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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fertigungsstraße zum Herstellen
von Einwegabsorptionsartikeln aus Schüttgut-Ausgangspolymermaterialien, einschließlich fabrikneuen
und prozessgekoppelt recycelten Polymermaterialien.
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HINTERGRUND
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Einwegabsorptionsartikel
werden oft auf Hochgeschwindigkeitskonverteranlagen unter Verwendung
von kontinuierlichen Bahnen aus Stoffen, Folien, Schaumstoffen,
elastischen Materialien usw. als Ausgangsmaterialien hergestellt,
die von Bahnerzeugern in einer verpackten Form (z. B. als gewundene
Rollen oder girlandenartige Schachteln) transportiert und ausgepackt
(z. B. abgewickelt oder auseinandergezogen) werden, um als kontinuierliche
Bahn in die Konverteranlage geführt
zu werden. In den Konverteranlagen bearbeiten verschiedene Konvertierungsvorgänge die
Bahnen, um sie zu Bestandteilen von Einwegabsorptionsartikeln umzuwandeln,
die schließlich
zu einer Verbundstoffbahn verbunden werden, die letztlich zu einzelnen
Endartikeln geschnitten wird.
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Leider
wirft das Verpacken und Transportieren kontinuierlicher Bahnen mehrere
Probleme auf. Erstens kann das Verpacken und Transportieren oft das
Bahnenmaterial, besonders die Bahnen, welche ihre ursprünglichen
Eigenschaften wie vor dem Verpacken beibehalten müssen, irreversibel
verändern. Zum
Beispiel kann eine weiche, stark aufgebauschte Bahn infolge des
Aufwickelns der Rolle kontinuierlich flach werden oder infolge der
girlandenartigen Faltung intermittierend verformt werden. (Beim
Aufwickeln zu einer Rolle ist die Bahn Kompressionskräften ausgesetzt,
die oft sowohl zum Halten der Bahn in der Rollenformation als auch
für ein
nachfolgendes Abwickeln der Bahn von der Rolle erforder lich sind. Außerdem entwickelt
die Bahn, wenn sie in einer Girlandenkonfiguration in einer Schachtel
verpackt ist, aufgrund dessen, dass sie gebeugt und komprimiert ist,
oft ein permanentes Kriechverhalten in den gefalteten Abschnitten
der girlandenartigen Bahn.) Zweitens müssen Bahnen oft mit speziellen
Festigkeitseigenschaften versehen sein, um sie für die Aufwicklung auf Rollen
oder girlandenartige Faltung geeignet zu machen. Diese Eigenschaften
werden oft durch das Auftragen spezieller Zusatzstoffe, die die
gewünschten
Eigenschaften des Endprodukts beeinträchtigen oder gefährden und/oder
die Kosten der Bahn erhöhen
können,
auf diese Bahnen erreicht. Ähnliche
negative Wirkungen können
auftreten, wenn vor dem Aufwickeln der Rolle die Bahnen mit antistatischen
Lösungen
besprüht
werden, um ein nachfolgendes Aneinanderkleben der Schichten während des
Abwickelns der Bahn zu vermeiden oder zu minimieren. Drittens benötigen Bahnen
oft relativ teure automatische Hochgeschwindkeitsvorrichtungen zum
Auf- und Abwickeln und qualifiziertes Personal, das sie bedient
und stützt.
Viertens müssen
die Materialeigenschaften, die nicht von einer verpackten Bahn bereitgestellt
werden können, durch
Konvertierungsvorgänge
bereitgestellt werden, die speziell entwickelt wurden, um die Bahn
weicher, dünner,
dicker, elastisch, absorbierend, tuchartig, atmungsaktiv, ästhetisch
usw zu machen. Diese Vorgänge
führen
zu mehr Kosten und Zeit beim Entwickeln neuer Produkte.
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Demzufolge
wäre es
vorteilhaft, die Notwendigkeit der Verpackung und des Transports
der Bahnen zu den Produktkonverteranlagen zu reduzieren oder zu
beseitigen, indem ein neues Verfahren bereitgestellt wird, das von
den Materialbildungsvorgängen
bis zu den Produktkonvertierungsvorgängen kontinuierlich ist. Da
die Bahnbildungsvorgänge
kontinuierlich ohne Unterbrechungen ablaufen müssen, um eine Verfestigung
geschmolzener Polymermaterialien innerhalb der Bahnbildungsvorrichtungen
zu vermeiden, und die Produktkonvertierungsvorgänge aufgrund verschiedener
Funktionsstörungen
oder Produktionsausfälle
Unterbrechungen aufweisen können,
wäre es
für das
neue Verfahren ferner vorteilhaft, die Polymermaterialien, die von
den Bahnbildungsvorgängen
während
der Pro duktionsausfälle erzeugt
werden, zurückzuführen. Es
wäre ferner
vorteilhaft, die recycelten Materialien in dem neuen Verfahren wiederzuverwenden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Infolge
der vorstehend erörterten
Schwierigkeiten und Probleme ist eine neue Fertigungsstraße zum Herstellen
von Einwegabsorptionsartikeln entdeckt worden, die die Notwendigkeit
nach verpackten Bahnen reduzieren oder beseitigen kann. Die Fertigungsstraße beinhaltet
ein kontinuierliches Verfahren, das die Bahnbildungsvorgänge, speziell
Vliesbahnbildungsvorgänge,
mit den Produktkonvertierungsvorgängen verbindet. Die Fertigungsstraße nutzt
Schüttgut-Ausgangspolymermaterialien,
sowohl fabrikneue Polymermaterialien als auch Polymermaterialien,
die recycelt und auf der Fertigungsstraße sind, um auf der Fertigungsstraße bei der
Herstellung von Einwegabsorptionsartikeln wiederverwendet zu werden.
Die Fertigungsstraße
kann ein Einproduktbahnbetrieb oder ein Mehrproduktbahnbetrieb sein.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fertigungsstraße, die
die Oberschicht und die Unterschicht extrudiert und aus den extrudierten
Polymermaterialien bildet und diese Bestandteile mit einem Absorptionskern
kombiniert, der außerhalb
der Fertigungsstraße
hergestellt wird und der Fertigungsstraße als eine kontinuierliche Bahn oder einzelne Objekte
zugeführt
wird. Die Fertigungsstraße
beinhaltet ferner eine oder mehrere Schneidvorrichtungen, die benachbart
sind zu der beweglichen Oberfläche,
um einen Beschnitt zu schneiden und Seitenkonfigurationen der Oberschicht
und der Unterschicht zu bilden. Die Fertigungsstraße beinhaltet
ferner eine Recyclingstation zum Sammeln und Recyceln des Beschnitts
und der Vliesmaterialien der Oberschicht oder der Unterschicht zu
einem recycelten Material. Die Fertigungsstraße beinhaltet ferner ein oder
mehrere Bindemodule, die benachbart sind zu der beweglichen Oberfläche, um
das recycelte Material für das
Verbinden der Unterschicht, der Oberschicht und des Absorptionskerns
miteinander bereitzustellen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird umfassender verstanden und weitere Vorteile
werden offensichtlich, wenn auf die folgende ausführliche
Beschreibung der Erfindung und die beiliegenden Figuren Bezug genommen
wird. Die Figuren sind lediglich repräsentativ und sollen den Schutzumfang
der beiliegenden Ansprüche
nicht beschränken.
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1 ist
eine Draufsicht einer beispielhaften Windel, die mit der Fertigungsstraße der vorliegenden
Erfindung hergestellt werden kann; dargestellt in einem flach ausgebreiteten
Zustand, wobei die zum Träger
weisende Seite der Windel zum Betrachter ausgerichtet ist;
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2 ist
eine Querschnittsansicht der Windel in 1, vorgenommen
entlang der Schnittlinie 2-2;
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3 ist
ein Materialverfahrensfließschema einer
Ausführungsform
der Fertigungsstraße
der vorliegenden Erfindung zum Herstellen von Einwegabsorptionsartikeln;
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4 veranschaulicht
eine Prinzipskizze einer Recyclingstation, die in der Fertigungsstraße, die in 3 dargestellt
ist, enthalten ist.
