DE69835602T2

DE69835602T2 - Mehrschichtige absorbierende struktur

Info

Publication number: DE69835602T2
Application number: DE69835602T
Authority: DE
Inventors: David Rob Appleton EVERETT; Gerald Thomas Appleton BOLWERK; Norris Richard Appleton DODGE; May Violet Greenville GRUBE; Yong Appleton LI; Kathleen Shannon Appleton MELIUS; Sridhar Suwanee RANGANATHAN; Louis David Neenah ZENKER; Xiaomin Appleton ZHANG; Michael Stanley Woodstock GRYSKIEWICZ; Bandy Sylvia Marietta LITTLE; Jean Billie Woodstock MATTHEWS; Jean Debra Roswell MCDOWALL; Howell Lawrence Neenah SAWYER; Edward Kuo-Shu Roswell CHANG
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1997-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2018-10-09
Also published as: BR9815244A; KR20010015719A; MY132869A; AR017297A1; EP1019002A1; AU728432B2; DE69835602D1; AU1073199A; PL339775A1; CN1281348A; HUP0003912A2; PH11998002499B1; MXPA00003459A; WO1999017695A1; TR200000939T2; HUP0003912A3; CO5241353A1; EP1019002B1; HU222759B1; NZ503629A

Description

Sachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine geschichtete, absorbierende Struktur. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine geschichtete, absorbierende Verbund-Struktur mit einzelnen Schichten, die so aufgebaut und angeordnet sind, um selektiv so zusammenzuwirken, um erwünschte Funktions-Parameter in der geschichteten Verbund-Struktur zu erzielen.
Hintergrund der Erfindung
Funktions-Aufgaben von absorbierenden Einweggegenständen, wie beispielsweise Windeln für Kinder, umfassen keine Produkt-Leckage, ein trockenes Gefühl für den Träger und eine komfortable Passform während der gesamten Lebensdauer des Produkts. Dementsprechend enthalten absorbierende Gegenstände typischerweise einen absorbierenden Kern, um ein Flüssigkeits-Handling und andere, absorbierende Funktionalitäten zu erzielen, die erforderlich sind, um die Produkt-Funktionsaufgaben zu erfüllen. Der absorbierende Kern der absorbierenden Gegenstände ist herkömmlich aus Holzpulpefasern zusammengesetzt, und ein super-absorbierendes Material wird oftmals in dem absorbierenden Kern verteilt, um die flüssigkeits-absorbierende Fähigkeit zu erhöhen. Der absorbierende Kern ist gewöhnlich in einer Stundenglas-, T-förmigen oder ähnlichen Anordnung mit einer verringerten, absorbierenden Breite in dem zentralen Schrittbereich für eine Anpassung an den Träger und einen Komfort gebildet.
Absorbierende Gegenstände zeigen häufig eine Leckage, bevor die Fähigkeit des gesamten absorbierenden Kerns, Flüssigkeit zu absorbierenden, vollständig ausgenutzt ist. Ein Problem, das sich aufgrund einer Leckage ergibt, ist die Unfähigkeit des absorbierenden Kerns, Flüssigkeiten schnell und vollständig dann aufzunehmen, wenn große Mengen an Flüssigkeiten in den absorbierenden Gegenstand abgegeben werden. Ein anderes dazu zugeordnetes Problem, das zu einer Leckage beiträgt, ist die Unfähigkeit des absorbierenden Kerns, ausreichende Mengen an Flüssigkeit zwischen Abgaben von ei nem Zielbereichs-Abschnitt des absorbierenden Gegenstands zu mehr distalen oder mehr entfernten Endbereichen des absorbierenden Kerns zu bewegen oder zu verteilen, die nicht verwendet worden sind. Dies führt zu einer Sättigung nur des zentralen Zielbereichs des absorbierenden Kerns und einer übermäßigen Dicke, Massigkeit bzw. Volumen und Einsinken der Nässe, wobei ein super-absorbiertes Material zu einer schlechten Funktionsweise, Produkt-Passung und Unbequemlichkeit des Trägers führt. Diese Nachteile eines absorbierenden Kerns sind besonders deutlich bei dünnen, absorbierenden Designs mit schmalerem Schritt, die eine Breite von weniger als ungefähr 4 Inch haben, was zu einer geringeren, absorbierenden Masse und Massigkeit in dem Zielbereich für eine verbesserte Produkt-Passung führt.
Der absorbierende Kern der derzeitigen, absorbierenden Gegenstände erfüllt nicht ausreichend die derzeitigen Funktions-Aufgaben. Die erwünschte Flüssigkeits-Aufnahme des absorbierenden Kerns und die Verteilungs-Funktionalitäten, die für Anordnungen eines absorbierenden Gegenstands mit einer einströmseitigen, schmaleren Schritt-Effektivität erforderlich sind, liegen auch jenseits der derzeitigen Fähigkeiten. Demzufolge verbleibt ein Erfordernis nach absorbierenden Strukturen, die eine verbesserte Flüssigkeits-Aufnahme von flüssigen Insults und eine verbesserte Flüssigkeits-Verteilung schaffen können, um Flüssigkeit aus dem Zielbereich zwischen flüssigen Insults herauszuführen, um dieses erwünschte Flüssigkeits-Aufnahmeverhalten für die Lebensdauer des Produkts beizubehalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein absorbierender Gegenstand geschaffen, wie er in Anspruch 1 beansprucht ist. Die offenbarte Erfindung ist ein absorbierendes System, das mehrfache, absorbierende Schichtbereiche umfasst. Die zwei oder mehr absorbierenden Schichtbereiche können vorteilhaft in einer Art und Weise zusammenwirken, die bevorzugt eine bestimmte Flüssigkeit in einem ausgewählten Schichtbereich anordnet. Diese Lokalisierung der Flüssigkeit innerhalb dieses Schichtbereichs kann das Potenzial dieses Schichtbereichs, Flüssigkeit über eine Kapillar-Wirkung aufgrund des höheren Sättigungs-Niveaus und einer erhöhten Menge an Flüssigkeit, die verfügbar ist, zu bewegen, erhöhen. Die Aufnahmefähigkeit des absorbierenden Systems kann gegenüber derzeitigen Systemen durch Halten eines zweiten Schichtbereichs des absorbierenden Systems auf niedrigen Sättigungs-Niveaus über so viele Insults der Produkte wie möglich beibehalten oder verbessert werden, während eine optimale Aufnahme-Funktion über eine ge eignete Kontrolle der Verbund-Eigenschaften geschaffen wird. Die niedrige Sättigung in diesem Schichtbereich schafft ein leeres Volumen für das ankommende Insult ebenso wie eine hohe Permeabilität, was demzufolge die Aufnahmerate des Absorbiersystems als ein Ganzes erhöht. Die Eigenschaften dieses Schichtbereichs können vorteilhaft mit einem geeignet hohen Niveau einer Kapillar-Spannung ausbalanciert werden, um eine ausreichende Kontrolle der Flüssigkeit zu schaffen, um im Wesentlichen eine nicht erwünschte Leckage zu stoppen. Dieser Schichtbereich mit niedriger Sättigung kann zusätzlich zu einer Schicht eines Ausgleichs-Management-Materials verwendet werden und kann eine Aufnahme-Funktionalität zusätzlich zu derjenigen erzielen, die durch das Ausgleichsmaterial erzielt wird. In besonderen Ausführungsformen der Erfindung kann sich eine körperseitige Schicht der absorbierenden Struktur nicht über die gesamte Oberfläche des absorbierenden Systems erstrecken und kann so aufgebaut sein, um einen Aufnahme-Schichtbereich zu erzielen, der zusätzlich zu dem Schichtbereich mit Dochtwirkung mit hoher Sättigung vorhanden ist. Diese Anordnung kann den Aufnahme-Schichtbereich so anordnen, dass er im Wesentlichen in direktem Kontakt mit der ankommenden Flüssigkeit steht, um dadurch einen unmittelbareren Zugang zu der ankommenden Flüssigkeit und eine verbesserte Flüssigkeits-Aufnahmefunktion zu ermöglichen.
In anderen Ausführungsformen der Erfindung können die Schichtbereiche des Absorptionssystems so zusammenwirken, um einen erwünschten Liquid Wicking Potential Value (Flüssigkeits-Dochtwirkungs-Potenzial-Wert) zu erzielen, wie beispielsweise einen Liquid Liquid Wicking Value von zumindest einem Minimum von ungefähr 16%. Die Erfindung kann einen erwünschten Flow Conductance Value (Strömungs-Leitungs-Wert) erzielen, wie beispielsweise einen Flow Conductance Value von mindestens ungefähr 7·10^–6 cm³. In zusätzlichen Ausführungsformen kann die Erfindung einen kombinierten Conductance-Wicking-Value (Leitungs-Dochtwirkungs-Wert) von mindestens 14·10^–6 cm³ erzielen. Weitere Ausführungsformen der Erfindung können ein System schaffen, das den erwünschten Flow Conductance Value erzielt und auch mindestens einen Schichtbereich umfasst, der den erwünschten Liquid Wicking Potential Value besitzt. Der absorbierende Gegenstand umfasst ein super-absorbierendes Polymer-(SAP)-Material, das eine besonders kontrollierte Absorptionsrate zeigt. Das super-absorbierende Mittel mit der erwünschten, kontrollierten Rate zeigt eine besondere Absorptionsrate, einen Tau-Wert.
In zusätzlichen Ausführungsformen kann die Erfindung eine Kombination aus superabsorbierenden Materialien umfassen, die ein besonderes Verhältnis von Tau-Werten haben.
In den verschiedenen Ausführungsformen kann das Vorliegende einen Gegenstand schaffen, der eine effizientere Absorptions-Struktur besitzt, die dünn ist mit niedriger Masse bzw. Volumen, eine hohe Absorptions-Fähigkeit besitzt und beständig gegen eine Leckage ist. Die Anordnungen der Erfindung können vollständiger die gesamte, potenzielle Absorptions-Fähigkeit der absorbierenden Struktur verwenden und können effizienter die erhaltene Flüssigkeit von dem ursprünglichen Aufnahmebereich zu entfernteren Bereichen hin bewegen und verteilen, die näher zu den distalen Endbereichen der absorbierenden Struktur angeordnet sind. Zusätzlich können die Strukturen der Erfindung eine Fähigkeit erzielen, Flüssigkeit unter einer schnellen Rate zu erhalten und aufzunehmen, und können die erwünschte Aufnahmerate beibehalten, nachdem die absorbierende Struktur genässt worden ist und einen wesentlichen Teil deren potenzieller, total absorbierenden Fähigkeit erreicht hat.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird vollständiger verstanden werden und weitere Vorteile werden ersichtlich werden, wenn Bezug auf die nachfolgende, detaillierte Beschreibung der Erfindung und der Zeichnungen genommen wird, in denen:
1 stellt repräsentativ eine Draufsicht eines absorbierenden Gegenstands dar, der ein Absorptionssystem der Erfindung einsetzt;
1A stellt repräsentativ eine seitliche Querschnittsansicht des Gegenstands der 1 dar;
1B stellt repräsentativ eine Längsquerschnittsansicht des Gegenstands der 1 dar;
2 stellt repräsentativ eine Draufsicht der Struktur eines absorbierenden Kerns der Erfindung dar, die einen ersten oberen Schichtbereich, der sich über einen mittleren Bereich des gesamten Bereichs des absorbierenden Kerns erstreckt, und einen zweiten unteren Schichtbereich, der sich über im Wesentlichen den gesamten Bereich des absorbierenden Kerns erstreckt, besitzt, wobei die gegenüberliegenden Längsendkanten des ersten Schichtbereichs von jeder der gegenüberliegenden Längsendkanten des zweiten Schichtbereichs beabstandet sind;
2A stellt repräsentativ eine Längsquerschnittsansicht des absorbierenden Kerns der 2 dar;
3 zeigt eine Draufsicht einer anderen absorbierenden Kernstruktur der Erfindung, die einen ersten oberen Schichtbereich, der sich über einen mittleren Bereich des gesamten Bereichs des absorbierenden Kerns erstreckt, und einen zweiten unteren Schichtbereich, der sich über im Wesentlichen den gesamten Bereich des absorbierenden Kerns erstreckt, besitzt, wobei der zweite Schichtbereich eine nicht gleichförmige, in Zonen unterteilte Flächenmasseverteilung mit einer relativ größeren Flächenmasse an seinen in Längsrichtung gegenüberliegenden Endbereichen besitzt, um eine in Längsrichtung umgekehrte Zonenbildung der unteren Schicht zu schaffen;
3A stellt repräsentativ eine Längsquerschnittsansicht des absorbierenden Kerns der 3 dar, wobei ein ausgewählter, mittlerer Bereich des zweiten Schichtbereichs eine Flächenmasse besitzt, das niedriger als diejenige der angrenzenden, in Längsrichtung gegenüberliegenden Endbereiche der zweiten Schicht ist, um eine umgekehrte, in Zonen unterteilte Flächenmasse der zweiten Schicht in dem Zielbereich zu erreichen;
4 stellt repräsentativ eine Draufsicht einer anderen, absorbierenden Kernstruktur dar, die einen oberen Schichtbereich besitzt, der einen gesamten, vorderen Bereich des unteren bzw. bodenseitigen Schichtbereichs abdeckt, allerdings weniger als den gesamten, unteren Bereich des bodenseitigen Schichtbereichs abdeckt;
4A stellt repräsentativ eine Längsquerschnittsansicht des absorbierenden Kerns der 4 dar;
5 stellt eine Oberseitenansicht einer anderen, absorbierenden Kernstruktur dar, die einen oberen Schichtbereich besitzt, der vollständig einen bodenseitigen Schichtbereich abdeckt;
5A stellt repräsentativ eine Längsquerschnittsansicht des absorbierenden Kerns der 5 dar;
6 stellt repräsentativ eine Draufsicht eines anderen absorbierenden Kerns dar, mit einem oberen Schichtbereich, der sowohl eine geringere, schmalere, seitliche Dimension als auch eine geringere, kürzere Dimension in Längsrichtung als der bodenseitige Schichtbereich besitzt;
7 stellt repräsentativ eine Längsquerschnittsansicht eines absorbierenden Kerns der Erfindung dar, der einen bodenseitigen Schichtbereich besitzt, der aus einem Laminat, das super-absorbierende Teilchen besitzt, die sandwichartig zwischen Schichtbereichen des flüssigkeitspermeablen Materials zwischengefügt und gehalten ist, aufgebaut ist;
8 stellt repräsentativ eine Längsquerschnittsansicht eines anderen, absorbierenden Kerns der Erfindung dar, der einen zweiten bodenseitigen Schichtbereich umfasst, der aus einer Vielzahl von heterogenen Unterschicht-Laminaten zusammengesetzt ist, die so angeordnet sind, um eine nicht gleichförmige, in Zonen unterteilte Flächenmasse innerhalb des bodenseitigen Schichtbereichs zu erzielen;
9 stellt repräsentativ eine Längsquerschnittsansicht eines anderen, absorbierenden Kerns der Erfindung dar, der einen bodenseitigen Schichtbereich besitzt, der aus einem heterogenen Laminat aufgebaut ist, wobei die Verteilung des super-absorbierenden Materials so angeordnet ist, um eine nicht gleichförmige, in Zonen unterteilte Flächenmasse des super-absorbierenden Materials innerhalb des bodenseitigen Schichtbereichs zu erzielen;
10 stellt eine schematische Darstellung einer Testvorrichtung zum Bestimmen bestimmter Eigenschaften eines super-absorbierenden Materials dar;
11 stellt repräsentativ eine Querschnittsansicht einer Zylindergruppe dar, die in einem Bassin mit einem Gewicht, das auf einer Kolbenscheibe aufgebracht ist, platziert ist;
12 stellt repräsentativ eine Querschnittsansicht einer Zylindergruppe dar, die in einem Bassin mit einem Kolbenstab, der für ein Stehen gegen eine Kolbenscheibe positioniert ist, platziert ist;
13 stellt repräsentativ eine Querschnittsansicht einer Zylindergruppe mit einem Gewicht, das auf eine Kolbenscheibe aufgebracht ist, und auf einer Vakuum-Halterung angeordnet ist, dar;
14 stellt repräsentativ eine Querschnittsansicht einer Zylindergruppe dar, die auf einer Vakuum-Halterung angeordnet ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die verschiedenen Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung werden im Zusammenhang mit einem absorbierenden Einweg-Gegenstand, wie beispielsweise eine Einweg-Windel, beschrieben. Es ist allerdings leicht ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung in Verbindung mit anderen Gegenständen eingesetzt werden könnte, wie bei spielsweise Trainingshosen für Kinder; Vorsorge-Produkte für die Frau, Inkontinenz-Kleidungsstücke, Schutzabdeckkissen, und dergleichen, die so aufgebaut sein können, um wegwerfbar zu sein. Typischerweise sind wegwerfbare Gegenstände, wie beispielsweise wegwerfbare Bekleidungsstücke, für eine begrenzte Benutzung vorgesehen und sind nicht dazu vorgesehen, gewaschen oder in irgendeiner anderen Weise für eine erneute Verwendung gereinigt zu werden. Eine Einwegwindel wird zum Beispiel ausgesondert, nachdem sie durch den Benutzer verschmutzt worden ist. In dem Zusammenhang der vorliegenden Erfindung ist ein mechanisches Befestigungssystem ein System, das zusammenarbeitende Komponenten umfasst, die mechanisch ineinander greifen, um eine gewünschte Befestigung zu erzielen.
Die vorliegende Erfindung schafft ein absorbierendes System, das einen absorbierenden Kern besitzt, der mehrere Schichtbereiche umfasst und ein wesentlich verbessertes Hohlraum-Volumen, eine Permeabilität und eine Flüssigkeitsaufnahme-Funktion in einem bestimmten Zielbereich erzielen kann. Das absorbierende System, insbesondere ein absorbierender Kernbereich des Systems, kann im Wesentlichen die gesamten Niveaus des Hohlraum-Volumens über einen Transport der Flüssigkeit aus dem Zielbereich heraus, wie beispielsweise durch Dochtwirkung oder andere Mechanismen, regenerieren. Die Flüssigkeit kann in vorteilhafter Weise in dem Schichtbereich des absorbierenden Kerns konzentriert werden, der so bestimmt ist, um die erwünschte, relativ hohe Verteilung von Flüssigkeiten zu erzielen, während der Schichtbereich, der dazu bestimmt ist, das Hohlraum-Volumen und die Aufnahme zu schaffen, relativ niedrig in seiner Sättigung verbleiben kann. In den meisten Fällen können die relativen Flächenmasseen oder die Super-Absorptions-Konzentrationen der Schichtbereiche so aufgebaut und angeordnet werden, dass geeignet zusammenwirkende Materialien mit den geeigneten Eigenschaften in der Lage sein weiden, in dem System zu arbeiten und eine gute Funktionsweise zu erzielen. Es ist allerdings herausgefunden worden, dass bestimmte Kombinationen eine wesentlich verbesserte Funktionsweise gegenüber anderen erzielen können. Es sollte auch darauf hingewiesen werden, dass die Flächenmassen oder andere Eigenschaften der Komponenten in spezifischen Bereichen der absorbierenden Struktur (z.B. vorne gegenüber hinten) modifiziert werden können, um Kosten, andere Verbraucher-Attribute, zu optimieren, oder um gewünschte Verteilungen der absorbierten Flüssigkeit zu unterstützen.
In der vorliegenden Erfindung können die Bereiche der absorbierenden Schicht unterschiedlich konfiguriert sein, um in einer Weise miteinander zusammenzuwirken, bei der sich bevorzugt Flüssigkeit in einem oder in mehreren bezeichneten oder bestimmten Schichtbereichen anordnet. Diese Lokalisierung der Flüssigkeit innerhalb eines bezeichneten Schichtbereichs kann das Potenzial dieses Schichtbereichs erhöhen, Flüssigkeit durch Kapillarwirkung zu bewegen und zu verteilen, und zwar aufgrund des relativ höheren Sättigungs-Niveaus und der erhöhten Flüssigkeitsmenge, die in der bezeichneten Schicht verfügbar ist.
Die Aufnahmefähigkeit des absorbierenden Systems, insbesondere die Aufnahmefähigkeit des absorbierenden Kerns, kann gegenüber herkömmlichen Systemen dadurch beibehalten oder verbessert werden können, dass ein primärer Aufnahme-Schichtbereich des absorbierenden Systems unter niedrigen Sättigungs-Niveaus über so viele Insults des Produkts wie möglich beibehalten werden, während eine optimale Aufnahme-Funktion über eine geeignete Kontrolle der Verbundeigenschaften erzielt wird. Das relativ niedrige Niveau einer Flüssigkeits-Sättigung in diesem Aufnahme-Schichtbereich schafft ein Hohlraum-Volumen für das ankommende Insult ebenso wie eine hohe Permeabilität, was demzufolge die Aufnahmerate des absorbierenden Systems als Ganzes erhöht. Der Aufnahme-Schichtbereich kann in vorteilhafter Weise so aufgebaut sein, um ein geeignet hohes Niveau einer Kapillar-Spannung zu erzielen, um geeignet die Bewegung der Flüssigkeit zu kontrollieren und im Wesentlichen eine nicht erwünschte Leckage zu vermeiden. Dieser Aufnahme-Schichtbereich mit niedriger Sättigung wird in erwünschter Weise zusätzlich zu einem getrennt vorgesehenen Verteilungs-Managementbereich oder einer -Schicht vorgesehen und kann eine Aufnahme-Funktionalität erzielen, die zusätzlich zu derjenigen ist, die durch das Material der Aufnahmeschicht erzielt ist.
