DE69616089T3

DE69616089T3 - Absorbierende Struktur mit Zonen, die von einer, aus hydrogelbildendes Polymermaterial ununterbrochenen Schicht umgeben sind

Info

Publication number: DE69616089T3
Application number: DE69616089T
Authority: DE
Inventors: Ann Nancy HAYNES; Alfred Gerald YOUNG
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1996-01-11
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2016-12-19
Also published as: ES2162130T5; DE69616089D1; AU1430397A; ES2162130T3; JP3234234B2; WO1997025013A1; CA2242764C; EP0873101B1; CN1213957A; EP0873101A1; ZA9727B; US5941862A; EP0873101B2; JPH11503954A; KR19990077152A; MX245227B; DE69616089T2; CA2242764A1; MX9805623A; BR9612399A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Entwicklung hoch absorbierender Elemente für die Verwendung als Einwegwindeln, Inkontinenzeinlagen für Erwachsene, Slips und Menstruationsprodukte, wie Damenbinden, sind das Subjekt eines beachtlichen kommerziellen Interesses. Eine stark erwünschte Eigenschaft solcher Produkte ist ihre dünne Ausbildung. Beispielsweise sind dünnere Windeln nicht so voluminös beim Tragen, passen besser unter die Kleidung und sind weniger gut zu erkennen. Sie sind auch in der Verpackung kompakter, was es für den Konsumenten leichter macht, die Windeln zu tragen und zu lagern. Die Kompaktheit bei der Verpackung ergibt auch verminderte Verteilungskosten für den Hersteller und Vertreiber, wobei auch weniger Regalplatz pro Windeleinheit im Laden erforderlich ist.
Die Fähigkeit, dünnere absorbierende Artikel, wie Windeln zu liefern, war abhängig von der Fähigkeit, relativ dünne, absorbierende Kerne oder Strukturen, die große Mengen abgegebener Körperflüssigkeiten, insbesondere Urin, aufnehmen und speichern können, entwickeln zu können. Im Hinblick darauf ist der Verwendung gewisser absorbierender Polymere, die oft als "Hydrogele", "Superabsorbtionsstoffe" oder "Hydrocolloidmaterial" bezeichnet werden, eine spezielle Bedeutung zugekommen. Siehe beispielsweise das US-Patent 3,699,103 (Harper et al.), das am 13. Juni 1972 erteilt wurde, und das US-Patent 3,770,731 (Harmon), das am 20. Juni 1972 erteilt wurde, die die Verwendung solcher absorbierender Polymere (nachfolgend als Hydrogel bildende absorbierende Polymere bezeichnet) in absorbierenden Artikeln beschreiben. Tatsächlich ist die Entwicklung dünnerer Windeln die direkte Folge dünnerer absorbierender Kerne gewesen, die den Vorteil der Fähigkeit dieser Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere, große Mengen abgegebener Körperflüssigkeiten zu absorbieren, insbesondere wenn sie in Kombination mit einer Fasermatrix verwendet werden, nutzen. Siehe beispielsweise US-Patent 4,673,402 (Weisman et al.), das am 16. Juni 1987 erteilt wurde, und US-Patent 4,935,022 (Lash et al.), das am 19. Juni 1990 erteilt wurde, die doppellagige Kernstrukturen, die eine Fasermatrix und Hydrogel bildende absorbierende Polymere, die bei der Herstellung dünner, kompakter, nicht voluminöser Windeln nützlich sind, umfassen, beschreiben.
Vor der Verwendung dieser Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere war es allgemeine Praxis, absorbierende Strukturen, wie die, die für eine Verwendung in Kinderwindeln geeignet sind, vollständig aus Holzzellstofflocken (wood pulp fluff) herzustellen. Wenn man die relativ geringe Menge von Flüssigkeit, die durch Holzzellstofflocken bezogen auf die Menge der Flüssigkeit in Gramm, die von einem Gramm Holzzellstofflocken aufgenommen werden kann, aufgenommen wird, berücksichtigt, so war es notwendig, relativ große Mengen der Holzzellstofflocken zu verwenden, was die Verwendung relativ voluminöser, dicker absorbierender Strukturen nötig machte. Die Einführung dieser Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere in solche Strukturen hat die Verwendung von weniger Holzzellstofflocken ermöglicht. Diese Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere sind den Flocken in ihrer Fähigkeit, große Mengen wässriger Körperflüssigkeiten, wie Urin (das heißt mindestens ungefähr 15 g/g) zu absorbieren, überlegen, was die Herstellung kleinerer dünnerer absorbierender Strukturen ermöglicht hat.
Frühere absorbierende Strukturen haben im allgemeinen relativ niedrige Mengen (beispielsweise weniger als ungefähr 50 Gewichtsprozent) dieser Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere enthalten. Siehe beispielsweise das US-Patent 4,834,735 (Alemany et al.), das am 30. Mai 1989 erteilt wurde (vorzugsweise ungefähr 9 bis ungefähr 50% Hydrogel bildende absorbierende Polymere in der Fasermatrix). Es gab mehrere Gründe dafür. Die Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere, die in früheren absorbierenden Strukturen verwendet wurden, hatten im allgemeinen keine Absorptionsrate, die es ihnen gestattet hat, Körperflüssigkeiten, speziell bei einer schwallartigen Abgabe, schnell zu absorbieren. Das hat den Einschluß von Fasern, typischerweise Holzzellstoffasern, notwendig gemacht, damit diese als temporäre Reservoire dienen, um die abgegeben Flüssigkeiten zu halten, bis sie durch die Hydrogel bildende absorbierende Polymere absorbiert werden.
Noch wichtiger war es, daß viele der bekannten Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere eine Gelblockierung zeigten, insbesondere wenn sie in größerem Maß in die absorbierende Struktur eingeschlossen wurde. Eine "Gelblockierung" tritt auf, wenn Teilchen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers befeuchtet werden, und die Teilchen aufquellen, um so eine Flüssigkeitstransport zu anderen Gebieten der absorbierenden Struktur zu verhindern. Das Befeuchten dieser anderen Gebiete der absorbierenden Struktur fand somit in einem sehr langsamen Diffusionsverfahren statt. In der Praxis hat dies bedeutet, daß die Aufnahme von Flüssigkeiten durch die absorbierende Struktur viel langsamer ist, als die Rate, mit der Flüssigkeiten, insbesondere beim schwallartigen Abgeben, abgegeben werden. Ein Auslaufen aus dem absorbierenden Artikel kann auftreten, bevor die Teilchen des Hydrogel bildenden ab sorbierenden Polymers in der absorbierenden Struktur vollständig gesättigt sind, oder bevor die Flüssigkeit hinter die "blockierenden" Teilchen in den Rest der absorbierenden Struktur diffundieren oder gesaugt werden kann. Eine Gelblockierung kann insbesondere dann ein schweres Problem darstellen, wenn die Teilchen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers keine passende Gelfestigkeit aufweisen und sich unter Belastungen deformieren oder spreizen, wenn die Teilchen innerhalb der absorbierten Flüssigkeit aufquellen. Siehe US-Patent 4,834,735 (Alemany et al), das am 30. Mai 1989 erteilt wurde.
Dieses Phänomen der Gelblockierung hat typischerweise die Verwendung eines Fasermatrix, in der die Teilchen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers verteilt sind, notwendig gemacht. Diese Fasermatrix hält die Teilchen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers voneinander getrennt. Diese Fasermatrix liefert auch eine Kapillarstruktur, die es der Flüssigkeit erlaubt, das Hydrogel bildende absorbierende Polymer, das in Gebieten, die entfernt vom Punkt der anfänglichen Flüssigkeitsabgabe liegt, zu erreichen. Siehe US-Patent 4,834,735 (Alemany et al.), das am 30. Mai 1989 erteilt wurde. Das Verteilen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers in einer Fasermatrix in relativ geringen Konzentrationen, um die Gelblockierung zu minimieren oder zu vermeiden, kann jedoch die gesamte Flüssigkeitsspeicherkapazität dünnerer absorbierender Strukturen erniedrigen. Die Verwendung niedriger Konzentrationen dieser Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere beschränkt in gewisser Weise den echten Vorteil dieser Materialien, nämlich ihre Fähigkeit große Mengen von Körperflüssigkeiten pro gegebenem Volumen zu absorbieren und zu speichern. Zusätzlich kann es sein, daß die Teilchen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers in dieser Fasermatrix nicht immobilisiert sind, und daß sie während der Verarbeitung und/oder der Verwendung frei wandern kön nen. Dieses Wandern der Teilchen kann, insbesondere wenn das Hydrogel bildende absorbierende Polymer aufquillt, zur Gelblockierung beitragen.
