DE4321155A1 - Flächiges, nicht-gewebtes Fasernlagenmaterial zum Einsatz in Hygieneartikeln - Google Patents

Flächiges, nicht-gewebtes Fasernlagenmaterial zum Einsatz in Hygieneartikeln

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Description

Die Erfindung betrifft ein flächiges, nicht-gewebtes Fasernlagenmaterial, insbesondere aus Vliesstoff, Tissue od. dgl. zum Einsatz in Hygieneartikel, insbesondere in Damenbinden, welches Fasernlagenmaterial zumindest in seiner Dickenrichtung flüssigkeitstransportierende Eigenschaften aufweist.
Fasernlagenmaterialien aus Vliesstoff werden üblicherweise z. B. als kör­ perseitige Abdecklagen auf den Saugkörpern von Damenbinden verwendet. Derartige Abdecklagen zeichnen sich durch Hautfreundlichkeit und taktile Weichheit aus, sind jedoch in ihren Rücknäßeigenschaften und der visuel­ len Abdeckkraft verbesserungsbedürftig.
Alternativ können Abdecklagen von Damenbinden auch aus einer zwei- oder dreidimensionalen, gelochten Kunststoff-Folie bestehen, die ein de­ finiertes, qualitativ einstellbares Verhältnis zwischen geschlossener, d. h. hydrophober bzw. flüssigkeitsundurchlässiger Oberfläche und gelochter, flüssigkeitsdurchlässiger Oberfläche aufweist. Solche Abdecklagen weisen hinsichtlich Rücknässung und visueller Abdeckkraft gegenüber Vliesstoffen mit offener Faserstruktur erhebliche Vorteile auf. Dies beruht u. a. dar­ auf, das zumindest bei dreidimensional gelochten Folien, die auf ihrer Saugkörperseite abstehende Öffnungskonen aufweisen, ein sogenannter "Ab­ standshalter-Effekt" zwischen dem Saugkörper und der Oberseite der Ab­ decklage bewirkt wird, der die Rücknässung verringert. Derartige Loch­ folien weisen jedoch nicht die von Vliesstoff-Abdecklagen gewohnte Haut­ freundlichkeit und taktile Weichheit auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flächiges, nicht-gewebtes Fasernlagenmaterial zum Einsatz in Hygieneartikeln anzugeben, das unter Beibehaltung seiner Hautfreundlichkeit und taktilen Weichheit verbesserte Rücknäßeigenschaften und eine deutlich gesteigerte visuelle Abdeckkraft gegenüber unterhalb des Lagenmaterials befindlichen Körperflüssigkeiten zeigt.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 an­ gegebenen Merkmale gelöst. Durch das Aufbringen der von der Oberfläche des Fasernlagenmaterials abstehenden Erhebungen aus flüssigkeitsundurch­ lässigem Material wird auf der Seite dieser Oberfläche einerseits der ein­ gangs erwähnte "Abstandshalter-Effekt" erzielt und andererseits die offene Faserstruktur des Fasernlagenmaterials partiell verschlossen, so daß in Verbindung mit dem "Abstandshalter-Effekt" die Rücknässung weiter redu­ ziert wird. Da die den Erhebungen abgewandte Oberfläche gegenüber her­ kömmlichen Abdecklagen aus Fasernlagenmaterial praktisch unverändert bleibt, werden Hautfreundlichkeit und taktile Weichheit beibehalten.
Die Ansprüche 2 bis 5 kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen für die Erhebungen, die dem Fasernlagenmaterial zudem ein ästhetisch anspre­ chendes bzw. funktionales Aussehen verleihen.
Gemäß den Ansprüchen 6 und 7 werden die Erhebungen auf das Faserla­ genmaterial vorzugsweise im Siebdruckverfahren aufgedruckt. Siebdruck ist vorteilhaft, da dies eine Drucktechnik ist, mittels derer ein Bedrucken auch auf relativ unebenem Untergrund, wie dies z. B. bei einem Vliesstoff­ material aufgrund der Wirrlage der Fasern der Fall sei kann, möglich ist.
Die Ansprüche 8 bis 10 geben vorteilhafte Materialien für die Erhebungen an. Dabei ist hervorzuheben, daß die Rücknäßeigenschaften weiterhin durch eine entsprechende Einstellung der hydrophoben bzw. hydrophilen Eigenschaften des verwendeten Polymermaterials optimierbar sind.
