DE69532136T2

DE69532136T2 - Absorbierende Struktur mit verbesserter Flüssigkeitsdurchlässigkeit

Info

Publication number: DE69532136T2
Application number: DE69532136T
Authority: DE
Inventors: Sriram Padmanabhan Anjur; Franklin Michael KALMON; John Anthony WISNESKI
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1994-12-29
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2015-12-22
Also published as: CN1175215A; ZA9510976B; PL321788A1; SV1995000084A; FR2729298A1; TR199501678A2; DE69532136D1; ES2210323T3; CA2209152A1; EP0800410B1; BR9510440A; PE23397A1; GB2296511B; KR100416887B1; FR2729298B1; MX9704832A; AR000559A1; TW391871B; HUT77842A; EP0800410A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine absorbierende Struktur, die geeignet ist zur Verwendung in absorbierenden Wegwerfprodukten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine absorbierende Struktur, umfassend Hydrogel bildendes Polymermaterial, benetzbare Stapelfaser und benetzbare Bindemittelfaser, die verbesserte Flüssigkeitshandhabungsfähigkeiten aufweist.
Beschreibung des Standes der Technik
Der Zweck von absorbierenden Wegwerfprodukten ist typischerweise die Bewältigung von Körperausscheidungen.
Um flüssige Körperausscheidungen zu bewältigen, muss die absorbierende Struktur innerhalb eines absorbierenden Produktes im Allgemeinen in der Lage sein, zuerst die Flüssigkeit in das absorbierende Produkt aufzunehmen, die Flüssigkeit dann innerhalb des absorbierenden Produktes zu verteilen und dann die Flüssigkeit innerhalb des absorbierenden Produktes zu halten.
Es ist im Allgemeinen wichtig, dass die absorbierende Struktur die Flüssigkeit in etwa mit der Geschwindigkeit aufnimmt, mit der die Flüssigkeit in das absorbierende Produkt abgegeben wird, da die Flüssigkeit ansonsten möglicherweise von der Oberfläche der absorbierenden Struktur abrinnt und nicht für die absorbierende Struktur vorliegt, um die Flüssigkeit innerhalb des absorbierenden Produktes zu verteilen und zu halten. Das heißt, wenn die Flüssigkeitsaufnahmegeschwindigkeit der absorbierenden Struktur kleiner ist als die Abgabegeschwindigkeit der Flüssigkeit in das absorbierende Produkt, besteht die Möglichkeit des Auslaufens der Flüssigkeit aus dem absorbierenden Produkt.
Außerdem ist, wenn die Verteilung der Flüssigkeit durch die absorbierende Struktur innerhalb des absorbierenden Produktes nicht angemessen ist, die Effizienz der Verwendung der absorbierenden Struktur gering. Typischerweise werden im Handel erhältliche Produkte mit einer übermäßigen absoluten flüssigkeitsgesättigten Rückhaltekapazität ausgeführt. Daher wird die absorbierende Struktur im absorbierenden Produkt oft nicht völlig ausgenutzt. Ein Anstieg der Effizienz der Verteilung der Flüssigkeit durch das absorbierende Material würde möglicherweise entweder einen höheren realisierten Flüssigkeitssättigungsgrad für ein absorbierendes Produkt ermöglichen, bei dem die selbe Menge an absorbierender Struktur verwendet wurde, oder die Verwendung von weniger absorbierender Struktur, um denselben realisierten Flüssigkeitssättigungsgrad im absorbierenden Produkt ohne jeglichen Anstieg des Auslaufens von Flüssigkeit zu erreichen. Die Verwendung von weniger absorbierender Struktur, um denselben realisierten Flüssigkeitssättigungsgrad in einem absorbierenden Produkt zu erreichen, führt typischerweise dazu, dass weniger absorbierendes Produkt in der Umwelt entsorgt werden muss.
Absorbierende Strukturen, die geeignet sind zur Verwendung in absorbierenden Produkten, sind im Allgemeinen gut bekannt. Ursprünglich war es allgemeine Praxis, absorbierende Strukturen, die eine absorbierende Fasermatrix umfassten, zur Gänze aus Zellstoffflaum zu bilden, wie z. B. eine Einlage aus zerkleinertem Zellstoffflaum. Angesichts der verhältnismäßig geringen Menge an Flüssigkeit, die durch Zellstoffflaum in Gramm absorbierter Flüssigkeit pro Gramm Zellstoffflaum absorbiert wird, ist es notwendig, verhältnismäßig große Mengen an Zellstoffflaum zu verwenden, was die Verwendung von verhältnismäßig großen, dicken absorbierenden Strukturen notwendig macht.
Um die Absorptionskapazität solcher absorbierender Strukturen zu verbessern, ist es üblich, ein Hydrogel bildendes Polymermaterial in sie einzubauen. Solche Hydrogel bildenden Polymermaterialien sind im Allgemeinen in der Lage, wenigstens etwa das 10-fache ihres Gewichtes an Wasser zu absorbieren. Die Einführung von Hydrogel bildenden Polymermaterialien in solche absorbierenden Strukturen ermöglicht die Verwendung von weniger Zellstoffflaum, da das Hydrogel bildende Polymermaterial im Allgemeinen eine höhere Flüssigkeitsabsorptionskapazität in Gramm pro Gramm als der Zellstoffflaum aufweist. Darüber hinaus sind solche Hydrogel bildenden Polymermaterialien im Allgemeinen weniger druckempfindlich als Zellstoffflaum. Daher ermöglicht die Verwendung der Hydrogel bildenden Polymermaterialien im Allgemeinen die Herstellung und Verwendung eines kleineren, dünneren absorbierenden Produktes.
Ein Problem bei bekannten absorbierenden Strukturen, die Hydrogel bildendes Polymermaterial und Fasern, die im Wesentlichen Zellstoffflaumfasern sind, umfassen, ist, dass die absorbierende Struktur, wenn sie mit zu viel Flüssigkeit benetzt worden ist, leicht zusammen fällt, was den Fluss der Flüssigkeit durch die absorbierende Struktur behindert. Darüber hinaus weisen solche bekannte absorbierende Strukturen im Allgemeinen eine schlechte Einheit auf, wenn sie nass sind, wodurch die absorbierende Struktur anfällig wird, auseinander zu brechen, wenn sie nass wird, und die absorbierende Struktur schwierig separat ohne die Verwendung von einschließenden Materialien, wie z. B. einer Tissueumschlagschicht, zu behandeln ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist wünschenswert, eine absorbierende Struktur herzustellen, die in der Lage ist, die Leistungscharakteristiken von bekannten absorbierenden Strukturen zu erreichen oder zu übertreffen, obwohl eine verhältnismäßig hohe Konzentration an Hydrogel bildendem Polymermaterial enthalten ist. Es ist auch erwünscht, eine absorbierende Struktur herzustellen, die in der Lage ist, eine abgegebene Flüssigkeit rasch zu absorbieren unter Druckbedingungen, die typischerweise während der Verwendung herrschen, und die absorbierte Flüssigkeit zu halten unter Druckbedingungen, die typischerweise während der Verwendung vorherrschen. Des Weiteren ist es erwünscht, eine absorbierende Struktur herzustellen, die, wenn sie nass ist, im Wesentlichen ihre Einheit behält und im Wesentlichen ihre Flüssigkeitshandhabungscharakteristiken behält oder verbessert.
Diese und andere verwandte Ziele werden durch eine absorbierende Struktur erreicht, die ein Hydrogel bildendes Polymermaterial, eine benetzbare Stapelfaser und eine benetzbare Bindemittelfaser umfasst, wobei die absorbierende Struktur verbesserte Durchlässigkeitswerte in Z-Richtung (Z-Direction Permeability values) im Vergleich zu einer ansonsten im Wesentlichen identischen absorbierenden Struktur aufweist, die keine benetzbare Bindemittelfaser umfasst.
In einer Ausführungsform umfasst eine absorbierende Struktur

a. 20 bis 65 Gewichtsprozent hochabsorbierendes Polymermaterial;
b. 25 bis 70 Gewichtsprozent benetzbare Stapelfaser; und
c. mehr als 7 bis 40 Gewichtsprozent benetzbare Bindemittelfaser aus einem hydrophilen Polypropylenmaterial, das eine Polypropylenkomponente und eine hydrophilisierende Polymerkomponente umfasst, wobei die Polymerkomponente mit der Polypropylenkomponente polymerisiert ist, wobei die Bindemittelfaser so wirkt, dass sie eine zusammengesetzte Bahn bildet, wenn die Bindemittelfaser in ihrer endgültigen Form in der absorbierenden Struktur ist; wobei alle Gewichtsprozentanteile auf das Gesamtgewicht des hochabsorbierenden Polymermaterials, der benetzbaren Stapelfaser und der benetzbaren Bindemittelfaser in der absorbierenden Struktur bezogen sind, wobei die absorbierende Struktur einen Durchlässigkeitswert in Z-Richtung bei 60 Prozent Sättigung aufweist, der nicht kleiner ist als der Durchlässigkeitswert in Z-Richtung der absorbierenden Struktur bei 30 Prozent Sättigung, wobei die absorbierende Struktur einen Durchlässigkeitswert in Z-Richtung bei 60 Prozent Sättigung aufweist, der größer ist als 987 × 10^–9 cm² (100 Darcy), und wobei die absorbierende Struktur einen Kompressionswiderstandswert (Compression Resistance value) aufweist, der wenigstens 0,15/Millimeter ist.

In einem anderen Aspekt ist es erwünscht, ein dünnes absorbierendes Wegwerfprodukt, wie z. B. eine Babywindel, bereit zu stellen, wobei bei dem absorbierenden Wegwerfprodukt eine absorbierende Struktur verwendet wird, die ein verhältnismäßig kleines Volumen und eine hohe Konzentration von Hydrogel bildendem Polymermaterial aufweist. Des Weiteren ist es erwünscht, ein absorbierendes Wegwerfprodukt bereit zu stellen, das ein verhältnismäßig kleines Volumen und eine verhältnismäßig hohe Kapazität aufweist.
