DE69126335T2

DE69126335T2 - Absorbierender Gegenstand

Info

Publication number: DE69126335T2
Application number: DE69126335T
Authority: DE
Inventors: Stanley Roy Kellenberger; Wen-Huey Shih-Schroeder; Anthony John Wisneski
Original assignee: Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2011-02-26
Also published as: SA93130361B1; ES2157388T3; KR910021233A; CA2029849A1; EP0443627A3; DE69126335D1; AU655541B2; US5149335A; AU638547B2; DE69132639T2; BR9100721A; EP0765649A3; ATE153850T1; CA2029849C; ES2101700T3; KR0183032B1; EP0443627B1; AU3690193A; CA2019281A1; ZA911236B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft saugfähige Strukturen und saugfähige Bekleidungsstücke, die aus den Strukturen gemacht sind.
Saugfähige Strukturen, die zum Gebrauch in saugfähigen Bekleidungsstücken, wie zum Beispiel Windeln, Inkontinenzprodukten für Erwachsene und dergleichen, geeignet sind, sind bekannt. Solche saugfähige Strukturen werden zum Beispiel im US-Patent 4.699.619, ausgegeben am 13. Oktober 1987 an Bernardin; im US-Patent 4.798.603, ausgegeben am 17. Jänner 1989 an Meyer et al.; und im US-Patent 4.834.735, ausgegeben am 30. Mai 1989 an Alemany et al., beschrieben. Im allgemeinen umfassen solche saugfähigen Strukturen eine Fasermatrix und wahlweise ein Material mit hohem Absorptionsvermögen. Die Fasermatrix besteht passenderweise aus luftabgelegten Zellulosefasern, wie jene Fasern, die gemeinhin als Zellstoffflaum bekannt sind, oder aus einem zusammengesetzten Material, das Zellulosefasern und schmelzgeblasene Polyolefinfasern umfaßt. Eine große Vielfalt von Materialien mit hohem Absorptionsvermögen sind dem Fachmann bekannt. Siehe zum Beispiel die US-Patente Nr. 4.076.663, ausgegeben am 28. Feber 1978 an Masuda et al.; Nr. 4.286.082, ausgegeben am 25. August 1981 an Tsubakimoto et al.; Nr. 4.062.817, ausgegeben am 13. Dezember 1977 an Westerman; Nr. 4.340.706, ausgegeben am 20. Juli 1982 an Obayashi.
Bekannte saugfähige Strukturen weisen im allgemeinen eine verhältnismäßig niedrige Menge (weniger als 50 Gew.%) an Material mit hohem Absorptionsvermögen auf. Es gibt einige Gründe dafür. Zum Beispiel weisen bislang Materialien mit hohem Absorptionsvermögen, die in bekannten saugfähigen Strukturen verwendet werden, im allgemeinen nicht die Absorptionsgeschwindigkeit auf, die ihnen erlauben würde, Flüssigkeit in einer Geschwindigkeit zu absorbieren, in der die Flüssigkeit während des Gebrauchs auf die saugfähige Struktur aufgebracht wird. Dementsprechend muß die Fasermatrix als Reservoir dienen, das die darauf ergossene Flüssigkeit aufhält, bis die Flüssigkeit vom Material mit hohem Absorptionsvermögen aufgenommen wird. Zusätzlich weisen viele der bekannten Materialien mit hohem Absorptionsvermögen, besonders die synthetischen Materialien mit hohem Absorptionsvermögen, eine ausgeprägte Gel-Barriere auf. Die Gel-Barriere betrifft die Situation, wo die Partikel des Materials mit hohem Absorptionsvermögen während des Quellens die Form ändern und die Zwischenräume zwischen den Partikeln oder zwischen den Partikeln und der Fasermatrix verstopfen und so die Flüssigkeit gehindert wird, durch die Zwischenräume zu strömen. Bei kleineren Beigabemengen dient die Fasermatrix dazu, die Partikel des Materials mit hohem Absorptionsvermögen voneinander getrennt zu halten, und sie schafft eine Kapillarstruktur, die einer Flüssigkeit erlaubt, durch die Fasermatrix hindurchzutreten, um Materialien mit hohem Absorptionsvermögen zu erreichen, die von der Stelle, wo die Flüssigkeit auf die saugfähige Struktur gebracht wird, weiter entfernt liegen.
Das Verteilen solcher Materialien mit hohem Absorptionsvermögen in einer Fasermatrix in verhältnismäßig geringen Anteilen zum Zweck, eine Gel-Barriere zu verhindern, hatte zum Ergebnis, Materialien mit hohem Absorptionsvermögen in Bereiche bringen zu müssen, die vom Ort, wo die Flüssigkeit auf die saugfähige Struktur gebracht wird, verhältnismäßig weit entfernt liegen. Das heißt, um brauchbare Mengen von Materialien mit hohem Absorptionsvermögen in die saugfähige Struktur hineinzubringen und um dennoch solche Materialien mit hohem Absorptionsvermögen zur Vermeidung einer Gel- Barriere ausreichend zu verteilen, mußten die saugfähigen Strukturen eine verhältnismäßig große Oberfläche aufweisen und verhältnismäßig dick sein.
Im anderen Falle war es notwendig, Vielkomponentensysteme zu entwerfen, um die mit der Anwendung größerer Anteile von Materialien mit hohem Absorptionsvermögen verbundenen Probleme auszugleichen zu versuchen. Siehe zum Beispiel US- Patent Nr. 4.673.402, ausgegeben am 16. Juni 1987 an Weisman et al., das einen zweifach geschichteten saugfähigen Kern beschreibt. Die obere Schicht ist eine Flüssigkeitsaufnahmeschicht, die bis zu 8 % eines Materials mit hohem Absorptionsvermögen enthält. Die untere Schicht ist eine Flüssigkeitsspeicherschicht, die bis zu 60 Gew. % eines Materials mit hohem Absorptionsvermögen enthält. Die obere Schicht ist da, um eine Flüssigkeit aufzunehmen und aufzuhalten, bis die untere Schicht die Flüssigkeit aufnehmen kann.
Weitere saugfähige Gegenstände, die sehr saugfähige Materlalien beinhalten, sind bekannt aus US-A-4.055.180 und EP A-0 339 461. Im ersten Schriftstück wird eine Zusammenstellung eines saugfähigen Kissens beschrieben, die ein saugfähiges Kissen und Taschen zum Zurückhalten eines die ein hydrokolbidalen Materials in Verbindung mit dem Kissen aufweist. Im anderen Schriftstück wird eine saugfähige Zusammenstellung vorgestellt, die eine poröse Fasermatrix und ein superabsorbierendes Material umfaßt, welches auf Zwischenfaserstellen verteilt ist, um Flüssigkeit unter Drükken, wie sie vom Körper während des Gebrauchs tatsächlich ausgeübt werden, aufzunehmen. In FR-A-2 559 158 wird eine Methode beschrieben, ein saugfähiges Harz herzustellen, das eine starke Saugfähigkeit zusammen mit einer hohen Absorptionsgeschwindigkeit aufweist.
Da eine Flüssigkeit, die von einer saugfähigen Struktur aufgenommen werden soll, auf die Struktur im allgemeinen in einem verhältnismäßig beschränkten Bereich aufgebracht wird, wurde es notwendig, Methoden auszudenken, bei denen es darum geht, die Flüssigkeit, die am Aufbringungsort aufgenommen werden soll, zu weiter entfernt gelegenen Bereichen der saugfähigen Struktur zu leiten, um von den Materialien mit hohem Absorptionsvermögen aufgenommen zu werden. Diese Anforderung förderte die Verwendung verschiedener Strukturen und Methoden, die beschrieben werden, eine Flüssigkeit über die ganze saugfähige Struktur verteilen zu können. Siehe zum Beispiel US-Patent 4.699.619, ausgegeben am 13. Oktober 1987 an Bernardin; US-Patente 2.952.260, 2.955.641, 3.017.304, 3.060.936 und 3.464.362 an Burgeni; US-Patent 4.103.062 an Aberson; und US-Patent 4.397.644 an Matthews et al. Der Gebrauch solcher Strukturen und Methoden trug ferner zur Größe und Dicke der saugfähigen Strukturen bei.
Bevor Materialien mit hohem Absorptionsvermögen in saugfähigen Strukturen verwendet wurden, war es allgemein üblich, saugfähige Strukturen wie solche, die für die Verwendung für Babywindeln geeignet sind, zur Gänze aus Zellstoffflaum zu machen. In Anbetracht der verhältnismäßig geringen Menge an Flüssigkeit, die von Zellstoffflaum je Gramm aufgenommener Flüssigkeit pro Gramm Zellstoffflaum aufgenommen wird (etwa 7-9 g/g gesättigte Rückhaltekapazität), war es notwendig, verhältnismäßig große Mengen Zellstoffflaum zu verwenden, und auf diese Weise die Verwendung von verhältnismäßig großen, dicken saugfähigen Strukturen erforderlich zu machen. Das Einbringen von Materialien mit hohem Absorptionsvermögen in solche Strukturen ließ die Verwendung von weniger Zellstoffflaum zu, da ja das Material mit hohem Absorptionsvermögen eine bezeichnend höhere Aufnahmekapazität auf einer Gramm-pro-Gramm-Grundlage (mindestens etwa 15 g/g gesättigte Rückhaltekapazität) aufweist. Überdies sind solche Materialien mit hohem Absorptionsvermögen weniger druckempfindlich als Zellstoffflaum. Auf diese Weise ließ die Verwendung dieser Materialien mit hohem Absorptionsvermögen die Erzeugung und Verwendung kleinerer, dünnerer saugfähiger Strukturen zu. Trotzdem war es wegen der obengenannten Gründe noch immer notwendig, einen verhältnismäßig geringen Anteil eines superabsorbierenden Materials und ausreichend Fasermatrix zu verwenden, um zuzulassen, daß die Materialien mit hohem Absorptionsvermögen in der gewünschten Weise arbeiten.
Es ist allgemein erwünscht, daß saugfähige Bekleidungsstükke wie z.B. Windeln mehrere Angriffe von Urin während eines Gebrauchs rasch aufnehmen. Bisher wurden typischerweise Windeln mit Aufnahmekapazitäten hergestellt, die größer als die tatsächlich bei Gebrauch benötigten Kapazitäten sind. Diese überschüssige Kapazität wurde als notwendig erachtet, um das erwünschte Verhalten (Ausbleiben von Undichtheit oder niedriger Hautfeuchtigkeitspegel) der Windeln zu erreichen. Wenn zum Beispiel vorausgesehen wurde, daß eine bestimmte Windel 250 Milliliter Urin aufnehmen können sollte, dann wurde die Windel möglicherweise mit einer Kapazität von 400 Millilitern oder mehr ausgelegt. Die Überschußkapazität war notwendig, um das Unvermögen des saugfähigen Stoffes, den Urin in bei Gebrauch auftretenden Mengen und unter bei Gebrauch auftretenden Bedingungen aufzunehmen, auszugleichen. Das übliche Verfahren, Aufnahmekapazität im Überschuß aufzubauen, ist wirkungslos und nicht erwünscht.
Es ist wünschenswert, eine saugfähige Struktur herzustellen, die die Verhaltenseigenschaften von bekannten saugfähigen Strukturen besitzt oder übertrifft, auch wenn ein verhältnismäßig hoher Anteil an Material mit hohem Absorptionsvermögen enthalten ist. Es ist ebenso wünschenswert, eine saugfähige Struktur herzustellen, die eine Flüssigkeit unter einem Druck, wie er typischerweise während des Gebrauchs angetroffen wird, rasch aufnehmen kann, und die aufgenommene Flüssigkeit unter einem Druck, wie er typischerweise während des Gebrauchs angetroffen wird, zurückhalten kann. Des weiteren ist es wünschenswert, eine 5augfähige Struktur herzustellen, die geringeren Rauminhalt und Masse als bekannte saugfähige Strukturen bei im allgemeinen der gleichen Aufnahmekapazität wie die bekannten saugfähigen Strukturen aufweist, und so leichtere und wirksamere Entsorgung zuläßt.
Um den obengenannten Anforderungen zu genügen, sieht die Erfindung eine saugfähige Struktur vor, wie im unabhängigen Anspruch 1 definiert, des weiteren ein saugfähiges Bekleidungsstück gemäß den unabhängigen Ansprüchen 13 und 17, und eine Windel gemäß den unabhängigen Ansprüchen 30 und 35. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, den Beispielen und zeichnungen ersichtlich. Die Ansprüche sollen als eine erste nicht einschränkende Annäherung verstanden werden, die Erfindung in allgemeinen Worten zu erklären.
Die vorliegende Erfindung sieht saugfähige Strukturen vor, die verhältnismäßig große Anteile eines superabsorbierenden Materials umfassen, und saugfähige Bekleidungsstücke, die verhältnismäßig kleine saugfähige Strukturen umfassen.
Die Erfindung sieht eine saugfähige Struktur vor, die ein Mittel zur Aufnahme eines superabsorbierenden Materials (Aufnahmemittel), sowie ein vom Mittel eingeschlossenes superabsorbierendes Material umfaßt. Das superabsorbierende Material weist eine Freiquellrate von weniger als etwa 60 Sekunden, und ein Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung von mindestens etwa 15 g/g auf. Des weiteren liegt das superabsorbierende Material im Aufnahmemittel in einer Menge von etwa 60 bis etwa 100 Gew.%, bezogen auf ein Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials, vor. Die beschriebene Kombination von Freiquellrate und Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung kann das superabsorbierende Material eine darauf abgegebene Flüssigkeit im wesentlichen in der Abgabegeschwindigkeit, die während des Gebrauchs der saugfähigen Struktur in einem saugfähigen Bekleidungsstück angetroffen wird, aufnehmen lassen, sowie eine ausreichende strukturelle Einheit des gequollenen superabsorbierenden Materials erhalten lassen, um einer abgegebenen Flüssigkeit durch die saugfähige Struktur trotz des hohen Anteils an superabsorbierendem Material hindurch gehen zu lassen.
In anderer Hinsicht ist es wünschenswert, ein dünnes, saugfähiges Bekleidungsstück wie eine Babywindel zu vorzusehen, wobei das Bekleidungsstück eine saugfähige Struktur verwendet, die ein verhältnismäßig geringes Volumen und einen großen Anteil an superabsorbierenden Material aufweist. Des weiteren ist es wünschenswert, ein saugfähiges Bekleidungsstück vorzusehen, das ein verhältnismäßig geringes Volumen und eine verhältnismäßig hohe Aufnahmefähigkeit aufweist.
In einem Ausführungsbeispiel werden diese Ziele in einem saugfähigen Bekleidungsstück erreicht, das eine saugfähige Struktur umfaßt, wobei die saugfähige Struktur ein Mittel zur Aufnahme eines superabsorbierenden Materials (Aufnahmemittel) sowie ein superabsorbierendes Material, das vom Aufnahmemittel aufgenommen wird, umfaßt. Das superabsorbierende Material weist eine Freiquellrate von weniger als etwa 60 Sekunden und ein Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung von zumindest etwa 15 gig auf. Außerdem liegt das Superabsorptionsmittel im Aufnahmemittel in einer Menge von etwa 60 bis etwa 100 Gew.% vorhanden, bezogen auf das Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials, vor.
In einem anderen Ausführungsbeispiel wird dieses Ziel in einem saugfähigen Bekleidungsstück erreicht, das eine gesättigte Rückhaltekapazität aufweist, wobei das saugfähige Bekleidungsstück ein Mittel zur Aufnahme eines superabsorbierenden Materials, sowie ein superabsorbierendes Material umfaßt, welches vom Aufnahmemittel aufgenommen wird. Das superabsorbierende Material liegt im Aufnahmemittel in einer Menge von etwa 60 bis etwa 100 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials, vor. Das Aufnahmemittel und das superabsorbierende Material definieren ein Gesamttrockenvolumen von weniger als etwa 180 Kubikzentimeter und sind zumindest für 60 Vol.-% der gesättigten Rückhaltekapazität des saugfähigen Bekleidungsstücks verantwortlich. Das saugfähige Bekleidungsstück weist eine gesättigte Rückhaltekapazität auf, die zumindest etwa das Zweifache des vom Aufnahmemittel und dem superabsorbierenden Material definierten Gesamttrockenvolumens beträgt.
Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Wegwerfwindel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 ist eine entlang der Strecke 2-2 der Figur 1 genommene Querschnittsansicht.
Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Wegwerfwindel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figur 4 ist eine entlang der Strecke 4-4 der Figur 3 genommene Querschnittsansicht.
Figur 5 ist eine Darstellung der zur Bestimmung des Absorptionsvermögen unter Beladung von superabsorbierendem Material verwendeten Geräte.
In gewisser Hinsicht betrifft die vorliegende Erfindung eine saugfähige Struktur und ein saugfähiges Bekleidungsstück, die verbesserte und wünschenswerte Eigenschaften besitzen, was durch die sorgfältige Auswahl und Benützung von superabsorbierendem Material, das zur Gestaltung solcher saugfähiger Strukturen und saugfähiger Bekleidungsstücke verwendet wurde, erreicht werden konnte.
