DE60211259T2

DE60211259T2 - Atmungsaktive absorbierende Artikel mit filmähnlichem Chitosanmaterial und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE60211259T2
Application number: DE60211259T
Authority: DE
Inventors: Maurizio Tamburro; Nicola D'alesio; Antonella Pesce; Achille Di Cinto; Giovanni Carlucci; Adelia Alessandra Tordone
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2022-08-13
Also published as: ATE325626T1; DE60211259D1; ATE422904T1; DE60231171D1; EP1287835A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Absorptionsmittel mit einem absorbierenden Element, wobei das Element einen schichtartigen Bereich hat, der Chitosanmaterial umfasst, und ein Verfahren für die Herstellung des absorbierenden Elements.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bahnen, insbesondere faserige Strukturen für das Absorbieren von Flüssigkeiten, werden für viele Verwendungen hergestellt. Sie sind beispielsweise in Absorptionsmitteln wie Einwegwindeln, Inkontinenzeinlagen, Monatsbinden und Slipeinlagen als Flüssigkeitsabsorptions- und/oder Flüssigkeitsübertragungs- und/oder Diffusionselemente integriert, insbesondere als Absorptionskerne, die Körperflüssigkeiten absorbieren und zurückhalten sollen.
Der primäre Schwerpunkt von Absorptionsmitteln ist die Fähigkeit solcher Artikel, Flüssigkeiten zu absorbieren und zurückzuhalten. In der Tat gibt es einen bemerkenswerten kontinuierlichen Trend zur weiteren Erhöhung der Flüssigkeitsretentions- und -austrittsvermeidungseigenschaften von Absorptionsmitteln. Jedoch sind gegenwärtig erhältliche Absorptionsmittel in dieser Hinsicht noch nicht vollkommen zufrieden stellend, da das Auftreten von Flüssigkeitsaustritt, z. B. durch die Oberschicht bzw. obere Lage oder entlang des peripheren Rands, noch ein Problem darstellt.
Neben jenen primären Eigenschaften sind andere Merkmale wie Komfort zunehmend wichtig für Nutzer von Absorptionsmitteln. Um diesen Bedarf zu befriedigen, wurden so genannte atmungsaktive Absorptionsmittel, die Luft- und Dampfaustausch durch die Unterschicht bzw. untere Lage der Artikel bieten, entwickelt und kommerzialisiert. Jedoch leiden atmungsaktive Artikel unter negativen Aspekten wie dem Auftreten ungewünschten Austritts von Körperflüssigkeit, insbesondere durch die Unterschicht.
Versuche wurden unternommen, diese wiederholt auftretenden Probleme zu überwinden, zum Beispiel durch Erhöhen der Menge der superabsorbierenden Materialien oder durch Verwenden von Flockungsmitteln, siehe beispielsweise EP-A-906 074. Jedoch sind diese Lösungen nicht vollkommen zufrieden stellend. Es wurde beobachtet, dass es trotz der weit reichenden Verwendung von superabsorbierenden Stoffen, wie absorbierenden Geliermaterialien, in Absorptionsmitteln in vielen Fällen freie Flüssigkeit gab, insbesondere zwischen der Unterschicht und dem Absorptionskern in benutzten Absorptionsmitteln, was zum Austritt durch die Oberschicht oder entlang des peripheren Rands des Artikels führte. Im Fall der so genannten atmungsaktiven Absorptionsmittel kann das Vorliegen von dieser freien Flüssigkeit zusätzlich Austritt durch die atmungsaktive Unterschicht verursachen. Daher besteht weiterhin der Bedarf nach weiter verbesserten Absorptionsmitteln, in denen die Erzeugung solcher freien Flüssigkeiten und der daraus resultierende Austritt zuverlässig verhindert werden.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Absorptionsmittel bereitzustellen, das ein absorbierendes Element umfasst, das verbesserte Flüssigkeitsretention durch Verhindern oder zumindest Vermindern des Auftretens von freien Flüssigkeiten und/oder Immobilisieren solcher freien Flüssigkeiten bietet. Genauer will die vorliegende Erfindung Absorptionsmittel bereitstellen, die ein absorbierendes Element mit verbesserten Flüssigkeitsretentionseigenschaften haben, was zu vermindertem Austritt führt.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Absorptionsmittel mit einem absorbierenden Element auf eine besonders kosteneffiziente Weise bereitzustellen, indem nur eine sehr geringe Menge aktiver Substanz verwendet wird.
Die oben genannten Ziele wurden jetzt überraschend durch die Bereitstellung eines Absorptionsmittels mit einem absorbierenden Element erfüllt, das mindestens einen schichtartigen Bereich umfasst, der Teilchen eines Chitosanmaterials umfasst. Die Teilchen des Chitosanmaterials haben eine Teilchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von nicht mehr als etwa 300 μm.
Es wurde gefunden, dass durch Bereitstellen von mindestens einem schichtartigen Bereich aus Teilchen von Chitosanmaterial wie beansprucht die Bildung von freier Flüssigkeit in diesem Bereich durch Gelierung der Flüssigkeit durch das Chitosanmaterial verhindert werden kann. Insbesondere wurde gefunden, dass es durch die Wahl sehr feiner Teilchen des Chitosanmaterials mit einer Teilchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von nicht mehr als etwa 300 μm möglich ist, eine hohe aktive Oberfläche des Chitosanmaterials zu erreichen, während eine verminderte Menge des Chitosanmaterials verwendet wird. Es wurde des Weiteren gefunden, dass durch den schichtartigen Auftrag des Chitosanmaterials eine kontinuierliche und homogene Deckung in dem schichtartigen Bereich mit einer verminderten Menge des Chitosanmaterials erreicht wird. Daher ist es möglich, eine homogene und kontinuierliche Flüssigkeitsimmobilisierungsfunktionalität in einem vorbestimmten Bereich eines Absorptionsmittels zu erreichen, während weniger Chitosanmaterial im Vergleich zu der Menge des Chitosanmaterials verwendet wird, die erforderlich ist, um eine solche kontinuierliche und homogene Deckung mit einem nicht-schichtartigen Auftrag des Chitosanmaterials zu erreichen. Die homogene und kontinuierliche Deckung des Chitosanmaterials in einem bestimmten Bereich eines Absorptionsmittels stellt sicher, dass freie Flüssigkeit in dem Bereich immobilisiert wird und am Austreten zur Außenseite des Absorptionsmittels gehindert wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform optimiert der schichtartige Bereich aus Teilchen des Chitosanmaterials auch die Verhinderung des Flüssigkeitsaustritts in atmungsaktiven Absorptionsmitteln. In einer besonders bevorzugten Ausführungs form wird das erfindungsgemäße absorbierende Element aus im Wesentlichen hydrophilem Material für optimale Flüssigkeitsabsorption, Flüssigkeitsaufnahme und/oder Flüssigkeitsbehandlung hergestellt. Dies ist besonders wichtig, wenn das erfindungsgemäße absorbierende Element als Absorptionskern oder sekundäre Oberschicht oder sekundäre Unterschicht in Absorptionsmitteln verwendet wird. Es wurde gefunden, dass durch Immobilisieren auftretender freier Flüssigkeiten diese Flüssigkeiten daran gehindert werden, die Teile des Absorptionsmittels zwischen dem Absorptionskern und der atmungsaktiven Unterschicht zu erreichen. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit eines Austritts durch die atmungsaktive Unterschicht wesentlich vermindert.
In ihrer weitesten Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines absorbierenden Elements, wobei eine Lösung oder Dispersion von Chitosanmaterial auf eine Vorläuferbahn in Form eines Sprühens von Tröpfchen aufgetragen wird, wobei die Tröpfchen eine Tröpfchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von nicht mehr als 1500 μm haben. Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, dass ein schichtartiger Bereich aus Teilchen von Chitosanmaterialien auf der Oberfläche der Vorläuferbahn bereitgestellt wird, der zu herausragender Flüssigkeitsretention/Austrittsverhinderung gegenüber Flüssigkeiten führt, während es eine geringere Menge von Chitosanmaterial erfordert. In der Tat kann durch Auftragen einer Lösung oder Dispersion von Chitosanmaterialien auf die Vorläuferbahn in Form eines Sprühens von kleinen Tröpfchen wie hierin definiert eine höhere Deckung mit derselben Menge der Lösung/Dispersion im Vergleich zum Auftragen derselben Lösung oder Dispersion in Form eines Sprühens von Tröpfchen mit größeren Tröpfchen erreicht werden. Des Weiteren führt das Auftragen der Lösung oder Dispersion auf die Vorläuferbahn als kleine Tröpfchen auch zu begrenzter Befeuchtung der Oberfläche und dadurch zu besserer Verarbeitbarkeit der Bahn und daraus folgenden Einwegabsorptionsmitteln, die das resultierende absorbierende Element umfassen.
HINTERGRUND DES STANDS DER TECHNIK
Die Verwendung von Chitosan in Absorptionsmitteln wurde in mehreren Dokumenten des Stands der Technik besprochen. EP-B-627,225 offenbart die Herstellung von Chitosanverbindungen mit verbesserten Absorptionseigenschaften und schlägt ihre Verwendung in Hygieneartikeln vor. DE 19,913,478 offenbart eine Stilleinlage, die Chitosan umfasst, für verbesserte Absorption fetthaltiger Flüssigkeiten wie Milch. WO 99/61079 und WO 99/32697 offenbaren die Verwendung von Chitosanbeschichtungen auf hydrophoben Substraten für die Bereitstellung antimikrobieller Absorptionsstrukturen, z. B. Vlies. EP-B-393,825 lehrt die Nutzung von Chitosansalzen in Absorptionsprodukten. Eine Struktur, die aus einer Cellulosebahn gebildet ist, die Chitosan zur Wasserabsorption und Stärke als das Bindemittel für die Struktur enthält, wird offenbart.
Keines der genannten Dokumente des Stands der Technik offenbart ein Absorptionsmittel mit einem absorbierenden Element, das mindestens einen schichtartigen Bereich aus Chitosanmaterial umfasst, geschweige denn die damit verbundenen Nutzen, nämlich Austrittsverminderung und verbesserte Retention bei vermindertem Verbrauch von Chitosanmaterial.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Absorptionsmittel mit einem absorbierenden Element, wobei das Element einen schichtartigen Bereich aus Teilchen von Chitosanmaterial hat, wie in Anspruch 1 beansprucht. Es wird vorgeschlagen, dass das absorbierende Element als Absorptionskern oder sekundäre Oberschicht oder sekundäre Unterschicht in Absorptionsmitteln der Körperhygiene verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung umfasst des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines absorbierenden Elements, das mindestens einen schichtartigen Bereich aus Teilchen von Chitosanmaterial umfasst. Die Methode umfasst die wesentlichen Schritte der Bildung einer Vorläuferbahn, des Auftragens einer Lösung oder Dispersion aus Chitosanmaterial auf die Vorläuferbahn und der Bildung eines schichtartigen Bereichs aus Teilchen des Chitosanmaterials auf der Vorläuferbahn bei Trocknen der Vorläuferbahn, wobei die Lösung oder Dispersion als ein Spray aus Tröpfchen aufgetragen wird, die eine Tröpfchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von nicht mehr als etwa 1500 μm haben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine mögliche Konfiguration des Verfahrens für die Herstellung des erfindungsgemäßen absorbierenden Elements.
2 zeigt ein beispielhaftes ESEM-Bild (Environmental Scanning Electronic Microscope) (30-fache Vergrößerung) einer Oberfläche eines erfindungsgemäßen absorbierenden Elements, bei dem Latex und auf den Latex Chitosanmaterial aufgetragen wurde. Schichtartige Bereiche aus Teilchen von Chitosanmaterial sind zu erkennen.
3 zeigt ein beispielhaftes ESEM-Bild (20000-fache Vergrößerung) eines erfindungsgemäßen absorbierenden Elements, wobei die Teilchengröße des Chitosanmaterials und die schichtartige Eigenschaft des aufgetragenen Musters aus Teilchen des Chitosanmaterials zu sehen sind.
