弹性纸尿裤元件的制作方法

本发明涉及具有弹性层和由非织造物制成的外层的弹性纸尿裤元件。

在纸尿裤中使用不同的封闭系统。所述封闭要么利用在膜上的胶带实现，要么利用在环层(环)上的钩带(钩)实现。消费者对钩/环变体具有较高的赏识，因为这些封闭系统也从魔术贴搭扣形式的衣服为人所知。

对于临时使用的产品，使用更便宜的钩/环变体。用于纸尿裤的这类封闭接合例如描述于wo96/22065、ep719533、ep721770和wo95/25496中。

许多纸尿裤封闭系统包括位于前腰围上的纤维材料（即所谓的定位区）和作为配对物的纸尿裤后腰带。纸尿裤后腰带由多层的层压件构成，并且在至少一面上具有在纸尿裤封闭时钩在定位区中的材料。

为了提高穿着舒适性，这些纸尿裤后腰带层压件含有弹性组件，这些弹性组件通过弹性部分的回复力确保与身体形状适配。为了舒适的触觉感觉，通常以膜形式引入的弹性组件配备有纺织覆盖材料。

研究表明，在纸尿裤后腰带封闭时，产生最大约10n的力。在实施拉伸应力后，纸尿裤后腰带由于其弹性而基本上重新复位。0至100%伸长率，即0至10n的范围被称为功能性范围。

用于由弹性膜和无纺布制造层压件的最常见方法是热粘合或胶粘。

在热粘合时，借助压印辊(＝雕刻钢辊)将膜材料与无纺布通过高温和高压部分熔融以进行接合。该方法的缺点是，膜被损坏并且可能产生所谓的“钉眼”。此外，该方法仅产生点状接合。

为了制造几乎所有的商业纸尿裤元件，目前还使用胶粘剂。这也导致气味影响，例如由于释放苯乙烯。

婴儿穿着纸尿裤若干年并且经常一天24小时。因此，要求纸尿裤应尽可能不含有害物质。在传统的纸尿裤中，迄今为止几乎不能避免在纸尿裤后腰带中弃用胶粘剂。在几乎所有传统的纸尿裤后腰带中，上部和下部的无纺布层迄今为止与位于其间的弹性膜借助胶粘剂接合。

出于生态原因，使用胶粘剂也是令人担心的。为了制造纸尿裤后腰带，估计每年使用超过22000吨的胶粘剂。此外，使用这种胶粘剂还带来额外的成本。

ep3082702b1描述了用于形成弹性的无纺布层压件的方法。该层压件被引导通过两个辊之间的第一间隙。其中一个辊具有槽。然后，该层压件被引导通过由结合辊形成的第二间隙。该结合辊配备有图案。该图案优选覆盖无纺布外表面的总面积的10至60%。

ep2951016b1描述了制造无胶粘剂的层压件的方法。由热塑性层和施加在其上的无纺布层制成的基材借助通过红外辐射将热供应到热塑性层中和随后的压制和此后的冷却而接合成层压件。

de10304370b4描述了制造横向弹性的材料带的方法，该材料带由柔性、弹性的聚合物载体膜构成，其中在载体膜的上表面和下表面上施加无纺布带。通过呈网格状布置的点焊面形式的焊接接合，进行接合以产生层压件。

ep0714351b1描述了由纤维无纺布和弹性体膜来制造膜的方法。在接合单元中，弹性体膜与无纺布接合。在此，弹性体挤出物在高于其软化点的温度下挤出，在此使用的挤压辊制造了弹性体膜与无纺布之间的面状接合。然后，层压件经历拉伸过程。在这种方法中，形成由弹性层和无纺布制成的面状形成物。弹性层在层压件的整面上与无纺布接合。这种层压件仅能不充分地激活。

ep1921192a1描述了由无纺布和聚合物膜制成的多层弹性材料带。至少一个无纺布层在挤出之后和在与聚合物膜接合之前借助水射束进行加固，以使得该无纺布层在横向方向上是可容易拉伸的并且该材料带可弹性变形。

ep2228200a1描述了用于纸尿裤封闭元件的弹性层压件。该弹性层压件具有由非织造物制成的外层，在所述外层之间至少局部粘合有弹性膜。这两个外层之一由水刺无纺布构成。该无纺布在弹性膜的区域中在轴向上拉伸。

ep2406070b2描述了用于纸尿裤封闭元件的弹性层压件。该弹性层压件具有由非织造物制成的外层与粘合在所述外层之间的弹性膜。这两个外层之一由在轴向上拉伸的水刺无纺布构成。该弹性层压件的层通过点状超声波焊接或胶粘剂接合。

