DE202012013571U1

DE202012013571U1 - Absorptionspartikel mit hohem Absorptionsmaterialgehalt

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Publication number: DE202012013571U1
Application number: DE202012013571.6U
Authority: DE
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2017-12-06
Anticipated expiration: 2022-12-11

Abstract

Absorptionsartikel (20) zur Körperhygiene, wobei der Absorptionsartikel einen vorderen Rand (10), einen hinteren Rand (12), eine Längsachse (80), die in Längsrichtung des Artikels verläuft, aufweist, wobei der Artikel eine Länge L von mindestens 320 mm, gemessene entlang der Längsachse vom vorderen Rand zum hinteren Rand, aufweist, wobei der Absorptionsartikel Folgendes umfasst: – eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht (24), – eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht (25), – einen Absorptionskern (28) zwischen der Oberschicht und der Unterschicht, wobei der Absorptionskern eine Kernumwicklung (16, 16') umfasst, die ein Absorptionsmaterial (60) umschließt, wobei das Absorptionsmaterial Superabsorber-Polymere („SAP”) umfasst, wobei der Absorptionskern mindestens einen Kanal (26, 26') umfasst, der mindestens teilweise in Längsrichtung des Artikels ausgerichtet ist, – ein Aufnahme-Verteilungssystem (ADS) zwischen der Oberschicht und dem Absorptionskern, wobei das ADS eine, zwei oder mehr Schichten umfasst, wobei der Absorptionsartikel einen Wert der relativen Nassdickenzunahme (RWCI) von weniger als 32,0% aufweist, gemessen durch den hierin beschriebenen Test der Nassdicke und Kompressionskraft (WCACF).

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt einen Absorptionsartikel für die Körperhygiene bereit, wie beispielsweise eine Babywindel, eine Übungshose, eine Damenbinde oder ein Inkontinenzprodukt für Erwachsene.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Absorptionsartikel für die Körperhygiene, wie beispielsweise Einweg-Babywindeln, Übungshosen für Kleinkinder oder Inkontinenzunterwäsche für Erwachsene, sind dazu ausgelegt, Körperausscheidungen, insbesondere große Urinmengen, zu absorbieren und einzubehalten. Diese Absorptionsartikel umfassen mehrere Schichten, die verschiedene Funktionen bereitstellen, neben anderen Schichten beispielsweise eine Oberschicht, eine Unterschicht und einen Absorptionskern dazwischen.
Die Funktion des Absorptionskerns ist es, die Ausscheidungen für eine längere Zeit, zum Beispiel über Nacht für eine Windel, zu absorbieren und aufzufangen, Rücknässung zu minimieren, um den Träger trocken zu halten, und Verschmutzung von Kleidung oder Bettwäsche zu vermeiden. Die Mehrheit der derzeit auf dem Markt erhältlichen Absorptionsartikel umfasst als Absorptionsmaterial eine Mischung aus zerriebenem Holzzellstoff mit Superabsorber-Polymeren (SAP) in Teilchenform, auch als Absorptionsgeliermaterialien (AGM) bezeichnet, siehe beispielsweise US 5,151,092 (Buell). Es wurden auch Absorptionsartikel mit einem Kern, der im Wesentlichen aus SAP als Absorptionsmaterial (so genannte „Airfelt-freie” Kerne) besteht, vorgeschlagen (siehe z. B. WO 2008/155699 (Hundorf), WO 95/11652 (Tanzer), WO 2012/052172 (Van Malderen)), sind aber weniger gebräuchlich als herkömmliche gemischte Kerne.
Absorptionsartikel, die einen Absorptionskern mit Spuren oder Rillen umfassen, wurden ebenfalls vorgeschlagen, üblicherweise um die Fluidaufnahmeeigenschaften des Kerns zu erhöhen. WO 95/11652 (Tanzer) offenbart Absorptionsartikel, die Superabsorber-Material einschließen, das in separaten Taschen mit einer wasserempfindlichen und wasserunempfindlichen Einbehaltungsstruktur angeordnet ist. WO 2009/047596 (Wright) offenbart einen Absorptionsartikel mit einem geschlitzten Absorptionskern.
Es ist auch bekannt, eine Subschicht, üblicherweise ein Vlies, zwischen der Oberschicht und dem Absorptionskern vorzusehen. Diese Subschichten sind so ausgelegt, dass sie die Flüssigkeit schnell von der Oberschicht in den Kern aufnehmen und/oder verteilen. Diese Subschichten werden manchmal als „Saugschicht”, „Flutschicht”, „Aufnahmeschicht” oder „Verteilungsschicht” bezeichnet. Artikel mit nur einer dieser Subschichten sind bekannt. Artikel mit zwei Subschichten oder mehr, insbesondere wenn eine erste Subschicht eine höhere Kapillarität, die die Flüssigkeit schnell von der Oberschicht weg zieht, aufweisen kann und eine zweite Subschicht mit einem größeren Hohlraumbereich die Flüssigkeit über eine große Oberfläche über den Kern verteilt, sind ebenfalls bekannt. Diese Subschichten umfassen in der Regel kein Superabsorber-Material. Im Folgenden wird der Begriff „Aufnahme-Verteilungssystem” („ADS”) verwendet, um die Schicht oder Kombination separater Schichten (einer, zwei oder mehr), die zwischen der Oberschicht und der Unterschicht vorliegen und diese Aufnahme- und/oder Verteilungsfunktion bereitstellen, unabhängig von der Anzahl der Schichten zu bezeichnen.
Aufnahme-Verteilungssysteme, die eine einzelne Schicht umfassen, sind beispielsweise in WO 94/23761 (Payne) offenbart, welche eine Aufnahmeschicht, die eine homogene Zusammensetzung, die ein hydrophiles Fasermaterial umfasst, und eine Speicherschicht, die eine Mischung aus hydrophilem Fasermaterial und separaten Teilchen von Absorptionsgeliermaterial umfasst, offenbart. Die Aufnahmeschicht weist eine Aufnahmezone in Richtung der Vorderseite des Artikels mit einer relativ niedrigeren mittleren Dichte und einem relativ niedrigeren durchschnittlichen Flächengewicht als eine Verteilungszone in Richtung der Rückseite des Artikels auf. Ein anderes Beispiel von ADS mit einer einzigen Schicht ist in US 5,486,166 und US 5,490,846 (Bischof) zu finden.
US 2008/0312621 und US 2008/0312622 (Hundorf) beschreiben einen Einwegabsorptionsartikel, umfassend eine Grundeinheit, die eine Oberschicht und eine Unterschicht, einen im Wesentlichen cellulosefreien Absorptionskern, der zwischen der Oberschicht und der Unterschicht angeordnet ist, und eine zum Träger weisende Seite, die zu einem Träger ausgerichtet ist, wenn der Artikel getragen wird, und eine gegenüberliegende zur Kleidung weisende Seite aufweist, und ein „Flüssigkeitsaufnahmesystem”, das zwischen der flüssigkeitsdurchlässigen Oberschicht und der zum Träger weisenden Seite des Absorptionskerns angeordnet ist und chemisch vernetzte Cellulosefasern umfasst, Das Flüssigkeitsaufnahmesystem kann auch eine obere Aufnahmeschicht umfassen, die aus einem Latex-gebundenen Vlies hergestellt ist.
USE 004/220541 (Suzuki) offenbart ein absorbierendes Blatt mit konkaven und konvexen Abschnitten auf seiner Oberfläche, das spontan eine dreidimensionale Struktur zeigt, indem eine konkav-konvexe Struktur gebildet wird. US 2007/244455 (Hansson) offenbart einen Absorptionskern in einem Absorptionsartikel, der mit mindestens zwei Faltführungen versehen ist, die sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung im Schrittbereich erstrecken, wobei mindestens ein Teil des Schrittbereichs des Absorptionskerns in Querrichtung gesehen in einen zentralen Abschnitt und zwei seitliche Abschnitte unterteilt ist. Mindestens zwei dehnbare elastische Schrittelemente sind in dem Schrittbereich des Artikel angeordnet und sind an dem Absorptionskern und/oder an der inneren oder äußeren Abdeckung befestigt.
Absorptionsmittelprodukte, die im Schrittbereich flexibel sind, bieten die Vorteile verbesserter Bewegungsfreiheit für den Träger, insbesondere wenn die Beine des Benutzers den Schrittbereich des Artikels in Querrichtung zusammendrücken. Jedoch haben die Erfinder herausgefunden, dass stark flexible Produkte im Allgemeinen eine schlechte Elastizität aufweisen, wenn sie nass werden, und somit dazu neigen, ihre Form zu verlieren, wenn sie durch die Bewegung der Beine des Benutzers zusammengedrückt werden. Wenn der Absorptionskern verformt wird, funktioniert das Produkt möglicherweise nicht ordnungsgemäß, und dies erhöht die Wahrscheinlichkeit von Funktionsstörungen, wie Flüssigkeitsaustritten.
Aufnahme- oder Verteilungsschichten mit einer relativ großen Menge synthetischer Fasern können dem Artikel zusätzliche Elastizität verleihen, wenn ihr Flächengewicht hoch genug ist. Jedoch können diese Schichten die Nachteile aufweisen, dass sie eine hohe Rücknässung aufgrund schlechterer Flüssigkeitsverarbeitungseigenschaften der synthetischen Fasern verursachen. Es besteht eine Notwendigkeit nach Absorptionsartikeln mit hoher Schrittelastizität, während gleichzeitig hohe Flexibilität und gute Flüssigkeitsverarbeitungseigenschaften bereitgestellt werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Erfindung stellt einen Absorptionsartikel zur Körperhygiene, wie in den Ansprüchen angegeben, bereit. Der Absorptionsartikel hat einen vorderen Rand und einen hinteren Rand, eine Längsachse, die in Längsrichtung des Artikels verläuft, wobei der Artikel eine Länge L von mindestens 320 mm aufweist, wie entlang der Längsachse vom vorderen. Rand zum hinteren Rand gemessen. Der Absorptionsartikel umfasst eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht, eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht und einen Absorptionskern zwischen der Oberschicht und der Unterschicht, wobei der Absorptionskern eine Kernumwicklung umfasst, die ein Absorptionsmaterial umschließt. Das Absorptionsmaterial umfasst zu mindestens 80 Gew.-% des Absorptionsmaterials Superabsorber-Polymere („SAP”). Der Absorptionskern umfasst mindestens einen Kanal, der mindestens teilweise in Längsrichtung des Artikels ausgerichtet ist. Der Artikel umfasst ein Aufnahme-Verteilungssystem (ADS) zwischen der Oberschicht und dem Absorptionskern, wobei das ADS eine, zwei oder mehr Schichten umfasst, mit der Maßgabe, dass das ADS keine Schicht umfasst, die mindestens 50 Gew.-% synthetische Fasern umfasst und ein Flächengewicht über 150 g/m² aufweist. Der Absorptionsartikel kann einen Wert der relativen Nassdickenzunahme (RWCI) von weniger als 32,0%, wie durch den hierin beschriebenen Test der Nassdicke und Kompressionskraft (WCACF) gemessen, aufweisen, insbesondere von 10,0% bis 30,0%.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Form einer Windel vor der Verwendung, wobei einige Schichten teilweise entfernt sind;
2 ist ein Querschnitt der Ausführungsform von 1 am Schrittpunkt;
3 ist ein Querschnitt der Ausführungsform von 1, vorgenommen an demselben Punkt wie 2, wobei die Windel mit Flüssigkeit beladen ist;
4 ist eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform der Erfindung mit zwei Kanälen;
5 ist ein Querschnitt der Ausführungsform von 4 am Schrittpunkt;
6 ist eine Draufsicht des Absorptionskerns von 4, vorgenommen in Isolierung, wobei einige Schichten teilweise entfernt sind;
7 ist ein Querschnitt des Kerns von 6 am Schrittpunkt;
8 ist ein Längsschnitt des Absorptionskerns von 6.
9 ist eine schematische Beschreibung einer Vorrichtung, die zum Ausführen des nachstehend ausführlicher beschriebenen Tests der Nassdicke und Kompressionskraft verwendet wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG EINFÜHRUNG
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Absorptionsartikel” auf Einwegvorrichtungen, wie Säuglingswindeln, Übungshosen, Erwachseneninkontinenzprodukte oder Damenhygienebinden und dergleichen, die gegen den Körper des Trägers oder in der Nähe des Körpers der Trägers angeordnet werden, um verschiedene Ausscheidungen, die vom Körper abgeführt werden, zu absorbieren und aufzufangen. In der Regel umfassen diese Artikel eine Oberschicht, eine Unterschicht, einen Absorptionskern und wahlweise ein Aufnahmesystem (das aus einer oder mehreren Schichten bestehen kann) und in der Regel andere Bestandteile, wobei der Absorptionskern normalerweise zwischen der Unterschicht und dem Aufnahmesystem oder der Oberschicht angeordnet ist.
Die Absorptionsartikel der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren in Form einer geklebten Windel weiter veranschaulicht. Nichts in dieser Beschreibung soll jedoch als den Umfang der Ansprüche einschränkend verstanden werden, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Sofern nicht anders angegeben, bezieht sich die Beschreibung auf den trockenen Artikel, d. h. vor Gebrauch, und für mindestens 24 Stunden bei 21°C +/– 2°C und 50 +/– 20% relative Feuchtigkeit (RH) konditioniert.
Wie hierin verwendet, ist eine „Vliesbahn” ein gefertigter Bogen, eine gefertigte Bahn oder eine gefertigte Matte aus richtungsmäßig oder zufällig ausgerichteten Fasern, die durch Reibung und/oder Kohäsion und/oder Adhäsion aneinander gebunden sind, ausschließlich von Papier und Produkten, die gewebt, gestrickt, getuftet, unter von Bindegarnen oder -faden nähgewirkt oder durch Nassmahlen gefilzt wurden, ob sie zusätzlich genäht sind oder nicht. Die Fasern können natürlichen oder Ursprungs sein und können Stapel- oder Endlosfilamente sein oder in situ gebildet werden. Im Handel erhältliche Fasern haben Durchmesser von weniger als etwa 0,001 mm bis mehr als etwa 0,2 mm und sie kommen in verschiedenen Formen vor, wie beispielsweise Kurzfasern (bekannt als Stapelfasern oder geschnittene Fasern), kontinuierliche Einzelfasern (Filamente oder Monofilamente), ungedrehte Bündel von kontinuierlichen Filamenten (Werg) und gedrehte Bündel von Endlosfilamenten Vliesgewebe können durch viele Verfahren wie Schmelzblasen, Schmelzspinnen, Lösungsmittelspinnen, Elektrospinnen, Kardieren und aerodynamisches Vliesbilden gebildet werden. Das Flächengewicht der Vliesbahnen wird üblicherweise in Gramm Quadratmeter (g/m²) ausgedrückt.
Der Begriff „verbunden” oder „gebunden” oder „befestigt”, wie hier verwendet, umfasst Konfigurationen, wobei ein Element direkt mit einem anderen Element verbunden ist, indem das Element direkt an dem anderen Element befestigt ist, und Konfigurationen, wobei ein Element indirekt an einem anderen Element befestigt ist, indem das Element an Zwischenelement(en) angebracht ist, die wiederum an dem anderen Element befestigt sind.
„Umfassend”, „umfassen” und „umfasst” sind offene Begriffe, die jeweils die das Vorhandensein des Nachfolgenden, z. B. einer Komponente, angeben, aber anderer Merkmale, z. B. Elemente, Schritte, Komponenten, die im Stand der Technik bekannt oder hierin offenbart sind, nicht ausschließen. Diese Begriffe, die auf dem Verb „umfassen” beruhen, sollten so verstanden werden, dass sie die engeren Begriffe „bestehend aus”, der jegliche Elemente, Schritte oder Inhaltsstoffe, die nicht angegeben sind, ausschließt, und „im Wesentlichen bestehend aus”, der den Umfang eines Elements auf die angegebenen Materialien und Schritte und auf solche, die die Weise, in der das Element seine Funktion ausführt, nicht wesentlich beeinflussen, beschränkt, einschließen. Alle nachstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder Ausführungsbeispiele beschränken den Schutzumfang der Ansprüche nicht, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben wird. Die Worte „in der Regel”, „normalerweise”, „vorteilhafterweise” und dergleichen bezeichnen ebenfalls Elemente, die den Schutzumfang der Ansprüche nicht einschränken sollen, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben wird.
Allgemeine Beschreibung des Absorptionsartikels
Ein beispielhafter erfindungsgemäßer Absorptionsartikel in der Form einer Kinderwindel 20 ist in 1–3 dargestellt: 1 ist eine Draufsicht auf die beispielhafte Windel 20 in einem flachgedrückten Zustand, wobei Abschnitte der Struktur weggeschnitten sind, um den Aufbau der Windel 20 deutlicher zu zeigen. Diese Windel 20 ist nur zu Veranschaulichungszwecken dargestellt, da die Erfindung verwendet werden kann, um eine Vielfalt von Windeln oder anderen Absorptionsartikeln herzustellen.
Der Absorptionsartikel umfasst eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht 24, eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht 25, einen Absorptionskern 28 zwischen der Oberschicht 24 und der Unterschicht 25 und ein Aufnahme-Verteilungssystem („ADS”), das in dem dargestellten Beispiel eine Verteilungsschicht 54 und eine Aufnahmeschicht 52 umfasst, die nachstehend ausführlicher beschrieben sind. Der Artikel kann auch Sperrbeinbündchen 34 und elastifizierte Dichtungsbündchen 32 umfassen, die mit der Grundeinheit des Absorptionsartikels verbunden sind, in der Regel über die Oberschicht und/oder Unterschicht, und die im Wesentlichen mit der Grundeinheit der Windel eben sind.
