menge an thermischer Energie auf und hält diese, bevor es in den nächsten Phasenzustand wechselt. Auf diese Weise kann das Material als Absorber verwendet werden, z.B. für einen Hygieneartikel, in dem die Mikrokapseln integriert oder auf sonstige Weise angeordnet sind, bevor dessen Temperatur ansteigen kann. Umgekehrt ist es ebenfalls möglich, ein entsprechend vorgewärmtes Material als Kältebarriere zu verwenden, da beim Übergang von flüssig zu fest dem phasenwechselnden Material erst thermische Energie entzogen werden muss, ehe seine Temperatur fallen kann. Allerdings ist der zuletzt genannte Fall für Hygieneartikel weniger von Interesse.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Hygieneartikels kann auf verschiedene Weise erfolgen.

So ist es zum Beispiel möglich, Fasern mit den erfindungsgemäßen Mikrokapseln, in denen die Phasenübergangsmaterialien enthalten sind, separat herzustellen und diese Fasern dann zusammen mit anderen Fasern zu einem Vlies zu verarbeiten. Dabei ist es selbstverständlich auch möglich, das gesamte Vlies aus den erfindungsgemäßen Fasern mit den Mikrokapseln und den Phasenübergangsmaterialien herzustellen.

Alternativ ist es auch möglich, bisher verwendete "normale" Fasern oder Garne zu verwenden, wobei diese dann vor ihrer Verarbeitung zu einem textilen Flächengebilde, z.B. einem Vlies, mit einer Beschichtung mit einem Bindemittel versehen werden, wobei in dem Bindemittel dann Mikrokapseln mit den erfindungsgemäßen Phasenübergangsmaterialien dispergiert oder auf andere Weise aufgenommen sind.

Anstelle einer Beschichtung von einzelnen Fasern kann auch das aus den "Standard"-Fasern hergestellte textile Flächengebilde entsprechend mit einer Beschichtung mit einem Bindemittel und in dem Bindemittel aufgenommenen Mikrokapseln mit Phasenübergangsmaterialien vorgesehen werden.

Die Beschichtung kann z.B. mit einem Flüssigpolymer-Bindemittel erfolgen, das in einem Tauch- oder Sprühvorgang aufgebracht wird. Selbstverständlich ist auch ein Druck-, Beschichtungs- oder Streichverfahren möglich.