Die 2 und 3 wurden mit einem Philips XL30 ESEM FEG-Gerät aufgenommen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG Definitionen
Der Begriff „Absorptionsmittel" wird hier sehr breit gefasst verwendet und schließt jeden Artikel ein, der im Stande ist, Flüssigkeiten und/oder Ausscheidungen, insbesondere Körperflüssigkeiten/Körperausscheidungen aufzunehmen und/oder zu absorbieren und/oder zu enthalten und/oder zurückzuhalten. Das Absorp tionsmittel, auf das sich in der vorliegenden Erfindung bezogen wird, umfasst üblicherweise eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht, eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht, die vorzugsweise für Wasserdampf und/oder Gas durchlässig ist, und einen Absorptionskern, der dazwischen umfasst ist. Besonders bevorzugte Absorptionsmittel im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung sind Einwegabsorptionsmittel. Typische erfindungsgemäße Einwegabsorptionsmittel sind Windeln, medizinische und Wundverbände und Schweißtücher, Inkontinenzeinlagen und vorzugsweise Absorptionsmittel für Damenhygiene wie Monatsbinden, Slipeinlagen, Tampons, interlabiale Vorrichtungen oder dergleichen.
Der Ausdruck „Einweg" wird hier zur Beschreibung von Artikeln verwendet, die nicht dazu gedacht sind, gewaschen oder in anderer Weise wiederhergestellt oder als ein Artikel wiederverwendet zu werden (d. h. sie sind dazu gedacht, nach einer einmaligen Benutzung weggeworfen zu werden und vorzugsweise recycelt, kompostiert oder in anderer Weise in einer umweltverträglichen Art entsorgt zu werden).
Der Begriff „Benutzung" wie hier verwendet bezieht sich auf den Zeitraum, der beginnt, wenn das Absorptionsmittel tatsächlich mit der Anatomie des Benutzers in Kontakt kommt.
Absorbierendes Element zur Verwendung in Absorptionsmitteln
Der Begriff „absorbierendes Element" wird hier verwendet, um absorbierende Bahnen zu beschreiben, die für die Verwendung in Absorptionsmitteln geeignet sind. Das absorbierende Element umfasst zwei Oberflächen, die im Wesentlichen gegenüber voneinander ausgerichtet sind. Die erste und die zweite Oberfläche sind durch das Dickenmaß des absorbierenden Elements voneinander getrennt. Das absorbierende Element umfasst mindestens einen schichtartigen Bereich aus Teilchen von Chitosanmaterial und wahlweise eine Latexbeschichtung. Das erfin dungsgemäße absorbierende Element kann als Absorptionskern oder so genannte sekundäre Oberschicht oder sekundäre Unterschicht in Absorptionsmitteln verwendet werden. Das absorbierende Element hat üblicherweise bedeutenden inneren Hohlraum in der Form von Poren, Löchern, Öffnungen, Zwischenraum zwischen Fasern und dergleichen. Beispiele von absorbierenden Elementen zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung sind faserige Bahnen wie Vlies oder Gewebe, die natürliche oder synthetische Fasern oder Mischungen davon umfassen, oder durchlässige Polymerfilme oder Schaummaterialien. In der Tat kann das erfindungsgemäße absorbierende Element aus einer Vielzahl von Fasern hergestellt werden, einschließlich einer Mischung oder Beimischung. Die Fasern können cellulosisch, modifiziert cellulosisch oder hydrophil synthetisch sein und solche Fasern wie Holzfaserstoff, Kunstseide, Baumwolle, Celluloseacetat, Polyester, Nylon und dergleichen enthalten. Das absorbierende Element kann gemäß einer beliebigen geeigneten Methode hergestellt werden, die für diesen Zweck im Fachgebiet bekannt ist. Erfindungsgemäße faserige absorbierende Elemente können durch angemessene Verfahren wie Trockenlegen und insbesondere Luftlegen, Schmelzblasen und Schmelzspinnen hergestellt werden. Erfindungsgemäße schichtartige oder schaumartige absorbierende Elemente werden durch Verfahren hergestellt, die für solche Zwecke geeignet sind. Stark bevorzugte absorbierende Elemente zum diesbezüglichen Gebrauch sind hydrophile faserige Bahnen. Wie hier verwendet bezieht sich „hydrophil" auf ein Material mit einem Berührungswinkel von Wasser in Luft von weniger als 90 Grad, während sich der Begriff „hydrophob" hier auf ein Material mit einem Berührungswinkel von Wasser in Luft von 90 Grad oder mehr bezieht. Ein absorbierendes Element, das hydrophile Fasern wie beispielsweise cellulosische Fasern wie Holzfaserstofffasern umfasst, ist besonders nützlich in solchen Produkten wie Monatsbinden, Einwegwindeln oder -tüchern, da die hydrophilen Fasern flüssigkeitsabsorbierend sind und daher das Gesamtabsorptionsvermögen des absorbierenden Elements verbessern. Vorzugsweise können absorbierende Elemente zum diesbezüglichen Gebrauch aus einer Mischung aus cellulosischen und hydrophilen synthetischen Fasern hergestellt werden, die üblicherweise etwa 65 Gew.-% bis 95 Gew.-% cellulosische Fasern und mehr bevorzugt bis zu etwa 20 Gew.-% die hydrophilen synthetischen Fasern umfassen. Die hydrophilen synthetischen Fasern, die in einer beliebigen Länge einschließlich Faserlänge bereitgestellt werden können, können die Festigkeit des absorbierenden Elements verbessern. Hydrophobe Fasern oder Filme wie Fasern oder Filme, die aus Polyethylen oder Polypropylen hergestellt sind, können auch in dem absorbierenden Element hierin verwendet werden, mit der Maßgabe, dass sie beispielsweise mit Tensiden behandelt sind, um sie hydrophil zu gestalten, um das Absorptionsvermögen des bevorzugten absorbierenden Elements nicht zu vermindern.
„Sekundäre Oberschicht" wie hier verwendet bedeutet Lagen in Absorptionsmitteln, die sich zwischen dem Absorptionskern und der Oberschicht des Artikels befinden. Entsprechend bedeutet „sekundäre Unterschicht" wie hier verwendet Lagen in Absorptionsmitteln, die sich zwischen dem Absorptionskern und der Unterschicht des Artikels befinden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße absorbierende Element im Absorptionskern eines Absorptionsmittels verwendet. Der schichtartige Bereich der Teilchen des Chitosanmaterials hat die Eigenschaft der Gelierung freier Flüssigkeit, die oft zwischen dem Absorptionskern und der Unterschicht auftritt, und hindert daher die Flüssigkeit am Austreten zur Außenseite des Absorptionsmittels.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße absorbierende Element in atmungsaktiven Absorptionsmitteln verwendet. In dieser Ausführungsform wird bevorzugt, dass der Bereich des erfindungsgemäßen absorbierenden Elements, der Chitosanmaterial in einem schichtartigen Muster umfasst, vorzugsweise von der Haut des Trägers weg zur Bekleidung des Trägers gerichtet ist. Mit anderen Worten ist der das Chitosanmaterial umfassende schichtartige Bereich vorzugsweise zur zum Kleidungsstück weisenden Oberfläche des atmungs aktiven Artikels gerichtet. Durch diese Konstruktion wird eine Flüssigkeitsbarriere zur Unterschicht des Absorptionsmittels gebildet, die durch Gelierung die Körperflüssigkeiten beim Annähern an die atmungsaktive Unterschicht behindert oder dieses sogar verhindert.
Das erfindungsgemäße absorbierende Element umfasst als wesentliches Merkmal mindestens einen schichtartigen Bereich aus Teilchen von Chitosanmaterial. Mit „Chitosanmaterial" sind hier Chitosane, modifizierte Chitosane, vernetzte Chitosane, Chitosansalze oder Mischungen davon gemeint.
Chitosan ist eine teilweise oder vollständig deacetylierte Form von Chitin, einem natürlich vorkommenden Polysaccharid. Tatsächlich ist Chitosan ein Aminopolysaccharid, das üblicherweise durch die Deacetylierung von Chitin (Poly-beta-(1,4)-N-acetyl-D-glucosamin) hergestellt wird.
Chitosan ist kein einheitliches, bestimmtes chemisches Gebilde, sondern hat in Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen unterschiedliche Zusammensetzungen. Es kann auch als Chitin definiert werden, das zur Bildung von löslichen Aminsalzen ausreichend deacetyliert ist. Chitosan ist das beta-(1,4)-Polysaccharid von D-Glucosamin und hat eine Struktur ähnlich der von Cellulose, mit der Ausnahme, dass die C-2-Hydroxygruppe der Cellulose in Chitosan durch eine primäre Amingruppe ersetzt ist. Die hohe Anzahl an freien Amingruppen macht Chitosan zu einer polymeren schwachen Base. Chitosanlösungen sind im Allgemeinen hochviskos und ähneln denjenigen aus natürlichen Gummistoffen.
Das hierin verwendete Chitosan liegt zweckmäßigerweise in verhältnismäßig reiner Form vor. Verfahren zur Herstellung von reinem Chitosan sind gut bekannt. Im Allgemeinen wird Chitin zu einem Pulver vermahlen und mit einer organischen Säure, wie Essigsäure, entmineralisiert. Dann werden Proteine und Lipide durch eine Behandlung mit einer Base, wie Natriumhydroxid, entfernt und das Chitin anschließend durch Behandlung mit einer konzentrierten Base, wie 40- prozentigem Natriumhydroxid, deacetyliert. Das gebildete Chitosan wird mit Wasser bis zum Erreichen des gewünschten pH-Werts gewaschen.
Die Eigenschaften von Chitosan stehen mit seinem polyelektrolytischen und polymeren Kohlenhydratcharakter in Verbindung. Somit ist es im Allgemeinen in Wasser, in alkalischen Lösungen mit pH-Werten von mehr als etwa 7 oder hydrophoben organischen Lösungsmitteln unlöslich. Es löst sich im Allgemeinen schnell in verdünnten wässrigen Lösungen organischer Säuren, wie Ameisen-, Essig-, Wein-, Glycol-, Milch- und Citronensäure, und ebenfalls in verdünnten wässrigen Lösungen aus Mineralsäuren, mit Ausnahme von beispielsweise Schwefelsäure. Im Allgemeinen ist die zum Lösen von Chitosan erforderliche Menge an Säure ungefähr stöchiometrisch zu den Aminogruppen. Da der pK_aWert der in Chitosan vorhandenen Aminogruppen zwischen 6,0 und 7,0 liegt, können sie in sehr verdünnten Säuren oder sogar unter fast neutralen Bedingungen protoniert werden, was diesem Biopolymer eine kationische Natur verleiht. Diese kationische Natur ist die Grundlage zahlreicher Vorteile von Chitosan. In der Tat kann Chitosanmaterial als ein lineares Polyelektrolyt mit einer hohen Ladungsdichte angesehen werden, das mit negativ geladenen Oberflächen interagieren kann, wie Proteinen (z. B. durch Eingreifen in die proteinische Wandkonstruktion von Mikroorganismen, wodurch es als ein antimikrobielles Mittel agiert, und/oder durch Reagieren mit den Proteinen, die in Körperflüssigkeiten wie Menstruation vorliegen, wodurch es als Geliermittel für eine solche Flüssigkeit agiert).
Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass Chitosanmaterial elektrolythaltige Flüssigkeiten wie Körperflüssigkeiten durch mehrere Mechanismen einbehält.
Ein Mechanismus ist herkömmliche Absorption durch Eingliederung der dipolaren Wassermoleküle in die Struktur. Da sich die quartären Ammoniumgruppen, die positiv geladen sind, gegenseitig ablenken, bestehen Molekularhohlräume, in die Wassermoleküle eindringen können. Durch die Penetration von dipolaren Molekülen, wie Wasser, können diese Hohlräume durch Aufquellen erweitert werden und dadurch noch mehr Raum für weitere Wassermoleküle bilden. Dieser Mechanismus kann fortgesetzt werden, bis die Grenzen der Molekularspannung erreicht sind.