Ein Verfahren für das Erhöhen der relativen Konzentration des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers besteht darin, eine Lage zwischen zwei anderen Faserlagen auszubilden, beispielsweise eine laminierte Struktur. Siehe beispielsweise das US-Patent 4,600,458 (Kramer et al.), das am 15. Juli 1986 erteilt wurde, und das US-Patent 5,009,650 (Bernardin), das am 23. April 1991 erteilt wurde. Die Faserlagen der früheren Laminatstrukturen wurden oft durch Wasserstoffbindungen als ein Ergebnis des Besprühens der Faserlagen mit Wasser, typischerweise gefolgt von einer Komprimierung, zusammengehalten. Siehe das US-Patent 4,260,443 (Lindsay et al.), das am 7. April 1981 erteilt wurde, das US-Patent 4,360,021 (Stima), das am 23. November 1982 erteilt wurde, und das US-Patent 4,851,069 (Packard et al.), das am 25. Juli 1989 erteilt wurde. Diese früheren Laminatstrukturen wurden auch durch das haftende Verbinden zwischen den Faserlagen oder zwischen den Faserlagen und dem Hydrogel bildenden absorbierenden Polymer zusammengehalten. Siehe US-Patent 4,994,053 (Lang), das am 19. Februar 1991 erteilt wurde (ein Muster eines Haftmittels oder heißschmelzende Filme), und das US-Patent 5,128,082 (Makoui), das am 7. July 1992 erteilt wurde (Latexbeschichtung). Durch das Einkapseln der Teilchen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers zwischen diesen Faserlagen (insbesondere solchen, die durch eine Wasserstoffbindung oder eine Klebstoffbindung zusammen gehalten werden), wird die gesamte Mobilität der Teilchen in der absorbierenden Struktur ebenfalls stark vermindert.
Da das Hydrogel bildende absorbierende Polymer mit Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, kann es zu einem beachtlichen Volumen aufquellen. Dies kann Probleme bei den Laminatstrukturen verursachen, wobei dies insbesondere bei solchen gilt, die hohe Konzentrationen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers enthalten. Die Faserschichten des Laminats können die Fähigkeit des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers, sich auszudehnen, wenn es mit zusätzlicher Flüssigkeit in Kontakt kommt, beschränken, und sie können somit die gesamte Flüssigkeitskapazität der Struktur beschränken. Laminate, die durch Wasserstoffbindungen zusammen gehalten werden, können eine ungenügende Integrität aufweisen, insbesondere dann, wenn die Struktur mit Flüssigkeit gesättigt wird. Klebstoffbindungen, insbesondere wenn der Klebstoff hydrophob ist und/oder das Hydrogel bildende absorbierende Polymer bedeckt, können auch die gesamte Flüssigkeitskapazität der Struktur erniedrigen.
Einige dieser früheren Laminatstrukturen haben die Ausbildung diskreter beabstandeter Taschen von Hydrogel bildenden absorbierenden Polymerteilchen umfaßt. Siehe das US-Patent 4,360,021 (Stima), das am 23. November 1982 erteilt wurde (Unterschicht 13 und Deckschicht 15, die aus einem Gazewatte hergestellt sind, die ausgewählt komprimiert wurde, um Taschen der Hydrogel bildenden absorbierenden Polymerteilchen 24 zu bilden), US-Patent 4,994,053 (Lang), das am 19. Februar 1991 erteilt wurde (ein Muster eines Haftmittels 60, als auch durch Hitze schmelzbarer Filme 68 und 70, um Taschen von Hydrogel bildenden absorbierenden Polymerteilchen 56/58 auszubilden), US-Patent 4,055,180 (Karami), das am 25. Oktober 1977 erteilt wurde (Halteschicht 56, die vorzugsweise ein thermoplastischer Film ist, der mit der Watteschicht 40 durch Hitze verschmolzen wird, um Taschen der Hydrogel bildenden absorbierenden Polymerteilchen 62 zu bilden), und US-Patent 5,149,335 (Kellenberger et al.), das am 22. September 1992 erteilt wurde (die äußere Abdeckung 22, die mit der zur Körperseite weisenden Einlage 24 entlang von Verbindungslinien 28 verbunden wird, um Abteile 30 der Hydrogel bildenden absorbierenden Polymerteilchen 32 zu bilden).
Laminatstrukturen, die diese diskreten Taschen der Teilchen aufweisen, bilden eine im wesentlichen "diskontinuierliche" Lage oder ein Muster des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers. Da das Hydrogel bildende absorbierende Polymer eine diskontinuierliche Lage ist, kann es für die Flüssigkeit schwieriger sein, die diskreten Taschen zu erreichen. Tatsächlich befinden sich in einigen dieser "diskontinuierlichen" Laminatstrukturen die diskreten Taschen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers nicht in direkter Flüssigkeitsverbindung. Darüberhinaus können diese diskreten Taschen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers Vorsprünge ausbilden, die in unerwünschter Weise häßlich wirken und den absorbierenden Artikel für den Träger unbequem machen können.
Insbesondere die PCT-Veröffentlichung WO-A-95/10995 beschreibt ein absorbierendes Material, das eine Vielzahl miteinander verbundener Stränge, die durch Hohlräume getrennt sind, aufweist, wobei die Stränge absorbierende Gelierteilchen umfassen. Dieses Material kann in einem absorbierenden Artikel verwendet werden, der eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht und eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht, die sandwichartig um das absorbierende Material angeordnet sind, umfaßt. In dieser Beziehung können die beiden Schichten, die Oberschicht und die Unterschicht, beide an der absorbierenden Struktur befestigt werden, so daß sie durch die Stränge und die Hohlräume zwischen den Strängen getrennt werden. Sie können auch am Umfang, an dem sie sich über das absorbierende Material hinaus erstrecken, aneinander befestigt werden.
Laminatstrukturen, die auf diskreten Taschen der Hydrogel bildenden absorbierenden Polymerteilchen basieren, ziehen auch keinen großen Vorteil aus irgend einer inhärenten Gelpermeabilität des Hydrogels, das ausgeformt wird, wenn diese absorbierenden Polymere beim Vorhandensein von Körperflüssigkeiten aufquellen. Es wird angenommen, daß wenn ein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer in hohen Konzentrationen in einer absorbierenden Struktur vorhanden ist, und dann aufquillt, um ein Hydrogel unter der Anwendung von Druck auszubilden, die Grenzen des Hydrogels miteinander in Kontakt kommen, und daß die Hohlräume dazwischen in diesem hoch konzentrierten Gebiet im allgemeinen durch das Hydrogel begrenzt werden. Wenn dies auftritt, so wird angenommen, daß die Gelpermeabilitätseigenschaften dieses Gebietes im allgemeinen die Permeabilitätseigenschaften einer Hydrogelzone oder Schicht, die nur aus dem Hydrogel bildenden absorbierenden Polymer aufgebaut ist, widerspiegeln. Dies gestattet es dieser Hydrogelschicht, Flüssigkeiten mit Raten zu transportieren und zu verteilen, die sich stark denen eines Fasergewebes nähern. Hydrogelschichten, die als diskrete, diskontinuierliche Taschen ausgebildet sind, werden, wenn überhaupt, wegen dieser inhärenten Gelpermeabilitätseigenschaften kaum verwendet.
Somit würde es wünschenswert sein, absorbierende Strukturen bereit zu stellen, die (1) hohe Konzentrationen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers aufweisen, (2) die das Hydrogel bildende absorbierende Polymer immobilisieren können, ohne seine Fähigkeit zur Ausdehnung, wenn es mit zusätzlicher Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, einzuschränken, und (3) den Vorteil der inhärenten Gelpermeabilitätseigenschaften des sich ergebenden Hydrogels nutzen können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung liefert eine absorbierende Struktur, die eine erste Schicht, eine zweite Schicht, die neben der ersten Schicht und zu ihr weisend angeordnet ist, umfaßt, wobei mindestens eine der Schichten flüssigkeitsdurchlässig ist. Diese Strukturen weisen auch ein kontinuierliches Gebiet zwischen den ersten und zweiten Schichten auf, das ein Hydrogel ausbildendes Polymer umfaßt, das im wesentlichen gleichförmig in diesem Gebiet verteilt ist. Das kontinuierliche Gebiet umgibt eine Vielzahl voneinander beabstandeter Zonen zwischen den Schichten, wobei diese Zonen im wesentlichen frei vom Hydrogel bildenden absorbierenden Polymer sind. Die ersten und zweiten Schichten werden miteinander verbunden, so daß das Hydrogel bildende absorbierende Polymer im wesentlichen immobilisiert wird, wenn es sich im trockenen Zustand befindet. Vorzugsweise hat das Hydrogel bildende Polymer eine relativ hohe Gelpermeabilität, so daß es eine gelkontinuierliche Flüssigkeitstransportschicht bildet.
Im Gegensatz zu früheren laminierten Strukturen liefern die absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung Raum (das sind die Zonen), der eine Ausdehnung des Hydrogel bildenden Polymers gestattet, wenn dieses aufquillt. Dies gestattet eine vollständigere Verwendung der gesamten Flüssigkeitskapazität des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers. Die Zonen, die im wesentlichen frei vom Hydrogel bildenden absorbierenden Polymer sind, erlauben auch eine ausgewählte Verbindung der Schichten, um eine nasse und eine trockene Integrität zu liefern, ohne die Fähigkeit der absorbierenden Struktur, Flüssigkeiten zu transportieren und zu verteilen, negativ zu beeinflussen.
Im Gegensatz zu den früheren Laminatstrukturen, die diskrete Taschen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers aufweisen, weisen die absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung ein kontinuierliches Gebiet des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers auf. Diese gestattet, daß die sich ergebende kontinuierliche Hydrogelschicht, die ausgebildet wird, den Vorteil aller inhärenten Gelpermeabilitätseigenschaften des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers nutzen kann. Auch die Zonen, die im wesentlichen frei vom Hydrogel bildenden absorbierenden Polymer sind, befinden sich im wesentlichen in Flüssigkeitsverbindung mit diesem kontinuierlichen Gebiet. Somit liefern diese Zonen ein wirksames Medium für das Verteilen der Flüssigkeit zu einer größeren Menge des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers in diesem kontinuierlichen Gebiet, um die gesamte Flüssigkeitskapazität der absorbierenden Struktur besser zu nutzen.