1 zeigt auch andere typische Bestandteile einer mit Klebeband versehenen Windel, wie ein Befestigungssystem, das Klebelaschen 42 umfasst, die am hinteren Rand des Artikels befestigt sind und mit einem Auftreffbereich 44 am der Vorderseite des Artikels zusammenwirken. Der Absorptionsartikel kann auch andere typische Elemente umfassen, die nicht dargestellt sind, wie ein hinteres elastisches Taillenelement, ein vorderes elastisches Taillenelement, quer verlaufende(s) Sperrbündchen, eine Lotionsauftragung usw...
Der Absorptionsartikel 20 umfasst einen vorderen Rand 10, einen hinteren Rand 12 und zwei Seiten oder Längsränder 13, 14. Der vordere Rand 10 des Artikels ist der Rand des Artikels, der beim Tragen an der Vorderseite des Benutzers angeordnet ist, und der hintere Rand 12 ist der gegenüberliegende Rand. Der Absorptionsartikel kann gedanklich von einer Längsachse 80 geteilt werden, die vom vorderen Rand zum hinteren Rand des Artikels verläuft und den Artikel in zwei im Wesentlichen symmetrische Hälften bezogen auf diese Achse unterteilt, wobei der Artikel flach ausgelegt ist und von oben betrachtet wird, wie in 1. Die Länge L des Artikels kann entlang der Längsachse 80 vom vorderen Rand 10 zum hinteren Rand 12 gemessen werden. Der Artikel umfasst einen Schrittpunkt C, der hierin als der Punkt definiert ist, der auf der Längsachse in einem Abstand von zwei Fünfteln (2/5) von L ausgehend vom vorderen Rand 10 des Artikels 20 angeordnet ist. Die Breite des Artikels am Schrittpunkt, wie zwischen den zwei Längsrändern 13, 14 gemessen, sollte zum Durchführen des WCACF-Tests ausreichend sein, d. h. sollte mindestens 40 mm betragen. Die Breite des Artikels am Schrittpunkt kann insbesondere von 50 mm bis 300 mm oder von 80 mm bis 250 mm betragen.
Der Schrittbereich kann als der Bereich der Windel definiert werden, der in an dem Schrittpunkt C zentriert ist und sich in Richtung der Vorderseite und in Richtung der Rückseite des Absorptionsartikels um einen Abstand von einem Fünftel von L (L/5) erstreckt. Ein vorderer Bereich und ein hinterer Bereich können als die verbleibenden Abschnitte der Windeln definiert werden, die jeweils in Richtung des vorderen und des hinteren Rands des Artikels angeordnet sind.
Die Oberschicht 24, die Unterschicht 25, der Absorptionskern 28 und die anderen Artikelbestandteile können in einer Reihe von gut bekannten Konfigurationen zusammengefügt werden, insbesondere durch Kleben oder Heißprägen. Beispielhafte Windelkonfigurationen sind allgemein in US 3,860,003 , US 5,221,274 , US 5,554,145 , US 5,569,234 , US 5,580,411 und US 6,004,306 beschrieben. Der Absorptionsartikel ist vorzugsweise dünn. Die Dicke am Schrittpunkt C des Artikels kann zum Beispiel von 4,0 mm bis 12,0 mm, insbesondere von 6,0 mm bis 10,0 mm betragen, wie mit der hierin beschrieben Artikeldickenprüfung gemessen.
Der Absorptionskern 28 umfasst Absorptionsmaterial, das zu mindestens 80 Gew.-% Superabsorber-Polymere und eine Kernumwicklung, die die Superabsorber-Polymere umschließt, umfasst. Die Kernumwicklung kann in der Regel zwei Substrate 16 und 16' für die Oberseite und die Unterseite des Kerns umfassen. Der Kern umfasst ferner mindestens einen Kanal, der in 1 als die vier Kanäle 26, 26' und 27, 27' dargestellt sind.
Der Artikel umfasst ferner ein Aufnahme-Verteilungssystem, das beispielhaft eine Aufnahmeschicht 52 und eine Verteilungsschicht 54 umfasst. Diese und andere Komponenten der Artikel werden nun ausführlicher erörtert.
Oberschicht 24
Die Oberschicht 24 ist der Teil des Absorptionsartikels, der mit der Haut des Trägers direkt in Kontakt ist. Die Oberschicht 24 kann mit der Unterschicht 25, dem Kern 28 und/oder jeglichen anderen Schichten, wie in der Technik bekannt ist, verbunden sein. In der Regel sind die Oberschicht 24 und die Unterschicht 25 an einigen Stellen (z. B. an oder nahe dem Umfang des Artikels) direkt miteinander verbunden und sind an anderen Stellen durch direktes Verbinden mit einem oder mehreren anderen Elementen des Artikels 20 indirekt miteinander verbunden.
Die Oberschicht 24 ist vorzugsweise nachgiebig, fühlt sich weich an und ist nicht reizend für die Haut des Trägers. Ferner ist zumindest ein Teil der Oberschicht 24 flüssigkeitsdurchlässig, sodass Flüssigkeiten leicht durch ihre Dicke hindurchdringen können. Eine geeignete Oberschicht kann aus einem weiten Reihe von Materialien, wie porösen Schaumstoffen; vernetzten Schaumstoffen; geöffneten Kunststofffolien; oder Gewebe- oder Vliesmaterialien aus natürlichen Fasern (z. B. Holz- oder synthetischen Fasern oder Filamente (z. B. Polyester- oder Polypropylenfasern) oder Mischungen davon oder einer Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern hergestellt sein. Wenn die Oberschicht Fasern enthält, können die Fasern spinngebunden, kardiert, nassgelegt, schmelzgeblasen, hydroverfilzt oder anderweitig verarbeitet werden, wie es im Stand der Technik bekannt ist, insbesondere spinngebundenes PP-Vlies. Eine geeignete Oberschicht, die eine Bahn aus Stapellängen-Polypropylenfasern umfasst, wird von Veratec, Inc., einer Abteilung der International Paper Company in Walpole, MA, USA, unter der Bezeichnung P-8 hergestellt.
Geeignete geformte Folienoberschichten sind auch in US 3,929,135 , US 4,324,246 , US 4,342,314 , US 4,463,045 und US 5,006,394 beschrieben. Andere geeignete Oberschichten können gemäß US 4,609,518 und 4,629,643 , erteilt an Curro et al, hergestellt werden. Solche geformten Folien sind von Procter & Gamble Company in Cincinnati, Ohio, USA als „DRI-WEAVE” und von Tredegar Corporation mit Sitz in Richmond, VA, USA als „CLIFF-T” erhältlich.
Jedweder Abschnitt der Oberschicht 24 kann mit einer Lotion beschichtet sein, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Zu Beispielen geeigneter Lotionen gehören die in US 5,607,760 , US 5,609,587 , US 5,635, US 5,643,588 , US 5,968,025 und US 6,716,441 beschriebenen. Die Oberschicht 24 kann auch antibakterielle Mittel beinhalten oder mit diesen behandelt werden, wobei einige Beispiele in der PCT-Veröffentlichung WO 95/24173 offenbart sind. Ferner können die Oberschicht 24, die Unterschicht 25 oder jedweder Abschnitt der Oberschicht oder der Unterschicht geprägt und/oder mattiert sein, um ein eher tuchartiges Aussehen bereitzustellen.
Die Oberschicht 24 kann eine oder mehrere Öffnungen umfassen, um das Eindringen von Ausscheidungen, wie Urin und/oder Fäkalien (fest, halbfest oder flüssig), durch sie hindurch zu erleichtern. Die Größe von zumindest der primären Öffnung ist wichtig, um die gewünschte Abfallverkapselungsleistung zu erzielen. Wenn die primäre Öffnung zu klein ist, dringt der Abfall möglicherweise nicht durch die Öffnung hindurch, entweder aufgrund einer schlechten Ausrichtung der Abfallquelle und der Öffnungsposition oder aufgrund von Fäkalmassen mit einem größeren Durchmesser als die Öffnung. Wenn die Öffnung zu groß ist, wird der Hautbereich, der durch „Rücknässung” von dem Artikel verunreinigt werden kann, erhöht. Üblicherweise kann die Gesamtfläche der Öffnungen an der Oberfläche einer Windel eine Oberfläche zwischen etwa 10 cm² und etwa 50 cm² aufweisen, insbesondere zwischen etwa 15 cm² und 35 cm². Beispiele einer mit Öffnungen versehenen Oberschicht sind in US 6632504 offenbart, das BBA NONWOVENS SIMPSONVILLE zugeeignet ist. WO 2011/163582 offenbart eine geeignete farbige Oberschicht mit einem Flächengewicht 12 bis 18 g/m², die mehrere Bindungspunkte umfasst. Jeder der gebundenen Punkte hat eine Oberfläche von 2 mm² bis 5 mm² und die Gesamtoberfläche der Vielzahl von gebundenen Punkten beträgt 10 bis 25% der Gesamtfläche der Oberschicht.
Typische Windeloberschichten haben ein Flächengewicht von etwa 10 bis etwa 28 g/m², insbesondere zwischen etwa 12 und etwa 18 g/m², aber andere Flächengewichte sind möglich.
Unterschicht 25
Die Unterschicht 25 ist im Allgemeinen derjenige Teil des Absorptionsartikels 20, der die Mehrheit der äußeren Oberfläche des Artikels bildet, wenn dieser vom Benutzer getragen wird. Die Unterschicht ist zur Unterseite des Absorptionskerns hin positioniert und verhindert, dass die Ausscheidungen, die darin absorbieren und aufgefangen werden, Artikel, wie beispielsweise Bettwäsche und Unterwäsche, verschmutzen. Die Unterschicht 25 ist üblicherweise für Flüssigkeiten (z. B. Urin) undurchlässig. Die Unterschicht kann beispielsweise eine dünne Kunststofffolie sein oder umfassen, wie beispielsweise eine thermoplastische Folie mit einer Dicke von etwa 0,012 mm bis etwa 0,051 mm. Beispielhafte Unterschichtfolien schließen diejenigen ein, die von Tredegar Corporation Sitz in Richmond, VA hergestellt und unter dem Handelsnamen CPC2 film verkauft werden. Andere geeignete Unterschichtmaterialien können atmungsaktive Materialien enthalten, die es ermöglichen, dass Dämpfe aus der Windel 20 entweichen, während weiterhin verhindert wird, dass Ausscheidungen durch die Unterschicht 25 hindurchtreten. Beispielhafte atmungsaktive Materialien können Materialien einschließen, wie beispielsweise gewebte Bahnen, Vliesbahnen, Verbundmaterialien, wie beispielsweise folienbeschichtete Vliesbahnen, mikroporöse Folien, wie sie beispielsweise von Mitsui Toatsu Co., Japan, unter der Bezeichnung ESPOIR NO und von Tredegar Corporation, Richmond, VA, USA, hergestellt werden und unter der Bezeichnung EXAIRE verkauft werden, und monolithische Folien, wie sie beispielsweise von Clopay Corporation, Cincinnati, OH, USA, unter dem Namen HYTREL Blend P18-3097 hergestellt werden.
Einige atmungsaktive Verbundwerkstoffe werden ausführlicher in der PCT-Anmeldung WO 95/16746 , die am 22. Juni 1995 im Namen von EI DuPont veröffentlicht wurde; US 5,938,648 von LaVon et al., US 4,681,793 von Linman et al., US 5,865,823 von Curro; und US 5,571,096 von Dobrin et al., US 6,946,585 B2 von London Brown beschrieben.
Die Unterschicht 25 kann mit der Oberschicht 24, dem Absorptionskern 28 oder einem beliebigen anderen Element der Windel 20 durch jedwede im Stand der Technik bekannte Befestigungsmittel verbunden sein. Geeignete Befestigungsmittel sind oben mit Bezug auf Mittel zum Verbinden der Oberschicht 24 mit anderen Elementen des Artikels 20 beschrieben. Beispielsweise können die Befestigungsmittel eine gleichmäßige kontinuierliche Klebeschicht, eine gemusterte Klebeschicht oder eine Anordnung getrennter Klebelinien, -spiralen oder -punkte einschließen. Geeignete Befestigungsmittel umfasst ein offenes Musternetzwerk aus Klebstofffilamenten, wie in US 4,573,986 offenbart ist.
Andere geeignetes Befestigungsmittel schließen mehrere Klebstofffilamentlinien ein, die in ein Spiralmuster gewirbelt werden, wie durch die Vorrichtungen und Verfahren veranschaulicht, die in US 3,911,173 , US 4,785,996 ; und US 4,842,666 dargestellt sind. Klebstoffe, die als zufriedenstellend befunden wurden, werden von H. B. Fuller Company in St. Paul, Minnesota, USA hergestellt und unter HL-1620 und HL 1358-XZP vermarktet. Alternativ können die Befestigungsmittel Wärmebindungen, Druckbindungen, Ultraschallbindungen, dynamische mechanische Bindungen oder jedwede andere geeignete Befestigungseinrichtung oder Kombinationen dieser Befestigungsmittel umfassen, wie sie im Stand der Technik bekannt sind.
Absorptionskern 28
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Absorptionskern” auf den einzelnen Bestandteil des Artikels, der das meiste Absorptionsvermögen aufweist und ein Absorptionsmaterial und eine Kernumwicklung, die das Absorptionsmaterial umschließt, umfasst. Der Begriff „Absorptionskern” schließt nicht das Aufnahme-Verteilungssystem oder eine Schicht oder jeglichen anderen Bestandteil des Artikels ein, die bzw. der nicht entweder ein integraler Teil der Kernumwicklung ist oder innerhalb der Kernumwicklung angeordnet ist. Der Kern kann im Wesentlichen bestehen aus oder bestehen aus einer Kernumwicklung, Absorptionsmaterial, wie nachstehend definiert, und Klebstoff, der innerhalb der Kernumwicklung umschlossen ist.
Der Absorptionskern 28 der Erfindung umfasst Absorptionsmaterial mit einer hohen Menge an Superabsorber-Polymeren (hierin als „SAP” abgekürzt), das innerhalb einer Kernumwicklung umschlossen ist. Der SAP-Gehalt macht mindestens 80 Gew.-% des Absorptionsmaterials aus, das in der Kernumwicklung enthalten ist. Die Kernumwicklung wird für den Zweck der Bewertung des Prozentsatzes von SAP im Absorptionskern nicht als Absorptionsmaterial betrachtet.
Mit „Absorptionsmaterial” ist ein Material gemeint, das eine gewisse Absorptionsvermögenseigenschaft oder Flüssigkeitseinbehaltungseigenschaften aufweist, wie SAP, Cellulosefasern sowie synthetische Fasern. In der Regel haben Klebstoffe, die bei der Herstellung von Absorptionskernen verwendet werden, keine Absorptionsvermögenseigenschaften und werden nicht als Absorptionsmaterial angesehen. Der SAP-Gehalt kann höher sein als 80%, zum Beispiel mindestens 85%, mindestens 90%, mindestens 95% und sogar bis zu und einschließlich 100% des Gewichts des Absorptionsmaterials, das innerhalb der Kernumwicklung enthalten ist. Dies stellt einen relativ dünnen Kern im Vergleich zu dem herkömmlichen Kern bereit, der üblicherweise zwischen 40–60% SAP und einen hohen Gehalt an Cellulosefasern umfasst. Das Absorptionsmaterial kann insbesondere weniger als 10 Gew.-% natürliche oder synthetische Fasern oder weniger als 5 Gew.-% umfassen oder sogar im Wesentlichen frei von natürlichen und/oder synthetischen Fasern sein. Das Absorptionsmaterial kann vorteilhafterweise wenige oder keine Airfelt-(Cellulose)-Fasern umfassen, insbesondere kann der Absorptionskern zu weniger als 15 Gew.-%, 10 Gew.-%, 5 Gew.-% des Absorptionskerns Airfelt-(Cellulose)-Fasern umfassen oder sogar im Wesentlichen frei von Cellulosefasern sein.
Der beispielhafte Absorptionskern 28 des Absorptionsartikels von 4–5 ist in 6–8 einzeln dargestellt. Der Absorptionskern umfasst in der Regel eine Vorderseite 280, eine Rückseite 282 und zwei Längsseiten 284, 286, die die Vorderseite 280 und die Rückseite miteinander verbinden. Der Absorptionskern kann auch eine im Allgemeinen ebene und eine im Allgemeinen ebene Unterseite umfassen. Die Vorderseite 280 des Kerns ist die Seite des Kerns, die in Richtung des vorderen Rands 10 des Absorptionsartikels angeordnet ist. Der Kern kann eine Längsachse 80' aufweisen, die im Wesentlichen der Längsachse des Artikels 80 entspricht, wie in 1 von oben in einer ebenen Ansicht gesehen. ist das Absorptionsmaterial vorteilhafterweise in Richtung der Vorderseite in einer höheren Menge als in Richtung der Rückseite verteilt, da an der Vorderseite eine höhere erforderlich ist. Üblicherweise sind die Vorder- und Rückseiten des Kerns kürzer als die Längsseiten des Kerns. Die Kernumwicklung kann durch zwei Vliesmaterialien 16, 16' gebildet sein, die zumindest teilweise entlang der Seiten des Absorptionskerns abgedichtet sein können. Die Kernumwicklung kann entlang ihrer Vorderseite, Rückseite und zwei Längsseiten mindestens teilweise abgedichtet sein, so dass im Wesentlichen kein Absorptionsmaterial aus der Absorptionskernumwicklung austritt.
Der Absorptionskern der Erfindung kann ferner Klebstoff umfassen, zum Beispiel um zu helfen, das SAP innerhalb der Kernumwicklung zu immobilisieren und/oder um die Integrität der Kernumwicklung sicherzustellen, insbesondere wenn die Kernumwicklung aus zwei oder mehr Substraten besteht. Die Kernumwicklung erstreckt sich in der Regel über eine größere Fläche als zum Einbehalten des Absorptionsmaterials darin unbedingt erforderlich ist. Der Absorptionskern erfährt vorteilhafterweise einen SAP-Verlust von nicht mehr als ungefähr 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 10% gemäß dem in WO 2010/0051166 A1 beschriebenen Nassimmobilisierungstest.