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5 ist
ein Materialverfahrensfließschema einer
anderen Ausführungsform
der Fertigungsstraße
der vorliegenden Erfindung zum Herstellen von Einwegabsorptionsartikeln;
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6 ist
eine Prinzipskizze eines Spinnvliesrecyclingsystems der vorliegenden
Erfindung während
eines Normalbetriebs der Fertigungsstraße der vorliegenden Erfindung;
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7 ist
eine Prinzipskizze des Spinnvliesrecyclingsystems, das in 5 dargestellt
ist, zu Beginn eines Ausfalls auf der Fertigungsstraße der vorliegenden
Erfindung;
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8 ist
eine Prinzipskizze des Spinnvliesrecyclingsystems, das in 5 und 8 dargestellt ist,
während
eines Ausfalls auf der Fertigungsstraße;
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9 ist
eine Prinzipskizze eines Schmelzblasrecyclingsystems der vorliegenden
Erfindung während
eines Normalbetriebs auf der Fertigungsstraße der vorliegenden Erfindung;
und
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10 ist
eine Prinzipskizze eines Schmelzblasrecyclingsystems der vorliegenden
Erfindung während
eines Ausfalls auf der Fertigungsstraße der vorliegenden Erfindung;
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung reduziert oder beseitigt die Notwendigkeit
nach Verpackung und Transport der Bahnen (z. B. Rollen von Bahnen)
von einer Bahnerzeugungseinrichtung zu einer Bahnkonvertierungseinrichtung,
die Einwegabsorptionsartikel herstellt. Die vorliegende Erfindung
beinhaltet eine Bahnbildungstechnologie, insbesondere eine Vliesstofftechnologie,
in einem kontinuierlichen Fertigungsstraßenverfahren zur Herstellung
von Einwegabsorptionsartikeln. Die vorliegende Erfindung beinhaltet
eine Recyclingtechnologie zum Recyceln von Vliesmaterialien auf
der Fertigungsstraße
der vorliegenden Erfindung und zum Wiederverwenden der recycelten
Materialien bei der Herstellung von Einwegabsorptionsartikeln der
vorliegenden Erfindung.
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Terminologie
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Ein „Einwegabsorptionsartikel" bezieht sich hierin
auf eine Vorrichtung, die normalerweise Flüssigkeiten absorbiert und einbehält. In bestimmten Fällen bezieht
sich der Ausdruck hierin auf Vorrichtungen, die am Körper oder
in der Nähe
des Körpers des
Trägers
platziert werden, um vom Körper
abgegebene Exkremente und/oder Ausscheidungen zu absorbieren und
zurückzuhalten,
und schließt
solche Körperpflegeartikel
wie Babywindeln, Babyübungshöschen, Inkontinenzartikel
für Erwachsene,
Damenhygieneartikel, Babyschwimmwindeln, Wundkompressen und dergleichen
ein. In anderen Fällen
bezieht sich der Ausdruck hierin auf Schutzartikel, wie zum Beispiel
Lätzchen,
die die Fähigkeit
haben, Lebensmittel zu absorbieren, um Fleckenbildung auf der Kleidung
des Trägers
zu verhindern. In noch anderen Fällen
bezieht sich der Ausdruck hierin auf Vorrichtungen, die einen Wirkbestandteil – wie eine
Lotion, ein Shampoo, eine Seife, ein Poliermittel oder ein Reinigungsmittel – enthalten
können,
bis der Artikel von einem Verbraucher für seinen beabsichtigten Zweck
verwendet wird. Zu solchen Vorrichtungen können Waschlappen, Körpertücher, Körperwickel, Haustierpflegeartikel,
Reinigungs- und Polierartikel und dergleichen zählen.
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Der
Ausdruck „Einweg-" wird hier verwendet, um
Produkte zu beschreiben, die im Allgemeinen nicht dazu bestimmt
sind, gewaschen oder anderweitig wiederhergestellt oder in hohem
Maße in
ihrer ursprünglichen
Funktion wiederverwendet zu werden, d. h., vorzugsweise sind sie
dazu bestimmt, nach etwa 10-maligem Gebrauch oder etwa 5-maligem Gebrauch
oder etwa einmaligem Gebrauch weggeworfen zu werden. Vorzugsweise
werden solche Einwegartikel recycelt, kompostiert oder anderweitig
in einer umweltverträglichen
Weise entsorgt.
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Der
Begriff „Windel" bezieht sich hierin
auf Einwegabsorptionsartikel, die generell von Kleinkindern und
anderen inkontinenten Personen um den Unterleib herum getragen werden,
und schließt
Babywindeln, Babyübungshöschen, Babybadewindeln, Inkontinenzartikel
für Erwachsene
und dergleichen ein.
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Der
Begriff „Damenhygieneartikel" bezieht sich hierin
auf jeden Absorptionsartikel, der von Frauen getragen wird, um Menstruationsflüssigkeit
und andere Vaginalausscheidungen zu absorbieren und einzubehalten.
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Ein „Körperwickel" bezieht sich hierin
auf einen Artikel oder ein Kleidungsstück, das um den Körper getragen
wird, in der Regel, um einen therapeutischen Nutzen, wie zum Beispiel
Schmerzlinderung, Wundabdeckung, bereitzustellen oder eine andere Vorrichtung
oder einen anderen Artikel am Körper
zu halten.
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Der
Begriff „Bahn" bedeutet hierin
jedes kontinuierliche Material, einschließlich einer Folie, eines Vliesstoffes,
eines Schaumstoffes oder einer Kombination davon, oder ein trockenes Überlappungsmaterial,
einschließlich
Holzfaserstoff und dergleichen, mit einer Schicht oder mehreren
Schichten.
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Der
Begriff „Vliesmaterial" bezieht sich hierin auf
ein Material, das aus kontinuierlichen und/oder diskontinuierlichen
Fasern, ohne Webung oder Strickung, durch Verfahren wie Schmelzspinnen
und Schmelzblasen hergestellt wird. Das Vliesmaterial kann eine
oder mehrere Schichten umfassen, wobei jede Schicht kontinuierliche
oder diskontinuierliche Fasern enthalten kann.
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Der
Begriff „Folie" bezieht sich hierin
auf jede Polymerfolie, die bei der Herstellung von Einwegartikeln
geeignet ist, einschließlich
atmungsaktiven Folien.
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Der
Begriff „elastisch" bezieht sich hierin
auf jedes Material, das sich bei Anlegen einer Kraft an seine ursprüngliche,
entspannte Länge
ohne Reißen oder
Brechen bis zu seiner verlängerten
Länge dehnen
oder verlängern
kann und das nach dem Entfernen der angelegten Kraft im Wesentlichen
zu seiner ursprünglichen
Länge zurückkehren
kann.
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Der
Begriff „Polymermaterial" bezieht sich hierin
auf jegliche wärmehärtbare und
thermoplastische Materialien, einschließlich Zusammensetzungen, Mischungen
und Copolymeren. Der Begriff „Polymermaterial" kann auch verschiedene
Pigmente zum Bereitstellen gewünschter
Farben und/oder visueller Effekte einschließen.
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Der
Begriff „fabrikneues
Polymermaterial" oder „fabrikneues
Material" bezieht
sich hierin auf Materialien, die original hergestellt sind und nicht
für eine
sekundäre
Verwendung recycelt wurden.