Die absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung sind insbesondere als absorbierende Kerne für eine Vielzahl von Einwegprodukten, die beachtliche Mengen von Körperflüssigkeiten, wie Urin und Wasser in Körperflüssigkeiten, absorbieren können, geeignet. Diese Produkte umfassen Einwegwindeln, Inkontinenzeinlagen für Erwachsene, Inkontinenzkissen für Erwachsene, Damenbinden, Tampons, Trainingshosen und dergleichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer absorbierenden Struktur dar, die Aspekte der vorliegenden Erfindung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
A. Definitionen
Im Zusammenhang mit dieser Erfindung bedeutet der Ausdruck "Fluid" eine "Flüssigkeit".
Der Ausdruck "Körperflüssigkeiten", wie er hier verwendet wird, umfaßt Urin, Menses, vaginale Ausscheidungen und wäßrige Bestandteile von Körperausscheidungen.
Der Ausdruck "Schicht", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf ein Element dessen primäre Abmessung die X-Y Abmessung also seine Länge und Breite ist. Es sollte verständlich sein, daß der Ausdruck "Schicht" nicht notwendigerweise auf einzelne Schichten eines Materials beschränkt ist. Somit kann der Ausdruck "Schicht" Kombinationen mehrerer Lagen oder Gewebe des erforderlichen Typs von Materialien umfassen. Somit umfaßt der Ausdruck "Schicht" die Ausdrücke "Schichten" und "geschichtet".
Die Ausdrücke "Dehnung" und "prozentuale Dehnung", wie sie hier verwendet werden, beziehen sich auf den Grad, in dem eine dehnbare Schicht neben dem Hydrogel bildenden Polymer in mindestens einer Richtung auf eine Verfor mung hin gedehnt werden kann, die ihrer Zugfestigkeit entspricht. Die prozentuale Dehnung wird unter Verwendung der folgenden Formel berechnet:
((Länge der Schicht, die bis zur Verformung gedehnt wurde, die ihrer Zugfestigkeit entspricht – Länge der ungedehnten Schicht)/Länge der ungedehnten Schicht )) × 100
Der Grad der Dehnung einer vorgegebenen Schicht umfaßt sowohl die natürliche Verformung des verwendeten Materials als auch die Verlängerung/Dehnung nach dem Faltern, Quetschen etc. Somit wird die Länge der ungedehnten Schicht (das ist "nicht ausgedehnt") gemessen, nachdem die Schicht gefaltet, gequetscht etc. wurde.
Der Ausdruck "umfassend", wie er hier verwendet wird, bedeutet, daß verschiedene Komponenten, Elemente, Schritte und dergleichen gemeinsam gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Somit umfaßt der Ausdruck "umfassend" die stärker einschränkenden Ausdrücke "bestehend im wesentlichen aus" und "bestehend aus", wobei diese letzteren stärker eingeschränkten Ausdrücke ihre Standardbedeutung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, aufweisen.
Alle Prozentangaben, Verhältnisse und Anteile, die hier verwendet werden, beziehen sich, sofern nichts anderes ausgeführt ist, auf das Gewicht.
B. Schichten
Die absorbierenden Strukturen der Erfindung umfassen eine erste Schicht, als auch eine zweite Schicht, die neben der ersten Schicht und zu ihr weisend angeordnet ist. Diese Schichten können Fasermaterialien, die eine Fasergewebe oder eine Fasermatrix ausbilden, umfassen. Fasern, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, umfassen solche, die natürlich auftretende Fasern (modifiziert oder nicht modifiziert) als auch synthetische hergestellte Fasern darstellen. Beispiele geeigneter nicht modifizierter oder modifizierter natürlich auftretender Fasern umfassen Baumwolle, Espartogras, Zuckerrohr, Grannenhaar, Flachs, Seide, Wolle, Holzzellstoff, chemisch modifizierter Holzzellstoff, Jute, Reyon, Ethylzellulose und Zelluloseacetat. Geeignete synthetische Fasern können aus Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylen, wie ORLON, Polyvinylacetat, Polyethylvinylacetet, nicht löslichem oder löslichem Polyvinylalkohol, Polyolefinen, wie Polyethylen (beispielsweise PULPEX) und Polypropylen, Polyamiden, wie Nylon, Polyester, wie DACRON oder KODEL, Polyurethanen, Polystyrenen und dergleichen hergestellt sein. Die verwendeten Fasern können nur natürlich auftretende Fasern, nur synthetische Fasern oder jede kompatible Kombination natürlich auftretender und synthetischer Fasern umfassen.
Die Fasern, die in diesen Schichten verwendet werden, können hydrophil, hydrolisiert oder hydrophob sein, oder sie können aus einer Kombination aus hydrophilen und hydrophoben Fasern bestehen. Der Ausdruck "hydrophil", wie er hier verwendet wird, beschreibt Fasern oder Oberflächen von Fasern, die durch wäßrige Flüssigkeiten (beispielsweise wäßrige Körperflüssigkeiten), die auf diesen Fasern abgesetzt werden, benetzbar sind. Die Hydrophilie und die Benetzbarkeit der einzelnen Fasern wird typischerweise in Ausdrücken des Kontaktwinkels und der Oberflächenspannung der beteiligten Fluide und Fest stoffe definiert. Dies ist im Detail in der Veröffentlichung der American Chemical Society mit dem Titel "Contact Angle, Wettability and Adhesion", der von Robert F. Gould (Copyright 1964) herausgegeben wurde, beschrieben. Eine Faser oder eine Oberfläche einer Faser kann durch eine Flüssigkeit benetzt werden (das heißt sie ist hydrophil), wenn entweder der Kontaktwinkel zwischen der Flüssigkeit und der Faser oder ihrer Oberfläche weniger als 90° beträgt, oder wenn die Flüssigkeit dazu neigt, sich spontan über der Oberfläche der Faser auszubreiten, wobei beide Vorgänge normalerweise gemeinsam auftreten. Im Gegensatz dazu wird eine Faser oder eine Oberfläche als hydrophob angesehen, wenn der Kontaktwinkel größer als 90° ist und die Flüssigkeit sich nicht spontan über der Oberfläche der Faser verteilt.
Die spezielle Auswahl der hydrophilen und hydrophoben Fasern wird von den Eigenschaften zur Handhabung der Flüssigkeit und anderen Eigenschaften, die für die sich ergebende Schicht gewünscht werden, abhängen. Im allgemeinen wird die Verwendung hydrophiler Fasern in diesen Schichten bevorzugt. Dies gilt insbesondere für Schichten, die wirksam abgegeben Körperflüssigkeiten aufnehmen können und die die aufgenommene Flüssigkeit schnell zu anderen entfernteren Gebieten der absorbierenden Struktur weiter transportieren und verteilen.
Geeignete hydrophile Fasern, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Zellulosefasern, modifizierte Zellulosefasern, Reyon, Polyesterfasern, wie Polyethylenterphthalat (beispielsweise DACRON), hydrophiles Nylon (HYDROFIL), und dergleichen. Geeignete hydrophile Fasern kann man auch durch das Hydrophilieren hydrophober Fasern erhalten, wie bei mit einem grenzflächenaktiven Stoff oder mit Silika behandelten ther moplastischen Fasern, die abgeleitet werden, von beispielsweise Polyolefinen, wie Polyethylen oder Polypropylen, Polyacrylen, Polyamiden, Polystyrenen, Polyurethanen und dergleichen. Aus Gründen der Verfügbarkeit und der Kosten werden Zellulosefasern, insbesondere Holzzellstoffasern, bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
Geeignete Holzzellstoffasern kann man aus wohl bekannten chemischen Verfahren, wie den Kraft- und Sulfit-Verfahren erhalten. Es ist insbesondere vorteilhaft, die Holzzellstoffasern aus nördlichen Weichhölzern zu gewinnen, da diese überragenden Absorptionseigenschaften aufweisen. Die Holzzellstoffasern können auch aus mechanischen Verfahren, wie Holzschliff, mechanische Oberflächenbehandlung, thermomechanischen, chemisch-mechanischen und chemisch-thermomechanischen Pulpverfahren gewonnen werden. Es können auch sekundäre Holzzellstoffasern als auch gebleichte und nicht gebleichte Holzzellstoffasern verwendet werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Schichten der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu den Fasern thermoplastisches Material umfassen. Beim Schmelzen wandert zumindest ein Teil dieses thermoplastischen Materials, typischerweise durch die Kapillargradienten zwischen den Fasern, in die Kreuzungspunkte der Fasern. Diese Kreuzungen werden Verbindungsorte für das thermoplastische Material. Die thermoplastischen Materialien an diesen Kreuzungen verfestigen sich, wenn sie abgekühlt werden, um Verbindungsorte auszubilden, die die Matrix oder das Gewebe der Fasern in jeder der jeweiligen Schichten zusammen hält. Unter verschiedenen Wirkungen erhöht das Verbinden an diesen Faserkreuzungen das gesamte Kompressionsmodul und die Festigkeit der sich ergebenden Schicht.