Die erfindungsgemäß mit den Mikrokapseln und den in ihnen enthaltenen Phasenübergangsmaterialien versehenen textilen Flächengebilde können mit den bekannten Produktionsabläufen dann zu dem gewünschten Endprodukt in bekannter Weise weiterverarbeitet werden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigt:
1 als Hygieneartikel eine Damenbinde in der Draufsicht;
2 eine stark vergrößerte Darstellung einer Faser mit Mikrokapseln;
3 Ausschnittsvergrößerung einer Damenbinde mit einer Beschichtung mit einem Bindemittel und Mikrokapseln;
4 eine vergrößerte Darstellung einer Faser, die mit einer Beschichtung aus einem Bindemittel mit Mikrokapseln versehen ist; und
5 einen Hygieneartikel, der aus mehreren Lagen von textilen Flächengebilden besteht.
Die in der 1 dargestellte Damenbinde besteht aus einem textilen Flächengebilde 1 in Form eines Vlieses mit einer Vielzahl von Fasern 2. Als Hygieneartikel sind anstelle von der in 1 dargestellten Damenbinde auch Tampons, Einlagen für Inkontinenz, Windeln und dergleichen möglich.
Der Hygieneartikel 1 ist mit einer Vielzahl von Mikrokapseln 3 versehen, die in das textile Flächengebilde auf die nachfolgend beschriebene Art und Weise eingebracht sind bzw. werden.
2 zeigt eine Faser 2 in stark vergrößerter perspektivischer Darstellung, in der eine Vielzahl von Mikrokapseln 3 integriert sind. Als Grundmaterial für die Faser 2 kann z.B. Polymer oder auch Zellulose vorgesehen sein. Die Mikrokapseln 3 enthalten ein Material oder Materialien, bei denen der Phasenübergang von fest zu flüssig und umgekehrt in einem Temperaturbereich von 15 bis 40°C, vorzugsweise von 18 bis 35°C, stattfindet. Hierfür sind die verschiedensten Materialien geeignet, die entweder einzeln oder in Mischungen verwendet werden, um z.B. mit unterschiedlichen Übergangstemperaturen ein breiteres Temperaturspektrum abdecken können, innerhalb dessen eine Wärmespeicherung durch die Phasenübergangsmaterialien bei ihrem Übergang von fest zu flüssig stattfindet.
Grundsätzlich sind derartige Mikrokapseln und Phasenübergangsmaterialien nebst Integrierung in Fasern bereits bekannt. Hierzu wird z.B. auf die EP 0 306 202 B1 (= US 4,756,958 ) verwiesen, deren Offenbarungsgehalt vollinhaltlich auch Bestandteil der vorliegenden Anmeldung ist. Als Wärmeübergangsmaterialien im Inneren der Mikrokapseln 3 können z.B. paraffinische, die Phase wechselnde Hydrokarbonate oder auch plastische Kristallmaterialien verwendet werden.
Als Kristallmaterial kann z.B. 2,2-Dimethyl-1,3-Propandiol (DMP) und 2-Hydrooxymethyl-2-Methyl-1,3-Propandiol (HMP) verwendet werden. Wenn derartige Kristalle thermische Energie absorbieren, wird die molekulare Struktur vorübergehend verändert, ohne die Phase des Materials zu verändern.
Als Grundmaterial für die Faser kann ein synthetisches Polymer, wie z.B. Polyester, Nylon, Acryl oder Modacryl oder eine Cellulosefaser, wie z.B. Viskose, verwendet werden.
Die Größe der Mikrokapseln 3 kann zwischen 0,5 μm und 1.000 μm, vorzugsweise zwischen 2 und 30 μm, liegen.
Aus der in der 2 dargestellten Faser 2 mit den Mikrokapseln 3 kann das textile Flächengebilde 1 gemäß 1 für den Hygieneartikel sowohl ausschließlich herstellt werden oder auch in Verbindung mit Standardfasern, wobei im letzteren Falle die Fasern 2 mit den Mikrokapseln 3 entsprechend zu einem Verbund mit den übrigen Standardfasern kombiniert werden.