In einer Ausführungsform werden diese Ziele mit einem absorbierenden Wegwerfprodukt erreicht, das eine flüssigkeitsdurchlässige Vorderschicht, eine Unterlagsschicht und eine absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung umfasst, die zwischen der Vorderschicht und der Unterlagsschicht angeordnet ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines absorbierenden Wegwerfproduktes gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Darstellung der Ausrüstung, die bei der Bestimmung der flüssigkeitsgesättigten Rückhaltekapazität einer absorbierenden Struktur verwendet wird.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
In einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine absorbierende Struktur, die in einem absorbierenden Wegwerfprodukt verwendbar ist, die verbesserte, erstrebenswerte Flüssigkeitshandhabungscharakteristiken aufweist, die durch die sorgfältige Auswahl und Verwendung von Hydrogel bildendem Polymermaterial, benetzbarer Stapelfaser und benetzbarer Bindemittelfaser erreichbar sind, die bei der Bildung solcher absorbierender Strukturen eingesetzt werden.
Wie hier verwendet soll sich "Hydrogel bildendes Polymermaterial" auf ein hochabsorbierendes Material beziehen, das allgemein als superabsorbierendes Material bezeichnet wird. Solche hochabsorbierenden Materialien sind im Allgemeinen in der Lage, eine Menge an Flüssigkeit, wie z. B. synthetischem Urin, einer 0,9 Gewichtsprozent wässrigen Salzlösung oder Körperflüssigkeiten, wie z. B. Menstruationsflüssigkeit, Urin oder Blut in einer Menge von 10, geeigneterweise 20 und bis zu 100 Mal das Gewicht des Hydrogel bildenden Polymermaterials unter den Bedingungen zu absorbieren, unter denen das Hydrogel bildende Polymermaterial verwendet wird. Typische Bedingungen umfassen zum Beispiel eine Temperatur zwischen 0°C und 100°C und geeigneterweise Umgebungsbedingungen, wie z. B. 23°C und 30 bis 60 Prozent relative Feuchtigkeit. Bei der Absorption der Flüssigkeit quillt das Hydrogel bildende Polymermaterial typischerweise und bildet ein Hydrogel.
Das Hydrogel bildende Polymermaterial kann aus einem organischen Hydrogelmaterial gebildet werden, das natürliche Materialien, wie z. B. Agar-Agar, Pektin und Guarkernmehl, sowie synthetische Materialien, wie z. B. synthetische Hydrogelpolymere umfassen kann. Synthetische Hydrogelpolymere umfassen zum Beispiel Karboxymethylzellulose, Alkalimetallsalze von Polyakrylsäure, Polyakrylamide, Polyvinylalkohol, Ethylenmaleinanhydrid-Copolymere, Polyvinylether, Hydroxypropylzellulose, Polyvinylmorpholinon, Polymere und Copolymere von Vinylsulfonsäure, Polyakrylate, Polyakrylamide und Polyvinylpyridine. Andere geeignete Hydrogelpolymere umfassen hydrolysierte Akrylnitrilgepfropfte Stärke, Akrylsäure-gepfropfte Stärke und Isobutylenmaleinanhydrid-Copolymere und Gemische daraus. Die Hydrogelpolymere sind vorzugsweise leicht vernetzt, um das Material im Wesentlichen wasserunlöslich, aber wasserquellbar zu machen. Vernetzen kann zum Beispiel durch Bestrahlung oder kovalente, Ionen-, Van-der-Waals- oder Wasserstoffbindung erfolgen. Geeignete Hydrogel bildende Polymermaterialien sind typischerweise erhältlich von verschiedenen kommerziellen Anbietern, wie z. B. The Dow Chemical Company, Hoechst Celanese, Allied Colloids Limited oder Stockhausen, Inc.
Das Hydrogel bildende Polymermaterial, das bei den absorbierenden Strukturen oder Produkten der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sollte geeigneterweise in der Lage sein, eine Flüssigkeit unter einer angelegten Last zu absorbieren. Für die Zwecke dieser Anmeldung wird die Fähigkeit eines Hydrogel bildenden Polymermaterials, eine Flüssigkeit unter einer angelegten Last zu absorbieren und dadurch eine Leistung auszuführen, als Wert für das Absorptionsvermögen unter Belastung (Absorbency Under Load (AUL) value) bezeichnet. Der AUL-Wert wird als Menge (in Gramm) einer wässrigen 0,9 Gewichtsprozent Natriumchloridlösung ausgedrückt, die das Hydrogel bildende Polymermaterial in 60 Minuten pro Gramm des Hydrogel bildenden Polymermaterials unter einer Belastung von 0,3 Pfund pro Quadratinch (ungefähr 2,0 Kilopascal) absorbieren kann, während es vom Quellen in der Ebene normal zur angelegten Last zurück gehalten wird. Das Hydrogel bildende Polymermaterial, das in den absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, weist geeigneterweise einen AUL-Wert von wenigstens 15, mehr geeignet von wenigstens 20 und bis zu 50 Gramm Flüssigkeit pro Gramm des Hydrogel bildenden Polymermaterials auf. Das Verfahren, mit dem der AUL-Wert bestimmt werden kann, ist zum Beispiel genau in US-A-5,149,335 oder US-A-5,247,072 angeführt, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin mit einbezogen ist.
Geeigneterweise liegt das Hydrogel bildende Polymermaterial in Form von Partikeln vor, die im ungequollenen Zustand einen maximalen Querschnittsdurchmesser im Bereich von 50 Mikrometer bis 1000 Mikrometer, vorzugsweise im Bereich von 100 Mikrometer bis 800 Mikrometer aufweisen, wie durch Siebanalyse gemäß American Society for Testing and Materials (ASTM) Testverfahren D-1921 bestimmt wird. Es versteht sich von selbst, dass die Partikel von Hydrogel bildendem Polymermaterial, die in die oben beschriebenen Bereiche fallen, feste Partikel, poröse Partikel umfassen können oder agglomerierte Partikel sein können, die viele kleinere Partikel umfassen, die zu Partikeln agglomeriert sind, die in die beschriebenen Größenbereiche fallen.
Das Hydrogel bildende Polymermaterial liegt in einer absorbierenden Struktur oder einem Produkt der vorliegenden Erfindung typischerweise in einer Menge vor, die wirksam ist, um zu der absorbierenden Struktur oder dem Produkt zu führen, das in der Lage ist, eine gewünschte Menge an Flüssigkeit zu absorbieren, und zu der absorbierenden Struktur, die die gewünschten absorbierenden Eigenschaften aufweist. Als solches sollte das Hydrogel bildende Polymermaterial in der absorbierenden Struktur in mehr als einer minimalen Menge vorliegen, so dass die absorbierende Struktur die gewünschten absorbierenden Eigenschaften aufweist. Allerdings sollte das Hydrogel bildende Polymermaterial in der absorbierenden Struktur in weniger als einer übermäßigen Menge vorliegen, so dass die absorbierende Struktur keine Gelblockierung durch das gequollene, Hydrogel bildende Polymermaterial erfährt, was die absorbierenden Eigenschaften der absorbierenden Struktur auf unerwünschte Weise beeinflussen kann.
Das Hydrogel bildende Polymermaterial liegt daher erwünschterweise in einer absorbierenden Struktur der vorliegenden Erfindung in einer Menge von 20 bis 65 Gewichtsprozent, geeigneterweise in einer Menge von 25 bis 60 Gewichtsprozent und noch geeigneter von 30 bis 55 Gewichtsprozent vor, bezogen auf das Gesamtgewicht des Hydrogel bildenden Polymermaterials, der benetzbaren Stapelfaser und der benetzbaren Bindemittelfaser in der absorbierenden Struktur.
Da die Hydrogel bildenden Polymermaterialien, die in den absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung vorliegen, in hohen Konzentrationen vorliegen können, können die absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung verhältnismäßig dünn und leicht sein, ein verhältnismäßig kleines Volumen aufweisen und dennoch auf eine gewünschte Weise funktionieren.
Wie hier verwendet soll sich der Ausdruck "Stapelfaser" auf eine natürliche Faser oder eine Länge, die zum Beispiel von einem hergestellten Filament geschnitten ist, beziehen. Solche Stapelfasern sollen in der absorbierenden Struktur der vorliegenden Erfindung als vorübergehender Speicher für Flüssigkeit dienen und auch als Führung für die Flüssigkeitsverteilung.
Vorzugsweise sollten die Stapelfasern, die hier in den absorbierenden Strukturen verwendet werden, eine Länge im Bereich von 0,1 bis 15 cm und geeigneterweise von 0,2 bis 7 cm aufweisen. Stapelfasern mit diesen Größencharakteristiken helfen, wenn sie mit der benetzbaren Bindemittelfaser und dem Hydrogel bildenden Polymermaterial hier kombiniert werden, den absorbierenden Strukturen dieser Erfindung eine erwünschte Bauschigkeit, verbesserte Flüssigkeitsaufnahme, Flüssigkeitsverteilungs- und Festigkeitscharakteristiken und/oder erwünschte Flexibilitäts- und Elastizitätseigenschaften zu verleihen.
Wie hier verwendet soll sich der Ausdruck "benetzbar" auf eine Faser beziehen, die einen Kontaktwinkel von Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, synthetischem Urin oder einer 0,9 Gewichtsprozent wässrigen Salzlösung in Luft von weniger als 90° aufweist. Wie hier verwendet kann der Kontaktwinkel zum Beispiel bestimmt werden, wie von Robert J. Good und Robert J. Stromberg, Ed., in "Surface and Colloid Science – Experimental Methods", Vol. 11, (Plenum Press, 1979) angegeben. Geeigneterweise bezieht sich eine benetzbare Faser auf eine Faser, die einen Kontaktwinkel eines synthetischen Urins in Luft von weniger als 90° bei einer Temperatur zwischen 0°C und 100°C und geeigneterweise bei Umgebungsbedingungen, wie z. B. 23°C, aufweist.