Der zweite Mechanismus der Bindung von elektrolythaltigen Flüssigkeiten, wie Körperflüssigkeiten, durch Chitosanmaterial ist die Gelierung. Chitosanmaterial agiert elektrostatisch auf nahe gelegene negativ geladene Moleküle und hält sie dadurch in seiner Peripherie. Die positiv geladenen kationischen Gruppen (z. B. quartäre Ammoniumgruppen) des Chitosanmaterials interagieren mit negativ geladenen, anionischen, funktionstragenden Molekülen, die in Körperflüssigkeiten vorliegen, wie zum Beispiel den carboxylischen Gruppen der Proteine. Dies führt zur Bildung eines dreidimensionalen Netzwerks zwischen dem Chitosanmaterial und solchen Molekülen mit anionischen Gruppen (Gelieren der Körperflüssigkeiten). Diese Gelierung fängt ferner andere Moleküle, die in Körperflüssigkeiten vorliegen (wie Lipide, Säuren). Aufgrund der Geliereigenschaften des Chitosanmaterials hinsichtlich elektrolythaltiger Flüssigkeiten wird eine Flüssigkeitssperrschicht erzeugt, wenn das Chitosanmaterial von solchen Flüssigkeiten benetzt wird.
Bevorzugte Chitosanmaterialien zum diesbezüglichen Gebrauch haben einen durchschnittlichen Deacetylierungsgrad (D.A.) von mehr als 70 %, vorzugsweise von 80 % bis etwa 100 %. Der Deacetylierungsgrad bezieht sich auf den prozentualen Gehalt an Amingruppen, die deacetyliert sind. Dieses Merkmal ist direkt mit der in dem Biopolymer vorhandenen Wasserstoffbindung verbunden, die dessen Struktur, Löslichkeit und letztendlich dessen Reaktionsvermögen beeinflusst. Der Deacetylierungsgrad kann mittels Titration, Farbstoffadsorption, UV-VIS-, IR- und NMR-Spektroskopie bestimmt werden. Der Deacetylierungsgrad beeinflusst die kationischen Eigenschaften des Chitosans. Durch Erhöhung des Deace tylierungsgrades wird der kationische Charakter des Chitosanmaterials verstärkt und damit auch seine Gelierfähigkeit erhöht.
Geeignete Chitosanmaterialien zum diesbezüglichen Gebrauch schließen im Wesentlichen wasserlösliches Chitosan ein. Wie hier verwendet wird ein Material als wasserlöslich betrachtet, wenn es sich im Wesentlichen in übermäßigem Wasser löst, um eine klare und stabile Lösung zu bilden, wobei es seine anfängliche Teilchenform verliert und im Wesentlichen molekular in der Wasserlösung verteilt wird. Bevorzugte Chitosanmaterialien zum diesbezüglichen Gebrauch sind wasserlöslich, d. h. mindestens 1 Gramm und vorzugsweise mindestens 3 Gramm der Chitosanmaterialien sind in 100 Gramm Wasser bei 25°C und einer Atmosphäre löslich. Unter „Löslichkeit" einer gegeben Verbindung sei hierin die Menge der Verbindung zu verstehen, die in entionisiertem Wasser bei 25°C und einer Atmosphäre in Abwesenheit einer Ausfällung gelöst wird. Im Allgemeinen sind die wasserlöslichen Chitosanmaterialien frei von einem höheren Grad der Vernetzung, da Vernetzung dazu neigt, die Chitosanmaterialien wasserunlöslich zu machen.
Chitosanmaterialien können im Allgemeinen ein breites Spektrum an Molekulargewichten aufweisen. Chitosanmaterialien mit einem breiten Spektrum an Molekulargewichten sind zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeignet. Typischerweise haben Chitosanmaterialien zum diesbezüglichen Gebrauch ein Molekulargewicht im Bereich von 1 000 bis 10 000 000 Gramm pro Mol und mehr bevorzugt 2 000 bis 1 000 000. Molekulargewicht bedeutet durchschnittliches Molekulargewicht. Verfahren zur Bestimmung des durchschnittlichen Molekulargewichts von Chitosanmaterialien sind Fachleuten bekannt. Zu typischen Verfahren gehören beispielsweise Lichtstreuung, intrinsische Viskosität und Gelpermeationschromatographie. Im Allgemeinen ist es am zweckmäßigsten, das Molekulargewicht eines Chitosanmaterials als Ausdruck seiner Viskosität in einer 1,0-gewichtsprozentigen wässrigen Lösung bei 25°C mit einem Brookfield-Viskosi meter wiederzugeben. Es ist üblich, die Viskosität des Chitosanmaterials indirekt durch Messen der Viskosität eines entsprechenden Chitosansalzes zu bestimmen, wie durch die Verwendung einer 1,0-gewichtsprozentigen essigsauren wässrigen Lösung. Zur erfindungsgemäßen Verwendung geeignete Chitosanmaterialien haben zweckmäßigerweise eine Viskosität in einer 1,0-gewichtsprozentigen wässrigen Lösung bei 25°C von etwa 10 mPa·s (10 Centipoise) bis etwa 100 000 mPa·s (100 000 Centipoise), zweckmäßiger von etwa 30 mPa·s (30 Centipoise) bis etwa 10 000 mPa·s (10 000 Centipoise), noch zweckmäßiger 7 000 mPa·s (7000 Centipoise).
Der pH-Wert der Chitosanmaterialien ist von ihrer Herstellung abhängig. Bevorzugte Chitosanmaterialien zum diesbezüglichen Gebrauch haben einen sauren pH-Wert, üblicherweise im Bereich von 3 bis 7, vorzugsweise etwa 5. Mit dem pH-Wert des Chitosanmaterials ist hierin der pH-Wert einer 1%-igen Chitosanmateriallösung (1 Gramm Chitosanmaterial gelöst in 100 Gramm destilliertem Wasser) gemeint, der mit einem pH-Messgerät gemessen wird. Durch Verwendung eines stärker sauren pH-Werts wird der kationische Charakter der Chitosanmaterialien verstärkt und damit auch ihre Gelierfähigkeit erhöht. Ein zu hoher Säuregrad ist jedoch für die Sicherheit der Haut nachteilig. Somit ist hierin die Verwendung von Chitosanmaterialien mit einem pH-Wert von etwa 5 ganz besonders bevorzugt, womit der beste Kompromiss zwischen den Eigenschaften bezüglich Umgang mit Flüssigkeit einerseits und Hautverträglichkeit andererseits erreicht wird.
Besonders geeignete Chitosanmaterialien zum diesbezüglichen Gebrauch sind Chitosansalze, insbesondere wasserlösliche Chitosansalze. Zur Bildung von Chitosansalzen kann eine Vielfalt von Säuren verwendet werden. Geeignete Säuren zur Verwendung sind in Wasser löslich oder teilweise in Wasser löslich, sind ausreichend sauer, um das Ammoniumsalz von Chitosan zu bilden, aber nicht sauer genug, um eine Hy drolyse des Chitosans zu verursachen, und liegen in einer Menge vor, die zum Protonieren der reaktiven Zentren von Chitosan ausreicht.
Bevorzugte Säuren können durch folgende Formel dargestellt werden: R-(COOH)_n worin n einen Wert von 1 bis 3 aufweist und R einen ein- oder zweiwertigen organischen Rest darstellt, der aus Kohlenstoff Wasserstoff und wahlweise mindestens einem Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel zusammengesetzt ist, oder R einfach ein Wasserstoffatom ist. Bevorzugte Säuren sind die Mono- und Dicarbonsäuren, zusammengesetzt aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff (nachstehend auch als Aminosäuren bezeichnet). Derartige Säuren sind hierin ganz besonders erwünscht, da sie bei der Verwendung auf oder nahe dem menschlichen Körper biologisch akzeptabel sind. Zu beispielhaften Säuren gehören zusätzlich zu den vorstehend genannten unter anderem Citronensäure, Ameisensäure, Essigsäure, N-Acetylglycin, Acetylsalicylsäure, Fumarsäure, Glycolsäure, Iminodiessigsäure, Itaconsäure, Milchsäure, Maleinsäure, Apfelsäure, Nicotinsäure, 2-Pyrrolidon-5-carbonsäure, Salicylsäure, Succinaminsäure, Bernsteinsäure, Ascorbinsäure, Asparaginsäure, Glutaminsäure, Glutarsäure, Malonsäure, Pyruvinsäure, Sulfonyldiessigsäure, Benzoesäure, Epoxybernsteinsäure, Adipinsäure, Thiodiessigsäure und Thioglycolsäure. Jegliche Chitosansalze, die durch Umsetzen von Chitosan mit einer dieser Säuren gebildet werden, sind zum diesbezüglichen Gebrauch geeignet.
Zu Beispielen für Chitosansalze, die mit einer anorganischen Säure gebildet werden, gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, Chitosanhydrochlorid, Chitosanhydrobromid, Chitosanphosphat, Chitosansulfonat, Chitosanchlorsulfonat, Chitosanchloracetat und Mischungen davon. Zu Beispielen für Chitosansalze, die mit einer organischen Säure gebildet werden, gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, Chitosanformiat, Chitosanacetat, Chitosanlactat, Chitosanglycolat, Chito sanmalonat, Chitosanepoxysuccinat, Chitosanbenzoat, Chitosanadipat, Chitosancitrat, Chitosansalicylat, Chitosanpropionat, Chitosannitrilotriacetat, Chitosanitaconat, Chitosanhydroxyacetat, Chitosanbutyrat, Chitosanisobutyrat, Chitosanacrylat und Mischungen davon. Auch die Bildung eines Chitosansalzes unter Verwendung einer Mischung aus Säuren, die beispielsweise sowohl anorganische als auch organische Säuren einschließt, ist zweckmäßig.
Stark bevorzugte Chitosansalze zum diesbezüglichen Gebrauch sind diejenigen, die durch Umsetzen von Chitosan mit einer Aminosäure gebildet werden. Aminosäuren sind Moleküle, die sowohl funktionelle Säure- als auch Aminogruppen enthalten. Die Verwendung von Aminosäuren ist besonders bevorzugt, da diese Chitosanaminosalze eine höhere Hautverträglichkeit aufweisen. Tatsächlich kommen die meisten Aminosäuren natürlich auf der Haut vor. Chitosansalze der Pyrrolidoncarbonsäure sind als Feuchthaltemittel wirksam und für die Haut nicht reizend. Zu den Aminosäuren zum diesbezüglichen Gebrauch gehören lineare und/oder cyclische Aminosäuren. Zu Beispielen für Aminosäuren zum diesbezüglichen Gebrauch gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, Alanin, Valin, Leucin, Isoleucin, Prolinphenylalanin, Tryptophan, Methionin, Glycin, Serin, Cystein, Tyrosin, Asparagin, Glutamin, Asparaginsäure, Glutaminsäure, Lysin, Arginin, Histidin, Hydroxyprolin und dergleichen. Ein besonders geeignetes Beispiel für eine cyclische Aminosäure ist Pyrrolidoncarbonsäure, die eine Carbonsäure von Pyrrolidin-2-on gemäß der folgenden Formel ist:
Andere Chitosanmaterialien, die zum diesbezüglichen Gebrauch geeignet sind, schließen vernetzte Chitosane mit einem niedrigen Vernetzungsgrad und modifizierte Chitosane ein. Geeignete Vernetzungsmittel zum diesbezüglichen Gebrauch sind organische Verbindungen mit mindestens zwei funktionellen Gruppen oder Funktionalitäten, die im Stande sind, mit aktiven Gruppen an den Chitosanmaterialien zu reagieren. Zu Beispielen für derartige aktive Gruppen gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, Carbonsäure-(-COOH), Amino-(-NH₂) oder Hydroxygruppen (-OH). Beispiele solcher geeigneten Vernetzungsmittel schließen, ohne darauf beschränkt zu sein, Diamine, Polyamine, Diole, Polyole, Dicarbonsäuren, Polycarbonsäuren, Aminocarbonsäuren, Aminopolycarbonsäuren, Polyoxide und dergleichen ein. Eine Methode, ein Vernetzungsmittel in die Chitosanmateriallösung einzubringen, ist, das Vernetzungsmittel während der Herstellung der Lösung mit Chitosan zu mischen. Ein weiteres geeignetes Vernetzungsmittel umfasst ein Metallion mit mehr als zwei positiven Ladungen, wie Ca²⁺, Al³⁺, Fe³⁺, Ce³⁺, Ce⁴⁺, Ti⁴⁺, Zr⁴⁺ und Cr³⁺. Da die Kationen an Chitosan antimikrobielle Eigenschaften besitzen, wird hierin bevorzugt, kein Vernetzungsmittel zu verwenden, das mit den Kationen reagiert, es sei denn, es ist kein alternatives Vernetzungsmittel verfügbar.