Speziell betrifft die vorliegende Erfindung in gewisser Hinsicht eine saugfähige Struktur, die ein Mittel zur Aufnahme eines superabsorbierenden Materials und ein superabsorbierendes Material umfaßt. Superabsorbierendes Material, wie es hier verwendet wird, betrifft ein wasserquellbares, im wesentlichen wasserunlösliches organisches oder anorganisches Material, das zumindest etwa das 10-fache seines Gewichtes und vorzugsweise zumindest etwa das 15-fache seines Gewichtes in einer wäßrigen Lösung, die 0,9 Gew.% Natriumchlorid enthält, aufnehmen kann.
Organisches Material, das zur Verwendung als superabsorblerendes Material der vorliegenden Erfindung geeignet ist, kann sowohl natürliche Materialien wie Agar-Agar, Pektin oder Guarmehl, als auch synthetische Materialien wie synthetische Hydrogel-Polymere enthalten. Solche Hydrogel- Polymere schließen zum Beispiel Alkalimetallsalze von Polyacryl säuren; Polyacrylamiden; Polyvinylalkohol; Ethylenmaleinanhydridcopolymere; Polyvinylether; Hydroxypropylzellulose; Polyvinylmorpholinone; Polymere und Copolymere von Vinylsulfonsäure, Polyacrylaten, Polyacrylamiden, Polyvinylpyridin; ein. Andere passende Polymere schließen hydrolysierte, mit Acrylonitril gepfropfte Stärke, und Isobutylenmaleinanhydridcopolymere, sowie Mischungen davon ein. Die Hydrogel-Polymere sind vorzugsweise leicht vernetzt, um das Material im wesentlichen wasserunlöslich zu machen. Vernetzen ist zum Beispiel möglich durch Strahlung oder durch kovalente, ionische, Van der Waalsche oder Wasserstoffbrückenbindung. Die superabsorbierenden Materialien können in jeder Form für den Gebrauch in saugfähigen Strukturen geeignet sein, einschließlich Partikeln, Fasern, Flocken, Kugeln oder ähnliches. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt das superabsorbierende Material Partikel eines Hydrokolloids, bevorzugterweise eines ionischen Hydrokolloids.
Wenn auch eine große Vielfalt an superabsorbierenden Materialien bekannt ist, bezieht sich die vorliegende Erfindung in gewisser Hinsicht auf die saubere Auswahl des superabsorbierenden Materials und den Gebrauch solcher Materialien auf die richtige Weise, um die in der Folge beschriebenen verbesserten saugfähigen Strukturen und Bekleidungsstücke bilden zu können. Genauer sind die superabsorbierenden Materialien derart ausgesucht, daß sie rasch eine Flüssigkeit wie Urin aufnehmen können. Vorzugsweise können die superabsorbierenden Materialien Urin im wesentlichen in der selben Geschwindigkeit aufnehmen, in der der Urin auf das superabsorbierende Material während des Gebrauchs abgegeben wird. Außerdem weisen die superabsorbierenden Materialien die Fähigkeit auf, solche Flüssigkeiten unter einer wirkenden Beladung aufzunehmen.
Für die Zwecke dieser Anwendung wird ein superabsorbierendes Material, das eine wie unten erklärte und beschriebene gesättigte Rückhaltekapazität von mehr als 30 Gramm pro Gramm aufweist, als geeignet erachtet, Flüssigkeiten rasch aufzunehmen, wenn ein Gramm des superabsorbierenden Materials etwa 30 Milliliter einer wäßrigen Lösung, die 0,9 Gew.% Natriumchlorid enthält, in weniger als etwa 60 Sekunden, vorzugsweise in weniger als etwa 40 Sekunden, und insbesondere in weniger als etwa 30 Sekunden aufnehmen kann. Die benötigte Anzahl Sekunden eines Gramms eines superabsorbierenden Materials, das eine gesättigte Rückhaltekapazität von mehr als 30 Gramm pro Gramm aufweist, um etwa 30 Milliliter einer wäßrigen Lösung, die 0,9 Gew.% Natriumchlorid enthält, aufzunehmen, wird in der Folge als Freiquellrate bezeichnet.
Ein superabsorbierendes Material, das eine wie unten erklärte und beschriebene gesättigte Rückhaltekapazität von weniger als 30 Gramm pro Gramm aufweist, wird als dazu imstande erachtet, Flüssigkeiten rasch aufzunehmen, wenn ein Gramm des superabsorbierenden Materials eine Menge einer wäßrigen Lösung, die 0,9 Gew.% Natriumchlorid enthält, die gleich seiner gesättigten Rückhaltekapazität ist, in weniger als etwa 60 Sekunden, vorzugsweise in weniger als etwa 40 Sekunden, und insbesondere in weniger als etwa 30 Sekunden aufnehmen kann. Die benötigte Anzahl Sekunden eines Gramms eines superabsorbierenden Materials, das eine gesättigte Rückhaltekapazität von weniger als 30 Gramm pro Gramm aufweist, um eine Menge einer wäßrigen Lösung, die 0,9 Gew.% Natriumchlorid enthält, die gleich seiner gesättigten Rückhaltekapazität ist, aufzunehmen, wird in der Folge als Freiquellrate bezeichnet. Die genaue Vorgehensweise, mit der die Freiquellrate bestimmt wird, wird in Verbindung mit den Beispielen weiter unten ausführlich angegeben.
Zusätzlich muß das superabsorbierende Material, das in den saugfähigen Strukturen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, eine Flüssigkeit unter einer wirkenden Beladung aufnehmen können. Für die Zwecke dieser Anwendung wird die Fähiakeit eines superabsorbierenden Materials, Flüssigkeit unter einer wirkenden Beladung aufzunehmen und dabei Arbeit zu leisten, als Absorptionsvermögen unter Beladung gemessen. Der Wert für das Absorptionsvermögen unter Beladung wird durch die Menge einer wäßrigen 0,9 gew.%igen Natriumchloridlösung ausgedrückt, die das superabsorbierende Material pro Gramm des superabsorbierenden Materials in fünf Minuten unter einer Beladung von 2,0 Kilopascal (näherungsweise 0,3 Pfund pro Quadratinch) aufnehmen kann, während es in der Normalebene zur wirkenden Beladung nicht quellen kann. Die Vorgehensweise, mit der das Fünf-Minuten- Absorptionsvermögen unter Beladung bestimmt wird, wird in Verbindung mit den Beispielen, die folgen werden, weiter unten ausführlich bekanntgegeben.
Superabsorbierende Materialien werden erachtet, die erwünschte Fähigkeit aufzuweisen, eine Flüssigkeit unter einer wirkenden Beladung aufzunehmen, wenn sie einen Wert für das Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung von zumindest etwa 15 g/g, vorzugsweise zumindest etwa 18 g/g, und insbesondere zumindest etwa 21 g/g aufweisen. Die Wichtigkeit des Wertes für das Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung eines speziellen superabsorbierenden Materials wird, ohne dabei durch die Annahme eingeschränkt sein zu wollen, aus folgendem Grund angenommen. Partikel superabsorbierender Materialien, die den erforderlichen Wert für das Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung nicht aufweisen, bilden im allgemeinen nach der Aufnahme einer Flüssigkeit verhältnismäßig weiche gelatinöse Massen. Das hat wenige oder keine Zwischenräume der Partikel des superabsorbierenden Materials zur Folge. Superabsorbierende Materialien, die, als Teilchen vorliegend, den erforderlichen Wert für das Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung aufweisen, können im allgemeinen eine Flüssigkeit unter Beladung aufnehmen, während die Zwischenräume zwischen den Partikeln des superabsorbierenden Materials beibehalten werden. Auf diese Art kann eine aufzunehmende Flüssigkeit durch die Zwischenräume des gequollenen superabsorbierenden Materials aufgrund der Kapillarwirkung fließen, um schnell ungequellene oder teilweise gequollene Partikel des superabsorbierenden Materials zu erreichen. Deswegen ist eine maximale Auslastung des superabsorbierenden Materials schneller gewährleistet. Wenn die Zwischenräume von dem sich ausdehnenden superabsorbierenden Material gefüllt sind, kann nachfolgend darauf abgegebene Flüssigkeit sich nicht schnell durch die Zwischenräume bewegen, um vom superabsorbierenden Material aufgenommen zu werden. Statt dessen muß die Flüssigkeit durch die bereits gequollenen Partikel des superabsorbierenden Materials sickern, um die ungequollenen oder teilweise gequollenen Partikel des superabsorbierenden Materials zu erreichen und von ihnen aufgenommen zu werden.
Zusätzlich ist es erwünscht, daß das superabsorbierende Material das festgesetzte Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung aufweist, damit das superabsorbierende Material eine Flüssigkeit unter normalem Druck aufnimmt, wie er bei so einem superabsorbierenden Material auftritt, wenn es in einem saugfähigen Bekleidungsstück wie eine Babywindel vorliegt.
Beispielhaft für ein typisches superabsorbierendes Material, das für den Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist ein Polyacrylatmaterial, das im Handel bei Norsolor Company (eine Abteilung von ORKEM), Frankreich, unter dem Handelsnamen Norsacryl B41S erhältlich ist. Ebenso geeignet für den Einsatz als superabsorbierende Materialien der vorliegenden Erfindung sind im allgemeinen nicht zerreibbare (im nassen oder trockenen Zustand) Partikel agglomerierter Feinteile eines wasserquellenden, im wesentlichen wasserunlöslichen Polyacrylsäure-Superabsorptionsmittels, dessen Feinteile zum Beispiel von der Dow Chemical Oompany unter der Handelsbezeichnung Drytech , oder von Stockhausen USA unter der Handelsbezeichnung Favor SAB bezogen werden können. Die Partikel der agglomerierten Feinteile können im allgemeinen hergestellt werden, indem die Feinteile in einer inerten hydrophoben Flüssigkeit aufgeschlämmt werden und den Partikeln langsam, unter Polymerisationsbedingungen, eine wäßrige Lösung oder Mischung beigefügt wird, so daß sich Agglomerate bilden. Die wäßrige Lösung oder Mischung umfaßt vorzugsweise zumindest eine ethylenisch ungesättigte Karboxylsäure, die mit den polymeren Feinteilen und einem amorphen, mit Öl mischbaren, im wesentlichen wasserunlöslichen, aus Teilchen bestehenden Material polymerisierbar ist. Ein Vernetzungsmittel kann der wäßrigen Lösung oder Mischung beigemengt werden. Gleichermaßen kann ein hydrophilisierender Wirkstoff beigemengt werden, um sicherzustellen, daß alle Oberflächen, insbesondere die Zwischenräume, die von den agglomerierten Feinteilen gebildet werden, benetzbar sind. Eine derartige Vorgehensweise wird ausführlich in der mitangemeldeten US Patentanmeldung Seriennr. 07/304.616, eingereicht am 24. Jänner 1989, beschrieben, die der Dow Chemical Company übertragen wird und den Titel "Aggregates of Water-Swellable Polymers and a Method for Producing Aggregates of Water Swellable Polymers, the Aggregates Having Increased Hydration Rate Over Unassociated Water-Swellable Polymers" trägt, die hiermit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird. Diese Vorgehensweise und die daraus erzeugten superabsorbierenden polymeren Partikel werden wie folgt beschrieben.
Die wasserquellbaren oder leicht vernetzten hydrophilen Polymerpartikel, die zur Bildung der Agglomerate verwendbar sind, kann jedes der bekannten hydrophilen Polymere sein, das große Mengen an Flüssigkeiten aufnehmen kann. Als Beispiele solcher Polymere sind jene mit eingeschlossen, die in den US-Patenten 3.926.891, ausgegeben am 16. Dezember 1975 an Gross et al.; 3.935.099 ausgegeben am 27. Jänner 1976 an Weaver et al.; 3.997.484, ausgegeben am 14. Dezember 1976 an Weaver et al.; 4.090.013, ausgegeben am 16. Mai 1978 an Ganslaw et al.; 4.190.562, ausgegeben am 26. Feber 1980 an Westerman et al.; und 4.833.222, ausgegeben am 23. Mai 1989 an Siddall et al., offenbart werden. Solche hydrophilen Polymere werden aus wasserlöslichen alpha, betaethylenisch ungesättigten Monomeren wie Mono- und Polykarboxylsäuren und Akrylamid und seinen Derivaten hergestellt.
Die wasserlöslichen Monomere, die polymerisiert werden, um die wasserquellbaren Polymere der vorliegenden Erfindung zu bilden, beinhalten jene Monomere, die im US-Patent 4.833.222, ausgegeben am 23. Mai 1989 an Siddall et al., aufgezählt sind. Beispiele solcher Monomere beinhalten alpha, beta-ethylenisch ungesättigte Monomere wie Mono- und Polykarboxylsäuren.
Die wasserquellbaren oder leicht vernetzten hydrophilen Polymerpartikel, die den größten Vorteil davon haben, in die Agglomerate oder Klumpen der vorliegenden Erfindung eingelagert zu sein, sind jene nicht angelagerten Partikel, die ein mesh-Maß von weniger als 400 mesh (37 Mikrometer) und vorzugsweise von 170 bis 400 mesh (88 bis 37 Mikrometer) aufweisen.
Die Agglomerate der wasserquellbaren Polymere werden von wasserquellbaren Polymerpartikeln eingeschlossen, die, indem sie an andere wasserquellbare Polymerpartikel, in einer zufälligen Packordnung räumlich verteilt, gebunden sind, um Wasseraufnahme zu ermöglichen.
Die wäßrige Lösung kann (a) Wasser oder (b) ein in Wasser aufgeschlämmtes ethylenisch ungesättigtes Monomer sein. Wenn die wäßrige Lösung ein ethylenisch ungesättigtes Karboxylsäuren-Monomer beinhaltet, dann ist das Monomer mit dem wasserquellbaren Polymer der vorliegenden Erfindung Pclymerisierbar und schließt alle jene Monomere ein, die oben als wasserlösliche Monomere beschrieben worden sind, insbesondere Akrylsäure, Methacrylsäure, Krotonsäure und Isokrotonsäure, Alkalimetallsalze und davon die Ammoniumsalze. Geeignete Polykarboxylsäuren schließen Maleinsäure, Fumarinsäure und Itaconinsäure ein. Geeignete Akrylamidderivate schließen Methacrylamid ein. Die bevorzugten Monomere schließen Akrylsäure und Methacrylsäure und ihre jeweiligen Salzbildungen, wie Alkalimetall- oder Ammoniumsalze, ein.
Ein vernetzendes Monomer kann wahlweise der wäßrigen Lösung beigegeben werden. Organische Verbindungen, die zwei oder mehr Ethylengruppen aufweisen, die mit den wasserlöslichen Monomeren copolymerisierbar sind, können als vernetzende Monomere verwendet werden. Vernetzende Monomere schließen beispielsweise Diacrylat oder Dimethacrylat oder Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Propylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Neopentylglykol, Trimethylolpropan und Pentaerythritol; Triacrylate oder Trimethacrylate von Trimethylolpropan und Pentaerythritol; Tetracrylate oder Tetramethacrylate von Pentaerythritol, N,N'-Methylen-bis-Akrylamid, N,N'-Methylenbis-Methacrylamid und Triallylisocyanurat und dergleichen ein. Das bevorzugte vernetzende Monomer für die vorliegende Erfindung ist Trimethylolpropantriacrylat. Das in Teilchen vorliegende Material kann ebenso in der wäßrigen Lösung vorhanden sein oder kann, wie unten besprochen, in der Polymerpartikelaufschlämmung vorhanden sein.
Kleinere Mengen anderer wasserlöslicher, ungesättigter Polymere, wie Alkylester der sauren Monomere, können wahlweise in der wäßrigen Lösung vorhanden sein. Es kann zum Beispiel Methylacrylat oder Methacrylat vorhanden sein.
Die inerte hydrophobe Flüssigkeit, die zum Aufschlämmen der wasserquellbaren Polymerpartikel und der wäßrigen Monomerlösung verwendet wird, ist gewöhnlich eine organische Verbindung, die bei den Bedingungen, bei denen der Polymerisationsvorgang auftritt, normalerweise flüssig ist. Verwendbare Flüssigkeiten schließen Kohlenwasserstoffe oder substituierte Kohlenwasserstoffe ein. Bevorzugte organische Flüssigkeiten sind sowohl die halogenierten Kohlenwasserstoffe wie Perchlorethylen, Methylenchlorid und ähnliche, als auch flüssiger Kohlenwasserstoff, der 4 bis 15 Kohlenstoffatome je Molekül aufweist, einschließlich aromatische und aliphatische Kohlenwasserstoffe und Mischungen davon, z.B. Benzol, Xylol, Toluol, Mineralöle, flüssige Paraffine wie Kerosin und Naphtha. Von den vorangegangenen organischen Flüssigkeiten sind die Kohlenwasserstoffe die eher bevorzugten, wobei aliphatische Kohlenwasserstoffe die bevorzugtesten sind.
Das in Teilchen vorliegende Material, das ein hydrophobes Verhalten einschließt, ist ein amorpher, mit Öl sehr gut mischbarer, von der Größe näherungsweise im Bereich Mikrometer und darunter, im wesentlichen wasserunlösliches in Teilchen vorliegendes Material. Die Größe des in Teilchen vorliegenden Materials reicht typischerweise von weniger als 1 bis mehreren Mikrometern im Durchmesser. Das in Teilchen vorliegende Material ist am bevorzugtesten hydrophobes Siliziumdioxid, wobei zum Beispiel das in Teilchen vorliegende Material durch die Reaktion von Kieselerde mit Polydimethyldichlorosilan dargestellt wird. Andere verwendbare in Teilchen vorliegende Materialien beinhalten hydrophobe Tone wie die kationischen, mit einem Oberfächenmittel behandelten Bentonit-Tone. Ein Beispiel eines hydrophoben Tons wird im Handel als Bentone von N. L. Industries verkauft.