In besonderen Anordnungen kann der Aufnahme-Schichtbereich an der Körperseite der absorbierenden Struktur angeordnet sein und kann so aufgebaut sein, um sich nicht über die gesamte Flächenerstreckung der gesamten absorbierenden Struktur zu erstrecken. Dementsprechend wird der primäre, körperseitige Schichtbereich als ein Aufnahme-Schichtbereich eingesetzt und wird nicht als der als Docht wirkende Schichtbereich mit hoher Sättigung eingesetzt. Diese Anordnung ermöglicht auch, dass der Aufnahme-Schichtbereich im Wesentlichen direkt in Kontakt mit der ankommenden Flüssigkeit steht, um dadurch einen unmittelbareren Zugang zu der ankommenden Flüssigkeit und eine ef fektivere Aufnahme-Funktion zu ermöglichen. Die Schichtbereiche können so ausgelegt sein, um, einzeln oder in Kombination, eine verbesserte Balance von Aufnahme- und Verteilungs-Funktionen, insbesondere der Aufnahme und Verteilung von wässrigen Flüssigkeiten, zu erzielen. Die verbesserte Funktionsweise kann zum Beispiel durch Modifizieren der physikalischen und/oder chemischen Zusammensetzung der Komponenten-Materialien oder durch Modifizieren der physikalischen Konfigurationen der Komponenten erzielt werden.
Derzeitige Komposits aus Fasern und super-absorbierendem Polymer (fiber and superabsorbent polymer – SAP), verwendet in herkömmlichen Anordnungen eines absorbierenden Gegenstands, wie beispielsweise Windeln, können gewöhnliche Kombinationen aus Aufnahme-Verteilungs- und Rückhalte-Funktionen erzielen. Dabei ist allerdings ein anhaltendes Erfordernis nach verbesserten Materialien und verbesserten Systemen und Strukturen vorhanden, die verbesserte Kombinationen erzielen können, die erhöhte Niveaus der Aufnahme-, Verteilungs- und Rückhalte-Funktionen haben. Um eine verbesserte Leckage-Beständigkeit zu erzielen, setzt die vorliegende Erfindung verbesserte Materialien ein, wobei die Materialien verbesserte Eigenschaften zumindest in einem der funktionalen Bereiche zeigen. Als ein Ergebnis kann die gesamte Funktionsweise des Systems verbessert werden.
Die Aufnahme-Funktion kann zum Beispiel durch Kontrollieren von Faktoren, wie beispielsweise Faser- und Teilchengrößen der Materialien in dem relevanten Schichtbereich, der Schichtbereich-Porosität, der Schichtbereich-Flächenmasse und der Schichtbereich-Zusammensetzung, eingestellt werden. Die Verteilung oder die Verteilungs-Funktion kann, zum Beispiel, durch Kontrollieren von Faktoren, wie beispielsweise Faser- und Teilchengrößen der Komponenten-Materialien, der Flüssigkeits-Kontaktwinkel, erzielt durch die Materialien, der Flüssigkeits-Oberflächenspannungen, erzielt durch die Flüssigkeit, und die Flächenmassen der Materialien, eingestellt werden.
Um weiterhin die erwünschte Balance von absorbierenden Eigenschaften zu verbessern, ist eine Anzahl von wichtigen Faktoren identifiziert worden, die ermöglichen können, dass die Schichtbereiche besser in Kombination arbeiten, und um dadurch eine verbesserte Gesamtsystem-Funktion zu erzielen. Die Faktoren umfassen einen erwünschten Flow Conductance Value und einen erwünschten Liquid Liquid Wicking Value, die durch das absorbierende System erzielt werden. Ein zusätzlicher Faktor ist ein kombinierter Conductance Wicking Value, der durch das System erzielt wird.
Der Flow Conductance ist ein Wert, der auf den physikalischen Eigenschaften der absorbierenden Materialien basiert, insbesondere der absorbierenden Materialien, die in dem Zielbereich des absorbierenden Systems angeordnet sind, und steht zu der Aufnahme-Fähigkeit in Bezug, die durch die absorbierende Kernstruktur erzielt wird. In erwünschter Weise besitzt der Flow Conductance Value ein Minimum von nicht weniger als ungefähr 2,5·10^–6 cm³. Alternativ ist der Flow Conductance Value nicht geringer als 3·10^–6 cm³, und ist optional nicht geringer als ungefähr 3,5·10^–6 cm³, um eine verbesserte Funktionsweise zu erzielen. Gemäß weiteren Aspekten der Erfindung kann der Flow Conductance Value bis zu ungefähr 5·10^–6 cm³ betragen. Alternativ kann der Flow Conductance Value bis zu ungefähr 7·10^–6 cm³ sein, und kann optional bis zu ungefähr 9·10^–6 cm³, oder größer, sein, um eine verbesserte Funktionsweise zu erzielen.
Der Liquid Wicking Potential Value (oder Liquid Wicking Value) ist ein Funktions-Parameter, der sich auf die Menge an Flüssigkeit, die von einem erwünschten Zielbereich der absorbierenden Struktur während eines Vorgangs einer vertikalen Dochtwirkung entfernt ist, bezieht. Dieser Wert stellt die Fähigkeit der absorbierenden Struktur dar, Flüssigkeit von dem Zielbereich zwischen Insults zu entfernen, und mindestens ein Schichtbereich des absorbierenden Systems ist so aufgebaut, um den erwünschten Liquid Wicking Value zu erzielen. In erwünschter Weise kann mindestens eine Schicht des absorbierenden Systems, insbesondere mindestens ein primärer Schichtbereich des absorbierenden Kerns, einen Liquid Wicking Value von nicht geringer als ein Minimum von ungefähr 10% erzielen. Alternativ ist der vorgesehene Liquid Wicking Value nicht geringer als ungefähr 15% und ist optional nicht geringer als ungefähr 20%. Gemäß weiteren Aspekten der Erfindung kann das absorbierende System einen Liquid Wicking Value von bis zu ungefähr 60% erzielen: Alternativ kann der erzielte Liquid Wicking Value bis zu ungefähr 65% sein und kann optional bis zu ungefähr 70% oder größer sein, um eine weiter verbesserte Funktionsweise zu erzielen.
Der Combined Coductance-Wicking Value (kombinierte Leitungs-Dochtwirkungs-Wert) (C) des Systems kann mindestens ungefähr 14·10^–6 cm³ betragen. Alternativ kann der Combined Conductance-Wicking Value mindestens ungefähr 16·10^–6 cm³ sein und kann mindestens ungefähr 18·10^–6 cm³ sein, um eine verbesserte Balance der Funktionsweise zu erzielen.
In dünnen, absorbierenden Anordnungen mit schmalen Schrittabschnitten besitzt der Zielbereich des Produkts, in seinem trockenen Zustand, gewöhnlich nicht genug Hohlraum-Volumen, das verfügbar ist, um effektiv den anfänglichen Insult bzw. die Menge an Flüssigkeit, wie beispielsweise Urin, zu absorbieren. Dieses Fehlen eines Hohlraum-Volumens kann durch Einsetzen eines besonders konfigurierten SAP in einer Menge kompensiert werden, die ausreichend ist, die ankommende Flüssigkeit während der Zeit des Insults zu absorbieren. Das eingesetzte SAP ist so aufgebaut, um die Menge an Flüssigkeit aufzunehmen und zu halten, die während des Insults absorbiert werden soll, um die erwünschte Leckage-Beständigkeit zu erzielen.
Obwohl einige dieser Parameter einzeln in der Vergangenheit diskutiert worden sind, ist eine Schwierigkeit verblieben, eine effektive Kombination dieser Attribute innerhalb einer einzelnen Verbundstruktur zu schaffen, während die erwünschten Verbraucher-Attribute beibehalten werden. Die Schwierigkeiten, die sich in der Vergangenheit gezeigt haben, haben typischerweise den Wunsch eingeschlossen, einen relativ niedrigen SAP-Gehalt zu haben, entweder in der gesamten Struktur oder innerhalb einer einzelnen Schicht, um eine Dochtwirkungs-Fähigkeit zu erhöhen. Dort, wo die niedrige SAP-Konzentration durch das Produkt hinweg verwendet wird, kann eine übermäßig große Produktdicke benötigt werden, um die erwünschte, absorbierende Fähigkeit zu erzielen. Versuche sind vorgenommen worden, um eine absorbierende Schicht mit einer niedrigen SAP-Konzentration bereitzustellen, um eine Dochtwirkung zu unterstützen, während hohe SAP-Konzentrationen in einer anderen Schicht beibehalten werden, um ein dünnes Produkt zu erreichen, das den erwünschten Umfang einer absorbierenden Fähigkeit besitzt. Solche Systeme haben nicht die erwünschten Niveaus einer Funktionsweise erzielt, da sich die Flüssigkeit vorzugsweise in die Bereiche hinein bewegen kann, die relativ höhere Konzentrationen von SAP enthalten. In dem Schichtbereich, der die relativ niedrige Konzentration an SAP enthält, kann die Menge der verbleibenden Flüssigkeit unzureichend sein, um die erwünschten Niveaus einer Dochtwirkung zu erzielen.
Um diese Nachteile zu beseitigen, umfasst ein besonderer Aspekt der Erfindung ein SAP unter einer kontrollierten Rate in dem absorbierenden System. Über die Verwendung des SAP unter einer kontrollierten Rate, wie beispielsweise ein ausgewähltes SAP mit ei ner gedämpften Rate, kann die Konzentration der Flüssigkeit in einer fasrigen Struktur eines bestimmten Verteilungs-Schichtbereichs hoch gerade dann gehalten werden, wenn der Verteilungs-Schichtbereich ausgewählte Mengen an SAP enthält. In besonderen Anordnungen ist das SAP mit einer kontrollierten, langsamen Rate primär in einem Schichtbereich angeordnet, der ein anderer als die Verteilungsschicht ist. Als eine Folge kann die Schicht mit niedrigem SAP selektiv zu einem gesättigten Zustand gelangen, während die gesamte, absorbierende Fähigkeit innerhalb eines Designs mit dünnem Produkt auf einem erwünschten, hohen Niveau beibehalten wird. Es ist vorgesehen, dass alternative Mechanismen, andere als das Einsetzen des SAP mit langsamer Rate, verwendet werden können, um die erwünschte Zuteilung und die Unterschiede in den Konzentrationen der absorbierten Flüssigkeit zwischen den ausgewählten Schichtbereichen zu erzielen. Zum Beispiel kann die erwünschte Zuteilung durch selektives Konfigurieren der relativen Benetzbarkeit und/oder der Dichte der Schichtbereiche erzeugt werden.
Wie die 1 und 2 zeigen, umfasst ein absorbierendes Verbundsystem 26 der Erfindung einen Ausgleichs-Managementbereich 84 und ein absorbierendes Kissen oder eine Kernstruktur 30. Der absorbierende Kern 30 besitzt mehrere, absorbierende Schichtbereiche und die Eigenschaften der einzelnen Schichtbereiche sind so ausgewählt und angeordnet, um eine verbesserte Leckage-Funktionsweise durch Ausbalancieren der Aufnahme- und Dochtwirkungs-Eigenschaften der absorbierenden Komponenten zu erzielen.
Allgemein ausgerückt beginnt der absorbierende Kern 30 der vorliegenden Beschreibung an der ersten Schicht, die ein super-absorbierendes Mittel umfasst (wie es bestimmt ist, wenn man sich von der innersten körperseitigen Oberfläche des Gegenstands zu der äußersten Oberfläche des Gegenstands bewegt), zusammen mit irgendeiner Zwischen-Komponenten, die benötigt wird, um die Integrität einer solchen Schicht während eines funktionalen Testens beizubehalten. Eine solche erste Schicht umfasst in erwünschter Weise ein Minimum von nicht weniger als ungefähr 5 Gew.-% an superabsorbierendem Mittel. Der absorbierende Kern endet an der letzten, absorptiven Schicht, die unmittelbar vor der im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Schicht positioniert ist, die dazu bestimmt ist, eine Leckage von der Windel zu verhindern, wie dies dann bestimmt wird, wenn man sich von der innersten körperseitigen Oberfläche des Gegenstands zu der äußersten Oberfläche des Gegenstands hin bewegt. Dementsprechend umfasst der absorbierende Kern 30 der dargestellten Anordnungen die erste primär absorbierende Schicht 48, die äußerste Schicht der Einhüllschicht 28 oder 36 und die Komponenten, die sandwichartig dazwischengefügt sind. Der absorbierende Kern der dargestellten Anordnung umfasst nicht die Oberlagenschicht 24, die Verteilungs- bzw. Ausgleichs-Managementschicht 84, die kein super-absorbierendes Mittel enthält, und die Unterlageschicht 22.
Die geeignete Balance einer Aufnahme und von Dochtwirkungs-Eigenschaften kann durch verschiedene Bestimmungsfaktoren dargestellt werden, wie beispielsweise Flow Conductance Value, Wicking Value, Flächenmasse, Dichte, Teilchengröße, Fasergröße, relative Menge an Fasern, und dergleichen, ebenso wie Kombinationen davon. Der Flow Conductance Value des absorbierenden Materials bezieht sich auf das verfügbare Hohlraum-Volumen und die Permeabilität der Struktur durch die verschiedenen Sättigungs-Niveaus hindurch, die typischerweise während der gewöhnlichen Benutzung vorgefunden werden. Um eine verbesserte Funktionsweise für das absorbierende System zu erzielen, sollte der Flüssigkeit ermöglicht werden, in die absorbierende Struktur unter einer Rate einzutreten, die so nahe wie möglich an der Rate liegt, bei der die Flüssigkeit auf die absorbierende Verbund-Struktur geführt wird. Der Flow Conductance Value kann dabei helfen, die Aufnahme-Fähigkeit des gesamten, absorbierenden Systems 26 zu charakterisieren, und kann besonders dabei helfen, die Aufnahme-Fähigkeit des absorbierenden Kerns 30 zu charakterisieren. Zusätzlich ist es wichtig, die Flüssigkeit von dem Eintrittsbereich zur Aufnahme in entfernteren Bereichen, des absorbierenden Systems zu bewegen, um dadurch den Eintrittsbereich so umzukonditionieren und zu präparieren, um effektiver das nächste Insult an Flüssigkeit aufzunehmen. Der Liquid Wicking Value kann dabei helfen, die Fähigkeit der absorbierenden Struktur zu charakterisieren, Flüssigkeit von dem Eintritt, dem Zielbereich zwischen Insults, zu entfernen.
Wie die 2 und 2A zeigen, besitzt der absorbierende Kern 30 eine gesamte Verbundkernlänge 66, eine gesamte Verbundkernbreite 68, eine gesamte Verbundkerndicke 70, eine Schrittkernbreite 58 und eine bestimmte, am weitesten vorne liegende Kante. Die am weitesten vorne liegende Kante ist zum Anordnen eines vorderen Bundband-Abschnitts des Gegenstands bestimmt. Die gesamte Verbundanordnung des absorbierenden Kerns 30 erstreckt sich über einen gesamten Kernbereich und deckt ihn ab, wie dies in 2 dargestellt ist. Die einzelnen Kern-Komponentenschichten und optionalen Unterschichten können sich über den gesamten, absorbierenden Kernbereich erstrecken, oder können sich über einen ausgewählten Bereich des Kernbereichs erstrecken, wie dies erwünscht ist, um die erwünschte Funktionsweise zu erzielen. Zusätzlich besitzt jeder der individuellen Schichtbereiche individuelle Dimensionen. In der repräsentativ dargestellten Anordnung besitzt zum Beispiel ein erster Schichtbereich 48 eine erste Dicke oder Höhe 72, eine erste Länge 73 und eine erste Breite 74. Ein zweiter Schichtbereich besitzt eine zweite Dicke oder Höhe 75, eine zweite Länge 66 und eine zweite Breite 68.
In Bezug auf die gesamte Länge 66 des absorbierenden Kerns 30 der vorgesehenen Aufnahme, ist der Zielbereich 52 der absorbierenden Struktur ein Bereich des absorbierenden Kerns, der an einer sich seitlich erstreckenden, in Querschnittsrichtung verlaufenden Linie beginnt, die 24% der Länge 66 des absorbierenden Verbundkerns von einem Ende weg, die am weitesten vorne liegende Kante des absorbierenden Kerns, angeordnet ist, und erstreckt sich zu einer Linie in Querschnittsrichtung, die 59% der Länge des absorbierenden Verbunds weg von der am weitesten vorne liegenden Kante des absorbierenden Kerns angeordnet ist. In der dargestellten Anordnung kann, zum Beispiel, der Zielbereich des absorbierenden Kerns ein Bereich der absorbierenden Struktur sein, die an einer sich seitlich erstreckenden Linie beginnt, die ungefähr 3,5 Inch (89 mm) von dem Ende, der am weitesten vorne liegenden Kante des absorbierenden Kerns, angeordnet ist, und erstreckt sich zu einer sich seitlich erstreckenden Linie, die ungefähr 8,5 Inch (216 mm) von der am weitesten vorne liegenden Kante des absorbierenden Kerns angeordnet ist.
Es ist nicht erwünscht gewesen, den Flow Conductance Value durch Erhöhen der Masse der absorbierenden Kernstruktur zu erhöhen, da die Produktdicke in Gegenständen mit einer schmalen Schrittbreite übermäßig werden kann. Als eine Folge ist ein anhaltendes Erfordernis nach Anordnungen vorhanden gewesen, die die erwünschte Aufnahme-Funktionsweise erzielen können, wie dies durch den Flow Conductance Value dargestellt ist, während ein dünner, absorbierender Kern 30 und ein dünnes, absorbierendes System 26 beibehalten werden. In erwünschter Weise beträgt die Gesamtdicke des trockenen, absorbierenden Kerns 30 nicht mehr als ungefähr 6 mm. Alternativ kann die Dicke des absorbierenden Kerns nicht mehr als ungefähr 5,3 mm sein, und optional kann die Dicke des absorbierenden Kerns nicht mehr als ungefähr 5 mm sein, um die erwünschten Vorteile zu erzielen. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Dicke des trockenen, absorbierenden Kerns 30 nicht mehr als ungefähr 25% der Schrittbreite des absorbie renden Kerns sein. Alternativ kann die Dicke des trockenen, absorbierenden Kerns nicht mehr als ungefähr 20% der Schrittbreite des absorbierenden Kerns sein, und kann optional nicht mehr als ungefähr 15% der Schrittbreite des absorbierenden Kerns sein, um verbesserte Vorteile zu erzielen. Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung wird die Schrittbreite des absorbierenden Kerns an der schmalsten (kleinsten) seitlichen Dimension des Schrittbereichs, angeordnet innerhalb des Zielbereichs 52 des Kerns, bestimmt.
In erwünschter Weise beträgt die gesamte Dicke des trockenen, absorbierenden Systems 26 nicht mehr als ungefähr 8 mm. Alternativ kann die Dicke des absorbierenden Systems nicht mehr als ungefähr 7,3 mm betragen, und optional kann die Dicke des absorbierenden Systems nicht mehr als ungefähr 7 mm betragen, um die erwünschten Vorteile zu erzielen. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann die gesamte Dicke des trockenen, absorbierenden Systems 26 nicht mehr als ungefähr 30% der Schrittbreite des absorbierenden Systems betragen. Alternativ kann die Dicke des trockenen, absorbierenden Kerns nicht mehr als ungefähr 25% der Schrittbreite des absorbierenden Systems sein, und optional kann sie nicht mehr als ungefähr 20% der Schrittbreite des absorbierenden Systems sein, um verbesserte Vorteile zu erzielen.
Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung wird die trockene Dicke bei einem Rückhaltedruck von 0,2 psi (1,38 KPa) gemessen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das absorbierende System 26 mit niedrigem Masse-Volumen, und insbesondere der absorbierende Kern 30, einen Schrittbereich 24 haben, der für eine Anordnung zwischen den Beinen eines Trägers bestimmt ist, wo die schmalste (kleinste) seitliche Dimension des Schrittbereichs innerhalb des Zielbereichs 52 angeordnet ist, was eine minimale Schrittbreite 58 ergibt. Dementsprechend kann ein Produkt für einen Erwachsenen (vorgesehen für die Verwendung durch eine Person mit einem Alter über 13 Jahren) eine Schrittbreite haben, deren minimale, seitliche Dimension nicht mehr als ungefähr 5,5 Inch (ungefähr 14 cm) beträgt, wenn der absorbierende Verbund trocken ist. Alternativ kann die minimale Schrittbreite 54 nicht mehr als ungefähr 4,5 Inch (ungefähr 11,4 cm) betragen und kann optional nicht mehr als ungefähr 3,5 Inch (ungefähr 8,9 cm) betragen, um eine verbesserte Passung und einen verbesserten Komfort zu erzielen. Ein Produkt, das nicht für Erwachsene bestimmt ist (vorgesehen zur Verwendung durch eine Person mit einem Alter von 13 Jahren oder geringer), kann eine Schrittbreite haben, deren minimale, seitliche Dimension nicht mehr als ungefähr 4 Inch (ungefähr 10 cm) beträgt, wenn der absorbierende Verbund trocken ist. Alternativ kann die minimale Schrittbreite 54 nicht mehr als ungefähr 3 Inch (7,6 cm) sein, und kann optional nicht mehr als ungefähr 2 Inch (5,1 cm) sein, um eine verbesserte Passung und einen verbesserten Komfort für nicht erwachsene Personen zu erzielen.