Modifizierte Chitosane zum diesbezüglichen Gebrauch sind alle Chitosane, deren Glucanketten Seitengruppen tragen. Zu Beispielen für derartige modifizierte Chitosane gehören Carboxymethylchitosan, Methylpyrrolidinonchitosan, Glycolchitosan und dergleichen. Methylpyrrolidonchitosan ist beispielsweise in US 5,378,472 beschrieben. Wasserlösliches Glycolchitosan und Carboxymethylchitosan sind beispielsweise in WO 87/07618 beschrieben. Zu besonders geeigneten modifizierten Chitosanen zum diesbezüglichen Gebrauch gehören wasserlösliche, kovalent gebundene Chitosanderivate oder ionisch gebundene Chitosanderivate, die durch Kontaktieren eines Chitosansalzes mit elektrophilen organischen Reagenzien erhalten werden. Derartige wasserlösliche Chitosanderivate sind in EP-A-737,692 beschrieben. Beispiele von zum diesbezügli chen Gebrauch geeigneten Chitosanderivaten sind ausführlich in EP-A-737,692 beschrieben.
Geeignetes Chitosanmaterial ist von verschiedenen Vertreibern im Handel erhältlich. Beispielhaft für im Handel erhältliche Chitosanmaterialien sind diejenigen, die beispielsweise von der Vanson Company erhältlich sind. Das bevorzugte Chitosansalz zum diesbezüglichen Gebrauch ist Chitosanpyrrolidoncarboxylat (auch Chitosoniumpyrrolidoncarboxylat genannt), das einen Deacetylierungsgrad von mehr als 85 %, eine Wasserlöslichkeit von 1 % (1 Gramm ist bei 25°C und einer Atmosphäre in 100 Gramm destilliertem Wasser löslich) und einen pH-Wert von etwa 5 aufweist. Chitosoniumpyrrolidoncarboxylat ist unter der Bezeichnung Kytamer^® PC von Amerchol Corporation im Handel erhältlich. Ein weiteres bevorzugtes Chitosansalz zum diesbezüglichen Gebrauch ist Chitosanlactat, das Chitosansalz von Milchsäure, das im Handel von Vanson Company, Redmond, WA, USA erhältlich ist.
„Teilchen", wie hierin verwendet, bezieht sich auf einzelne Flocken, Fasern, Kügelchen und dergleichen oder Mischungen davon aus Chitosanmaterial. Der Begriff „Teilchen" schließt hier auch Agglomerationen oder Aggregationen von einzelnen Flocken, Fasern, Kügelchen und dergleichen eines bestimmten Materials ein. „Teilchengröße", wie hierin verwendet, bedeutet den gewichteten Mittelwert der kleinsten Abmessung der einzelnen Teilchen.
„Schichtartiger Bereich" wie hier verwendet bezieht sich auf einen beliebigen Bereich, der sich auf oder in dem absorbierenden Element befindet, der Teilchen eines Chitosanmaterials umfasst, wobei die individuellen Teilchen sich in so engem Kontakt miteinander befinden, dass eine im Wesentlichen kontinuierliche und homogene Lage aus Chitosanmaterial geschaffen wird. Solch ein schichtartiger Bereich aus Teilchen von Chitosanmaterial kann sich auf oder in dem erfindungsgemäßen absorbierenden Element befinden. In einem schichtartigen Bereich deckt die im Wesentlichen kontinuierliche und homogene Lage aus Chitosanmaterial nicht nur kon kretes Material, wie Faseroberflächen oder die Wände von Schaumzellen, sondern überspannt auch Hohlräume, d. h. Räume zwischen Fasern, Poren, Löcher, Öffnungen und dergleichen, und bildet so ein schichtartiges Muster (siehe 2). Die Dicke der im Wesentlichen kontinuierlichen und homogenen Lage aus Chitosanmaterial beträgt üblicherweise von 20 nm bis 100 μm, vorzugsweise von 100 nm bis 70 μm und mehr bevorzugt von 1 μm bis 20 μm. In einer bevorzugten Ausführungsform hierin, wobei der wahlweise aufgetragene Latex unter dem Chitosanmaterial liegt, deckt das Chitosanmaterial nicht nur den Latex, der vor dem Auftrag des Chitosanmaterials auf die Oberfläche des absorbierenden Elements aufgetragen wurde, sondern auch jene Teile der Oberfläche des absorbierenden Elements, die kein Latex umfassen. Es wird hier klargestellt, dass ein solcher schichtartiger Bereich in einer Fraktion des gesamten absorbierenden Elements vorliegen kann oder dass er im gesamten absorbierenden Element per se vorliegen kann. In Absorptionsmitteln, insbesondere denen für Damenhygiene wie Monatsbinden oder Slipeinlagen, werden solche absorbierenden Elemente zum Beispiel als Absorptionskerne und/oder als sekundäre Oberschichten oder sekundäre Unterschichten verwendet. In diesen Anwendungen umfassen die absorbierenden Elemente üblicherweise schichtartige Bereiche der vorliegenden Erfindung nur in bestimmten Bereichen. Ein Beispiel ist der so genannte Mittelbereich, d. h. ein Bereich, wo bei der Verwendung Körperflüssigkeiten wie Menstruation abgegeben werden. Andere Beispiele sind die Längs- oder Querzonen, d. h. die peripheren Ränder der Absorptionsmittel, wo ablaufender Austritt der Flüssigkeit verhindert werden muss. Die schichtartigen Bereiche können eine beliebige Größe oder Form haben. Der Bereich kann im Wesentlichen mit einer oder beiden der gesamten Oberflächen des absorbierenden Elements oder nur einem Teil der Oberflächen koextensiv sein. Die Bereiche können eine regelmäßige oder unregelmäßige Form haben, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Punkte, Quadrate, Kreise, Ellipsen, durchgehende oder unterbrochene Streifen und so weiter.
Ein Grund für die herausragenden Nutzen des Austrittsschutzes, die mit der vorliegenden Erfindung verbunden sind, ist das Vorhandensein des Chitosanmaterials in schichtartiger Form. Dies erreicht einerseits eine im Wesentlichen kontinuierliche und homogene Deckung des Chitosanmaterials in einem bestimmten Bereich des Absorptionsmittels und immobilisiert so zuverlässig auftretende freie Flüssigkeiten in diesem Bereich. Anderseits erreicht der schichtartige Auftrag aufgrund des engen Kontakts der Teilchen des Chitosanmaterials miteinander eine Lage, die im Wesentlichen undurchlässig für Körperflüssigkeiten ist.
In dem Fall, dass sich der schichtartige Bereich auf einer Oberfläche des erfindungsgemäßen absorbierenden Elements befindet, kann die Bereichsdeckung des Chitosanmaterials mit der hier offenbarten Testmethode gemessen werden. Dadurch kann das Verhältnis der Oberfläche des absorbierenden Elements im schichtartigen Bereich, der mit Chitosanmaterial bedeckt ist, bestimmt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform deckt der schichtartige Bereich des Chitosanmaterials mindestens 75 %, mehr bevorzugt mindestens 80 %, noch mehr bevorzugt mindestens 90% und am meisten bevorzugt bis zu 100 % der Gesamtoberfläche mindestens einer Oberfläche des absorbierenden Elements.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind mindestens 40 %, vorzugsweise 60 %, mehr bevorzugt 80 % und am meisten bevorzugt 100 % mindestens einer Oberfläche des absorbierenden Elements von schichtartigen Bereichen abgedeckt, die Teilchen von Chitosanmaterial umfassen.
Üblicherweise umfasst ein schichtartiger Bereich des absorbierenden Elements Teilchen von Chitosanmaterial in einem Anteil von 0,1 g/m² bis 200 g/m², vorzugsweise 1 bis 100 g/m² und mehr bevorzugt 2 bis 50 g/m² des absorbierenden Materials.
Die schichtartigen Bereiche des erfindungsgemäßen absorbierenden Elements umfassen Teilchen aus Chitosanmaterial, die eine Teilchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von nicht mehr als 300 μm aufweisen. Erfindungsgemäß haben diese Teilchen eine Teilchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von 10 nm bis 300 μm, vorzugsweise 20 nm bis 100 μm und mehr bevorzugt 100 nm bis 50 μm. Mit „mittlerer Durchmesser D(v, x) von weniger als y μm" für eine Teilchengrößenverteilung ist gemeint, dass (x·100) % der Teilchen einen mittleren Durchmesser von weniger als y μm haben. Beispielsweise zeigt ein D(v, 0,9) von nicht mehr als 100 μm an, dass 90 % der Teilchen des Chitosanmaterials einen mittleren Durchmesser von nicht mehr als 100 μm haben. Die Teilchengrößenverteilung wurde mit dem hier offenbarten Verfahren bestimmt.
Aufgrund der kleinen Größe der hier verwendeten Teilchen von Chitosanmaterial, wie definiert von der ausgewählten Teilchengröße, ist der aktive Oberflächenbereich sehr hoch im Vergleich zu größeren Teilchen für ein gleiches Gesamtgewicht. Dies trägt zu der verbesserten Aktivität des erfindungsgemäßen schichtartigen Auftrags der Teilchen von Chitosanmaterial bei. Vorteilhafterweise sind die Gelierungs- und Retentionseigenschaften des Chitosanmaterials gegenüber elektrolythaltigen Flüssigkeiten aufgrund des hohen aktiven Oberflächenbereichs der erfindungsgemäßen kleinen Chitosanmaterialteilchen verbessert, und daher ist der Austrittsschutz bedeutend verbessert, während eine wesentlich geringere Gesamtmenge an Chitosanmaterial verwendet wird.
Es sei hier klargestellt, dass ein beliebiges, dem Stand der Technik entsprechendes Verfahren zum Versehen eines absorbierenden Elements mit einem schichtartigen Bereich, der Teilchen von Chitosanmaterial umfasst, zum diesbezüglichen Gebrauch geeignet ist. Dies schließt Sprühverfahren, Vorhangbeschichtungs-, Druck- und Schlitzdüsenbeschichtungsverfahren ein. Stark bevorzugt ist es hier, ein Sprühverfahren zu verwenden, wie es untenstehend in dem Verfahren zum Herstellen eines bevorzugten erfindungsgemäßen absorbierenden Elements genauer beschrieben ist.
Das erfindungsgemäße absorbierende Element kann weitere fakultative Bestandteile umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das erfindungsgemäße absorbierende Element ein Latexbindemittel umfassen. Üblicherweise umfasst das erfindungsgemäße absorbierende Element Latex zu 1 bis 30 g/m², vorzugsweise 1 bis 20 g/m² und mehr bevorzugt 1 bis 10 g/m² des absorbierenden Elements.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das absorbierende Element ferner teilchenförmiges superabsorbierendes polymeres Material, beispielsweise anionisches superabsorbierendes Material wie absorbierendes Geliermaterial auf Basis von Polyacrylaten. Das zum diesbezüglichen Gebrauch geeignete superabsorbierende polymere Material kann in der Form von Fasern oder Pulver vorliegen. Üblicherweise umfasst das erfindungsgemäße absorbierende Element teilchenförmiges superabsorbierendes Material zu 5 bis 300 g/m², vorzugsweise 20 bis 150 g/m² und mehr bevorzugt 30 bis 75 g/m² des absorbierenden Elements.
Eine weitere Klasse der Verbindungen, die optional in dem erfindungsgemäßen absorbierenden Element enthalten sein können, sind Verbindungen zur Geruchsbekämpfung. Insbesondere kann das erfindungsgemäße absorbierende Element Silica, Zeolithe, pH-Regler, Komplexbildner wie EDTA, Metallionen, Cyclodextrine, Ureasehemmstoffe, antimikrobielle Verbindungen, aktivierten Kohlenstoff und Mischungen davon umfassen.