Geeignete benetzbare Fasern können aus an sich benetzbaren Fasern gebildet werden oder können aus an sich hydrophoben Fasern mit einer Oberflächenbehandlung darauf gebildet werden, die die Faser hydrophil macht. Wenn oberflächenbehandelte Fasern verwendet werden, ist die Oberflächenbehandlung erwünschterweise nicht-flüchtig. Das heißt, die Oberflächenbehandlung wird erwünschterweise nicht beim ersten Auftreffen oder Kontakt von Flüssigkeit von der Oberfläche der Faser gewaschen. Für die Zwecke dieser Anmeldung wird eine Oberflächenbehandlung auf einem im Allgemeinen hydrophoben Polymer als nicht-flüchtig betrachtet, wenn ein Großteil der Fasern einen Flüssigkeit-in-Luft-Kontaktwinkel von weniger als 90° für drei aufeinander folgende Kontaktwinkelmessungen mit Trocknung zwischen jeder Messung zeigen. Das heißt, die selbe Faser wird drei separaten Kontaktwinkelbestimmungen unterworfen, und, wenn alle drei Kontaktwinkelbestimmungen einen Kontaktwinkel von Flüssigkeit in Luft von weniger als 90° aufweisen, wird die Oberflächenbehandlung auf der Faser als nicht-flüchtig betrachtet. Wenn die Oberflächenbehandlung flüchtig ist, neigt die Oberflächenbehandlung dazu, während der ersten Kontaktwinkelmessung von der Faser abgewaschen zu werden, wodurch die hydrophobe Oberfläche der darunter liegenden Faser frei gelegt wird, und zeigt nachfolgende Kontaktwinkelmessungen von mehr als 90°.
Wenn eine Oberflächenbehandlung verwendet wird, wird die Oberflächenbehandlung geeigneterweise in einer Menge von weniger als 5 Gewichtsprozent, insbesondere weniger als 3 Gewichtsprozent und am meisten geeignet weniger als 2 Gewichtsprozent verwendet, bezogen auf die Menge der Fasern, die behandelt werden.
Wie hier verwendet soll sich der Ausdruck "Faser" oder "faserig" auf ein teilchenförmiges Material beziehen, wobei das Verhältnis von Länge zu Durchmesser eines solchen teilchenförmigen Materials größer als 10 ist. Umgekehrt soll sich ein "Nicht-Faser-" oder "nicht-faseriges" Material auf ein teilchenförmiges Material beziehen, bei dem das Verhältnis von Länge zu Durchmesser eines solchen teilchenförmigen Materials 10 oder kleiner ist.
Eine große Zahl verschiedener Stapelfasermaterialien kann in den absorbierenden Strukturen hier verwendet werden. Stapelfasern, die bei der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, können aus natürlichen oder synthetischen Materialien gebildet werden und können Zellulosefasern, wie z. B. Zellstofffasern, und modifizierte Zellulosefasern, textile Fasern, wie z. B. Baumwolle oder Reyon und im Wesentlichen nicht-absorbierende synthetische Polymerfasern umfassen.
Aus Gründen der Erhältlichkeit und der Kosten werden Zellulosefasern häufig bevorzugt zur Verwendung als Stapelfaserkomponente der absorbierenden Strukturen dieser Erfindung. Am meisten bevorzugt sind Zellstofffasern. Allerdings können auch andere Zellulosefasermaterialien, wie z. B. Baumwollfasern, als Stapelfaser verwendet werden.
Die Stapelfasern, die hier verwendet werden, können auch gekräuselt sein, damit die entstehende absorbierende Struktur die gewünschte Elastizität und Widerstandsfähigkeit gegen Zusammenballen während der Verwendung in absorbierenden Produkten aufweisen. Gekräuselte Stapelfasern sind jene, die einen fortlaufenden wellenförmigen, kurvigen oder zackenförmigen Charakter entlang ihrer Länge aufweisen. Faserkräuselung dieser Art ist genauer in US-A-4,118,531 beschrieben, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin mit einbezogen ist.
Die benetzbaren Stapelfasern sollten in der absorbierenden Struktur der vorliegenden Erfindung in einer Menge vorliegen, die wirksam ist, um zu der gewünschten Verbesserung der hier beschriebenen absorbierenden Eigenschaften gegenüber einer ansonsten im Wesentlichen identischen absorbierenden Struktur zu führen, die keinerlei benetzbare Bindemittelfaser umfasst.
Als solches sollten die benetzbaren Stapelfasern in der absorbierenden Struktur in weniger als einer übermäßigen Menge vorliegen, so dass die absorbierende Struktur keinen unerwünschten Verlust von Einheit oder ein unerwünschtes Zusammenfallen der Struktur erfährt, wenn die absorbierende Struktur mit einer Flüssigkeit gesättigt wird. Außerdem sollte das Hydrogel bildende Polymermaterial in der absorbierenden Struktur in mehr als einer minimalen Menge vorliegen, so dass die absorbierende Struktur die gewünschten absorbierenden Eigenschaften aufweist.
Die benetzbare Stapelfaser liegt daher in einer absorbierenden Struktur der vorliegenden Erfindung erwünschterweise in einer Menge von 25 bis 70 Gewichtsprozent, geeigneterweise von 30 bis 65 Gewichtsprozent und noch geeigneter von 35 bis 60 Gewichtsprozent benetzbare Stapelfaser vor, wobei alle Gewichtsprozentanteile auf das Gesamtgewicht der benetzbaren Stapelfaser, des Hydrogel bildenden Polymermaterials und der benetzbaren Bindemittelfaser in der absorbierenden Struktur bezogen sind.
Wie hier verwendet sollen sich der Ausdruck "ansonsten im Wesentlichen identische absorbierende Struktur ohne irgendeine benetzbare Bindemittelfaser" und andere ähnliche Ausdrücke auf eine absorbierende Kontrollstruktur beziehen, die unter Verwendung von im Wesentlichen identischen Materialien und einem im Wesentlichen identischen Verfahren im Vergleich zu einer absorbierenden Struktur der vorliegenden Erfindung hergestellt wird mit der Ausnahme, dass die absorbierende Kontrollstruktur nicht die benetzbare Bindemittelfaser, die hier beschrieben wird, umfasst oder mit ihr hergestellt ist, sondern stattdessen eine Menge von zusätzlicher benetzbarer Stapelfaser im Wesentlichen identisch zu der Menge an benetzbarer Bindemittelfaser umfasst, die in der absorbierenden Struktur der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Als solches weisen die ansonsten im Wesentlichen identische absorbierende Struktur ohne irgendeine benetzbare Bindemittelfaser und die absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung ein im Allgemeinen identisches Flächengewicht auf. Als Folge dessen, dass sie nicht die benetzbare Bindemittelfaser umfasst, weist die ansonsten im Wesentlichen identische absorbierende Struktur im Allgemeinen nicht die hier beschriebenen gewünschten absorbierenden Eigenschaften auf im Vergleich zu einer absorbierenden Struktur der vorliegenden Erfindung.
Wie hier verwendet soll sich der Ausdruck "Bindemittelfaser" auf eine Faser beziehen, die so wirkt, dass sie eine zusammengesetzte Bahn bildet, wenn die Bindemittelfaser in ihrer endgültigen Form in der hier beschriebenen absorbierenden Struktur ist. Als solche wirken die Bindemittelfasern auf irgendeine weise zusammen, um eine zusammengesetzte Bahn zu bilden. Ein solches Zusammenwirken der Bindemittelfasern kann in Form von Verschlingung oder einer Klebeverbindung erfolgen, wobei die Bindemittelfasern zum Beispiel so behandelt werden, dass die Bindemittelfasern über ihre Erweichungspunkttemperatur erhitzt werden und dann erlaubt wird, dass die Bindemittelfasern einander berühren, um Klebebindungen zu bilden. Wenn sie auf eine solche Weise behandelt worden sind, können die Bindemittelfasern nicht in ihre ursprüngliche Form zurück gebracht werden. Das. steht im Gegensatz zu den Stapelfasern und dem Hydrogel bildenden Polymermaterial, die im Wesentlichen ihre individuelle Form behalten, obwohl sich die Bindemittelfasern in den absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung an solche Stapelfasern und ein solches Hydrogel bildendes Polymermaterial anhaften können.
Die Bindemittelfaser kann im Allgemeinen aus jeder beliebigen thermoplastischen Zusammensetzung gebildet werden, die in der Lage ist, zu Fasern extrudiert zu werden. Beispiele für solche thermoplastische Zusammensetzungen umfassen Polyolefine, wie z. B. Polypropylen, Polyethylen, Polybutene, Polyisopren und ihre Copolymere; Polyester, wie z. B. Polyethylenterephthalat; Polyamide, wie z. B. Nylon; sowie Copolymere und Mischungen aus diesen und anderen thermoplastischen Polymeren.