Die Herstellung der Agglomerate oder Klumpen erfordert das Aufschlämmen der wäßrigen, saugfähigen Polymerpartikel in der inerten hydrophoben Flüssigkeit. Das Gewichtsverhältnis von Polymer zu Flüssigkeit liegt typischerweise im Bereich von 1 zu 10 bis 10 zu 1.
Die wäßrige Lösung kann Wasser sein oder kann ein ethylenisch ungesättigtes Monomer einschließen. Die ethylenisch ungesättigte Monomerlösung wird typischerweise hergestellt, indem das Monomer zuerst mit Wasser vermischt wird. Das Nonomer kann vorneutralisiert werden und als ein Salz oder als eine Mischung der Säure und des Salzes vorliegen, falls jedoch das Monomer in saurer Form vorliegt, sollte dann der pH-Wert zwischen 4 und 7 eingestellt werden. Das Monomergewichtsverhältnis beträgt typischerweise 1:10 bis 5:10 Monomer- zu Polymerpartikel. Vorzugsweise beträgt das Gewichtsverhältnis von Monomer- zu Polymerpartikel typischerweise 2:10, und das Verhältnis von Monomer zu Wasser beträgt typischerweise 0:10, vorzugsweise 4:10. Wahlweise kann die wäßrige Lösung (mit oder ohne dem Monomer) einen Vernetzer, ein Chelatmittel und einen Initiator enthalten. Deshalb liegt das ganze Monomer, falls vorhanden, im Bereich von 15 bis 45 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, vor. Der Vernetzer wird typischerweise in einer Menge von bis 5 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Monomers, beigegeben.
Das amorphe, mit Öl sehr gut mischbare, im wesentlichen wasserunlösliche in Teilchen vorliegende Material wird in einer inerten hydrophoben Flüssigkeit aufgeschlämmt. Die wäßrige Lösung oder wäßrige Monomerlösung wird dann dem in Teilchen vorliegenden Material beigemengt, um eine Aufschlämmung wäßriger Tröpfchen und wäßriger Monomertröpfchen zu erhalten. Die wäßrige Aufschlämmung oder wäßrige Monomeraufschlämmung wird dann langsam den aufgeschlämmten Polymerpartikeln beigemengt, während die Polymerpartikellösung gerührt und Polymerisationsbedingungen unterworfen wird. Die Polymerisationstemperatur kann von 10ºC bis 100ºC, abhängig von der Wahl der Initiators, reichen.
Die Größe der gebildeten Agglomerate oder Klumpen hängt von der Größe der Polymerpartikel, mit denen das Verfahren beginnt, ab. Den Hauptbeitrag zur Größe der Agglomerate liefert jedoch die Größe der Tröpfchen der wäßrigen Lösung oder der wäßrigen Monomerlösung, die in der inerten hydrophoben Flüssigkeit suspendiert sind und der aufgeschlämmten Partikellösung beigefügt sind. Die Tröpfchengröße wird von der Menge des amorphen, mit Öl gut mischbaren, im wesentlichen wasserunlöslichen in Teilchen vorliegenden Materials, das in der Monomerlösung vorhanden ist, geregelt. Zum Beispiel kann sich ein Agglomerat von ungefähr 1000 Mikrometer bilden, wenn die Tröpfchendurchmesser ungefähr 50 Mikrometer betragen. Das wird erreicht, wenn das in Teilchen vorliegende Material in einem Verhältnis von 0,3 bis 2 Prozent, bezogen auf das Gewicht des gesamten vorhandenen Polymers, vorliegt.
Die Agglomerate oder Klumpen können aus der inerten Flüssigkeit gefiltert, in einem Ofen getrocknet und in eine gewünschte Größe zerkleinert werden. Der benetzende Wirkstoff kann nach dem Trocknen der Agglomerate hinzugefügt werden. Am sparsamsten jedoch kann der benetzende Wirkstoff nach der Polymerisation, aber noch vor dem Trocknen, beigefügt werden, um einen einzigen Trockenarbeitsgang des Polymers zu gewährleisten.
Ein benetzender Wirkstoff ist als ein Wirkstoff definiert, der die Befeuchtungsrate des Polymers weiter verbessert und die Oberflächenspannung einer Überschicht (durch ein Standardprüfverfahren bereitgestellt) nicht unter 56 dyn/cm herabsetzt. Das hier angewendete "Standardprüfverfahren" erfordert (1) die Behandlung eines Trockenpolymers mit 0,4 Gew.% (bezogen auf das Trockengewicht des Polymers) Polyol; (2) das Auflösen von 1 g des behandelten Polymers in 150 g einer 0,9-prozentigen Salzlösung; (3) das Abfiltern der Überschicht und (4) das Bestimmen der Oberflächenspannung der Überschicht. Die Oberflächenspannung wird unter Verwendung einer dunouy-Oberflächenspannungsvorrichtung bestimmt.
Im Idealfall wird die Hydratationsrate des Polymers verbessert, ohne die Aufnahmeeigenschaften des wasserhältigen flüssigen saugfähigen Materials, in das das Polymer eingeschlossen ist, bedeutend herabzusetzen. Daher stellen nicht oberflächenaktive oder nicht reinigungsmittelartige benetzende Wirkstoffe wie Polyole Beispiele solcher benetzender Wirkstoffe dar. Der benetzende Wirkstoff Voranol Schutzmarke (von der Dow Chemical Company) stellt ein bevorzugtes Beispiel eines solchen Polyols dar.
Der benetzende Wirkstoff wird in die Polymeragglomerate als wäßrige Lösung typischerweise in einer Menge eingeleitet, die ausreicht, die Hydratationsrate des Polymers im Vergleich zu einem mit dem benetzenden Wirkstoff unbehandelten Polymers zu erhöhen. Vorzugsweise stellt eine Menge des benetzenden Wirkstoffs von 0,2 bis 2,0 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Polymers, eine ausreichende Menge dar. Insbesondere beträgt die Menge des benetzenden Wirkstoffs von 0,4 bis 0,5 Gew.% des Polymergewichts.
Im Anhang A findet man anschauliche Vorgehensweisen, diese agglomerierten Partikel superabsorbierender Polymere herzustellen.
Wenn die Polymeragglomerate getrocknet und dann mit der wäßrigen Lösung des benetzenden Wirkstoffs oberflächenbehandelt sind, zieht das Verfahren einige energie- und zeitraubende Arbeitsschritte nach sich. Das Polymer erfordert, die Ölphase und Wasserphase wegzutrocknen, sodann die Lösung des benetzenden Wirkstoffes auf das Polymer aufzusprühen und schließlich das Polymer wieder zu trocknen.
Der dazwischenliegende Trocknungsschritt kann jedoch wesentlich eingeschränkt werden, wenn, nachdem die Polymensation abgeschlossen ist, das Wasser von der Aufschlämmung entfernt wird und somit die Ölphase mit dem Polymer zurückbleibt. Ein benetzender Wirkstoff in einer wäßrigen Lösung wird sodann beigemengt. Die Lösung wird den Polymeragglomerate vorzugsweise langsam beigemengt; insbesondere erfolgt die Beimengung über einen Zeitraum von etwa 1 bis etwa 30 Minuten. Das Wasser kann dann durch Vakuumtrocknen, und das Öl durch Filtrieren oder Zentrifugieren entfernt werden. Ein endgültiges Trocknen liefert Polymeragglomerate, die eine verbesserte Hydratationsrate aufweisen gegenüber Polymeragglomerate, die nicht mit dem benetzenden Wirkstoff behandelt worden sind.
Andere Vorgehensweisen, die zur Herstellung superabsorbierender Materialien der vorliegenden Erfindung geeignet gehalten werden, werden in der Europäischen Patentanmeldung 0 318 989, veröffentlicht am 1. Dezember 1988, beschrieben und im allgemeinen übertragen an die US-Patentanmeldung Seriennr. 07/359.470, eingereicht am 31. Mai 1989, die hiermit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt das superabsorbierende Material in Form von Partikeln vor, die im ungequellenen Zustand maximale Querschnittsdurchmesser im Bereich von etwa 50 µm bis etwa 1000 um, vorzugsweise im Bereich von etwa 100 µm bis etwa 800 µm aufweisen, wie es durch Siebanalyse gemäß der Prüfverfahren D-1921 der American Society for Testing and Materials (ASTM) bestimmt wird. Es versteht sich von selbst, daß die Partikel des superabsorbierenden Materials, die in die oben beschriebenen Bereiche fallen, feste Partikel oder poröse Partikel umfassen können, oder daß sie agglomerierte Partikel sein können, die viele kleinere Partikel umfassen, die zu Partikel agglomeriert sind, die in die beschriebenen Größenbereiche fallen. Superabsorbierendes Material, das für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugt wird, ist im allgemeinen dadurch gekennzeichnet, daß es ein verhältnismäßig großes Verhältnis von Oberfläche zu Gewicht aufweist, und daß es vorzugsweise von kleineren, zu Partikeln agglomerierende Partikel, die die oben erläuterten bevorzugten Abmessungen aufweisen, gebildet wird.
Superabsorbierende Materialien, die die wie oben beschriebenen besonderen Freiqueliraten und Werte für das Fünf- Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung aufweisen, können verbesserte saugfähige Strukturen erzeugen. Diese Verbesserung stammt in gewisser Hinsicht von der Tatsache, daß superabsorbierende Materialien, die die beschriebene Freiquellrate und den Wert für das Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung aufweisen, in saugfähigen Strukturen zu größeren Anteilen verwendet werden können, als es bei superabsorbierenden Materialien möglich ist, die die festgelegte Freiquellrate und den Wert für das Fünf- Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung nicht besitzen, und dabei immer noch die erwünschten Aufnahmeeigenschaften der saugfähigen Strukturen weiter aufrechtzuerhalten.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen superabsorbierenden Materialien müssen die saugfähigen Strukturen gemäß der vorliegenden Erfindung ein Mittel zur Aufnahme des superabsorbierenden Materials aufweisen. Jedes Mittel, das die beschriebenen superabsorbierenden Materialien aufnehmen kann, wobei des weiteren das Mittel in einer Vorrichtung wie einem saugfähigen Bekleidungsstück angebracht sein kann, ist zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet. Viele solche Aufnahmemittel sind dem Fachmann bekannt. Das Aufnahmemittel kann zum Beispiel eine Fasermatrix wie ein luftabgelegtes oder naßabgelegtes Zellulosefaservlies, ein schmelzgeblasenes synthetisches Polymerfaservlies, ein spinngebundenes synthetisches Polymerfaservlies, eine zusammengesetzte Matrix bestehend aus Zellulosefasern und aus synthetischen Polymerfasern gebildete Fasern, luftabgelegte, hitzeverschmolzene synthetische Polymerfaservliese, oder offenzellige Schäume umfassen. In einem Ausführungsbeispiel wird es vorgezogen, daß die Fasermatrix weniger als 10, vorzugsweise weniger als 5 Gew.% der Zellulosefasern umfaßt.
Im anderen Falle kann das Aufnahmemittel zwei Materialschichten aufweisen, die miteinander in Form einer Abteilung verbunden sind, wobei die Abteilung das superabsorbierende Material enthält. In so einem Fall sollte zumindest eine der Materialschichten wasserdurchlässig sein. Die zweite Materialschicht kann wasserdurchlässig oder wasserundurchlässig sein. Die Materialschichten können tuchähnliche Wirkwaren oder Vliesstoffe, geschlossen- oder offenzellige Schäume, oder löchrige Membranen sein, oder sie können fasrige Vliesstoffe sein. Wenn das Aufnahmemittel Stoffschichten aufweist, sollte das Material eine Porenstruktur aufweisen, die so klein oder so gewunden ist, um darin den Großteil des superabsorbierenden Materials aufzunehmen.
Das Aufnahmemittel kann des weiteren eine Auflagestruktur wie einen Polymerfilm aufweisen, auf welcher das superabsorbierende Material befestigt ist. Das superabsorbierende Material kann an einer oder an beiden Seiten der Auflagestruktur befestigt sein, die wasserdurchlässig oder wasserundurchlässig sein kann.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung haben die Erfinder entdeckt, daß es wünschenswert ist, daß die schmelzgeblasenen Fasern hydrophil sind, wenn das Aufnahmemittel ein schmelzgeblasenes Vlies aus synthetischen Polymerfasern enthält. Synthetische Polymerfasern werden als hydrophil angesehen, wenn die Fasern einen Grenzwinkel von Wasser in Luft von weniger als 90 Grad aufweisen. Für die Zwecke dieser Anwendung werden Grenzwinkelmeßwerte so bestimmt, wie es von Good und Stromberg in "Surface and Colloid Science" Bd. II (Plenum Press, 1979) angegeben wird. Die Fasern können hydrophil gemacht werden, indem hydrophiles Polymermaterial zur Bildung solcher Fasern verwendet wird, oder indem im allgemeinen hydrophobe Fasern mit einer Oberflächenbehandlung, die die Fasern hydrophil macht, behandelt werden.
Speziell können hydrophile Fasern aus einem an sich hydrophilen Polymer wie einem Blockcopolymer von Nylon gebildet werden, z.B., Nylon-6, und einem Polyethylenoxid Diamin. Solche Blockcopolymere sind im Handel bei Allied-Signal Inc. unter der Handelsbezeichnung Hydrofil erhältlich. Die hydrophile Faser kann ebenso aus einem wasserquellbaren, im wesentlichen wasserunlöslichen superabsorbierenden Polymermaterial bestehen wie ein thermoplastisches Material, das im US-Patent 4.767.825, ausgegeben am 30. August 1988, an Pazos et al., beschrieben ist und hiermit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird. Im anderen Falle können die schmelzgeblasenen Fasern aus einem an sich hydrophoben Polymer wie Polyolefin oder Polyester gebildet werden, dessen Oberfläche verändert worden ist, um eine im allgemeinen nichtflüchtige, hydrophile Oberfläche zu schaffen. So ein Polyethylen mit veränderter Oberfläche ist im Handel bei der Dow Chemical Company unter der Handelsbezeichnung Aspun , benetzendes Polyethylen, erhältlich.
Wenn die hydrophilen Fasern gebildet werden, indem auf ein im allgemeinen hydrophobes Polymer eine hydrophile Oberflächenbehandlung angewendet wird, dann wird es für wünschenswert erachtet, eine im allgemeinen nichtflüchtige Oberflächenbehandlung anzuwenden, um die erwünschten Verhaltensstandards zu erreichen. In saugfähigen Bekleidungsstücken verwendete saugfähige Strukturen wie Windeln sind oft mehrfachen Urinangriffen ausgesetzt, falls die Oberflächenbehandlung flüchtig ist, kann sie mit dem ersten Angriff weggewaschen werden und so die hydrophobe Faseroberfläche freilegen. Die hydrophobe Faseroberfläche kann das Aufnahmeverhalten der saugfähigen Struktur hemmen. Selbstverständlich gibt es Gelegenheiten, bei denen hydrophobe Fasern verwendet werden können, besonders bei kleineren Faseranteilen und größeren Anteilen von superabsorbierendem Material.
In einem weiteren bevorzugten Anwendungsbeispiel, bei dem das Aufnahmemittel zwei Matenaischichten umfaßt, wobei die Schichten zur Bildung einer Abteilung verbunden sind, die zur Aufnahme des superabsorbierenden Materials eingerichtet ist, sind die zwei Schichten aus irgend einem Material passend gefertigt, welches das superabsorbierende Material aufnehmen kann, einschließlich gewebtes und nichtgewebtes Material wie luftabgelegte oder naßabgelegten Fasern, schmelzgeblasene Fasern, spinngebundene Fasern und zusammengesetzte Fasern, und sind zur Bildung einer Abteilung wie durch Heißsiegeln, Schallbindung oder Kleber verbunden. Eine große Vielfalt von Stoffen kann klarerweise verwendet werden, um die zwei Schichten zu bilden und die Schichten miteinander zu verbinden, um die Abteilung zu bilden.
Weil, wie oben erwähnt, das superabsorbierende Material die beschriebene Kombination von Freiquellrate mit Fünf- Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung aufweist, und weil es nicht in einer Fasermatrix in verhältnismäßig geringen Anteilsmaßen zur Verhinderung einer Gel-Barriere gehalten werden muß, können die beschriebenen superabsorblerenden Strukturen in den saugfähigen Strukturen in verhältnismäßig hohen Anteilen im Vergleich zu bekannten saugfähigen Strukturen vorhanden sein. Speziell umfassen die beschriebenen superabsorbierenden Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung passenderweise zumindest etwa 60 bis etwa 100 Gew.% superabsorbierendes Material, bezogen auf das Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials. Vorzugsweise umfassen die saugfähigen Strukturen etwa 70 bis etwa 100 Gew.% superabsorbierendes Material, bezogen auf das Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials. Insbesondere umfassen die saugfähigen Strukturen etwa 75 bis etwa 99 Gew.% superabsorbierendes Material, bezogen auf das Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials.