Verfahren für die Herstellung eines erfindungsgemäßen absorbierenden Elements
Das Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen absorbierenden Elements ist durch die wesentlichen Schritte der Bildung einer Vorläuferbahn, des anschließenden Auftrags von Chitosanmaterial auf mindestens eine Oberfläche der Vorläuferbahn durch eine bestimmte Sprühmethode und schließlich des Trocknens des resultierenden absorbierenden Elements gekennzeichnet.
Der Begriff „Vorläuferbahn" wie hier verwendet bezieht sich auf Absorptionsmaterialien, die als die Grundlage für die Herstellung des erfindungsgemäßen absorbierenden Elements dienen. Die Vorläuferbahn zum diesbezüglichen Gebrauch hat üblicherweise bedeutenden inneren Hohlraum in der Form von Poren, Löchern, Öffnungen, Zwischenraum zwischen Fasern und dergleichen. Beispiele von Vorläuferbahnen zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung sind faserige Strukturen wie Vlies oder Gewebe, die natürliche oder synthetische Fasern oder Mischungen davon umfassen, oder mit Öffnungen versehene Polymerfilme oder Schaummaterialien. In der Tat kann die Vorläuferbahn zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung aus einer Vielzahl von Fasern hergestellt werden, einschließlich einer Mischung oder Beimischung. Die Fasern können cellulosisch, modifiziert cellulosisch oder hydrophil synthetisch sein und solche Fasern wie Holzfaserstoff, Kunstseide, Baumwolle, Celluloseacetat, Polyester, Nylon und dergleichen enthalten. Die Vorläuferbahn kann gemäß einer beliebigen geeigneten Methode hergestellt werden, die für diesen Zweck im Fachgebiet bekannt ist. Erfindungsgemäße faserige Vorläuferbahnen können durch angemessene Verfahren wie Trockenlegen und insbesondere Luftlegen, Schmelzblasen oder Schmelzspinnen hergestellt werden. Erfindungsgemäße schichtartige oder schaumartige Vorläuferbahnen werden durch Verfahren hergestellt, die für solche Zwecke geeignet sind.
Stark bevorzugte Vorläuferbahnen zum diesbezüglichen Gebrauch sind hydrophile faserige Bahnen. Wie hier verwendet bezieht sich „hydrophil" auf ein Material mit einem Berührungswinkel von Wasser in Luft von weniger als 90 Grad, während sich der Begriff „hydrophob" hier auf ein Material mit einem Berührungswinkel von Wasser in Luft von 90 Grad oder mehr bezieht. Eine Vorläuferbahn, die hydrophile Fasern wie beispielsweise cellulosische Fasern wie Holzfaserstofffasern umfasst, ist besonders nützlich als eine absorbierende Struktur in Produkten wie Monatsbinden, Einwegwindeln oder -tüchern, da die hydrophilen Fasern flüssigkeitsabsorbierend sind und daher das Gesamtabsorptionsvermögen der Vorläuferbahn verbessern. Vorzugsweise können Vorläuferbahnen zum diesbezüglichen Gebrauch aus einer Mischung aus cellulosischen und hydrophilen synthetischen Fasern hergestellt werden, die üblicherweise etwa 65 Gew.-% bis 95 Gew.-% cellulosische Fasern und mehr bevorzugt bis zu etwa 20 Gew.-% die hydrophilen synthetischen Fasern umfassen. Die hydrophilen synthetischen Fasern, die in einer beliebigen Länge einschließlich Faserlänge bereitgestellt werden können, können die Festigkeit der Vorläuferbahn verbessern. Hydrophobe Fasern oder Filme wie Fasern oder Filme, die aus Polyethylen oder Polypropylen hergestellt sind, können auch in der Vorläuferbahn hierin verwendet werden, mit der Maßgabe, dass sie beispielsweise mit Tensiden behandelt sind, um sie hydrophil zu gestalten, um das Absorptionsvermögen des bevorzugten absorbierenden Elements nicht zu vermindern, wenn sie in die Vorläuferbahn aufgenommen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorläuferbahn zum diesbezüglichen Gebrauch eine trocken gelegte, vorzugsweise eine luftgelegte faserige Bahn. „Trockenlege-" und spezieller „Luftlege"-Verfahren werden weitgehend verwendet, um Bahnen aus trockenen Fasern herzustellen, die wiederum beispielsweise als Bahnen zum Absorbieren von Flüssigkeiten verwendet werden können. Insbesondere bezieht sich Trockenlegen beispielsweise auf Kardieren oder Luftlegen. Kardieren bezieht sich auf die Bildung von kardierten Vorläuferbahnen, d. h. Vorläuferbahnen, in denen die Fasern in einer gegebenen Richtung ausgerichtet (kardiert) sind, während das Luftlegeverfahren sich auf die Bildung von Vorläuferbahnen mit einer vollkommen zufälligen Faserausrichtung bezieht; die Eigenschaften solcher luftgelegter Vorläuferbahnen sind daher in gewissem Maße isotrop. Die Vorläuferbahnen, die durch Trockenlegeverfahren hergestellt sind, sind weich, flexibel und porös und sind besonders zum Gebrauch als flüssigkeitsabsorbierende Strukturen in Absorptionsmitteln wie Einwegwindeln, Monatsbinden, Inkontinenzeinlagen und Tüchern geeignet.
Das Trockenlege-Herstellungsverfahren umfasst im Allgemeinen einen Bahnformungs- und Schichtungsschritt und einen Bahnbindungs- und Stabilisierungsschritt; in Trockenlegeverfahren werden die Fasern, die von beliebiger Art sein können, z. B. cellulosisch, synthetisch oder eine beliebige Kombination davon, tatsächlich zu einer Bahn geformt oder kondensiert, aber einer solchen Bahn mangelt es an Integrität und sie muss daher stabilisiert werden. Verschiedene Techniken zum Binden und Stabilisieren einer trockengeformten Bahn entsprechen dem Stand der Technik, d. h. mechanische, thermische und chemische Bindungsverfahren. Das Binden einer Bahnstruktur mittels eines chemischen Mittels ist eines der geläufigsten Bindungsverfahren in der Vliesindustrie und besteht aus dem Auftrag eines chemischen Bindemittels auf die Bahn und der Aushärtung des Bindemittels.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Chitosanmaterial in der Tat als eine Lösung oder Dispersion in Form eines Sprühens von Tröpfchen auf die Vorläuferbahn aufgetragen, das eine Tröpfchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von nicht mehr als 1500 μm hat, wobei die Menge der auf die Vorläuferbahn aufgetragenen Chitosanmateriallösung oder -dispersion vorzugsweise von 1 ml bis 1000 ml pro Quadratmeter der Vorläuferbahn beträgt.
Es wurde nun gefunden, dass durch Auftragen der Lösung oder Dispersion des Chitosanmaterials auf eine Vorläuferbahn in Form eines Sprühens von Tröpfchen mit einer Tröpfchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von nicht mehr als 1500 μm, vorzugsweise nicht mehr als 1000 μm, mehr bevorzugt nicht mehr als 750 μm, ein schichtartiger Bereich, der Teilchen des Chitosanmaterials umfasst, auf der Vorläuferbahn bereitgestellt wird, was zu hervorragender Flüssigkeitshandhabung und Gelierleistung, nämlich gegenüber elektrolythaltigen Flüssigkeiten, führt, während es weniger Chitosanmaterial erfordert. In der Tat wird durch Auftragen der Chitosanmateriallösung oder -dispersion auf die Vorläuferbahn in Form eines Sprühens von kleinen Tröpfchen wie hierin de finiert eine höhere Deckung der besprühten Oberfläche erreicht im Vergleich zum Auftragen derselben Chitosanmateriallösung oder -dispersion, jedoch in Form eines Sprühens von Tröpfchen mit größeren Tröpfchen. Des Weiteren führt das Auftragen der Lösung oder Dispersion aus Chitosanmaterial auf die Vorläuferbahn wie hier erwähnt zu begrenzter Befeuchtung der Oberfläche und dadurch zu schnellerem Trocknen der Lösung oder Dispersion aus Chitosanmaterial. Mit anderen Worten wird ein schichtartiger Bereich, der Teilchen aus Chitosanmateria1umfasst, in weniger Zeit erzeugt, was zu verbesserter Verarbeitbarkeit und dadurch verringerten Verfahrenskosten führt. Ein weiterer Nutzen des Auftragens der Lösung oder Dispersion wie unten definiert als Spray aus kleinen Tröpfchen ist, dass die Penetrationstiefe der Lösung oder Dispersion niedriger ist als die eines Sprays aus größeren Tröpfchen. Der Vorteil ist, dass die Vorläuferbahn in ihrer Tiefe weniger befeuchtet ist, was die Zeit zum Trocknen der Bahn nach dem Chitosanauftrag verringert.
Gemäß dem oben beschriebenen Sprühverfahren wird eine Lösung oder Dispersion des Chitosanmaterials auf der Vorläuferbahn bereitgestellt, wobei nach dem Trocknen ein schichtartiger Bereich aus Teilchen des Chitosanmaterials erzeugt wird, wobei die Teilchen eine Teilchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von nicht mehr als etwa 300 μm haben. Erfindungsgemäß haben diese Teilchen eine Teilchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von 10 nm bis 300 μm, vorzugsweise 20 nm bis 100 μm und mehr bevorzugt 100 nm bis 50 μm. Die Teilchengröße ist ein Ergebnis der ausgewählten Tröpfchengröße des Sprays aus Tröpfchen wie oben beschrieben.
In 3 sind die kleine Teilchengröße (und zwar weniger als 300 μm) der angrenzenden Teilchen aus Chitosanmaterial, wenn es gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung aufgetragen wird, und die Homogenität und Kontinuität des schichtartigen Musters der Chitosanmaterialteilchen auf der Oberfläche einer faserigen Vorläuferbahn veranschaulicht.
Mit „mittlerer Durchmesser D(v, x) von nicht mehr als y μm" für eine Tröpfchengrößenverteilung ist gemeint, dass (x·100) % des abgegebenen Sprays aus Tröpfchen (in Volumeneinheit ausgedrückt) einen mittleren Tröpfchendurchmesser von nicht mehr als y μm haben. Beispielsweise weist ein D(v, 0,9) von nicht mehr als 1500 μm darauf hin, dass 90 % des gesamten gesprühten Volumens mit Tröpfchen abgegeben werden, deren mittlerer Durchmesser nicht mehr als 1500 μm beträgt. Die Tröpfchengrößenverteilung wurde mit dem hier offenbarten Testverfahren bestimmt.
Jegliche Vorrichtung, die für die Abgabe eines Sprays aus Tröpfchen wie hierin definiert ausgelegt ist, ist zum diesbezüglichen Gebrauch geeignet. Mehrere Modifikationen können an dem herkömmlichen Sprühkopf mit einer einzelnen Öffnung vorgenommen werden, um sicherzustellen, dass ein Spray aus solchen Tröpfchen, wie hier erforderlich, gebildet wird. Geeignete Vorrichtungen zum diesbezüglichen Gebrauch (auch Sprühverteiler genannt) haben das gemeinsame Merkmal von mindestens einer Öffnung oder mehreren Öffnungen, auch „Abgabeöffnungen" oder „Sprühdüsen" genannt, durch die die Lösung/Dispersion des Chitosanmaterials bereits mit Luft gemischt abgegeben wird, wobei die Öffnungen so konfiguriert sind, dass sie ein Spray aus Tröpfchen mit den hier genannten Eigenschaften bereitstellen. Geeignete Vorrichtungen zum diesbezüglichen Gebrauch sind Luftzerstäuber oder Vernebler, die elektrisch betrieben sein können.
In seiner unspezifischsten Form umfasst das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen absorbierenden Elements die Schritte:

(a) Bilden einer Vorläuferbahn, die eine erste und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die zweite Oberfläche ungefähr gegenüber der ersten Oberfläche ausgerichtet ist, und
(b) Auftragen einer Lösung oder Dispersion, die ein Chitosanmaterial umfasst, auf mindestens eine Oberfläche der Vorläuferbahn während Verfahrensschritt (a), und/oder
(b') Auftragen einer Lösung oder Dispersion, die ein Chitosanmaterial umfasst, auf mindestens eine Oberfläche der Vorläuferbahn nach Verfahrensschritt (a), die Lösung oder Dispersion wird auf die Vorläuferbahn in Form eines Sprühens von Tröpfchen wie hier beschrieben aufgetragen, und
(c) Trocknen der Vorläuferbahn, dadurch Bilden mindestens eines schichtartigen Bereichs, der Chitosanmaterial umfasst, auf der Oberfläche der Vorläuferbahn, auf die die Lösung oder Dispersion von Chitosanmaterial in den Schritten (b) und/oder (b') aufgetragen wurde.