In der 3 ist ein textiles Flächengebilde 1 dargestellt, das mit einer Beschichtung 4 in Form von Flüssigpolymer-Bindemittel versehen ist, in dem eine Viel zahl von Mikrokapseln 3 dispergiert sind. Die Beschichtung kann auf nur einer Seite oder auch auf beiden Seiten (siehe gestrichelte Darstellung) vorgesehen sein.
Das Beschichtungsverfahren und deren Aufbau ist grundsätzlich bereits bekannt, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird. Hierzu wird z.B. auf die EP 0 611 330 B1 (= US 5,366,801 ) verwiesen, die ebenfalls den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung bildet.
Anstelle einer Beschichtung des textilen Flächengebildes 1 ist es, wie in der 4 dargestellt, auch möglich, Standardfasern 2 einzeln mit der Beschichtung 4, in der die Mikrokapseln 3 dispergiert sind, zu umhüllen und anschließend ein Vlies daraus oder in Verbindung mit anderen Fasern herzustellen.
Anstelle einer Herstellung des Hygieneartikels aus einem Vlies mit einer Vielzahl von einzelnen Fasern 2 kann der Hygieneartikel auch aus Multi-Komponenten-Fasern mit Mikrokapseln hergestellt werden. Dabei kann das textile Flächengebilde 1 aus Multi-Komponenten-Fasern als ein Fasekörper gebildet werden, wobei wenigstens ein Teil der Fasern Mikrokapseln 3 enthält. Auch dieses Verfahren ist grundsätzlich bereits bekannt und soll ebenfalls Inhalt der vorliegenden An meldung bezüglich dessen Offenbarungsgehaltes bilden. Hierzu wird auf die US 2003/0035951 A1 verwiesen.
Ebenso ist die Herstellung des Hygieneartikels aus Zellulosefasern mit Mikrokapseln 3 möglich. In der WO 2005/017247 A2 sind hierzu nähere Einzelheiten beschrieben, die ebenfalls den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung bilden. Der Vorteil der Zellulosefasern liegt darin, dass sie erhebliche Mengen von Feuchtigkeit aufnehmen können. Nachteilig bei den herkömmlichen Zellulosefasern ist jedoch, dass sie bei Nässe, z.B. bei einer Aufnahme von Schweiß, Körperwärme nicht mehr in ausreichendem Maße abgeben können und deshalb der Tragekomfort darunter leidet. Hier hat die Erfindung mit der Integrierung von Mikrokapseln 3 mit Phasenübergangsmaterialien in den Fasern Abhilfe geschaffen.
Fasern 2 mit Mikrokapseln 3, in denen Phasenübergangsmaterialien enthalten sind, können teilweise mit anderen Fasern gemischt sein oder aber das Flächengebilde kann bis zu 100% aus diesen Fasern bestehen.
5 zeigt eine Damenbinde als Hygieneartikel 1, wobei die Damenbinde aus mehreren Lagen, z.B. vier Lagen (wie dargestellt), von textilen Flächengebilden 1a bis 1d gebildet ist.
Da die innere bzw. inneren, dem Träger der Damenbinde zugewandte Lage dem Körper am nächsten liegt bzw. liegen, sind wenigstens die innere Lage 1d oder die beiden innersten Lagen 1c und 1d mit Fasern 2 versehen, die Mikrokapseln 3 aufweisen. Dabei kann die innerste Lage 1d oder die beiden innersten Lagen 1c und 1d jeweils vollständig aus Fasern 2 mit Mikrokapseln 3 gebildet sein oder im Bedarfsfall auch nur anteilmäßig.
Ein bevorzugtes Material für wenigstens die Lage, die mit den mit Mikrokapseln 3 versehenen Fasern 2 versehen oder aus diesen gebildet ist, hat sich Viskose als besonders vorteilhaft herausgestellt.
Selbstverständlich sind anstelle von Viskose auch noch andere Materialien möglich, ebenso wie auch noch mehrere Lagen der Damenbinde aus den mit den Mikrofasern 3 versehenen Fasern 2 gebildet sein können. Auch die Anzahl der dargestellten vier Lagen kann selbstverständlich in Abhängigkeit von dem Verwendungsfall gewählt werden.