Thermoplastische Materialien, die bei der vorliegenden Erfindung nützlich sind, können in einer Vielzahl von Formen, insbesondere als Teilchen, Fasern oder Kombinationen aus Teilchen und Fasern vorliegen. Thermoplastische Fasern werden speziell bevorzugt, da sie die Fähigkeit besitzen, viele Bindungsorte zwischen den Fasern auszubilden. Geeignete thermoplastische Materialien können aus irgend einem thermoplastischen Polymer, das bei Temperaturen geschmolzen werden kann, die die Fasern, die das primäre Gewebe oder die Matrix jeder Schicht bilden, nicht übermäßig beschädigen. Vorzugsweise wird der Schmelzpunkt dieses thermoplastischen Materials bei weniger als 190°C und vorzugsweise zwischen ungefähr 75°C und ungefähr 175°C liegen. In jedem Fall sollte der Schmelzpunkt dieses thermoplastischen Materials nicht niedriger liegen als die Temperatur, bei der die thermisch verbundenen Strukturen, wenn sie in absorbierenden Artikeln verwendet werden, wahrscheinlich gelagert werden. Der Schmelzpunkt des thermoplastischen Materials liegt typischerweise nicht niedriger als ungefähr 50°C.
Die thermoplastischen Materialien und insbesondere die thermoplastischen Fasern können aus einer Vielzahl thermoplastischer Polymere hergestellt werden, wobei diese Polyolefine, wie Polyethylen (beispielsweise PULPEX) und Polypropylen, Polyester, Copolyester, Polyvinylacetat, Polyethylvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyacryle, Polyamide, Copolyamide, Polystyrene, Polyurethane und Copolymere der vorangehenden Materialien, wie Vinylchlorid/Vinylacetat und dergleichen umfassen können. Eine geeignete thermoplastische Bindefaser ist PLEXAFIL, eine Polyethylenmikrofaser (die von DuPont hergestellt wird), die auch als eine 20% Mischung mit 80% Zellulosefasern erhältlich ist, wobei diese unter dem Markennamen KITTYHAWK (hergestellt von der Weyerhauser Co.) verkauft wird. In Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften für die sich ergebende Schicht umfassen geeignete thermoplastische Materialien, hydrophobe Fasern, die hydrophil gemacht wurden, wie mit einem grenzflächenaktiven Stoff oder Silika behandelte thermoplastische Fasern, die beispielsweise aus Polyolefinen, wie Polyethylen oder Polypropylen, Polyacrylen, Polyamiden, Polystyrenen, Polyurethanen und dergleichen abgeleitet wurden. Die Oberfläche der hydrophoben thermoplastischen Faser kann durch die Behandlung mit einem grenzflächenaktiven Stoff, wie einem nichtionogenen oder anionischen grenzflächenaktiven Stoff, beispielsweise durch das Besprühen der Faser mit einem grenzflächenaktiven Stoff, durch das Eintauchen der Faser in einen grenzflächenaktiven Stoff oder durch das Einschließen des grenzflächenaktiven Stoffs als Teil der Polymerschmelze in die Produktion der thermoplastischen Faser, hydrophil gemacht werden. Nach dem Schmelzen und dem erneuten Verfestigen wird der grenzflächenaktive Stoff dazu neigen, an den Oberflächen der thermoplastischen Faser zu bleiben. Geeignete grenzflächenaktive Stoffe umfassen nichtionogene grenzflächenaktive Stoffe, wie Brium 76, das von ICI Americas, INC. aus Wilmington, Delaware hergestellt wird, und verschiedene grenzflächenaktive Stoffe, die unter der Marke Pegosperse durch Glyco Chemical Inc. aus Greenwich, Connecticut verkauft werden. Neben nichtionogenen grenzflächenaktiven Stoffen können auch anionische grenzflächenaktive Stoffe verwendet werden. Diese grenzflächenaktiven Stoffe können auf die thermoplastischen Fasern in einer Menge von beispielsweise ungefähr 0,2 bis ungefähr 1 g/cm² der thermoplastischen Faser aufgebracht werden.
Geeignete thermoplastische Fasern können aus einem einzelnen Polymer (Monokomponentenfasern) hergestellt werden, oder sie können aus mehr als einem Polymer (beispielsweise Zweikomponentenfasern) hergestellt werden. Der Ausdruck "Zweikomponentenfasern", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf thermoplastische Fasern, die eine Kernfaser umfassen, die aus einem Polymer hergestellt ist, die mit einer thermoplastischen Hülle eingeschlossen ist, die aus einem anderen Polymer hergestellt ist. Das Polymer, das die Hülle bildet, schmilzt oft bei einer anderen, typischerweise niedrigeren Temperatur als das Polymer, das den Kern bildet. Somit liefern die Zweikomponentenfasern durch das Schmelzen des Polymers der Hülle eine thermische Verbindung, während die gewünschten Festigkeitseigenschaften des Polymers des Kerns beibehalten werden.
Geeignete Zweikomponentenfasern, die hier in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, können Hüllen/Kern-Fasern umfassen, die die folgenden Polymerkombinationen aufweisen: Polyethylen/Polypropylen, Polyethylvinylacetat/Polypropylen, Polethylen/Polyester, Polypropylen/Polyester, Copolyester/Polyester und dergleichen. Für eine Verwendung hier besonders geeignete thermoplastische Zweikomponentenfasern sind solche, die einen Kern aus Polypropylen oder Polyester und eine Hülle aus einem niedriger schmelzenden Copolyester, Polyethylvinylacetat oder Polyethylen, aufweisen (beispielsweise DANAKLON, CELBOND oder CHISSO Zweikomponentenfasern). Diese Zweikomponentenfasern können konzentrisch oder exzentrisch sein. Die Ausdrücke "konzentrisch" und "exzentrisch", wie sie hier verwendet werden, beziehen sich darauf, ob die Hülle eine Dicke aufweist, die gleichförmig oder ungleichförmig über dem Querschnittsgebiet der Zweikomponentenfaser ist. Exzentrische Zweikomponentenfasern können bei der Bereitstellung einer stärkeren Kompressionsfestigkeit bei geringerer Faserdicken wünschenswert sein. Für eine Verwendung hier geeignete Zweikomponentenfasern kön nen entweder nicht gekräuselt (das heißt nicht gebogen) oder gekräuselt (das heißt gebogen) sein. Zweikomponentenfasern können durch typische Verfahren der Textiltechnik, wie beispielsweise ein Staukammerverfahren oder ein Zahnradtexturierungsverfahren, gekräuselt werden, um ein vorherrschende zweidimensionale oder "flache" Kräuselung zu erzielen.
Vorzugsweise ist mindestens eine der beiden Schichten der vorliegenden Erfindung dehnbar. Es wird angenommen, daß die Dehnbarkeit dem Hydrogel bildenden absorbierenden Polymer, das zwischen den Schichten verteilt ist, einen relativ uneingeschränkten Raum für das Aufquellen nach der Aufnahme von Flüssigkeit liefert. Dies ist wünschenswert, da beispielsweise Teilchen, die beim Aufquellen übermäßig eingeschränkt werden, nicht ihr vollständiges Absorptionspotential erreichen können. Im allgemeinen sind Schichten, die ein ungedehntes Basisgewicht im Bereich von ungefähr 0,001 g/cm² bis ungefähr 0,30 g/cm², vorzugsweise von ungefähr 0,002 g/cm² bis ungefähr 0,10 g/cm², noch besser von ungefähr 0,002 g/cm² bis ungefähr 0,5 g/cm², am besten von ungefähr 0,002 g/cm² bis ungefähr 0,3 g/cm²; einen Dichtebereich unter einen begrenzenden Druck von 0,2 psi (1,4 kPa) von ungefähr 0,02 g/cc bis ungefähr 0,40 g/cc und eine prozentuale Dehnung von mindestens ungefähr 5%, vorzugsweise von ungefähr 5 bis ungefähr 50% aufweisen, für eine Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet. (Die Ausdrücke "ungedehnt" und "nicht ausgedehnt", wie sie hier verwendet werden, sind synonyme Ausdrücke). Ein speziell bevorzugte Schicht ist eine thermisch verbundene Blasvliesmischung mit 75% Flint River Holzzellstofflocken und 25% DANAKLON ES-C 1,7X6 Zweikomponentenfasern, die ein nicht gekräuseltes Basisgewicht von 0,034 g/cm² und eine Dichte von 0,144 g/cc aufweisen, wobei diese gekräuselt sind, so daß sie eine Dehnung von 35% und ein Basisgewicht nach dem Kräuseln von 0,0045 g/cm² aufweisen.
Mindestens eine der Schichten der vorliegenden Erfindung muß flüssigkeitsdurchlässig sein, um es den Flüssigkeiten zu gestatten, das Hydrogel bildende Polymer, das zwischen den Schichten verteilt ist, zu erreichen. In Abhängigkeit von der Anwendung kann es wünschenswert sein, daß beide Schichten flüssigkeitsdurchlässig sind, oder aber daß eine der Schichten (typischerweise die Schicht, die weiter vom Träger des absorbierenden Artikels weg ist) für Flüssigkeiten undurchlässig ist. Flüssigkeitsundurchlässige Schichten können aus einem dünnen Kunststoffilm hergestellt werden, obwohl andere flexible flüssigkeitsundurchlässige Materialien ebenfalls verwendet werden können. Ein geeignetes flüssigkeitsundurchlässiges Material ist ein Polyethylenfilm, der eine Dicke von ungefähr 0,01 Millimeter bis ungefähr 0,05 Zentimeter aufweist.