In einer hier bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren nach Schritt (a) die zusätzlichen Schritte des Auftragens von Latex auf mindestens eine Oberfläche der Vorläuferbahn und Trocknen der Vorläuferbahn. Nach dem Trocknen folgt Schritt (b'). Schritt (b) wird in dieser Ausführungsform nicht ausgeführt.
Wahlweise, in Fällen, in denen schichtartige Bereiche aus Chitosanmaterial zwischen den Oberflächen des erfindungsgemäßen absorbierenden Elements benötigt werden, kann ein zusätzlicher Schritt (d) nach Schritt (c) ausgeführt werden. Dieser zusätzliche Schritt (d) ist ein zweites Bahnbildungsverfahren auf der Oberfläche der Vorläuferbahn, wo die Lösung oder Dispersion des Chitosanmaterials aufgetragen wurde. Dies führt zu einem absorbierenden Element mit mindestens einem schichtartigen Bereich darin, d. h. zwischen seinen Oberflächen. Der Schritt der zweiten Bahnbildung (d) kann entweder gleich dem ersten Schritt der Bildung der Vorläuferbahn (a) oder anders sein, was zu einem schichtartigen Bereich aus Chitosanmaterial führt, das sich in einem relativ homogenen absorbierenden Element oder in einem inhomogenen absorbierenden Element mit zwei verschiedenen Bahnlagen befindet. Ähnliche Strukturen können jedoch durch das Platzieren einer zweiten, bereits gebildeten Bahn auf die Oberfläche der Vorläuferbahn erreicht werden, wo die Lösung oder Dispersion des Chitosanmaterials aufgetragen wurde.
Mehrere Verfahren sind für das Auftragen von Latexbindemittel auf die Vorläuferbahn bekannt, während Sprühbindung und Druckbindung hier besonders bevorzugt sind. Der „Latex" ist normalerweise eine wässrige Dispersion einer polymeren Komponente und kann auf eine Oberfläche der Vorläuferbahn aufgetragen werden. Vorzugsweise besteht die polymere Komponente des wässrigen Latex zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen aus hydrophilem Material.
Der Latex wird als eine wässrige Emulsion oder Dispersion aufgetragen, die üblicherweise etwa 5 bis 65 % und vorzugsweise 10 % Feststoffe enthält. Diese Latexmaterialien sind von mehreren Herstellern ohne weiteres erhältlich. Da die Latexdispersionen wassermischbar sind, können sie, falls gewünscht, weiter verdünnt werden, bevor sie auf die Vorläuferbahn aufgetragen werden. Zudem sind diese Latexzusammensetzungen wärmehärtbar, und um eine Vernetzung zu erreichen, können sie eine kleine Menge geeigneter Vernetzungsmittel enthalten, die gut bekannte chemische Mittel für diesen Zweck sind, wie N-Methylolacrylamid. Ein beliebiger Typ von Latex, der dem Stand der Technik entspricht, kann hier verwendet werden, wenn die polymere Komponente im Wesentlichen hydrophil ist und der Latex keine wahrnehmbaren Gerüche erzeugt, insbesondere nach der Aushärtung, was für den Träger nicht annehmbar wäre. Verfügbare Latizen sind nach chemischer Familie klassifiziert, und zu den hier besonders nützlichen gehören Vinylacetat- und Acrylestercopolymere, Ethylenvinylacetatcopolymere, Styrolbutadiencarboxylatcopolymere und Polyacrylnitrile, und sie werden beispielsweise unter den Handelsbezeichnungen Airbond, Airflex und Vinac von Air Products, Inc., Hycar und Geon von Goodrich Chemical Co. und Fulatex von H. B. Fuller Company vertrieben. Ein besonders bevorzugtes Beispiel für Latex, der zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist Airflex 192, das von Air Products and Chemicals Inc., Allentown, PA, USA erhältlich ist. Die Menge Latex, die in dem erfindungsgemäßen absorbierenden Element verwendet wird, darf nicht so hoch sein, dass sie die effektive Gelierfähigkeit des Chitosanmaterials und die Absorptionseigenschaften der hydrophilen Fasern wesentlich beeinträchtigt oder verdeckt oder dem absorbierenden Element einen Grad der Steifheit verleiht, der es untauglich macht. Der Latex wird auf die Oberfläche der Vorläuferbahn mit einer Ladung von etwa 1 bis 30 g/m², vorzugsweise etwa 1 bis 20 g/m² und mehr bevorzugt 1 bis 10 g/m² der Vorläuferbahn aufgetragen. Latex mit im Wesentlichen hydrophoben polymeren Komponenten kann auch in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, indem sie nach ihrem Auftrag auf die Vorläuferbahn hydrophil gemacht werden, z. B. durch Tenside.
Das Vorhandensein von Latex, der unter den Teilchen des Chitosanmaterials liegt, hat den Vorteil, dass er zu der Steuerung der Penetration der Chitosanteilchen in die Vorläuferbahn beiträgt, auf die sie aufgetragen wurden. Vorzugsweise dringen die Chitosanteilchen nicht in mehr als 30 %, vorzugsweise nicht mehr als 20 % und mehr bevorzugt nicht mehr als 10 % der Dicke der Vorläuferbahn ein. Deshalb ermöglicht der Auftrag von Latex im Verfahren der vorliegenden Erfindung die Produktion von besonders bevorzugten absorbierenden Elementen der vorliegenden Erfindung, die noch effektiver im Austrittsschutz gegenüber Flüssigkeiten sind, während sie das Chitosanmaterial auf der Oberfläche der Vorläuferbahn, auf die es aufgetragen ist, effizienter nutzen. In der Tat wird, ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, vermutet, dass der Auftrag von Latex eine Beschichtung der Oberfläche der Vorläuferbahn bietet, die die Tiefe der Penetration der Lösung oder Dispersion des Chitosanmaterials in die Vorläuferbahn durch teilweises Verschließen der Öffnungen, des Raums zwischen den Fasern und dergleichen auf der Oberfläche reduziert. Die Tiefe der Penetration kann leicht durch Schneiden des absorbierenden Elements durch seine Dicke und Auf nehmen eines Bilds des Querschnitts des geschnittenen Absorptionsmittels unter dem Mikroskop und anschließende Auswertung des Bildes gemessen werden.
Im Folgenden wird ein beispielhaftes Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen absorbierenden Elements beschrieben. Es sei klargestellt, dass das im Folgenden beschriebene Verfahren nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung begrenzt. Es wird umrissen, dass die Vorläuferbahn zum Gebrauch mit der vorliegenden Erfindung mithilfe herkömmlicher Ausstattung hergestellt werden kann, die für Trockenlegeverfahren konzipiert ist, obwohl das folgende Verfahren mit besonderem Verweis auf luftgelegte Bahnen beschrieben wird. Es sei klargestellt, dass andere Trockenlegeverfahren, z. B. Kardieren, oder andere Verfahren für das Schaffen faseriger Substrate, wie das Schmelzblasverfahren oder das Schmelzspinnverfahren, oder Filmbildung oder Schäumung auch anwendbar sind. Es wird auch angemerkt, dass trotz der Tatsache, dass in dem folgenden Verfahren die Verwendung von Latex beschrieben wird, dieses Merkmal optional ist und in keiner Weise den Umfang der vorliegenden Erfindung begrenzt. Die folgenden Bezugszahlen beziehen sich auf 1.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Vorläuferbahn durch ein Luftlegeverfahren hergestellt. Das Luftformsystem schließt eine Verteilereinheit (1) ein, die quer über einem kontinuierlichen Formsieb (3) positioniert ist, das auf Rollen montiert und von einem geeigneten Motor (nicht gezeigt) angetrieben wird, und ein Vakuummittel oder ein Saugkasten (2) sind unter dem Sieb (3) positioniert. In einem herkömmlichen Luftformsystem befindet sich vor der Verteilereinheit ein Defibrator oder eine Zufuhrvorrichtung (nicht gezeigt), wie eine Hammermühle oder Rando-Feeder, wo Ballen, Wickelwatte oder dergleichen zerfasert und die Fasern ferner gereinigt und/oder gemischt werden können, falls notwendig oder gewünscht, im großen Maße abhängig von dem verwendeten Fasertyp, der verwendeten Fasermischung und dem gewünschten Endprodukt, und zwar dem absorbierenden Element. Zum Beispiel können Holzfaserstofffasern mit im Wesentli chen hydrophilen synthetischen Fasern gemischt und von einem einzelnen Verteiler als eine Mischung aufgetragen werden, oder verschiedene Fasern können jeweils von einem anderen Verteiler zum Sieb gefördert werden, um separate Lagen oder Schichten zu bilden.
Das poröse Formsieb (3) ist im Wesentlichen koextensiv mit den Verteilern (1), und der Saugkasten (2) unterhalb des Siebs (3) zieht den Luftstrom abwärts und transportiert die Fasern an die Oberfläche des Siebs (3), wodurch eine lose Vorläuferbahn gebildet wird. Auf dieser Stufe des Verfahrens zeigt die Vorläuferbahn wenig Integrität, und das Vakuummittel (2) hält die lose, faserige Vorläuferbahn auf dem Sieb (3). Die Vorläuferbahn hat eine erste Oberfläche, die zum Verteiler (1) zeigt, und eine zweite Oberfläche, gegenüber der ersten Oberfläche, die zum Formsieb (3) zeigt.
Es sei klargestellt, dass das System modifiziert werden kann, um die Zusammensetzung und Dicke des Endprodukts, nämlich des absorbierenden Elements, zu steuern. Zum Beispiel kann die Verteilereinheit (1) mehrere individuelle Verteiler umfassen, und diese Anzahl der Verteiler sowie ihre spezifische Anordnung kann geändert oder variiert werden, abhängig von Faktoren wie Maschinengeschwindigkeit, Kapazität, Art der Fasern und gewünschtem Endprodukt.
Auf dieser Stufe des Verfahrens benötigt die Vorläuferbahn auf dem Sieb (3) Stabilisierung. Die Vorläuferbahn wird von dem kontinuierlichen Sieb vorwärts bewegt und, falls gewünscht, kann die Vorläuferbahn zwischen Presswalzen (nicht gezeigt) geführt werden, die beheizt sein können, um die Dichte der Vorläuferbahn zu erhöhen, aber dieser Schritt ist optional. Dieser Verdichtungsschritt verbessert auch die Penetration des Latex, der anschließend auf die Vorläuferbahn aufgetragen wird, und der Grad oder der Prozentsatz der Verdichtung kann variieren, abhängig von solchen Faktoren wie dem Flächengewicht der Vorläuferbahn, dem gewünschten Grad der Penetration des Latex in die Vorläuferbahn und dem gewünschten Endprodukt.
Von dort wird die Vorläuferbahn zum ersten Latexauftragsabschnitt (4) transportiert, der ein geeignetes Abgabemittel hat, wie eine Sprühdüse, eine Rakel, einen Walzenapplikator oder dergleichen, wo eine flüssige Dispersion des Latexbindemittels auf die erste Oberfläche der losen Vorläuferbahn aufgetragen wird. Wahlweise hilft ein Vakuum, das von einem Saugkasten (5) angelegt wird, der unter dem Abgabemittel und dem Sieb positioniert ist, die Latexdispersion in die Vorläuferbahn zu ziehen. Das Abgabemittel oder der Applikator sind im Wesentlichen koextensiv mit der Breite der Vorläuferbahn, und der Latex wird im Wesentlichen homogen auf die Oberfläche der Vorläuferbahn aufgetragen. Jedoch kann die Latexdispersion als ein nicht einheitlicher oder zufälliger Auftrag aufgetragen werden, und weil die Latexdispersion auf Wasserbasis ist, verteilt sie sich in der Vorläuferbahn und fungiert als ein Bindemittel, wenn sie ausgehärtet ist.