Eine geeignete Bindemittelfaser für die vorliegende Erfindung umfasst schmelzgeblasene Fasern, die aus einem hydrophilen Polypropylenmaterial gebildet werden. Solche schmelzgeblasenen Fasern sind typischerweise sehr feine Fasern, die durch Extrudieren von verflüssigtem oder geschmolzenem Copolymer durch Öffnungen in einer Düse in einen Hochgeschwindigkeitsgasstrom hergestellt werden. Die Fasern werden durch den Gasstrom verfeinert und werden nachfolgend verfestigt. Der entstehende Strom aus verfestigten Bindemittelfasern kann zum Beispiel auf einem Siebgewebe, das im Gasstrom angeordnet ist, als verschlungene, kohärente Fasermasse gesammelt werden. Eine solche verschlungene Fasermasse wird durch extreme Verschlingung der Bindemittelfasern charakterisiert. Diese Verschlingung verleiht der entstehenden Bahnstruktur Kohärenz und Festigkeit. Eine solche Verschlingung adaptiert auch die Bahnstruktur, um die Stapelfasern und das Hydrogel bildende Polymermaterial innerhalb der Struktur zu restringieren oder einzuschließen, nachdem die Stapelfasern und das Hydrogel bildende Polymermaterial entweder während oder nach der Bildung der Bahnstruktur in die Bahnstruktur eingebaut worden sind. Die Bindemittelfasern sind ausreichend verschlungenen, so dass es im Allgemeinen unmöglich ist, eine komplette Bindemittelfaser aus der Masse von Bindemittelfasern zu entfernen oder eine Bindemittelfaser vom Anfang bis zum Ende zu verfolgen.
Wie hier verwendet soll das Restringieren oder Einschließen der Stapelfasern und des Hydrogel bildenden Polymermaterials innerhalb der Bahnstruktur bedeuten, dass die Stapelfasern und das Hydrogel bildende Polymermaterial im Wesentlichen immobilisiert werden, so dass die Stapelfasern und das Hydrogel bildende Polymermaterial nicht frei sind, sich im Wesentlichen innerhalb oder hinaus aus der Bahnstruktur zu bewegen oder zu wandern. Ein solches Restringieren oder Einschließen kann zum Beispiel durch Klebemittel oder durch die Verschlingung der Bindemittelfasern der Bahnstruktur erfolgen.
Die hier verwendete Bindemittelfaser kann rund sein, kann aber auch andere Querschnittsgeometrien aufweisen, wie z. B. elliptisch, rechteckig, dreieckig oder mehrlappig.
Geeigneterweise umfasst ein hydrophiles Polypropylenmaterial zusätzlich zu der, zum Beispiel Polypropylenkomponente, im Allgemeinen eine hydrophilisiende Polymerkomponente. Jede Polymerkomponente, die in der Lage ist, mit der Polypropylenkomponente polymerisiert zu werden, und die in der Lage ist, das entstehende Copolymermaterial zu hydrophilisieren, um es benetzbar zu machen entsprechend der Definition der vorliegenden Erfindung, ist für eine Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet.
Das Faser bildende hydrophile Polypropylen-Copolymermaterial kann entweder ein Block- oder ein Pfropfcopolymer sein, das aus seiner jeweiligen Polypropylen- und hydrophilisierenden Polymerkomponente gebildet wird. Verfahren zur Herstellung von Block- und Pfropfcopolymeren im Allgemeinen sind im Stand der Technik bekannt. Ob das Copolymer, das für die hier beschriebenen Fasern nützlich ist, ein Block- oder ein Pfropfcopolymer ist, hängt von der jeweiligen Natur der hydrophilisierenden Polymerkomponente ab, die bei der Bildung des Copolymers verwendet wird.
Die benetzbaren Bindemittelfasern sollten in der absorbierenden Struktur der vorliegenden Erfindung in einer Menge vorliegen, die wirksam ist, um der absorbierenden Struktur ausreichende Unterstützung oder Bauschigkeit zu verleihen, um die benetzbaren Stapelfasern und das Hydrogel bildende Polymermaterial wirksam zu restringieren oder einzuschließen und zu der angestrebten Verbesserung der Absorptionseigenschaften im Vergleich zu einer ansonsten im Wesentlichen identischen absorbierenden Struktur zu führen, die keinerlei benetzbare Bindemittelfaser umfasst.
Als solche sollte die benetzbare Bindemittelfaser in der absorbierenden Struktur in mehr als einer minimalen Menge vorliegen, so dass die absorbierende Struktur keinen unerwünschten Verlust an Einheit oder keinen unerwünschten Strukturzusammenfall erfährt, wenn die absorbierende Struktur mit einer Flüssigkeit gesättigt wird. Allerdings sollte die benetzbare Bindemittelfaser in der absorbierenden Struktur in weniger als einer übermäßigen Menge vorliegen, so dass die benetzbare Bindemittelfaser nicht auf unerwünschte Weise das Hydrogel bildende Polymermaterial beim Quellen behindert oder auf andere Weise unerwünscht die absorbierenden Eigenschaften der absorbierenden Struktur beeinflusst, wenn sie mit Flüssigkeit gesättigt wird.
Die benetzbare Bindemittelfaser liegt daher in einer absorbierenden Struktur der vorliegenden Erfindung erwünschterweise in einer Menge von mehr als 7 bis 40 Gewichtsprozent, geeigneterweise von 8 bis 35 Gewichtsprozent und mehr geeignet von 10 bis 30 Gewichtsprozent benetzbare Bindemittelfaser vor, wobei alle Gewichtsprozentanteile auf das Gesamtgewicht der benetzbaren Stapelfaser, des Hydrogel bildenden Polymermaterials und der benetzbaren Bindemittelfaser in der absorbierenden Struktur bezogen sind.
Die absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise eine Fasermatrix, die die benetzbare Bindemittelfaser umfasst, wobei die Fasermatrix die benetzbare Stapelfaser und das Hydrogel bildende Polymermaterial restringiert oder einschließt.
Die Fasermatrix kann durch Luftablegen von Fasern, durch ein Spinnbinde- oder Schmelzblasverfahren, ein Kardierverfahren, ein Nassablegeverfahren oder durch im Wesentlichen jedes beliebige andere Mittel zur Bildung einer Fasermatrix, das Fachleuten bekannt ist, gebildet werden.
Verfahren zum Einbauen des Hydrogel bildenden Polymermaterials und der benetzbaren Stapelfaser in die Fasermatrix sind Fachleuten bekannt. Geeignete Verfahren umfassen das Einbauen des Hydrogel bildenden Polymermaterials und der benetzbaren Stapelfaser in die Matrix während der Bildung der Matrix, wie z. B. durch gleichzeitiges Luftablegen der Fasern der Fasermatrix und des Hydrogel bildenden Polymermaterials und/oder der benetzbaren Stapelfasern oder durch gleichzeitiges Nassablegen der Fasern der Fasermatrix und des Hydrogel bildenden Polymermaterials und/oder der benetzbaren Stapelfasern. Als Alternative ist es möglich, das Hydrogel bildende Polymermaterial und/oder die benetzbaren Stapelfasern nach der Bildung der Fasermatrix auf die Fasermatrix aufzubringen. Andere Verfahren umfassen das Aufnehmen des Hydrogel bildenden Polymermaterials zwischen zwei Materialschichten, von denen wenigstens eine faserig und flüssigkeitsdurchlässig ist. Das Hydrogel bildende Polymermaterial kann im Allgemeinen gleichmäßig zwischen den zwei Materialschichten angeordnet werden oder kann in getrennten Taschen angeordnet werden, die durch die zwei Schichten gebildet werden. Es ist vorzuziehen, dass die benetzbare Stapelfaser im Allgemeinen gleichmäßig innerhalb der Fasermatrix verteilt ist. Allerdings kann die benetzbare Stapelfaser ungleichmäßig verteilt werden, solange die gewünschte Verbesserung der Flüssigkeitsdurchlässigkeit in Z-Richtung der absorbierenden Struktur noch erreicht wird.
Die Fasermatrix kann in Form einer einzelnen, einstückig gebildeten Lage oder in Form eines Verbundstoffes vorliegen, der mehrere Lagen umfasst. wenn die Fasermatrix mehrere Lagen umfasst, stehen die Lagen vorzugsweise in Flüssigkeitsaustausch miteinander, so dass eine Flüssigkeit, die in einer Faserlage vorhanden ist, zur anderen Faserlage fließen oder transportiert werden kann. Zum Beispiel können die Faserlagen durch Zellulosetissuehüllenschichten getrennt sein, die Fachleuten bekannt sind.
Das Hydrogel bildende Polymermaterial kann in den individuellen Lagen auf eine im Allgemeinen gleichmäßige Weise verteilt werden oder kann in den Faserlagen als eine Lage oder andere ungleichmäßige Verteilung vorliegen.
Wenn die Fasermatrix eine einzelne, einstückig gebildete Lage umfasst, kann sich die Konzentration des Hydrogel bildenden Polymermaterials entlang der Dicke der Fasermatrix auf eine allmähliche, nicht schrittweise Art oder auf eine mehr schrittweise Art erhöhen. Ähnlich dazu kann sich die Dichte durch die Dicke auf eine nicht schrittweise Art oder auf eine schrittweise Art verringern.
Die absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung können im Allgemeinen jede beliebige Größe oder Abmessung aufweisen, solange die absorbierende Struktur die gewünschten Absorptionscharakteristiken aufweist, wie hier beschrieben. Typischerweise weisen die absorbierenden Strukturen ein Volumen von wenigstens 18 Kubikzentimetern, eine Breite von 6 Zentimetern, eine Länge von 6 Zentimetern und eine Tiefe von 0,5 Zentimetern auf. Geeigneterweise weist die absorbierende Struktur ein Volumen von wenigstens 60 Kubikzentimetern, eine Breite von 10 Zentimetern, eine Länge von 6 Zentimetern und eine Tiefe von 1 Zentimeter auf.
Die absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung kann auch mit anderen absorbierenden Strukturen verwendet oder kombiniert werden, wobei die absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung als getrennte Lage oder als einzelne Zone oder Bereich innerhalb einer größeren absorbierenden Verbundstruktur verwendet wird. Die absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung kann mit anderen absorbierenden Strukturen durch Verfahren kombiniert werden, die Fachleuten gut bekannt sind, wie z. B. durch Verwendung von Klebstoffen oder einfach durch lagenweises Zusammenbringen der verschiedenen Strukturen und Zusammenhalten der Verbundstrukturen zum Beispiel mit einer Tissueschicht.