Kerne, die relativ hohe Mengen von SAP mit verschiedenen Kerngestaltungen umfassen, wurden in der Vergangenheit vorgeschlagen, siehe zum Beispiel in US 5,599,335 (Goldman), EP 1,447,066 (Busam), WO 95/11652 (Tänzer), US 2008/0312622 A1 (Hundorf), WO 2012/052172 (Van Malderen).
Das Absorptionsmaterial kann eine kontinuierliche Schicht sein, die innerhalb der Kernumwicklung vorliegt. In anderen Ausführungsformen kann das aus einzelnen Taschen oder Streifen von Absorptionsmaterial, das innerhalb der Kernumwicklung umschlossen ist, sein. Im ersten Fall kann das Absorptionsmaterial zum Beispiel durch Auftragen einer einzelnen kontinuierlichen Schicht aus Absorptionsmaterial erhalten werden. Die kontinuierliche Schicht aus Absorptionsmaterial, insbesondere aus SAP, kann auch durch Kombinieren von zwei Absorptionsschichten mit diskontinuierlichem Absorptionsmaterial-Auftragsmuster erhalten werden, wobei die resultierende Schicht im Wesentlichen kontinuierlich über den Polymerteilchen-Absorptionsmaterialbereich verteilt ist, wie zum Beispiel in US 2008/0312622 A1 (Hundorf) gelehrt wird. Der Absorptionskern 28 kann zum eine erste Absorptionsschicht und eine zweite Absorptionsschicht, wobei die erste Absorptionsschicht ein erstes Substrat 16 und eine erste Schicht 61 aus Absorptionsmaterial umfasst, das zu 100% SAP sein kann, und die zweite Absorptionsschicht ein zweites Substrat 16' und eine zweite Schicht 62 aus Absorptionsmaterial umfasst, das auch zu 100% SAP sein kann, und ein faseriges Thermoplast-Klebematerial 51, das mindestens teilweise jede Schicht aus Absorptionsmaterial 61, 62 an ihr jeweiliges Substrat bindet, umfassen. Dies ist in 7–8 dargestellt, wo die erste und die zweite SAP-Schicht als quer verlaufende Streifen oder „Auftreffbereiche” mit derselben Breite wie die gewünschte Absorptionsmaterial-Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion auf ihrem jeweiligen Substrat aufgetragen werden, bevor sie kombiniert werden. Die Streifen können vorteilhafterweise unterschiedliche Mengen von Absorptionsmaterial (SAP) umfassen, um ein profiliertes Flächengewicht entlang der Längsachse des Kerns 80' bereitzustellen. Das erste 16 und das zweite Substrat 16' können die Kernumwicklung bilden.
Das faserige Thermoplast-Klebematerial 51 kann mindestens teilweise in Kontakt mit dem Absorptionsmaterial 61, 62 in den Auftreffbereichen und mindestens teilweise in Kontakt mit der Substratschicht in den Verbindungsflächen sein. Dies verleiht der Faserschicht aus Thermoplast-Klebematerial 51, die selbst im Wesentlichen eine zweidimensionale Struktur relativ kleiner Dicke im Vergleich zur Abmessung in Längen- und Breitenrichtung ist, eine im Wesentlichen dreidimensionale Struktur. Dadurch kann das faserige Thermoplast-Klebematerial Hohlräume bereitstellen, um das Absorptionsmaterial in dem Auftreffbereich abzudecken, und immobilisiert dadurch dieses Absorptionsmaterial, das zu 100% SAP sein kann.
Das Thermoplast-Klebematerial 51 kann in seiner Gesamtheit ein einzelnes thermoplastisches Polymer oder eine Mischung aus thermoplastischen Polymeren mit einem Erweichungspunkt, wie mit der ASTM-Methode D-36-95 „Ring und Ball" bestimmt, im Bereich zwischen 50°C und 300°C umfassen, und/oder das Thermoplast-Klebematerial kann ein Schmelzkleber sein, der mindestens ein thermoplastisches Polymer in Kombination mit anderen thermoplastischen Verdünnungsmitteln, wie Klebeharzen, Weichmachern und Zusatzstoffen wie Antioxidationsmitteln, umfasst.
Das thermoplastische Polymer weist in der Regel ein Molekulargewicht (MG) von über 10.000 und eine Glasübergangstemperatur (Tg) von üblicherweise unter Raumtemperatur oder –6°C < Tg < 16°C auf. Typische Konzentrationen des Polymers in einem Schmelzkleber liegen im Bereich von ungefähr 20 bis ungefähr 40 Gew.-%. Die thermoplastischen Polymere können wasserunempfindlich sein. Beispielhafte Polymere sind (Styrol)-Blockcopolymere, einschließlich ABA-Triblockstrukturen, AB-Diblockstrukturen und (A-B) n-Radialblockcopolymerstrukturen, wobei die A-Blöcke nicht-elastomere Polymerblöcke sind, die üblicherweise Polystyrol umfassen, und die B-Blöcke ungesättigtes konjugiertes Dien oder (teilweise) hydrierte Versionen davon sind. Der B-Block ist üblicherweise Isopren, Butadien, Ethylen/Butylen (hydriertes Butadien), Ethylen/Propylen (hydriertes Isopren) und Gemische davon. Andere geeignete thermoplastische Polymere, die verwendet werden können, sind Metallocenpolyolefine, die Ethylenpolymere sind, die unter Verwendung von Einzel- oder Metallocen-Katalysatoren hergestellt werden. Darin kann mindestens ein Comonomer mit Ethylen polymerisiert werden, um ein Copolymer, ein Terpolymer oder ein Polymer höherer Ordnung herzustellen. Ebenfalls verwendbar sind amorphe Polyolefine oder amorphe Polyalphaolefine (APAO), die Homopolymere, Copolymere oder Terpolymere von C2- bis C8-alpha-Olefinen sind.
Das Klebharz kann beispielhaft ein MG unter 5000 und eine Tg, die üblicherweise über Raumtemperatur liegt, aufweisen, übliche Konzentrationen des Harzes in einem Hotmelt liegen im Bereich von etwa 30 bis etwa 60%, und der Weichmacher weist ein geringes MG von üblicherweise weniger als 1000 und eine Tg unterhalb der Raumtemperatur mit einer typischen Konzentration von etwa 0 bis etwa 15% auf.
Der für die Faserschicht verwendete thermoplastische Klebstoff weist vorzugsweise elastomere Eigenschaften auf, so dass die von den Fasern auf der SAP-Schicht Bahn dehnbar ist, wenn das SAP quillt. Zu beispielhaften elastomeren Schmelzklebern gehören thermoplastische Elastomere, wie beispielsweise Ethylenvinylacetate, Polyurethane, Polyolefinmischungen einer Hartkomponente (im Allgemeinen ein kristallines Polyolefin, wie beispielsweise Polypropylen oder Polyethylen) und eine Weichkomponente (wie beispielsweise Ethylen-Propylen-Kautschuk); Copolyester, wie beispielsweise Poly-(Ethylenterephthalat-Co-ethylenazelat); und thermoplastische elastomere Blockcopolymere mit thermoplastischen Endblöcken und kautschukartigen Mittelblöcken, die als ABA-Blockcopolymere bezeichnet werden: Gemische von strukturell unterschiedlichen Homopolymeren oder Copolymeren, z. B. ein Gemisch Polyethylen oder Polystyrol mit einem ABA-Blockcopolymer; Gemische aus einem thermoplastischen Elastomer und einem niedermolekularen Harzmodifizierungsmittel, z. B. einem Gemisch aus einem Styrol-Isoprenstyrol-Blockcopolymer mit Polystyrol; und die hierin beschriebenen elastomeren, druckempfindlichen Schmelzkleber. Elastomere Schmelzkleber dieser Arten sind ausführlicher in US-Patent Nr. 4,731,066 , erteilt an Korpman am 15. Mrz. 1988, beschrieben.
Das Thermoplast-Klebematerial wird vorteilhafterweise als Fasern aufgetragen. Die Fasern können beispielhaft eine durchschnittliche Dicke von ungefähr 1 bis ungefähr 50 Mikrometer oder ungefähr 1 bis ungefähr 35 Mikrometer und eine durchschnittlich Länge von ungefähr 5 mm bis ungefähr 50 mm oder ungefähr 5 mm bis ungefähr 30 mm aufweisen. Zum Verbessern der Adhäsion des Thermoplast-Klebematerials am Substrat oder an jeder anderen Schicht, insbesondere jeder anderen Vliesschicht, können solche Schichten mit einem Hilfsklebstoff vorbehandelt werden. Die Fasern haften aneinander, um eine Faserschicht zu bilden, die auch als Maschengewebe beschrieben werden kann.
In bestimmten Ausführungsformen erfüllt das Thermoplast-Klebematerial mindestens einen oder mehrere der folgenden Parameter. Ein beispielhaftes Thermoplast-Klebematerial kann einen Speichermodul G', gemessen bei 20°C, 20°C von mindestens 30.000 Pa und weniger als 300.000 Pa oder weniger als 200.000 Pa oder zwischen 140.000 Pa und 200.000 Pa oder weniger als 100.000 Pa aufweisen. Unter einem weiteren Gesichtspunkt kann der Speichermodul G', gemessen bei 35°C, größer als 80.000 Pa sein. Unter einem weiteren Gesichtspunkt kann der Speichermodul G', gemessen bei 60°C, weniger als 300.000 Pa und mehr als 18.000 Pa oder mehr als 24.000 Pa oder mehr als 30.000 Pa oder mehr als 90.000 Pa betragen. Unter einem weiteren Gesichtspunkt kann der Speichermodul G', gemessen bei 90°C, weniger als 200.000 Pa und mehr als 10.000 Pa oder mehr als 20.000 Pa oder mehr als 30.000 Pa betragen. Der Speichermodul, gemessen bei 60°C und 90°C, kann ein Maß für die Formstabilität des Thermoplast-Klebematerials bei erhöhten Umgebungstemperaturen sein. Dieser Wert ist besonders wichtig, wenn das Absorptionsmittelprodukt in einem heißen Klima verwendet wird, in dem das Thermoplast-Klebematerial seine Integrität verlieren würde, wenn der Speichermodul G' bei 60°C und 90°C nicht hoch genug ist.
G' kann mit einem Rheometer, wie in WO 2010/27719 angegeben, gemessen werden. Das Rheometer ist in der Lage, eine Scherspannung an den Klebstoff anzulegen und die resultierende Dehnungs-(Scherverformungs-)Reaktion bei konstanter Temperatur zu messen. Der Klebstoff wird zwischen ein Peltier-Element, das als untere, feststehende Platte dient, und eine obere Platte mit einem Radius R von z. B. 10 mm, die mit der Drehwelle eines Motors verbunden ist, um die Scherspannung zu erzeugen, gelegt. Der Spalt zwischen beiden Platten weist eine Höhe H von z. B. 1500 Mikrometer auf. Das Peltier-Element ermöglicht die Steuerung der Temperatur des Materials (±0,5°C). Die Dehnungsrate und -frequenz sollten so gewählt werden, dass alle Messungen in der linearen viskoelastischen Region durchgeführt werden.
Superabsorber-Polymer (SAP)
„Superabsorber-Polymere” („SAP”), wie hier verwendet, beziehen sich auf Absorptionsmaterial, das vernetzte Polymermaterialien sind, die zu mindestens dem 10-Fachen ihres Gewichts eine wässrige 0,9%ige Salzlösung absorbieren können, wie mit dem Test der Zentrifugenretentionskapazität (CRC) (EDANA-Methode WSP 241.2-05E) gemessen. Die verwendeten SAP können insbesondere einen CRC-Wert von mehr als 20 g/g oder mehr als 24 g/g oder von 20 bis 50 g/g oder von 20 bis 40 g/g oder 24 bis 30 g/g aufweisen. Das in der vorliegenden Erfindung zweckdienliche SAP umfasst eine Vielzahl von wasserunlöslichen, aber wasserquellbaren Polymeren, die in der Lage sind, große Mengen an Flüssigkeiten zu absorbieren.
Das Superabsorber-Polymer kann in Pulverform vorliegen, so dass es im trockenen Zustand fließfähig ist. Typische Polymerteilchen-Absorptionsmaterialien bestehen aus Poly(meth)acrylsäure-Polymeren. Jedoch kann auch ein auf Stärke basierendes Polymerteilchen-Absorptionsmaterial ebenso wie Polyacrylamid-Copolymer, Ethylen-Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer, vernetzte Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol-Copolymere, vernetztes Polyethylenoxid und stärkegepfropftes Copolymer aus Polyacrylnitril verwendet werden. Das Superabsorber-Polymer kann Polyacrylate und Polyacrylsäure-Polymere sein, die intern vernetzt und/oder oberflächenvernetzt sind. Geeignete Materialien sind in der PCT-Patentanmeldung WO 07/047598 oder beispielsweise WO 07/046052 oder beispielsweise WO 2009/155265 und WO 2009/155264 beschrieben. In einigen Ausführungsformen können geeignete Superabsorber-Polymerteilchen nach dem Stand der Technik hergestellt werden, wie es insbesondere in WO 2006/083584 beschrieben ist. Die Superabsorber-Polymere sind vorzugsweise intern vernetzt, d. h. die Polymerisation wird in Gegenwart von Verbindungen durchgeführt, die zwei oder mehr polymerisierbare Gruppen aufweisen, radikalisch zu dem Polymernetzwerk copolymerisiert werden können. Zu geeigneten Vernetzungsmitteln gehören zum Beispiel Ethylenglycoldimethacrylat, Diethylenglycoldiacrylat, Allylmethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Triallylamin, Tetraallyloxyethan, wie in EP-A 530 438 beschrieben, Di- und Triacrylate, wie in EP-A 547 847 , EP-A 559 476 , EP-A 632 068 , WO 93/21237 , WO 03/104299 , WO 03/104300 , WO 03/104301 und in DE-A 103 31 450 beschrieben, gemischte Acrylate, die, ebenso Acrylatgruppen, weitere ethylenisch ungesättigte Gruppen aufweisen, wie in DE-A 103 456 und DE-A 103 55 401 beschrieben, oder Vernetzungsmittelmischungen, wie zum Beispiel in DE-A 195 43 368 , DE-A 196 46 484 , WO 90/15830 und WO 02/32962 beschrieben, sowie in WO 2009/155265 beschriebene Vernetzungsmittel. Die Superabsorber-Polymerteilchen können extern oberflächenvernetzt (oder nachvernetzt) sein. Zweckdienliche Nachvernetzer schließen Verbindungen ein, die zwei oder mehr Gruppen beinhalten, die in der Lage sind, kovalente Bindungen mit den Carboxylatgruppen der Polymere zu bilden. Zu geeigneten Verbindungen gehören zum Beispiel Alkoxysilylverbindungen, Polyaziridine, Polyamine, Polyamidoamine, Di- oder Polyglycidylverbindungen, wie in EP-A 083 022 , EP-A 543 303 und EP-A 937 736 beschrieben, mehrwertige Alkohole, wie in DE-C 33 14 019 beschrieben, cyclische Carbonate, wie in DE-A 40 20 780 beschrieben, 2-Oxazolidon und dessen Derivate, wie N-(2-Hydroxyethyl)-2-oxazolidon, wie in DE-A 198 07 502 beschrieben, Bis- und Poly-Poly-2-oxazolidone, wie in DE-A 198 07 992 beschrieben, 2-Oxotetrahydro-1,3-oxazin und dessen Derivate, wie in DE-A 198 54 573 beschrieben, N-Acyl-2-oxazolidone, wie DE-A 198 54 574 beschrieben, cyclische Harnstoffe, wie in DE-A 102 04 937 bicyclische Amidacetal, wie in DE-A 103 34 584 beschrieben, Oxetan und cyclische Harnstoffe, wie in EP 1,199,327 beschrieben, und Morpholin-2,3-dion und dessen Derivate, wie in WO 03/031482 beschrieben.
In einigen Ausführungsformen sind die SAP aus Polyacrylsäurepolymeren/Polyacrylatpolymeren gebildet, zum Beispiel mit einem Neutralisationsgrad von 60% bis 90% oder ungefähr 75%, zum Beispiel mit Natrium-Gegenionen.
Die für die vorliegende Erfindung geeigneten SAP können zahlreiche Formen Der Begriff „Teilchen” bezieht sich auf Granalien, Fasern, Flocken, Kügelchen, Pulver, Plättchen und andere Formen und Gestalten, die Fachleuten von Superabsorber-Superabsorber-Polymerteilchen bekannt sind. In einigen Ausführungsformen können SAP-Teilchen in der Form von Fasern, d. h. länglichen, nicht kreisförmigen Superabsorber-Polymerteilchen, vorliegen. In diesen Ausführungsformen haben die Superabsorber-Polymerteilchenfasern eine kleinere Abmessung (d. h. Durchmesser der Faser) von weniger als ungefähr 1 mm, in der Regel weniger als ungefähr 500 μm und vorzugsweise weniger als 250 μm bis hinunter auf 50 μm. Die Länge der Fasern beträgt vorzugsweise ungefähr 3 mm bis ungefähr 100 mm. Die Fasern können auch in der eines langen Fadens, der gewebt sein kann, vorliegen.
In der Regel sind SAP kugelförmige Teilchen. Im Gegensatz zu Fasern haben „kugelförmige Teilchen” eine längste und eine kürzeste Abmessung mit einem Teilchenverhältnis von längster zu kürzester Teilchenabmessung im Bereich von 1–5, wobei ein Wert von 1 einem perfekt kugelförmigen Teilchen gleichkäme und 5 eine gewisse Abweichung von einem solchen kugelförmigen Teilchen zuließe. Die Superabsorber-Polymerteilchen können eine Teilchengröße von weniger als 850 μm oder von 50 bis 850 μm, vorzugsweise von 100 bis 710 μm, mehr bevorzugt von 150 bis 650 μm aufweisen, wie gemäß der EDANA-Methode WSP 220.2-05 gemessen. SAP mit einer relativ geringen Teilchengröße helfen, die Oberfläche des Absorptionsmaterials, die in Kontakt mit flüssigen Ausscheidungen ist, zu vergrößern, und unterstützen deshalb eine schnelle Absorption flüssiger Ausscheidungen.