Superabsorbierende Materialien, die nicht die festgelegte Freiquellrate und festgelegten Werte des Fünf-Minuten- Absorptionsvermögens unter Beladung aufweisen, werden allgemeinhin verwendet, indem die superabsorbierenden Materialien in einer Fasermatrix wie Zellstoffflaum verteilt werden. Solche superabsorbierenden Materialien werden allgemeinhin in einer Größenordnung von etwa 50 Gew.% oder darunter verteilt. Der Gebrauch von Superabsorptionsmitteln in Anteilen von mehr als 50 Gew.% wird oft als nicht wünschenswert beschrieben. Patentanmelder haben in gewisser Hinsicht entdeckt, daß sich superabsorbierende Materialien mit den beschriebenen Freiquellraten und Absorptionsvermögen unter Beladung bei größeren Anteilen (mehr als etwa 60 Gew.%) besser verhalten als superabsorbierende Materialien mit entweder einer hohen Freiquellrate und niederem Absorptionsvermögen unter Beladung oder mit einem hohen Absorptionsvermögen unter Beladung und einer niederen Freiquellrate. Bei geringeren Anteilen (weniger als etwa 50 Gew.%) wird, bei Verwendung von superabsorbierenden Materialien mit einer hohen Freiquellrate und einem hohen Absorptionsvermögen unter Beladung im Vergleich zu den vorhin beschriebenen superabsorbierenden Materialien mit einem hohen Absorptionsvermögen unter Beladung und einer niederen Freiquellrate, wie jene, die in der Europäischen Patentveröffentlichung Nr. 339 461, veröffentlicht am 2. November 1989, beschrieben werden, keine kennzeichnende Verbesserung erkannt.
Weil die in den saugfähigen Strukturen vorhandenen superabsorbierenden Materialien der vorliegenden Erfindung in großen Anteilen vorhanden sein können, können die saugfähigen Strukturen der vorliegenden Erfindung verhältnismäßig dünn sein und ein verhältnismäßig kleines Volumen aufweisen und immer noch in der erwünschten Weise arbeiten. Die saugfähigen Strukturen gemäß der vorliegenden Erfindung haben geeigneterweise eine durchschnittliche Dicke von weniger als etwa 0,2 Inch (5,1 Millimeter), vorzugsweise weniger als etwa 0,15 Inch (3,8 Millimeter). Außerdem definieren die saugfähigen Strukturen geeigneterweise eine ebene Hauptoberfläche, die eine Oberfläche von weniger als etwa 75 Quadratinch (484 Quadratzentimeter), vorzugsweise weniger als etwa 50 Quadratinch (323 Quadratzentimeter) und insbesondere weniger als etwa 40 Quadratinch (258 Quadratzentimeter) aufweist.
Wie hierin gebraucht, soll sich ein Bezug auf die durchschnittliche Dicke einer saugfähigen Struktur auf den Mittelwert einer Anzahl von Messungen der Dicke beziehen, die unter einer wirkenden Beladung von etwa 0,2 Pfund pro Quadratinch (1 psi = 0,069 bar) vorgenommen worden sind. Die vorgenommene Anzahl der Messungen der Dicke ist ausreichend, um die durchschnittliche Dicke der gesamten saugfähigen Struktur zu repräsentieren.
Die saugfähigen Strukturen der vorliegenden Erfindung sollen verhältnismäßig biegsam sein, um den Gebrauchskomfort zu steigern. Für die Zwecke dieser Erfindung können jene saugfähigen Strukturen als im Besitz des erwünschten Grades der Biegsamkeit angesehen werden, wenn sie eine Gurley- Steifigkeit von weniger als etwa 2 Gramm, vorzugsweise von weniger als etwa 1 Gramm, aufweisen.
Die saugfähigen Strukturen gemäß der vorliegenden Erfindung sind geeignet, viele Flüssigkeiten einschließlich Körperflüssigkeiten wie Urin, Regel und Blut aufzunehmen, und sind für die Verwendung in saugfähigen Bekleidungsstücken wie Windeln, Inkontinenzprodukte für Erwachsene, Bettkissen; in Menstruationsvorrichtungen wie Monatsbinden und Tampons; und in anderen saugfähigen Erzeugnissen wie Wischtücher, Lätzchen und Wundverbandsstoffe geeignet. Demgemäß bezieht sich die vorliegende Erfindung in einer weiteren Hinsicht auf ein saugfähiges Bekleidungsstück, das eine saugfähige Struktur, wie oben beschrieben, umfaßt.
Der Gebrauch der oben beschriebenen saugfähigen Strukturen in saugfähigen Bekleidungsstücken läßt die Herstellung eines saugfähigen Bekleidungsstückes zu, das eine abgegebene Flüssigkeit schnell aufnehmen kann, wobei dennoch das Bekleidungsstück dünn bleibt. Die durchschnittliche Dicke eines saugfähigen Bekleidungsstücks gemäß dieses Aspekts der Erfindung ist definiert als die durchschnittliche Dicke des Bekleiduncsstücks in der Fläche des Bekleidungsstücks, die sich mit der darin enthaltenen saugfähigen Struktur gemeinsam erstreckt. Die durchschnittliche Dicke wird bestimmt, wie oben in Verbindung mit der Bestimmung der durchschnittlichen Dicke der saugfähigen Struktur angegeben wird, außer daß das saugfähige Bekleidungsstück, statt bloß die saugfähige Struktur, verwendet wird.
Saugfähige Bekleidungsstücke gemäß dieses Aspekts der vorliegenden Erfindung weisen geeigneterweise eine durchschnittliche Dicke von weniger als etwa 0,25 Inch (6,4 Millimeter), vorzugsweise von weniger als etwa 0,22 Inch (5,6 Millimeter), und insbesondere weniger als etwa 0,20 Inch (5,1 Millimeter) auf.
In einer anderen Hinsicht bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein saugfähiges Bekleidungsstück, wobei das saugfähige Bekleidungsstück ein Mittel zur Aufnahme eines superabsorbierenden Materials, sowie vom Mittel aufgenommenes superabsorbierendes Material umfaßt. Das superabsorblerende Material liegt im Aufnahmemittel in einer Menge von etwa 60 bis etwa 100 Gew.%, vorzugsweise von etwa 70 bis etwa 100 Gew.%, und insbesondere von etwa 75 bis etwa 99 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials, vor. Das Aufnahmemittel und das superabsorbierende Material definieren ein Gesamttrockenvolumen von weniger als etwa 180 Kubikzentimeter, vorzugsweise von weniger als etwa 150 Kubikzentimeter, insbesondere von weniger als etwa 120 Kubikzentimeter, und am besten von weniger als etwa 100 Kubikzentimeter. Das saugfähige Bekleidungsstück weist eine Sättigungsrückhaltekapazität auf, die zumindest etwa das Zweifache, vorzugsweise zumindest etwa das Dreifache, und insbesondere zumindest etwa das Fünffache des Trockenvolumens des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials beträgt. Das Aufnahmemittel und das superabsorbierende Material sind für mindestens etwa 60 Vol%, vorzugsweise für mindestens etwa 75 Vol%, und insbesondere für mindestens etwa 85 Vol% der Sättigungsrückhaltekapazität des saugfähigen Bekleidungsstücks verantwortlich. Die Vorgehensweise, die Sättigungsrückhaltekapazität des saugfähigen Bekleidungsstücks und des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials zu bestimmen, wird unten in Verbindung mit den Beispielen angegeben.
Saugfähige Bekleidungsstücke gemäß dieser Hinsicht der vorliegenden Erfindung verwenden ein Aufnahmemittel und ein superabsorbierendes Material, was dem Bekleidungsstück ein kleines Gesamtvolumen aufweisen läßt. Es ist wünschenswert, ein saugfähiges Bekleidungsstück mit einem kleinen Gesamtvolumen herstellen zu können, weil die Beseitigung des gebrauchten Bekleidungsstücks wirksamer ist. Zusätzlich können die saugfähigen Bekleidungsstücke dünn sein, mit einer durchschnittlichen Dicke von weniger als etwa 0,25 Inch (6,4 Millimeter), vorzugsweise von weniger als etwa 0,2 Inch (5,1 Millimeter). Ein dünnes saugfähiges Bekleidungsstück mit kleinem Volumen wie eine Windel kann einen besseren Sitz haben, wenn ein Kind darin gelegt wird, wobei der bessere Sitz dem Kind erlauben kann, sich leichter umherzubewegen.
Aufnahmemittel und superabsorbierende Materialien, die zur Verwendung in dieser Hinsicht der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind jene Aufnahmemittel und superabsorblerende Materialien, die allgemein in Verbindung mit den anderen Aspekten der vorliegenden Erfindung oben beschrieben worden sind. Die superabsorbierenden Materialien, die zur Verwendung in dieser Hinsicht der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind jedoch nicht auf jene beschriebenen Superabsorptionsmittel beschränkt, die die besagten Freiquellraten und Werte für das Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung aufweisen. Trotzdem ist anzunehmen, daß superabsorbierende Materialien, die die besagten Freiquellraten und Werte für das Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung aufweisen, die superabsorbierenden Materialien repräsentieren können, die wie sie zur Verwendung in dieser Hinsicht der vorliegenden Erfindung bevorzugt werden.
Saugfähige Bekleidungsstücke und Strukturen gemäß aller Aspekte der vorliegenden Erfindung werden im allgemeinen während des Gebrauchs mehrfachen Angriffen einer Körperflüssigkeit unterworfen. Demgemäß sollen die saugfähigen Bekleidungsstücke und Strukturen in der Lage sein, mehrfache Angriffe einer Körperflüssigkeit in Mengen aufzunehmen, denen die saugfähigen Bekleidungsstücke und Strukturen während des Gebrauchs ausgesetzt sind. Die Angriffe sind im allgemeinen voneinander durch eine Zeitdauer getrennt. Wenn die saugfähigen Bekleidungsstücke und Strukturen der vorliegenden Erfindung Sättigungsrückhaltekapazitäten von zumindest 300 Gramm aufweisen, sollen sie mehrfache solche Angriffe aufnehmen können, wenn sie Fluidaufnahmewerte von weniger als etwa 30 Sekunden, vorzugsweise von weniger als etwa 20 Sekunden, aufweisen.
Wie hierin gebraucht, werden die Fluidaufnahmewerte bestimmt, indem der zu prüfende Gegenstand drei Angriffen von 100 Millilitern synthetischen Urins unterworfen wird. Die Angriffe werden an den Gegenstand an einer begrenzten Fläche bei Abgabegeschwindigkeiten von etwa 15 Millilitern pro Sekunde aufgebracht. Die Angriffe liegen eine Dauer von etwa 5 Minuten auseinander. Die Zeit, die der Gegenstand benötigt, jeden einzelnen Angriff aufzunehmen, wird vermerkt. Der Fluidaufnahmewert wird als die größte Anzahl der vom Gegenstand benötigten Sekunden definiert, um entweder den ersten, zweiten oder dritten Angriff aufzunehmen. Die genaue Vorgehensweise, den Fluidaufnahmewert zu bestimmen, wird in größerer Ausführlichkeit in Verbindung mit den Beispielen erklärt.
Bevorzugte saugfähige Bekleidungsstücke gemäß der vorliegenden Erfindung können sich in Größe, wie durch Bezugnahme auf die Oberfläche einer flachen Hauptoberfläche des Bekleidungsstücks angedeutet, unterscheiden. Trotzdem können die saugfähigen Strukturen und Aufnahmemittel der vorliegenden Erfindung eine flachen Hauptoberfläche aufweisen, die eine Oberfläche definiert, die klein im Vergleich zur Oberfläche des saugfähigen Bekleidungsstücks ist. Im allgemeinen liegt das Verhältnis der Oberfläche der saugfähigen Struktur oder des Aufnahmemittels zur Oberfläche des saugfähigen Bekleidungsstücks innerhalb des Bereichs von etwa 8:10 bis etwa 3:10, vorzugsweise innerhalb des Bereichs von etwa 5:10 bis etwa 3:10.
Eine große Vielfalt von saugfähigen Bekleidungsstücken sind dem Fachmann bekannt. Die saugfähigen Strukturen und das Aufnahmemittel und das superabsorbierende Material der vorliegenden Erfindung können in solche bekannte saugfähigen Bekleidungsstücke aufgenommen werden. Beispielhafte saugfähige Bekleidungsstücke werden im allgemeinen in den US- Patenten Nr. 4.710.187, ausgegeben am 1. Dezember 1987 an Boland et al.; 4.762.521, ausgegeben am 9. August 1988 an Roessler et al.; 4.770.656, ausgegeben am 13. September 1988 an Proxmire et al.; und 4.798.603, ausgegeben am 17. Jänner 1989 an Meyer et al., beschrieben, wobei die Bezugnahmen hiermit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert werden.
In der Regel umfassen allgemein die saugfähigen Bekleidungsstücke gemäß der vorliegenden Erfindung eine körperseitige Einlage, die angepaßt ist, die Haut des Trägers zu berühren, eine Außenhülle, die gegenüberliegend zu der Einlage aufliegt, sowie eine saugfähige Struktur oder ein Aufnahmemittel wie jene oben beschriebenen, die an der Außenhülle aufliegen und zwischen der körperseitigen Einlage und der Außenhülle liegen.
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein saugfähiges Bekleidungsstück vorgesehen, wobei das saugfähige Bekleidungsstück im wesentlichen aus einer körperseitigen Einlage, einer Außenhülle und einer saugfähigen Struktur oder einem Aufnahmemittel gemäß der vorliegenden Erfindung besteht, die zwischen der körperseitigen Einlage und der Außenhülle liegen.
Der Fachmann kennt Materialien, die zur Verwendung als körperseitige Einlage und Außenhülle geeignet sind. Beispielhaft für Materialien, die zur Verwendung als körperseitige Einlage geeignet sind, sind Materialien wie spinngebundenes Polypropylen oder Polyethylen mit einem Flächengewicht von etwa 15 bis etwa 25 Gramm pro Quadratmeter. Beispielhaft für Materialien, die zur Verwendung als Außenhülle geeignet sind, sind sowohl wasserundurchlässige Materialien wie Polyolefinfilme, als auch wasserdurchlässige oder wasserdampfdurchlässige Materialien.
Nun zu den Zeichnungen, wobei Fig. 1 eine Wegwerfwindel 10 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Wegwerfwindel 10 beinhaltet eine Außenhülle 12, eine körperseitige Einlage 14 und eine saugfähige Struktur 16, die zwischen der Außenhülle 12 und der körperseitigen Einlage 14 liegt. Die saugfähige Struktur 16 ist eine saugfähige Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung. Im speziellen umfaßt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die saugfähige Struktur 16 ein schinelzgeblasenes Faservlies, das als Aufnahmemittel dient, wobei das Vlies superabsorbierendes Material in einer Menge von mehr als 60 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials, enthält. Wie aus der Bezugnahme auf Fig. 1 erkannt werden kann, weist die saugfähige Struktur 16 eine verhältnismäßig kleine Oberfläche im Vergleich zur Oberfläche des gesamten Wegwerfbekleidungsstücks 10 auf. Weil die saugfähige Struktur 16 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beschaffen ist&sub1; weisen die saugfähige Struktur 16 und das Wegwerfbekleidungsstück 10 trotzdem Fluidaufnahmewerte auf, die sie für den Gebrauch im Wegwerfbekleidungsstück 10 geeignet machen.
Fig. 2 ist eine entlang der Strecke 2-2 genommene Querschnittsansicht von Fig. 1.
Fig. 3 stellt eine weitere Wegwerfwindel 20 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Die Wegwerfwindel 20 umfaßt eine Außenhülle 22 und eine körperseitige Einlage 24. Zwischen Außenhülle 22 und körperseitiger Einlage 24 liegt eine saugfähige Struktur 26. Im Ausführungsbeispiel, das in Fig. 3. dargestellt ist, wird die saugfähige Struktur 26 durch die Verbindung der Außenhülle 22 mit der körperseitigen Einlage 24 entlang der Verbindungsnähte 28 gestaltet. Auf diese Weise werde Abteilungen 30 gebildet, wobei die Abteilungen superabsorbierendes Material 32 enthalten können. Wie aus der Bezugnahme auf Fig. 3 wiederum gesehen werden kann, weist die saugfähige Struktur 26 eine verhältnismäßig kleine Oberfläche im Vergleich zur Oberfläche der Wegwerfwindel 20 auf.
Fig. 4 ist eine entlang der Strecke 4-4 genommene Querschnittsansicht von Fig. 3. Fig. 4 veranschaulicht besser, wie die Außenhülle 22, die körperseitige Einlage 24 und die Verbindungsnähte 28 zusammenwirken, um Abteilungen 30 zur Aufnahme des superabsorbierenden Materials 32 zu bilden.
Die folgenden Prüfverfahren werden in Verbindung mit den darauffolgenden Beispielen angewendet:

PRÜFVERFAHREN

Synthetischer Urin

Die Urinzusammenstellung, auf hierin Bezug genommen wird, umfaßt 0,31 Gramm monobasisches Calciumphosphatmonohydrat (CaH&sub4;(PO&sub4;)&sub2; x H&sub2;O), 0,68 Gramm monobasisches Kaliumphosphat (KH&sub2;PO&sub4;), 0,48 Gramm Magnesiumsulfatheptahydrat(MgSO&sub4; x 7H&sub2;O), 1,33 Gramm Kahumsulfat (K&sub2;SO&sub4;), 1,24 Gramm tribasisches Natriumphosphatdodecahydrat (Na&sub3;PO&sub4; x 12H&sub2;O), 4,4 Gramm Natriumchlorid (NaCl), 3,16 Gramm Kaliumchlorid (KCl), 8,56 Gramm Harnstoff (CO(NH&sub2;)&sub2;), 0,1 Gramm Pluronic 10R8 grenzflächenaktiver Stoff (ein nicht-Ionischer grenzflächenaktiver Stoff, der im Handel bei BASF-Wyandotte Corporation erhältlich ist) und 1 Gramm Methylparabol und 1 Gramm Germall 115 Konservierungsmittel (im Handel bei Santell Chemical Company, Chicago, IL, erhältlich) pro Liter mit destilliertem Wasser als Lösemittel Die Komponenten werden in der gegebenen Reihenfolge in 900 Milliliter destilliertem Wasser hinzugegeben, und jede wird aufgelöst, bevor die nächste Komponente hinzugegeben wird. Die Lösung wird schließlich auf ein Liter aufgegossen.

Absorptionsvermögen unter Beladung

Die Fähigkeit von superabsorbierendem Material, Flüssigkeit aufzunehmen, während es unter Beladung steht, wird wie folgt bestimmt. Bezugnehmend auf Fig. 5 wird ein Beanspruchungs-Absorptions-Prüfer 48 verwendet, der sowohl einem GATS (gravimetrisches Absorptionsvermögen-Prüfsystem) ähnelt, das bei M/K Systems, Danners, MA, erhältlich ist, als auch einem System, das von Lichstein auf den Seiten 129-142 der INDA Technical Symposium Proceedings, März 1974, beschrieben wird. Eine Lochplatte 50 wird verwendet, deren Öffnungen 52 auf einer Fläche mit 2,5 Zentimeter Durchmesser eingeschränkt sind, und die vom Absorptionsvermögenunter-Beladung-Apparat 54 bedeckt wird. Eine elektronische Waage 56 wird verwendet, um den Flüssigkeitsfluß in die superabsorbierenden Partikel zu messen. Die für diese Prüfung eingesetzte Flüssigkeit ist eine wäßrige Lösung, die 0,9 Gew.% Natriumchlorid enthält und bei Raumtemperatur ( 23ºC) verwendet wird.
Der spezielle Absorptionsvermögen-unter-Beladung-Apparat 54, der zur Aufnahme der superabsorbierenden Partikel verwendet wird, umfaßt einen Zylinder 60, der aus einem thermoplastischen Rohrmaterial mit 1 Inch (2,54 Zentimeter) Innendurchmesser gefertigt ist, der leicht ausgedreht worden ist, um bezüglich Konzentrizität sicher zu sein. Ein 100-mesh Drahtgewebe 62 aus rostfreiem Stahl wird am Boden des Zylinders 60 angeschmolzen, indem das Drahtgewebe in einer Flamme bis zur Rotglut erhitzt wird, wonach der Zylinder zum Gewebe dazugehalten wird, bis es abgekühlt ist. Ein Lötkolben kann dazu verwendet werden, die Dichtung im Falle des Mißlingens oder eines Bruches zu erneuern. Es muß vorsichtig vorgegangen werden, um einen flachen, gleichmäßigen Boden zu erhalten und das Innere des Zylinders nicht zu verziehen. Ein 4,4 Gramm schwerer Kolben 64 ist aus einem festen Material (z.B. Plexiglas ) mit einem Inch Durchmesser gefertigt und ist nachgedreht, um ohne zu klemmen genau in den Zylinder 60 zu passen. Ein 100-Gramm- Standardgewicht 66 wird verwendet, um etwa 2 Kilopascal (0,3 lbs pro Quadratinch) Rückhaltebeladung vorzusehen. Eine Probe von superabsorbierenden Partikeln, die 0,16 Gramm wiegen, wird benötigt, um das Absorptionsvermögen unter Beladung zu prüfen. Die Probe wird aus Körnchen entnommen, die durch US-Standard 30 mesh vorgesiebt und auf US- Standard 50 mesh (300 bis 600 Mikron) zurückgehalten worden sind. Die Partikel weisen einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 5 Gew.% auf.
Diese Prüfung wird begonnen, indem ein GF/A-Glasfilterpapier 68 mit drei Zentimeter Durchmesser auf die Platte 50 gelegt wird. Die Papiergröße wird größer als der innere Durchmesser und kleiner als der äußere Durchmesser des Zylinders 60 gewählt, um einen guten Kontakt zu gewährleisten, während es Dampfüber den Öffnungen 52 des Beanspruchungs-Absorptions-Prüfers 48 abhält und Sättigung eintreten läßt. Die Partikel 58 werden auf einem Wägepapier ausgewogen und auf das Drahtgewebe 62 am Boden des Absorptionsvermögen-unter-Beladung-Apparats 54 gelegt. Der Apparat 54 wird zum Einebnen der Partikel 58 auf dem Drahtgewebe 62 geschüttelt. Es ist besonders darauf zu achten, daß keine Partikel an der Wand des Zylinders 60 hängenbleiben Nachdem der Kolben 64 und das Gewicht 66 vorsichtig, ohne zu pressen, auf die Partikel 58 im Zylinder 60 gestellt worden ist, wird der Absorptionsvermögen-unter-Beladung- Apparat 54 auf das Glasfilterpapier 68 gelegt. Die Menge der entzogenen Flüssigkeit wird als Funktion der Zeit entweder direkt mit der Hand, mit einem Streifendiagrammschreiber oder direkt mit einem Datenerfassungs- oder Personal-Computer-System aufgezeichnet.
Die Menge (in Gramm) der nach Fünf Minuten entzogenen Flüssigkeit, dividiert durch das Gewicht der Probe (0,16 Gramm), ist der Wert für das Absorptionsvermögen unter Beladung in Gramm entzogener Flüssigkeit pro Gramm Probe (g/g). Die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsaufnahme kann ebenso gemessen werden. Zwei Überprüfungen können durchgeführt werden, um die Genauigkeit der letzten augenblicklichen Ablesung zu garantieren. Erstens sollte die Höhe, um die sich der Kolben 64 hebt, multipliziert mit der Querschnittsfläche des Zylinders 60 ungefähr gleich der entzogenen Flüssigkeitsmenge sein. Zweitens kann der Absorptionsvermögen-unter-Beladung-Apparat 54 vor und nach der Prüfung gewogen werden, und der Gewichtsunterschied sollte ungefähr gleich der entzogenen Flüssigkeit sein.