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Der
Begriff „extrudieren" oder „Extrusion" bezieht sich hierin
auf ein Verfahren, bei dem ein erwärmtes Polymer durch eine oder
mehrere Öffnungen
oder Schlitze eines Blaskopfes zwangsgeführt wird, um einen Schmelzstrom
zu bilden.
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Der
Begriff „Schüttgut-Ausgangspolymermaterial" oder „Ausgangsmaterial" bezieht sich hierin auf
jedes Schüttgut-Polymermaterial,
das bei der Herstellung von Einwegabsorptionsartikeln oder einem
Bestandteil eines Einwegabsorptionsartikels geeignet ist. Das Ausgangsmaterial
kann in einer Schüttgutform
bereitgestellt werden, einschließlich Feststoffen, Halbfeststoffen
oder Lösungen
eines oder mehrerer Polymermaterialien. In der festen Form kann
das Ausgangsmaterial als Pellets, Granalien oder Teilchen bereitgestellt
werden. Das Ausgangspolymermaterial kann ein fabrikneues Polymermaterial,
ein recyceltes Polymermaterial oder eine Kombination davon sein.
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Ein „Spinnvliesmodul" bezieht sich hierin
auf eine Vorrichtung, die in der Lage ist, einen Schmelzstrom eines
Polymermaterials in einer Form kontinuierlicher Fasern zu erzeugen.
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Ein „Schmelzblasmodul" bezieht sich hierin auf
eine Vorrichtung, die in der Lage ist, einen Schmelzstrom eines
Polymermaterials in einer Form diskontinuierlicher Fasern zu erzeugen.
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Der
Begriff „diskontinuierliche
Fasern" oder „schmelzgeblasene
Fasern" bezieht
sich hierin auf Fäden
begrenzter Länge,
die normalerweise durch Fragmentierung einer oder mehrerer kontinuierlicher Fasern
durch einen Heißgasstrom
hergestellt werden und eine Länge
im Bereich von ungefähr
5 mm bis ungefähr
500 mm und einen Durchmesser von weniger als ungefähr 0,02
mm (20 Mikrometer) haben.
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Der
Begriff „Ausfall" oder „Unterbrechung" bezieht sich hierin
auf einen Produktionszustand auf der Fertigungsstraße der vorliegenden
Erfindung, wenn das kontinuierliche Herstellungsverfahren durch
irgendeine Funktionsstörung
eines der Konvertierungsvorgänge
und/oder Bahnbildungsvorgänge, die
zur Herstellung fehlerhafter Produkte führt, unterbrochen wird.
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Beispielhafte Einwegabsorptionsartikel
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Ein
Beispiel eines Einwegabsorptionsartikels, der von der Fertigungsstraße der vorliegenden Erfindung
erzeugt werden kann, ist in 1 und 2 dargestellt.
Die Windel 100 enthält
vorzugsweise eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht 104, eine
flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht 106 gegenüber der
Oberschicht 104 und einen Absorptionskern 108,
der dazwischen angeordnet ist. Die Oberschicht 104 des
Einwegabsorptionsartikels 100 berührt die Haut eines Trägers und
ermöglicht
es Körperflüssigkeiten,
durch die Oberschicht 104 in den Absorptionskern 108 einzudringen.
Die Oberschicht 104 kann aus einem Verbundwerkstoff hergestellt sein,
einschließlich
einer Vlieslage, um den Durchgang von Körperflüssigkeiten bereitzustellen,
Elastiksträngen,
die an der Vlieslage befestigt sind, um einen besseren Sitz um den
Körper
des Trägers
(einschließlich
Beinen, Taille oder ganzem Unterleib) bereitzustellen, oder jeglichem
anderen Element, das geeignet ist, um bessere Verbindung der Oberschicht 104 mit
der Haut des Trägers
bereitzustellen. Die Oberschicht 104 der Windel 100 enthält vorzugsweise
eine Vlieslage 110 und Elastikstränge 112, die die elastisch
gemachten Sperrbeinbündchen 114 und Beinelastikteile 116 bilden,
um einen Auslaufschutz um die Beine des Trägers herum bereitzustellen.
Die Oberschicht 104 ist vorzugsweise so gefaltet, dass sie
die elastisch gemachten Sperrbeinbündchen 114, die die
Elastikteile 112 einschließen, bildet.
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Die
Unterschicht 106 verhindert, dass die Körperflüssigkeiten durchlaufen. Die
Unterschicht 106 kann aus einem Verbundwerkstoff hergestellt sein,
der eine Vlieslage 120 und eine atmungsaktive Folie 122 einschließt. Die
Vlieslage 120 stellt vorzugsweise sowohl ein tuchartiges
Aussehen der Außenschicht
der Windel 100 als auch ein Befestigungsmittel für ein Klettverschlusssystem
bereit. Die atmungsaktive Folie 122 stellt Komfort für den Träger und
Widerstand für
die Kör perflüssigkeiten
bereit. Die Unterschicht 106 kann jedes andere Material oder
Element umfassen, das zum Bereitstellen eines gewünschten
Vorteils geeignet ist.
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Der
Absorptionskern 108 absorbiert die Körperflüssigkeiten und hält sie zurück. Der
Absorptionskern 108 kann jedes geeignete Material einschließen, das
in der Lage ist, einzelne Superabsorber-Teilchen (SAP) innerhalb
des Absorptionskerns zu suspendieren und zu trennen. Der Absorptionskern 108 kann
aus einem oder mehreren Bauteilen aufgebaut sein, wobei jedes Bauteil
dazu gedacht ist, eine bestimmte Funktion bei der Beeinflussung
oder der Handhabung der Körperflüssigkeiten
auszuführen.
Der Absorptionskern 108 der Windel 100 beinhaltet
vorzugsweise einen zweiteiligen Aufbau: einen Aufnahmekern 130 zur
schnellen Aufnahme von Körperflüssigkeiten
und einen Speicherkern 132 zum Speichern der Flüssigkeiten
innerhalb des Kerns 108. Der Aufnahmekern 130 ist
vorzugsweise ein Vliesmaterial mit einer offenen Struktur, um ein schnelles
Durchdringen eines Flüssigkeitsschwalles durch
die Struktur zu erleichtern. Der Speicherkern 132 ist vorzugsweise
eine Kombination aus einem Vliesmaterial 134 und SAP 136,
dessen Teilchen vorzugsweise an den Fasern 138 des Vliesmaterials 134 befestigt
sind, um die Teilchen 136 innerhalb des Speicherkerns 132 zu
suspendieren und zu trennen.
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Die
Windel 100 beinhaltet vorzugsweise ein Befestigungssystem
zum Halten der Windel 100 um den Unterleib des Trägers herum.
Das Befestigungssystem kann jegliche geeigneten Befestigungsmittel umfassen,
zum Beispiel Klebestreifen-Befestigungsmittel oder Klettverschluss-Befestigungsmittel.
Die Windel 100 der vorliegenden Erfindung beinhaltet vorzugsweise
ein Klettverschluss-Befestigungssystem 140, das Hakenabschnitte 142,
die an der Oberschicht 104 befestigt sind, und einen Schlaufenabschnitt 144,
der aus nichtgewebten Fasern des Vliesmaterials 120 der
Unterschicht 106 besteht, beinhaltet.
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Die
Oberschicht 104 ist vorzugsweise mit der Unterschicht 106 und
dem Absorptionskern 108 der Windel 100 mit einem
Bindungsmaterial 150 verbunden, das in jeder geeigneten
Form bereitgestellt werden kann, zum Beispiel als kontinuierliche
oder diskontinuierliche Fasern, Kügelchen, Spiralen, Punkte oder Überzugsschichten.