Der Latex, wenn ausgehärtet, verleiht der Vorläuferbahn Integrität, und daher ist eine gewisse Penetration des Latex erforderlich. Das Ausmaß oder der Grad der Penetration des Latex in die Vorläuferbahn wird durch die Menge des aufgetragenen Latex gesteuert und wahlweise durch das Vakuum, das an der Vorläuferbahn angewendet wird, insofern, als das Vakuum dabei hilft, die Latexdispersion in die Vorläuferbahn zu ziehen. Die polymere Komponente des Latex ist ein im Wesentlichen hydrophiler, wärmehärtbarer Kunststoff, und um sie zu aktivieren, kann die Latexdispersion ein geeignetes Aushärtungsmittel oder Vernetzungsmittel enthalten, und nachdem der Latex auf die Vorläuferbahn aufgetragen ist, wird der Latex ausgehärtet, um Vernetzung zu bewirken. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Aushärtung des Latex durch Führen der mit Latex behandelten Vorläuferbahn nach dem ersten Latexauftragsabschnitt (4) durch einen ersten Trockenbereich (6) erreicht, z. B. einen Heißluftofen oder einen Lufttrockner. Die Temperatur im ersten Trockenabschnitt reicht üblicherweise von etwa 100°C bis 260°C, aber dies hängt von dem spezifischen Typ des verwendeten Latexharzes, vom Aushärtungsmittel oder Vernetzungsmittel, von der Menge des Latex, der Dicke der Vorläuferbahn, dem Grad des Vakuums bzw. Unter drucks und der Maschinengeschwindigkeit ab. Es ist wesentlich für das beschriebene Verfahren, dass die erste Oberfläche der mit Latex behandelten Vorläuferbahn nach dem ersten Trockenabschnitt (6) im Wesentlichen trocken ist.
Nach dem ersten Trockenabschnitt (6) wird die Vorläuferbahn mit der Lösung oder Dispersion eines Chitosanmaterials (vorzugsweise 4 Gew.-% Chitosanmaterial in Wasser) auf dieselbe Oberfläche, auf die vorher Latex aufgetragen wurde, im Chitosanauftragsabschnitt (7) besprüht. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Lösung oder Dispersion des Chitosanmaterials in Form eines Sprühens von Tröpfchen, die eine Tröpfchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von nicht mehr als 1500 μm aufweisen, auf die Vorläuferbahn aufgetragen. Die auf die Vorläuferbahn aufgetragene Menge der Chitosanmateriallösung oder -dispersion ist vorzugsweise 1 ml bis 1000 ml, mehr bevorzugt 1 ml bis 400 mL und am meisten bevorzugt etwa 120 ml Lösung oder Dispersion aus Chitosanmaterial pro Quadratmeter der Vorläuferbahn. Zum Erreichen der oben genannten Teilchengrößenverteilung des Sprays ist es besonders bevorzugt, so genannte Luftzerstäuber oder Vernebler zum Auftragen der Lösung des Chitosanmaterials auf die Oberfläche der Vorläuferbahn zu verwenden. Beispiele sind daher die Luftzerstäubungsdüsen der ¼ JAU-Serie von Spraying Systems, Co., Wheaton, Illinois, USA. Durch solch ein Sprühverfahren werden nach dem Trocknen eines schichtartigen Bereichs aus Chitosanmaterial Teilchen mit einer Teilchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von nicht mehr als 300 μm auf der Oberfläche der Vorläuferbahn erzeugt, die mit der Lösung oder Dispersion des Chitosanmaterials besprüht wurde.
Es wird bevorzugt, Latex auch auf die zweite Oberfläche der Vorläuferbahn aufzutragen. Daher wird die Vorläuferbahn vorzugsweise umgedreht. Nach dem Umkehrungsschritt wird Latex auf die zweite Oberfläche der Vorläuferbahn von dem zweiten Latexauftragsabschnitt (8) auf im Wesentlichen gleiche Weise aufgetragen wie auf die erste Oberfläche im ersten Latexauftragsabschnitt (4). Zu sätzlich kann der zweite Latexauftragsabschnitt (8) einen Saugkasten (9) zur Steuerung der Penetration des Latex in die Vorläuferbahn einschließen. Dieser zweite Latexauftrag wird ebenso ausgehärtet, indem die Vorläuferbahn durch einen zweiten Trockenabschnitt (10) nach dem zweiten Latexauftragsabschnitt (8) innerhalb etwa desselben Temperaturbereichs geführt wird, wie im ersten Trockenabschnitt (6) angegeben.
Das absorbierende Element aus dem obigen Verfahren durchläuft, nachdem es den zweite Trockenabschnitt (10) verlassen hat, einen anschließenden dritten Trockenabschnitt (11) zum Entfernen der letzten Spuren von Feuchtigkeit innerhalb ungefähr desselben Temperaturbereichs, wie im ersten Trockenabschnitt (6) angegeben. Anschließend zeigt das absorbierende Element ausreichend Integrität und kann geschnitten, gerollt, verpackt usw. werden.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Chitosanmaterial auf die zweite Oberfläche der Vorläuferbahn nach dem zweiten Trockenabschnitt (10) statt auf die erste Oberfläche nach dem ersten Trockenabschnitt (6) gesprüht werden. Zu diesem Zweck muss die zweite Oberfläche der Vorläuferbahn nach Durchlaufen des zweiten Trockenabschnitts (10) im Wesentlichen trocken sein.
Es liegt auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass das Chitosanmaterial auf die erste und/oder zweite Oberfläche der Vorläuferbahn nach dem ersten (4) oder dem zweiten (8) Latexauftragsabschnitt aufgetragen wird, wenn die Vorläuferbahn noch von der aufgetragenen Latexdispersion nass ist.
Die Konzentration der Lösung oder Dispersion von Chitosanmaterial, die auf die Vorläuferbahn aufgetragen werden soll, kann von 0,1 bis 40 Gew.-% Chitosanmaterial variieren und beträgt vorzugsweise von 1 bis 10 Gew.-% und mehr bevorzugt 4 Gew.-% Chitosanmaterial. Der pH-Wert der Lösung oder Dispersion des Chitosanmaterials, die auf die Vorläuferbahn aufgetragen werden soll, ist 3 bis 7, vorzugsweise 4 bis 6 und mehr bevorzugt etwa 5 für eine optimale Kombination aus Hautverträglichkeit und Wasserlöslichkeit.
Ungeachtet des Auftrags des Latex ist das absorbierende Element weich, dennoch fest und absorbierend und zeigt eine relativ hohe Zugfestigkeit. Es ist wünschenswert, dass bevorzugte absorbierende Elemente dieses Typs ein relativ geringes Volumen haben, da ein dichteres absorbierendes Element, wenn verglichen mit ähnlichen absorbierenden Elemente, die keinen Latex enthalten, und ein etwa gleichwertiges Absorptionsvermögen, aber höheres Volumen haben, dünner, jedoch hoch absorbierend und folglich weniger voluminös sein können. Eine Verminderung in der Sperrigkeit, was eine Verminderung im Volumen bedeutet, das das absorbierende Element einnimmt, ohne bedeutende Opferung anderer erwünschter Eigenschaften, ist vom Standpunkt der Herstellung, Lagerung und Verpackung wichtig. Daher reicht das Flächengewicht für absorbierende Elemente dieser Erfindung von etwa 20 g/m² bis 500 g/m², vorzugsweise von etwa 75 g/m² bis 400 g/m² und mehr bevorzugt von 100 g/m² bis 200 g/m². Es kann insofern Herstellungsbeschränkungen bei der Produktion eines absorbierenden Elements mit einem Flächengewicht von weniger als etwa 20 g/m² geben, als es einem solchen absorbierenden Element möglicherweise an gewünschter Festigkeit mangelt. Wenn das Flächengewicht die Obergrenze überschreitet, kann das absorbierende Element möglicherweise zu steif und daher für die meisten Anwendungen nicht nützlich sein.
Absorbierende Elemente, die gemäß dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt werden, zeigen eine gute Integrität aufgrund des Auftrags von Latex, kombiniert mit guten Flüssigkeitssperrfähigkeiten. Die Tiefe der Penetration des Latexbindemittels in die Vorläuferbahn wird durch die Wahl der Polymerkonzentration und der Menge des auf die Vorläuferbahn aufzutragenden Latex und wahlweise durch das Vakuum gesteuert, das mittels der Saugkästen angelegt wird, die in Beziehung zum Abgabemittel positioniert sind.
In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen absorbierenden Elements können eine poröse Verstärkungslage wie ein Krepppapier, ein Papiertuch oder ein Vlies entweder als eine Oberflächenschicht oder als eine Zwischenschicht, die zwischen der ersten und zweiten Oberfläche des absorbierenden Elements liegt, in die Vorläuferbahn eingegliedert werden. Die Schicht kann auf einer Oberfläche des absorbierenden Elements vorliegen, während die gegenüber liegende Oberfläche den ausgehärteten Latex trägt.
In einer anderen Ausführungsform kann die Vorläuferbahn eine Lage aus Polyester- oder Polyolefinvlies umfassen, die eine Lage aus luftgelegten Fasern darauf hat. Bindung zwischen den Fasern der beiden Lagen wird mittels mechanischer Verwicklung erreicht, während das Latexbindemittel anschließend nur auf die Oberfläche der Vorläuferbahn aufgetragen wird, die sich gegenüber der Polyester- oder Polyolefinlage befindet.
Wie zuvor erwähnt ist die Verwendung eines Bindemittels wie Latex in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung optional. Daher beschränkt die oben beschriebene Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des absorbierenden Elements in keiner Weise den Umfang der vorliegenden Erfindung.
Beispiele
Beispiel 1:
Das erfindungsgemäße absorbierende Element wird durch das folgende Beispiel veranschaulicht: Das absorbierende Element umfasst eine luftgelegte Vorläuferbahn, die aus 68 % Cellulosefasern (NB 416 von Weyerhaeuser) gemischt mit 17 % superabsorbierendem Polyacrylpulver (Acqualic L74 von Nippon Shokubai), 11 % synthetischen Fasern (T255 3DTEX-3 mm von Trevira) und 4 % Latex (Elite 33 von Vinamul) (2 % pro Oberfläche) hergestellt ist, das über ein Sprühsystem auf beide Oberflächen des absorbierenden Elements aufgetragen wurde. Chitosanpyrrolidoncarboxylat (Kytamer von Amerchol) wurde als eine Lösung aus 4 Gew.-% Chitosanpyrrolidoncarboxylat in Wasser auf eine gesamte Oberfläche der luftgelegten Vorläuferbahn mit einer Ladung von 6 g Chitosanpyrrolidoncarboxylat pro Quadratmeter des absorbierenden Elements nach dem Trocknen aufgesprüht (Luftzerstäubungssystem von Spraying Systems Corp., Tröpfchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von 5 bis 400 nm). Der resultierende schichtartige Bereich aus Teilchen von Chitosanpyrrolidoncarboxylat hatte eine Bereichsdeckung von etwa 90 % innerhalb des Bereichs; die Chitosanpyrrolidoncarboxylat-Teilchen hatten eine Teilchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von 20 bis 100 nm nach dem Trocknen. Dieses absorbierende Element wurde zum Aufnehmen der Bilder von 2 und 3 verwendet.
Beispiel 2:
Das absorbierende Element der vorliegenden Erfindung wird ferner durch das folgende Beispiel veranschaulicht: Das absorbierende Element umfasst eine luftgelegte Vorläuferbahn, die aus 68 % Zellulosefasern (NB 416 von Weyerhaeuser) gemischt mit 17 % superabsorbierendem Polyacrylpulver (Acqualic L74 von Nippon Shokubai), 11 % synthetischen Fasern (T255 3DTEX-3 mm von Trevira) und 4 % Latex Elite 33 von Vinamul) (2 % pro Oberfläche) hergestellt ist, das über ein Sprühsystem auf beide Oberflächen des absorbierenden Elements aufgetragen wurde. Chitosanlactat (Chitosolv L von Vanson, Inc.) wurde als eine Lösung aus 6 Gew.-% Chitosanlactat in Wasser auf eine Seite der luftgelegten Vorläuferbahn mit einer Ladung von 6 g Chitosanlactat pro Quadratmeter des absorbierenden Elements nach dem Trocknen aufgesprüht (Luftzerstäubungssystem von Spraying Systems Corp., Tröpfchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von 5 bis 400 nm). Der resultierende schichtartige Bereich aus Teilchen von Chitosanlactat hatte eine Bereichsdeckung innerhalb des Bereichs von 90 %; die Chitosanlactatteilchen hatten eine Teilchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von 20 bis 100 nm nach dem Trocknen.