Freiquellrate

Die Freiquellrate für superabsorbierende Materialien mit einer gesättigten Rückhaltekapazität von mehr als 30 Gramm pro Gramm wird als die Zeitdauer in Sekunden definiert, die von einem Gramm des superabsorbierenden Materials in Partikelform benötigt wird, (wobei die Partikel eine Größe im Bereich von etwa 300 bis etwa 600 um und einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 5 Gew.% aufweisen,) um 30 Milliliter einer 0,9 Gew.% wäßrigen Natriumchloridlösung bei Raumtemperatur ( 23º0) aufzunehmen. Die Freiquellrate für ein bestimmtes superabsorbierendes Material wird folgendermaßen bestimmt. Ein Gramm des superabsorbierenden Materials wird am Boden einer Waagschale aus Kunststoff ausgebreitet (2 Inch Durchmesser am Boden, 1 Inch tief und 3 Inch mal 3 Inch am oberen Rand), die im Handel bei Whitman Labsales Inc. unter der Katalognummer B8868 erhältlich ist. Dreißig (30) Milliliter einer wäßrigen Lösung, die 0,9 Gew.% Natriumchlorid enthält, werden der Waagschale hinzugefügt. Die Zeit, die das superabsorbierende Material braucht, um im wesentlichen die ganze Flüssigkeit aufzunehmen, was sich im Nichtvorhandensein angesammelter Flüssigkeit zeigt, wird aufgezeichnet und als Freiquellrate ausgegeben.
Für superabsorbierendes Material mit einer gesättigten Rückhaltekapazität von weniger als 30 Gramm pro Gramm wird die Freiquellrate als die Zeit in Sekunden definiert, die von einem Gramm des superabsorbierenden Materials in Partikelform benötigt wird, (wobei die Partikel eine Größe im Bereich von etwa 300 bis etwa 600 µm und einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 5 Gew.% aufweisen,) um 30 Milliliter einer wäßrigen Lösung mit 0,9 Gew.% Natriumchlorid aufzunehmen, wobei die Menge gleich der gesättigten Rückhaltekapazität des superabsorbierenden Materials ist. Wenn also ein bestimmtes superabsorbierendes Material eine gesättigte Rückhaltekapazität von 20 Gramm Flüssigkeit pro Gramm superabsorbierendes Material aufweist, dann werden 20 Gramm der beschriebenen Salzlösung verwendet, um die Freiquellrate des superabsorbierenden Materials zu bestimmen. Die benutzte Vorgehensweise, die Freiquellrate eines solchen superabsorbierenden Materials zu bestimmen, ist die selbe wie die oben angeführte, außer daß die beschriebene Flüssigkeitsmenge statt der 30 Milliliter verwendet wird.

Gesättigte Rückhaltekapazität

Die gesättigte Rückhaltekapazität ist ein Maß für die gesamte Absorptionskapazität eines saugfähigen Bekleidungsstückes, einer saugfähigen Struktur, Aufnahmemittel und superabsorbierendes Material oder eines superabsorbierenden Materials. Die gesättigte Rückhaltekapazität wird folgendermaßen bestimmt. Das zu prüfende Materialf das einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 7 Gew.% aufweist, wird sodann gewogen und in eine überschüssige Menge des raumtemperierten ( 23 ºC), oben beschriebenen synthetischen Urins eingetaucht. Das Material soll 20 Minuten untergetaucht bleiben. Nach 20 Minuten wird das Material aus dem Urin herausgenommen und auf ein Teflon -beschichtetes Fiberglassieb mit 0,25-Inch-Öffnungen (im Handel erhältlich bei Taconic Plastics Inc. Petersburg, NY) gelegt, die wiederum auf einer Vakuumkapsel liegt und mit einem biegsamen Dämmaterial aus Gummi überzogen ist. Ein Vakuum von 3,5 Kilopascal (0,5 Pfund pro Quadratinch) wird in der Vakuumkapsel für eine Dauer von fünf Minuten erzeugt. Das Material wird gewogen. Die Flüssigkeitsmenge, die von dem zu prüfenden Material zurückgehalten wird, wird durch Subtrahieren des Trockengewichts des Materials vom Naßgewicht des Materials (nach Anwendung des Vakuums) bestimmt, und wird als gesättigte Rückhaltekapazität in Gramm zurückgehaltener Flüssigkeit angegeben. Für gegenseitige Vergleiche kann dieser Wert durch das Gewicht des Materials dividiert werden, um die gesättigte Rückhaltekapazität in Gramm zurückgehaltener Flüssigkeit pro Gramm geprüften Materials zu erhalten. Wenn Material, wie superabsorbierendes Material oder Fasermaterial, durch das Fiberglassieb gezogen wird, während es auf der Vakuumkapsel liegt, sollte ein Sieb mit kleineren Öffnungen verwendet werden. Im anderen Falle kann ein Stück des unten beschriebenen Teebeutelmaterials zwischen Material und Sieb gesetzt werden, und der endgültige Wert kann für die vom Material zurückgehaltene Flüssigkeit, wie unten beschrieben, angepaßt werden.
Wenn das zu prüfende Material superabsorbierendes Material ist, wird die Prüfung, wie oben angegeben, mit den folgenden Ausnahmen durchgeführt. Ein Beutel wird aus heißsiegelbarem Teebeutelmaterial (Sorte 542, im Handel erhältlich bei der Kimberly-Clark Corporation) hergestellt. Eine sechs Inch mal drei Inch große Materialprobe wird zur Hälfte gefaltet und entlang zwei Kanten heißversiegelt, um eine im allgemeinen quadratische Tasche zu bilden. 0,2 Gramm des zu prüfenden superabsorbierenden Materials (in Partikelform mit einer Größe im Bereich von etwa 300 bis etwa 600 µm, und einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 5 Gew.%) wird in die Tasche gelegt, und die dritte Seite wird heißversiegelt. Die Prüfung wird mit der Menge der vom Taschenmaterial aufgenommenen Flüssigkeit, abgezogen von der Menge der vom Taschen- und superabsorbierenden Material zurückgehaltenen Flüssigkeit, wie beschrieben durchgeführt. Die Menge der vom Taschenmaterial aufgenommenen Flüssigkeit wird bestimmt, indem die Prüfung der gesättigten Rückhalte kapazität mit einer leeren Tasche durchgeführt wird.

Fluidaufnahmewert

Der Fluidaufnahmewert wird als die größte Zeitdauer (in Sekunden) definiert, die ein saugfähiges Bekleidungsstück, eine saugfähige Struktur oder Aufnahmemittel und superabsorbierendes Material benötigt, um einen von drei 100- Milliliter-Angriffen (300 Milliliter insgesamt) von synthetischem Urin bei Raumtemperatur ( 23º0) aufzunehmen, die dem Material auf einer eingeschränkten Fläche (etwa 1 Quadratzentimeter) mit einer Geschwindigkeit von 15 Millilltern pro Sekunde und einer Dauer von etwa fünf Minuten zwischen den 100-Milliliter-Angriffen, aufgebracht werden. Die Zeit, die benötigt wird, um jeden 100-Milliliter-Angriff aufzunehmen, wird für jeden der drei Angriffe bestimmt, und der Fluidaufnahmewert wird definiert als der größte der drei Werte. Der Fluidaufnahmewert wird folgendermaßen bestimmt. Der zu prüfende Gegenstand, der einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 7 Gew.% aufweist, wird in ein Gefäß mit flachem Boden gelegt. Drei 100-Milliliter- Angriffe von synthetischem Urin werden dem Gegenstand mittels Zuleitung aus einer Tülle mit einer im Durchmesser 4 mm betragenden Öffnung aufgebracht. Die Tülle ist an eine peristaltische Pumpe angeschlossen, die mit einem Stoßdämpfer ausgestattet ist. Die Tülle ist in einem Abstand von etwa 1 Inch von der Mitte des Gegenstandes angeordnet, und der Urin wird von der Tülle mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 15 Millilitern pro Sekunde abgegeben, bis 100 Milliliter aufgebracht worden sind. Nach fünf Minuten werden weitere 100 Milliliter aufgebracht. Nach fünf Minuten wird ein dritter 100-Milliliter-Angriff aufgebracht. Die Tülle bildet einen Winkel von etwa 60º mit einer im allgemeinen waagrechten Hauptfläche des Gegenstandes. Die Zeit für die Aufnahme aller 100-Milliliter- Angriffe durch den Gegenstand wird aufgezeichnet. Die längste der drei Zeitdauern für die Aufnahme wird als Fluidaufnahmewert (in Sekunden) angegeben.

Beispiele

Die folgenden Proben wurden in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet.

Probe 1

- Poly(acrylsäure) Material mit hohem Absorptionsvermögen, das im Handel bei der Norsolor Company, Frankreich, unter der Handelsbezeichnung Norsacryl A2 erhältlich ist.

Probe 2

- Stärkegepfropftes Poly(acrylsäure) Material mit hohem Absorptionsvermögen, das im Handel bei der Hoechst Celanese Company unter der Handelsbezeichnung Sanwet IM 5600S erhältlich ist.

Probe 3

- Poly(acrylsäure) Material mit hohem Absorptionsvermögen, das im Handel bei der Dow Chemical Company unter der Handelsbezeichnung Drytech 533 erhältlich ist.

Probe 4

- Poly(acrylsäure) Material mit hohem Absorptionsvermögen, das im Handel bei der Dow Chemical Company unter der Handelsbezeichnung Drytech 534 erhältlich ist.

Probe 5

- Agglomerierte Feinteile eines Poly(acrylsäure) Materials mit hohem Absorptionsvermögen, wobei die Feinteile im Handel bei der Dow Chemical Company als Feinteile von Drytech 533 erhältlich sind, wobei die Feinteile gemäß des gleichzeitig anhängigen US-Patents Anmeldungsseriennr. 07/304.616, eingereicht am 24. Jänner 1989, hierin zuvor zum Zwecke der Bezugnahme zitiert, agglomeriert sind.

Probe 6

- Poly(acrylsäure) Material miü hohem Absorptionsvermögen, das im Handel bei der Norsolor Chemical Company unter der Handelsbezeichnung Norsacryl B41S erhältlich ist.

Probe 7

- Agglomerierte Feinteile eines Poly(acrylsäure) Materials mit hohem Absorptionsvermögen, wobei die Feinteile im Handel bei der Dow Chemical Company als Feinteile von Drytech 533 erhältlich sind, wobei die Feinteile gemäß des gleichzeitig anhängigen US-Patents Anmeldungsseriennr. 07/304.616, eingereicht am 24. Jänner 1989, hierin zuvor zum Zwecke der Bezugnahme zitiert, agglomeriert sind. Die agglomerierten Feinteile werden mit einem hydrophilisierenden Wirkstoff nach der Agglomeration behandelt.

Probe 8

- Agglomerierte Feinteile eines Poly(acrylsäure) Materials mit hohem Absorptionsvermögen, wobei die Feinteile im Handel bei der Dow Chemical Company unter der Handelsbezeichnung Drytech 533 erhältlich sind, wobei die Feinteile gemäß des gleichzeitig anhängigen US-Patents Anmeldungsseriennr. 07/304.616, eingereicht am 24. Jänner 1989, hierin zuvor zum Zwecke der Bezugnahme zitiert, agglomeriert sind. Die Feinteile werden bei Vorhandensein eines hydrophilisierenden Wirkstoffs agglomeriert.

Probe 9

- Agglomerierte Feinteile eines Poly(acrylsäure) Materials mit hohem Absorptionsvermögen, wobei die Feinteile im Handel bei der Dow Chemical Company unter der Handelsbezeichnung Drytech 533 erhältlich sind, wobei die Feinteile gemäß des US-Patents Anmeldungsseriennr. 07/304.616, eingereicht am 24. Jänner 1989, hierin zuvor zum Zwecke der Bezugnahme zitiert, agglomeriert sind. Die Feinteile werden bei Vorhandensein eines hydrophilisierenden Wirkstoffs agglomeriert.

Beispiel 1

Zehn Gramm eines Materials mit hohem Absorptionsvermögen, das von den oben beschriebenen ausgewählt wird, wird auf den Boden einer Polystyrolwaagschale gelegt, die im Handel bei Whitman Labsales, Inc., Katalognummer B-8870, erhältlich ist. Das Material mit hohem Absorptionsvermögen wird mit einem 200 Gramm pro Quadratmeter schweren schmelzgeblasenen Faservliesstoffes bedeckt, das aus einem hydrophilen Nylon-Copolymer gemacht ist, wobei das Nylon-Copolymer im Handel bei Allied Signal, Inc., unter der Handelsbezeichnung Hydrofil LCFX erhältlich ist. Die Fasern des schmelzgeblasenen Vuesstoffes haben einen Querschnittsdurchmesser von mehr als etwa 25 µm. Der Fluidaufnahmewert der beschriebenen Zusammenstellung wird dann bestimmt. Sowohl die Ergebnisse dieser Bestimmung als auch die Freiquellrate und das Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung der verwendeten Materialien mit hohem Absorptionsvermögen sind in Tabelle 1 angegeben. Die angegebenen Werte stellen den Durchschnitt von zumindest drei Wiederholungen dar. TABELLE 1
*Vergleichsbeispiel
Wie bezugnehmend auf Tabelle 1 ersichtlich ist, verwenden die Proben Nummer 1-4 Materialien mit hohem Absorptionsvermögen mit einem Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung von weniger als 15 g/g und/oder eine Freiquellrate von mehr als 60. Es ist ersichtlich, daß die Verwendung von Materialien mit hohem Absorptionsvermögen, die eine Freiquellrate von mehr als 60 und/oder ein Fünf-Minuten- Absorptionsvermögen unter Beladung von weniger als 15 g/g aufweisen, einen Fluidaufnahmewert von 40 oder mehr hervorbringt. Die Verwendung von Materialien mit hohem Absorptionsvermögen, die eine Freiquellrate von 60 oder weniger, und ein Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung von mehr als 15 g/g aufweisen, bringen saugfähige Zusammenstellungen hervor, die einen Fluidaufnahmewert von 34 oder weniger aufweisen. Also ist es ersichtlich, daß die Kombination von Freiquellrate und Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung, die von einigen Ansprüchen der vorliegenden Erfindung gefordert wird, eine saugfähige Zusammenstellung hervorbringt, die einen verbesserten Fluidaufnahmewert aufweisen, verglichen mit den Fluidaufnahmewerten von Zusammenstellungen, die superabsorbierende Materialien verwenden, die die geforderte Freiquellrate und/oder Fünf- Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung nicht aufweisen.

Beispiel 2

Zwölf Gramm eines Materials mit hohem Absorptionsvermögen, die oben als Probe Nummer 3 beschrieben sind, werden zwischen zwei 3-Inch (7,6 Zentimeter) mal 9 Inch (22,9 Zentimeter) großen Schichten des in Beispiel 1 verwendeten Hydrofil schmelzgeblasenen Vliesstoffes gelegt. Die saugfähige Struktur, die aus zwölf Gramm eines Materials mit hohem Absorptionsvermögen und zwei Schichten des Hydrofil schmelzgeblasenen Vliesstoffes besteht, wird dann zwischen zwei 4 Inch mal 10 Inch großen Schichten eines bilobalen spinngebundenen Polypropylenmaterials mit 20 Gramm pro Quadratmeter gelegt. Das bilobale spinngebundene Polypropylenmaterials wird dann um den Umfang der saugfähigen Struktur herum heißversiegelt. Die saugfähige Struktur wird dann in eine sechs Inch mal neun Inch mal zwei Inch große Schüssel gelegt. Dreihundert Milliliter synthetischer Urin wird dann auf die Struktur aus einer Höhe von etwa 1 Inch mit einer Geschwindigkeit von etwa 11 Milliliter pro Sekunde geschüttet. Der synthetische Urin wird auf die Struktur über die im wesentlichen gesamte obere Oberfläche der Struktur aufgebracht, als ein Versuch, das beobachtete schwache Verhalten auszugleichen. Die Zeit, die die Struktur erfordert, die 300 Milliliter synthetischen Urin aufzusaugen, wird aufgezeichnet.