Die SAP können eine Teilchengrößen im Bereich von 45 μm bis 4000 μm, spezieller eine Teilchengrößenverteilung innerhalb des Bereichs von 45 μm bis ungefähr 2000 μm oder von ungefähr 100 μm bis ungefähr 1000, 850 oder 600 μm aufweisen. Die Teilchengrößenverteilung eines Materials in Teilchenform kann wie in der Technik bekannt bestimmt werden, zum Beispiel mittels einer Trockensiebanalyse (EDANA 420.02 „Teilchengrößenverteilung”).
In einigen Ausführungsformen hierin ist das Superabsorber-Material in der Form von Teilchen mit einer massegemittelten Teilchengröße bis zu 2 mm oder zwischen 50 Mikrometern und 2 mm oder bis 1 mm oder vorzugsweise von 100 oder 200 oder 300 400 oder 500 μm oder bis 1000 oder bis 800 oder bis 700 μm; wie zum Beispiel mit der in zum Beispiel EP-A-0,691,133 dargelegten Methode gemessen werden kann. In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist das Superabsorber-Polymermaterial in der Form von Teilchen, wovon mindestens 80 Gew.-% Teilchen mit einer Größe zwischen 50 μm und 1200 μm und einer massegemittelten Teilchengröße zwischen einer beliebigen der vorstehenden Bereichskombinationen sind. Zudem, oder in einer anderen Ausführungsform der Erfindung, sind die Teilchen im Wesentlichen kugelförmig. In noch einer anderen oder zusätzlichen Ausführungsform der Erfindung hat das Superabsorber-Polymermaterial einen relativ schmalen Bereich von Teilchengrößen, z. B. wobei die Mehrheit (z. B. mindestens 80 Gew.-% oder vorzugsweise mindestens 90 Gew.-% oder sogar mindestens 95 Gew.-%) Teilchen mit einer Teilchengröße zwischen 50 μm und 1000 μm, vorzugsweise zwischen 100 μm und 800 μm und mehr bevorzugt zwischen 200 μm und 600 μm aufweist.
Geeignete SAP können zum Beispiel durch Umkehrphasen-Suspensionspolymerisationen, wie in US 4,340,706 und US 5,849,816 beschrieben, oder durch Spray- oder andere Gasphasen-Dispersionspolymerisationen, wie in US-Patentanmeldungen Nr. 2009/0192035, 2009/0258994 und 2010/0068520 beschrieben, hergestellt werden. In einigen Ausführungsformen können geeignete SAP durch aktuelle Herstellungsverfahren aus dem Stand der Technik erzeugt werden, wie spezieller von Seite 12, ” 23 bis Seite 20, Zeile 27 von WO 2006/083584 beschrieben ist.
Die Oberfläche der SAP kann beschichtet sein, zum Beispiel mit einem kationischen Polymer. Bevorzugte kationische Polymere können Polyamin- oder Polyiminmaterialien einschließen. In einigen Ausführungsformen können die SAP mit Chitosanmaterialien, wie den in US 7,537,832 B2 offenbarten, beschichtet sein. In einigen anderen Ausführungsformen können die SAP Gemischtbett-Ionenaustauscher-Absorptionspolymere sein, wie die in WO 99/34841 und WO 99/34842 offenbarten.
Der Absorptionskern umfasst in der Regel nur eine Art von SAP, es wird jedoch nicht ausgeschlossen, dass eine Mischung von SAP verwendet werden kann. Die Flüssigkeitsdurchlässigkeit eines Superabsorber-Polymers kann mithilfe seines Werts der Urindurchlässigkeitsmessung (UPM), wie in dem in der europäischen Patentanmeldung Nummer EP 12174117.7 offenbarten Test gemessen, quantifiziert werden. Die UPM des SAP kann zum Beispiel mindestens 10 × 10^–7 cm³·s/g oder mindestens 30 × 10^–7 cm³·s/g oder mindestens 50 × 10^–7 cm³·s/g oder mehr, z. B. mindestens 80 oder 100 × 10^–7 cm³·s/g betragen. Die Fließeigenschaften können auch durch Variieren der Menge und Verteilung des SAP in der zweiten Absorptionsschicht angepasst werden.
Bei den meisten Absorptionsartikeln erfolgt die Flüssigkeitsabgabe vorwiegend in der vorderen Hälfte des Artikels, insbesondere bei einer Windel. Die vordere Hälfte des Artikels (als der Bereich zwischen dem vorderen Rand und einer Querlinie in einem Abstand der halben Länge L vom vorderen oder hinteren Rand definiert) kann deshalb das meiste des Absorptionsvermögens des Kerns umfassen. Somit können mindestens 60% des SAP oder mindestens 65%, 70%, 75% oder 80% des SAP in der vorderen Hälfte des Absorptionsartikels vorliegen, wobei das übrige SAP in der hinteren Hälfte des Absorptionsartikels angeordnet ist.
Die Gesamtmenge an SAP, die in dem Absorptionskern vorhanden ist, kann auch je nach erwartetem Benutzer variieren. Windeln für Neugeborene können weniger SAP als Säuglingswindel oder Inkontinenzwindeln für Erwachsene erfordern. Das durchschnittliche Flächengewicht des SAP innerhalb der (oder „mindestens einer”, wenn mehrere vorliegen) Abscheidungsregion 8 des SAP kann zum Beispiel von mindestens 50, 100, 200, 300, 400, 500 oder mehr g/m² betragen. Die Flächen der Kanäle, die in der Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion 8 vorliegen, werden zum Berechnen dieses durchschnittlichen Flächengewichts von der Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion abgeleitet.
Kernumwicklung (16, 16')
Die Kernumwicklung kann aus einem einzelnen Substrat hergestellt sein, das um das Absorptionsmaterial gefaltet ist, oder kann vorteilhafterweise zwei (oder mehr) Substrate umfassen, die aneinander befestigt sind. Typische Befestigungen sind die so genannte C-Wicklung und/oder Sandwich-Wicklung. In einer C-Wicklung, wie in 2 und 7 beispielhaft dargestellt, werden die Längs- und/oder Querränder eines der Substrate über das andere Substrat gefaltet, um Klappen zu bilden. Diese Klappen werden dann an die Außenoberfläche des anderen Substrats gebunden, in der Regel durch Kleben.
Die Kernumwicklung kann durch jegliche Materialien gebildet werden, die zum und Einbehalten des Absorptionsmaterials geeignet sind. Es können übliche Substratmaterialien verwendet werden, die bei der Herstellung von herkömmlichen Kernen verwendet werden, insbesondere Papier, Zellstoffe, Folien, Gewebe oder Vliesstoffe oder ein Laminat von jedweden dieser, verwendet werden. Die Kernumwicklung kann insbesondere aus einer Vliesbahn, wie einem kardierten Vlies, Spinnvlies („S”) oder schmelzgeblasenem Vlies („M”) und Laminaten von beliebigen davon gebildet werden. Zum Beispiel sind schmelzgesponnene Polypropylen-Vliesstoffe geeignet, insbesondere jene mit einer SMS- oder SMMS- oder SSMMS-Laminatbahnstruktur und mit einem Flächengewichtsbereich von ungefähr 5 g/m² bis 15 g/m². Geeignete Materialien sind beispielsweise in US 7,744,576 , US 2011/0268932 A1 , US 2011/0319848 A1 oder US 2011/0250413 A1 offenbart. Es können auch Vliesstoffe aus synthetischen Fasern verwendet werden, wie beispielsweise PD, PET und insbesondere PP.
Wenn die Kernumwicklung ein erstes Substrat 16 und ein zweites Substrat 16' umfasst, können diese aus derselben Art von Material oder aus verschiedenen Materialien hergestellt sein oder eines der Substrate kann anders behandelt werden als das andere, um es mit unterschiedlichen Eigenschaften zu versehen. Da die Polymere, die für die Vliesstoffherstellung verwendet werden, von Natur aus hydrophob sind, werden sie vorzugsweise mit hydrophilen Beschichtungen beschichtet, wenn sie auf der Flüssigkeitsaufnahmeseite des absorbierenden Kerns angeordnet sind. Es ist vorteilhaft, dass die Oberseite der Kernumwicklung, d. h. die in dem Absorptionsartikel dem Träger näher liegende Seite, hydrophiler als die Unterseite der Kernumwicklung ist. Ein möglicher Weg zum Herstellen von Vliesstoffen mit dauerhaft hydrophilen Beschichtungen ist das Auftragen eines hydrophilen Monomers und eines Radikalpolymerisationsinitiators auf den Vliesstoff und Durchführen einer Polymerisation, die durch UV-Licht aktiviert wird, was dazu führt, dass Monomer chemisch an die Oberfläche des Vliesstoffes gebunden wird. Ein alternativer möglicher Weg zum Herstellen von Vliesstoffen mit dauerhaft hydrophilen Beschichtungen ist das Beschichten des Vliesstoffes mit hydrophilen Nanoteilchen, wie in WO 02/064877 beschrieben.
In einigen Ausführungsformen sind permanent hydrophile Vliesstoffe ebenso zweckdienlich. Oberflächenspannung, wie in US7744576 (Busam et al.) beschrieben, kann verwendet werden, um zu messen, wie dauerhaft ein gewisser Hydrophiliegrad erreicht wird. Flüssigkeitsdurchgang, wie in US7744576 beschrieben, kann verwendet werden, um den Hydrophiliegrad zu messen. Das erste und/oder zweite Substrat kann insbesondere bei der Benetzung mit Kochsalzlösung eine Oberflächenspannung von mindestens 55, vorzugsweise mindestens 60 und am meisten bevorzugt mindestens 65 mN/m oder mehr aufweisen. Das Substrat kann auch eine Flüssigkeitsdurchgangszeit von weniger als 5 s für einen fünften Flüssigkeitsschwall aufweisen. Diese Werte können mit den in US 7,744,576 B2 : „Determination Of Surface Tension” bzw. „Determination of Strike Through” beschriebenen Testverfahren gemessen werden.
Die Hydrophilie und Benetzbarkeit werden üblicherweise in Bezug auf den Kontaktwinkel und die Durchgangszeit der Flüssigkeiten, beispielsweise durch einen Vliesstoff, definiert. Dies wird ausführlich in der Veröffentlichung der American Chemical Society mit dem Titel „Kontaktwinkel, Benetzbarkeit und Adhäsion", herausgegeben von Robert F. Gould (Copyright 1964), erörtert. Ein Substrat mit einem niedrigeren Kontaktwinkel zwischen dem Wasser und der Oberfläche des Substrats kann als hydrophiler als ein anderes bezeichnet werden.
Die Substrate können auch luftdurchlässig sein. Folien, die hierin zweckdienlich sind, können daher Mikroporen umfassen. Das Substrat kann zum Beispiel eine Luftdurchlässigkeit von 40 oder von 50 bis 300 oder bis 200 m³/(m² × min), wie nach der EDANA-Methode 140-1-99 (125 Pa, 38,3 cm²) bestimmt, aufweisen. Das Material der Kernumwicklung kann alternativ eine niedrigere Luftdurchlässigkeit aufweisen, z. B. nicht luftdurchlässig sein, zum Beispiel um die Verarbeitung auf einer bewegten Oberfläche, die Unterdruck umfasst, zu erleichtern.
Wenn die Kernumwicklung aus zwei Substraten 16, 16' gebildet ist, können in der Regel Abdichtungen verwendet werden, um das Absorptionsmaterial 60 innerhalb der Kernumwicklung zu umschließen. Zum Beispiel kann ein erstes Substrat 16 auf einer Seite des Kerns (der Oberseite, wie in den Figuren dargestellt) angeordnet sein und verläuft um die Längsränder des Kerns, um die gegenüberliegende Unterseite des Kerns mindestens zu umwickeln. Das zweite Substrat 16' ist in der Regel zwischen den umhüllenden Krempen des ersten Substrats 16 und des Absorptionsmaterials 60 vorhanden. Die Krempen des ersten Substrats 16 können mit dem zweiten Substrat 16' verklebt werden, um eine starke Abdichtung zu schaffen. Diese so genannte C-Umwicklungskonstruktion kann im Vergleich zu einer Sandwich-Abdichtung Vorteile bereitstellen, wie beispielsweise eine verbesserte Beständigkeit gegen Bersten in einem nassen, vollgeladenen Zustand. Die Vorderseite und Rückseite der Kernumwicklung können dann auch verschlossen werden, zum Beispiel durch Kleben des ersten Substrats und des zweiten Substrats aneinander, um eine vollständige Verkapselung des Absorptionsmaterials über den gesamten Umfang des Kerns bereitzustellen. Für die Vorderseite und die Rückseite des Kerns können sich das erste und zweite Substrat in einer im Wesentlichen ebenen Richtung erstrecken und miteinander verbunden werden, wobei für diese Ränder eine so genannte Sandwich-Konstruktion wird. Bei der so genannten Sandwich-Konstruktion können sich das erste und das zweite Substrat auch auf allen Seiten des Kerns nach außen erstrecken und flach entlang des gesamten Randbereichs des Kerns oder Teilen davon abgedichtet werden, vorzugsweise durch Kleben und/oder Wärme-/Druckbindung. Üblicherweise müssen weder erste noch zweite Substrate geformt werden, so dass sie zur leichteren Herstellung rechteckig werden können, aber natürlich sind auch andere Formen möglich.
Der Begriff „Abdichten” ist in einem weiten Sinn zu verstehen. Die Dichtung entlang des gesamten Randbereichs der Kernumwicklung muss nicht kontinuierlich sein, sondern kann entlang eines Teils oder der Gesamtheit davon diskontinuierlich sein, wie beispielsweise durch eine Reihe von Dichtungspunkten gebildet, die auf einer Linie beabstandet sind. Üblicherweise kann eine Abdichtung durch Kleben und/oder thermisches Verbinden gebildet werden. Die Kernumwicklung kann auch aus einem einzelnen Substrat gebildet sein, das das Absorptionsmaterial wie in einer Paketumwicklung umschließen kann und beispielsweise entlang der Vorderseite und der Rückseite des Kerns und einer Längsversiegelung abgedichtet werden kann.
Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion 8
Die Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion 8 kann durch den Umfang der Schicht, von dem Absorptionsmaterial 60 innerhalb der Kernumwicklung gebildet ist, definiert sein, wie von der Oberseite des Absorptionskerns zu sehen ist. Die Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion 8 kann verschiedene Formen annehmen, insbesondere eine so genannte „knochenförmige” oder „sanduhrförmige” Form aufweisen, die eine Verjüngung entlang ihrer Breite zum Mittel- oder „Schritt”-Bereich des Kerns hin zeigt. Auf diese Weise kann die Absorptionsmaterial- eine relativ schmale Breite in einem Bereich des Kerns aufweisen, der im Schrittbereich des Absorptionsartikels, wie in 1 dargestellt, angeordnet werden soll. Dies kann Beispiel einen besseren Tragekomfort bereitstellen. Die Absorptionsmaterial-Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion 8 kann somit an ihrer schmalsten Stelle (gemessen in der Querrichtung) eine Breite aufweisen, die weniger als etwa 100 mm, 90 mm, 80 mm, 70 mm, 60 mm oder sogar weniger als etwa 50 mm beträgt. Diese schmalste Breite kann ferner beispielsweise mindestens 5 mm oder mindestens 10 mm kleiner sein als die Breite der Abscheidungsregion an ihrem größten Punkt im vorderen und/oder hinteren Bereich der Abscheidungsregion B. Die Absorptionsmaterial-Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion 8 kann auch generell rechteckig sein, wie Beispiel in 4–6 dargestellt, jedoch können auch andere Abscheidungsregionen verwendet werden, wie eine „T”- oder „Y”- oder „sanduhrförmige” oder „knochenförmige” Form.
Das Flächengewicht (Menge pro Flächeneinheit) des SAPs kann auch entlang der Abscheidungsregion 8 variiert werden, um eine profilierte Verteilung von Absorptionsmaterial, insbesondere SAP, in Längsrichtung, in Querrichtung oder in beide Richtungen des Kerns zu erzeugen. Somit kann das Flächengewicht des Absorptionsmaterials entlang der Längsachse des Kerns ebenso wie entlang der Querachse oder entlang irgendeiner Achse parallel zu einer dieser Achsen variieren. Das Flächengewicht von SAP in der Region von relativ hohem Flächengewicht kann somit beispielsweise mindestens 10% oder 20% oder 30% oder 40% oder 50% höher sein als in einer Region mit relativ niedrigem Flächengewicht. Insbesondere kann das in der Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion an der Längsposition des Schrittpunkts C vorhandene SAP im Vergleich zu einer anderen Region der AbsorptionsmaterialAbscheidungsregion 8 mehr SAP pro Flächeneinheit aufweisen.
Das Absorptionsmaterial kann unter Verwendung bekannter Techniken abgeschieden werden, was eine relativ präzise Abscheidung von SAP mit relativ hoher Geschwindigkeit ermöglichen kann. Insbesondere kann die SAP-Drucktechnologie verwendet werden, wie sie beispielsweise in US 2006/24433 (Blessing), US 2008/0312617 und US 2010/0051166 A1 (beide bei Hundorf et al.) offenbart ist. Diese Technik verwendet eine Druckwalze, um SAP auf ein Substrat aufzubringen, das auf einem Gitter eines Trägers angeordnet ist, der eine Vielzahl von Querstäben beinhalten kann, die sich im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken und voneinander beabstandet sind, um Kanäle zu bilden, die sich zwischen der Vielzahl von Querstäben erstrecken. Diese Technologie ermöglicht eine schnelle und präzise Abscheidung von SAP auf einem Substrat. Die Kanäle des Absorptionskerns können zum Beispiel durch Modifizieren des Musters des Gitters und der Aufnahmetrommeln gebildet werden, so dass kein SAP in Flächen aufgetragen wird, die den Kanälen entsprechen. EP-Anmeldung Nummer 11169396.6 offenbart diese Modifikation ausführlicher.
