SE458208B - Method to produce a voluminous fibrous web path - Google Patents

Abstract

The current invention concerns a method to produce a bound voluminous fibrous web.The invention is most distinguished in that loose fibres are combed to a fibrous web path, which is bound at different places along lines (21) extending across the path, whereby the path is extended in its transverse direction until extended and bound fibres (22) prohibit further extension in this direction.<IMAGE>

Description

15 20 25 458 208 Eftersom användaren ibland avger stora mängder urin resp. menstruationsvätska under kort tidsrymd krävs vidare av isolationsskiktet att detta snabbt skall kunna släppa igenom stora kroppsvâtskemängder till den innanförliggande absorp- tionskroppen. Om detta ej sker uppstår nämligen ytläckage, dvs. kroppsvätska sprider sig över ytmaterialet och avges från artikeln. 15 20 25 458 208 Since the user sometimes excretes large amounts of urine resp. Menstrual fluid for a short period of time is further required by the insulating layer to be able to quickly pass large amounts of body fluid to the inner absorbent body. If this does not happen, surface leakage occurs, ie. body fluid spreads over the surface material and is released from the article.

De motstridiga kraven på isolationsskiktet att vara vätskeiso- lerande och samtidigt tillåta snabb vätskegenomströmning är givetvis svåra att uppfylla. Problemen att uppfylla dem har ocksâ medfört att s.k. lsolationsskikt vanligen ej förekommer vid absorberande sanitetsartiklar. Istället har man försökt minska âtervätningen genom en lämplig utformning av det mot användaren anliggande ytskiktet. Detta har emellertid ej lyckats.The conflicting requirements for the insulation layer to be liquid-insulating and at the same time allow rapid liquid flow are of course difficult to meet. The problems of fulfilling them have also meant that the so-called Insulating layers are not usually present in absorbent sanitary articles. Instead, attempts have been made to reduce the re-wetting by a suitable design of the surface layer abutting the user. However, this has not succeeded.

När isolationsskikt förekommit har man så gott som uteslutande valt att använda ett skikt av cellstoff. Detta ger nämligen _ ett relativt gott skydd mot återvätning men är däremot helt otillfredsställande i vad gäller snabb vätskegenomströmning.When insulation layers have occurred, it has been almost exclusively chosen to use a layer of cellulose. This is because it provides a relatively good protection against re-wetting, but is on the other hand completely unsatisfactory in terms of fast liquid flow.

Det överlägset bästa isolationssklkt, som hittills förekommit. är ett lager av obundna lösa fibrer mellan ytskiktet och ab- sorptionskroppen. Ett sådant skikt är nämligen voluminöst och ger god isolation. samtidigt som dess öppenhet möjliggör en snabb vätskegenomströmning.By far the best insulation type that has occurred so far. is a layer of unbound loose fibers between the surface layer and the absorbent body. Such a layer is namely voluminous and provides good insulation. at the same time as its openness enables a fast liquid flow.

Användningen av lösa fibrer är emellertid förenad med flera väsentliga nackdelar. Fibrerna är för det första svåra att hantera i moderna snabbgående tillverkningsprocesser. Vidare åtgår så mycket lösa fibrer för att skapa ett tillräckligt tjockt isolationsskikt att materialkostnaderna blir alltför stora.However, the use of loose fibers is associated with several significant disadvantages. First, the fibers are difficult to handle in modern high-speed manufacturing processes. Furthermore, so much loose fibers are needed to create a sufficiently thick insulation layer that the material costs become too great.

Användningen av ett lösflberskikt medför dessutom att man måste välja tillverkningsprocessen, vilka ej är rationella för framställningen och sammansättningen av artikeln i övrigt. 10 15 20 25 458 208 Genom föreliggande uppfinning har emellertid ett sätt för framställning av ett bundet voluminöst flberflor åstadkommlts. vilket flberflor âr lämpligt att använda såsom isolationssklkt i för engångsanvändning avsedda absorberande sanitetsartlklar och såväl ur funktlons- som tillverkningssynpunkt helt elimi- nerar de här berörda problemen.The use of a loose film layer also means that one must choose the manufacturing process, which are not rational for the production and composition of the article in general. However, by the present invention, a method of making a bonded bulky fibrous web has been provided. which flberflor is suitable for use as an insulating layer in disposable absorbent sanitary articles intended for single use and, from both a functional and manufacturing point of view, completely eliminates the problems concerned here.