Beispiel 3

Eine wie in Beispiel 2 beschriebene Struktur wird gebildet, außer daß das verwendete Material mit hohem Absorptionsvermögen dasjenige ist, das oben als Probe Nummer 8 beschrieben ist. Zusätzlich wird der synthetische Urin wegen des guten Verhaltens der saugfähigen Struktur auf einer begrenzten Fläche statt über der gesamten oberen Oberfläche dieser Struktur aufgebracht. Die Zeit, die die Struktur erfordert, um die 300 Milliliter synthetischen Urin aufzunehmen, wurde wiederum aufgezeichnet. Die Ergebnisse der im Zusammenhang mit den Beispielen 2 und 3 durchgeführten Prüfungen werden in der folgenden Tabelle 2 angegeben. TABELLE 2
*Vergleichsbeispiel
Wie bezugnehmend auf Tabelle 2 ersichtlich ist, verhält sich die Struktur von Beispiel Nummer 3 kennzeichnend besser als die Struktur von Beispiel Nummer 2. Das verbesserte Verhalten ergibt sich aus der Verwendung eines Materials mit hohem Absorptionsvermögen, das eine Freiquellrate von weniger als 60 Sekunden und ein Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung von mehr als 15 g/g aufweist.

Beispiel 4

Ein zusammengesetzter Vliesstoff, der 76 Gew.% des Materials mit hohem Absorptionsvermögen der Probe Nummer 3 sowie 24 Gew.% von feinfaserigen (weniger als etwa 5 Mikrometer Durchmesser) schmelzgeblasenen Hydrofil LCFX Copolymerfasern enthält, wird gebildet. Der Vliesstoff weist ein Flächengewicht von 850 Gramm pro Quadratmeter auf. Eine 3 Inch mal 9 Inch große Probe des schmelzgeblasenen Vliesstoffes wird dann an einer Oberfläche mit einer 3 Inch mal 9 Inch großen Schicht des schmelzgeblasenen Hydrofil Vliesstoffes, wie es in den Beispielen 2 und 3 benützt worden ist, bedeckt. Die so gebildete saugfähige Struktur wird dann zwischen zwei Schichten des 20 Gramm pro Quadratmeter schweren bilobalen spinngebundenen Polypropylenmaterials gelegt, das in den Beispielen Nummer 2 und 3 verwendet worden ist, wobei das spinngebundene Material um den Umfang der saugfähigen Struktur herum heißversiegelt ist. Die so gebildete saugfähige Struktur wird derselben Prüfung unterzogen (die Seite mit dem Hydrofil schmelzgeblasenen Vliesstoff nach oben weisend), wie oben in Zusammenhang mit Beispiel 2 angegeben ist.

Beispiel 5

Eine wie in Beispiel 4 beschriebene saugfähige Struktur wird hergestellt mit der Ausnahme, daß das verwendete Material mit hohem Absorptionsvermögen das Material ist, das oben als Probe Nummer 8 beschrieben wird. Die so gebildete saugfähige Struktur wird derselben Prüfung unterzogen (die Seite mit dem Hydrofil schmelzgeblasenen Vliesstoff nach oben weisend), wie oben in Zusammenhang mit Beispiel 3 angegeben ist.
Die Ergebnisse der Prüfungen der Beispiele 4 und 5 werden in der Tabelle 3 angegeben. TABELLE 3
*Vergleichsbeispiel
Wie unter Bezugnahme auf Tabelle 3 ersichtlich ist, verhielt sich Beispiel Nummer 5 kennzeichnend besser als Beispiel Nummer 4. Das überlegene Verhalten ergibt sich wiederum aus der sorgfältigen Auswahl eines Materials mit hohem Absorptionsvermögen, das eine Freiquellrate von weniger als 60 und ein Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung von mehr als 15 g/g aufweist.

Beispiel 6

Das oben als Probe Nummer 5 beschriebene Material mit hohem Absorptionsvermögen wird zu einem zusammengesetzten Vliesstoff gestaltet, das etwa 76 Gew.% des Materials mit hohem Absorptionsvermögen und etwa 24 Gew.% schmelzgeblasener Feinfasern (weniger als etwa 5 Mikrometer Durchmesser) eines Hydrofil LCFX Copolymers enthält. Ein 12 Zentimeter mal 12 Zentimeter großer Vliesstoff dieses Materials werden aus den zusammengesetzten Vllesstoffen, die ein Flächengewicht von etwa 850 Gramm pro Quadratmeter und eine Dichte von etwa 0,22 Gramm pro Kubikzentimeter aufweisen, zugeschnitten. Eine Hälfte der Vliesstoffe wird in einer Tiegeldruckflachpresse auf eine Dichte von etwa 0,33 Gramm pro Kubikzentimeter verdichtet. Die Vliesstoffe werden dann Fluidaufnahmewertbestimmungen unterworfen. Die Ergebnisse dieser Prüfungen werden in der folgenden Tabelle 4 angegeben. TABELLE 4
¹ Mittelwert zweier Wiederholungen
Wie unter Bezugnahme auf Tabelle 4 ersichtlich ist, scheint sich die Verdichtung eines schmelzgeblasenen Vliesstoffes, das das beschriebene Material mit hohem Absorptionsvermögen enthält, nicht kennzeichnend auf den Fluidaufnahmewert des schmelzgeblasenen Vliesstoffes auszuwirken.

Beispiel 7

Das oben als Probe Nummer 3 beschriebene Material mit hohem Absorptionsvermögen ist luftabgelegt mit Zellstoffflaum, gemäß der Lehren des US-Patents 4.699.823, ausgegeben am 13. Oktober 1987 an Kellenberger et al., das hiermit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird. Die so gebildete luftabgelegte Einlage ist in Wegwerf-Babywindeln eingeschlossen, gemäß der Lehren des US-Patents 4.798.603, ausgegeben am 17. Jänner 1989, das hierin zuvor zum Zwecke der Bezugnahme zitiert worden ist. Die Windeln umfassen eine wasserundurchlässige Außenhülle, die saugfähigen luftabgelegten Einlagen aus Material mit hohem Absorptionsvermögen und Zellstoffflaum, eine die luftabgelegten Einlagen umhüllende Gewebehülle mit gekreppter Wattierung, eine Übertragungsschicht und eine körperseitige Einlage. Im speziellen sind die luftabgelegten Einlagen aus Zellstoffflaum und Material mit hohem Absorptionsvermögen in Wegwerfwindeln eingeschlossen, die von der Kimberly-Clark Corporation unter dem Handelsnamen HUGGIES Supertrim Medium Wegwerfwindeln kommerziell auf den Markt gebracht werden
Die so erzeugten Windeln werden einer lokalen Gebrauchsprüfung unterzogen. Gemäß der lokalen Gebrauchsprüfung wird jedes von 100 Babys mit zehn der beschriebenen Windeln versorgt. Die Babys werden in die Windeln gelegt, sodann werden diejenigen Windeln, die nur Urin enthalten, zur Auswertung zurückgenommen. Ungefähr 700 Windeln kommen zurück. Für jede der gebrauchten Windeln wird die Person, die die Windel angelegt und entfernt hat, gebeten, anzuzeigen, ob die Windel undicht ist. Zusätzlich wird die Person, die die Windeln entfernt, gebeten, die relative Trockenheit (Hautfeuchtigkeitsrate) der Babyhaut im Perinealbereich auf einer Skala von 0 bis fünf auszuwerten, wobei 0 trockene Haut, 1 leicht feucht, 2 feucht, 3 naß, 4 sehr naß und 5 triefnaß bedeutet. Sowohl die prozentuelle Undichte und durchschnittliche Hautfeuchtigkeitsrate als auch die genaue Zusammenstellung des luftabgelegten Vliesstoffs aus Zellstoffflaum und Material mit hohem Absorptionsvermögen werden in Tabelle 5 angegeben.

Beispiele 8 und 9

Wegwerfwindeln werden, wie oben in Beispiel 7 angegeben, mit der Ausnahme vorgesehen, daß in Beispiel 8 das oben als Probe Nummer 5 beschriebene Material mit hohem Absorptionsvermögen verwendet wird und in Beispiel 9 das oben als Probe Nummer 8 beschriebene Material mit hohem Absorptionsvermögen verwendet wird. Die Windeln werden, wie in Beispiel 7 angegeben, hergestellt und geprüft. Die Ergebnisse der Prüfungen und die Zusammensetzung der Windeln werden in der folgenden Tabelle 5 angegeben. TABELLE 5
* Vergleichsbeispiel
¹ Gewicht des Zellstoffflaums in Gramm
² Anteil des Materials mit hohem Absorptionsvermögen in Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Flaums und des Materials mit hohem Absorptionsvermögen
Wie in bezug auf Tabelle 5 und im Vergleich von Beispiel Nummer 7 mit den Beispielen Nummer 8 und 9 ersichtlich ist, bringt die Verwendung von Material mit hohem Absorptionsvermögen, das eine Freiquellrate von weniger als 60 und ein Absorptionsvermögen unter Beladung von mehr als 15 g/g (Beispiele Nummer 8 und 9) aufweist, der Wegwerfwindel keinen kennzeichnenden Vorteil, wenn das Material mit hohem Absorptionsvermögen mit geringen Anteilen von hydrophilen Fasern verwendet wird.

Beispiel 10

Eine im Handel bei der Kimberly-Clark Corporation unter der Handelsbezeichnung Huggies Supertrim Wegwerfwindeln (medium) erhältliche Babywindel ist vorgesehen. Die Windel umfaßt eine Außenhülle, eine gewebeumwickelte luftabgelegte Einlage aus Zellstoffflaum und des Materials mit hohem Absorptionsvermögen der Probe 4, eine Übertragungsschicht, sowie eine körperseitige Einlage, wie sie im US-Patent 4.798.603, ausgegeben am 17. Jänner 1989 an Meyer et al., beschrieben wird. Die Übertragungsschicht und die körperseitige Einlage werden von der Windel entfernt und durch eine Guiltford Warp Knit Fabric ersetzt, die im Handel bei Guilford Mills, Greensborough, NC, unter der Handelsbezeichnung Style 19903 erhältlich ist.
Die Windeln werden einer lokalen Gebrauchsprüfung unterzogen. Gemäß der lokalen Gebrauchsprüfung wird jedes von 20 starken Einnässern (Mittelwert mindestens etwa 200 Gramm Urin pro Nacht) mit zwei der beschriebenen Windeln versorgt (40 gesamt). Die Babys bleiben über Nacht in den Windeln, und die gebrauchten Windeln werden zur Auswertung zurückgenommen. Ungefähr 37 Windeln werden ausgewertet. Für jede der gebrauchten Windeln wird die Person, die die Windel angelegt und entfernt hat, gebeten, anzuzeigen, ob die Windel undicht Ist. Zusätzlich wird die Person, die die Windeln entfernt, gebeten, die relative Trockenheit (Hautfeuchtigkeitsrate) der Babyhaut im Perinealbereich auf einer Skala von 0 bis fünf auszuwerten, wobei 0 trockene Haut, 1 leicht feucht, 2 feucht, 3 naß, 4 sehr naß und 5 triefnaß bedeutet. Sowohl die prozentuelle Undichte und durchschnittliche Hautfeuchtigkeitsrate als auch die genaue Zusammenstellung der Windel werden in Tabelle 6 angegeben.

Beispiel 11

Eine Windel, wie in Beispiel 10 beschrieben, ist vorgesehen. Der gewebeumwickelte saugfähige Kern, die Übertragungsschicht und die körperseitige Einlage werden entfernt. Der saugfähige Kern wird durch ein 125 Gramm pro Quadratmeter schweres zusammengesetztes Material, das aus 70 Gew.% Zellstoffflaum und 30 Gew.% schmelzgeblasenen Polypropylenfasern gemacht ist, ersetzt, wobei das Material mit dem im Handel bei dem Rohm & Haas Company erhältlichen grenzflächenaktiven Stoff Triton X-102 behandelt wird. Auf die Oberseite des zusammengesetzten Materials wird in Längsrichtung ein 4 Inch mal etwa 9 Inch großer schmelzgeblasener, gewebeumwickelter Vliesstoff gelegt, der 76 Gew.% des Materials mit hohem Absorptionsvermögen der Probe 4, sowie 24 Gew.% feine schmelzgeblasene Fasern eines Hydrofil - Copolymers enthält. Bevor er auf das zusammengesetzte Material gelegt wird, wird der schmelzgeblasene, gewebeumwikkelte Vliesstoff etwa 14 Stunden lang bei 100ºF (38ºC) und 80 % relativer Feuchtigkeit befeuchtet, in einer Tiegeldruckflachpresse unter einer Beladung von etwa 20 Kilopascal (140 Pfund pro Quadratinch) 15 Sekunden lang gepreßt und etwa 2 Stunden lang bei 135ºF (57ºC) und bei relativer Feuchtigkeit der Umgebungsluft getrocknet. Das Einlagematerial von Beispiel 10 wird dann über die saugfähige Struktur gelegt. Die so gestaltete Windel wird einer lokalen Gebrauchsprüfung, wie in Beispiel 10 angegeben, unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben.

Beispiel 12

Eine Windel wie in Beispiel 11 beschrieben wird hergestellt, außer daß das verwendete Material mit hohem Absorptionsvermögen das aus der oben beschriebenen Probe Nr. 5 ist. Die Windel wird der lokalen Gebrauchsprüfung, wie in Beispiel 10 beschrieben, unterworfen&sub5; Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben. TABELLE 6
* Kein Beispiel der vorliegenden Erfindung
¹ Luftabgelegte Einlage aus Zellstoffflaum und dem Material mit hohem Absorptionsvermögen
² Gesättigte Rückhaltekapazität (saturated retention capacity) in Gramm
³ Trockenvolumen in Kubikzentimeter
&sup4; Gewicht (in Gramm) des vorhandenen Materials mit hohem Absorptionsvermögen
&sup5; Schmelzgeblasener Vliesstoff, 76 % Material mit hohem Absorptionsvermögen, 24 % schmelzegeblasene Nylon-Copolymerfasern
&sup6; Zusammengesetzter Vliesstoff, 70 % Zellstoffflaum, 30 % Polypropylenfasern
&sup7; Gewicht (in Gramm) des zusammengesetzten Vliesstoffes
Wie bezugnehmend auf Beispiele 11 und 12 ersichtlich ist, können Windeln, die eine saugfähige Struktur mit einem kleinen Volumen (etwa 55 Kubikzentimeter) aufweisen, erzeugt werden, die allgemein die Verhaltenseigenschaften von herkömmlichen, bekannten Windeln (Beispiel 10) erfüllen und übertreffen. Außerdem zeigt der Vergleich der Beispiele 11 und 12, daß die Verwendung eines Materials mit hohem Absorptionsvermögen, das eine Freiquellrate von weniger als 60 Sekunden und ein Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung von zumindest etwa 15 g/g (Beispiel 12) aufweist, eine Windel hervorbringt, die ein verbessertes Verhalten aufweist im Vergleich zu einer ähnlichen Windel, die ein Material mit hohem Absorptionsvermögen verwendet, das diese Einschränkungen nicht erfüllt (Beispiel 11).