在wo2006/024394a1中描述了制造卫生用品的无纺布/膜层压件的方法。将起始无纺布带与起始膜带一起引导到加热滚筒上。在那里，两个带一起加热到高于膜带的微晶熔点且低于无纺布带的微晶熔点的温度。无纺布带紧靠在滚筒上。接着，将在加热滚筒上形成的复合体在压印工具中固定和冷却。该压印工具由压印辊和橡胶辊构成。然后将该复合体供应至拉伸。所述拉伸通过环形轧制辊在横向方向上进行。

本发明的目的提供弹性纸尿裤元件，其在健康方面是不令人担心的并且在生态上是可持续的。该纸尿裤元件不应释放气味。此外，它应具有良好的抗撕裂强度和最佳的伸长特性。此外，它应提供舒适的触觉并且在拉伸时提供足够的、但不过高的阻力，从而让使用者感觉到拉伸应力是舒适的。在此，各层的结构不应受到热损坏，以便保持层压件的机械性能。在消除拉伸应力之后，该层压件由于其弹性应当基本上重新复位。该纸尿裤元件应确保舒适的穿着舒适性和有利的合身。

根据本发明，该目的通过根据并列独立权利要求的纸尿裤元件、方法和用途来实现。优选的变体方案可以从从属权利要求、说明书、实施例和附图中得出。

根据本发明，该纸尿裤元件具有非织造物外层与弹性层的有针对性取向的接合区域。这些接合区域包括区，在所述区中非织造物材料存在于弹性层的凝固材料中。该弹性层借助浇注膜挤出(浇注挤出)引入所述非织造物外层之间，其中这些层的接合借助结构化辊来实现，该结构化辊根据本发明有针对性形成所述接合区域，这通过所述辊将未经热影响的非织造物材料在所选位置处压入到熔融液态的弹性层中和/或将熔融液态的弹性材料压入到非织造物层中来进行。

根据本发明，这种层压件用作纸尿裤元件。在此，尤其已证明用作纸尿裤封闭元件，优选用作纸尿裤后腰带是有利的。该层压件还适合用作纸尿裤前腰围，其至少部分具有由该层压件制成的弹性条带。

所述层压件的制造除了挤出机的熔融功率之外不需要其它能量。熔体在辊之间冷却。由此使熔体凝固并且形成本发明的接合区域，这些接合区域通过如下方式实现，即非织造物层不经受来自外部的热负荷，如例如在超声波焊接或加热辊的情况下那样。由此减少了钉眼。根据本发明，绝不需要胶粘剂来制造层压件。

通过借助浇注挤出来选择性加热弹性层并同时在接合步骤本身中跨过该非织造物外层产生从内向外的热流，保持了该弹性层的支撑结构。通过在接合过程本身中确保从内向外的热流，实现了具有作为纸尿裤后腰带的特别有利性能的层压件。

从内向外的热流在此可以有针对性地被控制。在本发明的一个特别有利的实施方案中，为此使用至少一个冷却辊。通过降低冷却辊的表面温度，可以特定地提高从内向外流动的热能流，以实现最佳的纸尿裤后腰带或纸尿裤前腰围层压件。

弹性聚合物膜在挤出之后优选在高于210℃的温度下以熔融液态形式存在。优选地，在接合步骤中通过辊进行冷却，冷却超过100℃，优选超过150℃，特别是超过160℃，以使得在用于将层接合的第一辊对之后，所述层压件几乎处于室温下。

在本发明的一个变体方案中，在接合步骤中使用具有不同表面温度的辊。由此可以将热流分开，以使得跨过其中一个非织造物层的向外流动的热流比跨过另一个非织造物层更大。通过这两个向外流动的热量的有利比率，可以在所述层压件中实现用作纸尿裤后腰带或纸尿裤前腰围的最佳性能。