Kanäle 26, 26'
Der Absorptionskern umfasst mindestens einen Kanal, der mindestens teilweise in Längsrichtung des Kerns ausgerichtet ist. Nachfolgend wird die Pluralform „Kanäle” in der Bedeutung „mindestens ein Kanal” verwendet. Die Kanäle können auf verschiedene Weise gebildet werden. Zum Beispiel können die Kanäle durch Zonen innerhalb der Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion gebildet werden, die im Wesentlichen oder vollständig frei von Absorptionsmaterial, insbesondere SAP, sein können. Zusätzlich oder alternativ können der Kanal bzw. die Kanäle auch durch kontinuierliches oder diskontinuierliches Binden des Materials, das die Oberseite der Kernumwicklung an das Material, das die Unterseite der Kernumwicklung bildet, durch die Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion gebildet werden. Die Kanäle können vorteilhafterweise kontinuierlich sein, es wird jedoch nicht ausgeschlossen, dass die Kanäle intermittierend sind. Das Aufnahme-Verteilungssystem oder jede Subschicht zwischen der Oberschicht und dem Absorptionskern oder einer anderen Schicht des Artikels kann auch Kanäle umfassen, die den Kanälen des Absorptionskerns können, aber nicht müssen. Die Kanäle können insbesondere vollständig innerhalb der Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion 8 eingeschlossen sein.
Der Kanal oder die Kanäle können insbesondere innerhalb des Schrittbereichs des Artikels, insbesondere mindestens auf der gleichen Längsposition wie der Schrittpunkt C, wie in 1 durch die zwei längs verlaufenden Kanäle 26, 26' dargestellt, vorliegen. Einige Kanäle können auch vom Schrittbereich in den Rückenbereich und/oder Vorderbereich des Kerns verlaufen oder können einzig im Vorderbereich und/oder im Rückenbereich des Kerns vorliegen, wie in 1 durch die kleineren Kanäle 27, 27' dargestellt.
Der Absorptionskern 28 kann auch mehr als zwei Kanäle umfassen, zum Beispiel mindestens 3 oder mindestens 4 oder mindestens 5 oder mindestens 6. Kürzere Kanäle können ebenfalls vorhanden sein, zum Beispiel im Rückenbereich oder dem Vorderbereich des Kerns, wie durch das Paar von Kanälen 27, 27' in 1 zur Vorderseite des Kerns hin dargestellt. Die Kanäle können ein oder mehrere Paare von Kanälen umfassen, die symmetrisch um die Längsachse 80 angeordnet sind.
Die Kanäle können in dem Absorptionskern besonders geeignet sein, wenn die Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion rechteckig ist, da die Kanäle die Flexibilität des Kerns in einem Ausmaß verbessern können, dass es weniger Vorteil bringt, einen nicht rechteckigen (geformten) Kern zu verwenden. Natürlich können auch Kanäle in einer SAP-Schicht mit einer geformten Abscheidungsregion vorhanden sein.
Die Kanäle können im Wesentlichen in Längsrichtung verlaufen, was in der Regel bedeutet, dass jeder Kanal mehr in der Längsrichtung als in der Querrichtung verläuft und in der Regel mindestens doppelt so viel in der Längsrichtung wie in der Querrichtung (wie nach Projektion auf die jeweilige Achse gemessen). Die Kanäle können eine auf die Längsachse 80' des Kerns projizierte Länge L' aufweisen, die mindestens 10% der Länge L des Absorptionsartikels beträgt. Es kann vorteilhaft sein, dass mindestens einige oder alle der Kanäle nicht vollständig oder im Wesentlichen vollständig in Querrichtung ausgerichtete Kanäle in dem Kern sind.
Die Kanäle können vollständig in Längsrichtung und parallel zur Längsachse ausgerichtet sein, können jedoch auch gekrümmt sein. Insbesondere können einige oder alle der Kanäle, insbesondere die Kanäle, die im Schrittbereich vorhanden sind, zur Längsachse 80' hin konkav sein, wie zum Beispiel in 1 und 6 für das Paar von Kanälen 26, 26' dargestellt. Der Krümmungsradius kann üblicherweise mindestens gleich der mittleren Querabmessung (und vorzugsweise mindestens das 1,5-Fache oder mindestens das 2,0-Fache dieser mittleren Querabmessung) der Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion 8 sein; und ebenso gerade sein, aber unter einem Winkel von z. B. 5° bis 30° oder z. B. bis zu 20° oder bis zu 10° zu einer parallel zur Längsachse liegenden Linie. Der Krümmungsradius kann für einen Kanal konstant sein oder kann entlang seiner Länge variieren. Dies kann auch Kanäle mit einem Winkel darin einschließen, vorausgesetzt, dass der Winkel zwischen zwei Teilen eines Kanals mindestens 120°, vorzugsweise mindestens 150° beträgt; und in jedem dieser Fälle vorausgesetzt, dass die Längsausdehnung des Kanals größer als die Querausdehnung ist. Die Kanäle können auch verzweigt sein, zum Beispiel ein mittiger Kanal, der über der Längsachse im Schrittbereich angeordnet ist und der sich zur Rückseite und/oder zur Vorderseite des Artikels hin verzweigt.
In einigen Ausführungsformen gibt es keinen Kanal, der mit der Längsachse 80' oder des Kerns deckungsgleich ist. Wenn sie als um die Längsachse symmetrische Paare vorhanden sind, können die Kanäle über ihre gesamte Längsabmessung voneinander beabstandet sein. Der kleinste Abstand kann beispielsweise mindestens 5 mm oder mindestens 10 mm oder mindestens 16 mm betragen.
Außerdem, um das Risiko von Flüssigkeitsaustritt zu senken, verlaufen die längs verlaufenden Hauptkanäle in der Regel bis zu keinem der Ränder der Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion 8 und sind deshalb vollständig innerhalb der Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion des Kerns umschlossen. In der Regel beträgt kleinste Abstand zwischen einem Kanal und dem nächsten Rand der Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion mindestens 5 mm.
Die Kanäle können eine Breite Wc entlang mindestens eines Teils ihrer Länge aufweisen, die mindestens 2 mm oder mindestens 3 mm oder mindestens 4 mm bis zu zum Beispiel 20 mm oder 16 mm oder 12 mm beträgt. Die Breite des Kanals kann durch im Wesentlichen die gesamte Länge des Kanals konstant sein oder kann entlang seiner Länge variieren.
Mindestens einige oder alle der Kanäle sind vorteilhafterweise dauerhafte Kanäle, d. h. ihre Integrität wird sowohl im trockenen Zustand als auch im nassen Zustand teilweise erhalten. Dauerhafte Kanäle können durch Bereitstellen eines oder mehrerer Klebstoffmaterialien erhalten werden, zum Beispiel der Faserschicht aus Klebstoffmaterial oder eines Konstruktionsklebstoffs, der hilft, dass zum Beispiel ein Substrat an einem Absorptionsmaterial innerhalb der Wände des Kanals haftet. Dauerhafte Kanäle können auch insbesondere durch Verbinden der Oberseite und der Unterseite der Kernumwicklung (z. B. des ersten Substrats 16 und des zweiten 16') durch die Kanäle gebildet werden. In der Regel kann ein Klebstoff verwendet werden, um beide Seiten der Kernumwicklung durch die Kanäle miteinander zu verbinden, jedoch ist eine Bindung über andere bekannte Mittel möglich, wie Druckbindung, Ultraschallverbinden oder Heißkleben oder Kombinationen davon. Die Kernumwicklung kann entlang der Kanäle kontinuierlich gebunden oder intermittierend gebunden sein. Die Kanäle können vorteilhafterweise mindestens durch die Oberschicht und/oder Unterschicht sichtbar bleiben oder werden, wenn der Absorptionsartikel vollständig mit einer Flüssigkeit beladen ist, wie im Nasskanalintegritätstest offenbart. Dies kann durch im Wesentlichen SAP-freie Herstellung der Kanäle erreicht werden, so dass sie nicht quellen, und indem sie groß genug hergestellt werden, so dass sie sich bei Nässe nicht verschließen. Zudem kann ein Binden der Kernumwicklung an sich selbst durch die Kanäle vorteilhaft sein. Der nachstehend beschriebene Nasskanalintegritätstest kann verwendet werden, um zu testen, ob Kanäle im Anschluss an Nasssättigung dauerhaft und sichtbar sind und in welchem Ausmaß. Vorteilhafterweise hat ein erfindungsgemäßer dauerhafter Kanal einen Prozentsatz der Integrität von mindestens: 20% oder 30% oder 40% oder 50% oder 60 oder 70% 80% oder 90% gemäß dem nachstehend beschriebenen Nasskanalintegritätstest.
Sperrbeinbündchen 34
Der absorbierende Artikel kann ein Paar von Sperrbeinbündchen 34 und/oder Dichtungsbündchen 32 umfassen. US 3,860,003 beschreibt eine Einwegwindel, die eine zusammenziehbare Beinöffnung mit einer Seitenkrempe und einem oder mehreren elastischen Elementen zur Bereitstellung eines elastischen Beinbündchens (eines Dichtungsbündchens) bereitstellt. US 4,808,178 und US 4,909,803 , erteilt an Aziz et al., beschreiben Einwegwindeln mit elastifizierten „Hochsteh”-Krempen (Sperrbeinbündchen), die die Eindämmung der Beinbereiche verbessern. US4,695,278 und US 4,795,454 , erteilt an Lawson und an Dragoo, beschreiben Einwegwindeln mit Doppelbündchen, einschließlich Dichtungsbündchen und Sperrbeinbündchen. Die Gesamtheit oder ein Abschnitt der Sperrbein- und/oder Dichtungsbündchen können mit einer Lotion behandelt sein.
Die Sperrbeinbündchen 32 können aus einem Materialstück gebildet werden, üblicherweise aus einem Vlies, das teilweise mit dem Rest des Artikels verbunden ist, sodass ein Abschnitt des Materials, die Sperrbeinbündchen, teilweise weggehoben und von der Ebene bstehen können, die durch die Oberschicht definiert ist, wenn der Artikel wie in 1 gezeigt flach gezogen wird. Die Sperrbeinbündchen können eine verbesserte Eindämmung von Flüssigkeiten und anderen Körperausscheidungen an der Verbindungsstelle des Rumpfes und der Beine des Trägers bereitstellen. Die Sperrbeinbündchen erstrecken sich zumindest teilweise zwischen dem vorderen Rand und dem hinteren Rand der Windel auf gegenüberliegenden Seiten der Längsachse und sind zumindest in der Längsposition des Schrittpunktes (C) vorhanden. Die Sperrbeinbündchen werden von einem proximalen Rand 64, der mit dem Rest des Artikels verbunden ist, in der Regel der Oberschicht und/oder der Unterschicht, und einem freien Endrand 66, der die Haut des Trägers berühren und einen Verschluss damit bilden soll, begrenzt. Die Sperrbeinbündchen sind am proximalen Rand 64 mit der Grundeinheit des Artikels durch eine Bindung 65 verbunden, die die zum Beispiel durch Kleben, Direktbonden oder eine Kombination bekannter Bindemittel hergestellt werden kann. Die Bindung 65 am proximalen Rand 64 kann kontinuierlich oder intermittierend sein. Die Seite der Bindung 65, die am nächsten am erhöhten Abschnitt der Sperrbeinbündchen 32 ist, begrenzt den proximalen Rand 64 des abstehenden Abschnitts der Beinbündchen.
Der Abstand zwischen den proximalen Rändern 64 der Sperrbeinbündchen 32 (in der Regel wie zwischen den Innenseiten der Bindungen 65 gemessen) definiert die Trockenbreite Wd und die Nassbreite Ww des Artikels am Schrittpunkt (C). Bei einer Kinderwindel kann die Trockenbreite Wd, wie zwischen den proximalen Rändern der Sperrbeinbündchen gemessen, in der Regel im Bereich von 70 mm bis 200 mm liegen. 3 zeigt den Artikel von 2 nach Beladung mit einer Flüssigkeit. Die Nassbreite Ww kann in der Regel kleiner als die Trockenbreite Wd sein, da sich der Absorptionskern der Erfindung in Seitenrichtung zusammenziehen kann, wenn er nass ist, während er sich zur Oberschicht und zur Unterschicht hin ausdehnt.
Die Sperrbeinbündchen 32 können einstückig mit der Oberschicht oder der Unterschicht ausgebildet sein oder üblicherweise aus einem separaten Material gebildet sein, das mit dem Rest des Artikels verbunden ist. Üblicherweise kann sich das Material der Sperrbeinbündchen über die gesamte Länge der Windeln erstrecken, wird jedoch an die Oberschicht in Richtung des vorderen Rands und des hinteren Rands des Artikels „verklebt”, so dass in diesen Abschnitten das Sperrbeinbündchen-Material bündig mit Oberschicht bleibt. Jedes Sperrbeinbündchen 34 kann ein, zwei oder mehr elastische Schnüre 35 nahe diesem freien Endrand 66 umfassen, um eine bessere Dichtung bereitzustellen.
Zusätzlich zu den Sperrbeinbündchen 34 kann der Artikel Dichtungsbündchen 32 umfassen, die mit der Grundeinheit des Absorptionsartikels, insbesondere der Oberschicht und/oder der Unterschicht, verbunden sind und außerhalb der Sperrbeinbündchen angeordnet werden können. Die Dichtungsbündchen können eine bessere Dichtung um die Oberschenkel des Trägers bereitstellen. Üblicherweise umfasst jede Dichtungsbeinbündchen einen oder mehrere elastische Schnüre oder ein elastisches Element, die oder das in der Grundeinheit der Windel zum Beispiel zwischen der Oberschicht und der Unterschicht im Bereich der Beinöffnungen umfasst ist.
Aufnahme-Verteilungssystem 50
Die Absorptionsartikel der Erfindung umfassen ein Aufnahme-Verteilungssystem 50 (hierin „ADS”). Die Funktion des ADS besteht darin, Flüssigkeit schnell aufzunehmen und auf effiziente Weise an den Absorptionskern zu verteilen. Das ADS kann eine, zwei oder mehr Schichten umfassen, mit der Maßgabe, dass das ADS keine Schicht umfasst, die mindestens 50 Gew.-% synthetische Fasern umfasst und ein Flächengewicht über 150 g/m² aufweist. Wenn das ADS mehrere Schichten umfasst, können diese so aneinander gebunden sein, dass sie ein Verbundstoffschicht bilden, oder separate Schichten bleiben, die mehr oder weniger nach aneinander befestigt sind. Wenn das ADS zwei Schichten umfasst, kann es eine Aufnahmeschicht 52, zum Beispiel eine Vliesschicht mit relativ niedrigem Flächengewicht auf der Basis von synthetischen Fasern, und eine Verteilungsschicht 54, die ein höheres Flächengewicht aufweisen und mindestens 50% vernetzte Cellulosefasern umfassen kann, umfassen, jedoch ist die Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt.
In der Regel umfasst das ADS kein SAP, da dies die Aufnahme und Verteilung der Flüssigkeit verlangsamen kann. Der Stand der Technik offenbart viele Arten von Aufnahme-Verteilungssystemen, siehe zum Beispiel WO 2000/59430 (Daley), WO 95/10996 (Richards), US 5,700,254 (McDowall), WO 02/067809 (Graef). Das ADS kann, wenn auch nicht zwingend, zwei Schichten umfassen: eine Verteilungsschicht und eine Aufnahmeschicht, die nun ausführlicher beispielhaft erläutert werden.
Verteilungsschicht 54
Die Funktion einer Verteilungsschicht 54 ist das Verteilen der eintretenden Flüssigkeit über eine größere Oberfläche innerhalb des Artikels, so dass das Absorptionsvermögen des Kerns effizienter verwendet werden kann. In der Regel sind Verteilungsschichten aus einem Vliesmaterial auf der Basis von synthetischen Fasern oder Cellulosefasern hergestellt und weisen eine relativ niedrige Dichte auf. Die Dichte der Verteilungsschicht kann je nach der Kompression des Artikels variieren, kann in der Regel jedoch im Bereich von 0,03 bis 0,25 g/cm³, insbesondere von 0,05 bis 0,15 g/cm³, gemessen bei 2,07 kPa (0,30 psi), liegen. Die Verteilungsschicht 54 kann auch ein Material mit einem Wasserrückhaltevermögen von 25 bis 60, vorzugsweise von 30 bis 45 sein, gemessen wie in dem in US 5,137,537 offenbarten Verfahren angegeben. Die Verteilungsschicht kann üblicherweise ein durchschnittliches Flächengewicht von 30 bis 400 g/m², insbesondere von 100 bis 300 g/m² aufweisen.
Die Verteilungsschicht kann beispielsweise mindestens 50 Gew.-% vernetzte Cellulosefasern enthalten. Die vernetzten Cellulosefasern können gecrimpt, verdrillt oder gekräuselt oder eine Kombination davon sein, einschließlich gecrimpt, verdrillt und gekräuselt. Diese Materialart wurde in der Vergangenheit in Einwegwindeln als Teil eines Aufnahmesystems verwendet, zum Beispiel US 2008/0312622 A1 (Hundorf). Die vernetzten Cellulosefasern bieten eine höhere Spannkraft und daher eine höhere Beständigkeit für die erste Absorptionsschicht gegenüber Kompression in der Produktverpackung oder bei Gebrauchsbedingungen, z. B. unter dem Gewicht eines Babys. Dies stellt dem Kern ein höheres Hohlraumvolumen, eine höhere Permeabilität und Flüssigkeitsabsorption und damit reduzierte Leckage und verbesserte Trockenheit bereit.
