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Patent Searching and Data


Title:
FLEXIBLE FLUID-TIGHT WEB
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/052188
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a flexible fluid-tight web, particularly for protective clothing or items relating to hygiene such as diapers and similar items. The web consists of a two-layered or multilayered composite comprising a two-dimensional porous carrier (1), for example a carrier fleece. A fluid-tight layer (9) is disposed on the carrier. The invention also relates to a method for producing a highly absorbing flexible web. The fluid-tight layer (9) is a hot-melt adhesive film (9) applied to the carrier in a hot state. The inventive web improves major characteristics such as fluid tightness, water vapor tightness, resistance to mechanical stress, and comfort during wearing of functional and protective clothing or highly absorbing hygiene-related items without substantially increasing production costs.

Inventors:
KLEIN HANS GEORG (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/014352
Publication Date:
June 26, 2003
Filing Date:
December 17, 2002
Export Citation:
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Assignee:
KLEIN HANS GEORG (DE)
International Classes:
A41D31/02; A61F13/15; B32B5/26; D04H13/00; (IPC1-7): D04H/
Domestic Patent References:
WO2002066086A12002-08-29
WO1997030244A21997-08-21
Foreign References:
EP1088537A22001-04-04
FR2776955A11999-10-08
DE10057149A12002-05-23
FR2762781A11998-11-06
EP1013291A12000-06-28
EP0456885A11991-11-21
Other References:
See also references of EP 1455612A2
Attorney, Agent or Firm:
Böck, Tappe Kollegen (Giessen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Flexible flüssigkeitsdichte Materialbahn, insbesondere für Schutz bekleidung oder Hygieneartikel, aus einem einen flächigen porösen Träger (1), beispielsweise ein Trägervlies, umfassenden zweioder mehrlagigen Verbund, wobei eine flüssigkeitsdichte Lage (9) auf dem Träger (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssigkeitsdichte Lage (9) ein in heißem Zustand auf den Träger (1) aufgebrachter HeißSchmelzKlebefilm (9) ist.
2. Materialbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißschmelzkleber (9) diffusionsoffen ist.
3. Materialbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der HeißSchmelzKlebefilm (9) aus EVA, PA, PVAL, PUR, mit oder ohne hydrophile Bestandteile, besteht.
4. Materialbahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der hydrophile Bestandteil ein Elastomer auf Basis Polytetra methylenoxid, Comonomer von Polypropylenoxid und Polyehtyleno xid oder ein hydrophiler Polymerweichmacher ist.
5. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragsgewicht der Heißschmelzkleberbeschichtung (9) zwischen 5 bis 50 g/m2 liegt.
6. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Träger (1) ein PP, PEToder PESpinnoder Na delvlies, ein wasserverfestigtes Vlies oder ein Mikrofaservlies ist.
7. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Träger (1) ein textiles Vlies mit einem Flächenge wicht von 10 bis 150 g/m2 ist.
8. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Träger (1) ein Spinnvlies aus PP, HDPE oder LDPE mit einem Flächengewicht von 10 bis 60 g/m2 ist.
9. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine auf dem HeißschmelzKlebefilm (9) angeordnete Decklage (3,4).
10. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die die Decklage (3,4) durch öloder fetthaltige Avivagen haut freundlich ausgerüstet ist.
11. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein in oder auf dem Hotmeltfilm (9) angeordnetes Armierungsgewebe bzw. Armierungsgitter.
12. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein in den Heißschmelzkleber (9) eingebettetes oder auf der Oberflä che des Heißschmelzklebers (9) angeordnetes, pulverförmiges Super absorberpolymer (10).
13. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Superabsorberpolymer (10) mit einem hydrophilen Mikrofa servies (4) abgedeckt ist.
14. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Superabsorberpolymer (10) mit einem SMVerbund (3,4) aus hydrophilem Spinnvlies (PP, HDPE, LDPE) (4) mit einem bevor zugten Flächengewicht von 8 bis 50g/m2 und aus hydrophilem Meltblown (PP) (3) mit einem bevorzugten Flächengewicht von 10 bis 100 g/m2 abgedeckt ist.
15. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Meltblown (3) durch eine textile Beflockung ersetzt ist.
16. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißschmelzkleber (9) in Zwischenräume bzw. Hohl räume (11) des Trägervlieses und/oder des Deckvlieses eingesenkt ist.
17. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine eine bei 23° C und 0%./. 85% gegebene Wasserdampfdurchlässigkeit größer als 200 g/Mxd.
18. Verfahren zur Herstellung einer hochabsorptionsfähigen flexiblen Materialbahn aus zwei oder mehreren verbundenen Lagen, die Mate rialbahn umfassend einen flächigen porösen Träger (1) mit einer auf dem Träger (1) angeordneten flüssigkeitsdichten Lage (9), mit den Verfahrensschritten : a) Aufbringen eines Hotmeltfilms (9) auf den porösen Träger (1) ; b) Aufstreuen von SuperabsorberpolymerPulver (10) unmit telbar auf die noch heiße Schmelze des Hotmeltfilms (9) ; c) Aufbringen einer Decklage (3,4) auf Hotmeltfilm (9) und SuperabsorberpolymerPulver (10) ; und d) Verklebung der Lagen durch Kalandrierung.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Decklage (3,4) im Verfahrensschritt c) ein SMVerbund aus Spinnvlies (4) und Meltblown (3) ist.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Meltblown (3) durch eine textile Beflockung ersetzt ist.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Decklage (3,4) im Verfahrensschritt c) ein HotmeltSprühauftrag auf die Innenseite der Decklage (3,4) er folgt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte a) bis d) im kontinuierlichen InlineVer fahren durchgeführt werden.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass vor Verfahrensschritt c) in den oder auf den Hotmeltfilm (9) ein Armierungsgewebe bzw. Armierungsgitter aufgebracht wird.
Description:
<BR> <BR> <P>'Flexible ílüssigkeitsdichte Materialbahnß Die Erfindung betrifft eine mehrlagige flüssigkeitsdichte Materialbahn, insbesondere für Schutzbekleidung und Hygieneartikel, nach dem Ober- begriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfah- ren zur Herstellung einer flexiblen Materialbahn nach Patentanspruch 18.