Es sollte jedoch erwähnt werden,
dass die Bestandteile der Windel 100 als Alternative oder
in Kombination dazu mit jedem in der Technik bekannten Bindungsmittel
verbunden werden können,
zum Beispiel mit Heißverklebungen, Druckbindungen,
Ultraschallbindungen, dynamisch-mechanischen Bindungen oder jedem
anderen geeigneten Befestigungsmittel oder Kombinationen dieser
Befestigungsmittel.
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Fertigungsstraße – Erste
Ausführungsform
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3 veranschaulicht
ein Materialverfahrensfließschema
einer Ausführungsform
einer Fertigungsstraße 200 der
vorliegenden Erfindung zum Herstellen von Einwegabsorptionsartikeln – insbesondere
der in 1 und 2 dargestellten Windel 100 – aus Schüttgut-Polymermaterialien.
Die Schüttgut-Polymermaterialien
schließen
sowohl fabrikneue Polymermaterialien als auch recycelte Polymermaterialien
ein. Die Fertigungsstraße 200 beinhaltet
vorzugsweise eine Unterschichtstation 210, eine Kernstation 220 und
eine Oberschichtstation 230 zum Bereitstellen der Unterschicht 106,
des Absorptionskerns 108 bzw. der Oberschicht 104.
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Unterschichtstation
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Bezugnehmend
auf 3 kann die Unterschichtstation 210 jede
geeignete Anzahl an Spinnvliesmodulen 300 zum Bereitstellen
kontinuierlicher Fasern und/oder an Schmelzblasmodulen 400 zum Bereitstellen
diskontinuierlicher Fasern und/oder an Folienmodulen 500 zum
Bereitstellen kontinuierlicher Folien einschließen. Die Spinnvliesmodule 300,
die Schmelzblasmodule 400 und die Folienmodule 500 können im
Bezug zueinander in jeder wünschenswerten
Reihenfolge angeordnet sein. 3 veranschaulicht
eine Ausführungsform
der Unterschichtstation 210 einschließlich des Spinnvliesmoduls 300 zum
Bereitstellen kontinuierlicher Fasern 310, des Schmelzblasmoduls 400 zum
Bereitstellen dis kontinuierlicher Fasern 410 und des Folienmoduls 500 zum
Bereitstellen einer kontinuierlichen Folie 510.
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Das
Spinnvliesmodul 300 und das Schmelzblasmodul 400 können mit
jeder geeigneten herkömmlichen
Vorrichtung, die normalerweise bei der Herstellung von Vliesmaterialien
verwendet wird, hergestellt werden und von solchen Lieferanten wie zum
Beispiel Asson Engineering Inc., Florida 33301, USA; Hills, Florida
32904, USA; Reifenhauser, Deutschland; JM Laboratories, Nordson,
Georgia, 30534, USA; und Kobelco, Japan, hergestellt werden. Das
Folienmodul 500 kann jede geeignete Vorrichtung verwenden,
die bei der Herstellung von Einwegabsorptionsartikeln zum Zuführen kontinuierlicher
Bahnen von einer Vorratsrolle oder einer girlandenartigen Schachtel
gebräuchlich
ist.
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Das
Spinnvliesmodul 300 wird mit einem Schüttgut-Ausgangspolymermaterial 320 ausgestattet,
das irgendein geeignetes fabrikneues Polymermaterial ist, wie zum
Beispiel ein schmelzgesponnenes 35-MFR-Polypropylen. Das Material 320 wird
im Spinnvliesmodul 300 in kontinuierliche schmelzgesponnene
Fasern 310 umgewandelt, die dann auf einer beweglichen
Oberfläche 330 angelagert
werden, um eine erste Schicht 340 zu bilden.
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Die
bewegliche Oberfläche 330 kann
jede geeignete Oberfläche
sein, einschließlich
eines Siebes; eines perforierten Bandes; eines gewebten Bandes;
eines Vliesbandes; einer oder mehrerer Schichten schmelzgesponnener
Fasern, schmelzgeblasener Fasern oder Kombinationen davon; einer
porösen
Folie; oder einer Kombination davon. Die bewegliche Oberfläche 330 kann
jede geeignete Form haben, zum Beispiel flach, rund, konkav oder
konvex sein. Die bewegliche Oberfläche 330 kann Vorsprünge oder
Erhöhungen,
Aussparungen oder Vertiefungen oder jede Kombination davon einschließen. Die bewegliche
Oberfläche 330 enthält vorzugsweise Öffnungen,
die jede geeignete Größe und Form
aufweisen können,
um eine offene Fläche
bereitzustellen, die ausreicht, dass ein geblasenes Gas (das normalerweise
die Herstellung von Vliesmaterialien begleitet) mindestens teilweise
durch die Öffnungen strömt, während die
Fasern daran gehindert werden, durch die Öffnungen zu strömen.
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Das
Schmelzblasmodul 400 wird mit einem Schüttgut-Polymerausgangsmaterial 420 ausgestattet,
das jedes geeignete fabrikneue Polymermaterial sein kann, wie zum
Beispiel ein schmelzgeblasenes 1200-MFR-Polypropylen. Das Material 420 wird
in dem Schmelzblasmodul 400 in diskontinuierliche schmelzgeblasene
Fasern 410 umgewandelt, die dann vorzugsweise auf der ersten
Schicht 340 angelagert werden, um eine zweite Schicht 440 zu
bilden.
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Das
Folienmodul 500 wird mit einer Folie 510 ausgestattet,
die vorzugsweise eine fabrikneue Folie ist, d. h. eine Folie, die
aus fabrikneuen, d. h. nicht recycelten, Polymermaterialien hergestellt
ist. Die Folie 510 kann jede Polymerfolie sein, vorzugsweise
eine atmungsaktive Folie, die als Unterschicht für Einwegabsorptionsartikel
geeignet ist. Die Folie 510 wird auf der zweiten Schicht 440 angelagert,
um ein Material 520 zu bilden, das dann durch eine Verfestigungsvorrichtung 530 geführt wird,
um die Unterschicht 106 mit einer gewünschten Dicke und Dichte zu
bilden.
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Die
Verfestigungsvorrichtung 530 stellt thermische Bindungen
zwischen benachbarten Fasern eines sich verfestigenden Materials
und auch zwischen den Vliesfasern und der Folie 510, die
die Fasern berührt,
durch Anlegen von Wärme,
Druck oder einer Kombination von Wärme und Druck bereit. Die Verfestigungsvorrichtung 530 formt
auch eine gewünschte
Dicke des verfestigten Materials. Die Verfestigungsvorrichtung 530 kann
ein kontaktierendes oder kontaktfreies Verfestigungsmittel beinhalten.
Zu dem kontaktierenden Mittel können
zum Beispiel Kalanderwalzen, die weiche oder strukturierte Oberfläche bzw.
Oberflächen
aufweisen, welche in physischen Kontakt mit dem Material kommen,
gehören. Zu
dem kontaktfreien Mittel können
zum Beispiel heißes
Gas oder heiße
Luft, Dampf, Vakuum und dergleichen oder eine Kombination davon
gehören.
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Nach
der Verfestigungsvorrichtung 530 werden die Seitenränder der
Unterschicht 106 vorzugsweise in Längsrichtung mit irgendeiner
geeigneten Schneidvorrichtung 550 geschnitten, um eine
gewünschte
Querabmessung der Unterschicht 106 zu bilden. Ein Unterschichten-Seitenbeschnitt 560 wird dann
von einer ersten Recyclingstation 600, die ein erstes recyceltes
Polymermaterial 335, das bei der Bildung des Absorptionskerns 108 verwendet
werden kann, erzeugt, vorzugsweise auf der Fertigungsstraße 200 recycelt.
Die Recyclingstation 600 ist nachstehend ausführlich beschrieben.