Beispielhafte chemisch vernetzte Cellulosefasern, die für eine Verteilungsschicht geeignet sind, sind in US 5,549,791 , US 5,137,537 , WO 9534329 oder US 2007/118087 offenbart. Beispielhafte Vernetzungsmittel umfassen Polycarbonsäuren, wie beispielsweise Citronensäure, und/oder Polyacrylsäuren, wie beispielsweise Acrylsäure und Maleinsäure-Copolymere. Zum Beispiel können die vernetzten Cellulosefasern zwischen ungefähr 0,5 Mol-% und ungefähr 10,0 Mol-% ein C2-C9-Polycarbonsäure-Vernetzungsmittel aufweisen, berechnet auf einer Celluloseanhydroglucose-Molbasis, umgesetzt mit den Fasern in einer Intrafaser-Estervernetzungsbindungform. Das C2-C9-Polycarbonsäure-Vernetzungsmittel kann aus der Gruppe ausgewählt werden, bestehend aus:
aliphatischen und alicyclischen C2-C9-Polycarbonsäuren mit zwei Carboxylgruppen pro Molekül und einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung in alpha-, beta-Stellung an einer oder beiden der Carboxylgruppen, wobei eine Carboxylgruppe in dem C2-C9-Polycarbonsäure-Vernetzungsmittel von einer zweiten Carboxylgruppe durch entweder zwei oder drei Kohlenstoffatome getrennt ist. Die Fasern können insbesondere zwischen etwa 1,5 Mol-% und etwa 6,0 Mol-% Vernetzungsmittel aufweisen, berechnet auf einer Cellulose-Anhydroglucose-Molbasis, wobei dieses damit in Form von Intrafaser-Ester-Vernetzungsbindungen umgesetzt wird. Das Vernetzungsmittel kann ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus Citronensäure, 1,2,3,4-Butantetracarbonsäure und 1,2,3-Propantricarbonsäure, insbesondere Citronensäure.
Polyacrylsäure-Vernetzungsmittel können ebenso ausgewählt werden aus Polyacrylsäure-Polyacrylsäure-Homopolymeren, Copolymeren von Acrylsäure und Gemischen davon. Die Fasern können zwischen 1,0 Gew.-% und 10,0 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 3 Gew.-% und 7 Gew.-% dieser Vernetzungsmittel, berechnet auf Trockenfasergewichtsbasis, aufweisen, wobei diese damit in Form von Intrafaser-Vernetzungsbindungen umgesetzt werden. Das Vernetzungsmittel kann ein Polyacrylsäurepolymer mit einem Molekulargewicht von 500 bis 40.000, vorzugsweise von 1.000 bis 20.000 sein. Das polymere Polyacrylsäure-Vernetzungsmittel kann ein Copolymer aus Acrylsäure und Maleinsäure sein, insbesondere wobei das Gewichtsverhältnis von Acrylsäure zu 10:1 bis 1:1, vorzugsweise von 5:1 bis 1,5:1 beträgt. Eine wirksame Menge an Citronensäure kann ferner mit dem polymeren Polyacrylsäure-Vernetzungsmittel gemischt werden.
Die Verteilungsschicht, die vernetzte Cellulosefasern umfasst, kann andere Fasern umfassen, aber diese Schicht kann vorteilhafterweise mindestens 50% oder 60% oder 70% oder 80% oder 90% oder sogar bis zu 100%, bezogen auf das Gewicht der Schicht, von vernetzten Cellulosefasern (einschließlich der Vernetzungsmittel) umfassen. Beispiele einer solchen gemischten Schicht von vernetzten Cellulosefasern können zu ungefähr 70 Gew.-% chemisch vernetzte Cellulosefasern, zu ungefähr 10 Gew.-% Polyester-Fasern (PET-Fasern) und zu ungefähr 20 Gew.-% unbehandelte Zellstofffasern umfassen. In einem anderen Beispiel kann die Schicht aus vernetzten Cellulosefasern zu ungefähr 70 Gew.-% chemisch vernetzte Cellulosefasern, zu ungefähr 20 Gew.-% Lyocellfasern und zu ungefähr 10 Gew.-% PET-Fasern umfassen. In einem anderen Beispiel kann die Schicht zu ungefähr 68 Gew.-% chemisch vernetzte Cellulosefasern, zu ungefähr 16 Gew.-% unbehandelte Zellstofffasern und zu ungefähr 16 Gew.-% PET-Fasern umfassen. In einem anderen Beispiel kann die Schicht aus vernetzten Cellulosefasern etwa 90–100 Gew.-% chemisch vernetzte Cellulosefasern umfassen.
Aufnahmeschicht 52
Der Absorptionsartikel 20 kann eine Aufnahmeschicht 52 umfassen, deren Funktion darin besteht, die Flüssigkeit schnell von der Oberschicht aufzunehmen, um dem Träger eine Trockenheit zu bieten. Die Aufnahmeschicht 52 ist in der Regel direkt unter der angeordnet. Falls vorhanden, kann die Verteilungsschicht mindestens teilweise unter der Aufnahmeschicht angeordnet sein. Die Aufnahmeschicht kann in der Regel ein Vliesmaterial sein oder umfassen, zum Beispiel ein SMS- oder SMMS-Material, eine schmelzgesponnene, eine schmelzgeblasene und eine weitere schmelzgesponnene Schicht, oder alternativ einen kardierten chemisch gebundenen Vliesstoff. Das kann insbesondere latexgebunden sein. Beispielhafte obere Aufnahmeschichten 52 sind in US 7,786,341 offenbart. Gehärtete, harzgebundene Vliesstoffe können verwendet werden, insbesondere wenn die verwendeten Fasern massive und runde oder runde und hohle PET-PET-Stapelfasern (50/50- oder 40/60 Mischung aus 6-Denier- und 9-Denier-Fasern) sind. Ein beispielhaftes Bindemittel ist Butadien/Styrol-Latex. Vliesstoffe haben den Vorteil, sie außerhalb der Weiterverarbeitungskette hergestellt und gelagert und als Materialrolle verwendet werden können.
Weitere geeignete Vliesstoffe sind in US-Pat. Nr. 6,645,569 an Cramer et al., US-Patent Nr. 6,863,933 an Cramer et al., US-Patent Nr. 7,112,621 an Rohrbaugh et al. und den gleichzeitig anhängigen Patentanmeldungen US 2003/148684 an Cramer et al. und US 2005/008839 an Cramer et al. beschrieben.
Die Aufnahmeschicht 52 kann durch ein Latexbindemittel stabilisiert werden, zum Beispiel ein Styrol-Butadien-Latexbindemittel (SB-Latex). Verfahren zur Gewinnung solcher Gitter sind beispielsweise aus EP 149 880 (Kwok) und US 2003/0105190 (Diehl et al.) bekannt. In bestimmten Ausführungsformen kann das Bindemittel in der Aufnahmeschicht 52 zu über ungefähr 12 Gew.-%, ungefähr 14 Gew.-% oder ungefähr 16 Gew.-% vorhanden sein. SB-Latex ist unter dem Handelsnamen GENFLO^TM 3160 (OMNOVA Solutions Inc., Akron, Ohio, USA) erhältlich.
Neben einer oben beschriebenen ersten Aufnahmeschicht kann zusätzlich eine weitere Aufnahmeschicht verwendet werden. Beispielsweise kann eine Tissue-Schicht zwischen der ersten Aufnahmeschicht und der Verteilungsschicht angeordnet sein. Das Tissue kann verbesserte Kapillarverteilungseigenschaften als die vorstehend beschriebene Aufnahmeschicht aufweisen. Das Tissue und die erste Aufnahmeschicht können die gleiche Größe oder eine unterschiedliche Größe aufweisen, zum Beispiel kann die Tissue-Schicht weiter nach hinten verlaufen im Absorptionsartikel verlaufen als die erste Aufnahmeschicht. Ein Beispiel für hydrophiles Tissue ist eines mit 13–15 g/m², sehr nassfest, hergestellt aus Cellulosefasern des Lieferanten Havix.
Befestigungssystem 42, 44
Der Absorptionsartikel kann ein Befestigungssystem beinhalten. Das Befestigungssystem kann verwendet werden, um seitliche Spannungen um den Umfang des Absorptionsartikels bereitzustellen, um den absorbierenden Artikel am Träger zu halten, wie es für verklebte Windeln üblich ist. Dieses Befestigungssystem ist für den Artikel einer Hose zur Reinlichkeitserziehung nicht notwendig, da der Taillenbereich, dieser Artikel bereits verklebt ist. Das Befestigungssystem umfasst üblicherweise ein Befestigungselement, wie beispielsweise Klebebandlaschen, Klettband-Klettband-Befestigungskomponenten, ineinandergreifende Befestigungselemente, wie beispielsweise Laschen und Schlitze, Schnallen, Knöpfe, Schnappverschlüsse und/oder hermaphroditische Befestigungskomponenten, obwohl jedwede andere bekannte Befestigungsmittel im Allgemeinen vertretbar sind. Eine Auftreffzone ist normalerweise auf dem vorderen Taillenbereich bereitgestellt, damit das Befestigungselement lösbar befestigt werden kann. Einige beispielhafte Oberflächenbefestigungssysteme sind offenbart in US 3,848,594 , US 4,662,875 , US 4,846,815 , US 4,894,060 , US 4,946,527 , 5,151,092 und US 5,221,274 , erteilt an Buell. Ein beispielhaftes ineinandergreifendes Befestigungssystem ist in US 6,432,098 offenbart. Das Befestigungssystem kann auch eine Einrichtung zum Halten des Artikels in einer Entsorgungskonfiguration bereitstellen, wie offenbart in US 4,963,140 , erteilt an Robertson et al.
Das Befestigungssystem kann auch primäre und sekundäre Befestigungssysteme aufweisen, wie in US 4,699,622 offenbart, um ein Verschieben überlappender Abschnitte zu reduzieren oder die Passform zu verbessern, wie in US 5,242,436 , US 5,499,978 , US 5,507,736 und US 5,591,152 offenbart.
Vordere und hintere Flügel 46, 40
Der Absorptionsartikel kann vordere Flügel 46 und hintere Flügel 40 umfassen, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Die Flügel können ein integraler Bestandteil der Grundeinheit sein und beispielsweise aus der Oberschicht und/oder der Unterschicht als Seitenfeld gebildet sein. In einer Alternative können sie, wie in 1 dargestellt, getrennte Elemente sein, die durch Kleben und/oder Wärmeprägen oder Druckbinden befestigt sind. Die hinteren Flügel 40 sind vorteilhafterweise dehnbar, um die Befestigung der Laschen 42 an der Auftreffzone 40 zu erleichtern und die geklebten Windeln an der Taille des Trägers zu halten. Die hinteren Flügel 40 können auch elastisch oder dehnbar sein, um eine bequemere und anliegende Passform bereitzustellen, indem sie anfänglich den Absorptionsartikel an den Träger anpassbar sind und diese Passform während der gesamten Tragezeit gut beibehalten, auch deutlich nachdem der Absorptionsartikel mit Ausscheidungen beladen worden ist, da die elastifizierten Flügel es erlauben, dass sich die Seiten des Absorptionsartikels dehnen und zusammenziehen.
Elastisches Taillenelement
Der Absorptionsartikel kann auch mindestens ein elastisches Taillenelement (nicht dargestellt) umfassen, das hilft, eine verbesserte Passform und Einbehaltung Das elastische Taillenelement soll sich im Allgemeinen elastisch dehnen und zusammenziehen, um sich dynamisch der Taille des Trägers anzupassen. Das elastische Taillenelement erstreckt sich vorzugsweise mindestens längs nach außen von mindestens einem Taillenrand des Absorptionskerns 28 und bildet im Allgemeinen mindestens einen Abschnitt des Endrands des Absorptionsartikels. Einwegwindeln können so gestaltet sein, dass sie zwei elastische Taillenelemente aufweisen, eines im vorderen Taillenbereich und eines im hinteren Taillenbereich. Das elastische Taillenelement kann in einer Anzahl von verschiedenen Konfigurationen aufgebaut sein, einschließlich jener, die in US 4,515,595 , US 4,710,189 , US 5,151,092 und US 5,221,274 beschrieben sind.
Beziehungen zwischen den Schichten
Üblicherweise werden benachbarte Schichten und Komponenten unter Verwendung eines herkömmlichen Bindungsverfahrens, wie beispielsweise Klebstoffbeschichtung durch eine Spurbeschichtung oder ein Sprühen auf die Gesamtheit oder einen Teil der Oberfläche der Schicht oder Wärmebinden oder Druckbinden oder Kombinationen davon, miteinander verbunden. Diese Bindung ist in den Figuren aus Gründen der Klarheit und Lesbarkeit nicht dargestellt (mit Ausnahme der Bindung zwischen dem angehobenen Element der Beinbündchen 65 und der Oberschicht 24), aber die Bindung zwischen den Schichten des Artikels sollte als vorhanden betrachtet werden, wenn nicht ausdrücklich ausgeschlossen. Klebstoffe können üblicherweise verwendet werden, um die Haftung der verschiedenen Schichten zu verbessern, beispielsweise zwischen der Unterschicht und der Kernumwicklung. Der Klebstoff kann ein beliebiger üblicher Heißschmelzkleber sein, wie er im Stand der Technik bekannt ist.
Wenn eine Aufnahmeschicht 52 vorliegt, kann es vorteilhaft sein, dass diese Aufnahmeschicht in der Längs- und/oder Querabmessung größer als oder mindestens so groß wie die Verteilungsschicht 54 ist. Somit kann die Verteilungsschicht 52 auf der Aufnahmeschicht angelagert sein. Dies vereinfacht die Handhabung, insbesondere die Aufnahmeschicht ein Vlies ist, das von einer Rolle von Vorratsmaterial abgerollt werden kann. Die Verteilungsschicht kann auch direkt an der Absorptionskern – der Kernumwicklung oder einer anderen Schicht des Artikels angelagert werden. Außerdem ermöglicht eine Aufnahmeschicht 52, die größer als die Verteilungsschicht ist, ein direktes Kleben der Aufnahmeschicht an den Speicherkern (in den größeren Bereichen). Dies kann eine erhöhte Bereichsintegrität und eine bessere Flüssigkeitskommunikation zur Folge haben.
Der Absorptionskern und insbesondere seine Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion 8 können vorteilhafterweise mindestens so groß und lang und vorteilhafterweise mindestens teilweise größer und/oder länger als das Aufnahme-Verteilungssystem (ADS) sein. Dies liegt daran, dass das Absorptionsmaterial in dem Kern in der Regel effektiver Flüssigkeit einbehalten und Trockenheitsvorteile über eine größere Fläche als das ADS bereitstellen kann. Der Absorptionsartikel kann eine rechteckige SAP-Schicht und ein nicht rechteckiges (geformtes) ADS aufweisen. Der Absorptionsartikel kann auch ein rechteckiges (nicht geformtes) ADS und eine rechteckige Schicht von SAP aufweisen.
Verfahren zur Herstellung des Artikels
Die Absorptionsartikel der Erfindung können durch beliebige herkömmliche Verfahren hergestellt werden, die im Stand der Technik bekannt sind. Insbesondere können die Artikel handgefertigt oder industriell mit hoher Geschwindigkeit hergestellt werden.
Versuchsanordnung
Die hier angegebenen Werte werden gemäß den nachstehend angegebenen Verfahren gemessen, sofern nicht anders angegeben. Alle Messungen werden bei 21 ± 2°C und 50 ± 20% rel. Luftf. durchgeführt, sofern nicht anders angegeben. Alle Proben sollten mindestens 24 Stunden unter diesen Bedingungen gehalten werden, um vor der Durchführung der Tests ein Gleichgewicht herzustellen, sofern nicht anders angegeben. Alle Messungen sollten an mindestens 4 Proben reproduziert und der Mittelwert angegeben werden, sofern nicht anders angegeben.
Zentrifugenretentionskapazität (CRC)
Der CRC misst die von den Superabsorber-Polymerteilchen absorbierte Flüssigkeit zur freien Quellung in überschüssiger Flüssigkeit. Der CRC wird nach dem EDANA-Verfahren WSP 241.2-05 gemessen.
Absorptionsartikel-Dickenprüfung
Ausrüstung: Manueller Mitutoyo-Dickenmesser mit einer Auflösung von 0,01 mm – oder ein gleichwertiges Instrument.
Kontaktfuß: Flacher Rundfuß mit einem Durchmesser von 17,0 mm (±0,2 mm). Ein kreisförmiges Gewicht kann an den Fuß angelegt werden (z. B. ein Gewicht mit einem Schlitz zum Erleichtern des Anlegens um die Instrumentenwelle herum), um das Zielgewicht zu erreichen. Das Gesamtgewicht von Fuß und zugegebenem Gewicht (einschließlich Welle) ist so ausgewählt, dass ein Druck von 2,07 kPa (0,30 psi) auf die Probe ausgeübt wird. Wenn eine Feder vorhanden ist, um den Fuß an die Probe zu drücken, wird die Feder von der Vorrichtung entfernt, so dass die Vorrichtung tatsächlich einen Druck von 2,07 kPa ausübt.
Der Dickenmesser ist mit der unteren Oberfläche des Kontaktfußes in einer horizontalen Ebene angebracht, so das die untere Oberfläche des Kontaktfußes die Mitte der flachen horizontalen oberen Oberfläche einer Grundplatte ungefähr 20 × 25 cm berührt. Das Messgerät wird auf null eingestellt, wobei der Kontaktfuß auf der Grundplatte ruht.
Lineal: Kalibriertes Metalllineal, Graduierung in mm.