Materialien der eingangs genannten Art kommen beispielsweise, jedoch keineswegs ausschließlich, als Funktionsstoffe zur Herstellung von Spezialkleidung zum Schutz vor Chemikalien oder zum Einsatz in Rein- räumen, zur Herstellung von Regenschutzbekleidung sowie als funktio- nelle Materialien, sogenannte Backsheets für Hygieneartikel, wie bei- spielsweise für Windeln, zum Einsatz. Derartige Materialien umfassen eine flüssigkeitsdichte Lage, die die Aufgabe des Schutzes gegen das Ein-bzw. Durchdringen von Fremdstoffen, Verunreinigungen, Chemika- lien und anderen Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, übernimmt.

Soweit diese Materialien Arbeitsschutzbekleidung betreffen, sind die Materialien gemäß europäischer Normen in verschiedene Anforderungs- klassen eingeteilt. In den Klassen 5 und 6 finden sich hauptsächlich ein-

oder mehrlagige Mikrofaservliese. In den Klassen 3 und 4, die den Schutz vor flüssigen Chemikalien und anderen kritischen Flüssigkeiten betreffen, werden mit diversen Beschichtungen (z. B. PVC) ausgerüstete Stoffe bzw. Vliese eingesetzt.

Ein Nachteil solcher Beschichtungen liegt zunächst einmal darin, dass derartige Beschichtungen insbesondere nicht wasserdampfdurchlässig sind. Dies hat beispielsweise bei Arbeitsschutzbekleidung zur Folge, dass Körperfeuchtigkeit nicht abgeführt, sondern gespeichert wird, worunter der Tragekomfort beträchtlich leidet.

Backsheets im Hygienebereich, also beispielsweise Windeln oder Inkon- tinenzeinlagen, sind in der Regel Zweilagen-Verbunde aus dampfdichten oder dampfoffenen PE-Filmen mit PP-Spinn-oder Stapelfaservliesen. Sie dienen als Flüssigkeitsschutz und in Verbindung mit weiteren, saugfähi- gen Materiallagen, beispielsweise mit einem Superabsorberpolymer (SAP), auch als Flüssigkeitsspeicher. Der Trend geht inzwischen zu den wasserdampfoffenen Produkten, mit denen der Tragekomfort wesentlich verbessert werden kann.

Hierzu kommen bei den aus dem Stand der Technik bekannten Back- sheets mikroporöse PE-Filme zum Einsatz. Durch diese Materialien wird jedoch der gewünschte textile Charakter, bzw. der weiche Griff an der Materialoberfläche deutlich verschlechtert. Insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten mikroporösen Filme, die zur Erzielung der Wasserdampfdurchlässigkeit mit hohen Füllstoffanteilen (CaCo3) ange- reichert sind, weisen diese nachteilige Eigenschaft auf.

Funktionsstoffe für die Sport-und Allwetterbekleidung, insbesondere wasserdichte diffusionsoffene bzw. wasserdampfdurchlässige Stoffe basieren auf komplexen und daher teuren, mehrlagigen Materialien, die in mehreren Arbeitsgängen gefertigt bzw. zusammengesetzt werden.

Mit diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mehrlagige flüssigkeitsdichte Materialbahn zu schaffen, mit der die genannten Nachteile überwunden werden und die kostengünstig gefertigt werden kann, wobei insbesondere gebrauchstaugliche Mehrlagenver- bunde mit besonders guten textilen Eigenschaften hergestellt werden sollen.