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Die
Unterschicht 106 durchläuft
dann eine erste Verbindungsstation 570, die ein erstes
Verbindungsmaterial 575 auf der Unterschicht 106 anlagert. Die
Verbindungsstation 570 kann jede geeignete Vorrichtung
sein, die in der Lage ist, ein gewünschtes Bindungsmuster eines
Schmelzstroms aus Polymermaterial zu erzeugen. Das Bindungsmuster
kann kontinuierliche oder diskontinuierliche Fasern, Kügelchen,
Spiralen, Punkte oder Überzugsschichten
einschließen.
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Das
Verbindungsmaterial 575 kann ein zweites recyceltes Polymermaterial,
das auf der Fertigungsstraße 200 verwendet
wird, sein. Das Verbindungsmaterial 575 wird von einer
zweiten Recyclingstation 700, die nachstehend ausführlich beschrieben
ist, erzeugt. Nach dem Auftragen des Verbindungsmaterials 575 auf
die Unterschicht 106 wird die Unterschicht 106 mit
dem Absorptionskern 108 und mit der Oberschicht 104 kombiniert.
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Kernstation
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Wiederum
bezugnehmend auf 3 kann die Kernstation 220 jede
geeignete Anzahl an Kern-Unterstationen einschließen, um
jeden geeigneten einteiligen oder mehrteiligen Aufbau des Absorptionskerns 108 bereitzustellen.
In einer Ausführungsform,
die in 3 dargestellt ist, beinhaltet die Kernstation 220 eine
Speicherkern-Unterstation 222 zum Bereitstellen des Speicherkerns 132 der
Windel 100 und eine Aufnahmekern-Unterstation 224 zum Bereitstellen
eines Aufnahmekerns 130.
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Die
Speicherkern-Unterstation 222 und die Aufnahmekern-Unterstation 224 können jede
geeignete Anzahl an Spinnvliesmodulen 300 oder Schmelzblasmodulen 400,
die beide vorstehend beschrieben sind, einschließen. Die Speicherkern-Unterstation 222 kann
auch jede Anzahl an SAP-Modulen 226 zum Bereitstellen von
vorzugsweise einem verteilten Strom aus Superabsorber-Teilchen 136 (SAP)
einschließen.
Die Spinnvliesmodule 300, die Schmelzblasmodule 400 oder
die SAP-Module 226 können
in jeder Anordnung angeordnet sein, die dafür geeignet ist, eine gewünschte Formation
der Schichten des Absorptionskerns 108 bereitzustellen.
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Die
Speicherkern-Unterstation 222 beinhaltet vorzugsweise zwei
Spinnvliesmodule 300, die mit den Zahlen 301 und 302 gekennzeichnet
sind und die von dem SAP-Modul 226 dazwischen getrennt
werden. Die Spinnvliesmodule 301 und 302 werden
vorzugsweise mit dem ersten recycelten Polymermaterial 335 (nachstehend
beschrieben) versehen, um kontinuierliche Fasern zu bilden. Das
Spinnvliesmodul 301 lagert kontinuierliche Fasern 310 auf
die vorstehend beschriebene bewegliche Oberfläche 330 an. Eine Verfestigungsvorrichtung
(nicht dargestellt, aber vorstehend beschrieben) bildet eine Schicht kontinuierlicher
Fasern mit einer gewünschten
Dicke und thermischen Bindungen zwischen benachbarten Fasern. Dann
lagert das SAP-Modul 226 das SAP-Material 136 auf
der Schicht aus kontinuierlichen Fasern an, die dann von einer anderen
Schicht kontinuierlicher Fasern, die das Spinnvliesmodul 302 verlassen,
bedeckt wird. Der resultierende Verbundwerkstoff durchläuft einen
Verfestigungsschritt, indem die Verfestigungsvorrichtung 530 (vorstehend beschrieben)
ein Speichermaterial 350 mit einer gewünschten Dicke und Dichte bildet.
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Die
Aufnahmekern-Unterstation 224 beinhaltet vorzugsweise drei
Spinnvliesmodule 300 (vorstehend beschrieben), die mit
den Zahlen 303, 304 und 305 gekennzeichnet
sind. Diese Module bilden vorzugsweise Bikomponentenfasern aus zwei
unterschiedlichen Polymermaterialien, die den Modulen als separate
Materialströme
bereitgestellt werden: ein erster Strom 335 und ein zweiter
Strom 360. In einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist der erste Strom 335 vorzugsweise das nachstehend beschriebene
recycelte Polymer, und der zweite Strom 360 ist vorzugsweise
ein fabrikneues schmelzgesponnenes Polyester. (Es sei jedoch erwähnt, dass
der recycelte Strom 335 das fabrikneue Schüttgut-Ausgangspolymermaterial
ganz oder teilweise ersetzen kann, zum Beispiel das fabrikneue Schüttgut-Ausgangspolymermaterial 320,
das in der Unterschichtstation 210, vorstehend beschrieben, und/oder
in der Oberschichtstation 230, nachstehend beschrieben,
verwendet wird.)
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Das
Spinnvliesmodul 303 der Aufnahmekern-Unterstation 224 lagert
vorzugsweise kontinuierliche Fasern 310 auf die bewegliche
Oberfläche 330 (vorstehend
beschrieben) an, wobei eine erste Schicht kontinuierlicher Fasern
gebildet wird. Das Spinnvliesmodul 304 lagert kontinuierliche
Fasern 310 auf der ersten Schicht kontinuierlicher Fasern
an, wobei eine zweite Schicht kontinuierlicher Fasern gebildet wird.
Dann lagert das Spinnmodul 305 kontinuierliche Fasern 310 auf
der zweiten Schicht kontinuierlicher Fasern an, wobei eine dritte
Schicht kontinuierlicher Fasern gebildet wird. Das resultierende
Material einschließlich
der vorstehenden drei Schichten durchläuft dann eine thermische Behandlung
in der Verfestigungsvorrichtung 530 (vorstehend beschrieben),
um Bindungen zwischen benachbarten Fasern bei einem sehr geringen
Druck zu bilden, um eine offene Struktur zwischen den Fasern zu
bewahren und eine gewünschte
Struktur eines Aufnahmematerials 370 zu bilden. Das Aufnahmematerial 370 wird
dann in Seitenrichtung von einer geeigneten Schneidvorrichtung 372 durchtrennt,
um den Aufnahmekern 130 mit einer gewünschten Längsabmessung zu bilden. Der
Aufnahmekern 130 wird dann auf dem Speichermaterial 350 angelagert,
das dann in Seitenrichtung von einer geeigneten Schneidvorrichtung 372 durchtrennt
wird, um den Absorptionskern 108 der Windel 100 zu
bilden.
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Der
Absorptionskern 108 wird dann vorzugsweise auf der Unterschicht 106 angelagert
und durch eine zweite Verbindungsstation 577 (vorstehend
beschrieben), die das Verbindungsmaterial 575 auf dem Absorptionskern 108 anlagert,
geführt.
Das Verbindungsmaterial 575 kann in jedem wünschenswerten
Muster, vorstehend beschrieben, angelagert werden. Wie vorstehend
beschrieben, beinhaltet das Verbindungsmaterial 575 vorzugsweise
ein recyceltes Polymermaterial, das auf der Fertigungsstraße 200 erzeugt
wird, wobei der Recyclingvorgang nachstehend ausführlich beschrieben
ist. Nach dem Auftragen des Verbindungsmaterial 575 auf
den Absorptionskern 108 wird der Absorptionskern 108 mit
der Oberschicht 104 kombiniert, um ein kontinuierliches Laminat 582 zu
bilden.