ANHANG A

Beispiel A-1

In einem Ein-Liter-Gefäß werden 80 Gramm Drytech (The Dow Chemical Company) Polymer (Natrium-Polyacrylat) mit gemischter Partikelgrößenverteilung mit 300 Gramm Isopar M Kohlenwasserstoff (desodoriertes Kerosin von Exxon) vermischt. Dieses Gemisch wird mittels Schütteln aufgeschlämmt. Die Monomerphase wird aus einer Lösung mit 12 Gramm Akrylsäure; 0,05 Gramm Trimethylolpropan-Triacrylat; 0,05 Gramm eines Chelatmittels; 15,7 Gramm Wasser; 12 Gramm einer 50%igen Natriumhydroxidlösung; sowie 0,1 Gramm t- Butyl-Hydrogenperoxid, als Tröpfchen in einer Lösung von 100 Gramm Isopar M Kohlenwasserstoff und 0,25 Gramm hydrophobes geräucherte Kieselerde aufgelöst, das als Aerosil R-972 von Degussa verkauft wird, hergestellt. Die Agglomerate oder Klumpen werden durch Hinzufügen der Monomerphase in das Gefäß unter ständigem Rühren bei 600 rpm, 20ºC und unter dem Gasstrom von Schwefeldioxidgas zwischen 0,1 und 10,0 ppm/min gebildet. Die Agglomerate werden dann vom Kohlenwasserstoff durch Filtrieren getrennt und dann über Nacht in einem Heißluftofen bei 10000 getrocknet.

Beispiel A-2

Polymerpartikel mit gemischter Partikelgröße werden ähnlich wie die Polymere im Beispiel A-1 agglomeriert. Die Agglomerate jedoch werden ohne der Akrylsäure in der Monomerphase erzeugt, und die Menge der im Verfahren verwendeten hydrophoben geräucherten Kieselerde ist ein Gramm. Dreißig Gramm der Agglomerate werden dann mit einem benetzenden Wirkstoff behandelt, indem 5 Gramm einer 0,4-prozentigen Lösung Voranol (Polyol der Dow Chemical Company) in Wasser hinzugefügt werden. Die Agglomerate werden dann in einem Ofen getrocknet.

Beispiel A-3

In einem 50 Gallonen (189,3 Liter) fassenden Gefäß werden 50 Pfund (22,7 kg) Drytech (The Dow Chemical Company) Polymer mit einer Partikelgröße von weniger als 80 mesh (177 Mikrometer) mit 160 Pfund (72,7 kg) Isopar L Kohlenwasserstoff vermischt. Das Gemisch wird unter Rühren aufgeschlämmt. Die Monomerphase wird mit einer Lösung aus 3405 Gramm Akrylsäure; 14 Gramm Trimethylolpropan-Triacrylat; 14 Gramm eines Chelatmittels, 4313 Gramm Wasser; 3405 Gramm einer 50%igen Natriumhydroxidlösung; sowie 14 Gramm t- Butyl-Hydrogenperoxid, das als Tröpfchen in einer Lösung von 25 Pfund Isopar M Kohlenwasserstoff und 140 Gramm hydrophober, geräucherter Kieselerde gelöst ist, das als Aerosil R-972 von Degussa verkauft wird, hergestellt. Die Agglomerate werden durch Hinzufügen der Monomerphase in das Gefäß unter ständigem Rühren gebildet. Die Agglomerate werden dann vom Kohlenwasserstoff durch Filtrieren getrennt und dann über Nacht in einem Heißluftofen bei 100ºC getrocknet.

Claims

1. Saugfähige Struktur mit einem superabsorbierenden Material und einem Mittel zur Aufnahme des superabsorbierenden Materials, dadurch gekennzeichnet,

das durch das Aufnahmemittel aufgenommene superabsorbierende Material eine Freiquellrate von weniger als etwa 60 Sekunden und ein Fünf-Minuten Absorptionsvermögen unter Beladung von mindestens etwa 15 g/g aufweist, wobei das superabsorbierende Material in dem Aufnahmemittel in einer Menge von etwa 60 bis etwa 100 Gew.%, bezogen auf ein Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials, vorliegt.

2. Saugfähige Struktur gemäß Anspruch 1, bei der das Aufnahmemittel eine Fasermatrix aufweist.

3. Saugfähige Struktur gemäß Anspruch 2, bei der die Fasermatrix aus einem hydrophilen Polymermaterial gebildet ist.

4. Saugfähige Struktur gemäß Anspruch 3, bei der die Fasermatrix weniger als etwa 10 Gew.% Zellulosefasern aufweist.

5. Saugfähige Struktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Aufnahmemittel zwei Materialschichten aufweist, wobei mindestens eine Schicht wasserdurchlässig ist, und wobei das superabsorbierende Material zwischen den beiden Materialschichten angeordnet ist.

6. Saugfähige Struktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das superabsorbierende Material eine Freiquellrate von weniger als etwa 40 Sekunden, vorzugsweise weniger als etwa 30 Sekunden, aufweist.

7. Saugfähige Struktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das superabsorbierende Material ein Fünf-Minuten-Absorptionsvermögen unter Beladung von mindestens etwa 18 g/g, vorzugsweise mindestens etwa 21 g/g, aufweist.

8. Saugfähige Struktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das superabsorbierende Material im allgemeinen nicht zerbröckelbare Partikel von agglomerierten Feinteilen einer wasserquellbaren, im wesentlichen wasserunlöslichen Polyacrylsäure enthält.

9. Saugfähige Struktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die saugfähige Struktur eine durchschnittliche Dicke von weniger als etwa 6,4 mm (0,25 Inch), vorzugsweise 5,1 mm (0,20 Inch), aufweist.

10. Saugfähige Struktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die saugfähige Struktur einen Fluidaufnahmewert von weniger als etwa 30 Sekunden aufweist.

11. Saugfähige Struktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das superabsorbierende Material in dem Aufnahmemittel in einer Menge von etwa 70 bis etwa 100 Gew.%, bezogen auf ein Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials, vorliegt.

12. Saugfähige Struktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die saugfähige Struktur auf einer Außenhülle eines Bekleidungsstücks aufliegt.

13. Saugfähiges Bekleidungsstück mit einer saugfähigen Struktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.

14. Bekleidungsstück gemäß Anspruch 13 mit einer Außenhülle, wobei die saugfähige Struktur auf der Außenhülle aufliegt.

15. Saugfähiges Bekleidungsstück gemäß Ansprüchen 13 oder 14, wobei das Verhältnis des Oberflächenbereichs der saugfähigen Struktur zum Oberflächenbereich des saugfähigen Bekleidungsstücks im Bereich von etwa 3 : 10 bis etwa 8 : 10 liegt.

16. Saugfähiges Bekleidungsstück gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, das des weiteren eine körperseitige Einlage aufweist, wobei die saugfähige Struktur zwischen der körperseitigen Einlage und der Außenhülle liegt.

17. Saugfähiges Bekleidungsstück, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei das saugfähige Bekleidungsstück folgendes aufweist:

ein Mittel zur Aufnahme des superabsorbierenden Materials; und

durch das Mittel aufgenommenes superabsorbierendes Material, wobei das superabsorbierende Material in dem Aufnahmemittel in einer Menge von 60 bis 100 Gew.%, bezogen auf ein Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials, vorliegt, wobei das Aufnahmemittel und das superabsorbierende Material ein Trockenvolumen von weniger als etwa 180 Kubikzentimeter definieren, wobei das saugfähige Bekleidungsstück eine Sättigungsrückhaltekapazität von mindestens etwa 2 mal dem Trockenvolumen des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials aufweist, wobei das Aufnahmemittel und das superabsorbierende Material mindestens etwa 60 Vol% der sättigungsrückhaltekapazität des saugfähigen Bekleidungsstücks ausmachen.

18. Saugfähiges Bekleidungsstück gemäß Anspruch 17, bei dem das Aufnahmemittel eine Fasermatrix aufweist, welche vorzugsweise aus einem hydrophilen Polymermaterial gebildet ist.

19. Saugfähiges Bekleidungsstück gemäß Anspruch 18, bei dem die Fasermatrix weniger als etwa 10 Gew.% Zellulosefasern aufweist.

20. Saugfähiges Bekleidungsstück gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, bei dem das Aufnahmemittel zwei Materialschichten aufweist, wobei mindestens eine Schicht wasserdurchlässig ist, und wobei das superabsorbierende Material zwischen den beiden Materialschichten angeordnet ist.

21. Saugfähiges Bekleidungsstück gemäß Anspruch 20, bei dem die beiden Schichten eine Abteilung bilden, worin das superabsorbierende Material enthalten ist.

22. Saugfähiges Bekleidungsstück gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, bei dem das superabsorbierende Material im allgemeinen nicht zerbröckelbare Partikel von agglomerierten Feinteilen einer wasserquellbaren, im wesentlichen wasserunlöslichen Polyacrylsäure enthält.

23. Saugfähiges Bekleidungsstück gemäß einem der Ansprüche 17 bis 22, bei dem das saugfähige Bekleidungsstück eine durchschnittliche Dicke von weniger als etwa 0,4 mm (0,25 Inch), vorzugsweise weniger als etwa 5,1 mm (Q,20 Inch) aufweist.

24. Saugfähiges Bekleidungsstück gemäß einem der Ansprüche 17 bis 23, bei der das saugfähige Bekleidungsstück einen Fluidaufnahmewert von weniger als etwa 30 Sekunden, vorzugsweise weniger als etwa 20 Sekunden, aufweist.

25. Saugfähiges Bekleidungsstück gemäß einem der Ansprüche 17 bis 24, bei dem das superabsorbierende Material in dem Aufnahmemittel in einer Menge von 70 bis 100 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials, vorliegt.

26. Saugfähiges Bekleidungsstück gemäß einem der Ansprüche 17 bis 25, das des weiteren eine körperseitige Einlage und eine Außenhülle aufweist, wobei das Aufnahmemittel zwischen der körperseitigen Einlage und der Außenhülle liegt.

27. Saugfähiges Bekleidungsstück gemäß einem der Ansprüche 17 bis 26§, bei dem das Trockenvolumen des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials weniger als etwa 150 Kubikzentimeter, vorzugsweise weniger als etwa 120 Kubikzentimeter und am bevorzugtesten weniger als etwa 100 Kubikzentimeter beträgt.

28. Saugfähiges Bekleidungsstück gemäß einem der Ansprüche 17 bis 27, bei dem das saugfähige Bekleidungsstück eine Sättigungsrückhaltekapazität von mindestens etwa 3 mal, vorzugsweise mindestens etwa 5 mal dem Trockenvolumen des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials aufweist.

29. Saugfähiges Bekleidungsstück gemäß einem der Ansprüche 17 bis 28, bei dem das Aufnahmemittel und das superabsorbierende Material mindestens etwa 75 Vol%, vorzugsweise mindestens etwa 85 Vol% der Sättigungsrückhaltekapazität des saugfähigen Bekleidungsstücks ausmachen.

30. Dünne Wegwerfwindel&sub1; wobei die Windel folgendes aufweist:

eine körperseitige Einlage;

eine Außenhülle, die gegenüberliegend zu der Einlage aufliegt; und

eine saugfähige Struktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, die zwischen der Einlage und der Außenhülle liegt.

31. Dünne Wegwerfwindel, insbesondere gemäß Anspruch 30, wobei die Windel folgendes aufweist:

eine körperseitlge Einlage

eine Außenhülle, die gegenüberliegend zu der Einlage aufliegt; und

eine saugfähige Struktur, die zwischen der Einlage und der Außenhülle liegt, wobei die saugfähige Struktur folgendes aufweist:

ein Mittel zur Aufnahme eines superabsorbierenden Materials; und

durch das Aufnahmemittel aufgenommenes superabsorbierendes Material, wobei das superabsorbierende Material eine Freiquellrate von weniger als etwa 60 Sekunden und ein Fünf-Minuten- Absorptionsvermögen unter Beladung von mindestens etwa 15 g/g aufweist, wobei das superabsorbierende Material in dem Aufnahmemittel in einer Menge von 60 bis 100 Gew.%, bezogen auf ein Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials, vorliegt; wobei das saugfähige Bekleidungsstück eine durchschnittliche Dicke von weniger als etwa 6,4 mm (0,25 Inch), vorzugsweise von weniger als etwa 5,1 mm (0,20 Inch), aufweist.

32. Wegwerfwindel gemäß Anspruch 30 oder 31, bei der die Windel im wesentlichen aus der körperseitigen Einlage, der Außenhülle und der saugfähigen Struktur besteht.

33. Wegwerfwindel gemäß einem der Ansprüche 30 bis 32, bei der die Außenhülle wasserdurchlässig ist.

34. Windel gemäß einem der Ansprüche 30 bis 33, bei der das superabsorbierende Material in dem Aufnahmemittel in einer Menge von 70 bis 100 Gew.%, bezogen auf ein. Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials, vorliegt.

35. Dünne Wegwerfwindel, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 30 bis 34, wobei die Windel im wesentlichen aus folgendem besteht:

einer körperseitigen Einlage;

einer Außenhülle, die gegenüberliegend zu der Einlage aufliegt; und

einem Mittel zur Aufnahme eines superabsorbierenden Materials, wobei das Mittel zwischen der Einlage und der Außenhülle liegt; und

durch das Aufnahmemittel aufgenommenem superabsorbierenden Material wobei das superabsorbierende Material in einer Menge von 60 bis 100 Gew.%, bezogen auf ein Gesamtgewicht des Aufnahmemittels und des superabsorbierenden Materials, vorliegt, wobei das Aufnahmemittel und das superabsorbierende Material eine durchschnittliche Dicke von weniger als etwa 5,1 mm (0,20 Inch) aufweisen, wobei die Windel eine Sättigungsrückhaltekapazität von mindestens etwa 300 Gramm aufweist.

36. Windel gemäß Anspruch 35, bei der das Aufnahmemittel und das superabsorbierende Material eine durchschnittliche Dicke von weniger als etwa 4,8 mm (0,18 Inch) aufweisen.

37. Windel gemäß Anspruch 35 oder 36, bei der das Aufnahmemittel und das superabsorbierende Material ein Trockenvolumen von weniger als etwa 180 Kubikzentimeter definieren.

38. Windel gemäß einem der Ansprüche 35 bis 37, bei der das superabsorbierende Material eine Freiquellrate von weniger als etwa 40 Sekunden, vorzugsweise weniger als etwa 30 Sekunden, aufweist.

39. Windel gemäß einem der Ansprüche 35 bis 38, bei der das superabsorbierende Material ein Fünf-Minuten- Absorptionsvermögen unter Beladung von mindestens 18 g/g, vorzugsweise mindestens etwa 21 g/g, aufweist.

40. Windel gemäß einem der Ansprüche 35 bis 39, bei der das superabsorbierende Material im allgemeinen nicht zerbröckelbare Partikel von aggiomerierten Feinteilen einer wasserquellbaren, im wesentlichen wasserunlöslichen Polyacrylsäure enthält.