Die absorbierenden Strukturen gemäß der vorliegenden Erfindung sind geeignet, um viele Flüssigkeiten, wie z. B. Wasser, Kochsalzlösung und synthetischen Urin, und Körperflüssigkeiten, wie z. B. Urin, Menstruationsflüssigkeit und Blut zu absorbieren, und sind für eine Verwendung bei absorbierenden Wegwerfprodukten, wie z. B. Windeln, Inkontinenzprodukten für Erwachsene und Betteinlagen; in Menstruationsartikeln, wie z. B. Damenbinden und Tampons; und in anderen absorbierenden Wegwerfprodukten, wie z. B. Wischtüchern, Lätzchen, Wundverbänden und Operationsumhängen oder -tüchern geeignet. Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung in einem anderen Aspekt ein absorbierendes Wegwerfprodukt, das eine absorbierende Struktur, wie hier beschrieben, umfasst.
Die Verwendung der beschriebenen absorbierenden Strukturen in absorbierenden Wegwerfprodukten ermöglicht die Bildung eines absorbierenden Wegwerfproduktes, das in der Lage ist, eine abgegebene Flüssigkeit rasch aufzunehmen, und wobei das absorbierende Wegwerfprodukt dennoch dünn ist.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein absorbierendes Wegwerfprodukt bereit gestellt, wobei das absorbierende Wegwerfprodukt eine flüssigkeitsdurchlässige Vorderschicht, eine Unterlaggschicht, die an der Vorderschicht befestigt ist, und eine absorbierende Struktur umfasst, die zwischen der Vorderschicht und der Unterlagsschicht angeordnet ist.
Obwohl eine Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit der Verwendung einer absorbierenden Struktur in einer Babywindel beschrieben wird, versteht es sich von selbst, dass die absorbierende Struktur gleichermaßen für eine Verwendung in anderen absorbierenden Wegwerfprodukten geeignet ist, die Fachleuten bekannt sind.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung stellt 1 eine Wegwerfwindel 11 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Wegwerfwindel 11 umfasst eine Unterlagsschicht 12, eine Vorderschicht 14 und eine absorbierende Struktur 16, die zwischen der Unterlagsschicht 12 und der Vorderschicht 14 angeordnet ist. Die absorbierende Struktur 16 ist eine absorbierende Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fachleute kennen Materialien, die für eine Verwendung als Vorderschicht und Unterlagsschicht geeignet sind. Beispiele für Materialien, die für eine Verwendung als Vorderschicht geeignet sind, sind flüssigkeitsdurchlässige Materialien, wie z. B. spinngebundenes Polypropylen oder Polyethylen mit einem Flächengewicht von etwa 15 bis etwa 25 Gramm pro Quadratmeter. Beispiele für Materialien, die für eine Verwendung als Unterlagsschicht geeignet sind, sind flüssigkeitsundurchlässige Materialien, wie z. B. Polyolefinfilme, sowie dampfdurchlässige Materialien, wie z. B. mikroporöse Polyolefinfilme. Absorbierende Produkte und Strukturen gemäß allen Aspekten der vorliegenden Erfindung werden während der Verwendung im Allgemeinen mehreren Einwirkungen einer Körperflüssigkeit ausgesetzt. Dementsprechend sind die absorbierenden Produkte und Strukturen erwünschterweise in der Lage, mehrere Einwirkungen von Körperflüssigkeiten in Mengen zu absorbieren, denen die absorbierenden Produkte und Strukturen während der Verwendung ausgesetzt sind. Die Einwirkungen sind im Allgemeinen durch einen Zeitraum voneinander getrennt.
Absorbierende Strukturen, die Fasern umfassen, weisen im Allgemeinen Poren oder Kapillaren zwischen den Fasern auf, die verwendet werden, um eine Flüssigkeit, die mit der absorbierenden Struktur in Kontakt kommt, aufzunehmen, zu verteilen und zu lagern.
Allerdings sind viele Stapelfasern, wie z. B. Zellstofffasern, nicht sehr steif und weisen keine sehr gute Elastizität oder Einheit auf, wenn sie mit einer Flüssigkeit benetzt werden. Es ist heraus gefunden worden, dass absorbierende Strukturen, die Fasern umfassen, die im Wesentlichen aus Stapelfasern, wie z. B. Zellstofffasern, bestehen, bei ausreichender Sättigung mit einer Flüssigkeit im Allgemeinen sehr biegsam werden und auf eine weniger dicke Struktur mit höherer Dichte zusammen fallen. Ein solches Zusammenfallen der absorbierenden Struktur führt im Allgemeinen zu einer Abnahme der durchschnittlichen Porengröße zwischen den Stapelfasern sowie zu einer Abnahme des gesamten Porenvolumens der absorbierenden Struktur. Solche Abnahmen führen im Allgemeinen dazu, dass die Flüssigkeit, mit der das Absorbens in Berührung gekommen ist, aus der absorbierenden Struktur ausläuft, da die absorbierende Struktur im Allgemeinen eine verringerte Kapazität für die Flüssigkeit aufweist. Die absorbierende Struktur weist auch im Allgemeinen eine verringerte Fähigkeit auf, die Flüssigkeit so rasch aufzusaugen, wie die Flüssigkeit mit der absorbierenden Struktur in Berührung kommt. Außerdem weist die absorbierende Struktur im Allgemeinen eine verringerte Fähigkeit auf, die Flüssigkeit innerhalb der absorbierenden Struktur zu übertragen oder zu verteilen.
Darüber hinaus verliert eine solche absorbierende Struktur, die Fasern umfasst, die im Wesentlichen aus Stapelfasern, wie z. B. Zellstoffasern, besteht, im Allgemeinen ihre Einheit, wenn sie mit einer Flüssigkeit benetzt wird. Ein solcher Verlust der Einheit in der absorbierenden Struktur führt im Allgemeinen dazu, dass die absorbierende Struktur aufeinander fällt und ohne die Verwendung von umgebenden Materialien, wie z. B. einer Tissuehüllenschicht, schwierig in der Handhabung ist.
Die vorliegende Erfindung geht durch Hinzufügen einer Menge an Bindemittelfaser zu der absorbierenden Struktur an diese Probleme heran. Es ist herausgefunden worden, dass die Zugabe der Bindemittelfaser zu der absorbierenden Struktur der absorbierenden Struktur Einheit verleiht, sowohl wenn die absorbierende Struktur in einem trockenen Zustand ist als auch wenn das Absorbens in einem 100 Prozent flüssigkeitsgesättigten Zustand ist. Das ermöglicht eine viel leichtere Handhabung der absorbierenden Struktur und hilft zu verhindern, dass die absorbierende Struktur während der Handhabung und während der Verwendung auseinander fällt, insbesondere wenn die absorbierende Struktur nass ist. Die Einheit eines Materials kann durch die Zugfestigkeit des Materials quantifiziert werden, die die Kohäsionskraft des Materials repräsentiert. Als solches repräsentiert die Zugfestigkeit eines Materials die maximale Belastung, die auf das Material ausgeübt werden kann, bevor das Material auseinander reißt oder mit anderen Worten kohäsiv versagt. Eine Zugfestigkeit, die zu gering ist, bedeutet im Allgemeinen, dass ein Material keine sehr gute Einheit aufweist und leicht auseinander fällt, insbesondere, wenn es mit Flüssigkeit gesättigt ist.
Wie Fachleute anerkennen werden, kann ein Material, wie z. B. eine absorbierende Struktur, eine verhältnismäßig geringere Menge an Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, im Material vor der Verwendung einschließen. Zum Beispiel kann eine solche Flüssigkeit aus der Luftfeuchtigkeit durch die absorbierende Struktur absorbiert werden. Eine solche absorbierende Struktur soll für die Zwecke der vorliegenden Erfindung dennoch als in einem trockenen Zustand betrachtet werden. Daher soll, wie hier verwendet, der "trockene Zustand" eines Materials repräsentieren, dass das Material eine Menge an Flüssigkeit umfasst, die geeigneterweise kleiner als 5 Gewichtsprozent, mehr geeignet weniger als 3 Gewichtsprozent und am meisten geeignet weniger als 1 Gewichtsprozent ist, bezogen auf das Gesamtgewicht des Materials.
Wie hier verwendet soll der "100 Prozent flüssigkeitsgesättigte Zustand" eines Materials repräsentieren, dass das Material eine Menge an Flüssigkeit umfasst, die etwa 100 Prozent der absoluten flüssigkeitsgesättigten Rückhaltekapazität des Materials entspricht.
Es wird angestrebt, dass die absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung einen Zugfestigkeitswert in einem trockenen Zustand aufweist, der wenigstens 50 Prozent größer, geeigneterweise wenigstens 100 Prozent größer, mehr geeignet wenigstens 250 Prozent größer und am meisten geeignet wenigstens 400 Prozent größer ist als der Zugfestigkeitswert, den eine ansonsten im Wesentlichen identische absorbierende Struktur ohne irgendeine benetzbare Bindemittelfaser in einem trockenen Zustand aufweist.
Es wird auch angestrebt, dass die absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung einen Zugfestigkeitswert in einem trockenen Zustand aufweist, der wenigstens 400 Pond (Grams Force), geeigneterweise wenigstens 500 Pond, mehr geeignet wenigstens 750 Pond und am meisten geeignet wenigstens 1000 Pond beträgt.