Stoppuhr: Genauigkeit 1 Sekunde
Probenvorbereitung:
Wenn die Absorptionsartikel in einer Packung bereitgestellt sind, werden die zu testenden Probenartikel aus dem mittleren Bereich der Packung genommen. Wenn die Packung mehr als 4 Artikel enthält, werden die äußersten zwei Artikel auf jeder Seite der Packung in der Prüfung nicht verwendet. Wenn die Packung mehr als 4 aber weniger als 14 Artikel enthält, ist mehr als eine Artikelpackung erforderlich, um die Prüfung durchzuführen. Wenn die Packung 14 oder mehr Artikel enthält, ist nur ein Paket von Artikeln erforderlich, um die Prüfung durchzuführen. Wenn die Packung 4 oder weniger Artikel enthält, werden alle Artikel in der Packung gemessen und es werden mehrere Packungen benötigt, um die Messung durchzuführen. Dickenwerte sollten 24 ± 1 Stunden nach dem Entnehmen des Artikels aus der Packung abgelesen werden. Das Anfassen des Produkts sollte minimal sein und auf nur die notwendige Probenvorbereitung beschränkt werden.
Jegliche elastischen Bestandteile des Artikels, die ein flaches Auslegen des Artikels unter dem Fuß des Dickenmessgeräts verhindern, werden abgeschnitten oder entfernt. Dazu gehören Beinbündchen oder Taillenbänder. Hosenartige Artikel werden bei Bedarf an Seitennähten geöffnet oder geschnitten. Man bringt genügend Spannung an, um alle Falten/Knitter zu glätten. Ein Berühren und/oder Zusammendrücken des und der ADS-Fläche wird vermieden.
Durchführung der Messung:
Der Artikel wird flach auf eine Arbeitsfläche gelegt, mit der kleidungsseitigen Seite nach unten. Eine Querlinie wird über die körperseitige Oberfläche des Artikels an der Längsebene des Schrittpunkts C gezogen.
Der Kontaktfuß des Dickenmessers wird angehoben, und der Artikel wird mit der kleidungsseitigen Oberflächenseite nach unten auf die Grundplatte gegeben, so dass sich beim Absenken die Mitte des Fußes auf dem markierten Messpunkt am Schrittpunkt C befindet.
Der Fuß wird vorsichtig auf den Artikel abgesenkt und losgelassen (vor dem Start der Messung muss eine Kalibrierung auf „0” sichergestellt sein). Der Dickenwert wird 10 Sekunden nach dem Loslassen des Fußes auf 0,01 mm gerundet abgelesen.
Die Vorgehensweise wird für jeden Messpunkt wiederholt. Wenn am Messpunkt eine Falte ist, erfolgt die Messung in dem Bereich, der diesem Punkt am nächsten ist, aber keine Falten aufweist Zehn Artikel werden auf diese Weise für ein gegebenes Produkt gemessen, und die durchschnittliche Dickenmessgerät wird berechnet und mit einer Genauigkeit von einem Zehntel mm angegeben.
Test Der Nassdicke Und Kompressionskraft (Wcacf)
Dieser Test misst a) den Prozentsatz der Dickenzunahme eines gesättigten Absorptionsartikel nach einer standardisierten Querkompression und b) die Kraft, die zum seitlichen Zusammendrücken des gesättigten Absorptionsartikels auf eine Breite von 40 mm erforderlich ist. Der WCACF-Test ist an einem Absorptionsartikel gemäß den folgenden Anweisungen durchzuführen.

1. Man markiert die Längsachse am Absorptionsartikel auf der Oberseite des Artikels. Die Längsachse teilt generell die Oberseite des Artikels bei Betrachtung des Artikels von oben, wie beispielhaft in 1 dargestellt, in zwei etwa symmetrische Stücke entlang der Länge des Absorptionsartikels. Die Oberseite des Artikels ist die Seite, die zum Träger hin angeordnet werden soll. Im Zweifelsfall ist die Oberseite normalerweise hydrophiler als die Unterseite. Die Markierung kann mit jedem Stift erfolgen, wobei darauf geachtet wird, den Artikel während der Markierung nicht zu beschädigen.
2. Man markiert die Schrittlinie auf derselben Seite des Absorptionsartikels wie die Längsachse. Die Schrittlinie ist senkrecht zur Längsachse und kreuzt die Längsachse in einem Abstand, der gleich zwei Fünfteln (2/5) der Länge L des Absorptionsartikels ist. Dieser Abstand wird von der Vorderseite des Absorptionsartikels gemessen (siehe 1 für eine beispielhafte Darstellung). Der Schnittpunkt der Schrittlinie und der Längsachse ist der Schrittpunkt C. Die Vorderseite des Absorptionsartikels ist die Seite des Artikels, die zur Vorderseite des Absorptionsartikels angeordnet werden soll.
3. Der Absorptionsartikel wird dann in einen großen Überschuss, z. B. 5 l, synthetischen Urin, „Salzlösung”, mit einer Konzentration von 9,00 g NaCl pro 1000 ml Lösung, hergestellt durch Lösen der entsprechenden Menge Natriumchlorid in destilliertem Wasser, eingetaucht. Der Behälter muss groß genug sein, um den Artikel in einer flachen Konfiguration aufzunehmen. Die markierte Seite des Artikels weist während des Eintauchens nach oben.
4. Nach 1 Minute in der Salzlösung wird der Absorptionsartikel entnommen und zum Abtropfen vertikal an der Vorderseite für 10 Sekunden gehalten.
5. Der Absorptionsartikel wird für 10 Minuten äquilibrieren gelassen, indem er auf einer horizontalen Oberfläche, mit der Oberseite nach unten weisend, flach gezogen wird. Klemmen an der Vorderseite und Rückseite des Artikels können verwendet werden, um den beladenen Artikel flach zu halten.
6. Die Dicke des beladenen Absorptionsartikels vor der Kompression wird dann am Schrittpunkt gemessen und als Cinitial angegeben. Für diesen Zweck wird ein Drückerfuß mit einem Durchmesser von 17,0 mm verwendet, und es wird ein Druck von 2,07 kPa (0,30 psi) angelegt. Der Absorptionsartikel wird flach auf eine Plexiglasplatte gelegt, wobei die markierte Seite nach oben weist, und der Drückerfuß wird wird vorsichtig gesenkt, so dass er auf dem Schrittpunkt C zentriert ist. Die Dicke Cinitial wird 30 ± 2 Sekunden nach anfänglichem Kontakt zwischen dem Fuß und dem Artikel gemessen und auf 0,1 mm gerundet angegeben.
7. Der beladene Absorptionsartikel mit seiner nach oben weisenden Oberseite wird dann an einem Hartkunststoffzylinder fixiert, wie in 9 schematisch dargestellt. Der Zylinder 600 hat einen Durchmesser d von 150 mm (+–1 mm). Die letzten 20,0 mm (+–0,5 mm) der Vorderseite 10 des Artikels werden zunächst mit einem doppelseitigen Klebeband, das vorher am Zylinder angebracht wurde, oder einem anderen Befestigungsmittel an der Außenoberfläche des Zylinder, die am nächsten am Bediener ist, befestigt, so dass der Absorptionsartikel sicher und lösbar am Zylinder befestigt ist. Die letzten 20,0 mm (+–0,5 mm) der Rückseite 12 des Artikels werden dann an der im Durchmesser gegenüberliegenden des Zylinders in einer ausreichenden Höhe, dass der Schrittpunkt C der 610 des Zylinders 600 entspricht, befestigt.
8. Es versteht sich, dass der Zylinder ausreichend hoch sein muss, so dass die Rückseite des Artikels daran befestigt werden kann.
9. Der Absorptionsartikel wird dann in Seitenrichtung zusammengedrückt, wie nachstehend ausführlich beschrieben. Druckkräfte werden durch eine Vorrichtung an den Absorptionsartikel angelegt, die ein Paar Kompressionsplatten 630, 640 umfasst, die den Teil der Beine, der den Absorptionsartikel während des Gebrauchs zusammendrückt, simulieren. Jede Kompressionsplatte sollte die Abmessungen 90 mm (+–1 mm) × 90 mm (+–1 mm) aufweisen. Die Platten können aus jedem geeigneten Material hergestellt sein, das in die erforderliche flache, quadratische Form gebracht werden kann (z. B. Aluminium, Plexiglas). Die Platten sollten einander gegenüber angeordnet sein. Die Kompressionsplatten werden so angeordnet, dass die Schrittlinie an der Oberseite des Artikels und die geometrische Mitte jeder Kompressionsplatte aufeinander ausgerichtet und in einer horizontalen Ebene sind.
10. Jede Kompressionsplatte wird mit einer konstanten Geschwindigkeit von 100 mm/min zum Schrittpunkt hin bewegt (die Gesamtschließgeschwindigkeit beträgt 200 mm/min). Der Spalt zwischen beiden Kompressionsplatten beginnt in einem Abstand von 140,0 mm +–0,5 mm oder mehr, wenn die Breite des Artikels es erfordert, und verjüngt sich zu einem Endspalt von 40,0 mm +–0,5 mm, wenn der Absorptionsartikel komprimiert ist. Die Kompressionsplatten können zum Beispiel eine Vorrichtung wie Zwick Z 1,0 oder Ähnliches verwenden. Das Testinstrument schließt eine rechte Klemme zum Befestigen einer Kompressionsplatte und eine Klemme zum Befestigen einer anderen Kompressionsplatte ein. Die Ausrüstung sollte eine Kraftzelle mit einem geeigneten Messbereich, z. B. bis zu 100 N, und Genauigkeit von mindestens +/–0,01 N einschließen.
11. Sobald der Absorptionsartikel auf 40 mm komprimiert wurde, wird die Kompression für 30 Sekunden aufrechterhalten. Die Kraft am Ende der 30 Sekunden, unmittelbar bevor die Kompression gelöst wird, wird auf 0,01 N gerundet notiert und als die „Nasskompressionskraft” angegeben. Die Kompressionsplatten können dann mit einer Geschwindigkeit von 100 mm/min für jede Platte in ihre Ausgangspositionen zurückgeführt werden.
12. Unmittelbar danach wird der Absorptionsartikel aus dem Zylinder 600 entnommen, wobei darauf geachtet wird, die komprimierte Fläche nicht zu berühren. Wenn etwas Absorptionsmaterial während des Kompressionsschrittes aus der Artikelumwicklung ausgetreten ist, wird dieses ausgetretene Absorptionsmaterial gesammelt und gewogen.
13. Die Dicke am Schrittpunkt C wird erneut unter Verwendung des Dickenmessverfahrens, wie vorstehend in Schritt 6 beschrieben, gemessen. Dieser Dickenwert wird als Cfinal notiert.

Diese Vorgehensweise wird für mindestens 4 Artikelproben wiederholt. Die relative Nassdickenzunahme (RWCI) des Absorptionsartikels wird dann folgendermaßen berechnet: Relative Nassdickenzunahme (%) = (ΣCfinal – ΣCinitial)·100/ΣCinitial, wobei ΣCfinal die Summe von Cfinal-Werten ist, die für alle Proben gemessen wurden, und ΣCinitial die Summe der Cinitial-Werte ist, die für alle Proben gemessen wurden. Der Wert der relativen Nassdickenzunahme der erfindungsgemäßen Artikel ist kleiner als 32,0%, insbesondere kann er im Bereich von 10,0% bis 30,0% oder von 15,0% bis 29,0% liegen.
Experimenteller Teil
Die folgenden erfindungsgemäßen Produkte wurden hergestellt:
Ausführungsbeispiel 1:
Windeln mit einer geformten Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion und zwei Paar Kanälen, ähnlich wie für die Ausführungsform von 1 dargestellt, wurden folgendermaßen hergestellt. Ein Paar Kanäle war relativ lang und hauptsächlich im Schrittbereich des Artikels vorhanden, und das andere Paar war kleiner und zur Vorderseite des Artikels hin angeordnet. Die Kanäle waren absorptionsmaterialfrei, und die Oberseite und Unterseite der Kernumwicklung durch diese Kanäle aneinander befestigt. Die Breite der Kanäle betrug gleichmäßig 8 mm, und die projizierten Längen an der Längsachse des Artikels der langen und kurzen Kanäle betrug ungefähr 170 mm bzw. 40 mm. Die längeren Kanäle waren gekrümmt und zur Längsachse des Artikels konkav, wie in 1 dargestellt. Der kleinste Abstand zwischen den längeren Kanälen betrug ungefähr 16 mm. Der kleinste Abstand zwischen den kürzeren Kanälen betrug ungefähr 14 mm. Die kleineren Kanäle waren auch geringfügig gekrümmt.
Der Absorptionskern umfasste insgesamt 11,53 g schnell absorbierendes SAP, aufgetragen einer Abscheidungsregion mit einer Länge von 360 mm und einem geformten Breitenprofil, wie in 1 dargestellt. Die Breite der Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion betrug 110 mm an der Vorderseite und der Rückseite der Abscheidungsregion und 90 mm am Schrittpunkt der Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion. Das SAP war so verteilt, dass Flächengewicht von SAP im Schrittbereich höher war als im Vorderbereich und im Rückenbereich noch niedriger war. Es gab keine Profilierung des SAP in der Querrichtung („Maschinenquerrichtung” oder „CD”). Der Absorptionskern wurde mit SAP-SAP-Drucktechnologie gebildet, wie in US 2010/0051166 A1 offenbart, die zwei Vliessubstrate kombiniert, die jeweils eine SAP-Schicht tragen und einen elastischen Mikrofaserklebstoff aufweisen, der auf jeder SAP-Schicht aufgetragen ist, der die SAP-SAP-Schicht auf dem Substrat immobilisiert. Diese Vliessubstrate bilden die Kernumwicklung durch C-Umwicklung für das obere Substrat auf dem unteren Substrat. Hilfsklebstoff wurde zwischen der unteren SAP-Schicht und deren jeweiligem unteren Substrat aufgetragen, das mit 41 Schlitzen von 1 mm Breite mit einem Abstand von 1 mm zwischen den Schlitzen entlang der gesamten Länge der Kernumwicklung (390 mm) schlitzdüsenbeschichtet wurde. Der Mikrofaserklebstoff (von H. B. Fuller), der auf jede SAP-Schicht aufgetragen wurde, wurde gleichmäßig mit einer Breite von 108 mm und einer Länge von 390 mm auf jede SAP-Schicht aufgetragen, 0,211 g Mikrofaserklebstoff wurden auf der Kernabdeckungsseite und auf der Stäubeschichtseite verwendet. Die Kanäle Wurden unter Verwendung einer geeigneten Drucktrommel gebildet, die die Kanalform abgrenzt, weitere Informationen zur Bildung von Kanälen befinden sich in der EP-Anmeldung EP 12174117.7 unter Verwendung SAP-Drucktechnologie.
Die Kernumwicklung hatte eine Länge von 390 mm, wobei zwei Endklappen, die frei von Absorptionsmaterial waren, eine Länge von 15 mm an der Rückseite und an der Vorderseite des Absorptionskerns aufwiesen. Die Abdichtungen am vorderen und hinteren Ende des Kerns wurden aneinander schlitzdüsengeklebt, wobei die Klebstoffspuren eine Länge von 30 mm vom Verschluss am vorderen Ende und 20 mm vom Verschluss am hinteren Ende aufwiesen. Die gefaltete Breite der Kernumwicklung betrug 120 mm. Die Kernumwicklung umfasste zwei Vliesstoffe, wobei das obere Substrat (16 in 1, als „Kernabdeckung” bezeichnet) ein SMMS-Vliesstoff von 10 g/m² war, der mit einem Tensid behandelt wurde, um hydrophil zu werden. Das untere Substrat (16' in 1, als „Stäubeschicht” bezeichnet) war ein SMMS-Vliesstoff von 11 g/m². Die Kernabdeckung wurde bei einer Länge von 390 mm und einer Schnittbreite von 165 mm geschnitten. Die Stäubeschicht hatte eine Schnittlänge von 390 mm und eine Schnittbreite von 130 mm. Die Kernabdeckung wurde um die Stäubeschicht auf den Querseiten des Kerns und den Seitenrändern der Stäubeschicht, wobei sie am Rand des Absorptionsmaterials des Kerns leicht nach oben ausgebildet war, C-gewickelt, so dass die Gesamtbreite der gefalteten Kernumwicklung ungefähr 120 mm betrug.
Die Kernabdeckung und die Stäubeschicht wurden durch die Kanäle miteinander verbunden. Die Bindung wurde durch den Hilfsklebstoff und den Mikrofaserklebstoff, die vorstehend erörtert sind, gebildet. Die Bindung war stark.
Das Aufnahme-Verteilungssystem wurde durch eine Aufnahmeschicht aus latexgebundenem Vliesstoff mit 60 g/m² und mit einer Länge von 298 mm und einer Breite von 90 mm und eine Verteilungsschicht vernetzter Cellulosefasern mit einer Länge von 298 mm und einer Breite von 80 mm mit einem gleichmäßigen Flächengewicht von 181 g/m² gebildet. Die Aufnahmeschicht wurde an die Verteilungsschicht geklebt, und die Verteilungsschicht wurde an die Vliesstoff-Kernabdeckung mittels Schlitzdüsenbeschichtung geklebt. Die Oberschicht war ein 12-g/m²-Vliesstoff und die Unterschicht eine undurchlässige Folie von 16 g/m².
Die Beinbündchen waren handelsübliche Beinbündchen ähnlich den in 1–2 dargestellten und umfassten zwei 478 mm lange und 77 mm breite Vliesstoffe mit auf jeder Seite der Windel. Die Beinbündchen wurden in einem Abstand von 100 mm der Vorderseite und 91 mm von der Rückseite der Ränder der Windel in einem Abstand von 4 mm vom freien Rand angeheftet. Die Vliesstoffe wurden entlang ihrer Länge mit einer kontinuierlichen Bindungsbreite von 3 mm entlang ihrer Bindungslinie an die Oberschicht direktgebondet. Eine 1 mm breite Klebstoffspur wurde ferner entlang der kontinuierlichen Bindung zwischen dem Beinbündchenmaterial und der Oberschicht aufgetragen. Der Abstand zwischen den kontinuierlichen Bindungen betrug 148 mm (dieser Abstand entsprach Wd). Die Dichtungsbündchen (der Teil der Bündchen, der erhöht war) wurde mit drei Linien elastischen Klebstoffs (Bez. 33 in den Figuren) auf Seite der Bündchen, ausgehend bei 75 mm vom vorderen Rand der Windel und entlang einer Länge von 266 mm für die zwei äußersten Linien und 301 mm für die innerste elastifiziert. Die erhöhten Sperrbeinbündchen wurde mit zwei Elastikteilen (Bez. 35 in Fig.), die jeweils in der Nähe eines Endrands (Bez. 66 in den Fig.) der angeordnet waren, elastifiziert. Diese Elastikteile hatten eine Vorspannung von 300% eine zusammengezogene Schnittlänge von 119,5 mm. Die Länge der eingeklebten Elastikteile betrug 298 mm. Die verschiedenen Bestandteile der Windeln wurden auf herkömmliche Weise zusammengefügt, in der Regel durch Kleben oder Direktbonden, sofern nicht anders angegeben.