Sättet enligt uppfinningen kännetecknas främst av att lösfib- rer kardas till en fiberflorbana, vilken bindes på åtskilda ställen längs i banans tvärriktning sig sträckande linjer, varigenom banan bibringas ökad draghållfasthet i sin längd- riktning, varpå den sträckes i sin tvårriktning tills sträckta och bundna fibrer förhindrar ytterligare sträckning i denna led.The method according to the invention is mainly characterized in that loose fibers are carded into a fibrous web, which is tied at separate places along lines extending in the transverse direction of the web, whereby the web is imparted increased tensile strength in its longitudinal direction, whereupon it is stretched in its transverse direction until stretched and bound fibers. prevents further stretching in this joint.

Med sättet enligt uppfinningen erhålles en fiberflorbana, vilken är tillräckligt stark och hanterbar för att tillsammans med övriga materialskikt, såsom ytskikt av exempelvis spunbond nonwoven och plastspärrskikt. kunna såväl tlllverkningsmässigt rationellt som funktionsmässlgt fördelaktigt utnyttjas såsom lsolationsskikt i för engångsanvändning avsedda absorberande sanitetsartiklar.With the method according to the invention, a fibrous web is obtained which is sufficiently strong and manageable that together with other material layers, such as surface layers of, for example, spunbond nonwoven and plastic barrier layers. can be used both rationally and functionally advantageously as insulation layers in disposable absorbent sanitary articles.

Det har nämligen helt överraskande visat sig att en med till- räcklig bantjocklek för användning såsom isolationsskikt kar- dad bana av lösa fibrer kan medelst sättet enligt uppfinningen fâs att bilda en bunden fiberflorbana, vars bredd kan ökas med i storleksordningen 100 2 i förhållande till den ursprungliga kardade lösfiberbanans bredd utan att bantjockleken och därmed också banans vätskeisolerande förmåga ändras i nämnvärd grad.Namely, it has quite surprisingly been found that a web of loose fibers carded with a sufficient web thickness for use as an insulating layer can be obtained by means of the method according to the invention to form a bonded fibrous web, the width of which can be increased by in the order of 100 the original carded loose fiber web width without the web thickness and thus also the web insulating ability of the web being changed to a significant degree.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hän- vlsning'till utföringsexempel, vilka visas på bifogade rit- ningar, där fig. l och 2 schematiskt åskådliggör tillverkning av ett flberflor medelst sättet enligt uppfinningen, fig. 3 och 4 schematiskt visar ett första utföringsexempel på sträck- ningen l sidled. fig. 5 visar ett medelst sättet enligt upp- finningen framställt flberflor med olika bindning i olika 10 15 20 25 458 208 partier och hur detta flor ytterligare bearbetas enligt ett andra utföringsexempel pâ sättet enligt uppfinningen, och fig. 6 slutligen åskådliggör ett exempel på hur strukturen hos ett fiberflor förändras under bildandet av detsamma medelst sättet enligt uppfinningen.The invention will be described in more detail in the following with reference to exemplary embodiments, which are shown in the accompanying drawings, in which Figs. 1 and 2 schematically illustrate the manufacture of a florflor by means of the method according to the invention, Figs. 3 and 4 schematically show a first embodiment on the stretch l sideways. Fig. 5 shows a web produced by the method according to the invention with different bonding in different portions and how this web is further processed according to a second embodiment of the method according to the invention, and Fig. 6 finally illustrates an example of how the structure of a fibrous web changes during its formation by the method of the invention.

I fig. l och 2 visas hur en fiberflorbana framställes. Luft- burna fibrer i form av syntetiska termoplastfibrer matas till en i en kardmaskin ingående trumma 1 varifrån en av lösa fib- rer bestående materialbana 2 matas till själva kardan 3, vil- ken kan vara av konventionellt slag. I kardan sker en paral- lellisering av fibrerna så att en sammanhängande men obunden fiberflorbana 8 bildas. Eventuellt kan kardan vara utformad för att ge en randomisering av fibrerna. dvs. att det sker en J förhållande till fiberbanans matning styrd tvärläggning av fibrer. Avsikten är härvid att ge fiberfloret viss dragstyrka även i tvârriktningen.Figures 1 and 2 show how a fibrous web is produced. Airborne fibers in the form of synthetic thermoplastic fibers are fed to a drum 1 included in a carding machine, from which a web of material consisting of loose fibers 2 is fed to the cardan 3 itself, which may be of a conventional type. In the gimbal, the fibers are parallelized so that a coherent but unbound fibrous web 8 is formed. Optionally, the cardan can be designed to provide a randomization of the fibers. i.e. that there is a J relation to the fiber web feed controlled cross-laying of fibers. The intention here is to give the fibrous web a certain tensile strength also in the transverse direction.