Die im Anspruch 11 angegebene Abstehhöhe der Erhebungen von der Ober­ fläche des Faserlagenmaterials genügt, um den eingangs erwähnten "Ab­ standshalter-Effekt" zu gewährleisten. Die Abstehhöhe ist dabei so ausge­ legt, daß der Abstand zwischen dem Fasernlagenmaterial und einem dar­ unter befindlichen Saugkörper z. B. einer Damenbinde, klein genug ist, um beim Auflauf von Körperflüssigkeit auf die körperseitige Oberfläche des Fasernlagenmaterials einen schnellen Flüssigkeitstransport durch dieses hindurch zum Saugkörper zu erzielen. Bei der Rücknässung aus dem Saug­ körper, die aufgrund dessen Saugverhaltens zu einem geringeren Flüssig­ keitsaufkommen führt, genügt der durch die Erhebungen hervorgerufene Abstand zwischen dem Saugkörper und dem Fasernlagenmaterial, daß der Flüssigkeitsrücktransport erheblich reduziert wird.
Die Ansprüche 12 und 13 betreffen unterschiedliche Ausführungsformen einer Damenbinde, bei der ein erfindungsgemäßes Fasernlagenmaterial als körperseitige Abdecklage bzw. Zwischenlage zwischen einer solchen kör­ perseitigen Abdecklage und dem Saugkörper zum Einsatz kommt. Derartige Hygieneartikel und insbesondere Damenbinden weisen einerseits eine haut­ freundliche und weiche körperseitige Oberfläche, andererseits jedoch stark verbesserte Rücknäßeigenschaften auf.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der nach­ folgenden Beschreibung entnehmbar, in der Ausführungsbeispiele des Er­ findungsgegenstandes anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ablichtung einer Mikroskop-Aufnahme eines erfindungsgemäßen Fasernlagenmaterials,
Fig. 2 einen partiellen Vertikalschnitt durch eine Damenbinde mit einem erfindungsgemäßen Fasernlagenmaterial als körperseitiger Abdeck­ lage,
Fig. 3 und 4 jeweils einen partiellen Vertikalschnitt durch Damenbinden mit einem erfindungsgemäßen Fasernlagenmaterial als Zwischenlage zwischen körperseitiger Abdecklage und Saugkörper in zwei unter­ schiedlichen Ausführungsformen und
Fig. 5 bis 12 schematische Draufsichten auf erfindungsgemäße Fasernla­ genmaterialien mit unterschiedlichen Konfigurationen seiner Er­ hebungen.
Wie aus den Fig. 1 und 2 deutlich wird, besteht ein flächiges, nicht-ge­ webtes Fasernlagenmaterial gemäß der Erfindung aus einer Vliesstofflage 1, bei der es sich um ein handelsübliches, thermoverfestigtes Polypropy­ len-Kardenvlies mit einem Flächengewicht von 20 g/m² handelt. Alternativ dazu können beispielsweise auch ein thermoverfestigtes Polypropylen- Spinnvlies mit einem Flächengewicht von 16 g/m² oder ein Polypropy­ len-Kardenvlies mit einem Flächengewicht von 26 g/m² verwendet werden, das durch ein sogenanntes "Hot-through-air-Verfahren" verfestigt wurde.
Derartige Vliesstoffe weisen flüssigkeitstransportierende Eigenschaften in Dickenrichtung D (Fig. 2) auf.
Auf der dem Betrachter von Fig. 1 zugewandten Oberfläche 2 der Vlies­ stofflage 1 sind Erhebungen 3 in Form von einzelnen, rasterartig ange­ ordneten Noppen 4 mittels Siebdrucktechnik aufgebracht. Diese Noppen 4 bestehen auf einem flüssigkeitsundurchlässigen Material, wie beispiels­ weise einem speziell für den Siebdruck entwickelten Heißschmelzkleber (Hotmelt), wie er durch Heißschmelzkleber mit der Bezeichnung Lunatac D 014BD2 bzw. BD4 der Firma Fuller gegeben ist. Auch handelsübliche Ethy­ len/Vinylacetat-Polymer-Dispersionen, beispielsweise der Bezeichnung Vinapas EN 426 (hydrophil) oder Vinapas EN 428 (hydrophob) der Firma Wacher sind für die Erhebungen 3 geeignet.