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Oberschichtstation
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Wiederum
bezugnehmend auf 3 kann die Oberschichtstation 230 jede
geeignete Anzahl an Spinnvliesmodulen 300, um kontinuierliche
Fasern bereitzustellen, und/oder Schmelzblasmodule 400, um
diskontinuierliche Fasern bereitzustellen, einschließen. Die
Spinnvliesmodule 300 und die Schmelzblasmodule 400 können im
Bezug zueinander in jeder gewünschten
Reihenfolge angeordnet sein. Die Oberschichtstation 230 kann
auch jede geeignete Anzahl an Elastikstrangvorrichtungen einschließen, wobei
jede Elastikstrangvorrichtung jede gewünschte Anzahl an Elastiksträngen bereitstellen kann.
In einer Ausführungsform,
die in 3 dargestellt ist, enthält die Oberschichtstation 230 vorzugsweise
drei Spinnvliesmodule 300, die durch die Zahlen 306, 307 und 308 gekennzeichnet
sind; zwei Schmelzblasmodule 400, die durch die Zahlen 401 und 402 gekennzeichnet
sind; und zwei Elastikstrangvorrichtungen 380, die jeweils
vorzugsweise zwei Elastikstränge 112 bereitstellen.
Die Elastikstrangvorrichtung 380 kann jede Vorrichtung
sein, die zum gleichzeitigen Zuführen
einer gewünschten
Anzahl kontinuierlicher Elastikstränge in einer gewünschten,
vorzugsweise variablen Geschwindigkeit geeignet ist, um vorzugsweise
ein differenzielles Dehnungsprofil in den Elastiksträngen 112 zu
bilden.
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Die
Spinnvliesmodule 306, 307 und 308 werden
vorzugsweise mit dem Schuttgut-Ausgangsmaterial 320 (vorstehend
beschrieben) versehen, und die Schmelzblasmodule 401 und 402 werden
vorzugsweise mit dem Schüttgut-Ausgangsmaterial 420 (vorstehend
beschrieben) versehen. Das Spinnvliesmodul 306 lagert kontinuierliche
Fasern 310 auf die bewegliche Oberfläche 330 (vorstehend
beschrieben) an, wobei eine erste Schicht kontinuierlicher Fasern
gebildet wird. Das Spinnvliesmodul 307 lagert kontinuierliche
Fasern 310 auf der ersten Schicht kontinuierlicher Fasern
an, um eine zweite Schicht kontinuierlicher Fasern zu bilden. Dann
lagert das Schmelzblasmodul 401 diskontinuierliche Fasern 410 auf
der zweiten Schicht kontinuierlicher Fasern an, um eine erste Schicht
diskontinuierlicher Fasern zu bilden. Danach lagert jede der Elastikstrangstationen 380 Elastikstränge 112 auf
der zweiten Schicht diskontinuierlicher Fasern an, die dann von
einer zweiten Schicht diskontinuierlicher Fasern 410, die von
dem Schmelzblasmodul 402 angelagert werden, bedeckt wird.
Schließlich
lagert das Spinnvliesmodul 308 kontinuierliche Fasern 310 auf
der zweiten Schicht diskontinuierlicher Fasern an, um einen Verbundwerkstoff
zu bilden, der dann durch die Verfestigungsvorrichtung 530 (vorstehend
beschrieben) läuft,
um eine gewünschte
Oberschicht 104 mit einer gewünschten Dicke und Dichte zu
bilden.
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Nach
der Verfestigungsvorrichtung 530 werden die Seitenränder der
Oberschicht 104 vorzugsweise in Längsrichtung mit irgendeiner
geeigneten Schneidvorrichtung 540 geschnitten, um eine
gewünschte
Querabmessung der Oberschicht 104 zu bilden. Der erzeugte
Beschnitt des Seitenrands der Oberschicht 584 wird dann
von der ersten Recyclingstation 600, die das erste recycelte
Polymermaterial 335, das bei der Bildung des Absorptionskerns 108 verwendet
wird, erzeugt, vorzugsweise auf der Fertigungsstraße 200 recycelt.
Die erste Recyclingstation 600 ist nachstehend ausführlich beschrieben.
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Nach
dem Schneiden wird die Oberschicht 104 vorzugsweise mit
einer geeigneten Faltvorrichtung 586 gefaltet, um eine
gewünschte
gefaltete Konfiguration der Oberschicht 104 zu bilden,
die dann auf den Absorptionskern 108 gelegt wird, um das
kontinuierliche Laminat 582 zu bilden. Das kontinuierliche Laminat 582 durchläuft dann
vorzugsweise einen Seitenkerbenschneidevorgang 588, um
eine wünschenswerte
Seitenkonfiguration des kontinuierlichen Laminats 582 zu
bilden, um eine gewünschte Konfiguration
im Schrittbereich der Windel 100 bereitzustellen. Ein Seitenkerbenbeschnitt 590,
der aus dem Seitenkerbenschneidevorgang 588 resultiert, wird
vorzugsweise, zusammen mit dem Unterschichtseitenbeschnitt 560 und
dem Oberschichtseitenbeschnitt 584, von der ersten Recyclingstation 600,
die das erste recycelte Polymermaterial 335 erzeugt, auf
der Fertigungsstraße 200 recycelt.
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Weitere Vorgänge
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Wiederum
bezugnehmend auf 3 beinhalten weitere Vorgänge auf
der Fertigungsstraße 200 vorzugsweise
ein Aufbringen des Klettverschluss-Hakenmaterials 142,
das von einem Befestigungsmodul 240 bereitgestellt wird;
den letztlichen Schneidevorgang 592 zum Schneiden des kontinuierlichen
Laminats 582 zu einzelnen Windeln 100; ein Falten
und Verpacken einzelner Windeln 100 in Verpackungen geeigneter
Größe und Form,
die eine gewünschte
Anzahl an Windeln enthalten.
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Erste Recyclingstation
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Wiederum
bezugnehmend auf 3 beinhaltet die Fertigungsstraße 200 vorzugsweise
die erste Recyclingstation 600 zum Sammeln und Recyceln
eines Seitenbeschnitts 602, der während eines Normalbetriebs
der Fertigungsstraße 200 in
dem ersten recycelten Polymermaterial 335 für eine Wiederverwendung
auf der Fertigungsstraße 200,
vorzugsweise bei der Herstellung des Absorptionskerns 108 der
Windel 100, gesammelt wird. Der Seitenbeschnitt 602 kann
den Unterschichtseitenbeschnitt 560, der beim Schneiden
der Seitenränder
der Unterschichtmaterials gesammelt wird; den Oberschichtseitenbeschnitt 584, der
beim Schneiden der Seitenränder
der Oberschicht 104 gesammelt wird; und separate Teile von
Bahnen, die einen Seitenkerbenbeschnitt 590 umfassen, der
beim Schneiden von Seitenkerbenteilen aus dem kombinierten Laminat 582 gesammelt wird,
einschließen.
Der Seitenbeschnitt 602 kann durch jedes geeignete herkömmliche
Mittel, einschließlich
eines Ansaugmittels, das den gesammelten Beschnitt durch ein Rohrleitungssystem
befördert,
von der beweglichen Oberfläche 330 herunter gesammelt
werden.
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Die
erste Recyclingstation 600 kann jeder geeignete herkömmliche
Recyclingvorgang sein, einschließlich vorzugsweise der folgenden
Verfahrensschritte: Sammeln des Seitenbeschnitts; Zerkleinern des
Seitenbeschnitts; Mischen des zerkleinerten Materials mit einem
Zusatzstoff, der jedes gewünschte Material
sein kann und der dazu gedacht ist, gewünschte Eigenschaften des recycelten
Materials bereitzustellen und zu bewahren, Schmelzen des gemischten
Materials zu einem geschmolzenen Zustand, Extrudieren und Bilden
von Pellets aus recyceltem Polymermaterial, Kühlen und Trocknen der Pellets.
Geeignete Recyclingsysteme sind von Unternehmen wie zum Beispiel
Artec aus Austria, Zuiko aus Japan, Ibis aus Georgia, USA und Osprey
aus Georgia, USA erhältlich.