Es ist auch wichtig, Flüssigkeit von dem Zielbereich 52 des absorbierenden Systems zu entfernen, um effektiv eine Übersättigung dieses Bereichs und eine Leckage von dem Gegenstand zu vermeiden. Die Fähigkeit des absorbierenden Systems, die Flüssigkeit von dem Zielbereich weg zu bewegen, kann durch den Liquid Wicking Value, bereitgestellt durch das System, dargestellt werden. Der Wicking Value ist zu der Menge an Flüssigkeit in Bezug gesetzt, für die das System geeignet ist, sie von dem Zielbereich heraus zu bewegen, wenn der Zielbereich ein Flüssigkeitsbeladung/Sättigungs-Niveau von 1,0 Gramm an Flüssigkeit pro Quadratzentimeter des Zielbereichs des absorbierenden Verbunds besitzt. Deshalb schafft die vorliegende Erfindung ein bestimmt geschichtetes, absorbierendes System, das dünn ist, das in dem Schrittbereich schmal ist und eine niedrige Volumenmasse zeigt.
Die Schichtbereiche in dem absorbierenden System sind so angeordnet, um einen körperseitigen, ersten Schichtbereich zu umfassen, der aus verschiedenen geeigneten Anordnungen sein kann, allerdings typischerweise eine Größe besitzt, die nicht größer als die Größe des äußersten, zweiten absorbierenden Schichtbereichs ist. Dieser erste obere Schichtbereich kann ein niedriges Sättigungs-Niveau während der Verwendung des absorbierenden Gegenstands beibehalten und kann einen hohen Flow Conductance Value beibehalten, wenn er in Kombination mit dem zweiten unteren Schichtbereich verwendet wird. Der untere Schichtbereich kann wahlweise geformt werden, wie beispielsweise in einer Stundenglas- oder „T" Anordnung, und ist so aufgebaut, um effektiv Flüssigkeit zu verteilen und aus dem Zielbereich des absorbierenden Verbunds heraus zu bewegen. Insbesondere ist der zweite untere Schichtbereich dazu geeignet, die erwünschten Werte eines Liquid Wicking Potentials zu erzielen, wie dies durch den Liquid Wicking Potential Value Vorgang, der nachfolgend beschrieben ist, bestimmt werden kann.
Wie die 1, 1A und 1B zeigen, kann die Erfindung einen absorbierenden Kleidungsgegenstand, wie beispielsweise eine Windel 20, schaffen, die eine longitudinale, in Längsrichtung weisende Richtung 86 und eine seitliche Querrichtung 88 besitzt. Der Gegenstand besitzt einen ersten Bundbandabschnitt, wie beispielsweise einen hinteren Bundbandabschnitt 40, einen zweiten Bandabschnitt, wie beispielsweise einen vorderen Bundbandabschnitt 38, und einen Zwischenabschnitt 42, der den ersten und den zweiten Bundbandabschnitt miteinander verbindet. Der vordere Bundbandabschnitt 38 besitzt ein seitlich gegenüberliegendes, vorderes Paar von Seitenkantenbereichen 118, der hintere Bundbandabschnitt 40 besitzt ein seitlich gegenüberliegendes, hinteres Paar von Seitenkantenbereichen 116, und der Zwischenabschnitt 42 bildet einen Schrittbereich des Gegenstands zur Anordnung zwischen den Beinen eines Trägers.
1 zeigt eine repräsentative Draufsicht einer repräsentativen Einwegwindel 20 der vorliegenden Erfindung in deren flach ausgebreitetem, nicht zusammengezogenem Zustand (d.h. mit im Wesentlichen allen Raffungen und Kontraktionen aufgrund von elastischen Teilen entfernt). Teile der Struktur sind teilweise aufgeschnitten, um deutlicher den inneren Aufbau des Windel-Gegenstands darzustellen, und die körperseitige Oberfläche der Windel, die den Träger berührt, ist zu dem Betrachter hinweisend. Die äußeren Kanten der Windel definieren einen Umfang mit sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenkantenrändern 110 und sich seitlich erstreckenden Endkantenrändern 112. Die Seitenkanten definieren Beinöffnungen für die Windel und sind optional gekrümmt und konturiert. Die Endkanten sind als gerade Teile dargestellt, können allerdings optional gekrümmt sein.
Eine flüssigkeitsdurchlässige Oberseitenschicht 24 ist in einer zu einer Unterlageschicht 22 hinweisenden Beziehung überlegt, und das absorbierende System ist zwischen der Unterlagenschicht 22 und der Oberseitenschicht 24 verbunden und befestigt. Die repräsentativ dargestellte Anordnung besitzt ein absorbierendes Verbundsystem 26, das einen Verteilungs-Managementbereich 84 und einen Rückhaltebereich zum Halten und Aufnehmen von Flüssigkeit umfasst. Der Rückhaltebereich des dargestellten, absorbierenden Systems umfasst den absorbierenden Kern 30. In der dargestellten Anordnung ist der Verteilungs-Managementbereich 84 eine Schicht, die zwischen dem absorbierenden Kern 30 und der Oberseitenschicht 24 angeordnet ist. Andere Anordnungen können auch eingesetzt werden. Zum Beispiel kann die Verteilungsschicht 84 optional zwischen dem absorbierenden Kern und der Unterlagenschicht 22 positioniert werden, oder auf der körperseitigen Oberfläche der Oberseitenschicht.
Der Gegenstand umfasst typischerweise elastomere Elemente, wie beispielsweise Beinelastiken 34 und Bundelastiken 32, und der Verteilungs-Managementbereich ist in einer arbeitsfähigen Flüssigkeitsverbindung mit dem Rückhaltebereich des absorbieren den Gegenstands positioniert. Die Oberseitenschicht 24, die Unterlagenschicht 22, der absorbierende Kern 30, der Verteilungs-Managementbereich 84 und die elastischen Elemente 34 und 32 können zusammen in einer Vielzahl von ausreichend bekannten Winkelanordnungen zusammengesetzt werden. Die Windel kann zusätzlich ein System von Eingrenzungsklappen 82 und Seitenplatten-Elementen 90 umfassen, die elastisch gestaltet oder in anderer Weise elastomer gemacht werden können.
Beispiele von Gegenständen, die elastisch gemachte Seitenteile umfassen, und wahlweise aufgebaute Befestigungs-Einrichtungslaschen sind in der U.S. Patent Application Serial No. 168,615 von T.Roessler et al., mit dem Titel DYNAMIC FITTING DIAPER, und angemeldet am 16. Dezember 1993 (attorney docket No. 10,961), beschrieben. Verschiedene Techniken zum Bilden der erwünschten Befestigungssysteme sind in dem US-Patent Nr. 5,399,219 für T.Roessler et al. mit dem Titel METHOD FOR MAKING A FASTENNING SYSTEM FOR DYNAMIC FITTING DIAPER, und herausgegeben am 21. März 1995 (attorney docket No. 11,186); in der U.S. Patent Application Serial No. 286,086 von D. Fries, mit dem Titel A PROCESS FOR ASSEMBLING ELASTICIZED EAR PORTIONS und angemeldet am 3. August 1994 (attorney docket No. 11,169), die als US-Patent Nr. 5,540,796 herausgegeben ist; und in der U.S. Patent Serial No. 08/415,383 von D. Fries, mit dem Titel AN ASSEMBLY PROCESS FOR A LAMINATED TAPE und angemeldet am 3. April 1995 (attorney docket No. 11,950), die als US-Patent Nr. 5,595,618 herausgegeben ist; beschrieben. Die Offenbarungen der vorstehend beschriebenen Dokumente werden hier unter Bezugnahme darauf in einer Art und Weise, die übereinstimmend dazu (und nicht damit in Konflikt tretend) ist, eingeschlossen.
Die Windel 20 definiert allgemein die sich in Längsrichtung erstreckende Längenrichtung 86 und die sich seitlich erstreckende Breitenrichtung 88 so, wie dies repräsentativ in 1 dargestellt ist. Die Windel kann irgendeine erwünschte Form, wie beispielsweise rechteckig, I-förmig, eine allgemeine Stundenglas-Form oder eine T-Form, haben. Mit der T-Form kann der Querbalken des „T" den vorderen Bundbandabschnitt der Windel haben, oder kann alternativ den hinteren Bundbandabschnitt der Windel aufweisen.
Die Oberseitenschicht 24 und die Unterlagenschicht 22 können im Wesentlichen koextensiv sein und können Längen- und Breiten-Dimensionen haben, die im Wesentlichen größer als die entsprechenden Dimensionen der absorbierenden Struktur 26 sind, und sich darüber hinaus erstrecken, um die entsprechenden Seitenränder 110 und die Endränder 112 zu erzielen, die sich über die Endkanten der absorbierenden Struktur hinaus erstrecken. Die Oberseitenschicht 24 ist der Rückseitenschicht 22 zugeordnet und darauf überlegt, um dadurch den Umfang der Windel 20 zu definieren. Die Bundbandabschnitte weisen solche Bereiche der Windel auf, die, wenn sie getragen ist, vollständig oder teilweise den Bund des mittleren, unteren Torso des Trägers abdecken oder umgeben. Der Zwischenschrittbereich 42 liegt zwischen den Bundbandabschnitten 38 und 40 und verbindet diese miteinander und weist denjenigen Bereich der Windel auf, der, wenn sie getragen ist, zwischen den Beinen des Trägers positioniert ist und den unteren Torso des Trägers abdeckt. Demzufolge ist der Zwischenschrittbereich 42 ein Bereich, wo wiederholte Verteilungen von Flüssigkeit typischerweise in der Windel oder einem anderen, absorbierenden Einweg-Gegenstand auftreten.
Die Unterlagen- bzw. Rückseitenschicht 22 kann typischerweise entlang einer äußeren Seitenfläche des absorbierenden Verbunds 26 angeordnet sein und kann aus einem flüssigkeits-permeablen Material aufgebaut sein, weist allerdings, in erwünschter Weise, ein Material auf, das so aufgebaut ist, um im Wesentlichen undurchlässig für Flüssigkeiten zu sein. Zum Beispiel kann eine typische Unterlagenschicht aus einem dünnen Kunststofffilm oder einem anderen flexiblen, im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Material hergestellt sein. So, wie er in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck „flexibel" auf Materialien, die anpassungsfähig sind und die leicht mit der allgemeinen Form und den Konturen des Körpers des Trägers übereinstimmen. Die Unterlagenschicht 22 verhindert, dass Extrudate, die in dem absorbierenden Verbund 26 enthalten sind, die Gegenstände nass machen, wie beispielsweise Bettlaken und Oberbekleidung, die mit der Windel 20 in Kontakt treten. In besonderen Ausführungsformen der Erfindung kann die Unterlagenschicht 22 einen Film, wie beispielsweise einen Polyethylenfilm, umfassen, der eine Dicke von ungefähr 0,012 Millimetern (0,5 mil) bis ungefähr 0,051 Millimetern (2,0 mil) besitzt. Zum Beispiel kann der Unterlagenfilm eine Dicke von ungefähr. 1,25 mil haben. Alternative Anordnungen der Unterlageschicht können eine gewebte oder nicht gewebte, fasrige Bahnschicht aufweisen, die vollständig oder teilweise aufgebaut oder behandelt worden ist, um die erwünschten Niveaus einer Flüssigkeitsundurchlässigkeit auf ausgewählte Bereiche aufzubringen, die sich angrenzend oder benachbart zu dem absorbierenden Verbund befinden. Zum Beispiel kann die Unterlagenschicht eine gasdurchlässige, nicht gewebte Vliesschicht, laminiert auf einer Polymerfilm schicht, die gasdurchlässig sein kann oder nicht sein kann, umfassen. Andere Beispiele von fasrigen, stoffähnlichen Unterlagematerialien können ein durch Dehnung verdünntes oder thermisches Dehnungs-Laminatmaterial, zusammengesetzt aus 0,6 mil (0,015 mm) dicken, geblasenem Polypropylenfilm und mit 0,5 Ounce pro Quadratyard (23,8 gm²) an spingebondetem Polypropylenmaterial (mit 2 Denier Fasern) aufweisen. Ein Material dieses Typs bildet die äußere Abdeckung einer HUGGIES SUPREME Windel, die kommerziell von der Kimberly-Clark Corporation erhältlich ist. Die Unterlagenschicht 22 bildet typischerweise die äußere Abdeckung des Gegenstands. Optional kann allerdings der Gegenstand eingetrenntes, äußeres Abdeck-Komponentenelement umfassen, das zusätzlich zu der Unterlagenschicht vorhanden ist.
Die Unterlagenschicht 22 kann alternativ ein mikroporöses „atmungsfähiges" Material umfassen, das ermöglicht, dass Gase, wie beispielsweise Wasserdampf, von dem absorbierenden Verbund 26 entweichen, während im Wesentlichen verhindert wird, dass flüssige Extrudate durch die Unterlagenschichten führen. Zum Beispiel kann die atmungsfähige Unterlagenschicht aus einem mikroporösen Polymerfilm oder aus einem nicht gewebten Vlies aufgebaut sein, das beschichtet oder in anderer Weise modifiziert worden ist, um ein erwünschtes Niveau einer Flüssigkeitsundurchlässigkeit zu erzielen. Zum Beispiel kann ein geeigneter, mikroporöser Film ein PMP-1 Material sein, das von Mitsui Toatsu Chemicals, Inc., eine Firma mit Büros in Tokio, Japan, erhältlich ist; oder ein XKO-8044 Polyolefinfilm, der von der 3M Company, Minneapolis, Minnesota, erhältlich ist. Die Unterlagenschicht kann auch geprägt oder in anderer Weise mit einem Muster oder einem gekörnten Finish versehen sein, um ein ästhetischer aussehendes Erscheinungsbild zu erzielen.
In den verschiedenen Anordnungen der Erfindung, bei denen eine Komponente, wie beispielsweise die Unterlagenschicht 22 oder die Eingrenzungsklappen 82, so aufgebaut sind, um für Gas permeabel zu sein, während sie eine Widerstandsfähigkeit und eine begrenzte Permeabilität gegen wässrige Flüssigkeit haben, kann das flüssigkeitsbeständige Material einen Aufbau haben, der dazu geeignet ist, einen Hydrohead von mindestens ungefähr 45 cm an Wasser im Wesentlichen ohne eine Leckage dort hindurch zu haben. Eine geeignete Technik zum Bestimmen der Widerstandsfähigkeit eines Materials gegen eine Flüssigkeitsdurchdringung ist der Federal Test Method Standard FTMS 191, Method 5514, mit Datum von 31. Dezember 1868, oder ein im Wesentlichen äquivalenter Vorgang.
Die Größe der Unterlagenschicht 22 ist typischerweise durch die Größe des absorbierenden Verbunds 26 und das bestimmte Windel-Design, das ausgewählt ist, bestimmt. Die Unterlagenschicht 22 kann zum Beispiel eine im Wesentlichen T-Form, eine im Wesentlichen I-Form oder eine modifizierte Stundenglas-Form haben, und kann sich über die Endkanten des absorbierenden Verbunds 26 um einen ausgewählten Abstand, wie beispielsweise einen Abstand innerhalb des Bereichs von ungefähr 1,3 Zentimetern bis 2,5 Zentimetern (ungefähr 0,5 bis 1,0 Inch), hinaus erstrecken, um zumindest einen Bereich der Seiten- und Endränder zu schaffen.
Die Oberseitenschicht 24 stellt eine zum Körper hinweisende Fläche dar, die nachgiebig ist, ein weiches Gefühl vermittelt und nicht irritierend für die Haut des Trägers ist. Weiterhin kann die Oberseitenschicht 24 weniger hydrophil sein als der absorbierende Verbund 26, und ist ausreichend porös, um flüssigkeitsdurchlässig zu sein, was ermöglicht, dass Flüssigkeit leicht durch deren Dicke hindurchdringt, um den Verbund aus dem absorbierenden Körper zu erreichen. Eine geeignete Oberseitenschicht 24 kann aus einer breiten Auswahl von Bahnmaterialien hergestellt werden, wie beispielsweise porösen Schäumen, netzförmigen Schäumen, mit Öffnungen versehenen Kunststofffilmen, natürlichen Fasern (zum Beispiel Holz oder Baumwollfasern), synthetischen Fasern (zum Beispiel Polyester oder Polypropylenfasern), oder eine Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern. Die Oberseitenschicht 24 wird typischerweise dazu eingesetzt, dabei zu helfen, die Haut des Trägers gegen Flüssigkeiten, die in dem absorbierenden Verbund 26 gehalten sind, zu isolieren.
Verschiedene gewebte und nicht gewebte Gewebe bzw. Gewirke können für die Oberseitenschicht 24 verwendet werden. Zum Beispiel kann die Oberseitenschicht aus einer schmelzgeblasenen oder spingebondeten Bahn der erwünschten Fasern aufgebaut sein und kann eine gebondete-kardierte Bahn, eine hydroverschlungene Bahn, eine vernadelte Bahn., oder dergleichen, ebenso wie Kombinationen davon, sein. Die verschiedenen Gewebe bzw. Gewirke (Vliese) können aus natürlichen Fasern, synthetischen Fasern, oder Kombinationen davon, zusammengesetzt sein. Optional kann die Oberseitenschicht ein Netzmaterial oder einen mit Öffnungen versehenen Film umfassen.
Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Ausdruck „nicht gewebte Bahn" eine Bahn aus fasrigem Material, die mit der Hilfe eines textilen Web- oder Strick- bzw. Wirkvorgangs gebildet ist. Der Ausdruck „Gewebe", wie er verwendet ist, be zieht sich auf alle gewebten, gestrickten oder gewirkten und nicht gewebten, fasrigen Bahnen, ebenso wie auf Kombinationen davon.
Die Gewebe der Oberseitenschicht können aus einem im Wesentlichen hydrophoben Material aufgebaut sein und das hydrophobe Material kann optional mit einem oberflächenaktiven Mittel behandelt oder ansonsten bearbeitet werden, um ein erwünschtes Niveau einer Benetzbarkeit und hydrophiler Eigenschaften aufzubringen. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Oberseitenschicht 24 ein nicht gewebtes, spingebondetes Polypropylenvlies, das auf Fasern mit ungefähr 2,8–3,2 Denier, gebildet zu einer Bahn, die eine Flächenmasse von ungefähr 22 gm² und eine Dichte von ungefähr 0,06 gm/cm³ besitzt, gebildet ist. Das Vlies ist in der Oberfläche mit ungefähr 0,28% Triton X-102 eines oberflächenaktiven Mittels behandelt. Das oberflächenaktive Mittel kann durch irgendein herkömmliches Mittel, wie beispielsweise Sprühen, Drucken, Bürstenbeschichtung, oder dergleichen, aufgebracht werden.
Die Oberseitenschicht 24 und die Unterlagenschicht 22 sind miteinander verbunden oder in sonstiger Weise zusammen in einer arbeitsfähigen Art und Weise zugeordnet. So, wie er hier verwendet wird, umfasst der Ausdruck „zugeordnet" Anordnungen, in denen die Oberseitenschicht 24 direkt mit der Unterlagenschicht 22 durch Befestigen der Oberseitenschicht 24 direkt an der Unterlagenschicht 22 verbunden ist, und auf Anordnungen, bei denen die Oberseitenschicht 24 indirekt mit der Unterlagenschicht 22 durch Befestigen der Oberseitenschicht 24 an Zwischenelementen verbunden ist, die wiederum an der Unterlagenschicht 22 befestigt sind. Die Oberseitenschicht 24 und die Unterlagenschicht 22 können, zum Beispiel, direkt miteinander an dem Umfang der Windel durch Befestigungsmittel (nicht dargestellt), wie beispielsweise Klebeverbindungen, Schallverbindungen, thermische Bindungen, Verstiften bzw. Vernadeln, Vernähen, oder, mittels irgendwelcher anderen Befestigungseinrichtungen, die im Stand der Technik bekannt sind, ebenso wie Kombinationen davon, befestigt werden. Zum Beispiel können eine gleichförmige, fortlaufende Schicht aus Klebemittel, eine gemusterte Schicht aus Klebemittel, ein gesprühtes Muster aus Klebemittel, oder ein Feld aus separaten Linien, Wirbeln oder Flecken eines Bauklebemittels, verwendet werden, um die Oberseitenschicht 24 an der Unterlagenschicht 22 zu befestigen. Es sollte leicht ersichtlich werden, dass die vorstehend beschriebenen Befestigungsmittel auch dazu eingesetzt werden können, geeignet die verschiedenen anderen Komponententeile der Gegenstände, die hier beschrieben sind, miteinander zu verbinden, zusammenzusetzen und/oder aneinander zu befestigen.
Der repräsentativ dargestellte Gegenstand besitzt ein absorbierendes System, das die Verteilungsschicht 84 und den Rückhaltebereich zum Halten und Speichern absorbierter Flüssigkeiten und anderer Ausscheidungsmaterialien aufweist. In besonderen Aspekten der Erfindung wird der Rückhalte- oder Speicherbereich durch die dargestellte, absorbierende Kernstruktur 26 geschaffen, die aus mehreren Schichten ausgewählter Fasern und Teilchen mit hoher Absorptions-Fähigkeit aufgebaut ist. Der dargestellte Aufbau des absorbierenden Verbunds ist zwischen der Oberseitenschicht 24 und der Unterlagenschicht 22 positioniert und sandwichartig dazwischengefügt, um die Windel 20 zu bilden. Der absorbierende Verbund besitzt einen Aufbau, der allgemein kompressibel, nachgiebig, nicht irritierend für die Haut des Trägers und dazu geeignet ist, Körperextrudate zu absorbieren und zurückzuhalten.