Es wird angestrebt, dass die absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung einen Zugfestigkeitswert in einem 100 Prozent flüssigkeitsgesättigten Zustand aufweist, der wenigstens 50 Prozent größer, geeigneterweise wenigstens 100 Prozent größer, mehr geeignet wenigstens 250 Prozent größer und am meisten geeignet wenigstens 400 Prozent größer ist als der Zugfestigkeitswert, den eine ansonsten im Wesentlichen identische absorbierende Struktur ohne irgendeine benetzbare Bindemittelfaser in einem 100 Prozent flüssigkeitsgesättigten Zustand aufweist.
Es wird auch angestrebt, dass die absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung einen Zugfestigkeitswert in einem 100 Prozent flüssigkeitsgesättigten Zustand aufweist, der wenigstens 400 Pond, geeigneterweise wenigstens 500 Pond, mehr geeignet wenigstens 750 Pond und am meisten geeignet wenigstens 1000 Pond aufweist.
Es ist auch herausgefunden worden, dass die Zugabe der Bindemittelfaser zu der absorbierenden Struktur dabei hilft, ein Zusammenfallen der Kapillar- oder Porenstruktur der absorbierenden Struktur zu verhindern, wenn die absorbierende Struktur nass ist. Das hilft, das Porenvolumen der absorbierenden Struktur im Wesentlichen zu erhalten, wenn die absorbierende Struktur mit Flüssigkeit gesättigt wird. Die Notwendigkeit, das Porenvolumen der absorbierenden Struktur zu erhalten, wird in verhältnismäßig dünnen wegwerfbaren absorbierenden Strukturen, wie z. B. Windeln, noch wichtiger, wo die absorbierende Struktur ein verhältnismäßig kleines Porenvolumen am Anfang aufweist, und jeder Anstieg an Porenvolumen, der durch das Quellen eines Hydrogel bildenden Polymermaterials mit Flüssigkeit entsteht, sollte nicht auf Grund des Zusammenfallens der Stapelfasern verloren gehen. Die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Zusammenfallen der Kapillar- oder Porenstruktur der absorbierenden Struktur kann durch den Kompressionswiderstand der absorbierenden Struktur quantifiziert werden. Wie hier verwendet soll der Kompressionswiderstand eines Materials das Gegenteil der Veränderung der Dicke in Millimetern des Materials repräsentieren, wenn es einem Druck ausgesetzt wird. Der Kompressionswiderstandswert (Compression Resistance value) eines Materials kann gemäß dem hier enthaltenen Abschnitt Testverfahren gemessen werden.
Insbesondere wird angestrebt, dass die absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung einen Kompressionswiderstandswert aufweist, der wenigstens 25 Prozent, geeigneterweise wenigstens 30 Prozent größer, mehr geeignet wenigstens 50 Prozent größer und am meisten geeignet wenigstens 100 Prozent größer ist als der Kompressionswiderstandswert, den eine ansonsten im Wesentlichen identische absorbierende Struktur ohne irgendeine benetzbare Bindemittelfaser aufweist, wobei der Kompressionswiderstandswert das Gegenteil der Veränderung der Dicke einer absorbierenden Struktur repräsentiert, wenn sie einem Druck von 3,45 kPa (0,5 Pfund pro Quadratinch) ausgesetzt wird verglichen mit der Dicke der absorbierenden Struktur, wenn sie nicht dem Druck ausgesetzt ist.
Es wird auch angestrebt, dass die absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung einen Kompressionswiderstandswert aufweist, der wenigstens 0,15/Millimeter, geeigneterweise wenigstens 0,17/Millimeter, mehr geeignet wenigstens 0,19/Millimeter und am meisten geeignet wenigstens 0,25/Millimeter beträgt.
Es ist auch heraus gefunden worden, dass die Widerstandsfähigkeit gegen Zusammenfallen der absorbierenden Struktur der vorliegenden Erfindung im nassen Zustand dabei hilft, die Durchlässigkeit in Z- Richtung der absorbierenden Struktur zu verbessern, wenn die absorbierende Struktur mit Flüssigkeit gesättigt wird. Im Allgemeinen ist herausgefunden worden, dass die absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung verbesserte Durchlässigkeit in Z-Richtung bei Flüssigkeitssättigung im Vergleich zu einer ansonsten im Wesentlichen identischen absorbierenden Struktur aufweisen, die keine benetzbare Bindemittelfaser umfassen. Wie hier verwendet soll die "Durchlässigkeit in Z-Richtung" eines Materials die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen Flüssigkeitsfluss durch die Tiefe des Materials repräsentieren. Im Allgemeinen ist die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen Flüssigkeitsfluss in Z-Richtung eines Materials oder mit anderen Worten durch die Dicke eines Materials umso kleiner, je höher der Durchlässigkeitswert in Z-Richtung des Materials ist. Ebenso ist die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen Flüssigkeitsfluss in Z-Richtung eines Materials umso größer, je niedriger der Durchlässigkeitswert in Z-Richtung des Materials ist.
Insbesondere ist herausgefunden worden, dass die absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung einen Durchlässigkeitswert in Z-Richtung bei 60 Prozent Sättigung aufweisen, der nicht kleiner ist als geeigneterweise wenigstens 20 Prozent größer als, mehr geeignet wenigstens 25 Prozent größer als und am meisten geeignet wenigstens 30 Prozent größer als der Durchlässigkeitswert in Z-Richtung der absorbierenden Struktur bei 30 Prozent Sättigung. Das steht im Gegensatz zu einer ansonsten im wesentlichen identischen absorbierenden Struktur ohne irgendeine benetzbare Bindemittelfaser, die im Allgemeinen einen Durchlässigkeitswert in Z-Richtung bei 60 Prozent Sättigung aufweist, der viel kleiner ist als der Durchlässigkeitswert in Z-Richtung bei 30 Prozent Sättigung.
Die absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung weist erwünschterweise einen Durchlässigkeitswert in Z-Richtung bei 60 Prozent Sättigung auf, der wenigstens 493,5 × 10^–9 cm² (50 Darcy), vorteilhafterweise wenigstens 740,25 × 10^–9 cm² (75 Darcy), geeigneterweise wenigstens 987 × 10^–9 cm² (100 Darcy), mehr geeignet wenigstens 1480 × 10^–9 cm² (150 Darcy) und am meisten geeignet wenigstens 1974 × 10^–9 cm² (200 Darcy) beträgt. Darcy ist eine Einheit, die die Durchlässigkeit eines porösen Materials repräsentiert und etwa 9,87 × 10^–9 Quadratzentimetern entspricht.
Die absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung weist erwünschterweise einen Durchlässigkeitswert in Z-Richtung in einem trockenen Zustand auf, der wenigstens 148 × 10^–9 cm² (15 Darcy), geeigneterweise wenigstens 197 × 10^–9 cm² (20 Darcy), mehr geeignet wenigstens 247 × 10^–9 cm² (25 Darcy) und am meisten geeignet wenigstens 296 × 10^–9 cm² (30 Darcy) beträgt.
Wie hier verwendet soll die "absolute flüssigkeitsgesättigte Rückhaltekapazität" einer absorbierenden Struktur die maximale Menge an Flüssigkeit repräsentieren, die die absorbierende Struktur halten kann, wenn eine ausreichende Menge an Zeit gegeben ist, um 100 Prozent Sättigung zu erreichen, und wenn ein von außen ausgeübter Druck von 3,45 kPa (0,5 psi) auf die gesättigte Struktur ausgeübt wird. Daher sollen, wie hier verwendet, "60 Prozent Sättigung", "30 Prozent Sättigung" und andere verwandete Ausdrücke repräsentieren, dass ein Material mit einer bestimmten Menge an Flüssigkeit gesättigt worden ist, bezogen auf die absolute flüssigkeitsgesättigte Rückhaltekapazität des Materials.
Die absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung weisen geeigneterweise eine bestimmte flüssigkeitsgesättigte Rückhaltekapazität in Gramm absorbierter Flüssigkeit zu Gramm absorbierender Struktur von 8 g/g bis 40 g/g, vorteilhafterweise von 10 g/g bis 35 g/g und noch vorteilhafter von 15 g/g bis 30 g/g auf.
Die absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung weisen geeigneterweise ein Flächengewicht von 100 Gramm pro Quadratmeter (g/m²) bis 1000 g/m², vorteilhafterweise 200 g/m² bis 800 g/m² und noch vorteilhafter von 300 g/m² bis 700 g/m² auf.
Die absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung weisen geeigneterweise eine Dichte von 0,03 Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³) bis 0,5 g/cm³, vorteilhafterweise von 0,05 g/cm³ bis 0,45 g/cm³ und noch vorteilhafter von 0,08 g/cm³ bis 0,4 g/cm³ auf.