Durch die rasterartige Anordnung der einzelnen Noppen 4 verbleiben zwi­ schen diesen Bereiche, bei denen die offene Faserstruktur der Vliesstoff­ lage 1 erhalten bleibt. Die zwischen den Noppen 4 gelegenen Bereiche bil­ den also Durchtrittsöffnungen 5 für einen Flüssigkeitsdurchtritt.
Beim Siebdrucken der Noppen 4 wurde ein Siebtyp mit einer Maschenweite von 25 Mesh verwendet. Es ergeben sich damit 120 Noppen/cm², wobei
der Noppendurchmesser ⌀ (Fig. 1) etwa 0,6 mm beträgt. Das Bedeckungs­ verhältnis der Noppenfläche zur Gesamtoberfläche der Vliesstofflage 1 be­ trägt 46%. Die Noppenhöhe h (Fig. 2) beträgt 176 µm. Die aufgetragene Menge des Heißschmelzklebstoffes liegt bei 58 g/m².
Diese Ergebnisse sowie entsprechende Ergebnisse für Siebtypen mit einer Maschenweite von 11,2 bzw. 40 Mesh sind in der folgenden Tabelle 1 auf­ gelistet.
Tabelle 1
Vliesstoff: PP-Kardenvlies thermoverfestigt, Flächengewicht 20 g/m², Erhebungen: Lunatac D 014BD2, Heißschmelzklebstoff
Wie aus Fig. 2 deutlich wird, kann die erfindungsgemäße Vliesstofflage 1 mit ihren Noppen 4 als körperseitige Abdecklage 6 einer Damenbinde ver­ wendet werden, wobei die nicht mit Noppen versehene Oberfläche 7 der Abdecklage 6 der Außen-, also Körperseite, der Binde zugewandt ist. Da­ mit behält die Abdecklage 6 ihre Hautfreundlichkeit und taktile Weichheit.
Durch die auf der inneren Oberfläche 2 der Vliesstofflage 1 angebrachten Noppen 4 wird die Vliesstofflage 1 vom Saugkörper 8 der Damenbinde auf Abstand gehalten ("Abstandshalter-Effekt"), so daß die Vliesstofflage 1 in erheblich verringertem Maße beim Gebrauch der Damenbinde rückgenäßt wird. Dieser Effekt wird durch eine hydrophobe Auslegung des für die Noppen 4 verwendeten Materials noch unterstützt, da dadurch nach oben aus dem Saugkörper 8 austretende Körperflüssigkeit nach unten abgestoßen wird.
Die verbesserten Rücknäßeigenschaften wurden durch Vergleichsversuche belegt, die wie folgt zu beschreiben sind:
Verwendete Prüfflüssigkeiten:
- Defibriniertes Schafsblut
- Blutersatzflüssigkeit
Rezeptur:
14 g Tylose (CMC, Fa. Hoechst)
10 g NaCl
4 g NaHCO₃
100 g Glyzerin
Die Lösung wird mit destilliertem Wasser auf 1000 ml aufgefüllt. Die Viskosität am Epprecht-Rheomat beträgt 13,0 mPas.
- Harnersatzflüssigkeit
Rezeptur:
Harnstoff 21,4 g
NaCl 3,0 g
K₂SO₄ 2,3 g
Zitronensäure 0,3 g
MgCL₂ 0,2 g
CaCl₂ 0,1 g
L-Histidin-HCL 0,5 g
Rinderserumalbumin 0,1 g
(NM₄)₂HPO₄ 2,0 g
pH-Wert: 6,0
Als Saugkörper wurde ein Zellstoff-Flocken-Saugkörper folgender Spe­ zifikation verwendet:
Gewicht: 8,9 g
Länge: 218 mm
Breite: 59 mm
Dicke: 19 mm
Dichte: 0,05-0,07 g/cm³
Dieser Saugkörper wurde mit einem thermoverfestigten PP-Kardenvliesstoff mit einem Flächengewicht von 20 g/m² mit und ohne aufgedruckte Heiß­ schmelzkleber-Noppen mit zum Saugkörper hin gerichteten Noppen abge­ deckt.