C. Kontinuierliches Gebiet des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers
Die absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung umfassen weiter ein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer zwischen den ersten und zweiten Schichten. Das Hydrogel bildende absorbierende Polymer ist insbesondere im wesentlichen gleichförmig im kontinuierlichen Gebiet zwischen den Schichten verteilt. Der Ausdruck "kontinuierliches Gebiet", wie er hier verwendet wird, bedeutet ein Gebiet, in dem ein Pfad, nicht notwendigerweise ein geradliniger Pfad zwischen jedem Punkt im Gebiet und allen anderen Punkten im Gebiet existiert, ohne daß man dabei durch eine andere Zone (nachfolgend beschrie ben), die im wesentlichen ohne das Hydrogel bildende absorbierende Polymer ist, hindurch gehen muß. Dieses kontinuierliche Gebiet kann in Form einer absorbierenden Makrostruktur, die aus Teilchen dieser Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere hergestellt ist, wie das beispielsweise im US-Patent 5,102,597 (Roe et al.), das am 7. April 1992 erteilt wurde, und im US-Patent 5,324,561 (Rezai et al.), das am 23. Juni 1994 erteilt wurde, und die beide durch Bezugnahme eingeschlossen werden, beschrieben ist, vorliegen. Typischerweise umfaßt dieses kontinuierliche Gebiet diskrete Teilchen des Hydrogel bildenden Polymers zwischen den ersten und zweiten Schichten. Es wird angenommen, daß eine im wesentlichen gleichförmige Verteilung der Hydrogel bildenden absorbierenden Polymerteilchen in einem gleichförmigen Gebiet einen nicht unterbrochenen Pfad für die Flüssigkeit bildet, so daß diese von einem Teilchen zu nächsten Teilchen durch das gesamte Gebiet wandern kann, insbesondere, wenn das Hydrogel bildende absorbierende Polymer in hohen Konzentrationen vorhanden ist und eine relativ hohe Gelpermeabilität aufweist, wenn es aufgequollen ist.
Die bevorzugte Konzentration/ das bevorzugte Gewicht des Hydrogel bildende absorbierende Polymers pro Gebietseinheit (nachfolgend als "Basisgewicht" bezeichnet) zwischen den Schichten beträgt mindestens ungefähr 0,001 g/cm² vorzugsweise mindestens ungefähr 0,002 g/cm², noch besser mindestens ungefähr 0,005 g/cm² und am besten ungefähr 0,010 g/cm². Typischerweise liegen diese Basisgewichtswerte im Bereich von ungefähr 0,001 g/cm² bis ungefähr 0,100 g/cm², noch typischer im Bereich von ungefähr 0,005 g/cm² bis ungefähr 0,080 g/cm², am typischsten im Bereich von ungefähr 0,01 g/cm² bis ungefähr 0,06 g/cm². Beim Messen des Basisgewichts des Hydrogel bildenden Polymers ist die Gebietsmessung das kleinste Gebiet, das das gesamte gemus terte Hydrogelgebiet umfaßt und das das Gebiet jeder im wesentlichen Hydrogel freien Zonen (nachfolgend beschrieben), die durch dieses Gebiet eingeschlossen werden, umfaßt. Um die Stabilität im trockenen Zustand zu verbessern und um zu verhindern, daß sich trockene, Hydrogel bildende absorbierende Polymerteilchen zwischen den Schichten verschieben, können die Teilchen leicht mit Wasser befeuchtet (beispielsweise besprüht) werden, direkt bevor oder direkt nachdem die Teilchen verteilt werden, um die Ausbildung von Wasserstoffbindungen zwischen den Teilchen und den Schichten zu veranlassen. Solche Wasserstoffbindungen werden durch ihre Natur sich typischerweise auflösen, wenn die Teilchen während der Verwendung mit Körperflüssigkeiten erneut befeuchtet werden.
Die Hydrogel bildenden Polymere, die in den absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind solche Materialien, die beim Kontakt mit Flüssigkeiten, wie Wasser oder Körperflüssigkeiten, solche Flüssigkeiten aufsaugen und dadurch Hydrogele ausbilden. Auf diese Weise kann Flüssigkeit, die in die absorbierende Struktur abgegeben wird, durch die Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere aufgenommen und gehalten werden. Die Hydrogel bildenden Polymere, die verwendet werden, werden im allgemeinen Teilchen eines im wesentlichen in Wasser nicht lösbaren, leicht vernetzten, teilweise neutralisierten Hydrogel bildenden Polymermaterials umfassen. Solche Polymermaterialien sind beispielsweise im US-Patent 5,061,259 (Goldman et al.), das am 29. Oktober 1991 erteilt wurde, im US-Patent 4,645,039 (Brand et al.), das am 31. März 1987 erteilt wurde (reissue am 19. April 1988 als Re. 32,649), im US-Patent 4,666,983 (Tsubakimoto et al.), das am 19. Mai 1987 erteilt wurde, und im US-Patent 4,625,001 (Tsubakimoto et al.), das am 25. November 1986 erteilt wurde, beschrieben.
Bevorzugte Hydrogel bildende absorbierende Polymere sind solche, die eine relativ hohe Gelpermeabilität aufweisen, wenn sie durch Flüssigkeit aufgequollen sind. Die Gelpermeabilität (die auch als "Flußleitfähigkeit" bezeichnet wird) wird hier in Ausdrücken des Salzflußleitfähigkeitswertes (SFC-Wert) des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers definiert. Der SFC mißt die Fähigkeit eines ausgebildeten Hydrogelgebietes oder einer Schicht, Flüssigkeiten unter einem Anwendungsdruck zu transportieren oder zu verteilen.
Hydrogel bildende absorbierende Polymere, die eine relativ hohe Gelpermeabilität aufweisen, sind in der WO 95/26209 (US-Anmeldung mit der Seriennummer 219,574 (Goldman et al.), die am 29. März 1994 eingereicht wurde) beschrieben. Wie in der WO 95/26209 beschrieben ist, wird angenommen, daß wenn ein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer in hohen Konzentrationen in einem absorbierenden Element vorhanden ist und dann unter einem Anwendungsdruck aufquillt, um ein Hydrogel zu bilden, die Grenzen des Hydrogels in Kontakt kommen und die dazwischen liegenden Hohlräume in diesem hoch konzentrierten Gebiet im allgemeinen durch das Hydrogel begrenzt werden. Wenn dies auftritt, wird eine gelkontinuierliche Flüssigkeitstransportschicht oder ein Flüssigkeitstransportgebiet ausgebildet. Es wird angenommen, daß die Gelpermeabilität (Flußleitfähigkeit) dieser Schicht im allgemeinen allein durch das Hydrogel bildende absorbierende Polymer widergespiegelt wird.
Der SFC-Wert der Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere, die für eine Verwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugt werden, und der durch die Verfahren bestimmt wird, die in der WO 95/26209 (US-Anmeldung mit der Seriennummer 219,574) beschrieben werden, beträgt mindestens ungefähr 30 × 10^–7 cm³ sec/g, noch besser mindestens ungefähr 50 × 10^–7 cm³ sec/g und am besten mindestens 100 × 10^–7 cm³ sec/g. Typischerweise liegen diese SFC-Werte im Bereich von ungefähr 30 × 10^–7 cm³ sec/g bis ungefähr 1000 × 10^–7 cm³ sec/g, noch typischer im Bereich von ungefähr 50 × 10^–7 cm³ sec/g bis ungefähr 500 × 10^–7 cm³ sec/g und am typischsten im Bereich von ungefähr 100 × 10^–7 cm³ sec/g bis ungefähr 350 × 10^–7 cm³ sec/g.
Ein anderes wichtiges Merkmal dieser Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere mit einer hohen Gelpermeabilität ist ihre geforderte Absorptionskapazität unter einem hohen begrenzenden Druck. Diese geforderte Absorptionskapazität wird durch die Kapazität der Polymerleistung unter Druck (PUP-Kapazität) definiert. Die PUP-Kapazität mißt die Fähigkeit einer Schicht mit hohem Basisgewicht des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers, Flüssigkeiten unter Anwendungsdruckwerten zu absorbieren. Wenn ein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer in eine absorbierende Struktur in hohen Konzentrationen eingeschlossen wird, so muß das Polymer große Menge der Flüssigkeit in vernünftigen Zeitabschnitten unter Druckwerten, die bei der Anwendung auftreten, absorbieren können. Ist das nicht so, wird die absorbierende Struktur beim Absorbieren von Flüssigkeit weniger wirksam sein. Wenn dies auftritt, so wird angenommen, daß die absorbierende Struktur mit einer ungenügenden temporären Haltekapazität, um schwallartiges Abgeben von Körperflüssigkeit zu halten und zu speichern versehen ist, wobei es sein kann, daß sie vorzeitig leckt. Damit eine hohe Speicherkapazität von einer absorbierenden Struktur bei minimalem Gewicht und Dicke geliefert werden kann, muß das Hydrogel bildende absorbierende Polymer eine relativ hohe PUP-Kapazität aufweisen. Ein Hydrogel bildendes Polymer mit einer relativ hohen PUP- Kapazität wird auch benötigt, um ökonomische absorbierende Strukturen zu liefern.
Anwendungsdruckwerte, die auf das Hydrogel bildende absorbierende Polymer ausgeübt werden, umfassen mechanische Drücke (die beispielsweise durch das Gewicht und die Bewegungen des Benutzers, Klebekräfte etc. ausgeübt werden) und Kapillardrücke (die sich beispielsweise aus der oder den Aufnahmekomponenten im absorbierenden Kern, die vorübergehend die Flüssigkeit halten, bevor sie durch das Hydrogel bildende absorbierende Polymer absorbiert wird, ergeben). Es wird angenommen, daß ein Gesamtdruck von ungefähr 0,7 psi (5 kPa) die Summe dieser Druckbelastungen auf das Hydrogel bildende absorbierende Polymer, wenn es Körperflüssigkeiten unter Anwendungsbedingungen aufnimmt, widerspiegelt.