TESTVERFAHREN
Flüssigkeitsgesättigte Rückhaltekapazität
Die flüssigkeitsgesättigte Rückhaltekapazität wird wie folgt bestimmt. Das zu testende Material, das einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 7 Gewichtsprozent aufweist, wird gewogen und in eine übermäßige Menge einer 0,9 Gewichtsprozent wässrigen Salzlösung bei Raumtemperatur (etwa 23°C) eingetaucht. Das zu testende Material bleibt etwa 20 Minuten eingetaucht. Nach dem Eintauchen für 20 Minuten wird das Material 31 entnommen und unter Bezugnahme auf 5 auf ein TEFLON^TM-beschichtetes Glasfaser-Siebgewebe mit 0,25 Inch (0,6 cm) Öffnungen gegeben (im Handel erhältlich von Taconic Plastics Inc., Petersburg, N.Y.), das wiederum auf einen Vakuumkasten 30 gestellt wird und mit einem flexiblen Gummidammmaterial 32 bedeckt wird. Ein Vakuum von etwa 0,5 Pfund pro Quadratinch (etwa 3,5 Kilopascal) wird auf dem Vakuumkasten für einen Zeitraum von etwa 5 Minuten erzeugt zum Beispiel unter Verwendung eines Vakuummeters 36 und einer Vakuumpumpe 38. Das Material, das getestet wird, wird dann von dem Siebgewebe entfernt und gewogen. Die Menge an Flüssigkeit, die durch das Material, das getestet wird, gehalten wird, wird durch Subtrahieren des Trockengewichtes des Materials vom Nassgewicht des Materials (nach dem Anlegen des Vakuums) bestimmt und wird als absolute flüssigkeitsgesättigte Rückhaltekapazität in Gramm gehaltener Flüssigkeit angegeben. Wenn gewünscht kann das Gewicht der gehaltenen Flüssigkeit auf Flüssigkeitsvolumen umgerechnet werden durch Verwendung der Dichte der Testflüssigkeit und wird als flüssigkeitsgesättigte Rückhaltekapazität in Millilitern gehaltener Flüssigkeit angegeben. Für relative Vergleiche kann dieser Wert der absoluten flüssigkeitsgesättigten Rückhaltekapazität durch das Gewicht des Materials 31 dividiert werden, um die spezifische flüssigkeitsgesättigte Rückhaltekapazität in Gramm gehaltener Flüssigkeit pro Gramm getesteten Materials zu ergeben. Wenn Material, wie z. B. Hydrogel bildendes Polymermaterial oder -faser, durch das Glasfaser-Siebgewebe gezogen wird, während es sich auf dem Vakuumkasten befindet, sollte ein Siebgewebe mit kleineren Öffnungen verwendet werden. Als Alternative kann ein Stück eines Teebeutels oder eines ähnlichen Materials zwischen dem Material und dem Siebgewebe angeordnet werden, und der Endwert kann auf die Flüssigkeit, die durch das Teebeutel- oder ähnliche Material gehalten wird, angepasst werden.
Kompressionswiderstand
Eine rechteckige Probe mit einer Breite von 10,2 cm (4 Inch), einer Länge von 15,2 cm (6 Inch), einer Dicke von 0,43 cm (0,17 Inch) und einem Flächengewicht von 700 Gramm pro Quadratmeter wird genommen und gewogen. Sie wird in ein Bad aus 0,9 Gewichtsprozent wässriger Salzlösung gelegt und 20 Minuten dort gelassen. Am Ende dieser Zeit ist die Probe im Wesentlichen vollständig gesättigt. Die Dicke der Probe wird unter Verwendung eines Volumenmessgerätes gemessen, erhältlich zum Beispiel von Mitutoyo, Japan (Model Number ID-1050ME). Die Probe wird dann auf einen Vakuumkasten gelegt und mit einem Gummidamm bedeckt in einem Vorgang ähnlich wie beim Testverfahren für die flüssigkeitsgesättigte Rückhaltekapazität. Ein Vakuum wird für 5 Minuten angelegt, das einem Druck von 3,45 kPa (0,5 Pfund pro Quadratinch (psi)) entspricht. Dann wird die Probe entfernt und die Dicke der Probe wird mit demselben Volumenmessgerät gemessen. Kompressionswiderstand, definiert als Kraft auf die Probe dividiert durch die Arbeit, die auf der Probe verrichtet wird, ist gleich dem Gegenteil der Veränderung der Dicke (in Millimeter) der Probe bei dem gegebenen Druck. Daher ist bei einem Druck von 3,45 kPa (0,5 psi): Kompressionswiderstand = 1/(Dicke bei 0 kPa (0 psi) – Dicke bei 3,45 kPa (0,5 psi)).
Zugfestigkeit
Die Zugfestigkeit eines Materials wird unter Verwendung eines Zugfestigkeitstesters bewertet, wie z. B. eines Models 4201 Instron mit Microcon II von der Instron Corporation, Canton MA. Die Vorrichtung wird kalibriert durch Anordnen eines 100 Gramm Gewichtes in der Mitte der oberen Klammer, senkrecht auf die Klammer und frei hängend. Die verwendete Zugzelle ist eine elektrisch kalibrierende, selbst erkennende 5 Kilogramm Kraftmessdose. Das Gewicht wird dann auf dem Microcon Anzeigefenster angezeigt. Das Verfahren wird in einem Raum mit Standardbedingungsatmosphäre durchgeführt, wie z. B. bei einer Temperatur von etwa 23°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50 Prozent.
Eine rechteckige Probe mit 5,08 cm (2 Inch) mal 15,2 cm (6 Inch) wird gewogen und es wird Druck auf die Probe ausgeübt, um eine gewünschte Dichte zu erreichen. Die trockene Probe wird dann in die druckluftbetriebenen Griffe (Klammern) mit 2,54 cm (1 Inch) mal 7,62 cm (3 Inch) gummibeschichteten Griffflächen gegeben. Die Einstellungslänge beträgt etwa 10,2 cm (4 Inch) und die Laufholmgeschwindigkeit beträgt 250 mm/Minute. Die Laufholmgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich die obere Klammer nach oben bewegt und die Probe zieht, bis sie reißt. Der Zugfestigkeitswert ist die maximale Belastung beim Reißen, aufgezeichnet in Gramm Kraft, die erforderlich ist, um die Probe zu beeinträchtigen oder zu zerreißen. Die Zugfestigkeit wird sowohl im trockenen Zustand als auch in einem 100 Prozent flüssigkeitsgesättigten Zustand bewertet. Die Zugfestigkeit für das Material in einem 100 Prozent flüssigkeitsgesättigten Zustand wird ermittelt durch Anordnen einer trockenen Probe in den Klammern der Testvorrichtung und Benetzen der Probe mit einer erforderlichen Menge an 0,9% Salzlösung, wie durch die absolute flüssigkeitsgesättigte Rückhaltekapazität des Materials bestimmt. Ein Zeitraum von 10 Minuten wird gewährt, damit die Probe ins Gleichgewicht kommt. Dann wird der Test wiederholt wie oben bei der Probe im trockenen Zustand.
Zugfestigkeit = höchste Belastung beim Reißen (in Pond (Grams Force))
Durchlässigkeit in Z-Richtung
Eine runde Probe mit 7,62 cm (3 Inch) Durchmesser wird zuerst geschnitten unter Verwendung eines Gesenkschneiders. Die Dichte der Probe wird berechnet durch Bestimmen ihres Gewichtes und ihrer Dicke. Die Vorrichtung besteht aus einem oberen Zylinder und einem unteren Zylinder. Der untere Zylinder weist einen Kolben auf, der mit Mineralöl gefüllt ist bis nahe zum Rand (etwa 1 cm unterhalb der Oberkante). Die Unterseite des Kolbens im unteren Zylinder ist mit einem Druckwandler verbunden, wie z. B. einem Shaevitz Model Nr. P3061-50. Der Kolben ist mit einer präzisionsbetriebenen Schraube verbunden, die mit einem geschwindigkeitsgesteuerten Motor, wie z. B. einem Velmex Unislide (Model Nr. 4036 W1J), verbunden ist, der den Kolben mit einer erforderlichen Geschwindigkeit (2 Zentimeter/Minute) aufwärts oder abwärts bewegt. Der Druckwandler ist mit einem Computer verbunden, der den Druck aus dem Wandler als Pascal/Volt aufzeichnet. Ein typischer Versuchsablauf besteht aus dem Legen der Probe auf ein Drahtsiebgewebe auf den unteren Zylinder. Der obere hohle Zylinder wird dann auf den unteren Zylinder geschraubt, um die Probe während des Versuchs an der Stelle zu halten. Zuerst wird das Mineralöl im Kolben des unteren Zylinders nach oben durch die Probe bewegt mit einer Geschwindigkeit von 2 Zentimetern/Minute für etwa zwei Minuten, bis die gesamte Luft in der Probe verdrängt ist und die Probe mit Mineralöl gesättigt ist. Nach der Sättigung kann das System ins Gleichgewicht kommen durch eine gemessene Pausenzeit von 20 Sekunden. Der Druck, der vom Computer zu dieser Zeit aufgezeichnet wird, ist der Basisdruck. Dann wird das Mineralöl wieder nach oben durch die Probe bewegt mit 2 Zentimetern/Minute, und der maximale Druck wird vom Computer aufgezeichnet. Die Differenz zwischen dem Basisdruck und dem maximalen Druck ist Delta P (in Dyn pro Quadratzentimeter). Die Probe wird dann herausgenommen. Die Viskosität von Mineralöl ist bekannt als 0,006 Pa·s (6 Centipoise) bei 23°C. Unter Verwendung der Darcy-Formel wird dann die Durchlässigkeit "K" wie folgt berechnet: K = (Viskosität) × (Geschwindigkeit) × (Dicke der Probe/Delta P)
Dabei ist Viskosität die Viskosität der Flüssigkeit (in Pa·s (Centipoise)), die Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit des Mineralöls (in Zentimeter pro Sekunde) und die Dicke ist die Dicke der Probe (in Zentimeter).
K wird, wie hier verwendet, als Durchlässigkeitswert in Z-Richtung bezeichnet. Das wäre der Durchlässigkeitswert in Z-Richtung für eine Probe bei etwa 0 Prozent Salzlösungssättigung. Der Versuch wird für Proben mit 30 Prozent und 60 Prozent Sättigung wiederholt, indem jedes Mal eine ähnliche, aber neue Probe genommen wird und ausreichend 0,9% Salzlösung hinzugefügt wird, um eine 30 prozentige oder 60 prozentige Sättigung des Materials zu ergeben. Die erforderliche Menge der Salzlösung wird aus der flüssigkeitsgesättigten Rückhaltekapazität der Probe berechnet.