Bei der Rücknäßprüfung wird 5 ml Prüfflüssigkeit mit einer Temperatur von 37°C auf den abgewogenen Prüfkörper mittels einer Bürette in einer Zeit von 20 Sekunden aufgebracht, wobei die Bürettenspitze in Kontakt mit der Prüfkörper-Oberfläche ist. Nach 10 Minuten Wartezeit wird anschlie­ ßend ein Filterpapierstapel aus mindestens 10 Einzellagen gewogen und auf den Prüfkörper gelegt. Diese Anordnung wird mit einem quaderförmi­ gen Massenkörper von 5 kg und der Grundfläche von 110 × 110 mm² für 15 Sekunden belastet. Der Fiterpapierstapel wird danach erneut gewogen und mit der untersten Papierlage die Rücknäßfläche planimetrisch er­ mittelt.
Rückmeßmenge und Rücknäßfaktor werden daraus gemäß der nachfolgenden Definitionen berechnet:
Rücknäßmenge = Gewicht des nassen Filterpapierstapels - Gewicht des trockenen Filterpapierstapels
Rücknäßfaktor = Rücknäßmenge × Rücknäßfläche.
Die Versuchsergebnisse mittels dieser Rücknäßprüfung sind den dieser Be­ schreibung nachfolgenden Tabellen 2 und 3 entnehmbar. Daraus ergibt sich unmittelbar, daß die Rücknäßeigenschaften sich durch die aufge­ druckten Erhebungen auf der Vließstofflage 1 erheblich verbessern. Die in Tabelle 2 aufgelisteten Versuchsergebnisse in den drei rechten Spalten (Mesh 11,2 bzw. 25 bzw. 40) wurden dabei mit einem Versuchsaufbau ge­ wonnen, der dem Bindenaufbau gemäß Fig. 2 entspricht.
Der der Tabelle 3 zugrundeliegende Versuchsaufbau entspricht dem in Fig. 4 gezeigten Aufbau einer Damenbinde, wo zwischen einer Abdecklage 9 aus herkömmlichem thermoverfestigtem PP-Kardenvliesstoff mit einem Flächen­ gewicht von 20 g/m² und dem Saugkörper 8 eine erfindungsgemäße Vlies­ stofflage 1′ als Zwischenlage eingesetzt ist. Diese Vliesstofflage 1′ weist auf ihrer der Abdecklage 9 zugewandten Oberfläche 2′ Noppen 4 aus Heiß­ schmelzklebstoff auf, die mittels Siebdruck mit einem Sieb von 25 Mesh aufgebracht wurden. Der PP-Vliesstoff der Vliesstofflage 1′ ist von glei­ cher Qualität wie der der Abdecklage 9.
Durch den mittels der Noppen 4 erzielten "Abstandshalter-Effekt" zwischen der Abdecklage 9 und der Vliesstofflage 1′ werden die Rücknäßeigenschaf­ ten nochmals deutlich verbessert, wie aus den Werten der Tabelle 3 deut­ lich hervorgeht.
Eine weitere mögliche Ausgestaltung einer Damenbinde ist in Fig. 3 ge­ zeigt. Hierbei wird als Abdecklage 9 ein herkömmlicher PP-Vliesstoff mit 20 g/m² Flächengewicht verwendet. Darunter befindet sich eine Tissuelage 10, die wiederum auf ihrer dem Saugkörper 8 zugewandten Oberfläche 2 mit den Noppen 4 bedruckt ist.
In den Fig. 5 bis 12 sind unterschiedliche Ausgestaltungen für die Er­ hebungen 3 dargestellt, wobei durchgehend diese Erhebungen 3 schwarz erscheinen, während die dazwischen befindlichen weißen Bereiche die Vliesstofflage 1 selbst und damit die Durchtrittsöffnungen 5 markieren.
Die in Fig. 5 gezeigte Vliesstofflage 1 entspricht dabei im wesentlichen den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vliesstofflagen 1.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 6, 8, 9 und 11 bilden die Erhebungen 3 gitterförmige Strukturen, wobei gemäß Fig. 6 kreisförmige Durchtrittsöffnungen 5 vorgesehen sind. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 8 und 11 bilden die die Erhebungen 3 realisierenden Ste­ ge 11 zwischen sich Durchtrittsöffnungen 5, die in Draufsicht sechseckig ausgestaltet sind. In Fig. 8 sind dabei die Durchtrittsöffnungen 5 in li­ nearen Reihen angeordnet, wogegen beim Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 11 eine bienenwabenartige Struktur erreicht wird.
In Fig. 9 bilden die Stege 11 zwischen sich rautenförmig, rasterartig an­ geordnete Durchtrittsöffnungen 5.