Diese Aufgabe wird durch eine Materialbahn mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch ein Herstellungsverfahren für eine Materi- albahn mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Materialbahn gemäß der vorliegenden Erfindung ist in zunächst an sich bekannter Weise als zwei-oder mehrlagiger Verbund aufgebaut, wobei der mehrlagige Verbund einen flächigen porösen Träger, bei- spielsweise einen Trägerstoff oder ein Trägervlies, sowie eine auf dem Träger angeordnete flüssigkeitsdichte Lage umfasst.

Erfindungsgemäß liegt bei der Materialbahn jedoch die flüssigkeitsdichte Lage nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, als Folie, Folienbe- schichtung oder als separate Membran vor, sondern besteht vielmehr in einem unmittelbar auf den Träger aufgebrachten Heißschmelz-Klebefilm, der wie eine Membran wirkt. Durch den direkt auf den porösen Träger aufgebrachten Heißschmelz-Klebefilm kann auf die bisher stets notwen- dige Membran oder Folie verzichtet werden, ohne dass dadurch Funkti- onseinbußen bezüglich der Flüssigkeitsdichtigkeit der Materialbahn gemacht werden müssten.

Da der Heißschmelz-Klebefilm äußerst dünn gehalten werden kann, werden die mechanische Eigenschaften sowie der"Look-and-Feel"des Trägermaterials praktisch nicht beeinflusst oder verändert, was einerseits einer optimalen Verarbeitungsfähigkeit bei der Herstellung von Textilien oder Hygieneartikeln dient und andererseits den Tragekomfort derartiger

Textilien oder Hygieneartikel erheblich verbessert. Zudem erfolgt der Auftrag des Heißschmelzklebers auf das Trägermaterial im heißen Zustand, so dass eine flächige, innige Verbindung zwischen dem Heiß- schmelz-Klebefilm und dem Trägermaterial erzielt wird.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der die flüssigkeitsdichte Lage der Materialbahn darstellender Heiß- schmelzkleber diffusionsoffen, d. h. wasserdampfdurchlässig. Auf diese Weise wird durch die Beschichtung des Trägermaterials mit dem Heiß- schmelz-Klebefilm eine Materialbahn erhalten, die zwar einerseits zuverlässig das Ein-bzw. Durchdringen von Flüssigkeiten und Nässe verhindert, andererseits jedoch den bei Textilien vordringlich erforderli- chen Wegtransport der Körperfeuchte und deren Abgabe an die Umge- bungsluft ermöglicht.

Versuche haben gezeigt, dass Materialbahnen mit optimalen mechani- schen Eigenschaften und mit optimaler Wasserdichtigkeit beispielsweise dann erhalten werden, wenn, wie dies eine weitere bevorzugte Ausfüh- rungsform der Erfindung vorsieht, als Material für den Heißschmelz- Klebefilm Äthylvinylacetate, Polyamide, Polyvinylalkohole oder Polyu- rethane eingesetzt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Material für den Heißschmelz-Klebefilm hydrophile Bestandteile und eine damit verbundene Oberflächenspannung von < 20mN/m auf.

Die hydrophilen Bestandteile sorgen dafür, dass der Heißschmelz-Klebe- film die gewünschten Durchlasseigenschaften für Wassermoleküle, d. h. für Wasserdampf erhält, wobei jedoch gleichzeitig die Dichtigkeit gegenüber Flüssigkeiten erhalten bleibt. Es hat sich gezeigt, dass sich Materialbahnen mit besonders vorteilhaften Eigenschaften erzeugen lassen, wenn für die hydrophilen Bestandteile des Heißschmelz-Klebe- films Elastomere auf Basis von Polytetramethylenoxid, Comonomere von Polypropylenoxid und Polyehtylenoxid oder hydrophile Polymerweich-

macher verwendet werden. Vor allem letztere zeichnen sich dadurch aus, dass sie besonders kostengünstig sind.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sich durch das Prinzip der Ausbildung der flüssigkeitsdichten Lage durch Aufbringen von Heißschmelzkleber auf das Trägermaterial flüssigkeitsdichte Lagen in jeder beliebigen Stärke erzeugen lassen. Bevorzugt liegt das Auftrags- gewicht der Heißschmelzkleberbeschichtung je nach Anwendungsfall jedoch zwischen 5 bis 50 g/m2.

Bei den Trägermaterialien handelt es sich bevorzugt um poröse, luft- durchlässige, flächige Körper, beispielsweise um Vliese. Besonders bevorzugt liegen die Trägerschichten in Form von Polypropylen-, Poly- äthylenterephtalat-oder Polyäthylen-Spinn-, Nadel-, oder Mikrofaser- vliesen (Meltblown) vor.

Überraschend hat sich gezeigt, dass damit nach dem Aufkaschieren des Heißschmelz-Klebefilms noch Wasserdampfdurchlässigkeiten von > 200 g/m2xd erreicht werden. Das Flächengewicht des Trägers liegt dabei bevorzugt im Bereich von 10 bis 150 g/m2, bei der Verwendung von Spinnvlies aus Polypropylen bzw. niedrig-oder hochdichtem Poly- äthylen bevorzugt im Bereich von 10 bis 60 g/m2.

Ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäß durch einen Heiß- schmelz-Klebefilm gebildeten flüssigkeitsdichten Lage liegt darin, dass die so gebildete flüssigkeitsdichte Lage nicht nur einen innigen Verbund mit dem Grundmaterial eingeht, sondern darüber hinaus auch noch zur Aufgabe der Kaschierung bzw. Verklebung mit weiteren Materiallagen herangezogen werden kann. Mit diesem Hintergrund ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass auf dem Heißschmelz-Klebefilm zusätzlich eine Deckschichtlage angeordnet ist.

Dabei kann es sich beispielsweise um ein einfaches Deckvlies oder aber auch um eine mehrlagige Deckschicht handeln.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann darüber hinaus das Deckvlies bzw. die Oberfläche einer auf dem Heißschmelz- Klebefilm angeordneten mehrlagigen Deckschicht zudem durch öl-oder fetthaltige Avivagen besonders hautfreundlich ausgerüstet sein. Dies ist insbesondere vorteilhaft für Hygieneartikel bei dem dort vorhandenen direkten Hautkontakt.

Um insbesondere bei großflächigen Produkten, wie beispielsweise bei Inkontinenzeinlagen, oder auch bei besonders hohen mechanischen Beanspruchungen, die Eigenstabilität und Festigkeit des Materialverbun- des zu erhöhen, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfin- dung vorgesehen, dass in oder auf dem Heißschmelz-Klebefilm ein Armierungsgewebe bzw. ein Armierungsgitter angeordnet wird. Durch die Einbettung in den Hotmeltfilm bzw. durch das Anhaften am Hotmelt- film wird eine besonders gute Krafteinleitung und Kraftverteilung bei mechanischer Beanspruchung des Verbundes erzielt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich die Materialbahn dadurch aus, dass die Materialbahn in den Heißschmelzkle- ber eingebettetes oder auf der Oberfläche des Heißschmelzklebers angeordnetes, pulverförmiges Superabsorberpolymer (SAP), beispiels- weise auf Basis eines gelbildenden Polyacrylsäureesters, umfasst. Auf diese Weise lassen sich besonders einfach, zuverlässig und kostengünstig insbesondere hochabsorptionsfähige Verbundmaterialien für Hygienepro- dukte erzeugen. Dabei liegt ein besonderer Vorteil der Einbettung bzw.

Anhaftung des SAP-Pulvers am Heißschmelzkleber darin, dass der Materialverbund auch nach der Aufnahme großer Mengen von Flüssig- keiten in sich stabil bleibt und sogar bei Verletzungen einer Deckschicht praktisch kein Austritt von SAP-Gel erfolgt.

Insbesondere bei Hygieneanwendungen, wie beispielsweise für Windeln, bei denen es auf ein extrem hohes Feuchtigkeitsaufnahmevermögen ankommt, ist es vorteilhaft, wie dies eine weitere bevorzugte Ausfüh-

rungsform der Erfindung vorsieht, wenn das Superabsorberpolymer mit einem hydrophilen Mikrofaservlies, insbesondere mit einem sogenannten Meltblown abgedeckt bzw. umgeben ist. Das so unmittelbar an das SAP- Pulver angrenzende hydrophile Mikrofaservlies sorgt beim Flüssigkeits- eintritt aufgrund seiner starken Dochtwirkung für eine schnelle und großflächigen Verteilung der aufgenommenen Flüssigkeit, so dass bei Flüssigkeitseintritt ein möglichst großer Flächenbereich des SAP-Pulvers benetzt bzw. aktiviert wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Superabsorberpolymer mit einem Verbund aus einer Lage hydrophi- lem Spinnvlies, beispielsweise aus Polypropylen oder Polyäthylen mit einem bevorzugten Flächengewicht von 8 bis 50 g/m2, und einer Lage hydrophilem Meltblown, beispielsweise aus Polypropylen, mit einem bevorzugten Flächengewicht von 10 bis 100 g/m2 abgedeckt. Dabei übernimmt, wie oben beschrieben, das unmittelbar an das SAP-Pulver angrenzende Meltblown wiederum die Aufgabe der raschen und großflä- chigen Verteilung eindringender Flüssigkeit. Die mit dem Meltblown verbundene Spinnvlies-Decklage erfüllt insbesondere mechanische und dekorative Aufgaben und eignet sich außerdem besonders gut für einen direkten Hautkontakt.

Anstelle der Meltblown-Lage kann auch eine textile Beflockung zum Einsatz kommen, die entweder auf den Hotmeltfilm bzw. auf das SAP- Pulver, oder aber auf der Rückseite des hydrophilen Spinnvlieses aufge- bracht sein kann. Der Einsatz einer textilen Beflockung ist insbesondere vorteilhaft im Hinblick auf die schnellere Herstellbarkeit, die innigere Verbindung mit dem Hotmeltfilm bzw. mit dem SAP, und kann darüber hinaus beispielsweise ohne weiteres auch auf eine unregelmäßige bzw. zerklüftete Oberfläche aufgetragen werden.

Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn der Heißschmelz-Klebefilm bei seinem Auftrag auf die Trägerschicht in die Zwischenräume des zerklüf-

teten Trägervlieses eingedrückt wird bzw. sich in diese Zwischenräume einsenkt. Aufgrund der dabei auftretenden Oberflächenvergrößerung bei gleichzeitiger Dickenreduzierung des Heißschmelz-Klebefilms wird die für den Feuchtigkeitstransport wirksame Fläche erheblich vergrößert.

Dadurch kann die Wasserdampfdurchlässigkeit eines dergestalt erzeugten Verbundmaterials noch einmal um den Faktor drei bis fünf gesteigert werden und liegt dann, bei 23° C und 0%. /. 85%, höher als 200 g/m2xd.

Ein weiterer Vorteil des Eindringens von Heißschmelzkleber bis in die Hohlräume des Trägervlieses liegt darin, dass die einzelnen Fasern des Trägervlieses dadurch miteinander verklebt werden, was die mechanische Stabilität des Trägers und damit auch des gesamten Verbundes erheblich erhöhen kann.

Der Heiß-Schmelz-Klebefilm kann beispielsweise auch zwischen zwei wasser-und dampfdurchlässigen Trägermaterialien, z. B. textilen Vliesen liegen. Ein Vlies bildet dann den Träger und das andere das Deckvlies.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer hoch- absorptionsfähigen Materialbahn. Dabei umfasst die Materialbahn eine flächige poröse Trägerschicht und eine auf der Trägerschicht angeord- nete flüssigkeitsdichte Lage. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritte.

Zunächst wird in einem ersten Verfahrensschritt a) ein Hotmeltfilm auf die poröse Trägerschicht aufgebracht. Anschließend wird in einem weiteren Verfahrensschritt b) Superabsorberpolymer in Pulverform unmittelbar auf die noch heiße Schmelze des Hotmeltfilms aufgebracht bzw. aufgestreut.

In einem weiteren Verfahrensschritt c) wird sodann eine Decklage auf Hotmeltfilm und Superabsorberpolymer-Pulver aufgebracht. Schließlich

werden in einem weiteren Verfahrensschritt d) die verschiedenen Lagen der Materialbahn in einem Kalander miteinander verklebt.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich hochabsorptionsfä- hige mehrlagige Materialbahnen besonders kostengünstig fertigen, wobei gleichzeitig eine außergewöhnlich hohe Qualität und Stabilität der so hergestellten Materialbahnen erzielt wird. Dies liegt insbesondere darin begründet, dass der Hotmeltfilm bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mehrere vollkommen verschiedene Funktionen gleichzeitig erfüllen kann.

So bildet der Hotmeltfilm einerseits zunächst eine Barriere für Flüssig- keiten und ermöglicht so, für die Trägerschicht anstelle von Kunststoff- folien die besonders hautfreundlichen und griffsympathischen Mikrofa- servliese zu verwenden. Weiterhin dient der Hotmeltfilm der Veranke- rung des aufgestreuten Superabsorberpolymer-Pulvers, was im Vergleich zum Stand der Technik zu mechanisch besonders stabilen und belastba- ren Verbunden führt, die auch noch nach der Absorption großer Mengen von Flüssigkeiten auslaufsicher sind, und sogar bei eventuellen Materi- alverletzungen ihre Form weitestgehend beibehalten. Schließlich erfüllt der Hotmeltfilm auch noch die Aufgabe der Verklebung der einzelnen Materiallagen untereinander, wobei durch das Eindringens des Heiß- schmelzklebers zwischen die an der Oberfläche der einzelne Materialla- gen gelegenen Fasern sogar noch eine weitere Stabilisierung des Ver- bundes erzielt werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die im Verfahrensschritt c) aufgebrachte Decklage ein Verbund aus einem Spinnvlies und einem Meltblown (SM-Verbund).

Hierdurch werden besonders hochabsorptionsfähige Materialbahnen erhalten, da das Meltblown aufgrund seiner überaus starken Kapillar- bzw. Dochtwirkung eingedrungene Flüssigkeiten sehr rasch über eine große Fläche verteilen kann, wodurch ein möglichst großer Flächenbe- reich des Superabsorberpolymer-Pulvers benetzt bzw. aktiviert wird. Das

Spinnvlies übernimmt dabei die Aufgabe der mechanischen Stabilisie- rung und Begrenzung des Meltblown an der Materialoberfläche.

Anstelle die Decklage im Verfahrensschritt c) als fertigen Verbund aus Meltblown und Spinnvlies zuzuführen, kann die Aufgabe des Meltblown auch durch eine vor dem abschließenden Aufbringen des Spinnvlieses aufgebrachte textile Beflockung ersetzt werden. Dabei kann die textile Beflockung entweder auf dem Hotmeltfilm bzw. auf der Superabsorber- polymer-Lage oder aber auf der Rückseite des Spinnvlieses angebracht werden. Auf diese Weise können die Absorptionseigenschaften des herzustellenden Verbundmaterials durch entsprechende Anpassung der Parameter der textilen Beflockung noch in weiten Grenzen eingestellt werden, ohne dass das Verfahren auf andere zuzuführende Materialarten umzustellen wäre.