Testverfahren
1. Teilchengrößenverteilung
Die Teilchengrößenverteilung des Chitosanmaterials kann durch ESEM-Analyse bestimmt werden, beispielsweise unter Verwendung eines elektronischen Mikroskops Philips XL30 ESEM FEG. Eine zufällige Probe von 1,5 cm × 1,5 cm wurde mit einer Schere aus dem Teil des absorbierenden Elements geschnitten, der den schichtartigen Bereich des Chitosanmaterials umfasst, und auf einem kreisförmigen Aluminiumstumpf mit einem Durchmesser von 1,2 cm befestigt. Die Probe wurde dann mit einer Goldschicht mit einer Dicke von 30 nm besprüht. Die Probe wurde im SEM-Modus in vacuo mit einer angemessenen Vergrößerung beobachtet, um visuell die Teilchengröße des Chitosanmaterials zu untersuchen, wobei sechs Bilder in verschiedenen Zonen der Probe aufgenommen wurden. Die Größe der einzelnen Teilchen wird visuell bestimmt.
2. Tröpfchengrößenverteilung
Die Tröpfchengrößenverteilung eines Sprays aus Tröpfchen kann wie folgt bestimmt werden: Ein geeignetes Testgerät ist beispielsweise ein Malvern Mastersizer S LongBed^® mit 1000-mm-Linse und einem maximalen Teilchengrößenbereich von 3475 μm. Der Malvern Mastersizer S LongBed^® bietet eine 21 cm große Öffnung (zwischen Linsen), um den Sprühstrom aufzunehmen. Bei allen Messungen auf dem Malvern^® muss die Linsenoberfläche frei von Sprayverunreinigung bleiben. In dem vorliegenden Einrichtungsverfahren war der Abstand von der Düse zum Laser auf 8 cm eingestellt, um Linsenverunreinigung zu minimieren. Bei 8 cm Abstand wurde das Spray auf den Laserstrahl gerichtet, um die Lasermitte auf den Sprühkegel zu richten. Mindestens drei Messungen müssen für jede Probe der gesprühten Chitosanmateriallösung/-dispersion gemacht werden, um die Tröpfchengrößenverteilung des Sprays aus Tröpfchen zu bestimmen.
Der in diesem Test verwendete Zerstäuber war ein elektrisch betätigter Zerstäuber.
3. Beurteilung der Bereichsdeckung
Die Beurteilung der Bereichsdeckung wird mittels ESEM-Analyse (unter Verwendung beispielsweise eines elektronischen Mikroskops Philips XL30 ESEM FEG) zusammen mit einem SIS-Ausarbeitungssystem (Soft Imaging System) durchgeführt. Drei verschiedene Bereiche eines schichtartigen Bereichs des absorbierenden Elements wurden auf eine zufällige Weise ausgewählt. Die Proben wurden mit einer Schere auf Durchmesser von ungefähr 1,2 cm aus diesen Bereichen geschnitten und auf einem kreisförmigen Aluminiumstumpf mit einem Durchmesser von 1,2 cm befestigt und dann mit einer Goldschicht mit einer Dicke von 30 nm besprüht. Die Probe wurde im SEM-Modus in vacuo bei einer angemessenen Vergrößerung (vorzugsweise 30-fach) beobachtet. Für jede Probe wurden 6 Bilder aufgenommen. Die Beurteilung des unbedeckten Bereichs wurde durch Ausarbeiten der verschiedenen Bilder mit der SIS-Bildanalyse (auf Grundlage der Erkennung unterschiedlicher Farbintensität) durchgeführt. Die Bestimmung des abschließenden Prozentsatzes der Deckung wurde durch ein Verhältnis zu 100 % der erhaltenen Werte in μm² durchgeführt.

Claims

Einwegabsorptionsartikel, umfassend: eine flüssigkeitsdurchlässige obere Lage; eine flüssigkeitsundurchlässige untere Lage; und ein absorbierendes Element, das sich zwischen der oberen Lage und der unteren Lage befindet, wobei das absorbierende Element eine Dickenabmessung, eine erste Oberfläche, die zu der oberen Lage orientiert ist, und eine gegenüber liegende zweite Oberfläche, die zu der unteren Lage orientiert ist, aufweist, wobei die zweite Oberfläche durch die Dickenabmessung von der ersten Oberfläche getrennt ist, wobei der Artikel dadurch gekennzeichnet ist, dass das absorbierende Element mindestens einen schichtartigen Bereich von Teilchen aus Chitosanmaterial aufweist, wobei die Teilchen eine Teilchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von nicht mehr als 300 μm aufweisen.
Absorptionsartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der schichtartige Bereich auf der ersten und/oder zweiten Oberfläche des absorbierenden Elements, vorzugsweise auf der zweiten Oberfläche, angeordnet ist.
Absorptionsartikel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbedeckung mit Chitosanmaterial innerhalb des schichtartigen Bereichs von Teilchen aus Chitosanmaterial auf der Oberfläche des absorbierenden Elements mindestens 75 %, vorzugsweise mindestens 80 %, noch mehr bevorzugt mindestens 90 % und am meisten bevorzugt ungefähr 100 % der Gesamtfläche des schichtartigen Bereichs beträgt.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Artikel ferner ein zusätzliches absorbierendes Element, das sich zwischen dem schichtartigen Bereich und der unteren Lage und/oder der oberen Lage befindet, umfasst.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der schichtartige Bereich Chitosanteilchen mit einer Teilchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von 10 nm bis 300 μm, vorzugsweise von 20 nm bis 100 μm und mehr bevorzugt von 100 nm bis 50 μm umfasst.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Chitosanmaterial einen Deacetylierungsgrad von mehr als 70 %, vorzugsweise von 80 % bis 100 % aufweist.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Chitosanmaterial mindestens ein Chitosansalz aufweist, wobei das Salz vorzugsweise Chitosoniumpyrrolidoncarboxylat und/oder Chitosoniumlactat ist.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das absorbierende Element einen Innenhohlraum aufweist und vorzugsweise eine trockengelegte, mehr bevorzugt eine luftgelegte, hydrophile Faserbahn umfasst.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der schichtartige Bereich Teilchen aus Chitosanmaterial in einer Menge von 0,1 bis 200 g pro Quadratmeter, vorzugsweise von 1 bis 100 g pro Quadratmeter und mehr bevorzugt von 2 bis 50 g pro Quadratmeter des absorbierenden Elements umfasst.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Oberflächen des absorbierenden Elements zu mindestens 40 %, vorzugsweise 60 %, mehr bevorzugt 80 % und am meisten bevorzugt 100 % der Gesamtfläche der Oberfläche mit den schichtartigen Bereichen, die Teilchen aus Chitosanmaterial umfassen, bedeckt ist.
Verfahren zum Herstellen eines absorbierenden Elements, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bilden einer Vorläuferbahn, die eine erste und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die zweite Oberfläche ungefähr gegenüber der ersten Oberfläche ausgerichtet ist, und (b) Auftragen einer Lösung oder Dispersion, die ein Chitosanmaterial umfasst, auf mindestens eine Oberfläche der Vorläuferbahn während Verfahrensschritt (a), und/oder (b') Auftragen einer Lösung oder Dispersion, die ein Chitosanmaterial umfasst, auf mindestens eine Oberfläche der Vorläuferbahn nach Verfahrensschritt (a), und (c) Trocknen der Vorläuferbahn, wodurch mindestens ein schichtartiger Bereich, der Teilchen aus Chitosanmaterial aufweist, auf der Oberfläche der Vorläuferbahn gebildet wird, auf die die Lösung oder Dispersion von Chitosanmaterial in den Schritten (b) und/oder (b') aufgetragen wurde, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Lösung oder Dispersion in Form eines Sprühens von Tröpfchen auf die Vorläuferbahn aufgetragen wird, wobei die Tröpfchen eine Tröpfchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von nicht mehr als 1500 μm aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tröpfchen eine Tröpfchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von nicht mehr als 1000 μm, vorzugsweise nicht mehr als 750 μm aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbedeckung mit Chitosanmaterial innerhalb des folienartigen Bereichs von Teilchen aus Chitosanmaterial auf der Oberfläche der Vorläuferbahn mindestens 75 %, vorzugsweise mindestens 80 %, noch mehr bevorzugt mindestens 90 % und am meisten bevorzugt ungefähr 100 % der Gesamtfläche des folienartigen Bereichs beträgt.
Verfahren nach Ansprüchen 11–13, wobei Schritt (b) nicht durchgeführt wird, wobei das Verfahren die folgenden zusätzlichen Schritte umfasst: (a') Auftragen von Latex auf mindestens eine Oberfläche der Vorläuferbahn und (a'') Trocknen der Vorläuferbahn, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schritte (a') und (a'') nach dem Schritt (a) und vor dem Schritt (b') durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–14, das den folgenden zusätzlichen Schritt umfasst: (d) Bilden einer zweiten Bahn, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (d) nach dem Schritt (c) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorläuferbahn einen Innenhohlraum aufweist und vorzugsweise eine trockengelegte, mehr bevorzugt eine luftgelegte, hydrophile Faserbahn ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–16, dadurch gekennzeichnet, dass das absorbierende Element nach Schritt (c) Teilchen aus Chitosanmaterial mit einer Teilchengrößenverteilung mit einem mittleren Durchmesser D(v, 0,9) von 10 nm bis 300 μm, vorzugsweise von 20 nm bis 100 μm und mehr bevorzugt von 100 nm bis 50 μm umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–17, dadurch gekennzeichnet, dass das Chitosanmaterial zu nicht mehr als 30 %, vorzugsweise nicht mehr als 20 % und mehr bevorzugt nicht mehr als 10 % der Dicke der Vorläuferbahn in die Vorläuferbahn eindringt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–18, dadurch gekennzeichnet, dass der Latex mit einer Last von 1 bis 30 g/m², vorzugsweise von 1 bis 20 g/m² und mehr bevorzugt von 1 bis 10 g/m² auf die Oberfläche der Vorläuferbahn aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–19, dadurch gekennzeichnet, dass das Chitosanmaterial mindestens ein im Wesentlichen wasserlösliches Chitosansalz aufweist, wobei das Salz vorzugsweise Chitosoniumpyrrolidoncarboxylat und/oder Chitosoniumlactat ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–20, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung oder Dispersion von Chitosanmaterial eine wässrige Lösung oder Dispersion ist, die von 0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 10 Gew.-% und mehr bevorzugt ungefähr 4 Gew.-% des Chitosanmaterials umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–21, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung oder Dispersion von Chitosanmaterial in einer Menge von 1 bis 1000 ml, vorzugsweise von 1 bis 400 ml und mehr bevorzugt von 1 bis 150 ml der Lösung oder Dispersion von Chitosanmaterial pro Quadratmeter der Vorläuferbahn aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–22, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung oder Dispersion von Chitosanmaterial auf mindestens eine Oberfläche der Vorläuferbahn über mindestens 40 %, vorzugsweise 60 %, mehr bevorzugt 80 % und am meisten bevorzugt 100 % der gesamten Oberfläche der Vorläuferbahn aufgetragen wird.
Absorptionsartikel, umfassend eine flüssigkeitsdurchlässige obere Lage, eine flüssigkeitsundurchlässige untere Lage und einen Absorptionskern, wobei der Absorptionskern ein absorbierendes Element, das nach einem der Ansprüche 11–23 hergestellt ist, umfasst.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 1–10 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssigkeitsundurchlässige untere Lage eine atmungsaktive untere Lage ist, die den Transport von Luft und/oder Wasserdampf dort hindurch ermöglicht.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 1–10, 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionsartikel ein Absorptionsartikel für die Damenhygiene ist.