冷却辊可以配备有凸起并且因此造成压印。也可以使用两个冷却辊。也可以使光滑的冷却辊与具有凸起、不被冷却的辊共同作用，或使具有凸起的冷却辊与光滑的不被冷却的配对辊共同作用。所述辊例如可以由金属材料和/或橡胶类材料构成。

根据本发明，该层压件具有包含非织造物材料和凝固弹性材料的接合区域。在将该弹性材料挤出到非织造物带之间后，在所选区域中将无纺布材料压入到仍处于熔融液态状态的弹性层中。形成了这样的区，在这些区中非织造物材料形状配合地存在于弹性层的凝固材料中。因此，实现了由凝固弹性材料和非织造物制成的有针对性取向的接合区域。与传统的方法相比，不在整面上进行压制。

本发明的接合区域优选被设计为条带状和/或桥状和/或槽状和/或菱形状。所述接合区域可以被设计为依次布置的多个排。在一排内，直线和/或波浪形的走向是可能的。接合区域的取向优选垂直于纸尿裤后腰带或纸尿裤前腰围的牵拉方向，以使得各排与纸尿裤后腰带或纸尿裤前腰围的牵拉方向横向地取向。

对于最佳的纸尿裤后腰带层压件或纸尿裤前腰围层压件而言重要的是突出的区域与下沉的区域的比率，该比率在所使用的结构化辊中也被称为桥/槽比。

优选地，所述接合区域包含该层压件的总面积的小于90%。在本发明的一个特别有利的实施方案中，本发明区域可以甚至为小于该层压件总面积的80%，优选小于70%，尤其小于60%。此外，所述接合区域优选包含该层压件总面积的大于10%，优选大于20%，尤其大于30%。

被证明特别有利的是，所述接合区域具有大于0.1mm，优选大于0.3mm，尤其大于0.6mm的宽度和/或小于8mm，优选小于6mm，尤其小于4mm的宽度。所述接合区域优选以条带状的形式与纸尿裤后腰带或纸尿裤前腰围的牵拉方向横向地取向。

已经令人惊讶地发现，有针对性地在特定区域中压制的层压件极其好地适合于用作纸尿裤后腰带或纸尿裤前腰围。在激活时，由此使得其中一个非织造物层在横向方向上的最佳过度拉伸成为可能，其中在这一非织造物层内，在非织造物纤维之间存在的内部结合点大部分被破坏。同时，其中另一个非织造物层通过与纸尿裤后腰带或纸尿裤内腰围的牵拉方向横向的纤维绒（faserflor）取向而经历横向方向上的定向，并且保持为吸收力的，以用作纸尿裤后腰带或纸尿裤前腰围。

在本发明的一个优选变体方案中，该接合区域具有位于外部的区，在这些区中所述外层的非织造物材料以被压缩、但不完全熔融的形式存在，和/或在这些区中所述外层的非织造物材料以不部分熔融的形式存在。

在这些接合区域之间布置多个区域，在这些区域中各自非织造物层的纤维大部分不以与弹性材料形状配合地接合的形式存在。这些区域仅仅可忽略地有助于各层的接合，因为仅仅在紧靠的接触面上在弹性层和各自的非织造物层之间存在弱粘附。

这些“非接合区域”优选具有总面积的大于10%，尤其大于20%，优选大于30%的比例。优选地，在这些区域中，纤维的大于50%，优选大于65%，尤其大于80%不以与弹性层的材料形状配合地接合的形式存在。

被证明特别有利的是，这些非接合区域具有大于0.1mm，优选大于0.3mm，尤其大于0.6mm的宽度和/或小于8mm，优选小于6mm，尤其小于4mm的宽度。非接合区域优选以条带状的形式与纸尿裤后腰带或纸尿裤前腰围的牵拉方向横向地取向。

为了实现所述接合区域，优选使用具有表面结构的辊，其具有大于100μm，优选大于300μm，尤其大于500μm和/或小于1.8mm，优选小于1.6mm，尤其小于1.4mm的凸起高度。