In den verschiedenen Anordnungen der Erfindung können geeignete Typen von benetzbarem, hydrophilem Faser-Material verwendet werden, um irgendeines der verschiedenen Komponententeile des absorbierenden Gegenstands zu bilden. Beispiele von geeigneten Fasern umfassen natürlich auftretende, organische Fasern, die aus selbstbenetzbarem Material aufgebaut sind, wie beispielsweise Zellulose-Fasern; synthetische Fasern, die aus Zellulose oder Zellulose-Derivaten zusammengesetzt sind, wie beispielsweise Rayon-Fasern; anorganische Fasern, die aus selbstbenetzbarem Material zusammengesetzt sind, wie beispielsweise Glasfasern; synthetische Fasern, hergestellt aus selbstbenetzbaren, thermoplastischen Polymeren, wie beispielsweise Polyester oder Polyamid-Fasern; und synthetische Fasern, die aus einem nicht benetzbaren, thermoplastischen Polymer, wie beispielsweise Polypropylen-Fasern, zusammengesetzt sind. Die Fasern können hydrophilisiert sein, zum Beispiel durch Behandlung mit Siliziumdioxid, durch Behandlung mit einem Material, das einen geeigneten, hydrophilen Teil besitzt und nicht einfach von der Faser entfernbar ist, oder durch Einhüllen der nicht benetzbaren, hydrophoben Faser mit einem hydrophilen Polymer während der oder nach der Bildung der Faser. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass ausgewählte Mischungen der verschiedenen Typen von Fasern, die vorstehend erwähnt sind, eingesetzt werden können.
So, wie er in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, beschreibt der Ausdruck „hydrophil" Fasern oder Oberflächen von Fasern, die durch die wässrigen Flüssigkeiten, in Kontakt mit den Fasern, benetzt werden. Der Grad eines Benetzens der Materialien kann wiederum in Angaben der Kontaktwinkel und der Oberflächen-Spannungen der Flüssigkeiten der Materialien, die eingesetzt sind, beschrieben werden. Eine Gerätschaft und Techniken, die zum Messen der Benetzbarkeit bestimmter Faser-Materialien oder Mischungen von Faser-Materialien geeignet sind, können durch Cahn SFA-222 Surface Force Analyzer System, oder ein im Wesentlichen äquivalentes System, erhalten werden. Wenn mit einem solchen System gemessen wird, werden Fasern, die Kontaktwinkel geringer als 90° haben, als „benetzbar" bezeichnet, während Fasern, die Kontaktwinkel gleich zu oder größer als 90° haben, als „nicht benetzbar" bezeichnet werden.
Insbesondere kann die absorbierende Kernstruktur 30 eine Matrix oder mehrere Matrizes aus Fasern aufweisen, wie beispielsweise eine Bahn aus natürlichen Fasern, synthetischen Fasern, und dergleichen, ebenso wie Kombinationen davon. In erwünschter Weise sind die Fasern hydrophil, entweder natürlich oder über die Effekte einer herkömmlichen, hydrophilen Behandlung. Besondere Anordnungen können eine fasrige Matrix, zusammengesetzt aus Zellulose-Holzpulpe-Fluff, umfassen. Es sollte leicht ersichtlich sein, dass jeder der primären Schichtbereiche 48 und 50 dieselben Typen von fasrigen Matrizes umfassen kann oder unterschiedliche Typen von fasrigen Matrizes umfassen kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Fasern in zumindest dem ersten primären Schichtbereich gemischt oder in sonstiger Weise in die Teilchen eines Materials mit hoher Absorptions-Fähigkeit eingeschlossen. Die Fasern in der ausgewählten Schicht oder den Schichten sind in einer absorbierenden Matrix angeordnet, und, in erwünschter Weise, kann jede der Schichten 48 und 50 Fasern, kombiniert mit Teilchen des Materials mit hohem Absorptionsvermögen, umfassen. In besonderen Anordnungen kann, zum Beispiel, die bestimmte Schicht des absorbierenden Kerns 30 eine Mischung aus superabsorbierenden, ein Hydrogel bildenden Teilchen und natürlichen Fasern, synthetischen, schmelzgeblasenen Polymer-Fasern, ein fasriges Coform-Material, das eine Mischung aus natürlichen Fasern und/oder synthetischen Polymer-Fasern aufweist, umfassen. Die superabsorbierenden Teilchen können im Wesentlichen homogen mit den hydrophilen Fasern gemischt sein oder können nicht gleichförmig gemischt sein. Zum Beispiel können die Konzentrationen der super-absorbierenden Teilchen in einem nicht stufenweisen Gra dienten über einen wesentlichen Bereich der Dicke (z-Richtung) jeder Schicht der absorbierenden Struktur angeordnet sein, wobei niedrigere Konzentrationen zu der Körperseite des absorbierenden Verbunds und relativ höhere Konzentrationen zu der Außenseite der absorbierenden Struktur hinweisen. Geeignete z-Gradienten-Anordnungen sind in dem U.S.P. 4,699,823, herausgegeben am 13. Oktober 1987 für Kellenberger et al., beschrieben, wobei die gesamte Offenbarung davon hier unter Bezugnahme in einer Art und Weise eingeschlossen wird, die mit der vorliegenden Beschreibung übereinstimmend ist (nicht damit in Konflikt tritt). Alternativ können die Konzentrationen der super-absorbierenden Teilchen in einem nicht stufenweisen Gradienten, über einen wesentlichen Bereich der Dicke (z-Richtung) jeder Schicht der absorbierenden Struktur, angeordnet werden, wobei höhere Konzentrationen zu der Körperseite des absorbierenden Verbunds hin und relativ niedrigere Konzentrationen zu der Außenseite der absorbierenden Struktur hinweisen. Die super-absorbierenden Teilchen können auch in einer im Wesentlichen diskreten Schicht innerhalb der Matrix der hydrophilen Fasern angeordnet werden. Zusätzlich können zwei oder mehr unterschiedliche Typen eines super-absorbierenden Mittels selektiv an unterschiedlichen Stellen innerhalb oder entlang der Faser-Matrix positioniert werden.
Das Material mit hohem Absorptionsvermögen kann absorbierende, ein Gel bildende Materialien, wie beispielsweise Super-Absorptions-Mittel, aufweisen. Superabsorbierende, Gel bildende Materialien können natürliche, synthetische und modifizierte, natürliche Polymere und Materialien sein. Zusätzlich können die absorbierenden, ein Gel bildende Materialien anorganische Materialien sein, wie beispielsweise Siliziumoxidgele, oder organische Verbindungen, wie beispielsweise quervernetzte Polymere. Der Ausdruck „quervernetzt" bezieht sich auf irgendwelche Mittel für ein effektives Gestalten von normal wasserlöslichen Materialien im Wesentlichen wasserunlöslich, allerdings anschwellbar. Solche Mittel können, zum Beispiel, ein physikalisches Verschlingen, kristalline Domänen, kovalente Bindungen, ionische Komplexe und Assoziationen, hydrophile Assoziationen, wie beispielsweise Wasserstoffbindung, und hydrophobe Assoziationen, oder Van der Waal'sche Kräfte, umfassen.
Beispiele von synthetischen, absorbierenden, ein Geld bildenden Polymer-Materialien umfassen Alkalimetalle und Ammoniumsalze aus Poly(Acrylsäure) und Poly(Methacrylsäure), Poly(Acrylamide), Poly(Vinylether), Maleinanhydrid-Copolymere mit Vinylethern und Alpha-Olefinen, Poly(Vinylpyrrolidon), Poly(Vinylmopholion), Po ly(Vinylalkohol), und Mischungen und Copolymere davon. Weitere Polymere, die zur Verwendung in dem absorbierenden Verbund geeignet sind, umfassen natürliche und modifizierte, natürliche Polymere, wie beispielsweise hydrolisierte Acrylonitril behandelte Stärke, mit Acrylsäure behandelte Stärke, Methyl-Zellulose, Chitosan, Corboxymethyl-Zellulose, Hydoxypropyl-Zellulose, und natürliche Gummis, wie beispielsweise Alginate, Xantan-Gummi, Johannisbrot-Gummi, und dergleichen. Mischungen aus natürlichen und vollständig oder teilweise synthetischen, absorbierenden Polymeren können auch in der vorliegenden Erfindung nützlich sein. Andere geeignete, absorbierende, ein Gel bildende Materialien sind von Assarsson et al. in dem US-Patent Nr. 3,901,236, herausgegeben am 26. August 1975, offenbart. Verfahren zum Präparieren von synthetischen, absorbierenden, ein Gel bildenden Polymeren sind in dem US-Patent Nr. 4,076,663, herausgegeben am 28. Februar 1978 für Masuda et al., und in dem US-Patent Nr. 4,286,082, herausgegeben am 25. August 1981 für Tsubakimoto et al., offenbart.
Synthetische, absorbierende, ein Gel bildende Materialien sind typischerweise Xerogele, die Hydrogele bilden, wenn sie benetzt werden. Der Ausdruck „Hydrogel" ist allerdings herkömmlich dazu verwendet worden, auch sowohl die benetzten als auch die nicht benetzten Formen des Materials einzubeziehen.
Wie vorstehend erwähnt ist, kann das Material mit hohem Absorptionsvermögen, das in dem absorbierenden Kern 30 verwendet ist, ein super-absorbierendes, ein Gel bildendes Material sein, und das Super-Absorptionsmittel kann allgemein in der Form von diskreten Teilchen vorliegen. Die Teilchen können von irgendeiner erwünschten Form sein, zum Beispiel spiralförmig oder halbspiralförmig, kubisch, stabähnlich, polyhedral, usw.. Formen, die ein großes Verhältnis einer größten Dimension/einer kleinsten Dimension haben, ähnlich Nadeln, Flocken und Fasern, sind auch zur Verwendung hier vorgesehen. Optional können Konglomerate aus Teilchen eines absorbierenden, ein Gel bildendes Material auch im absorbierenden Verbund 26 verwendet werden. Zur Verwendung sind Teilchen erwünscht, die eine durchschnittliche Größe von ungefähr 5 Mikron bis ungefähr 1 Millimeter haben. „Teilchengröße", wie es hier verwendet wird, bedeutet das gewichtete Mittel der kleinsten Dimension der einzelnen Teilchen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzen die Teilchen aus dem absorbierenden, ein Gel bildenden Material in zumindest dem ersten primären Schichtbereich ein Modified Absorbency Under Load (MAUL) von mindestens ungefähr 20 Gramm einer absorbierten Flüssigkeit pro Gramm des absorbierenden Materials (g/g). In erwünschter Weise kann das super-absorbierende Material einen MAUL von mindestens ungefähr 24 g/g haben, und noch erwünschter kann es einen MAUL von 27 g/g haben. Gemäß weiteren Aspekten kann das absorbierende Material einen MAUL von ungefähr 30 g/g oder mehr zeigen. Der MAUL-Wert kann unter Verwendung des MAUL-Testverfahrens, das in dem Abstand „Testverfahren" der vorliegenden Beschreibung beschrieben ist, gemessen werden.
Die hydrophilen Fasern und die Teilchen mit hohem Absorptionsvermögen in dem gesamten Verbundkern 30 können so aufgebaut sein, um eine durchschnittliche Verbund-Flächenmasse zu bilden, die innerhalb des Bereichs von ungefähr 400–900 g/m² (gsm) liegt. Unter bestimmten Aspekten der Erfindung liegt die durchschnittliche Verbund-Flächenmasse innerhalb des Bereichs von ungefähr 500–800 g/m², und liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von ungefähr 550–750 g/m², um die erwünschte Funktionsweise zu erzielen.
Unter besonderen Aspekten der Erfindung kann das Material mit hohem Absorptionsvermögen ein super-absorbierendes, nicht gewebtes Material umfassen. Das superabsorbierende, nicht gewebte Material ist ein nicht gewebtes Material, das aus superabsorbierenden Fasern alleine zusammengesetzt ist, oder aus einem Verbund aus superabsorbierenden Fasern und anderen Materialien zusammengesetzt ist. Das superabsorbierende, nicht gewebte Material besitzt eine hohe letztendliche Flüssigkeits-Speicherfähigkeit, wenn es in einer Flüssigkeit, insbesondere einer 0,9% Kochsalzlösung, mit einer Flüssigkeits-Haltefähigkeit von ungefähr mindestens 10 Gramm an absorbierter Flüssigkeit pro Gramm absorbierendes Material (g/g), eingetaucht wird. Alternativ beträgt die Flüssigkeits-Haltefähigkeit mindestens ungefähr 20 g/g, und beträgt optional mindesten ungefähr 30 g/g, um verbesserte Funktions-Charakteristika zu erzielen. Das superabsorbierende, nicht gewebte Material wird wahlweise so aufgebaut, um eine Flüssigkeits-Aufnahme, eine Flüssigkeits-Speicherung, eine Flüssigkeits-Verteilung, oder irgendeine bestimmte Kombination dieser Funktionen, zu unterstützen. Insbesondere kann das superabsorbierende, nicht gewebte Material so eingestellt werden, um eine spezifische Funktion, oder einen Satz von Funktionen, durchzuführen, wenn das super-absorbierende, nicht gewebte Material als eine Schicht oder eine Komponente in einem Produkt eingesetzt wird, das eine mehrschichtige, absorbierende Struktur besitzt.
Um irgendeine nicht erwünschte Bewegung des Materials mit hohem Absorptionsvermögen zu begrenzen, kann der Gegenstand einen absorbierenden Verbund 26 umfassen, der eine Über-Bedeckung besitzt, wie beispielsweise eine Einhüllschicht 28, unmittelbar benachbart und um den gesamten absorbierenden Kern 30, um einen individuellen Schichtbereich des Kerns oder um eine oder mehrere ausgewählter Komponente(n) des absorbierenden Verbunds herum angeordnet ist, so wie dies erwünscht ist. Zusätzlich kann die Einhüllschicht an der absorbierenden Verbundstruktur und an den verschiedenen anderen Komponenten des Gegenstands angebondet sein. Die Einhüllschicht ist vorzugsweise eine Schicht aus absorbierendem Material, die die Hauptkörperseite und die äußeren Oberflächen des absorbierenden Verbunds abdeckt und vorzugsweise im Wesentlichen alle Umfangskanten des absorbierenden Verbunds einhüllt, um eine im Wesentlichen vollständige Einhüllung dort herum zu bilden. Alternativ kann die Einhüllschicht eine absorbierende Umwicklung schaffen, die die Hauptkörperseite und Außenseitenflächen des absorbierenden Verbunds abdeckt und im Wesentlichen nur die seitlichen Seitenkanten des absorbierenden Verbunds einhüllt. Dementsprechend würden sowohl die geraden als auch die nach innen gekrümmten Bereiche der seitlichen Seitenkanten der Einhüllschicht um den absorbierenden Verbund herum geschlossen sein. In einer solchen Anordnung können allerdings die Endkanten der einhüllenden Schicht nicht vollständig um die Endkanten des absorbierenden Verbunds an den Bundbandbereichen des Gegenstands herum geschlossen sein.
Zum Beispiel kann die vollständige Einhüllschicht 28, oder zumindest die körperseitige Schicht der Einhüllschicht, eine schmelzgeblasene Bahn aufweisen, die aus schmelzgeblasenen Fasern, wie beispielsweise schmelzgeblasenen Polypropylen-Fasern, zusammengesetzt ist, aufweisen. Ein anderes Beispiel einer absorbierenden Einhüllung 28 kann eine zelluloseartige Bahn mit niedriger Porosität, wie beispielsweise ein Gewebe, das aus einer Mischung mit ungefähr 50/50 aus Hartholz/Weichholz-Fasern zusammengesetzt ist, aufweisen.
Die absorbierende Einhüllung 28 kann eine Mehrfach-Element-Einhüllschicht aufweisen, die eine separate, körperseitige Einhüllschicht und eine separate, außenseitige Einhüllschicht umfasst, wobei sich jede davon über alle Umfangskanten des absorbierenden Kerns 30 hinweg oder einen Teil davon erstreckt. Ein solcher Aufbau der einhüllenden Schicht kann, zum Beispiel, die Bildung einer im Wesentlichen vollständigen Abdichtung und Umschließung um die Umfangskanten des absorbierenden Kerns 30 herum erleichtern. In dem hinteren Bundbandabschnitt der dargestellten Windel kann die absorbierende Einhüllung auch so aufgebaut sein, um sich über einen vergrößerten Weg weg von dem Umfang des absorbierenden Kerns zu erstrecken, um eine Opazität und Festigkeit zu den Rückseiten-Abschnitten der Windel hinzuzufügen. in der dargestellten Ausführungsform können sich die körperseitige und die außenseitigen Schichten der absorbierenden Einhüllung 28 über zumindest ungefähr 1/2 Inch über die Umfangskanten des absorbierenden Kerns hinaus erstrecken, um einen nach außen vorstehenden Bindungsbereich vom Flansch-Typ zu erzielen, über den der Umfang des körperseitigen Abschnitts der absorbierenden Einhüllung vollständig oder teilweise mit dem Umfang des Außenseitenbereichs der absorbierenden Einhüllung verbunden werden kann.
Die körperseitigen und außenseitigen Schichten der Einhüllschicht 28 können aus im Wesentlichen demselben Material zusammengesetzt sein oder können aus unterschiedlichen Materialien zusammengesetzt sein. Zum Beispiel kann die außenseitige Schicht der Einhüllschicht aus einem Material mit einer relativ niedrigeren Flächenmasse, die eine relativ hohe Porosität besitzt, wie beispielsweise ein nass-festes Zellulose-Vlies, das aus Weichholzpulpe zusammengesetzt ist, aufgebaut sein. Die körperseitige Schicht der Einhüllschicht kann eines der zuvor beschrieben Einhüllschicht-Materialien aufweisen, die eine relativ niedrige Porosität haben. Die körperseitige Schicht mit niedriger Porosität kann besser das Eindringen der super-absorbierenden Teilchen auf die Haut des Trägers verhindern, und die außenseitige Schicht mit hoher Porosität, niedriger Flächenmasse, kann dabei helfen, die Kosten zu reduzieren.
Wie die 7, 8 und 9 zeigen, kann ein anderer, absorbierender Kern der Erfindung eine Komponente umfassen, die Teilchen aus super-absorbierendem Material 102 besitzt, die zwischen Schichten aus einem flüssigkeitsdurchlässigen Material 100, wie beispielsweise Schichten aus Papiertuch, einem offenzelligen Schaum, porösen Filmen, einem Gewebe, einem nicht gewebten Vlies, oder dergleichen, ebenso wie Kombinationen davon, gehalten ist. Unter besonderen Aspekten der Erfindung kann die bodenseitige bzw. untere Schicht 50 aus einem Laminat zusammengesetzt sein, das super-absorbierende Teilchen besitzt, die sandwichartig oder in sonstiger Weise zwischen Schichten aus Trägergewebe, gehalten mit wasserempfindlichen Befestigungen, gehalten sind. Beispiele solcher Anordnungen sind in dem US-Patent Nr. 5,593,399, herausgegeben am 14. Janu ar 1997 für R. Tanzer et al. und mit dem Titel ABSORBENT ARTICLE WHICH INCLUDES SUPERABSORBENT MATERIAL LOCATED IN DISCRETE, ELONGATE POCKETS PLACED IN SELECTED PATTERNS (attorney docket No. 10,902.1), beschrieben, wobei die gesamte Offenbarung hier unter Bezugnahme in einer Art und Weise, die hiermit konsistent ist, eingeschlossen wird.
Wie wiederum die 1 und 2 zeigen, kann die Windel 20 auch eine Verteilungs-Management-Schicht 84 umfassen, die dabei helfen kann, Verteilungen der Flüssigkeit zu beschleunigen und diffus zu gestalten, die in den Rückhalte- und Aufnahmebereich des absorbierenden Gegenstands gerichtet werden kann. Die Verteilungsschicht 84 kann, zum Beispiel, auf einer nach innen weisenden, körperseitigen Oberfläche der Oberseitenschicht 24 angeordnet sein. In der repräsentativ dargestellten Anordnung ist die Verteilungsschicht 84 benachbart einer äußeren Seitenfläche der Oberseitenschicht angeordnet. Dementsprechend ist die Verteilungsschicht zwischen der Oberseitenschicht 24 und dem absorbierenden Kern 30 zwischengefügt. Beispiele von geeigneten Verteilungs-Management-Schichten 84 sind in der U.S. Patent Application Serial No. 206,986 von C. Ellis und D. Bishop, mit dem Titel FIBROUS NONWOVEN WEB SURGE LAYER FOR PERSONAL CARE ABSORBENT ARTICLES AND THE LIKE, angemeldet am 4. März 1994 (attorney docket No. 11,256), die als US-Patent Nr. 5,486,166 herausgegeben ist; und der U.S. Patent Application Serial No. 206,069 von C. Ellis und R. Everett, mit dem Titel IMPOVED SURGE MANAGEMENT FIBROUS NONWOVEN WEB FOR PERSONAL CARE ABSORBENT ARTICLES AND THE LIKE, angemeldet am 4. März 1994 (attorney docket No. 11,387), die als US-Patent Nr. 5,490,846 herausgegeben ist, beschrieben; wobei die gesamten Offenbarungen davon hier unter Bezugnahme darauf in einer Art und Weise, die hiermit konsistent ist, eingeschlossen werden.
Wie die 1 und 2 zeigen, können besondere Aspekte der Erfindung einen absorbierenden Verbund umfassen, der eine ausgewählte Mehrzahl von zwei oder mehr primären Schichtbereich-Komponenten umfasst. Der Aufbau des dargestellten, mehrschichtigen, absorbierenden Kerns 30 umfasst einen ersten Schichtbereich 48 und mindestens einen zweiten Schichtbereich 50.