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4 veranschaulicht
eine Prinzipskizze 1000 der ersten Recyclingstation 600 der
vorliegenden Erfindung, umfassend einen Trichter 1010 zum Einspeisen
des gesammelten Materials 1020 in eine Fördereinrichtung 1030 (vorzugsweise
mit einer Metalldetektorvorrichtung) zum Einspeisen in einen Zerkleinerer 1040,
der in der Lage ist, einen Zusatzstoff 1050 aufzunehmen,
um ein gemischtes Material zu bilden. Das gemischte Material wird
dann in dem Extruder 1060 geschmolzen und von einer Pelletiermaschine 1070 zu
Pellets geformt, die die Pellets in einen Kühler 1080 und einen
Trockner 1090 führt,
der die gekühlten,
getrockneten Pellets des recycelten Polymermaterials 1110 durch
eine Zyklonvorrichtung 1100 auswirft.
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Zweite Recyclingstation
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Nochmals
bezugnehmend auf 3 beinhaltet die Fertigungsstraße 200 ferner
vorzugsweise eine zweite Recyclingstation 700 zum Sammeln
und Recyceln der Vliesmaterialien, die während der Ausfälle der
Fertigungsstraße 200 gesammelt
werden. Der Begriff „Ausfall" oder „Unterbrechung" bezieht sich hierin
auf einen Produktionszustand auf der Fertigungsstraße der vorliegenden
Erfindung, wenn die kontinuierliche Herstellung von Windeln 100 auf
der Straße 200 durch
irgendeine Funktionsstörung
eines der Konvertierungsvorgänge
und/oder der Bahnbildungsvorgänge,
die zur Herstellung fehlerhafter Produkte fährt, unterbrochen wird.
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Während des
Ausfalls der Fertigungsstraße 200 sind
die Konvertierungsvorgänge
unterbrochen, aber die Vliesbahnbildungsvorgänge der Spinnvliesmodule 300 und
der Schmelzblasmodule 400 laufen vorzugsweise ununterbrochen
weiter, um eine unerwünschte
Verfestigung geschmolzener Polymermaterialien innerhalb der Vliesbildungsvorrichtungen
zu vermeiden. Die Ausfalle schließen auch Situationen ein, in
denen eines oder mehrere der Vliesbildungsmodule Funktionsstörungen haben
und ihr Betrieb unterbrochen werden muss, jedoch die verbleibenden
Vliesbildungsmodule weiter die Materialien zum Sammeln, Recyceln
und Wiederverwenden auf der Fertigungsstraße der vorliegenden Erfindung
extrudieren.
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Die
gesammelten Materialien können
die Unterschicht 106, die Oberschicht 104, das
Speicherkernmaterial 350 und/oder das Aufnahmekernmaterial 370 einschließen. Die
Materialien können mit
jedem geeigneten herkömmlichen
Mittel von der beweglichen Oberfläche gesammelt werden. Es wird bevorzugt,
dass die Vliesmaterialien, die zum Recyceln auf der Fertigungsstraße 200 gesammelt
werden, keine anderen, unerwünschten
Materialien enthalten. Zum Beispiel enthält daß Gesammelte zum Recyceln der
Unterschicht 106 vorzugsweise nicht die Folie 510;
das Speicherkernmaterial 350 enthält vorzugsweise nicht das SAP-Material 136,
und das Oberschichtmaterial 586 enthält vorzugsweise keine Elastikstränge 112.
Es ist deshalb bevorzugt, dass während
der Ausfälle
auf der Straße 200 die
Verfahrensvorgänge
zum Zuführen der
Folie 510, des SAP-Materials 136 und der Elastikstränge 112 unterbrochen werden.
(Es sei darauf hingewiesen, dass Vliesmaterialien, einschließlich der
vorstehenden unerwünschten
Materialien, vorzugsweise nicht zum Recyceln auf der Fertigungsstraße der vorliegenden
Erfindung gedacht sind und als Abfallmaterialien ausgegeben werden
können.)
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Die
zweite Recyclingstation 700 führt vorzugsweise die gesammelten
Vliesmaterialien in ein zweites recyceltes Material 710 zurück, das
auf der Fertigungsstraße
als Verbindungsmaterial zum Verbinden der Oberschicht 104,
der Unterschicht 106 und des Absorptionskerns 108 miteinander
wiederverwendet werden kann. (Es sei jedoch erwähnt, dass das zweite recycelte
Material 710 das fabrikneue Schüttgut-Ausgangspolymermaterial
ganz oder teilweise ersetzen kann, zum Beispiel das fabrikneue Schüttgut-Ausgangspolymermaterial 320,
das in der Unterschichtstation 210 und/oder in der Oberschichtstation 230,
wie vorstehend beschrieben, verwendet wird.)
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Die
zweite Recyclingstation 700 kann jedes geeignete handelsübliche Recyclingsystem
sein, zum Beispiel die erste Recyclingstation 600, die
als Prinzipskizze 1000 in 4 dargestellt
ist. Falls gewünscht
kann der Zusatzstoff 1050 jedes geeignete Material sein,
einschließlich
klebrig machender Materialien zum Bereitstellen einer gewünschten
Klebrigkeitseigenschaft und/oder elastifizierender Materialien zum
Bereitstellen einer gewünschten
Elastikeigenschaft des recycelten Verbindungsmaterials 710.
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Fertigungsstraße – zweite
Ausführungsform
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5 zeigt
eine Prinzipskizze einer zweiten Ausführungsform einer Fertigungsstraße 800 der vorliegenden
Erfindung. Die Fertigungsstraße 800 ist eine
der Variationen der Fertigungsstraße 200, wobei die
Kernstation 220, die den Kern 108 auf der Straße 200 bildet,
durch eine Kernstation 810 ersetzt ist, die in der Lage
ist, den Absorptionskern 108 als prozessentkoppeltes Material,
d. h. außerhalb
der Fertigungsstra ße 800 hergestellt,
in einer Form einer kontinuierlichen Bahn oder einzelner Stücke an die
Fertigungsstraße 800 bereitzustellen
(zum Beispiel können
der Aufnahmekern 130 und der Speicherkern 132 als
eine oder mehrere kontinuierliche Bahnen oder separate Stücke, die
außerhalb
der Fertigungsstraße 800 hergestellt
wurden, bereitgestellt werden). Die Kernstation 810 kann
jedes geeignete herkömmliche
Materialzuführsystem
zum Zuführen
kontinuierlicher Bahnen oder einzelner Objekte in einen Hochgeschwindigkeitskonvertierungsverfahren
zum Herstellen von Einwegabsorptionsartikeln sein.
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Die
Fertigungsstraße 800 beinhaltet
vorzugsweise eine Recyclingstation 830 zum Recyceln des
Seitenbeschnitts 602 (vorstehend beschrieben), der vorzugsweise
während
normaler Vorgänge
der Fertigungsstraße 800 gesammelt
wird, sowie von Vliesmaterialien der Unterschicht 106 und
der Oberschicht 104, die während der Ausfalle der Fertigungsstraße 800 gesammelt
werden. (Ähnlich
wie bei der Fertigungsstraße 200,
vorstehend beschrieben, kann die Herstellung der Unterschicht 106 und
der Oberschicht 104 ununterbrochen auf der Fertigungsstraße 800 fortgesetzt
werden.).
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Während der
Ausfälle
der Straße 800 wird der
Betrieb der Kernstation 810, die den Kern 108 liefert,
zusätzlich
zu den unterbrochenen Vorgängen zum
Zuführen
der Folie 510 und der Elastikstränge 112 unterbrochen.