Det sammanhängande men obundna fiberfloret 8 matas med driv- valsar 4 till en mönstervalsanordning 9, vilken medelst värme och tryck bibringar den av termoplastiska fibrer bestående materialbanan ett präglingsmönster.The continuous but unbound fibrous web 8 is fed with drive rollers 4 to a pattern rolling device 9, which by means of heat and pressure imparts an embossing pattern to the web of material consisting of thermoplastic fibers.

Hönstervalsanordningens 9 präglingsmönster är enligt uppfin- ningen så valt. att fiberflorbanan 8 bindes på åtskilda stäl- len längs i banans tvârriktning sig sträckande linjer. Där- igenom får banan god draghållfasthet i sin ländriktning. Den genom präglingen bundna fiberflorbanan upprullas därefter på en upprullningsanordning 10.According to the invention, the embossing pattern of the pattern selection device 9 is so selected. that the fibrous web 8 is bonded at separate places along lines extending in the transverse direction of the web. This gives the track good tensile strength in its lumbar direction. The fibrous web bonded by the embossing is then wound up on a winding device 10.

I fig. 3 och 4 visas hur fiberflorbanan vidarebehandlas enligt uppfinningen. Den bundna fiberflorbanan 8 avrullas från upp- rullningaanordningen 10 och matas via ett antal valsar ll, där kontroll och styrning av banspänningen sker, till en anlägg- ning 12, i vilken en utökning av den bundna fiberflorbanans bredd sker. I denna anläggning ingår ett antal bomberade val- sar l3, vilka åstadkommer en sträckning av fiberflorbanan 8 i dess tvärriktning. Hedelst de i det visade utföringsexemplet 10 15 20 25 45.8 208 förekommande tre bomberade valsarna sträcks banan 8 till sin dubbla bredd. Denna breddökning förblir bestående och begrän- sas av den under förloppet uppkommande sträckningsgraden.Figures 3 and 4 show how the fibrous web is further processed according to the invention. The bonded nonwoven web 8 is unrolled from the winding device 10 and fed via a number of rollers 11, where control and control of the web tension takes place, to a plant 12, in which an extension of the width of the bonded nonwoven web takes place. This plant includes a number of bombed rollers 13, which provide a stretch of the fibrous web 8 in its transverse direction. By means of the three bombed rollers present in the exemplary embodiment shown in 45.8 208, the web 8 is stretched to its double width. This increase in width remains permanent and is limited by the degree of tension that arises during the process.

Vid framställning av för engångsanvändning avsedda absorberan- de sanitetsartiklar, såsom blöjor och dambíndor, formas van- ligen de i artiklarna ingående absorptionskropparna medelst luftläggning av lösa absorberande cellulosafibrer i vakuum- formar. I anslutning till denna teknik visas i fig. 5 ett andra exempel på sträckning i tvärled av en fibermaterialbana 8 framställd enligt det med hänvisning till fig. 1 och 2 här beskrivna sättet enligt uppfinningen. I fig. 5 visas sålunda schematiskt ett parti av en ändlös löpande bana 14 med ett antal på jämna inbördes avstånd anordnade vakuumformar 15. i vars botten lufthål 16 är anordnade. Under banan 14 är här ej visade suglådor anordnade inom formningsområdet, dvs. inom det område av den ändlösa banan där absorptionskropparnas formas, för åstadkommandet av ett undertryck i formarna.In the manufacture of disposable absorbent sanitary articles, such as diapers and sanitary napkins, the absorbent bodies included in the articles are usually formed by aerating loose absorbent cellulosic fibers in vacuum molds. In connection with this technique, Fig. 5 shows a second example of transverse stretching of a fibrous web 8 made according to the method according to the invention described here with reference to Figs. Fig. 5 thus schematically shows a portion of an endless running track 14 with a number of evenly spaced vacuum molds 15. in the bottom of which air holes 16 are arranged. Under the web 14, suction boxes (not shown here) are arranged within the forming area, i.e. within the area of the endless web where the absorbent bodies are formed, to provide a negative pressure in the molds.

En jämlikt sättet enligt uppfinningen utförd bunden fiberflor- bana 17, avruilad exempelvis från den i samband med fig. 1 och 2 beskrivna uppruilningsanordningen 10, matas via en brytvals l8 in över den ändlösa banan 14. Denna fiberflorbana 17 har, såsom framgår av fig. 5, olika bindning inom olika partier.A bonded fibrous web 17 similar to the method according to the invention, exchanged, for example, from the winding device 10 described in connection with Figs. 1 and 2, is fed via a breaking roller 18 over the endless web 14. This fibrous web 17 has, as shown in fig. 5, different binding within different parties.