Der repräsentativ dargestellte erste Schichtbereich 48 schafft einen relativ oberen Schichtbereich, der an dem körperseitigen Bereich des absorbierenden Kerns 30 positioniert ist und relativ näher benachbart zu der Oberseitenschicht 24 liegt. Der dargestellte, zweite Schichtbereich 50 schafft einen relativ niedrigeren Schichtbereich, der auf dem außenseitigen Bereich des absorbierenden Kerns positioniert ist und relativ näher benachbart zu der Unterlagenschicht 22 liegt.
In einer erwünschten Ausführungsform der Erfindung können die Komponenten in den verschiedenen Schichtbereichen, wie beispielsweise den Schichtbereichen 48 und/oder 50, eine Mischung oder eine andere Matrix aus großvolumigen Fasern umfassen. Großvolumige Fasern sind solche, die eine verbesserte Massen-Retention und/oder Erholung von einer Deformation ergeben. Die großvolumigen Fasern können besonders eine Nass-Massen-Retention und/oder eine Nass-Erholung von einer Deformation erzielen, wenn die Fasern in Materialien eingesetzt werden, die nass werden. Beispiele von geeigneten, großvolumigen Fasern umfassen synthetische, thermoplastische Fasern, synthetische Fasern, zusammengesetzt aus natürlichen Polymeren, wie beispielsweise Zellulose, und natürliche Fasern, ebenso wie Kombinationen davon. Die Elastizität von Fasern, zusammengesetzt aus natürlichen Polymeren, kann durch chemische Quervernetzung und/durch Aufbringen von Knicken und/oder Wellen auf die Faser erhöht werden.
Die großvolumigen, fasrigen Materialien sind geeignet, eine niedrigere Dichte in sowohl deren nassem Zustand als auch trockenem Zustand zu zeigen, und erhöhen dadurch die Permeabilität und die Dicke, was demzufolge den Flow Conductance Value erhöht. Zum Beispiel können die großvolumigen Holzpulpefasern über verschiedene Techniken erhalten werden, wie beispielsweise über chemische und/oder mechanische Modifikationen der Pulpefasern. Beispiele von geeigneten, großvolumigen Fasern umfassen merzerisierte Fasern, quervernetzte Zellulose-Flockenpulpefasern, und dergleichen, ebenso wie Kombinationen davon.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Komponenten in den verschiedenen Schichtbereichen, wie beispielsweise dem Schichtbereich 50, aus einer Mischung oder einer anderen Matrix der großvolumigen Fasern, und einem superabsorbierenden Mittel unter einer kontrollierten Rate, zusammengesetzt sein. Das superabsorbierende Mittel unter einer kontrollierten Rate ist ein Material, wie beispielsweise ein super-absorbierendes Polymer-Material, das einen modifizierten Absorptions-Unter-Last-(modified absorbency-under-load (MAUL))-Wert von mindestens minimal ungefähr 2 g/g zeigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt das erwünschte super-absorbierende Mittel unter einer kontrollierten Rate in dem zumindest ersten primären Schichtbereich eine besondere Absorptionsrate, einen Tau-(τ)-Wert, der mindestens ein minimaler Wert von ungefähr 0,8 min ist. In erwünschter Weise beträgt der super-absorbierende Tau-Wert mindestens ungefähr 1 min, und kann mindestens ungefähr 2 min betragen, um eine verbesserte Funktionsweise zu erzielen. In noch anderen Ausführungsformen kann der Tau-Wert bis zu ungefähr 40 Minuten oder mehr betragen. In anderen Ausführungsformen kann der absorbierende Kern, insbesondere die unterschiedlichen Schichtbereiche des absorbierenden Kerns, in vorteilhafter Weise eine ausgewählte Kombination aus superabsorbierenden Materialien einsetzen, wobei zumindest ein ausgewähltes Paar unterschiedlicher, super-absorbierender Materialien so aufgebaut ist, um ein Tau-Wert-Verhältnis zu erzielen, das gleich zu oder größer als 2:1 ist. Das Tau-Wert-Verhältnis kann optional bis zu 5:1, oder mehr, sein, um weitere Vorteile zu erzielen. In erwünschter Weise ist das super-absorbierende Material, das den relativ größeren Tau-Wert besitzt, relativ näher zu der körperseitigen Oberfläche des absorbierenden Kerns positioniert. Eine geeignete Technik zum Bestimmen des Tau-Werts jedes super-absorbierenden Mittels ist in dem Flooded Absorbency Under Zero Load Vorgang, wie er in der vorliegenden Beschreibung angegeben ist, beschrieben. Ein bestimmtes super-absorbierendes Mittel mit kontrollierter Rate kann ein super-absorbierendes Mittel sein, bei dem die einzelnen, superabsorbierenden Teilchen mit einer hydrophoben Beschichtung behandelt sind, um eine ausgewählte Verzögerung in der Absorption von wässrigen Flüssigkeiten in die Teilchen hinein zu erzielen. Zum Beispiel kann das super-absorbierende Mittel ein beschichtetes, teilchenförmiges, super-absorbierendes Mittel sein. Die Teilchen besitzen absorbierende Zentren, die aus einem Teilnatriumsalz einer quervernetzten Polyproponsäure (hergestellt durch das Verfahren, das in dem US-Patent Nr. 5,629,377 beschrieben ist), zusammengesetzt ist, und die Teilchen-Zentren sind mit einer hydrophoben Silikon-Elastomer-Beschichtung abgedeckt. Ein repräsentatives super-absorbierendes Mittel mit kontrollierter Rate dieses Typs ist von DOW Chemical Company, mit Büros in Midland, Michigan, USA, erhältlich.
Ein alternatives, super-absorbierendes Mittel mit kontrollierter Rate kann mit relativ großen Teilchengrößen aufgebaut werden, um Teilchen zu schaffen, die ein niedriges Verhältnis eines Oberflächenbereichs zu einem Volumen haben, was dadurch die er wünschte Absorptionsrate ergibt. Die Teilchen des Super-Absorptionsmittels mit kontrollierter Rate können auch eine im Wesentlichen sphärische oder andere, dreidimensionale Form haben, die das erwünschte, niedrige Verhältnis eines Oberflächenbereichs-zu-Volumen und eine verzögerte Absorptionsrate erzeugt.
Zusätzlich kann die Massen- bzw. Volumen-Chemie des super-absorbierenden Polymers so modifiziert werden, um in Benutzung die erwünschte, verzögerte Absorptionsrate zu erzielen. Zum Beispiel kann das super-absorbierende Mittel mit kontrollierter Rate ein anionisches Poly-Elektrolyt einsetzen, das reversibel mit einem polyvalentem Metall-Kation quervernetzt ist. Ein wasserlösliches, komplex-bildendes Mittel kann so aufgebaut sein, um die Quervernetzung umzukehren.
Alternative super-absorbierende Mittel mit kontrollierter Rate können durch eine Beschichtung oder eine andere Behandlung, die die Diffusion einer Flüssigkeit in die superabsorbierenden Teilchen hinein verlangsamt, oder Flüssigkeit in einer Art und Weise abstößt, die die erwünschte, verzögerte Absorptionsrate ergibt, eingehüllt sein. Die Beschichtungen oder Behandlungen können elastisch oder unelastisch sein, und die Beschichtung oder die Behandlung kann hydrophob oder hydrophil sein. Die Beschichtungen können erodieren, auflösen oder Rissbildung in einer kontrollierten Art und Weise sein, um die erwünschten Absorptions-Charakteristika zu erzielen. Optional kann die Absorptionsrate durch Modifizieren der Neutralisationsrate des ausgewählten, super-absorbierenden Materials begrenzt und/oder kontrolliert werden, oder durch Modifizieren oder in sonstiger Weise Kontrollieren des chemischen Mechanismus, der dazu eingesetzt wird, die Neutralisation des ausgewählten, super-absorbierenden Mittels zu erzeugen.
Zusätzliche Aspekte zum Bestimmen des Absorptionsvermögens und der Last (absorbency under load – AUL) eines super-absorbierenden Mittels sind in dem US-Patent Nr. 5,550,189, herausgegeben am 26. August 1996 für J. Qin et al. und mit dem Titel MODIFIED POLYSACCHARIDES HAVING IMPROVED ABSORBENT PROPERTIES AND PROCESS FOR THE PREPARATION TNEREOF; und in der U.S. Patent Application Serial No. 621,390 für M. Melius et al., angemeldet am 25. März 1996 und mit dem Titel ABSORBENT COMPOSIT (attorney docket No. 10,838.2); beschrieben. Die gesamten Offenbarungen dieser Dokumente werden hier unter Bezugnahme in einer Art und Weise, die damit übereinstimmend ist, eingeschlossen.
Wie die 2 und 2A zeigen, kann der repräsentativ dargestellte erste Schichtbereich 48 ein super-absorbierendes Mittel unter einer kontrollierten Rate, und eine großvolumige Holzpulpe-Faser oder ein anderes gewebtes oder nicht gewebtes, fasriges Material, mit Porengrößen-Verteilungen, die eine schnelle Aufnahme von Flüssigkeit ermöglichen, während die Flüssigkeit innerhalb der Struktur beibehalten wird, bis sie durch den relativ außen liegenden Schichtbereich oder die Schichtbereiche des absorbierenden Materials absorbiert werden kann, umfassen. Die Komponenten in dem ersten Schichtbereich 48 können so positioniert werden, um im Wesentlichen den bestimmten Zielbereich 52 des Produkts abzudecken, den Bereich, wo Flüssigkeiten, wie beispielsweise Urin, in die absorbierende Struktur eingeführt werden. Dementsprechend kann der erste Schichtbereich 48 betriebsmäßig ein bestimmter Aufnahme-Schichtbereich des absorbierenden Kerns sein. Die Form des Schichtbereichs 48 kann rechtwinklig, nicht rechtwinklig oder unregelmäßig in der Form sein, allerdings wird sie in erwünschter Weise nicht größer als der unterlegene Schichtbereich sein, wie beispielsweise der zweite Schichtbereich 50. In erwünschten Aspekten der Erfindung wird der erste Schichtbereich kleiner als der unterlegende zweite Schichtbereich sein. Zum Beispiel kann im Wesentlichen das Gesamte des ersten primären Schichtbereichs innerhalb einer Zone enthalten sein, die an einer seitlich sich erstreckenden Linie beginnt, die ungefähr 7% der Kernlänge nach innen von der am weitesten vorne liegenden Kante des absorbierenden Kerns positioniert ist, und sich zu einer seitlich erstreckenden Linie erstreckt, die ungefähr 62% der Kernlänge nach innen von der am weitesten vorne liegenden Kante des absorbierenden Kerns positioniert ist. Zusätzlich können die sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenkanten des ersten primären Schichtbereichs im Wesentlichen angrenzend an die entsprechenden Seitenkanten des zweiten primären Schichtbereichs vorliegen.
Weitere Beispiele von alternativen, absorbierenden Anordnungen sind repräsentativ in den 3 bis 6 dargestellt. Unter besonderen Aspekten der Erfindung kann der erste Schichtbereich 48 eine Verbundstruktur umfassen, die eine Vielzahl von Komponenten-Unterschichtbereichen besitzt.
Die 3 und 3A stellen repräsentativ eine Oberseiten-Ansicht einer absorbierenden Kernstruktur dar, die einen ersten oberen Schichtbereich 48, der sich über einen mittleren Bereich des gesamten Flächenbereichs des absorbierenden Kerns 30 erstreckt, und einen zweiten unteren Schichtbereich 50, der sich über im Wesentlichen den gesamten Flächenbereich des absorbierenden Kerns erstreckt, besitzt. Der zweite Schichtbereich 50 besitzt eine nicht gleichförmige, in Zonen unterteilte Flächenmasseverteilung mit einer relativ größeren Flächenmasse an seinen in Längsrichtung gegenüberliegenden Endbereichen, um eine in Längsrichtung umgekehrte Zonenbildung des unteren, zweiten Schichtbereichs, insbesondere in dem Zielbereich, zu erzielen. Der ausgewählte, mittlere Bereich des zweiten Schichtbereichs 50 kann auch eine Flächenmasse haben, die niedriger als diejenige des angrenzenden, überlegenen ersten Schichtbereichs 50 ist, um eine umgekehrte, in Zonen unterteilte Dicke in dem Zielbereich zu erzielen. Zumindest in dem Schrittbereich des absorbierenden Kerns 30 sind die seitlichen Seitenkanten des oberen Schichtbereichs 48 im Wesentlichen angrenzend an die seitlichen Seitenkanten des zweiten Schichtbereichs 50. Jede der in Längsrichtung verlaufenden Endkanten des ersten Schichtbereichs 48 ist nach innen von den entsprechenden Endkanten des zweiten Schichtbereichs 50 beabstandet.
Die 4 und 4A stellen repräsentativ eine absorbierende Kernstruktur dar, die einen oberen Schichtbereich 48 besitzt, der einen gesamten vorderen oder ersten Bereich des bodenseitigen Schichtbereichs 50 abdeckt, allerdings weniger als den gesamten hinteren oder zweiten Bereich des Boden-Schichtbereichs abdeckt. Die seitlichen Seitenkanten und zumindest eine Längsendkante der ersten Schicht 48 sind im Wesentlichen an die seitlichen Seitenkanten und zumindest eine Längsendkante des zweiten Schichtbereichs 50 angrenzend. In der dargestellten Anordnung ist zumindest eine Längsendkante des ersten Schichtbereichs 48 nach innen von einer entsprechenden Endkante des zweiten Schichtbereichs 50 beabstandet.
Die 5 und 5A stellen repräsentativ eine absorbierende Kernstruktur dar, die einen oberen Schichtbereich besitzt, der vollständig einen unteren Schichtbereich abdeckt. Während die dargestellte Anordnung einen ersten Schichtbereich 48 und einen zweiten Schichtbereich 50 mit im Wesentlichen derselben Dicke und denselben Flächenmassen besitzt, können der erste und der zweite Schichtbereich alternativ unterschiedliche Dicken und Flächenmassen ebenso wie andere Unterschiede in der Struktur haben.
6 stellt repräsentativ eine Oberseiten-Ansicht eines anderen absorbierenden Kerns mit einem oberen Schichtbereich, der sowohl eine kleinere, schmalere seitliche Dimension als auch eine kleinere, kürzere Längsdimension als der Boden-Schichtbereich besitzt, dar. In der dargestellten Anordnung ist, zum Beispiel, im Wesentlichen der ge samte äußere Kantenumfang des ersten Schichtbereichs 48 nach innen von im Wesentlichen dem gesamten äußeren Kantenumfang des zweiten Schichtbereichs 50 beabstandet.
In den verschiedenen Anordnungen der Erfindung kann das super-absorbierende Mittel mit kontrollierter Rate so aufgebaut sein, um dabei zu helfen, die Rate einer Flüssigkeits-Speicherung in den verschiedenen Schichtbereichen des absorbierenden Systems zu regulieren. Das super-absorbierende Mittel mit kontrollierter Rate kann eine Raten-Kontrolle einer Flüssigkeits-Speicherung in einem absorbierenden Mittel nur als eine Folge des Vorhandenseins des super-absorbierenden Materials unter kontrollierter Rate (SAM), oder in Kombination des super-absorbierenden Materials mit anderen Materialien, um einen Verbund eines super-absorbierenden Materials mit einer kontrollierten Rate zu erzielen, schaffen. Ein super-absorbierendes Mittel mit kontrollierter Rate oder ein superabsorbierendes Verbund-Material, das das super-absorbierende Mittel mit kontrollierter Rate einsetzt, kann als ein absorbierender Schichtbereich in einem absorbierenden Mittel mit Mehrschichtbereich verwendet werden, insbesondere dann, wenn das absorbierende Mittel mit kontrollierter Rate oder das Verbund-Material aus dem super-absorbierenden Mittel mit kontrollierter Rate selektiv so aufgebaut ist, um eine bevorzugte Sättigung von einem oder mehreren der anderen Schichtbereich(e) in dem absorbierenden Mehrschicht-Kern während Bedingungen unter Benutzung zu fördern. Durch Verwendung einer Kombination der großvolumigen Fasern und des super-absorbierenden Mittels mit kontrollierter Rate kann die Sättigung in dem ersten Schichtbereich 48 auf einem Sättigungs-Niveau beibehalten werden, das niedriger als dasjenige der anderen absorbierenden Schichtbereiche ist, was zu einem höheren Leervolumen und einer Permeabilität in dem ersten Schichtbereich 48 führt, was erwünschte Niveaus des Flow Conductance Value ergibt.
Der Verbund, der aus großvolumigen Fasern, insbesondere Pulpefasern, und dem super-absorbierenden Mittel zusammengesetzt ist, kann auch durch Einführen eines stabilisierenden Mittels in das Verbund-Material modifiziert werden. Die Struktur-Stabilisierung kann dazu eingesetzt werden, Änderungen in der Struktur eines bestimmten Materials oder der Struktur des Verbunds aus Materialien beizubehalten oder zu minimieren, wenn es äußeren oder inneren Kräften ausgesetzt wird. Der Struktur-Stabilisierungs-Mechanismus kann für irgendeinen Schichtbereich in dem Mehrschicht-Bereich-Absorptionsmittel sein, indem dabei geholfen wird, die Struktur des Schichtbereichs beizu behalten, wenn sie Kräften ausgesetzt wird, die während Bedingungen unter Benutzen aufgebracht werden, und zwar für Produkte, die den absorbierenden Mehrschicht-Kern einsetzen. Dies wird dabei helfen, dass der Schichtbereich seine beabsichtigte Funktion beibehält, ob dies nun Flüssigkeits-Aufnahme (Hohlraumenvolumen erzeugen), Flüssigkeits-Speichärung-Flüssigkeits-Verteilungs- oder bestimmte Kombinationen dieser drei Funktionen sind. Verschiedene Typen von geeigneten Material-Technologien können eingesetzt werden, um die absorbierenden Strukturen zu stabilisieren. Zum Beispiel kann die Stabilisierung entweder in der Form einer chemischen Stabilisierung, wie beispielsweise mit Kymene, oder mit einem anderen quervernetzenden Mittel, oder durch die Einführung von thermoplastischen Binderfasern, oder dergleichen, auftreten.
In den verschiedenen Aspekten der Erfindung kann der obere Schichtbereich 48 aus einem fasrigen Material, basierend auf einer gewebten oder nicht gewebten Technologie, aufgebaut sein. Wie in den vorherigen Aspekten der Erfindung werden diese Materialien so aufgebaut werden, um ein maximales Hohlraumvolumen und eine maximale Permeabilität zu erzielen, während eine ausreichende Kapillarkraft aufrechterhalten wird, um die Bewegung der Flüssigkeit zu kontrollieren und nicht zuzulassen, dass eine Leckage auftritt. Zum Beispiel könnten die absorbierenden Kerne der vorliegenden Erfindung nicht gewebte Materialien als funktionale Komponenten für den Oberseitenschichtbereich einsetzen. Gebondete, kardierte Bahnen sind Beispiele von besonderen Faser-Materialien, die so aufgebaut sein könnten, um eine ausreichende Balance zwischen einer Permeabilität und einer Kapillarität zu erzielen. Über die Auswahl von Stapelfaser-Optionen kann man eine Verbund-Struktur erzeugen, die vorzugsweise die bodenseitige, absorbierende Schicht 50 sättigen wird. Dies kann entweder über eine physikalische Strukturierung der Oberseitenschicht, eine kontrollierte Oberflächen-Chemie, oder beide, vorgenommen werden. Die Porosität der fasrigen Strukturen kann durch spezifische Fasern und Fasergrößen, die ausgewählt sind, bestimmt werden. Eine Faser-Auswahl kann auch die Kapillarität auf das Material aufbringen.
Geeignete kardierte Strukturen sind aus einer Vielzahl von Faser-Typen und aus einer Zusammenstellung von Faser-Größen hergestellt worden. Fasern können aus sowohl synthetischen als auch natürlich auftretenden Materialien hergestellt werden. In erwünschter Weise würden die Fasern für die erste Schicht 48 sehr benetzbar sein, und natürliche Zellulose-Materialien, wie beispielsweise Rayon oder Baumwolle, können ein gesetzt werden. Synthetische Fasern, wie beispielsweise Polyester und Polyamid, bieten eine begrenzte Benetzbarkeit, die mit einem hydrophilen Finish oder Behandlungen erhöht werden könnte. Während Faser-Durchmesser eines ziemlich weiten Bereichs in kardierten, nicht gewebten Bahnen, auftreten, würde die erwünschte Struktur Fasern mit äquivalenten Durchmessern geringer als 25 Mikron enthalten. Ein kardiertes Material für die erste Schicht 48 könnte in einem Gewichtsbereich von ungefähr 50 bis 200 Gramm pro Quadratmeter (g/m²) unter einer Dichte von ungefähr 0,03 g/cm³, oder geringer, hergestellt werden. Die Dichte des fasrigen Materials wird letztendlich von dem Verfahren, das dazu verwendet wird, die Bahn anzubonden, oder zu stabilisieren, abhängen.