在本发明的一个特别有利的实施方案中，至少一个非织造物层由梳理无纺布构成。梳理在制造无纺布时用于将松散的纺织纤维第一次取向以产生无纺布。所使用的梳理无纺布优选由聚丙烯纤维和/或不同纤维类型的混合物，例如聚丙烯/粘胶、聚丙烯/聚酰胺、聚丙烯/聚酯等构成。根据本发明，在制成的纸尿裤后腰带或纸尿裤前腰围中，初始存在于梳理非织造物层内的结合点大部分被破坏。

相反，另一个非织造物层在其基本结构方面得以保持，并且形成吸收力的功能性无纺布。根据本发明，该第二非织造物层由水刺无纺布构成。通过借助水射束的加固，该无纺布层在横向方向上具有高的可拉伸性。通过水射束针刺，无纺布中的纤维重新定向，从而将初始的二维纤维取向转变为三维纤维定向。纤维更强地嵌入到无纺布中。该非织造物层优选具有5-80g/m²，优选10-70g/m²，尤其15-25g/m²的比重。

优选地，水刺无纺布层是由连续长丝制成的无纺布。它们由于其制造过程而提供纤维绒，其被设计为环状并且因此为钩提供足够的锚固可能性。

可以使用可纺丝的聚合物，例如聚酯、pla、聚烯烃，尤其聚丙烯和聚乙烯作为用于制造连续长丝的材料。特别优选地，它们由聚丙烯材料和/或聚乙烯材料构成。

所述弹性层优选是聚丙烯/聚乙烯嵌段共聚物。该弹性膜尤其具有5-140g/m²，优选10至130g/m²，优选20-40g/m²的比重。根据本发明，完全弃用含苯乙烯的聚合物。

本发明的其它优点和特征从借助附图对实施例的描述中并且从附图本身中得出。

图1示出了穿过本发明的纸尿裤元件的截面。该层压件包括弹性层1，该弹性层布置在由非织造物制成的两个外层2、3之间。在该实施例中，在看向该图时上部的非织造物层2是水刺无纺布，其中使用由连续长丝制成的纺粘型无纺布。

第二非织造物层3是梳理无纺布，其初始地在加工成层压件之前通过结合点加固。在此，使用被称为热粘合的技术。热粘合是用于热加固无纺布的方法。由此显著提高结合强度，并且还可以构造轻质无纺布。根据本发明，在制造层压件时，在其中层压件优选通过环形轧制在横向方向上拉伸的激活步骤中，梳理非织造物层3的这些内部结合点基本上被破坏。

同时，在激活时，由水刺无纺布制成的另一个非织造物层2保持为功能性和吸收力的。在激活时，在非织造物层2中，水刺连续长丝在横向方向上定向。

本发明的层压件具有作为纸尿裤后腰带或纸尿裤前腰围的最佳性能，因为其一方面能够良好地拉伸，但仍然产生足够的对抗力，以使得顾客在拉伸纸尿裤后腰带或纸尿裤前腰围时具有舒适的感觉。

纸尿裤后腰带在封闭时优选建立最大约10n的力。在消除拉伸应力之后，本发明的纸尿裤后腰带由于其弹性而基本上重新复位。

如果本发明的纸尿裤元件被制造为纸尿裤后腰带，则其优选具有30至120mm，尤其40至100mm，优选50至80mm的宽度和/或优选40至200mm，尤其60至180mm，优选80至160mm的长度。

如果本发明的纸尿裤元件被制造为纸尿裤前腰围，则证明特别有利的是，纸尿裤前腰围至少局部具有本发明层压件的弹性条带。所述纸尿裤前腰围优选具有10至160mm，尤其20至140mm，优选30至120mm的宽度和/或优选300至800mm，尤其400至600mm的总长度。如果纸尿裤前腰围配备有本发明层压件的弹性条带，则这些条带优选具有40至200mm，尤其60至180mm，优选80至160mm的长度。

在该实施例中，使用由弹性聚烯烃制成的单膜作为弹性层1。优选地，其是热塑性聚合物。在此，尤其使用聚丙烯/聚乙烯嵌段共聚物，例如exxonvistamaxx类型系列（基于pp）：vm6102或vm6202或vm7810和/或dowinfuse类型系列（基于pe）：infuse9507、infuse9107。