Um den Zusammenhalt der einzelnen Materiallagen des Verbundes weiter zu verbessern, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, das unmittelbar vor dem Aufbrin- gen der Decklage im Verfahrensschritt c) ein Hotmelt-Sprühauftrag auf der Innenseite der Decklage erfolgt. Auf diese Weise wird die Haftung der auf die Superabsorberpolymer-Schicht aufgebrachten Decklage weiter verbessert, was zu mechanisch besonders hoch belastbaren Mate- rialverbunden führt.

Es ist für das Wesen der Erfindung nicht bestimmend, wie die konstruk- tive bzw. betriebliche Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt. So kann das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise diskon- tinuierlich bzw. Off-Line durchgeführt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden jedoch die Verfahrensschritte a) bis d) im kontinuierlichen Inline-Verfahren durchgeführt. Auf diese Weise lässt sich ein besonders hoher Durchsatz bei gleichzeitig hoher Reproduzierbarkeit der Qualitätsparameter des Materialverbundes erzie- len.

Um mechanisch besonders hoch belastbare Materialverbunde zu erhalten, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass vor dem Verfahrensschritt c) in den Hotmeltfilm ein Armierungsge- webe bzw. Armierungsgitter eingelegt bzw. auf den Hotmeltfilm aufge- legt wird. Das Armierungsgewebe bzw. -gitter verbindet sich dabei innig mit der noch heißen Schmelze des Hotmeltfilms. Auf diese Weise wird die großflächige Krafteinleitung in den Materialverbund und Kraftver- teilung im Materialverbund ermöglicht, und es lassen sich dank des Zusammenwirkens von Armierung und Verankerung durch den Heiß- schmelzkleber extrem belastungsfähige Materialverbünde herstellen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt : Fig. 1 in nicht maßstabsgetreuer, schematischer seitlicher Schnitt- darstellung die prinzipielle Funktionsweise eines flüs- sigkeitsdichten absorptionsfähigen Materialverbundes des gemäß dem Stand der Technik ; Fig. 2 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung Aufbau und Funktionsweise eines Materialverbundes gemäß der vor- liegenden Erfindung ; Fig. 3 in einer Fig. 1 und 2 entsprechenden Darstellung den prinzi- piellen Aufbau eines flüssigkeitsdichten Verbundes aus Trägerschicht und Membran gemäß dem Stand der Tech- nik ; Fig. 4 in einer Fig. 1 bis 3 entsprechenden Darstellung den prinzi- piellen Aufbau eines flüssigkeitsdichten Verbundes ge- mäß der vorliegenden Erfindung ;

Fig. 5 in einer Fig. 1 bis 5 entsprechenden Darstellung das erfin- dungsgemäße Prinzip der Oberflächenvergrößerung des Hotmeltfilms ; Fig. 6 in einer Fig. 1 bis 4 entsprechenden Darstellung ein Ausfüh- rungsbeispiel eines Mehrlagenverbundes ; Fig. 7 in einer Fig. 1 bis 6 entsprechenden Darstellung den Memb- ranbereich des Mehrlagenverbunds gemäß Fig. 6 in ver- größerter Darstellung ; Fig. 8 in einer Fig. 1 bis 7 entsprechenden Darstellung das erfin- dungsgemäße Prinzip der gegenseitigen Verankerung verschiedener Materiallagen ; Fig. 9 in einer Fig. 1 bis 8 entsprechenden Darstellung den prinzi- piellen Aufbau eines Verbundes mit eingelagertem Su- perabsorberpolymer ; und Fig. 10 in einer Fig. 1 bis 9 entsprechenden Darstellung den Aufbau eines Verbundes mit aufgestreutem Superabsor- berpolymer ; In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung der Querschnitt eines flüssig- keitsdichten absorptionsfähigen Materialverbundes dargestellt, wie er im Prinzip aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Man erkennt zunächst die zeichnungsbezogen unten liegende Träger- schicht 1, die gemäß dem Stand der Technik im allgemeinen aus einer ggf, mikroporösen Polyäthylenfolie besteht. Unmittelbar auf der Träger- schicht 1 ist der Absorptionskern 2 angeordnet, der aus einem hochab- sorptionsfähigen Material, beispielsweise aus einer superabsorberpoly- merhaltigen Materiallage besteht. Oberhalb des Absorptionskerns 2 wiederum befindet sich die Erfassungsschicht 3, die der raschen Absorp- tion, der Flüssigkeitsaufnahme in den Mehrlagenverbund sowie der

Flüssigkeitsverteilung innerhalb der Ebene des Mehrlagenverbundes dient. Die Erfassungsschicht 3 besteht im allgemeinen aus einem Stapel- faservlies bzw. Meltblown. Ferner umfasst der Materialverbund die Deckschicht 4, die im allgemeinen in Form eines flüssigkeitsdurchlässi- gen Spinnvlieses vorliegt.