Die Recyclingstation 830 führt vorzugsweise die gesammelten
Vliesmaterialien in das Verbindungsmaterial 575 (vorstehend
beschrieben) zurück,
was eine Wiederverwendung der recycelten Vliesmaterialien, die von
der Straße 800 gesammelt wurden,
darstellt. Die Recyclingstation 830 kann jedes geeignete
handelsübliche
Recyclingsystem sein, zum Beispiel die erste Recyclingstation 600,
die als Prinzipskizze 1000 in 4 dargestellt
ist.
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Spinnvliesrecyclingsystem
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6–8 zeigen
eine Prinzipskizze einer Ausführungsform
eines Spinnvliesrecyclingsystems 900, das besonders vorteilhaft
ist, wenn die Bewegung der beweglichen Oberfläche 330 unterbrochen werden
muss und der Strom kontinuierlicher Fasern 310 von dem
normalen Strom des Anlagern auf der beweglichen Oberfläche 330 abgelenkt
werden muss. Das Spinnvliesrecyclingsystem 900 beinhaltet vorzugsweise
ein oder mehrere Spinnvliesmodule 300 (vorstehend beschrieben)
und einen Spinnvliesrecyclingvorgang 910. Der Recyclingvorgang 910 verwendet
die kontinuierlichen Fasern 310 wieder, die von dem Spinnvliesmodul 300 während der
Ausfälle
der Fertigungsstraße 200 oder
der Fertigungsstraße 800 erzeugt
werden, vorzugsweise wenn die Bewegung der beweglichen Oberfläche 330 unterbrochen
ist.
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6 veranschaulicht
einen Vorgang des Spinnvliesrecyclingsystems 900 während eines
Normalbetriebs der Fertigungsstraße 200, wenn die kontinuierlichen
Fasern 310 von dem Spinnvliesmodul 300 erzeugt
und auf der beweglichen Oberfläche 330,
vorstehend beschrieben, angelagert werden. 7 veranschaulicht
einen Vorgang des Spinnvliesrecyclingsystems 900 zu Beginn
eines Ausfalls der Fertigungsstraße der vorliegenden Erfindung, wenn
die kontinuierlichen Fasern 310 weiter von dem Spinnvliesmodul 300 erzeugt
werden und wenn die bewegliche Oberfläche 330 angehalten
wird. In einem solchen Fall können
die kontinuierlichen Fasern 310 von ihrem normalen Strom
abgelenkt, gesammelt und auf der Fertigungsstraße der vorliegenden Erfindung
für eine
Wiederverwendung auf der Fertigungsstraße der vorliegenden Erfindung
recycelt werden.
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7 veranschaulicht
die Schritte des Ablenken des Stroms kontinuierlicher Fasern 310 von einem
normalen Produktionsmodus zu einem Sammel- und Rückührmodus durch einen Schwall
einer komprimierten Flüssigkeit
(Gas, Luft, Fluide), um den Strom kontinuierlicher Fasern 310 zum
Ablenken in den Recyclingvorgang 910 zu zwingen. 8 veranschaulicht
einen Vorgang des Spinnvliesrecyclingsystems 900 während des
Auftretens eines Ausfalls, wenn die abgelenkten kontinuierlichen
Fa sern 310 von einem Zerkleinerer 925 des Recyclingvorgangs 910 zerfasert
und durch eine Rohrleitung 920 (oder ein anderes geeignetes
herkömmliches
Mittel) in eine Recyclingstation 935 befördert werden,
die in der Lage ist, das recycelte Ausgangspolymermaterial 335,
vorstehend beschrieben, herzustellen. Die Recyclingstation 935 kann
jedes geeignete handelsübliche
Recyclingsystem sein, zum Beispiel die erste Recyclingstation 600,
die als Prinzipskizze 1000 in 4 dargestellt
ist.
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Wie
in 8 dargestellt, wird während des Ablenken der kontinuierlichen
Fasern 310 in den Recyclingmodus ein Nachlauf 940 nicht
verbundener Fasern 310 auf der Oberfläche 330 hinterlassen,
deren Bewegung während
des Ausfalls, falls erforderlich, unterbrochen werden kann. Nachdem
der Ausfall behoben wurde, nimmt die bewegliche Oberfläche 330 ihre
Bewegung wieder auf, und die kontinuierlichen Fasern 310 werden
wieder auf die bewegliche Oberfläche 330 angelagert,
um sich mit dem Nachlauf 940 zu vereinen, um einen kontinuierlichen Materialstrom
vorzugsweise von der Verfestigungsvorrichtung 530, vorstehend
beschrieben, zu bilden. Die bewegliche Oberfläche 330 nimmt das
Befördern der
kontinuierlichen Fasern 310 zu den nachgeschalteten Vorgängen der
Fertigungsstraße
der vorliegenden Erfindung wieder auf.
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Schmelzblasrecyclingsystem
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9 zeigt
eine Prinzipskizze eines Normalbetriebs des Schmelzblasmoduls 400,
vorstehend beschrieben, das den Schmelzblasstrom 410 erzeugt und
auf die bewegliche Oberfläche 330 ablagert,
um die Schicht 340 schmelzgeblasenen Materials zu bilden. 10 zeigt
den Betrieb des Schmelzblasmoduls 400 während eines Ausfalls auf der
Fertigungsstraße 200 oder 800,
insbesondere, wenn es erwünscht
ist, dass die bewegliche Oberfläche 330 angehalten
wird. In solchen Fällen
kann das Schmelzblasmodul 400 das extrudierte Polymermaterial
mithilfe eines Schmelzblasrecyclingsystems 950, von dem
eine Ausführungsform
in 10 dargestellt ist, recyceln. Das Schmelzblasrecyclingsystem 950 kann ein
oder mehrere Schmelzblasmodule 400 enthalten, die jeweils
eine Sammeldüse 960 enthal ten,
die von einer geeigneten Betätigungsvorrichtung 962 betätigt wird
und in der Lage ist, ein geschmolzenes Polymermaterial 965,
das die Spinndüse 970 des
Schmelzblasmoduls 400 verlässt, zu sammeln. Das gesammelte
geschmolzene Material 965 wird durch einen Kanal 975 zurück in eine
Dosierpumpe 985 des Schmelzblasmoduls 400 befördert. Die
Temperatur innerhalb der Sammeldüse 960 und
des Kanals 975 wird vorzugsweise so gehalten, dass ein
geschmolzener Zustand des Polymermaterials bewahrt wird. Ein geeigneter
Kanal 975 kann ein geeignetes beheiztes Rohr sein.
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Einproduktbahn- und Mehrproduktbahn-Fertigungsstraßen
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Die
Fertigungsstraße
der vorliegenden Erfindung kann ein Einproduktbahnbetrieb oder ein
Mehrproduktbahnbetrieb, zum Beispiel von 2 bis 40 oder mehr Produktbahnen,
sein. Aus ökonomischen
Gründen,
um die Produktionskapazität
der Vliestechnologie der Spinnvliesmodule 300 und der Schmelzblasmodule 400 effektiv
zu nutzen, beinhaltet die bevorzugte Ausführungsform der Fertigungsstraße der vorliegenden
Erfindung einen Vierproduktbahnbetrieb, wobei die produzierten Materialien
zu vier Produktbahnen, die irgendeine wünschenswerte Konfiguration
bilden, geschnitten werden können.
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Wenngleich
bestimmte Ausführungsformen oder
einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben
worden sind, ist für
den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene andere Änderungen
und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung
abzuweichen. Ferner sollte es klar sein, dass alle Kombinationen
solcher Ausführungsformen
und Merkmale möglich
sind und zu bevorzugten Ausführungen
der Erfindung führen
können.
Daher sollen die beiliegenden Ansprüche alle solche Änderungen
und Modifikationen abdecken, die innerhalb des Umfangs dieser Erfindung
liegen.