Löst bundna partier 19 är anordnade på lika inbördes avstånd och fiberflorbanans rörelse är synkroniserad med den ändlösa banans 14 så, att de löst bundna partierna 19 på fiberflor- banan hamnar mitt för formarna 15 på den ändlösa banan 14 under det att de omgivande hårt bundna banpartierna 20 hamnar runt omkring resp. form. Vid undertryck i vakuumformarna 15 och vid luftläggning och företrädesvis nedtryckning av absorp- tionsmaterialet i dessa kommer de löst bundna partierna 19 av fiberflorbanan 17 att sträckas i sidled i likhet med vad som sker vid passerandet av de bomberade valsarna i det i fig. 3 och 4 visade utföringsexemplet. Genom att styra bindnings- mönstret inom de löst bundna delpartierna l9 av fiberflorbanan och storleken på vakuumformarna 15 kan man erhålla önskad töj- barhet och styrka hos de mitt för absorptionskropparna belägna 10 15 20 25 458 208 partierna 19 av fiberflorbanan. De hårt bundna partierna 20 av banan sträcker sig vid de färdiga sanitetsartiklarna såväl i sidled som i lângdled utanför själva absorptionskroppen och är lämpligen förbundna med kantpartierna av de i dessa artiklar ingående ytskikten, vanligen en vätsketät plastfilm på ena sidan och ett fibertyg på den anddra sidan av artikeln, var- igenom ett enligt uppfinningen framställt fiberflor sålunda blir fast förankrat såsom isoleringsskikt inuti resp. artikel.Loosely bonded portions 19 are arranged at equal distances and the movement of the nonwoven web is synchronized with the endless web 14 so that the loosely bonded portions 19 of the nonwoven web end up opposite the molds 15 of the endless web 14 while the surrounding tightly bonded web portions 20 ports around resp. form. In the case of negative pressure in the vacuum molds 15 and in the case of air-laying and preferably depression of the absorbent material therein, the loosely bonded portions 19 of the fibrous web 17 will be stretched laterally as in the case of passing the bombed rollers in Figs. 3 and 4. showed the working example. By controlling the bonding pattern within the loosely bonded sub-portions 19 of the fibrous web and the size of the vacuum molds 15, one can obtain the desired extensibility and strength of the portions 19 of the fibrous web located in front of the absorbent bodies. The tightly bonded portions 20 of the web extend at the finished sanitary articles both laterally and longitudinally outside the absorbent body itself and are suitably connected to the edge portions of the surface layers included in these articles, usually a liquid-tight plastic film on one side and a nonwoven fabric on the other side. of the article, whereby a fibrous web produced according to the invention thus becomes firmly anchored as an insulating layer inside resp. article.

Fig. 6 illustrerar ett första parti 21 av en enligt uppfin- ningen framställd bunden fiberflorbana. vilket är bundet på åtskilda ställen längs tvärgâende linjer, och ett andra parti av denna bana, inom vilket formningen av ny struktur på fiber- florbanan sker genom sträckning av banan i dess sidled. Såsom framgår av figuren bildas härvid ett rombformigt mönster, i vilket de sträckta och bundna fibrerna förhindrar ytterligare sträckning av fiberflorbanan.Fig. 6 illustrates a first portion 21 of a bonded nonwoven web made according to the invention. which is bonded at separate locations along transverse lines, and a second portion of this web, within which the formation of new structure on the fibrous web takes place by stretching the web in its lateral direction. As can be seen from the figure, a diamond-shaped pattern is formed in this case, in which the stretched and bonded fibers prevent further stretching of the fibrous web.

Vid de här redovisade exemplen utgöres materialet i fiberflor- banan av polypropylenfibrer. Lämplig fiberlängd ligger mellan 30 och 60 mm. Avståndet mellan varandra närliggande. i sidled orienterade, bindeställeslinjer är omkring 8 mm och själva bindestâllena har formen av ca 4 mm långa streck med en tjock- lek av cza 0,5-1,0 mm. Genom en variation av bindemönstret kan olika former på det fârdigstrâckta mönstret erhållas.In the examples presented here, the material in the fibrous web is polypropylene fibers. Suitable fiber length is between 30 and 60 mm. The distance between each other is close. laterally oriented, binding point lines are about 8 mm and the binding points themselves have the shape of about 4 mm long lines with a thickness of about 0.5-1.0 mm. Through a variation of the binding pattern, different shapes of the finished pattern can be obtained.