In Fig. 7 und 12 sind wiederum einzelne Erhebungen 3 vorgesehen, die in Draufsicht sechseckig ausgestaltet sind. Ihre Anordnung ist wiederum in linearen Reihen (Fig. 7) bzw. bienenwabenartig (Fig. 12) getroffen.
Fig. 10 zeigt einzelne Erhebungen 3, die rautenförmig, rasterartig an­ geordnet sind.
Tabelle 2
Rücknäßeigenschaften von thermoverfestigtem PP-Kardenvliesstoff mit Flächengewicht 20 g/m² mit und ohne Heißschmelzkleber-Siebdruck. Verwendung als Abdeckvliesstoff.
Siebdruck-Punktgröße (Mesh)
Tabelle 3
Rücknäßeigenschaften von thermoverfestigtem PP-Kardenvliesstoff- Komposit: PP-Abdeckvlies, Flächengewicht 20 g/m²/ PP-Vlies gleicher Qualität mit Hotmelt-Druck 25 Mesh, Druck zur Abdeckvlies-Seite/Fluff-Saugkörper

Claims (13)

1. Flächiges, nicht-gewebtes Fasernlagenmaterial insbesondere aus Vlies­ stoff, Tissue od. dgl. zum Einsatz in Hygieneartikeln, insbesondere in Da­ menbinden, welches Faserlagenmaterial zumindest in Dickenrichtung (D) flüssigkeitstransportierende Eigenschaften aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß auf mindestens einer Oberfläche (2) des Fasernlagenmaterials (Vliesstofflage 1, Tissuelage 10) von der Oberfläche (2) abstehende Er­ hebungen (3) aus flüssigkeitsundurchlässigem Material aufgebracht sind, welche Erhebungen (3) zwischen sich Durchtrittsbereiche (Durchtritts­ öffnungen 5) für einen Flüssigkeitsdurchtritt aufweisen.
2. Fasernlagenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (3) aus einzelnen, vorzugsweise rasterartig angeordneten Nop­ pen (4) bestehen.
3. Fasernlagenmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (4) in Draufsicht kreisförmig oder mehreckig, insbesondere rauten­ förmig oder sechseckig ausgebildet sind.
4. Fasernlagenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (3) aus zusammenhängenden, in Draufsicht eine gitterförmige Struktur bildenden Stegen (11) bestehen.
5. Fasernlagenmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Stegen (11) gebildeten Durchtrittsöffnungen (5) in Draufsicht kreisförmig oder mehreckig, insbesondere rautenförmig oder sechseckig ausgebildet sind.
6. Fasernlagenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erhebungen (3) auf das Fasernlagenmaterial (Vlies­ stofflage 1, Tissuelage 10) aufgedruckt sind.
7. Fasernlagenmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (3) im Siebdruckverfahren aufgedruckt sind.
8. Fasernlagenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erhebungen (3) aus hydrophobem oder hydrophilem Polymermaterial bestehen.
9. Fasernlagenmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (3) aus einer Ethylen/Vinylacetat-Polymer-Dispersion bestehen.
10. Fasernlagenmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (3) aus einem Heißschmelzkleber bestehen.
11. Fasernlagenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erhebungen (3) eine Abstehhöhe (h) von der Ober­ fläche (2) des Fasernlagenmaterials (Vliesstofflage 1, Tissuelage 10) von 50 bis 300 µm aufweisen.
12. Hygieneartikel, insbesondere Damenbinde, mit einem Saugkörper (8) und einer körperseitigen Abdecklage (Vliesstofflage 1) auf dem Saugkörper (8), dadurch gekennzeichnet, daß die Abdecklage (Vliesstofflage 1) durch ein Fasernlagenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11 gebildet ist, wobei die Erhebungen (3) des Fasernlagenmaterials dem Saugkörper zugewandt sind.
13. Hygieneartikel, insbesondere Damenbinde, mit einem Saugkörper (8) und einer körperseitigen Abdecklage (9), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Abdecklage (9) und dem Saugkörper (8) eine Zwischenlage (Tissuelage 10, Vliesstofflage 1′) aus Fasernlagenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11 eingebracht ist, wobei zumindest auf der dem Saugkörper (8) oder Abdecklage (9) zugewandten Oberfläche (2, 2′) der Zwischenlage (Tissuelage 10, Vliesstofflage 1′) die Erhebungen (3) an­ geordnet sind.
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