根据本发明，在层压件中有针对性地引入接合区域4，所述接合区域与区域5相比在层压件的各层1、2和3之间具有强得多的结合。层1、2和3之间起作用的结合力在接合区域4中高达区域5中的大于3倍，优选5倍，尤其大于10倍。

在接合区域4中，该非织造物材料压入到弹性层1的熔融液态材料中，其中根据本发明在接合过程中不从外部供应热量。本发明的接合区域4具有不同的区6、7。在位于外部的区6中，非织造物层2的无纺布材料虽然被压缩，但不部分熔融和/或不完全熔融。在外部的区6中，不必强制性存在凝固弹性材料与非织造物材料的形状配合的接合。

在所述接合区域4的内部的区7中，存在凝固弹性材料与非织造物材料的形状配合的接合。在此，非织造物材料不必是部分熔融的，而是纤维可以仅被压入到弹性熔体中，以使得在弹性层1凝固之后存在形状配合的接合。替代地，在内部的区7中，非织造物材料的至少单个纤维可为部分熔融的。还可能的是，在内部的区7中，该非织造物材料以完全熔融的形式存在于该弹性熔体中。在所有情况下，在内部的区7中在弹性材料凝固之后存在非织造物材料与弹性层1的凝固材料的形状配合的接合。

图1中所示的三层层压件在辊对之间相互接合，其中在看向该图时，具有凸起的成型辊从上方将非织造物层2压入到弹性层1中，并且从下方布置具有光滑表面的配对辊。在图1所示的层压件的制造中，冷却辊用作配对辊。冷却辊为钢辊。从上方作用的结构化辊是由橡胶类材料制成的不被冷却的辊。

用于接合的辊以一定间距运行。在冷却辊和橡胶辊之间设定固定的间距。该间距为组合的三个层1、2、3的厚度的至少20%。

接合区域8与接合区域4相对。它们通过如下方式形成，即将非织造物层2压入到弹性层1中的成型辊的凸起的压力传播，并因此在接合区域8中将弹性层1压入到非织造物层3中。由此形成位于内部的区9，在该区中非织造物材料形状配合地存在于弹性层1的凝固材料中。

在此，非织造物材料不必是部分熔融的，而是纤维可以仅被压入到弹性熔体中，以使得在弹性层1凝固之后存在形状配合的接合。替代地，在内部的区9中，非织造物材料的至少单个纤维可以是部分熔融的。还可能的是，在内部的区9中，该非织造物材料以完全熔融的形式存在于该弹性熔体中。在所有情况下，在内部的区9中在弹性材料凝固之后存在非织造物材料与弹性层1的凝固材料的形状配合的接合。

此外，接合区域8具有位于外部的区10，在该区中非织造物层3的无纺布材料虽然被压缩，但以不部分熔融和/或以不完全熔融的形式存在。在外部的区10中，不必强制性地存在凝固弹性材料与非织造物材料的形状配合的接合。

根据本发明，纸尿裤元件在接合区域4、8之间具有区域11，在所述区域中各自非织造物层2、3的纤维大部分以不熔融和/或以不部分熔融的形式存在。纤维可仅在弹性层1的界面5上是熔融或部分熔融的。

区域11占层压件总面积的比例优选大于10%，尤其大于20%，优选大于30%和/或小于60%，尤其小于50%，优选小于40%。

在区域11的位于外部的区中，非织造物层2、3的纤维基本上不受热影响，因为这些纤维根据本发明不经受来自外部的热负荷。在区域11中，在激活步骤时仅存在由于在横向方向上拉伸所致的对纤维的机械影响。

所述层压件优选具有大于10g/m²，尤其大于30g/m²，优选大于40g/m²和/或小于400g/m²，尤其小于300g/m²，优选小于200g/m²的比克重。在本发明的一个特别有利的实施方式中，克重为50至150g/m²。

在该实施例中，接合区域4、8和非接合区域11被制造为条带状的，其中所述条带具有与纸尿裤元件的牵拉方向横向的走向。该条带具有0.5mm至2mm的宽度。在该实施例中，接合区域4、8和非接合区域11一样宽并且两者都具有1.2mm的宽度，以使得接合区域4、8与非接合区域11的面积比例相同。