Uppfinningen är ej begränsad till de här beskrivna utförings- exemplen eftersom ett flertal modifikationer är möjliga inom ramen för patentkraven.The invention is not limited to the exemplary embodiments described here, since a number of modifications are possible within the scope of the claims.

Claims (8)

10 15 20 25 458 208 Patentkrav10 15 20 25 458 208 Patent claims 1. Sätt att bilda ett bundet voluminöst fiberflor, n e t e c k n a t k ä n - av att lösa fibrer kardas till en fiber- florbana (8), vilken bindes på åtskilda ställen längs 1 banans tvärriktning sig sträckande linjer, varigenom banan bibringas ökad draghållfasthet i sin längdriktning, varpå den (8) sträckes i sin tvärriktning tills sträckta och bundna fibrer förhindrar ytterligare sträckning i denna led.A method of forming a bonded bulky fibrous web, not drawn - by dissolving loose fibers into a fibrous web (8), which is bonded at separate locations along the transverse lines of the web, thereby imparting increased tensile strength to the web in its longitudinal direction, whereupon it (8) is stretched in its transverse direction until stretched and bonded fibers prevent further stretching in this joint. 2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att binde- lin]erna och bindeställena utefter dessa anordnas i ett sådant regelbundet mönster. att huvuddelen av de i fiberflorbanan (8) ingående fibrerna bildar ett rombformigt mönster.2. A method according to claim 1, characterized in that the binding lines and the binding points along them are arranged in such a regular pattern. that the main part of the fibers included in the fibrous web (8) forms a diamond-shaped pattern. 3. Sätt enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att termoplastiska fibrer, exempelvis fibrer av polypropylen, inblandas bland lösfibrerna, och att den kardade fiberflor- banan (8) kalandreras med värme och tryck för fiberflorbanans bindning vid bindeställena. , k ä n n e t e c k - av att bindningen av fiberflorbanan (8) sker längs linjer, vilka anordnas i ett periodiskt återkommande mönster3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that thermoplastic fibers, for example polypropylene fibers, are mixed among the loose fibers, and that the carded fibrous web (8) is calendered with heat and pressure for the fibrous web bonding at the bonding points. , characterized in that the binding of the fibrous web (8) takes place along lines which are arranged in a periodically recurring pattern. 4. Sätt enligt något av föregående krav. nåt med linjerna belägna på olika inbördes avstånd i olika inter- vall av nämnda mönster, varigenom olika intervall får olika öppenhet efter banans sträckning i tvärriktningen.Method according to any one of the preceding claims. something with the lines located at different mutual distances in different intervals of the said pattern, whereby different intervals have different openness according to the length of the track in the transverse direction. 5. Sätt enligt något av föregående krav. k ä n n e t e c k - n a t av att bindningen av fiberflorbanan sker vid binde- ställen. vilka i olika intervall av banans tvärriktning har olika inbördes avstånd, varigenom olika intervall får olika öppenhet-efter banans sträckning l tvärled. k ä n n e t e c k - av att bindningen sker genom kalandrering i ett streck-A method according to any one of the preceding claims. c h e n e t e c k - n a t of the fact that the bonding of the fibrous web takes place at bonding points. which in different intervals of the transverse direction of the web have different mutual distances, whereby different intervals have different openness - according to the stretch of the web in transverse direction. k ä n n e t e c k - that the binding takes place by calendering in a 6. Sätt enligt något av föregående krav, n a t formigt mönster. 458 208 h 8Method according to one of the preceding claims, n a t shaped pattern. 458 208 h 8 7. Sätt enligt något av föregående krav, k â n n e t e c k - n a t av att flberflorbanans sträckning 1 sidled åstadkommes genom lnmatnlng av banan mellan bomberade valsar (13).7. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the lateral stretching of the florflorban 1 is achieved by feeding the web between bombed rollers (13). 8. Sätt enligt något av föregående krav l-6, t e c k n a t k â n n e - av att flberflorbanans strâckn1ng'1'sid1ed åstadkommas genom att banan l plant tillstånd lnmatas 1 form- don, som via halförsedda bottnar står 1 förbindelse med en undertryckskälla, varigenom en expansion av banan erhålles.8. A method according to any one of the preceding claims 1-6, characterized in that the stretching of the fibrous web is effected by feeding the web in a flat state into a mold which is connected via half-provided bottoms to a source of negative pressure, whereby a expansion of the web is obtained.