Claims

Hygieneartikel, wie Damenbinde, Tampon oder Einlage bei Inkontinenz, aus einem textilen Flächengebilde, das durch eine Vielzahl von Fasern gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass Mikrokapseln (3) mit reversiblen Wärmespeicherungseigenschaften in wenigstens einem Teil der Fasern (2) enthalten oder über eine Beschichtung (4) mit einem Bindemittel auf wenigstens einen Teil der Fasern (2) oder der Oberfläche des Flächengebildes (1) aufgebracht sind, wobei in den Mikrokapseln (3) Materialien enthalten sind, bei denen ein Phasenübergang von fest zu flüssig und umgekehrt in einem Temperaturbereich von 15 bis 40°C stattfindet.
Hygieneartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mikrokapseln (3) mit Materialien vorgesehen sind, wobei der Phasenübergang in einem Temperaturbereich von 18° bis 35°C stattfindet.
Hygieneartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundmaterial für die Fasern (2) Viskose aufweist.
Hygieneartikel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (2) zu einem Vliesstoff verarbeitet sind.
Hygieneartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde (1) aus mehreren verschiedenen Fasern (2) besteht, wobei wenigstens eine Faser (2) die Mikrokapseln (3) enthält.
Hygieneartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (2) mit den Mikrokapseln (3) anteilig oder zu 100% in dem textilen Flächengebilde (1) vorgesehen ist.
Hygieneartikel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lagen (1a, 1b, 1c, 1d) von Flächengebilden (1) vorgesehen sind, wobei wenigstens eine der Lagen (1a, 1b, 1c, 1d) mit den mit Mikrokapseln (3) versehenen Fasern (2) anteilmäßig oder zu 100% versehen ist.
Hygieneartikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die innere, dem Träger des Hygieneartikels zugewandte Lage (1d) der Flächengebilde aus den mit Mikrokapseln (3) versehenen Fasern (2) in einem Anteil von wenigstens annähernd 100% gebildet ist.
Hygieneartikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lagen (1a, 1b, 1c, 1d) von Flächengebilden (1) vorgesehen sind, wobei wenigstens die beiden inneren, dem Träger des Hygieneartikels zugewandten Lagen (1c, 1d) mit den mit Mikrokapseln (3) versehenen Fasern (2) anteilmäßig oder zu 100% versehen sind.
Hygieneartikel nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Lagen der Flächengebilde (1) der mit den mit Mikrokapseln (3) versehenen Fasern (2) aus Viskose gebildet sind.
Hygieneartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Aufbringen der Mikrokapseln (3) über eine Beschichtung (4) auf wenigstens einen Teil der Oberfläche des Flächengebildes (1) Flüssigpolymer als Bindemittel vorgesehen ist.
Hygieneartikel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigpolymer-Bindemittel aus Acrylaten oder Polyurethan besteht.
Hygieneartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Materialien in den Mikrokapseln (3) paraffinische Kohlenwasserstoffe vorgesehen sind.
Hygieneartikel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als paraffinische Kohlenwasserstoffe Oktadekan vorgesehen ist.
Hygieneartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Materialien in den Mikrokapseln (3) Kunststoffkristalle vorgesehen sind.
Hygieneartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokapseln (3) einen Durchmesser von 0,5 μ bis 1.000 μ aufweisen.
Hygieneartikel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokapseln (3) in einem Durchmesserbereich von 2 bis 30 μ liegen.
Verfahren zur Herstellung eines Hygieneartikels, wie Damenbinde, Tampon oder Einlage bei Inkontinenz aus einem textilen Flächengebilde, das durch eine Vielzahl von Fasern gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Fasern (2) Vliese hergestellt werden, wobei Fasern mit reversiblen Wärmespeichereigenschaften verwendet werden, die aus einem Grundmaterial gebildet werden, in welches eine Vielzahl von Mikrokapseln (3) integriert und in diesem verteilt werden, wobei in den Mikrokapseln (3) Materialien eingebracht werden, bei denen ein Phasenübergang von fest zu flüssig und umgekehrt in einem Temperaturbereich von 15 bis 40°C stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Mikrokapseln (3) mit Materialien verwendet werden, wobei der Phasenübergang in einem Temperaturbereich von 18° bis 35°C stattfindet.
Verfahren zur Herstellung eines Hygieneartikels, wie Damenbinde, Tampon oder Einlage bei Inkontinenz aus einem textilen Flächengebilde, das durch eine Vielzahl von Fasern gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einem Teil der Fasern (2) oder die Oberflächen des textilen Flächengebildes (1) eine Beschichtung (4) mit einem Bindemittel aufgebracht wird, in dem Mikrokapseln (3) dispergiert werden, wobei in den Mikrokapseln (3) Materialien eingebracht werden, bei denen ein Phasenübergang von fest zu flüssig und umgekehrt in einem Temperaturbereich von 15 bis 40°C stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass als Mikrokapseln (3) mit Materialien verwendet werden, wobei der Phasenübergang in einem Temperaturbereich von 18° bis 35°C stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass als Grundmaterial für die Fasern (2) Viskose verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass als Materialien in den Mikrokapseln (3) paraffinische Kohlenwasserstoffe verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass als Materialien in den Mikrokapseln (3) Kunststoffkristalle verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigpolymer-Bindemittel Polyurethane oder Acrylate verwendet werden.