Die PUP-Kapazität der bevorzugten Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, beträgt mindestens ungefähr 23 g/g, vorzugsweise mindestens ungefähr 25 g/g und am besten mindestens ungefähr 29 g/g. Typischerweise liegen diese PUP-Kapazitätswerte im Bereich von ungefähr 23 bis ungefähr 35 g/g, noch typischer im Bereich von ungefähr 25 bis ungefähr 33 g/g und am typischsten im Bereich von ungefähr 29 bis ungefähr 33 g/g.
Nachfolgend werden einige spezielle Beispiele von Hydrogel bildenden absorbierenden Polymeren, die für eine Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, aufgeführt:
Beispiel 1: Oberflächenbehandlung von Nalco 1180 mit Ethylencarbonat
Ein nicht an der Oberfläche vernetztes, teilchenförmiges, teilweise neutralisiertes Hydrogel bildendes Natrimpolyacrylat-Polymer, das von der Nalco Chemical Co., Naperville I11 (Nalco 1180, Losnummer NCGLG3C920E) erhältlich ist, wird verwendet, und es weist die Eigenschaften auf, die unter Probe 1-1 in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgelistet sind. Eine Teilmenge von 20,0 Gramm dieses Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers wird gleichmäßig in zwei im Vorhinein gewogenen Polystyrene-Einwegpetrischalen der Abmessung 150 × 15 mm aufgeteilt. Das Polymer in jeder der Petrischalen wird über dem Boden ausgebreitet, so daß die Teilchen im allgemeinen nicht aufeinander getürmt sind. Eine PreVal-Sprühpistole (Precision Valve Corp; Yonkers, N. Y.) wird verwendet, um 2,0 g einer wässrigen Lösung mit einem Gehalt von 50 Gewichtsprozent Ethylencarbonat (1,3-Dioxolan-2-eins, Aldrich, Katalognummer: E2,625-8) auf den Teilchen abzulagern. Dies entspricht einer Gewichtszugabe von 10% zum Ausgangspolymer. Ungefähr die Hälfte der gesamten Anwendung wird über die freien Oberflächen der Teilchen in den beiden Petrischalen gesprüht. Dies bewirkt, daß die Teilchen im allgemeinen in einer blattartigen Struktur haften. Die Petrischalen werden abgedeckt, umgedreht und leicht geklopft, so daß bei jeder Petrischale die blattartige Struktur in den umgekehrten Deckel der Petrischale überführt wird und die unteren Oberflächen der Teilchen frei liegen. Teilchen die am Boden der Petrischale anhaften, werden abgekratzt und in den umgekehrten Deckel befördert. Die zweite Hälfte der Anwendung wird dann aufgebracht. Der umgekehrte Deckel der Petrischale wird dann durch das umgekehrte Unterteil der Petrischale abgedeckt. Das gesamte System (Petrischalenunterteil, Petrischalendeckel, Hydrogel bildendes Polymer und aufgebrachte Ethylencarbonatlösung) wird gewogen. Das Gesamtgewicht der Ethylencarbonatlösung, die in beiden Petrischalen abgesetzt ist, wird gravimetrisch durch die Differenz aus dem kombinierten Gewicht vor dem Sprühen bestimmt.
Das behandelte, Hydrogel bildende absorbierende Polymer wird auf ein USA-Standard-Testsieb der Nummer 20 (mit einer Öffnungsweite von 850 Mikrometern) übertragen. Die blattartige Struktur wird mit geringem Druck unter Verwendung eines Spatels und eines Plastiklöffels sanft getrennt, so daß die Menge des Polymers durch das Sieb hindurch geht und in einer Schale gesammelt wird. Es gibt während dieses Verfahrens einen gewissen physikalischen Verlust. Das teilchenförmige Polymer wird dann in ein Becherglas gegeben und mit einem Uhrglas abgedeckt. Die Probe wird dann in einem auf 195°C vorgeheizten Umluftofen plaziert. Sie wird nach einer Stunde herausgenommen, in einem Trocknungskasten über Drierit plaziert, und nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur nochmals gewogen. Der prozentuale Gewichtsverlust durch das Erhitzen beträgt 12,2%.
Die sich ergebenen oberflächenbehandelten Polymerteilchen neigen dazu, aneinander anzuhaften. Die Teilchenmasse wird mit einem Spatel sanft zerteilt und zurück in das Sieb Nr. 20 gegeben. Die Masse der Teilchen geht durch das Sieb nach einem sanften Umrühren und unter Aufbringen eines schwachen Drucks durch das Sieb und wird in der Schale gesammelt. Während dieses Verfahrens tritt zusätzlich ein geringer physikalischer Verlust auf. Die oberflächenbehandelten Polymerteilchen werden dann in eine austarierte Flasche für ein Wiegen und Lagern gegeben. Man erhält ein Produktgewicht von 17,4 Gramm.
Die Eigenschaften dieser oberflächenbehandelten Polymerteilchen (Probe 1-2) sind in der unten stehenden Tabelle 1 gezeigt: Tabelle 1

⁽¹⁾ Mittelwert aus drei Bestimmungen
⁽²⁾ Basispolymer für die Herstellung der Probe 1-2 (vor der Oberflächenvernetzung)
⁽³⁾ Absorptionszeit für Jayco SynUrin wird auf 16 Stunden bei dieser Probe ausgedehnt.

Beispiel 2: Oberflächenbehandlung von Nalco 1180 mit Ethylencarbonat in verschiedenen Pegeln
Das Verfahren zur Oberflächenbehandlung, das im Beispiel 1 beschrieben wurde, wird mit zwei zusätzlichen Teilmengen der Größe 20,0 Gramm des teilchenförmigen Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers Nalco 1180 wiederholt, wobei aber die prozentuale Hinzufügung der wässrigen 50% Ethylencabonatlösung variiert wird und die Ofentemperatur auf 185°C reduziert wird. Wieder werden beide Teilmengen von 20,0 Gramm gleichmäßig in zwei Po lystyren-Petrischalen für das Absetzen der Ethylencarbonatlösung aufgeteilt. Die oberflächenbehandelten Proben werden wiederum für eine Zeitdauer von einer Stunde erhitzt. Die Eigenschaften dieser oberflächenbehandelten Polymerteilchen sind in der nachfolgenden Tabelle 2 gezeigt: Tabelle 2

⁽¹⁾ Mittelwert aus drei Bestimmungen

Beispiel 3: Hydrogel bildende absorbierende Polymere aus kommerziellen Quellen
Die Eigenschaften gewisser teilchenförmiger teilweise neutralisierter Hydrogel bildender absorbierender Natriumpolyacrylatpolymere aus kommerziellen Quellen, die hohe Gelpermeablitätseigenschaften aufweisen, sind in den Tabellen 3-1 und 3-2 gezeigt: Tabelle 3-1

⁽¹⁾ Stockhausen, Chemische Fabrik Stockhausen Gmbh aus Krefeld, Deutschland
⁽²⁾ Nalco Chemical Company aus Naperville, Illinois
⁽³⁾ Chemdal Corporation aus Palatine, Illinois

⁽¹⁾ Mittelwert aus drei Bestimmungen

Beispiel 4: Ausgewählte Korngrößenklassen von Hydrogel bildenden absorbierenden Polymeren
Ausgewählte Korngrößenklassen von teilchenförmigen, teilweise neutralisierten, Hydrogel ausbildenden, absorbierenden Natriumpolyacrylat-Polymeren, die eine hohe Gelpermeabilität aufweisen, werden in Korngrößenklassen von voluminösen Polymeren durch USA-Standardtestsiebe erhalten. Die Eigenschaften dieser fraktionierten Proben sind in der nachstehenden Tabelle 4 gezeigt: Tabelle 4

⁽¹⁾ Mittelwert aus drei Bestimmungen
⁽²⁾ Geschätzt aus Wert für Quellenprobe (# 3-2)
* Nicht fraktionierte Probenquelle ist L-7611f Losnummer 2T12, erhalten von Nippon Shokubai aus Osaka, Japan. Das Ausgangspolymer hat die folgenden Eigenschaften: mittlere Massengröße: 390 Mikrometer; Gelvolumen 41,4 g/g; Extrahierbare Stoffe: 10 Gewichtsprozent; PUP-Kapazität 29,4 g/g; SFC-Wert 18 × 10^–7 cm³sec/gm.

D. Zonen, die im wesentlichen kein Hydrogel ausbildendes absorbierendes Polymer aufweisen
Das kontinuierliche Gebiet umgibt zumindest teilweise viele voneinander beabstandete Zonen zwischen den ersten und zweiten Schichten. Der Ausdruck "Zone", wie er hier verwendet wird, bedeutet ein Gebiet, das beträchtlich größer als die Zwischenräume, die typischerweise zwischen benachbarten trockenen Teilchen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers existieren, ist, wenn die Teilchen im wesentlichen gleichförmig zwischen den Schichten verteilt sind. In diesen Zonen ist üblicherweise kein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer vorhanden. Hier soll der Ausdruck "im wesentlichen ohne" ein Hydrogel ausbildendes absorbierendes Polymer bedeuten, daß weniger als ungefähr 6,0%, vorzugsweise weniger als ungefähr 2,0%, noch besser weniger als ungefähr 1% und am besten im wesentlichen null Gewichtsprozent des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers vorhanden ist. Der Ausdruck "im wesentlichen null" Prozent Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer bedeutet, daß geringe Mengen (weniger als ungefähr 0,5%) des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers in den zugehörigen Zonen im Kontakt mit oder in der Nähe des kontinuierlichen Gebiets des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers vorhanden sind.