Ausführungsbeispiel 2:
Dieses Beispiel wurde auf gleiche Weise wie Beispiel 1 durchgeführt, mit den folgenden Unterschieden. Die Verteilungsfläche des Absorptionsmaterials (SAP) war rechteckig einer SAP-Abscheidungsbreite von 110 mm und umfasste nur ein Paar absorptionsmaterialfreie Kanäle im Schrittbereich des Absorptionsartikels, wie beispielhaft in 4–8 dargestellt, und eine Gesamtmenge von SAP von 14,1 g. Die Kanäle waren symmetrisch um die Längsachse 80 und wiesen eine darauf projizierte Länge von ungefähr 227 mm, eine Breite von ungefähr 8 mm und einen kürzesten voneinander von 20 mm auf. Ein anderer Unterschied zu Beispiel 1 war, dass die Stäubeschicht ein SMMS-Vliesstoff von 10 g/m² war. Der Mikrofaserklebstoff (von H. Fuller), der auf jede SAP-Schicht aufgetragen wurde, wurde gleichmäßig mit einer Breite von 108 mm und einer Länge von 390 mm auf jede SAP-Schicht aufgetragen, 0,211 g Mikrofaserklebstoff wurden auf der Kernabdeckungsseite und 0,168 g auf der Stäubeschichtseite verwendet. Der Hilfsklebstoff wurde zwischen der oberen SAP- und deren oberem Substrat aufgetragen. Das Aufnahme-Verteilungssystem wurde durch eine Aufnahmeschicht aus latexgebundenem Vliesstoff mit 43 g/m² und mit einer Länge von 318 mm und einer Breite von 90 mm und eine Verteilungsschicht aus vernetzten Cellulosefasern mit einer Länge von 290 mm und einer Breite von 80 mm mit einem gleichmäßigen Flächengewicht von 176 g/m² gebildet.
Die Oberschicht war ein 15 g/m²-Vliesstoff und die Unterschicht eine undurchlässige Folie von 16 g/m². Wie in den vorherigen Beispielen wurde die Kernabdeckung um die Stäubeschicht C-gewickelt, und beide Schichten wurden dauerhaft durch die Kanäle verbunden.
Vergleichsbeispiel 1
Das Vergleichsbeispiel wurde auf gleiche Weise hergestellt wie Beispiel 1, mit dem Unterschied, dass der Absorptionskern keine Kanäle umfasste.
Produkte aus dem Stand der Technik
Im Handel erhältliche Produkte mit einem herkömmlichen Absorptionskern, der eine Mischung von SAP und große Mengen Celluloseflaum (> 40%) umfasste, wurden ebenfalls getestet, alle in Größe 4. Das erste Produkt war Pampers Baby-Dry^®, erhältlich in Deutschland im Oktober 2012. Das zweite Produkt war eine Windel eines anderen Anbieters der Marke Libero^® mit materialfreien Kanälen innerhalb des Absorptionskerns.
PRÜFERGEBNISSE

Die relative Nassdickenzunahme (RWCI) und die Nasskompressionskraft wurden für jedes der vorstehend genannten Produkte an mindestens 4 Proben für jedes Produkt gemessen.

	RWCI (%)	Nasskompressionskraft (N)
Ausführungsbeispiel 1	19,7	24,9
Beispiel 2 der Erfindung	28,6	23,6
Vergleichsbeispiel 1	33,2	16,5
Pampers Baby-Dry^®	43,2	12,3
Produkt 1 eines anderen Anbieters	41,9	15,3

Die Produkte der Erfindung waren die einzigen, die eine niedrige relative Nassdickenzunahme mit einer akzeptablen Nasskompressionskraft unter 27,0 N verbanden.
Die hier offenbarten Abmessungen und Werte sollen nicht als streng auf die exakten angegebenen Zahlenwerte beschränkt verstanden werden. Stattdessen soll, falls nichts angegeben ist, jede dieser Abmessungen sowohl den angegebenen Wert als auch einen funktional entsprechenden Bereich, der diesen Wert umgibt, bedeuten. Beispielsweise soll eine Abmessung, die als „40 mm” offenbart ist, „ungefähr 40 mm” bedeuten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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American Chemical Society mit dem Titel „Kontaktwinkel, Benetzbarkeit und Adhäsion”, herausgegeben von Robert F. Gould (Copyright 1964) [0075]

Claims

Absorptionsartikel (20) zur Körperhygiene, wobei der Absorptionsartikel einen vorderen Rand (10), einen hinteren Rand (12), eine Längsachse (80), die in Längsrichtung des Artikels verläuft, aufweist, wobei der Artikel eine Länge L von mindestens 320 mm, gemessene entlang der Längsachse vom vorderen Rand zum hinteren Rand, aufweist, wobei der Absorptionsartikel Folgendes umfasst: – eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht (24), – eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht (25), – einen Absorptionskern (28) zwischen der Oberschicht und der Unterschicht, wobei der Absorptionskern eine Kernumwicklung (16, 16') umfasst, die ein Absorptionsmaterial (60) umschließt, wobei das Absorptionsmaterial Superabsorber-Polymere („SAP”) umfasst, wobei der Absorptionskern mindestens einen Kanal (26, 26') umfasst, der mindestens teilweise in Längsrichtung des Artikels ausgerichtet ist, – ein Aufnahme-Verteilungssystem (ADS) zwischen der Oberschicht und dem Absorptionskern, wobei das ADS eine, zwei oder mehr Schichten umfasst, wobei der Absorptionsartikel einen Wert der relativen Nassdickenzunahme (RWCI) von weniger als 32,0% aufweist, gemessen durch den hierin beschriebenen Test der Nassdicke und Kompressionskraft (WCACF).
Absorptionsartikel nach Anspruch 1, wobei das ADS keine Schicht umfasst, die mindestens 50 Gew.-% synthetische Fasern umfasst und ein Flächengewicht über 150 g/m2 aufweist.
Absorptionsartikel nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Absorptionsartikel einen Wert der relativen Nassdickenzunahme von 10,0% bis 30,0% aufweist.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Absorptionsartikel eine Nasskompressionskraft, gemessene durch den hierin beschriebenen Test der Nassdicke und Kompressionskraft (WCACF), von weniger als 27,0 N aufweist.
Absorptionsartikel nach Anspruch 4, wobei der Absorptionsartikel eine Nasskompressionskraft, gemessen durch den hierin beschriebenen Test der Nassdicke und Kompressionskraft, von 5,0 N bis 25,0 N aufweist.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend mindestens ein Paar Kanäle (26, 26').
Absorptionsartikel nach Anspruch 6, wobei die Kanäle des Paars von Kanälen symmetrisch um die Längsachse angeordnet sind.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Kanal eine auf die Längsachse (80) des Artikels projizierte Länge aufweist, die mindestens 10% der Länge L des Absorptionsartikels beträgt.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Kanal im Wesentlichen absorptionsmaterialfrei ist und eine Breite in mindestens einem Teil des Kanals von mindestens 2 mm aufweist.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kernumwicklung einen ersten Vliesstoff (16) und einen zweiten Vliesstoff (16') umfasst, und wobei der erste Vliesstoff eine C-Umwicklung um den zweiten Vliesstoff bildet.
Absorptionsartikel nach dem vorstehenden Anspruch, wobei das Aufnahme-Verteilungssystem mindestens eine Verteilungsschicht (54) umfasst, die zu mindestens 50 Gew.-% vernetzte Cellulosefasern umfasst.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Umfang des Absorptionsmaterials innerhalb der Kernumwicklung eine Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion (8) definiert, und wobei die Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion rechteckig ist oder mit einer Breite geformt ist, die am Schrittpunkt (C) schmaler ist als die maximale Breite der Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion, wobei der Schrittpunkt als der Punkt definiert ist, der in einem Abstand von zwei Fünfteln (2/5) von L vom vorderen Rand des Absorptionsartikels an der Längsachse angeordnet ist.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Absorptionskern eine erste Absorptionsschicht und eine zweite Absorptionsschicht umfasst, wobei die erste Absorptionsschicht ein erstes Substrat (16) und eine erste Schicht von Superabsorber-Polymeren (61) umfasst, die zweite Absorptionsschicht ein zweites Substrat (16') und eine zweite Schicht von Superabsorber-Polymeren (62) umfasst und ein faseriges Thermoplast-Klebematerial (51) mindestens teilweise die Schichten von Superabsorber-Polymeren an ihre jeweiligen Substrate bindet, wobei das erste Substrat und das zweite Substrat die Kernumwicklung bilden.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Absorptionsmaterial zu mindestens 80 Gew.-% des Absorptionsmaterials Superabsorber-Polymere umfasst.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Absorptionsmaterial (60) des Absorptionskerns zu weniger als 10 Gew.-% oder weniger als 5 Gew.-% natürliche oder synthetische Fasern umfasst oder im Wesentlichen frei von natürlichen oder synthetischen Fasern ist.
Absorptionskern nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Kanal dauerhaft ist.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kernumwicklung eine Oberseite und eine Unterseite umfasst und die Oberseite und die Unterseite durch mindestens einen Abschnitt des mindestens einen Kanals aneinander gebunden sind..
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Kanal eine prozentuale Integrität von mindestens 20%, gemessen durch den hierin beschriebenen Nasskanalintegritätstest, aufweist.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Oberseite und die Unterseite durch mindestens einen Abschnitt des Kanals bzw. der Kanäle mittels eines Klebstoffs aneinander gebunden sind.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Oberseite und die Unterseite durch mindestens einen Abschnitt des Kanals bzw. der Kanäle durch Druckverbindung aneinander gebunden sind.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Oberseite und die Unterseite durch mindestens einen Abschnitt des Kanals bzw. der Kanäle durch Ultraschallverbindung aneinander gebunden sind.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Oberseite und die Unterseite durch mindestens einen Abschnitt des Kanals bzw. der Kanäle durch Heißkleben aneinander gebunden sind.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Oberseite und die Unterseite durch mindestens einen Abschnitt des Kanals bzw. der Kanäle mittels Klebstoff und Druckverbindung und/oder Heißkleben aneinander gebunden sind.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Absorptionskern von 5 g bis 60 g SAP umfasst.
Absorptionsartikel nach Anspruch 24, umfassend von 10 g bis 50 g SAP.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Dicke des Artikels, gemessen am Schrittpunkt gemäß der Absorptionsartikel-Dickenprüfung, wie hierin beschrieben, von 4,0 mm bis 12,0 mm beträgt.
Absorptionsartikel (20) zur Körperhygiene, wobei der Absorptionsartikel einen vorderen Rand (10), einen hinteren Rand (12), eine Längsachse (80), die in Längsrichtung des Artikels verläuft, aufweist, wobei der Artikel eine Länge L von mindestens 320 mm, gemessene entlang der Längsachse vom vorderen Rand zum hinteren Rand, aufweist, wobei der Absorptionsartikel Folgendes umfasst: – eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht (24), – eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht (25), – einen Absorptionskern (28) zwischen der Oberschicht und der Unterschicht, wobei der Absorptionskern eine Kernumwicklung (16, 16') umfasst, die ein Absorptionsmaterial (60) umschließt, wobei das Absorptionsmaterial Superabsorber-Polymere („SAP”) umfasst, wobei der Absorptionskern mindestens einen Kanal (26, 26') umfasst, der mindestens teilweise in Längsrichtung des Artikels ausgerichtet ist, – ein Aufnahme-Verteilungssystem (ADS) zwischen der Oberschicht und dem Absorptionskern, wobei das ADS eine, zwei oder mehr Schichten umfasst, mit der Maßgabe, dass das ADS keine Schicht umfasst, die mindestens 50 Gew.-% synthetische Fasern umfasst und ein Flächengewicht von über 150 g/m2 aufweist, wobei die Dicke des Artikels, gemessen am Schrittpunkt gemäß der Absorptionsartikel-Dickenprüfung, wie hierin beschrieben, von 4,0 mm bis 12,0 mm beträgt, und wobei der Absorptionsartikel einen Wert der relativen Nassdickenzunahme (RWCI) von weniger als 32,0% aufweist, gemessene durch den hierin beschriebenen Test der Nassdicke und Kompressionskraft (WCACF).
Absorptionsartikel nach Anspruch 27, wobei der Absorptionsartikel einen Wert der relativen Nassdickenzunahme von 10,0% bis 30,0% aufweist.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 27 bis 28, wobei der Absorptionsartikel eine Nasskompressionskraft, wie durch den hierin beschriebenen Test der Nassdicke und Kompressionskraft (WCACF) gemessen, von weniger als 27,0 N aufweist.
Absorptionsartikel nach Anspruch 29, wobei der Absorptionsartikel eine Nasskompressionskraft, wie durch den hierin beschriebenen Test der Nassdicke und Kompressionskraft gemessen, von 5,0 N bis 25,0 N aufweist.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 27 bis 30, umfassend mindestens ein Paar Kanäle (26, 26').
Absorptionsartikel nach Anspruch 31, wobei die Kanäle des Paars von Kanälen symmetrisch um die Längsachse angeordnet sind.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 27 bis 32, wobei mindestens ein Kanal eine auf die Längsachse (80) des Artikels projizierte Länge aufweist, die mindestens 10% der Länge L des Absorptionsartikels beträgt.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 27 bis 33, wobei der mindestens eine Kanal im Wesentlichen absorptionsmaterialfrei ist und eine Breite in mindestens einem Teil des Kanals von mindestens 2 mm aufweist.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 27 bis 34, wobei die Kernumwicklung einen ersten Vliesstoff (16) und einen zweiten Vliesstoff (16') umfasst, und wobei der erste Vliesstoff eine C-Umwicklung um den zweiten Vliesstoff bildet.
Absorptionsartikel nach dem vorstehenden Anspruch, wobei das Aufnahme-Verteilungssystem mindestens eine Verteilungsschicht (54) umfasst, die zu mindestens 50 Gew.-% vernetzte Cellulosefasern umfasst.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 27–36, wobei der Umfang des Absorptionsmaterials innerhalb der Kernumwicklung eine Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion (8) definiert, und wobei die Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion rechteckig ist oder mit einer Breite geformt ist, die am Schrittpunkt (C) schmaler ist als die maximale Breite der Absorptionsmaterial-Abscheidungsregion, wobei der Schrittpunkt als der Punkt definiert ist, der in einem Abstand von zwei Fünfteln (2/5) von L vom vorderen Rand des Absorptionsartikels an der Längsachse angeordnet ist.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 27 bis 37, wobei der Absorptionskern eine erste Absorptionsschicht und eine zweite Absorptionsschicht umfasst, wobei die erste Absorptionsschicht ein erstes Substrat (16) und eine erste Schicht von Superabsorber-Polymeren (61) umfasst, die zweite Absorptionsschicht ein zweites Substrat (16') und eine zweite Schicht von Superabsorber-Polymeren (62) umfasst und ein faseriges Thermoplast-Klebematerial (51) mindestens teilweise die Schichten von Superabsorber-Polymeren an ihre jeweiligen Substrate bindet, wobei das erste Substrat und das zweite Substrat die Kernumwicklung bilden.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 27 bis 38, wobei das Absorptionsmaterial zu mindestens 80 Gew.-% des Absorptionsmaterials Superabsorber-Polymere umfasst.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 27 bis 39, wobei das Absorptionsmaterial (60) des Absorptionskerns zu weniger als 10 Gew.-% oder weniger als 5 Gew.-% natürliche oder synthetische Fasern umfasst oder im Wesentlichen frei von natürlichen oder synthetischen Fasern ist.
Absorptionskern nach einem der Ansprüche 27 bis 40, wobei der mindestens eine Kanal dauerhaft ist.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 27 bis 41, wobei die Kernumwicklung eine Oberseite und eine Unterseite umfasst und die Oberseite und die Unterseite durch mindestens einen Abschnitt des mindestens einen Kanals aneinander gebunden sind.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Kanal eine prozentuale Integrität von mindestens 20%, gemessen durch den hierin beschriebenen Nasskanalintegritätstest, aufweist.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 41 bis 43, wobei die Oberseite und die Unterseite durch mindestens einen Abschnitt des Kanals bzw. der Kanäle mittels eines Klebstoffs aneinander gebunden sind.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 41 bis 43, wobei die Oberseite und die Unterseite durch mindestens einen Abschnitt des Kanals bzw. der Kanäle durch Druckverbindung aneinander gebunden sind.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 41 bis 43, wobei die Oberseite und die Unterseite durch mindestens einen Abschnitt des Kanals bzw. der Kanäle durch Ultraschallverbindung aneinander gebunden sind.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 41 bis 43, wobei die Oberseite und die Unterseite durch mindestens einen Abschnitt des Kanals bzw. der Kanäle durch Heißkleben aneinander gebunden sind.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 41 bis 43, wobei die Oberseite und die Unterseite durch mindestens einen Abschnitt des Kanals bzw. der Kanäle mittels Klebstoff und Druckverbindung und/oder Heißkleben aneinander gebunden sind.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 27 bis 48, wobei der Absorptionskern von 5 g bis 60 g SAP umfasst.
Absorptionsartikel nach Anspruch 49, umfassend von 10 g bis 50 g SAP.