Man erkennt in Fig. 1 außerdem das Prinzip der Flüssigkeitsaufnahme in den Materialverbund sowie der Flüssigkeitsverteilung und-speicherung im Materialverbund. Der mit Bezugsziffer 5 bezeichnete Pfeil steht für eine auf die Deckschicht 4 aufgebrachte Flüssigkeitsmenge, die aufgrund des offenporigen Charakters der Deckschicht 4 sowie aufgrund der starken Kapillar-bzw. Dochtwirkung der Erfassungsschicht 3 sofort durch die Deckschicht 4 hindurch gesaugt und zunächst von der Erfas- sungsschicht 3 aufgesogen wird. Ebenso aufgrund der starken Dochtwir- kung wird die aufgesogene Flüssigkeitsmenge 5 innerhalb der Fläche der Erfassungsschicht 3 zeichnungsbezogen horizontal verteilt, was die mit Bezugsziffer 6 bezeichneten Pfeile verdeutlichen.

Im Anschluss an die horizontale Verteilung 6 der eingedrungenen Flüs- sigkeit 5 wird diese von der Erfassungsschicht 3 an die Absorptions- schicht 2 weitergegeben, was die mit Bezugsziffer 7 bezeichneten Pfeile andeuten. Innerhalb der Absorptionsschicht 2 wird die Flüssigkeits- menge 5 durch Aktivierung, Expansion und Gelbildung des in der Ab- sorptionsschicht 2 enthaltenen Superabsorberpolymers schließlich aufgenommen und als Gel gebunden, was die eine Expansion andeuten- den Pfeile 8 versinnbildlichen.

Wie eingangs beschrieben, weist dieser aus dem Stand der Technik bekannte Aufbau absorptionsfähiger Mehrlagenverbunde diverse Nachtei- le auf, von denen hier insbesondere der mangelnde Tragekomfort bzw. die mangelnde Grifffreundlichkeit der die Trägerschicht darstellenden Polyäthylenfolie 1, der komplizierte Aufbau und insbesondere der mangelnde Zusammenhalt der einzelnen Schichten und die mangelnde

Verankerung des Superabsorberpolymers innerhalb der Absorptions- schicht 2 nochmals genannt werden sollen.

Diese Nachteile werden durch den in Fig. 2 dargestellten, eine Ausfüh- rungsform der vorliegenden Erfindung verkörpernden Mehrlagenverbund eliminiert. Der Mehrlagenverbund gemäß Fig. 2 besitzt ebenfalls eine Trägerschicht 1. Im Unterschied zum Stand der Technik liegt die Träger- schicht 1 gemäß Fig. 2 jedoch, ebenso wie die Deckschicht 4, in Form eines äußerst luftdurchlässigen Faservlieses vor, was insbesondere den Tragekomfort und den"Look-and-Feel"dergestalt aufgebauter Material- verbunde entscheidend verbessert.

Die erforderliche Flüssigkeitsdichtigkeit wird bei dem Materialverbund gemäß Fig. 2 durch eine unmittelbar auf der Trägerschicht 1 aufge- brachte, flüssigkeitsdichte Membran 9 gewährleistet, die erfindungsge- mäß in Form einer Heißschmelzkleber-Schicht 9 vorliegt.

Unmittelbar auf die Hotmelt-Schicht 9 wiederum ist das Superabsorber- polymer in Form von fein verteiltem Pulver 10 aufgebracht. Damit ist insbesondere der Vorteil verbunden, dass das Superabsorberpolymer 10 über den Hotmeltfilm 9 mit der Trägerschicht 1 verbunden bzw. räumlich verankert ist, was ganz beträchtlich zur mechanischen Stabilität, Aus- laufsicherheit und damit Gebrauchstauglichkeit eines so aufgebauten Materialverbunds beiträgt.

Zeichnungsbezogen oberhalb des Hotmeltfilms 9 bzw. des Superabsor- berpolymers 10 ist wieder eine Erfassungsschicht 3 angeordnet, die der schnellen Aufsaugung und flächigen Verteilung 6 einer auf den Materi- alverbund aufgebrachten Flüssigkeitsmenge 5 dient. Anschließend wird die Flüssigkeitsmenge 5 durch Aktivierung, Expansion und Gelbildung der Superabsorberpolymerkügelchen 10 im Materialverbund gemäß Fig. 2 gebunden, was die eine Expansion des Superabsorberpolymers 10 versinnbildlichenden Pfeile 8 darstellen.