Die Zonen weisen mindestens eine Abmessung von wenigstens ungefähr 2 mm auf. Vorzugsweise haben die Zonen mindestens eine Dimension, die von ungefähr 3 mm bis ungefähr 100 mm, besser von ungefähr 4 mm bis ungefähr 50 mm und am besten von ungefähr 5 mm bis ungefähr 30 mm reicht. Zusätzlich zur Größe können die Zonen in der Form und der Anzahl variieren, und sie können in einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Muster innerhalb des kon tinuierlichen Gebiets des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers vorhanden sein. Insbesondere ist die Erfindung nicht auf die Größe, Form, Anzahl und das Muster der Zonen, die nachfolgend in Verbindung mit der beispielhaften Zeichnung beschrieben werden, beschränkt.
Das Vorhandensein mehrerer Zonen, die im wesentlichen frei vom Hydrogel bildenden absorbierenden Polymer sind, liefert einen zusätzlichen Raum, in welchen das Hydrogel bildende absorbierende Polymer expandieren kann, wenn es aufquillt, ohne daß übertriebene Einschränkungen bestehen. Diese Zonen liefern auch ein Medium für das Verteilen der Flüssigkeit zu den verschiedenen Teilen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers im kontinuierlichen Gebiet. Diese Zonen können auch wünschenswerte Orte für das Verbinden der beiden Schichten liefern, wie das später beschrieben werden wird. Wenn eine permanente Bindung zwischen dem Umfang einer Zone (das wird weiter unten beschrieben) auftritt, werden solche Zonen permanent offene Hohlräume in der Struktur liefern, sogar wenn sich das absorbierende Polymer im befeuchteten, aufgequollenen Zustand befindet. Dies kann die Fähigkeit der Verteilung der Flüssigkeit auf andere Komponenten eines Artikels, der die vorliegenden absorbierenden Strukturen enthält, verbessern.
E. Verbinden der Schichten
Um die gewünschte trockene und nasse Integrität der absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung zu liefern, werden die ersten und zweiten Schichten miteinander verbunden. Der Ausdruck "verbunden", wie er hier verwendet wird, bezieht sich nicht auf die Wasserstoffbindung, die zwischen Fa sern oder den Fasern und Teilchen in der Struktur bestehen mag und die sich typischerweise auflöst, wenn die Struktur naß gemacht wird, sondern auf eine Verbindung, die mit anderen Mitteln erzielt wird. Beispielsweise können diese Schichten in einer Vielzahl von Arten unter Verwendung von Klebespray, teilchenförmigem Heißschmelzkleber oder Hitze verbunden werden.
Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, die ersten und zweiten Schichten entlang des Umfangs einer Vielzahl der Zonen, die im wesentlichen frei vom Hydrogel bildenden absorbierenden Polymer sind, zu verbinden. Ein Haftmittel, Hitze oder eine Ultraschallverbindung ist dafür geeignet, obwohl der spezielle Typ der verwendeten Verbindung in einem gewissen Grad durch die Typen des Materials, die für die ersten und zweiten Schichten verwendet werden, beschränkt sein kann. Dies gilt insbesondere, wenn eine Hitzeverbindung oder eine Ultraschallverbindung verwendet wird, insofern als die Materialien, aus denen die Schichten bestehen, eine thermische Verbindung ermöglichen sollten. Die Größe und der Abstand der Bindungsorte sollte so gewählt werden, daß gewährleistet ist, daß die Integrität der absorbierenden Struktur beibehalten wird, wenn sie trocken ist, und wenn sie während der Anwendung befeuchtet wird, wobei sie auch in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung variieren können.
Die Schichten sind entlang des Umfangs einer Vielzahl von Zonen verbunden, um permanent offene Hohlräume zu liefern.
F. Ausführungsform der absorbierenden Struktur
1 zeigt eine absorbierende Struktur, die die vorliegende Erfindung nicht verkörpert. Die absorbierende Struktur 1 umfaßt eine erste Schicht 2 und eine zweite Schicht 3 direkt neben der Schicht 2 und auf die Schicht 2 weisend. Teilchen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers 4 sind im wesentlichen gleichförmig in einem kontinuierlichen Gebiet 5 zwischen den Schichten 2 und 3 verteilt. Das kontinuierliche Gebiet 5 umgibt mehrere voneinander beabstandete Zonen 6 eines beachtlichen Gebietes zwischen den Schichten, wobei diese Zonen im wesentlichen frei vom Hydrogel bildenden absorbierenden Polymer sind.
In der Ausführungsform der 1 weist die absorbierende Struktur 1 eine Breite von ungefähr 10 cm und eine Länge von ungefähr 30 cm auf. Die Zonen 6 sind 35 mm voneinander entfernt, gemessen von Zentrum zu Zentrum über die Breite und Länge der Struktur. Jede Zone 6 belegt ein im allgemeinen kreisförmiges Gebiet von ungefähr 200 mm², wenn man sie von einem Punkt, der rechtwinklig über der Ebene der Schichten liegt, betrachtet.
Betrachtet man nochmals 1, so sind die Schichten 2 und 3 mit thermischen Bindungen 7 miteinander verbunden, die nicht der Erfindung entsprechen. Die thermischen Bindungen 7 sind in einigen der Zonen 6 zentriert, und jede Bindung belegt ein im allgemeinen kreisförmiges Gebiet von ungefähr 7 mm², wenn man sie von einem Punkt, der rechtwinklig über der Ebene der Struktur liegt, betrachtet. Die Schichten 2 und 3 sind auch entlang der thermischen Verbindungslinie 8, die neben dem äußeren Umfang der absorbierenden Struktur 1 liegt, miteinander verbunden.
Eine Vielzahl von Verfahren kann verwendet werden, um die in 1 gezeigten absorbierenden Strukturen herzustellen. Ein solches Verfahren umfaßt das Auflegen einer ersten Schicht auf einen poröses Sieb, das viele voneinander beabstandete, nicht poröse vorstehende Gebiete aufweist, die den Gebieten entsprechen, die für die Zonen gewünscht werden, die im wesentlichen frei vom Hydrogel bildenden Polymer sein sollen. Ein Vakuum wird unter dem porösen Sieb gegenüber der aufgelegten Schicht erzeugt, und Teilchen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers werden im wesentlichen gleichförmig über die Länge und Breite der aufgelegten Schicht verteilt. Die Teilchen werden dann durch die Kombination des Vakuums und der vorstehenden Gebiete gezwungen, in die Gebiete zwischen den vorstehenden Gebieten zu wandern, um eine im wesentlichen gleichförmige Verteilung in einem kontinuierlichen Gebiet auf der Schicht auszubilden, das die mehreren Zonen umgibt, die im wesentlichen frei vom Hydrogel bildenden Polymer sind. Danach werden die Teilchen mit Wasser besprüht, und eine zweite Schicht wird daneben in zur ersten Schicht weisenden Art auf die erste Schicht gelegt, um das Hydrogel bildende Polymer abzudecken. Schließlich werden die beiden Schichten, beispielsweise durch eine thermische Verbindung am Umfang der absorbierenden Struktur, miteinander verbunden.
G. Absorbierende Artikel
Durch die speziellen absorbierenden Eigenschaften der absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung sind sie insbesondere für eine Verwendung als absorbierende Kerne in absorbierenden Artikeln, insbesondere in absorbierenden Einwegartikeln, geeignet. Der Ausdruck "absorbierender Artikel", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf Artikel, die Körperflüssigkeiten absorbieren und speichern, und insbesondere auf Artikel, die gegen oder in der Nähe des Körpers des Trägers plaziert werden, um die verschiedenen Flüssigkeiten, die vom Körper abgegeben werden, zu absorbieren und zu speichern. Zusätzlich sind absorbierende "Einwegartikel" solche Artikel, die nach einer einzigen Benutzung weggeworfen werden sollen (das heißt der ursprüngliche absorbierende Artikel als Ganzes soll nicht gewaschen oder anders wieder hergestellt oder als ein absorbierender Artikel erneut verwendet werden, obwohl gewisse Materialien oder der gesamte absorbierende Artikel reycelt, wieder verwendet oder kompostiert werden kann). Eine bevorzugte Ausführungsform eines absorbierenden Einwegartikels gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Windel. Der Ausdruck "Windel", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf ein Kleidungsstück, das im allgemeinen von Kleinkindern und Personen mit Inkontinenzproblemen getragen wird, wobei es um den unteren Körperabschnitt des Trägers getragen wird. Es sollte jedoch verständlich sein, daß die vorliegende Erfindung auch auf andere absorbierende Artikel, wie Inkontinenzeinlagen, Inkontinenzkissen, Trainingshosen, Windeleinlagen, Menstruationseinlagen, Damenbinden, Gesichtstücher, Papierhandtücher und dergleichen anwendbar ist. Es sollte ferner verständlich sein, daß die absorbierenden Strukturen der vorliegenden Erfindung in einer Größe und einer Konstruktion ausgebildet werden können, die für solche Windeln und andere absorbierende Artikel geeignet ist.