Beispiel
Es wurden absorbierende Strukturen, umfassend ein Hydrogel bildendes Polymermaterial, eine benetzbare Stapelfaser und eine benetzbare Bindemittelfaser, hergestellt. Für das Hydrogel bildende Polymermaterial wurde ein partielles Natriumsalz eines hochabsorbierenden Materials mit einer vernetzten Polypropensäure verwendet, erhältlich von The Dow Chemical Company unter der Bezeichnung Sharpei AF 65-34. Für die benetzbare Stapelfaser wurde Zelluloseflaum verwendet. Für die benetzbare Bindemittelfaser wurde ein Polypropylen-Homopolymer, das weniger als 2 Gewichtsprozent Stabilisatoren umfasste, erhältlich von Himont U.S.A., Inc. unter der Handelsbezeichnung Valtec Polypropylen-Homopolymerkügelchen, PF-015, kombiniert mit 2 Gewichtsprozent eines internen Benetzungsmittels, erhältlich von PPG Industries Inc. unter der Bezeichnung SF-19 verwendet. Das Benetzungsmittel wurde mit dem Polypropylen gemischt, bevor es zu einer Faser mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 5 μm (Mikron) extrudiert wurde.
Die benetzbare Bindemittelfaser wurde zu einer verschlungenen Verbundbahn schmelzgeblasen, wobei das Hydrogel bildende Polymermaterial in den schmelzgeblasenen Strom zugeführt wurde und die Stapelfaser in die Verbundbahnstruktur mit einer Pickerwalze zugeführt wurde.
Probe 4 war eine Kontrollprobe, die keinerlei benetzbare Bindemittelfaser umfasst. Probe 4 wurde durch ein Luftbildungsverfahren hergestellt, wobei die benetzbaren Stapelfasern und das Hydrogel bildende Polymermaterial durch einen Luftstrom gemischt und dann zu einer Bahn auf einem Vakuumkasten luftabgelegt wurden. Die gebildete Verbundbahn wurde dann mit einem Tissuepapier mit leichtem Flächengewicht eingewickelt, um die Handhabung und das Testen der Probe zu ermöglichen.
Die Mengen für das absolute und relative Flächengewicht, die von den verschiedenen Materialien für verschiedene Proben verwendet wurden, sind in Tabelle 1 angegeben. Die Flächengewichtsmengen sind in Gramm pro Quadratmeter (g/m²) gebildete absorbierende Struktur angegeben. Die anfängliche trockene Dichte jedes Probenmaterials betrug etwa 0,17 Gramm pro Kubikzentimeter.
Die Proben wurden auf flüssigkeitsgesättigte Rückhaltekapazität, Kompressionswiderstand, Zugfestigkeit und Durchlässigkeit in Z-Richtung bewertet gemäß den hier beschriebenen Verfahren. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 beschrieben.
TABELLE 1

Claims

Absorbierende Struktur, umfassend: a. 20 bis 65 Gewichtsprozent hochabsorbierendes Polymermaterial; b. 25 bis 70 Gewichtsprozent benetzbare Stapelfaser; und c. mehr als 7 bis 40 Gewichtsprozent benetzbare Bindemittelfaser aus einem hydrophilen Polypropylenmaterial, umfassend eine Polypropylenkomponente und eine hydrophilisierende Polymerkomponente, wobei die Polymerkomponente mit der Polypropylenkomponente polymerisiert ist, wobei die Bindemittelfaser so wirkt, dass sie eine zusammengesetzte Bahn bildet, wenn die Bindemittelfaser in ihrer endgültigen Form in der absorbierenden Struktur ist; wobei alle Gewichtsprozentanteile auf das Gesamtgewicht des hochabsorbierenden Polymermaterials, der benetzbaren Stapelfaser und der benetzbaren Bindemittelfaser in der absorbierenden Struktur bezogen sind, wobei die absorbierende Struktur einen Durchlässigkeitswert in Z-Richtung (Z-Direction Permeability value) bei 60 Prozent Sättigung aufweist, der nicht kleiner ist als der Durchlässigkeitswert in Z-Richtung der absorbierenden Struktur bei 30 Prozent Sättigung, wobei die absorbierende Struktur einen Durchlässigkeitswert in Z-Richtung bei 60 Prozent Sättigung aufweist, der größer als 987 × 10^–9 cm² (100 Darcy) ist, und wobei die absorbierende Struktur einen Kompressionswiderstandswert (Compression Resistance value) aufweist, der wenigstens 0,15/Millimeter ist.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1, umfassend 25 bis 60 Gewichtsprozent hochabsorbierendes Polymermaterial.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1, wobei das hochabsorbierende Polymermaterial ein Polyakrylatmaterial ist.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1, umfassend 30 bis 65 Gewichtsprozent benetzbare Stapelfaser.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1, wobei die benetzbare Stapelfaser eine Faserlänge von 0,1 bis 15 Zentimeter aufweist.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1, wobei die benetzbare Stapelfaser ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Zellulosefasern, Textilfasern und synthetischen Polymerfasern.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1, wobei die benetzbare Stapelfaser Zellstofffaser ist.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1, umfassend 8 bis 35 Gewichtsprozent benetzbare Bindemittelfaser.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 8, umfassend 10 bis 30 Gewichtsprozent benetzbare Bindemittelfaser.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1, wobei die benetzbare Bindemittelfaser eine schmelzgeblasene Faser ist, die ein Polyolefin umfasst.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1, wobei die absorbierende Struktur eine Fasermatrix umfasst, die die benetzbare Bindemittelfaser umfasst, wobei die Fasermatrix die benetzbare Stapelfaser und das hochabsorbierende Polymermaterial restringiert.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1, wobei die absorbierende Struktur einen Durchlässigkeitswert in Z-Richtung bei 60 Prozent Sättigung aufweist, der wenigstens 20 Prozent größer ist als der Durchlässigkeitswert in Z-Richtung der absorbierenden Struktur bei 30 Prozent Sättigung.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 12, wobei die absorbierende Struktur einen Durchlässigkeitswert in Z-Richtung bei 60 Prozent Sättigung aufweist, der wenigstens 25 Prozent größer ist als der Durchlässigkeitswert in Z-Richtung der absorbierenden Struktur bei 30 Prozent Sättigung.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1, wobei die absorbierende Struktur einen Kompressionswiderstandswert aufweist, der wenigstens 25 Prozent größer ist als der Kompressionswiderstandswert, den eine ansonsten im Wesentlichen identische absorbierende Struktur ohne irgendeine benetzbare Bindemittelfaser aufweist.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1, wobei die absorbierende Struktur einen Zugfestigkeitswert in einem trockenen Zustand aufweist, der wenigstens 50 Prozent größer ist als der Zugfestigkeitswert, den eine ansonsten im Wesentlichen identische absorbierende Struktur ohne irgendeine benetzbare Bindemittelfaser in einem trockenen Zustand aufweist, und wobei die absorbierende Struktur einen Zugfestigkeitswert in einem 100 Prozent flüssigkeitsgesättigten Zustand aufweist, der wenigstens 50 Prozent größer ist als der Zugfestigkeitswert, den eine ansonsten im Wesentlichen identische absorbierende Struktur ohne irgendeine benetzbare Bindemittelfaser in einem 100 Prozent flüssigkeitsgesättigten Zustand aufweist.
Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1, wobei die absorbierende Struktur einen Zugfestigkeitswert in einem trockenen Zustand aufweist, der wenigstens 400 Pond (Grams Force) ist, und wobei die absorbierende Struktur einen Zugfestigkeitswert in einem 100 Prozent flüssigkeitsgesättigten Zustand aufweist, der wenigstens 400 Pond (Grams Force) ist.
Absorbierende Struktur, umfassend: a. 25 bis 60 Gewichtsprozent hochabsorbierendes Polymermaterial; b. 30 bis 65 Gewichtsprozent benetzbare Zellstofffaser; und c. 8 bis 35 Gewichtsprozent benetzbare schmelzgeblasene Bindemittelfaser aus einem hydrophilen Polypropylenmaterial, das eine Polypropylenkomponente und eine hydrophilisierende Polymerkomponente umfasst, wobei die Polymerkomponente mit der Polypropylenkomponente polymerisiert ist, wobei die Bindemittelfaser so wirkt, dass sie eine zusammengesetzte Bahn bildet, wenn die Bindemittelfaser in ihrer endgültigen Form in der absorbierenden Struktur ist; wobei alle Gewichtsprozentanteile auf das Gesamtgewicht des hochabsorbierenden Polymermaterials, der benetzbaren Zellstofffaser und der benetzbaren schmelzgeblasenen Faser in der absorbierenden Struktur bezogen sind, wobei die absorbierende Struktur einen Durchlässigkeitswert in Z-Richtung bei 60 Prozent der Durchlässigkeitswert in Z-Richtung der absorbierenden Struktur bei 30 Prozent Sättigung, wobei die absorbierende Struktur einen Durchlässigkeitswert in Z-Richtung bei 60 Prozent Sättigung aufweist, der größer als 740,25 × 10^–9 cm² (75 Darcy) ist, wobei die absorbierende Struktur einen Zugfestigkeitswert in einem trockenen Zustand aufweist, der wenigstens 50 Prozent größer ist als der Zugfestigkeitswert, den eine ansonsten im Wesentlichen identische absorbierende Struktur ohne irgendeine benetzbare Bindemittelfaser in einem trockenen Zustand aufweist, und wobei die absorbierende Struktur einen Zugfestigkeitswert in einem 100 Prozent flüssigkeitsgesättigten Zustand aufweist, der wenigstens 50 Prozent größer ist als der Zugfestigkeitswert, den eine ansonsten im Wesentlichen identische absorbierende Struktur ohne irgendeine benetzbare Bindemittelfaser in einem 100 Prozent flüssigkeitsgesättigten Zustand aufweist.
Absorbierendes Wegwerfprodukt, umfassend: eine flüssigkeitsdurchlässige Vorderschicht, eine Unterlagsschicht und eine absorbierende Struktur gemäß einem der Ansprüche 1–17, die zwischen der Vorderschicht und der Unterlagsschicht angeordnet ist.