Kardierte Bahnen können über verschiedene Verfahren stabilisiert werden. Ein Einsetzen von thermoplastischen Stapelfasern wird in einigen Fällen verwendet, so dass die Struktur unter Verwendung von Wärme und Druck angebondet werden kann. Eine geeignete Aufbringung von Wärme und Druck bei einer thermischen Bindung können zu einer Struktur führen, die mit einer sehr spezifischen Permeabilität und Kapillarität stabilisiert ist. Kardiere Strukturen können auch unter Verwendung von chemischen Harzen oder Klebemitteln stabilisiert werden. Wiederum wird eine Auswahl des spezifischen Harzes oder Klebemittels, der hinzugefügten Mengen und ein Härten eine Kontrolle der Eigenschaften der fertig gestellten Bahn, die eine Permeabilität und Kapillarität aufbringen, erleichtern. Eine Benetzbarkeit kann durch die Auswahl des chemischen Harz-Systems für ein Binden aufgebracht werden. Kardiere Strukturen können mechanisch unter Verwendung von Wasser, Vernadeln, Luft oder anderen Mitteln, um Fasern zu verschlingen, stabilisiert werden. Wiederum können diese Vorgänge in einer solchen Art und Weise kontrolliert werden, dass physikalische Attribute des Materials so sind, wie dies erwünscht ist.
Besondere Aspekte der Erfindung können ein spingebondetes Vlies mit Eigenschaften ähnlich zu denjenigen, die vorstehend beschrieben sind, einsetzen. Andere Aspekte der Erfindung können auch eine ausgewählte Zonenbildung der Faser-Größe, der Flächenmasse oder anderen Merkmalen des Materials, um die erwünschten Funktions-Attribute zu erreichen, umfassen. Zusätzlich zu kardierten, fasrigen Bahnen und schmelzgesponnenen, fasrigen Bahnen können auch luftgelegte, fasrige Materialien verwendet werden.
Die Komponenten-Materialien in dem ersten Schichtbereich 48 können in den Mengen, Flächenmassen, Dichten, usw., vorliegen, die nachfolgend beschrieben sind. Typi sche Flächenmassen des Bereichs der absorbierenden Kernstruktur, die in dem vorderen, halben Bereichs des Gegenstands positioniert ist, können von ungefähr 75 g/m² bis ungefähr 950 g/m² reichen. Der erste Schichtbereich, wie er vorstehend beschrieben ist, kann irgendwo zwischen ungefähr 25% bis ungefähr 75% der gesamten Verbund-Flächenmasse in solchen Bereichen erzielen, wo die erste Schicht vorhanden ist. Das Verhältnis ist stark von den Materialien, die verwendet werden, und deren relativen Effektivitäten abhängig. Die Materialien, in denen super-absorbierende Materialien in Kombination mit Flocken und/oder bestimmten Stapelfasern verwendet werden, werden gewöhnlich eine Anfangsdichte von 0,1 g/cm³ bis 0,3 g/cm³ haben. Die Materialien, die synthetische, kardierte Bahnen und schmelzgesponnene Bahnen sind, werden typischerweise eine Dichte von ungefähr 0,015 g/cm³ bis 0,3 g/cm³ haben, und werden in erwünschter Weise eine Dichte von ungefähr 0,2 g/cm³ haben. Bahnen aus synthetischen Fasern werden typischerweise Faser-Größen geringer als 3 Denier und vorzugsweise von 1–2 Denier haben und werden so behandelt werden, um einen niedrigen Kontaktwinkel mit Wasser über einige Benetzungen zu zeigen. Die Behandlung verringert in erwünschter Weise nicht die Oberflächen-Spannung der Flüssigkeit, die durch die fasrige Bahn hindurchgeht.
Andere, nicht gewebte Strukturen können auch geeignet zur Verwendung als der obere Schichtbereich 48 in einem absorbierenden System der Erfindung sein. Eine geeignete Balance der Kapazität und der Kapillarität des unteren Schichtbereichs kann eine bestimmte Sättigung des unteren Schichtbereichs über mehrere Insults sicherstellen. Man kann vorsehen, einen unterschiedlichen, unteren Schichtbereich zu verwenden, der eine bessere Verteilungs-Fähigkeit besitzt. Dies würde bei der Desorption des nicht gewebten, oberen Schichtbereichs helfen und sollte die Funktionsweise nach dem zweiten Insult verbessern.
Erwünschte Aspekte der Erfindung können einen Liquid Wicking Value haben, der größer als ein Wert von ungefähr 36% ist. Andere Aspekte der Erfindung können einen Wert größer als ungefähr 16% haben, und einen Flow Conductance Value, der größer als ein Wert von ungefähr 7 × 10^–6 cm³ ist. In noch anderen Aspekten kann die Erfindung einen Combined Conductance-Wicking Value (C) haben, der mindestens ungefähr 14·10^–6 cm³ beträgt.
Die erwünschten Kombinationen von Flow Conductance und Wicking Values können eine vorteilhafte Balance von Flüssigkeits-Handhabungs-Charakteristika erzielen. Ins besondere können die Kombinationen eine erwünschten Balance einer schnellen Aufnahme der Flüssigkeit zusammen mit einem schnellen Transport der absorbierten Flüssigkeit von dem Aufnahme-Zielbereich zu weiter entfernteren Bereichen der absorbierenden Struktur hin erzielen. Herkömmliche Strukturen haben nicht die erwünschte Kombination von Eigenschaften erzielt. Dementsprechend haben sich Strukturen, die keine erwünschte, schnelle Aufnahme erzielen, nicht als ein ausreichend schneller Transport der absorbierten Flüssigkeit von dem Aufnahmebereich weg ergeben, und Strukturen, die einen erwünschten, schnellen Transport der absorbierenten Flüssigkeit von dem Aufnahmebereich weg ergeben haben, haben sich nicht als ausreichend schnelle Aufnahme der Flüssigkeit erwiesen. Als eine Folge kann sich eine frühzeitige, übermäßige Sättigung des absorbierenden Zielbereichs oder eine übermäßige Ansammlung von Flüssigkeit gegen die Haut des Trägers ergeben.
In besonderen Aspekten der Erfindung kann der erste Schichtbereich 48 eine obere, körperseitige Schicht sein, die sich typischerweise über einen mittleren Längsabschnitt des gesamten Kernbereichs erstrecken kann, sich allerdings optional über den gesamten Kernbereich erstrecken kann, falls dies erwünscht ist. Die Oberseitenschicht ist typischerweise die Schicht, die für eine Aufnahme-Funktion optimiert ist, und kann erwünschte Niveaus einer Flüssigkeits-Dochtwirkung oder Verteilungs-Funktion erzielen oder nicht erzielen. Der erste Schichtbereich kann typischerweise eine minimale Flächenmasse von nicht geringer als ungefähr 100 g/m² haben und kann, in erwünschter Weise, eine Flächenmasse von nicht geringer als ungefähr 200 g/m² haben. In weiteren Aspekten kann der erste Schichtbereich typischerweise eine maximale Flächenmasse von nicht mehr als ungefähr 500 g/m² haben, und besitzt in erwünschter Weise eine Flächenmasse von nicht mehr als ungefähr 450 g/m².
Der erste Schichtbereich umfasst ein Minimum von nicht weniger als ungefähr 25% an fasrigem Material, bezogen auf das Gewicht (Gew.-%), und umfasst in erwünschter Weise nicht weniger als ungefähr 40% an fasrigem Material. Der erste Schichtbereich umfasst ein Maximum von nicht mehr als ungefähr 80% an fasrigem Material und kann in erwünschter Weise nicht mehr als ungefähr 60% an fasrigem Material umfassen. Das fasrige Material kann in seiner Art natürlich oder synthetisch sein. Das fasrige Material besitzt eine minimale Faser-Größe, insbesondere einen Faser-Durchmesser, von mindesten ungefähr 4 Mikron (μm), und besitzt in erwünschter Weise eine Faser-Größe von wenigstens ungefähr 10 Mikron. Das fasrige Material besitzt eine maximale Faser-Größe von nicht mehr als ungefähr 20 Mikron, und besitzt in erwünschter Weise eine Faser-Größe von nicht mehr als ungefähr 15 Mikron.
Der erste Schichtbereich enthält auch ein Minimum von nicht weniger als ungefähr 20% an super-absorbierendem Material, bezogen auf das Gewicht, und enthält in erwünschter Weise nicht weniger als ungefähr 30% an super-absorbierendem Material. Der erste Schichtbereich umfasst ein Maximum von nicht mehr als ungefähr 75% eines superabsorbierenden Materials, und kann in erwünschter Weise nicht mehr als ungefähr 50% an super-absorbierendem Material umfassen. Das super-absorbierende Material besitzt ein Minimum einer trockenen Teilchen-Größe von nicht weniger als ungefähr 140 Mikron, und besitzt in erwünschter Weise eine trockene Teilchen-Größe von nicht weniger als ungefähr 300 Mikron. Das super-absorbierende Material besitzt eine maximale, trockene Teilchen-Größe von nicht mehr als ungefähr 1000 Mikron, und kann in erwünschter Weise eine trockene Teilchen-Größe von nicht mehr als ungefähr 700 Mikron haben. Das superabsorbierende Material besitzt einen MAUL-Wert von nicht weniger als ungefähr 20 g/g und kann in erwünschter Weise einen MAUL-Wert von nicht weniger als ungefähr 25 g/g haben. Zusätzlich kann der MAUL-Wert bis zu ungefähr 30 g/g, oder mehr, betragen, um verbesserte Ergebnisse zu erzielen. Das super-absorbierende Material besitzt einen Tau-Wert von mindestens ungefähr 0,8 Minuten, und kann einen Tau-Wert von bis zu ungefähr 40 Minuten haben.
Der erste Schichtbereich 48 besitzt eine minimale Dichte von mindestens ungefähr 0,03 g/cm³ und besitzt in erwünschter Weise eine Dichte von mindestens ungefähr 0,05 g/cm³. Der erste Schichtbereich besitzt eine maximale, durchschnittliche Dichte von nicht mehr als ungefähr 0,4 g/cm³ und kann in erwünschter Weise eine Dichte von nicht mehr als ungefähr 0,2 g/cm³ haben. Der erste Schichtbereich umfasst irgendwelche Gewebeschichten, die verwendet werden, um die Materialien, positioniert in dem ersten Schichtbereich, zusammenzuhalten, oder diejenigen, die als ein Träger-Mechanismus wirken. Zum Beispiel können mehrere Schichten des Gewebes eingesetzt werden, um das superabsorbierende Material zu halten, das zwischen den Gewebeschichten laminiert ist.
Die verschiedenen Anordnungen der Erfindung können irgendein operatives Aufnahme-Material in den ausgewählten Schichten der absorbierenden Struktur umfassen. Beispiele von geeigneten Aufnahme-Materialien können die Materialien umfassen, die in der U.S. Patent Application Serial No. 754,414, mit dem Titel MULTIFUNCTIONAL ABSORBENT MATERIAL AND PRODUCTS MADE THEREFROM, von R. Anderson et al., und angemeldet am 22. November 1996 (attorney docket No. 12,442); und in der U.S. Provisional Patent Application Ser. No. 068,534, mit dem Titel PULP AND SUPERABSORBENT COMPOSITE FOR IMPROVED INTAKE PERFORMENCE, von L. H. Sawyer et al., und angemeldet am 23. Dezember 1997 (attorney docket No. 13,041); beschrieben sind. Die gesamten Offenbarungen dieser Dokumente werden hier unter Bezugnahme in einer Art und Weise, die hiermit konsistent ist, eingeschlossen.
Wie die 2 und 2A zeigen, kann der zweite Schichtbereich 50 eine Masse oder Matrix aus hydrophilen Fasern, wie beispielsweise Holzpulpe-Fasern, und eine ausgewählte Menge an super-absorbierendem, ein Gel bildendes Material, wie beispielsweise Coosa 1654 Holzpulpe und Stockhausen Favor 880 eines super-absorbierenden Mittels, umfassen. Diese Materialien werden typischerweise gemischt oder in sonstiger Weise kombiniert, so dass ungefähr 20–80 Gew.-% des Verbunds aus super-absorbierenden Teilchen zusammengesetzt sind. Modifikationen dieses Materials können vorgenommen werden, um eine verbesserte Produkt-Funktionsweise zu erzielen. Diese Modifikationen können die Verwendung von modifizierten Pulpefasern, um Verbesserungen in der Verteilung der Flüssigkeit zu erzeugen, oder die Verwendung einer Stabilisierungs-Technik, um die Struktur zu kontrollieren und eine verbesserte Dochtwirkungs-Funktion zu erzeugen, umfassen. Potenzielle Verfahren einer Stabilisierung umfassen, sind allerdings nicht darauf beschränkt, die Verwendung eines Bindemittel-Materials, wie beispielsweise Kymene, oder eines bestimmten, anderen, quervernetzenden Mittels, oder die Einführung von wärme-aktivierten Bindemittel-Fasern. Eine Struktur-Stabilisierung ist eine Technologie, die dazu verwendet wird, die Struktur beizubehalten oder Änderungen in der Struktur eines Materials oder eines Verbunds aus Materialien zu minimieren, wenn die Materialien externen oder internen Kräften ausgesetzt werden. Verschiedene Techniken, wie beispielsweise das Einsetzen von thermoplastischen Bindemittel-Fasern, chemischen, quervernetzenden Mitteln (wie beispielsweise Kymene), und dergleichen, ebenso wie Kombinationen davon, können eingesetzt werden, um absorbierende Strukturen zu stabilisieren.
Irgendein Material, das mit der Fähigkeit ausgestattet ist, eine verbesserte Verteilung der Flüssigkeit von dem Zielbereich weg zu erzielen, kann die erwünschten, funktionalen Ergebnisse erzielen. Diese Materialien können aus einem Laminat zusammenge setzt sein, das super-absorbierende Teilchen und mindestens eine fasrige Bahn, die teilweise so konfiguriert ist, um eine verbesserte Dochtwirkungs-Fluss-Funktionsweise zu zeigen, umfasst. Geeignete Anordnungen des zweiten Schichtbereichs 50 können umfassen, sind allerdings nicht darauf beschränkt, Laminate aus teilchenförmigen oder fasrigen, super-absorbierenden Bahnen mit Zellulosegewebe-Materialien, oder irgendeiner anderen, stabilisierten, fasrigen Bahn. Andere, geeignete, fasrige Bahnen können nass-gelegte Gewebe, luft-gelegte Materialien, die synthetische Stapelfasern und natürliche Fasern einsetzen, oder behandelt mit schmelzgeblasenen Bahnen, ebenso wie die Typen aus fasrigen Bahnen, die dazu eingesetzt werden, den ersten Schichtbereich 48 aufzubauen, umfassen. Eine andere Klasse von Materialien, die verwendet werden kann, um eine verbesserte Funktionalität zu ergeben, sind Laminate aus super-absorbierenden Teilchen oder fasrigen Bahnen und benetzbare, offenzellige Schäume.
Der zweite Schichtbereich 50 kann in verschiedenen, geeigneten Konfigurationen positioniert werden. Zum Beispiel kann der zweite Schichtbereich in der Form eines separat vorgesehenen, absorbierenden Kissens vorliegen, das unmittelbar benachbart dem ersten Schichtbereich 48 positioniert ist. Der zweite Schichtbereich 50 kann in erwünschter Weise in einem im Wesentlichen direkten Kontakt mit dem ersten Schichtbereich 48 stehen, kann allerdings alternativ von dem oberen Schichtbereich, mit einem oder mehreren Schichtbereich(en) aus ausgewähltem Material zwischen dem ersten Schichtbereich 48 und dem zweiten Schichtbereich 50 zwischengefügt, positioniert sein. In besonderen Aspekten der Erfindung ist der zweite Schichtbereich 50 so aufgebaut, um eine maximale Nutzung des absorbierenden Materials in Bezug auf die ankommende Flüssigkeit zu ermöglichen, während auch Produkt-Attribute, die für den Verbraucher angenehm sind, beibehalten werden.
In anderen Aspekten kann der zweite primäre Schichtbereich eine Längserstreckung haben, die größer als eine Längserstreckung des ersten primären Schichtbereichs ist. Zusätzlich kann der zweite primäre Schichtbereich eine seitliche Erstreckung haben, die im Wesentlichen angrenzend an den ersten primären Schichtbereich ist. Alternative Anordnungen können einen zweiten primären Schichtbereich umfassen, der eine seitliche Erstreckung besitzt, die geringer als eine seitliche Erstreckung des ersten primären Schichtbereichs ist. Zum Beispiel kann die seitliche Erstreckung mindestens eines Bereichs des zweiten primären Schichtbereichs nicht geringer als ungefähr 30% der seitli chen Erstreckung eines entsprechend benachbarten Bereichs des ersten primären Schichtbereichs sein. Andere Anordnungen können einen zweiten primären Schichtbereich umfassen, der eine seitliche Erstreckung besitzt, die größer als eine seitliche Erstreckung des ersten primären Schichtbereichs ist. Zum Beispiel kann die seitliche Erstreckung mindestens eines Bereichs des ersten primären Schichtbereichs nicht geringer als ungefähr 30% der seitlichen Erstreckung eines entsprechend angrenzenden Bereichs des zweiten primären Schichtbereichs sein.
Die Komponenten-Materialien in dem zweiten Schichtbereich 50 können in verschiedenen Mengen, Flächenmassen, Dichten, usw., vorgesehen werden. Zum Beispiel kann der zweite primäre Schichtbereich eine im Wesentlichen gleichförmige Flächenmasse haben. Zusätzlich kann der zweite Schichtbereich 50 ungefähr 25% bis 100% der gesamten Verbund-Flächenmasse der absorbierenden Kernstruktur an irgendeiner Stelle bilden und kann typischerweise eine Dichte in dem Bereich von ungefähr 0,1 g/cm³ bis 0,3 g/cm³ haben. In noch anderen Aspekten kann der zweite Schichtbereich 50 eine Vielzahl von zwei oder mehr Komponenten-Unterschichtbereichen umfassen, wobei jeder der Komponenten-Unterschichtbereiche eine ausgewählte Kombination aus physikalischen und funktionalen Charakteristika besitzt.
In besonderen Aspekten der Erfindung ist mindestens einer der Schichtbereiche des absorbierenden Kerns 30 eine Verteilungsschicht, die einen Liquid Wicking Potential Value von nicht weniger als ungefähr 16% erzielen kann. Zusätzlich besitzt die Verteilungsschicht eine Umfangsgrenze und einen Bereich, der sich über den bestimmten Zielbereich 52 des absorbierenden Verbunds hinaus und dahinter erstreckt.
Die Verteilungsschicht kann in vorteilhafter Weise bestimmte wichtige Funktionen erzielen. Eine erste Funktion umfasst die Zurückhaltung und Bewegung von Flüssigkeit von dem Zielbereich weg, und eine zweite Funktion ist diejenigen, einen ausreichend kurzen Zeitraum (während eines Flüssigkeits-Insults) einer super-absorbierenden Fähigkeit zu schaffen, um einen Defizit in dem Hohlraumvolumen, das dünnen Produkt-Ausführungen zugeordnet ist, auszugleichenn. Strukturelle Elemente dieses Schichtbereichs umfassen den SAP-Gehalt, die Komponenten-Flächenmassen und die Komponenten-Dichten.
Der zweite Schichtbereich 50 kann eine bodenseitige Schicht bilden und kann sich typischerweise über den gesamten Bereich des gesamten, absorbierenden Kerns 30 er strecken. Der zweite Schichtbereich 50 ist typischerweise so ausgelegt, um die Masse der Verteilungs- oder Dochtwirkungs-Fähigkeit des absorbierenden Kerns zu erzielen, und wird sich deshalb typischerweise über die Endkanten des Bereichs, der durch den ersten Schichtbereich 48 abgedeckt ist, hinaus und dahinter erstrecken. Der zweite Schichtbereich kann typischerweise eine Flächenmasse von nicht weniger als ungefähr 300 g/m² haben und kann in erwünschter Weise eine Flächenmasse von nicht weniger als ungefähr 350 g/m² haben. Gemäß weiteren Aspekten kann der zweite Schichtbereich typischerweise eine Flächenmasse von nicht mehr als ungefähr 700 g/m² haben, und besitzt in erwünschter Weise eine Flächenmasse von nicht mehr als ungefähr 450 g/m².
Der zweite Schichtbereich umfasst typischerweise nicht weniger als ungefähr 50% an fasrigem Material bezogen auf das Gewicht, und umfasst in erwünschter Weise nicht weniger als ungefähr 60% an fasrigem Material. Gemäß anderen Aspekten kann der zweite Schichtbereich typischerweise nicht mehr als ungefähr 80% an fasrigem Material umfassen und kann in erwünschter Weise nicht mehr als ungefähr 75% an fasrigem Material umfassen. Das fasrige Material kann in seiner Art natürlich oder synthetisch sein. Das fasrige Material kann eine Faser-Größe, insbesondere einen Faser-Durchmesser, von mindestens ungefähr 4 Mikron haben, und besitzt in erwünschter Weise eine Faser-Größe von mindestens ungefähr 10 Mikron. In weiteren Aspekten kann das fasrige Material eine Fasergröße von nicht mehr als ungefähr 20 Mikron haben, und besitzt in erwünschter Weise eine Faser-Größe von nicht mehr als ungefähr 15 Mikron. Zusätzlich kann das fasrige Material einen Kontaktwinkel mit Wasser von nicht mehr als ungefähr 65 Grad haben, und besitzt in erwünschter Weise einen Kontaktwinkel mit Wasser von nicht mehr als ungefähr 50 Grad.