Diese absorbierenden Artikel umfassen typischerweise eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht, eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht, die mit der Unterschicht verbunden oder ihr anders zugeordnet ist, und eine absorbierende Struktur oder einen Kern gemäß der vorliegenden Erfindung, der zwi schen der Unterschicht und der Oberschicht angeordnet ist. Die Oberschicht wird neben der Körperoberfläche des absorbierenden Kerns angeordnet. Die Oberschicht ist vorzugsweise mit der Unterschicht durch Befestigungsvorrichtungen, wie sie aus dem Stand der Technik wohl bekannt sind, verbunden. Der Ausdruck "verbunden", wie er hier verwendet wird, umfaßt Konfigurationen, bei denen ein Element direkt am anderen Element durch das Befestigen des Elements direkt am anderen Element befestigt ist, und Konfigurationen, bei denen das Element indirekt am anderen Element durch das Befestigen des Elements an Zwischenelementen, die wiederum am anderen Element befestigt sind, verbunden ist. In bevorzugten absorbierenden Artikeln sind die Oberschicht und die Unterschicht an ihrem Umfang direkt miteinander verbunden. Die Oberschicht und die Unterschicht können auch indirekt miteinander verbunden sein, indem sie direkt mit dem absorbierenden Kern durch Befestigungsvorrichtungen verbunden sind.
Die Unterschicht ist typischerweise gegen Körperflüssigkeiten undurchlässig und sie wird vorzugsweise aus einem dünne Kunststoffilm hergestellt, obwohl auch andere flexible, flüssigkeitsundurchlässige Materialien verwendet werden können. Der Ausdruck "flexibel", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf Materialien, die nachgiebig sind und sich leicht der allgemeinen Form und den Konturen des menschlichen Körpers anpassen. Die Unterschicht verhindert, daß Körperflüssigkeiten, die im absorbierenden Kern absorbiert und gespeichert wurden, Artikel, die damit in Kontakt kommen, wie beispielsweise Hosen, Pyjamas, Unterkleider und dergleichen, naß machen. Die Unterschicht kann ein gewobenes oder nicht gewobenes Material, Polymerfilme, wie thermoplastische Filme aus Polyethylen oder Polypropylen oder Verbundmaterialien, wie mit einem Film beschichtete Vliesstoffe, umfassen. Vorzugsweise ist die Unterschicht ein Polyethylenfilm, der eine Dicke von ungefähr 0,012 mm (0,5 Milliinch) bis ungefähr 0,051 mm (2,0 Milliinch) aufweist. Beispielhafte Polyethylenfilme werden von der Clopay Corporation aus Cincinnati, Ohio unter der Bezeichnung P18-0401 und von der Ethyl Corporation, Visqueen Division in Terre Haute, Indiana unter der Bezeichnung XP-39385 hergestellt. Die Unterschicht ist vorzugsweise geprägt oder filzartig an ihrer Oberfläche ausgebildet, um sie mehr wie ein Kleidungsstück erscheinen zu lassen. Weiterhin kann es sein, daß die Unterschicht ermöglicht, daß Dämpfe aus dem absorbierenden Kern entweichen können (das heißt, sie ist luftdurchlässig), während sie dennoch verhindert, daß Körperflüssigkeiten durch sie hindurch gehen.
Die Oberschicht ist nachgiebig, fühlt sich weich an, und reizt die Haut des Trägers nicht. Weiterhin ist die Oberschicht flüssigkeitsdurchlässig und gestattet es, daß Körperflüssigkeiten schnell durch sie hindurch dringen. Eine geeignete Oberschicht kann aus einem breiten Bereich von Materialien hergestellt werden, wie beispielsweise aus gewobenen und nicht gewobenen Materialien, Polymermaterialien, wie mit Öffnungen versehene thermoplastische Vliesstoffe, poröse Schäume, vernetzte Schäume, vernetzte thermoplastische Filme und thermoplastischer Gaze. Geeignete gewobene und nicht gewobene Materialien können aus natürlichen Fasern (beispielsweise Holz- oder Baumwollfasern), synthetische Fasern (beispielsweise Polymerfasern wie Polyester-, Polypropylen- oder Polyethylenfasern) oder aus einer Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern bestehen.
Bevorzugte Oberschichten für die Verwendung in absorbierenden Artikeln der vorliegenden Erfindung werden aus luftigen, nicht gewobenen Oberschichten und aus Oberschichten aus mit Öffnungen versehenen Vliesstoffen ausgewählt.
Mit Öffnungen versehene Vliesstoffe werden für die Oberschicht speziell bevorzugt, da sie gegen Körperflüssigkeiten durchlässig sind und diese dennoch nicht absorbieren und da sie eine reduzierte Tendenz aufweisen, die Flüssigkeiten wieder zurück durch sie hindurch zu lassen und die Haut des Trägers erneut zu befeuchten. Somit bleibt die Oberfläche des Vliesstoffes, die sich in Kontakt mit dem Körper befindet, trocken, um somit die Verschmutzung des Körpers zu reduzieren und ein komfortableres Gefühl beim Träger zu schaffen. Geeignete Vliesstoffe sind im US-Patent 3,929135 (Thompson), das am 30. Dezember 1975 erteilt wurde, im US-Patent 4,342,246 (Mullane et al.), das am 13. April 1982 erteilt wurde, im US-Patent 4,342,314 (Radel et al.), das am 3. August 1982 erteilt wurde, im US-Patent 4,463,045 (Ahr et al.), das am 31. Juli 1984 erteilt wurde, und im US-Patent 5,006,394 (Baird), das am 9. April 1991 erteilt wurde, beschrieben. Speziell bevorzugte Oberschichten aus mit Mikroporen versehenen Vliesstoffen sind im US-Patent 4,609,518 (Curro et al.), das am 2. September 1986 erteilt wurde, und im US-Patent 4,629,643 (Curro et al.), das am 16. Dezember 1986 erteilt wurde, beschrieben. Die bevorzugte Oberschicht für eine Verwendung in Menstruationsartikeln der vorliegenden Erfindung ist der Vliesstoff, der in einem oder mehreren der obigen Patente beschrieben ist und bei Damenbinden durch die Procter & Gamble Company aus Cincinnati, Ohio als "DRI-WEAVE" vermarktet wird.
Die Körperoberfläche der Oberschicht aus Vliesstoff kann hydrophil sein, um so den Körperflüssigkeiten zu helfen, schneller durch die Oberschicht hindurch zu gelangen, als wenn die Körperoberfläche nicht hydrophil wäre, um somit die Wahrscheinlichkeit, daß Flüssigkeit von der Oberschicht weg fließt, statt in sie hinein zu fließen und von der absorbierenden Struktur absorbiert zu werden, zu reduzieren. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein grenzflächenakti ver Stoff in die Polymermaterialien der Oberschicht aus Vliesstoff eingebaut, wie das in der WO 93/09741 (US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 07/794,745 mit dem Titel "Absorbent Article Having A Nonwoven and Apertured Film Coversheet", die am 19. November 1991 von Aziz et al. eingereicht wurde) beschrieben ist. Alternativ kann die Körperoberfläche der Oberschicht durch eine Behandlung mit einem grenzflächenaktiven Stoff hydrophil gemacht werden, wie das in der oben angegebenen US-4,950,254 beschrieben ist.

Claims

Absorbierende Struktur (1) mit einer ersten Lage (2); einer zweiten Lage (3), die in verkleidender Beziehung neben der ersten Lage (2) angeordnet ist; wobei wenigstens eine der Lagen (2, 3) fluiddurchlässig ist; und einem hydrogelbildenden absorbierenden Polymer (4), das zwischen der ersten und der zweiten Lage (2, 3) angeordnet ist; wobei die erste und die zweite Lage (2, 3) derart miteinander verbunden sind, daß das hydrogelbildende absorbierende Polymer (4) im trockenen Zustand im wesentlichen immobilisiert ist; wobei das hydrogelbildende absorbierende Polymer (4) über einen kontinuierlichen Bereich (5) zwischen der ersten und der zweiten Lage (2, 3) gleichförmig verteilt ist; und wobei der kontinuierliche Bereich (5) wenigstens teilweise mehrere in Abstand zueinander liegende Zonen (6) zwischen den Lagen (2, 3) umgibt, wobei die Zonen (6) frei von dem hydrogelbildenden absorbierenden Polymer (4) sind, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Lage (2, 3) miteinander um den Umfang einer Mehrzahl von Zonen (6) herum verbunden sind.
Struktur (1) nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß eine der Lagen (2, 3) fluidundurchlässig ist.
Struktur (1) nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Lagen (2, 3) dehnbar ist, so daß sie eine prozentuale Streckung von wenigstens etwa 5% hat.
Struktur (1) nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß jede fluiddurchlässige Lage (2, 3) Fasern umfaßt und vorzugsweise ferner ein thermoplastisches Material umfaßt.
Struktur (1) nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der kontinuierliche Bereich (5) eine hydrogelformende absorbierende Polymerkonzentration von wenigstens etwa 0,001 g/cm² und vorzugsweise wenigstens etwa 0,010 g/cm² hat.
Struktur (1) nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen (6) wenigstens eine Abmessung von wenigstens etwa 2 mm und vorzugsweise von etwa 4 mm bis etwa 50 mm haben.
Struktur (1) nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen (6) weniger als etwa 2 Gew.-% des hydrogelbildenden absorbierenden Polymers (4) und vorzugsweise weniger als etwa 1 Gew.-% des hydrogelbildenden absorbierenden Polymers (4) aufweisen.
Struktur (1) nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das hydrogelbildende absorbierende Polymer (4) einen Leitfähigkeitswert für einen salzhaltigen Fluß von wenigstens etwa 100 × 10^–7 cm³ sec/g hat.
Struktur (1) nach Anspruch 8, in welcher, das hydrogelbildende absorbierende Polymer (4) unter einem Druckaufnahmevermögen von wenigstens 23 g/g eine Wirksamkeit hat.