Die Decklage des Materialverbunds gemäß Fig. 2 kann vorzugsweise aus einem sogenannten SM-Verbund bestehen, der ein aus Spinnvlies 4 und Meltblown 3 bestehendes Halbzeug darstellt. In diesem Zusammenhang kommt ein weiterer entscheidender Vorteil des erfindungsgemäß aufge- bauten Materialverbundes gemäß Fig. 2 zum Tragen, der, wie bereits beschrieben, mit der Mehrfachfunktion des Hotmeltfilms 9 zusammen- hängt. Denn der Hotmeltfilm 9 dient sowohl der Erzeugung der flüssig- keitsdichten Lage 9 des Materialverbunds, als auch der Verankerung von Trägerschicht 1, Superabsorberpolymer 10 und SM-Decklage 3,4 unter- einander, wobei letztere Verankerungswirkung der verschiedenen Lagen des Materialverbunds untereinander zu mechanisch besonders belastbaren und damit besonders hochwertigen Materialverbunden führt.

Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen insbesondere den Unterschied zwischen einem flüssigkeitsdichten Verbund aus Trägerschicht 1 und Membran la gemäß dem Stand der Technik (Fig. 3) und einem ebensolchen Material- verbund aus Trägerschicht 1 und Hotmeltfilm 9 gemäß der vorliegenden Erfindung (Fig. 4). Dabei zeigt Fig. 4 in nicht maßstabsgetreuer Vergrö- ßerung einen Ausschnitt aus dem Grenzbereich zwischen Trägerschicht 1 und Hotmeltfilm 9. Man erkennt, dass der Hotmeltfilm 9 aufgrund seines Auftrags auf die Trägerschicht 1 im heißen flüssigen Zustand bei Be- zugsziffer 11 in die Poren der aus einem Faservlieses bestehenden Trägerschicht 1 eindringt, wodurch eine besonders gute Verankerung zwischen dem die Membran bildenden Hotmeltfilm 9 und der Träger- schicht 1 entsteht.

Ein weiterer mit dem Eindringen bzw. Einsenken des heißflüssig aufge- brachten Hotmeltfilms 9 in die Poren des die Trägerschicht bildenden Faservlieses 1 liegt darin, dass dadurch, wie in Fig. 5 schematisch dargestellt, die Oberfläche des Hotmeltfilms 9 beträchtlich vergrößert wird, wobei sich gleichzeitig die Dicke des Hotmeltfilms 9 entsprechend verringert. Dies ist insbesondere dort von Bedeutung, wo hydrophile, also wasserdampfdurchlässige Materialien für die Erzeugung der Hot-

meltschicht 9 eingesetzt werden, da auf diese Weise die wünschenswerte, besonders hohe Wasserdampfdurchlässigkeit erzielt wird.

In Fig. 6 ist wiederum in höchst schematischer Darstellung ein Ausfüh- rungsbeispiel für einen Mehrlagenverbund dargestellt. Man erkennt die Trägerschicht 1 mit dem schematisch angedeuteten, in die Träger- schicht 1 eingesenkten Hotmeltfilm 9. Außerdem umfasst der Mehrla- genverbund gemäß Fig. 6 eine beispielsweise aus einem SM-Verbund bestehende Decklage 3,4.

Fig. 7 und Fig. 8 zeigen jeweils den Bereich der aus dem Hotmeltfilm 9 gebildeten Membran und die daran angrenzenden Oberflächen der Trä- gerschicht 1 bzw. der aus einem SM-Verbund bestehenden Decklage 3,4.

Man erkennt, dass bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 aufgrund einer entsprechenden Verfahrensführung der Hotmeltfilm 9 besonders innig mit der Trägerschicht 1 verankert ist, während bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8, ebenfalls durch entsprechende Verfahrensführung bei der Herstellung des Verbundes darüber hinaus auch eine dementsprechend feste Verankerung des Hotmeltfilms 9 mit dem SM-Verbund 3,4 erfolgt ist.

In den Fig. 9 und 10 schließlich sind wiederum höchst schematisch zwei Ausführungsformen für einen Materialverbund dargestellt, der sich zusätzlich durch in Verbund enthaltenes Superabsorberpolymer-Pul- ver 10 auszeichnet. Dabei ist das Superabsorberpolymer-Pulver 10 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 im wesentlichen vollständig im Hotmeltfilm 9 eingebettet, während es bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 auf den noch heißen Hotmeltfilm 9 lediglich aufgestreut wurde und daher an dessen Oberfläche angeordnet ist.

Im Ergebnis wird somit erkennbar, dass sich dank der erfindungsgemä- ßen Materialbahn und dank des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Materialbahnen wichtige Eigenschaften wie Wasser- dampfdurchlässigkeit, Flüssigkeitsdichtigkeit, mechanische Beanspruch-

barkeit und Tragekomfort von Funktions-und Schutzkleidung bzw. von hochabsorptionsfähigen Hygieneartikeln, insbesondere von Windeln, entscheidend verbessern lassen, wobei sich die Herstellungskosten der Materialbahnen dank der Erfindung trotz verbesserter Materialeigen- schaften nicht nennenswert erhöhen, sondern sogar reduziert werden können.