Der zweite Schichtbereich kann auch nicht weniger als ungefähr 20 Gew.-% eines super-absorbierenden Materials enthalten, und enthält in erwünschter Weise nicht weniger als ungefähr 30% an super-absorbierendem Material. In zusätzlichen Aspekten kann der zweite Schichtbereich nicht mehr als ungefähr 50% an super-absorbierendem Material umfassen, und kann, in erwünschter Weise, nicht mehr als ungefähr 40% an superabsorbierendem Material umfassen. Das super-absorbierende Material kann eine Trocken-Teilchengröße von nicht geringer als ungefähr 140 Mikron haben und besitzt, in erwünschter Weise, eine trockene Teilchengröße von nicht geringer als ungefähr 300 Mikron. In anderen Aspekten kann das super-absorbierende Material eine Trocken- Teilchengröße von nicht mehr als ungefähr 1000 Mikron haben und kann in erwünschter Weise eine Trocken-Teilchengröße von nicht mehr als ungefähr 700 Mikron haben. Das super-absorbierende Material kann auch einen MAUL-Wert von nicht weniger als ungefähr 20 g/g haben, und kann in erwünschter Weise einen MAUL-Wert von nicht weniger als ungefähr 25 g/g haben. Zusätzlich kann der MAUL-Wert bis zu ungefähr 30 g/g, oder mehr, betragen, um verbesserte Ergebnisse zu erzielen. Gemäß noch anderen Aspekten kann das super-absorbierende Material einen Tau-Wert von wenigstens ungefähr 0,67 Minuten haben und kann in erwünschter Weise einen Tau-Wert von mindestens ungefähr 2 Minuten haben.
Vorteilhafte Anordnungen der Erfindung können einen zweiten Schichtbereich 50 umfassen, der einen Liquid Wicking Potential Value von wenigstens ungefähr 36% besitzt und ein super-absorbierendes Material enthält, das einen Tau-Wert von nicht weniger als ungefähr 2 Minuten besitzt. Andere vorteilhafte Anordnungen können einen zweiten Schichtbereich umfassen, der einen Liquid Wicking Potential Value von mindestens ungefähr 16% besitzt und ein super-absorbierendes Material enthält, das einen Tau-Wert von nicht weniger als ungefähr 0,67 Minuten besitzt.
In besonderen Ausführungsformen der Erfindung ist das super-absorbierende Material in dem ersten Schichtbereich 48 so konfiguriert, um einen Tau-Wert zu haben, der ungefähr zweimal des Tau-Werts des super-absorbierenden Materials, angeordnet in dem zweiten Schichtbereich 50, ist (Tau-Wert-Verhältnis von ungefähr 2:1). Das Tau-Wert-Verhältnis kann alternativ mindestens ungefähr 2,5:1 sein und kann optional bei mindestens ungefähr 3:1 liegen, um erwünschte Charakteristika zu erzielen. In zusätzlichen Ausführungsformen kann die Kombination von super-absorbierenden Materialien in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich so aufgebaut sein, um ein Tau-Wert-Verhältnis von bis zu ungefähr 10:1 zu erzielen, und alternativ kann die Kombination der superabsorbierenden Materialien so konfiguriert sein, um ein Tau-Wert-Verhältnis von bis zu ungefähr 40:1 oder mehr zu erzielen.
Der zweite Schichtbereich 50 kann typischerweise eine durchschnittliche Dichte von mindestens ungefähr 0,1 g/cm³ haben und besitzt, in erwünschter Weise, eine Dichte von mindestens ungefähr 0,15 g/cm³. In anderen Aspekten kann der zweite Schichtbereich eine durchschnittliche Dichte von nicht mehr als ungefähr 0,3 g/cm³ haben und kann in erwünschter Weise eine Dichte von nicht mehr als ungefähr 0,25 g/cm³ haben. In beson deren Aspekten kann die durchschnittliche Dichte ungefähr 0,2 g/cm³ sein. Der zweite Schichtbereich umfasst irgendwelche Papiertuchschichten, die dazu verwendet werden, die Materialien, die in dem zweiten Schichtbereich positioniert sind, zusammenzuhalten oder die als ein Träger-Mechanismus wirken. Zum Beispiel können mehrere Schichten auf Papiertuch eingesetzt werden, um eine Schicht aus super-absorbierenden Materials zu halten, das zwischen den Papiertuchschichten laminiert ist.
Weitere Beschreibungen der verschiedenen Anordnungen der Erfindung sind in der U.S. Patent Application Serial No. 09/097,285 von R. Everett et al., mit dem Titel LAYERED ABSORBENT STRUCTURE WITH A ZONED BASIS WEIGHT und angemeldet am 12. Juni 1998 (attorney docket No. 13,506); der U.S. Patent Application Serial No. 09/096,653 von R. Everett et al. mit dem Titel LAYERED ABSORBENT STRUCTURE WITH A HETEROGENEOUS LAYER REGION und angemeldet am 12. Juni 1998 (attorney docket No. 13,507); und der U.S. Patent Application Serial No. 09/097,029 von R. Everett et al. mit dem Titel LAYERED ABSORBENT STRUCTURE WITH A ZONED BASIS WEIGHT AND A HETEROGENEOUS LAYER REGION und angemeldet am 12. Juni 1998 (attorney docket No. 13,508); angegeben. Die gesamten Offenbarungen jedes dieser Dokumente werden hier unter Bezugnahme in einer Art und Weise, die hiermit konsistent ist, eingeschlossen.
Wie wiederum 1 zeigt, sind die elastischen Beinelemente 34 in den lateralen Seitenrändern 110 der Windel angeordnet und sind so angeordnet, um die Windel 20 gegen die Beine des Trägers zu ziehen und zu halten. Die elastischen Elemente sind an der Windel 20 in einem elastisch zusammenziehbaren Zustand so befestigt, dass sich in einer normalen, unter Spannung stehenden Anordnung die elastischen Elemente effektiv gegen die Windel 20 zusammenziehen. Die elastischen Elemente können in einem elastisch zusammenziehbaren Zustand in zumindest zwei Arten und Weisen befestigt sein; zum Beispiel können die elastischen Elemente gedehnt und befestigt sein, während sich die Windel 20 in einem nicht zusammengezogenen Zustand befindet. Alternativ kann die Windel 20 zum Beispiel durch Faltenlegung, und den elastischen Elementen an der Windel 20 gesichert und verbunden, während sich die elastischen Elemente in deren entspanntem oder nicht gedehntem Zustand befinden, zusammengezogen werden. Noch andere Mechanismen, wie beispielsweise unter Wärme schrumpfendes, elastisches Material, können verwendet werden, um das Kleidungsstück zu raffen.
In der Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist, erstrecken sich die elastischen Beinelemente 34 im Wesentlichen entlang der gesamten Länge des Zwischen-Schrittbereichs 42 der Windel 20. Alternativ können sich die elastischen Elemente 34 über die gesamte Länge der Windel 20 oder über irgendeine andere Länge, die dazu geeignet ist, die Anordnung der elastisch zusammenziehbaren Linien zu erzielen, die für den bestimmten Windel-Aufbau erwünscht sind, erstrecken.
Elastische Elemente 34 können irgendeine von mehreren Anordnungen haben. Zum Beispiel kann die Breite der einzelnen, elastischen Elemente 34 von ungefähr 0,25 Millimetern (ungefähr 0,01 Inch) bis ungefähr 25 Millimetern (ungefähr 1,0 Inch) oder mehr variiert werden. Die elastischen Elemente können eine einzelne Litze aus elastischem Material aufweisen oder können mehrere parallele oder nicht parallele Litzen aus elastischem Material aufweisen, oder können in einer gradlinigen oder gekrümmten Anordnung aufgebracht sein. Dort, wo die Litzen nicht parallel sind, können sich zwei oder mehr der Litzen schneiden oder in sonstiger Weise mit dem elastischen Element verbinden. Die elastischen Elemente können an der Windel in irgendeiner von Arten und Weisen befestigt werden, die im Stand der Technik bekannt sind. Zum Beispiel können die elastischen Elemente mittels Ultraschall angebondet sein, können mittels Wärme und Druck unter Verwendung einer Vielfalt von Bindungsmustern versiegelt sein oder könnenverklebt an der Windel 20 mit aufgesprühten oder verwirbelten Mustern eines Klebemittels, wie beispielsweise heißschmelzendes, druckempfindliches Klebemittel, angebondet sein.
In besonderen Ausführungsformen der Erfindung können die elastischen Beinelemente 34 eine Trägerschicht umfassen, die an einem gruppierten Satz von Elastiken, zusammengesetzt aus einer Mehrzahl von individuellen, elastischen Litzen, befestigt sind. Die elastischen Litzen können sich schneiden oder miteinander verbunden sein oder können vollständig getrennt voneinander sein. Die Trägerschicht kann zum Beispiel einen 0,02 cm dicken Polymerfilm, wie beispielsweise einen Film aus nicht geprägtem Polypropylen-Material, aufweisen. Die elastischen Litzen können, zum Beispiel, auf einem LYCRA Elastomer, erhältlich von DuPont, mit Büros in Wilmington, Delaware, zusammengesetzt sein. Die elastische Litze liegt typischerweise innerhalb des Bereichs von ungefähr 470–1500 Decitex (dtx) und kann ungefähr 940–1050 dtx sein. In besonderen Ausführungsformen der Erfindung können zum Beispiel drei oder vier Litzen für jedes elastisch gestaltete Beinband eingesetzt werden.
Zusätzlich können die Beinelastiken 34 im Wesentlichen gerade oder optional gekrümmt sein. Zum Beispiel können die gekrümmten Elastiken nach innen zu der Längsmittenlinie der Windel hin gebogen sein. In besonderen Anordnungen kann die Krümmung der Elastiken nicht symmetrisch relativ zu der seitlichen Mittellinie der Windel konfiguriert oder positioniert werden. Die gekrümmten Elastiken können eine nach innen gebogene Krümmung eines Reflex- bzw. gespiegelten Typs haben, und die in Längsrichtung weisende Mitte der Elastiken kann optional um einen ausgewählten Abstand zu entweder dem vorderen oder dem hinteren Bundband der Windel versetzt sein, um eine erwünschte Passung und ein erwünschtes Erscheinungsbild zu erzielen. In besonderen Ausführungsformen der Erfindung kann der innerste Punkt (Scheitelpunkt) des Satzes der gekrümmten Elastiken zu dem vorderen und dem hinteren Bundband der Windel hin versetzt sein und der nach außen gebogene Reflex- bzw. gespiegelte Bereich kann zu dem vorderen Bundband der Windel hin positioniert sein.
Wie repräsentativ dargestellt ist, kann die Windel 20 eine Bundband-Elastik 32 umfassen, die in den Längsrändern irgendeines des vorderen Bundbands 38 und des hinteren Bundbands 40, oder von beiden, positioniert ist. Die Bundband-Elastiken können aus irgendeinem elastomeren Material zusammengesetzt sein, wie beispielsweise einem elastomeren Film, einem elastischen Schaum, mehreren elastischen Litzen, einem elastomeren Gewebe, oder dergleichen. Zum Beispiel sind geeignete, elastische Bundanordnungen in dem US-Patent Nr. 4,916,005 für Lippert et al. beschrieben, wobei die gesamte Offenbarung davon hier unter Bezugnahme in einer Art und Weise, die hiermit konsistent ist, eingeschlossen wird.
Die Windel 20 kann auch ein Paar elastisch gestalteter Begrenzungsklappen 82 umfassen, die sich im Wesentlichen in Längsrichtung entlang der Längsrichtung 86 der Windel erstrecken. Die Begrenzungsklappen sind typischerweise seitlich nach innen von den Beinelastiken 34 positioniert und sind im Wesentlichen symmetrisch auf jeder Seite der in Längsrichtung weisenden, längsverlaufenden Mittellinie der Windei platziert. In den dargestellten Anordnungen besitzt jede Begrenzungsklappe 82 einen im Wesentlichen fixierten Kantenbereich 81 und einen im Wesentlichen bewegbaren Kantenbereich 82, und ist arbeitsmäßig so elastifiziert, um dabei zu helfen, dass jede Begrenzungsklappe eng die Konturen des Körpers des Trägers berührt, und damit übereinstimmt. Beispiele von geeigneten Anordnungen von Begrenzungsklappen sind in dem US-Patent Nr. 4,704,116, her ausgegeben am 3. November 1987 für K. Enloe, beschrieben, wobei die gesamte Offenbarung davon hier in einer Art und Weise eingeschlossen wird, die damit konsistent ist. Die Begrenzungsklappen können aus einem benetzbaren oder nicht benetzbaren Material aufgebaut sein, wie dies erwünscht ist. Zusätzlich kann das Material der Begrenzungsklappen im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässig sein, kann für nur Gas durchlässig sein oder kann für sowohl Gas als auch Flüssigkeit durchlässig sein. Andere geeignete Anordnungen von Begrenzungsklappen sind in der U.S. Patent Application Serial No. 206,816 für R. Everett et al., angemeldet am 4. März 1994 und mit dem Titel ABSORBENT ARTICLE HAVING AN IMPROVED SURGE MANAGEMENT (attorney docket No. 11,375), die als US-Patent Nr. 5,562,650 herausgegeben ist, beschrieben, wobei die Offenbarung davon hier unter Bezugnahme in einer Art und Weise, die hiermit konsistent ist, eingeschlossen wird.
In optionalen, alternativen Anordnungen der Erfindung kann die Windel 20 elastifizierte Bundklappen umfassen, wie beispielsweise solche, die in dem US-Patent Nr. 4,753,646, herausgegeben am 28. Juni 1988 für K. Enloe, und in der U.S. Patent Application Serial No. 560,525 für D. Laux et al. mit dem Titel AN ABSORBENT ARTICLE WITH IMPROVED ELASTIC MARGINS AND CONTAINMENT SYSTEM, und angemeldet am 18. Dezember 1995 (attorney docket No. 11091), beschrieben ist, wobei die gesamten Offenbarungen davon hier unter Bezugnahme in einer Art und Weise, die damit konsistent ist, eingeschlossen werden. Ähnlich zu dem Aufbau der Begrenzungsklappen können die Bundklappen aus einem benetzbaren oder nicht benetzbaren Material so, wie es erwünscht ist, aufgebaut werden. Das Bundklappen-Material kann im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässig, durchlässig für nur Gas, oder durchlässig für sowohl Gas als auch Flüssigkeit, sein.
Um ein wieder befestigbares Befestigungssystem zu schaffen, kann die Windel 20 eine bestimmte Anbringungszone 78 umfassen (z.B. 1A), die einen arbeitsfähigen Zielbereich zum Aufnehmen einer lösbaren Befestigung der Befestigungseinrichtungslaschen 44 darauf schaffen kann. In besonderen Ausführungsformen der Erfindung kann das Befestigungs-Zonenfeld auf der nach außen gerichteten Oberfläche der Unterlagenschicht 22 positioniert werden und ist an dem vorderen Bundbandbereich 38 der Windel angeordnet. Der Befestigungs-Mechanismus zwischen der Anbringungszone und den Befestigungslaschen 44 kann klebemäßig, kohäsiv, mechanisch, oder Kombinationen da von, sein. Eine Anordnung, die ein wieder lösbares, ineinander eingreifendes, mechanisches Befestigungssystem einsetzt, kann, zum Beispiel einen ersten Bereich der mechanischen Befestigungseinrichtung an der Anbringungszone 78 anordnen und kann einen zweiten, damit zusammenwirkenden Bereich der mechanischen Befestigungseinrichtung an der Befestigungseinrichtungslasche 44 anordnen. Zum Beispiel kann, mit einer Haken- und -Schlaufen-Befestigungseinrichtung, das Hakenmaterial 46 arbeitsmäßig mit den Befestigungseinrichtungslaschen 44 verbunden sein und das Schlaufenmaterial 80 kann arbeitsfähig mit der Anbringungszone 78 verbunden sein. Alternativ kann das Schlaufenmaterial betriebsfähig mit den Befestigungseinrichtungslaschen 44 verbunden sein und das Hakenmaterial kann betriebsfähig mit der Anbringungszone verbunden sein.
In den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung kann eine Bandbefestigungseinrichtungslasche 44 an irgendeine oder beiden der seitlichen Endbereiche 116 und 118 von irgendeinem oder beiden der Bundbänder 38 und 40 angeordnet sein. Die repräsentativ dargestellte Ausführungsform besitzt, zum Beispiel, die Befestigungseinrichtungslaschen 44 an den distalen Seitenkanten des hinteren Bundbands 40 angeordnet. Zusätzlich kann die Unterlagenschicht 22 eine bestimmte Befestigungsanbringungszone 78 haben, die auf einer nach außen weisenden Oberfläche der Unterlagenschicht angeordnet ist.
Wie 1 zeigt, kann, zum Beispiel, der Gegenstand ein System von Seitenteil-Elementen 90 umfassen. In besonderen Anordnungen erstreckt sich jedes Seitenteil-Element 90 seitlich von den gegenüberliegenden, seitlichen Enden mindestens eines Bundbandbereichs der Unterlagenschicht 22 so, wie der repräsentativ dargestellte hintere Bundbandbereich 40, um Endseitenabschnitte des Gegenstands zu schaffen. Zusätzlich kann sich jedes Seitenteil im Wesentlichen von einer sich seitlich erstreckenden Endbundbandkante 106 zu ungefähr der Stelle seines zugeordneten und entsprechenden Beinöffnungsabschnitts der Windel spannen. Die Windel 20 besitzt, zum Beispiel, ein seitlich gegenüberliegendes Paar von Beinöffnungen, die sich durch bestimmte, mittlere Abschnitte des dargestellten Paars der sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenkantenbereiche 110 (1) erstrecken. Jedes Seitenteil kann sich einen Weg in Längsrichtung von mindestens ungefähr 4 cm spannen, kann sich optional einen Weg in Längsrichtung von mindestens ungefähr 5 cm spannen und kann sich alternativ einen Weg von mindestens ungefähr 6 cm spannen, um eine verbesserte Passung zu erzielen.
In den verschiedenen Anordnungen der Erfindung können die Seitenteile integral mit einer ausgewählten Windel-Komponenten gebildet sein. Zum Beispiel können die Seitenteile 90 integral aus der Schicht des Materials gebildet sein, das eine Unterlagenschicht 22 bildet, oder können integral aus dem Material gebildet sein, das dazu eingesetzt wird, die Oberseitenschicht 24 zu erhalten. In alternativen Anordnungen können die Seitenteile 90 durch ein oder mehrere getrennte Element(e) vorgesehen werden, das (die) mit der Unterlagenschicht 22, der Oberseitenschicht 24, zwischen der Unterlagenschicht und der Oberseitenschicht, und in verschiedenen, fest befestigten Kombinationen solcher Anordnungen, verbunden und zusammengesetzt sein kann (können).
In besonderen Aspekten der Erfindung kann jedes Seitenteil 90 aus einem separat vorgesehenen Teil aus Material gebildet sein, das dann geeignet zusammengesetzt und an dem ausgewählten vorderen und/oder hinteren Bundbandbereich des Windel-Gegenstands angebracht und befestigt wird. In den dargestellten Ausführungsformen der Erfindung ist, zum Beispiel, jedes Seitenteil 90 an dem hinteren Bundbandbereich der Unterlagenschicht 22 entlang einer Seitenteil-Befestigungszone 94 befestigt und kann betriebsfähig an entweder der Unterlagenschicht- oder Oberseitenschicht-Komponenten, oder beiden, des Gegenstands befestigt werden. Die dargestellten Anordnungen besitzen den innen angeordneten Befestigungs-Zonenbereich jedes Seitenteils zu seinem entsprechenden, seitlichen Endkantenbereich des Bundbandabschnitts des Gegenstands überlappt und daran anlaminiert. Die Seitenteile erstrecken sich seitlich so, um ein Paar von gegenüberliegenden Bundklappenabschnitten der Windel zu bilden, und sind mit geeigneten Verbindungseinrichtungen verbunden, wie beispielsweise einem klebemäßigen Bonden, einem thermischen Bonden, einem Ultraschall-Bonden, Clips bzw. Klammern, Heftklammern, Vernähen, oder dergleichen. In erwünschter Weise erstrecken sich die Seitenteile seitlich über die Endseitenkanten der Unterlagenschicht und der Oberseitenschicht an dem befestigten Bundbandabschnitt des Gegenstands hinaus.
Die Seitenteile 90 können aus einem im Wesentlichen nicht elastomeren Material, wie beispielsweise Polymerfilmen, Geweben, nicht gewebten Vliesen, oder dergleichen, ebenso wie Kombinationen davon, aufgebaut sein. In besonderen Aspekten der Erfindung sind die Seitenteile 90 aus einem im Wesentlichen elastomeren Material zusammengesetzt, wie beispielsweise stretch-gebondetes Laminat-(stretch-bonded-laminate – SBL)-Material, einem neck-gebondeten Laminat-(neck-bonded-laminat – NBL)-Material, einem elastomeren Film, einem elastomeren Schaummaterial, oder dergleichen, das elastomer zumindest entlang der seitlichen Richtung 88 dehnbar ist. Zum Beispiel sind geeignete schmelzgeblasene, elastomere Faserbahnen zum Bilden der Seitenteile 90 in dem US-Patent 4,663,220, herausgegeben am 5. Mai 1987 für T. Wisneski et al., beschrieben, wobei die gesamte Offenbarung davon hier unter Bezugnahme eingeschlossen wird. Beispiele von Verbundgeweben bzw. -tüchern, die mindestens eine Schicht aus einem nicht gewebten, textilen Vlies, befestigt an einer fasrigen, elastischen Schicht, aufweisen, sind in der Europäischen Patentanmeldung EP 0 217 032 A2 , veröffentlicht am 8. April 1987, das die aufgelisteten Erfinder J. Taylor et al. besitzt, beschrieben, wobei die gesamte Offenbarung davon hier unter Bezugnahme darauf eingeschlossen wird. Beispiele von NBL-Materialien sind in dem US-Patent Nr. 5,226,992, herausgegeben am 13. Juli 1993 für Mormon, beschrieben, wobei die gesamte Offenbarung davon hier unter Bezugnahme darauf eingeschlossen ist.
Wie zuvor erwähnt ist, können verschiedene, geeignete Anordnungen eingesetzt werden, um die Seitenteile 90 an den ausgewählten Bundbandbereichen des Gegenstands zu befestigen. Besondere Beispiele von geeigneten Anordnungen zum Befestigen eines Paars von elastisch dehnbaren Elementen an den seitlichen Seitenbereichen eines Gegenstands, um sich seitlich nach außen über die seitlich gegenüberliegenden Seitenbereiche der äußeren Abdeckung und von Auskleidungs-Komponenten eines Gegenstands hinaus zu erstrecken, können in dem US-Patent Nr. 4,938,753, herausgegeben am 3. Juli 1990 für P. VanGompel et al., vorgefunden werden, wobei die gesamte Offenbarung davon hier unter Bezugnahme darauf in einer Art und Weise, die hiermit konsistent ist, eingeschlossen wird.
Dort, wo die Seitenteile 90 aus einem Material zusammengesetzt sind, das elastisch gestaltet oder in anderer Art und Weise so aufgebaut worden ist, dass es elastomer dehnbar ist, können die elastomeren Seitenteile in erwünschter Weise eine Dehnung unter einer Spitzenbelastung von mindestens ungefähr 30% erzielen, wenn sie einer Zugkraftbelastung von 0,33 Pound pro Inch der Probendimension, die senkrecht zu der Richtung der aufgebrachten Last gemessen ist, unterworfen werden (ungefähr 0,58 Newton/cm). Alternativ kann das elastomere Seitenteil-Material eine Dehnung von mindestens ungefähr 100% erzielen und kann optional eine Dehnung von mindestens ungefähr 300% erzielen, um eine verbesserte Funktionsweise zu erhalten.
Jedes der Seitenteile 90 erstreckt sich seitlich von gegenüberliegenden Seitenenden mindestens eines Bundbandbereichs der Windel 20. In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich jedes Seitenteil seitlich von gegenüberliegenden seitlichen Enden des hinteren Bundbandbereichs der Unterlagenschicht 22. Jedes der Seitenteile umfasst einen relativ außen liegenden, endfreien Endabschnitt 92, der eine sich in Längsrichtung erstreckende Längendimension besitzt. Jedes Seitenteil besitzt auch eine sich seitlich erstreckende Breitendimension und eine Basisbereich-Befestigungszone 94, die eine überlappte, funktions-gebundene Befestigung an irgendeiner oder an beiden der Oberseitenschicht und der Unterlagenschicht besitzt. Die Seitenteile können eine konisch bzw. schräg zulaufende oder in anderer Weise konturierte Form haben, bei der die Grundlänge der Seitenteil-Befestigungszone 94 größer als die Länge des relativ außen liegenden, distalen Endbereichs 92 ist. Alternativ kann die Länge der Befestigungszone 94 kleiner als die Länge des relativ nach außen liegenden distalen Endbereichs 92 sein. Optional können die Seitenteile eine im Wesentlichen rechtwinklige Form oder eine im Wesentlichen Trapezform haben.
Ein Dehnungs-Beam-Abschnitt 98 kann an jeder der Seitenteile 90 entlang seines nach außen liegenden, freien Endbereichs 92 angeordnet sein, um gleichmäßiger Zugspannungen über den Seitenteilbereich zu verteilen. Der Dehnungs-Beam-Abschnitt ist mit einem relativ hohen Steifigkeits-Wert, und in erwünschten Anordnungen, ausgelegt, wobei sich der Dehnungs-Beam-Abschnitt entlang im Wesentlichen der gesamten Längslänge des Seitenteil-Außenbereichs 92 erstreckt. Eine Befestigungslasche 44 kann so verbunden sein, um sich seitlich von dem Dehnungs-Beam-Abschnitt jedes der Seitenteile 90 zum Befestigen der Bundbandbereiche des Gegenstands um einen Träger während der Benutzung des Gegenstands herum zu erstrecken.
Jede Befestigungslasche 44 kann eine Trägerschicht 56 umfassen, die einen innen liegenden Kantenbereich der ausgewählten Befestigungs-Komponenten verbindet, wie beispielsweise das dargestellte Hakenelement 56, und zwar an dem außen liegenden Kantenbereich seines zugeordneten und entsprechenden Seitenteils 90. Die Trägerschicht besitzt einen seitlich innen liegenden, ersten Seitenbereich und einen seitlich außen liegenden, zweiten Seitenbereich. Der erste Seitenbereich ist an dem Seitenteil mit einer betriebsfähigen Konstruktionsbindung anlaminiert oder in sonstiger Weise verbunden und befestigt. Das Seitenteil-Material, das Trägerschicht-Material und die Anordnungen der Konstruktionsbindung sind so aufgebaut und angeordnet, um einen betriebsmäßigen Dehnungs-Beam-Abschnitt 98 zu bilden. Optional kann eine zusätzliche Schicht aus einem Verstärkungs-Material entlang des Dehnungs-Beam-Abschnitts eingeschlossen werden, um die Steifigkeit des Beams zu erhöhen und weiterhin seine Fähigkeit zu verbessern, Spannungen entlang der Längsdimension des Seitenteils zu verteilen. Der innen liegende Bereich der Trägerschicht 56 kann eine Längserstreckung haben, die geringer als die Längsdimension des außen liegenden, freien Kantenbereichs 92 des Seitenteils 90 ist. Alternativ kann die Trägerschicht 56 eine Längserstreckung haben, die im Wesentlichen gleich zu (z.B. 1) oder größer als die Längsdimension des außen liegenden Bereichs des Seitenteils ist.
Das Element des Haken-Materials 46 ist an dem außen liegenden Bereich der Trägerschicht mit einer geeigneten Konstruktions-Befestigung anlaminiert oder in sonstiger Weise verbunden oder befestigt. Insbesondere ist das dargestellte Hakenelement 46 an eine innen liegende, körperseitige Oberfläche der Trägerschicht anlaminiert, wobei sich die Hakenelemente im Wesentlichen nach innen von dem Gegenstand erstrecken. Mit der dargestellten Anordnung ist die außen liegende, seitliche distale Kante des zweiten Trägerkantenbereichs zu der außen liegenden, seitlich distalen Kante des Hakenelements 46 angrenzend. Alternativ kann die außen liegende, seitlich distale Kante des zweiten Trägerkantenbereichs seitlich nach innen von der seitlichen, distalen Endkante des Hakenelements 46 beabstandet sein. In jeder Anordnung schafft die seitlich distale Kante des Hakenelements 46 die seitliche Endkante des Gegenstands.
Die sich in Längsrichtung erstreckende, relativ außen liegende Kante des Seitenteilelements 90 kann von der sich in Längsrichtung erstreckenden, relativ innen liegenden Kante der ausgewählten Befestigungszone durch einen Träger-Beabstandungs-Abstand beabstandet sein. Genauer gesagt kann die außen liegende Kante des Seitenteilelements 90 von der relativ innen liegenden Kante des Hakenelements 46 durch den Träger-Beabstandungs-Abstand beabstandet sein. Der Beabstandungs-Abstand besitzt optional eine seitliche Erstreckung, die gleich zu oder größer als die seitliche Erstreckung des Befestigungsbereichs ist. Zusätzlich ist die nach innen weisende, körperseitige Oberfläche der Trägerschicht 56 so aufgebaut, um eine begrenzte, mechanische Eingriffs-Fähigkeit miteinander mit den Hakenelementen zu haben. Als eine Folge kann die Befestigungs-Einrichtungslasche 44 entlang einer sich in Längsrichtung erstreckenden Faltungslinie gefaltet werden, um wahlweise den Befestigungsbereich in einer Aufbewahrungsposition mit den Hakenelementen gegen die körperseitige Fläche der Trägerschicht 56 platziert und gehalten anzuordnen und zu konfigurieren. Das Niveau eines Eingriffs zwischen dem Hakenmaterial und der Trägerschicht muss nur genug sein, um die Aufbewahrungsposition beizubehalten. Zum Beispiel kann der Eingriff einen Ablösekraftwert mit einem einzelnen Peak innerhalb eines Bereichs von ungefähr 1–50 Gramm einer Kraft liefern.
In besonderen Anordnungen der Erfindung kann das Material der Trägerschicht 56 aus einem im Wesentlichen nicht elastomeren Material aufgebaut sein, wie beispielsweise polymeren Filmen, Geweben, nicht gewebten Vliesen, oder dergleichen, ebenso wie Kombinationen davon. Alternativ kann das Trägerbahn-Material aus einem im Wesentlichen elastomeren Material zusammengesetzt sein, wie beispielsweise einem stretch-gebondeten Laminat-(SBL)-Material, einem neck-gebondetes Laminat-(NBL)-Material, einem elastomeren Film, einem elastomeren Schaummaterial, oder dergleichen, ebenso wie Kombinationen davon. Das elastomere Material ist elastomer zumindest entlang der seitlichen Richtung 88 dehnbar. Zum Beispiel kann das Trägerbahn-Material aus einem spin-gebondeten-schmelzgeblasenen-spingebondeten (spunbond-meltblown-spunbond – SMS) Vlies aufgebaut sein, das einen Kern aus schmelzgeblasenen Fasern besitzt, die sandwichartig zwischen zwei zueinander hinweisenden Schichten der spingebondeten Fasern zwischengefügt sind, um eine gesamte Verbund-Flächenmasse innerhalb des Bereichs von ungefähr 50–67 g/m² (ungefähr 1,5–2 oz/yd²) zu erzielen. Als ein anderes Beispiel kann das Trägerbahn-Material vollständig aus einem nicht gewebten, spingebondeten Vlies aufgebaut sein, das eine Flächenmasse innerhalb des Bereichs von ungefähr 50–67 g/m² (ungefähr 1,5–2 oz/yd²) besitzt.
Die mechanischen Befestigungseinrichtungen die zusammenarbeitend mit den verschiedenen Konfigurationen der Erfindung eingesetzt sind, können durch Befestigungseinrichtungen vom mechanischen Typ, wie beispielsweise Haken, Schnallen, Schnäpper, Knöpfe, und dergleichen, die zusammenwirkende und komplementäre, mechanisch sich ineinander verriegelnde Komponenten umfassen, gebildet werden. Unter besonderen Aspekten der Erfindung können die Befestigungsmittel durch ein Haken- und Schlaufen-Befestigungseinrichtungssystem, ein Pilz- und Schlaufen-Befestigungseinrichtungssystem, oder dergleichen (kollektiv bezeichnet als Haken-Schlaufen-Befestigungseinrichtung) gebildet werden. Solche Befestigungssysteme weisen allgemein eine „Haken" oder ha kenähnliche, positive (male) Komponente und eine damit zusammenwirkende „Schlaufe" oder schlaufenähnliche, negative (female) Komponente auf, die sich ineinander greifend und lösbar mit der Haken-Komponente verbinden. In erwünschter Weise ist die Verbindung miteinander wahlweise lösbar. Herkömmliche Systeme sind, zum Beispiel, unter der Handelsmarke VELCRO erhältlich.
Beispiele von geeigneten Haken- und -Schlaufen-Befestigungssystemen sind in dem US-Patent 5,019,073, herausgegeben am 28. Mai 1991 für T. Roessler et al., beschrieben, wobei die gesamte Offenbarung davon hier unter Bezugnahme in einer Art und Weise eingeschlossen ist, die hiermit konsistent ist. Andere Beispiele von Haken- und Schlaufen-Befestigungssystemen sind in der U.S. Patent Application Serial No. 366,080, mit dem Titel HIGH-PEEL TAB FASTENER, angemeldet am 28.Dezember 1994 von G. Zehner et al. (attorney docket No. 11,571), die als US-Patent Nr. 5,605,737 herausgegeben ist; und der U.S. Patent Application Serial No. 421,640 mit dem Titel MULTIATTACHMENT FASTENING SYSTEM, angemeldet am 13. April 1995 von P. VanGompel et al.; beschrieben, wobei die gesamten Offenbarungen davon hier unter Bezugnahme darauf in einer Art und Weise, die hiermit konsistent ist, eingeschlossen werden. Beispiele von Befestigungslaschen, aufgebaut mit einer Trägerschicht 56, sind in der U.S. Patent Application Serial No. 08/603,477 von A. Long et al., mit dem Titel MECHANICAL FASTENINGS SYSTEM WITH GRIP TAB und angemeldet am 6. März 1996 (attorney docket No. 12,563), die als US-Patent Nr. 5,624,429 herausgegeben ist, beschrieben, wobei die gesamte Offenbarung davon hier unter Bezugnahme darauf in einer Art und Weise, die hiermit konsistent ist, eingeschlossen wird.
In einer typischen Anordnung des Haken-Schlaufen-Befestigungssystems ist das Haken-Materialelement 46 betriebsmäßig mit der Befestigungslasche 44 verbunden und das Schlaufen-Material 80 ist so eingesetzt, um mindestens eine zusammenwirkende Anbringungszone 78 zu bilden. Die Anbringungszone kann, zum Beispiel, geeignet auf der freigelegten, Außenseitenfläche der Unterlagenschicht 22 positioniert sein. Wie zuvor erwähnt ist, kann eine alternative Anordnung des Haken-Schlaufen-Befestigungssystems das Schlaufen-Material an der Befestigungseinrichtungslasche 44 befestigt haben und kann das Hakenmaterial so eingesetzt haben, um die Anbringungszone 78 zu bilden.
Unter besonderen Aspekten der Erfindung kann das Haken-Materialelement 46 von dem Typ sein, der als Mikro-Haken-Material bezeichnet wird. Ein geeignetes Mikro-Haken- Material wird unter der Bezeichnung CS200 vertrieben und ist von der 3M Company, mit Büros in St. Paul, Minnesota, erhältlich. Das Mikro-Haken-Material kann Haken in der Form von Pilz-„Kappen" haben, die mit einer Hakendichte von ungefähr 1600 Haken pro Quadratinch konfiguriert sein können; kann eine Hakenhöhe haben, die innerhalb des Bereichs von ungefähr 0,033–0,097 cm (ungefähr 0,013 bis 0,038 Inch) liegt; und kann eine Kappen-Breite haben, die innerhalb des Bereichs von ungefähr 0,025–0,033 cm (ungefähr 0,01 bis 0,013 Inch) liegt. Die Haken sind an einem Basisfilm-Substrat befestigt, das eine Dicke von ungefähr 0,0076–0,01 cm (ungefähr 0,003–0,004 Inch) und eine Gurley-Steifigkeit von ungefähr 15 mgf (Milligramm-Kraft) haben.
Ein anderes, geeignetes Mikro-Haken-Material wird unter der Bezeichnung VELCRO CFM-29 1058 vertrieben und ist von der VELCRO USA., Inc., mit Büros in Manchester, New Hampshire, erhältlich. Das Mikro-Haken-Material kann Haken in der Form von angewinkelten Haken-Elementen haben und kann mit einer Haken-Dichte von ungefähr 264 Haken pro Quadratzentimeter (ungefähr 1700 Haken pro Quadratinch); einer Haken-Höhe, die innerhalb des Bereichs von ungefähr 0,030–0,063 cm (ungefähr 0,012–0,025 Inch) liegt; und einer Haken-Breite, die innerhalb des Bereichs von ungefähr 0,0076 bis 0,022 cm (ungefähr 0,003 bis 0,009 Inch) liegt; konfiguriert sein. Die Haken-Elemente werden zusammen mit der Basisschicht-Struktur extrudiert, mit einer Dicke von ungefähr 0,0076–0,008 cm (ungefähr 0,003–0,0035 Inch), und das Element des Haken-Materials besitzt eine Gurley-Steifigkeit von ungefähr 12 mgf (12 Gurley-Einheiten).
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden die verschiedenen Steifigkeits-Werte in Bezug auf ein Biegemoment, erzeugt durch eine Kraft, die senkrecht zu der Ebene gerichtet ist, die im Wesentlichen durch die Länge und die Breite der Komponenten, die getestet werden soll, definiert ist, bestimmt. Eine geeignete Technik zum Bestimmen der Steifigkeits-Werte, die hier beschrieben sind, ist ein Gurley-Steifigkeits-Test, wobei eine Beschreibung davon in TAPPI Standard Test T 534 om-94 (Biegewiderstand von Papier (Gurley-Typ-Tester)) angegeben ist. Eine geeignete Test-Vorrichtung ist ein Gurley Digital Stiffnes Tester; Modell 4171-D, hergestellt von Teledyne Gurley, mit Büros in Troy, New York.
In den verschiedenen Konfigurationen der Erfindung kann das Schlaufen-Material durch ein nicht gewebtes, gewebtes oder gewirktes Gewebe bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann ein geeignetes Schlaufen-Material-Gewebe aus einem 2 bar, warp gewirkten Gewebe des Typs hergestellt sein, das von Guilford Mills, Inc., Greensborough, North Carolina, unter der Handelsbezeichnung #34285 erhältlich ist, ebenso wie es auch aus anderen gewirkten Geweben aufgebaut werden kann. Geeignete Schlaufen-Materialien sind auch von der 3M Company erhältlich, die als eine mittels Nylon gewebte Schlaufe unter deren Marke SCOTCHMATE vertrieben werden. Die 3M Company hat auch eine linerlose Schlaufen-Bahn mit Klebemittel auf der Rückseite der Bahn und ein 3M gewirktes Schlaufen-Band vertrieben.
In besonderen Aspekten der Erfindung muss das Schlaufen-Material nicht auf ein diskretes Anbringungszonenfeld begrenzt werden. Anstelle des Schlaufen-Materials kann, zum Beispiel, eine im Wesentlichen fortlaufende, äußere, fasrige Schicht vorgesehen werden, die so integriert ist, um sich über im Wesentlichen den gesamten freigelegten Oberflächenbereich der kleidungsähnlichen, äußeren Abdeckung, die in Verbindung mit der Windel 20 eingesetzt wird, zu erstrecken. Die sich ergebende, stoffähnliche Unterlagenschicht 22 kann dadurch das Schlaufen-Material für ein betriebsfähiges „Befestigen irgendwo" eines mechanischen Befestigungssystems schaffen. Als ein praktischer Punkt wird der Bereich, der sich zu dem Schlaufen-Material erstreckt, von den Kosten des Materials abhängen.
Die Befestigungs-Elemente in den verschiedenen Anordnungen der Erfindung können betriebsfähig an deren Basisschicht durch Einsetzen irgendeines oder mehrerer der Befestigungs-Mechanismen befestigt werden, die dazu eingesetzt werden, die verschiedenen anderen Komponenten des Gegenstands der Erfindung aufzubauen und zusammenzuhalten. In erwünschter Weise können die Befestigungs-Elemente in den verschiedenen Befestigungs-Bereichen integral gebildet werden, wie beispielsweise durch Formen, Koextrusion, oder dergleichen, zusammen mit der zugeordneten Basisschicht. Die Basisschicht und die mechanischen Befestigungs-Elemente können aus im Wesentlichen demselben Polymer-Material gebildet werden, und dabei muss kein diskreter Schritt einer Anbringung der Befestigungs-Elemente an einer zu Anfang separaten Haken-Basisschicht vorhanden sein. In den repräsentativ dargestellten Anordnungen des primären Befestigungs-Bereichs können, zum Beispiel, die Haken-Elemente eher integral gleichzeitig mit der Haken-Basisschicht durch Koextrudieren der Basisschicht und der Haken-Elemente aus im Wesentlichen demselben Polymer-Material gebildet werden.
Es sollte leicht ersichtlich sein, dass die Stärke der Befestigung oder einer anderen Verbindung zwischen der Basisschicht und der befestigten Befestigungs-Komponente größer als die Peak-Kraft sein sollte, die erforderlich ist, die Befestigungs-Einrichtungslasche 44 von deren lösbaren Befestigung an der bestimmten Anbringungszone des Gegenstands zu entfernen.
Berechnungs und Testvorgänge
Teil-Sättigungs-Dicke-Vorgang
Die Dicken-Höhe (h) jeder Schicht in deren teilweise gesättigtem Zustand kann durch wiederum Verwenden der Vorgaben, wie sie vorstehend bestimmt sind, und des nachfolgenden Vorgangs bestimmt werden.
Vorgang:
Die Dicke (h) jedes Schichtbereichs in einem teilweise gesättigten Zustand wird bestimmt.
Gerätschaft und Materialien:

Eine Glas-Petrischale (100 × 15 mm – Corning Nummer 3160-101 – Fisher Scientific Katalog Nummer 08-747C).
Blutbank-Kochsalzlösung (blood bank saline), wie beispielsweise Katalog-Nr. 8504 Blutbank-Kochsalz, erhalten von Stevens Scientific, eine Abteilung der Cornwell Corporation, mit Büros in Riverdale, New Jersey; oder ein ansprechendes Äquivalent.
Dicke-Tester mit 0,05 psi (0,345 KPa) Auflageplatte mit 3 Inch (7,62 cm) Durchmesser.
Stanze (Die-Cutter) – 3 Inch (7,62 cm) Kreisdurchmesser.
Waage
Labor-Zeitgeber

Testvorgang

Stanzen einer Probe mit 3 Inch (7,62 cm) Durchmesser des Materials, das getestet werden soll.
Berechnen der Sättigung (Gramm-Fluid/Gramm-Probe) der Schicht basierend auf einer 0,6 g/cm² Sättigung der absorbierenden und super-absorbierenden Masse, und Einsetzen der Technik, die in Flow Conductance Calculation (Fluss-Leitfähigkeit-Berechnung) diskutiert ist.
Wägen der trockenen Probe und Aufzeichnen des Gewichts.
Berechnen der Menge an flüssiger Kochsalzlösung, die zu der Probe hinzugefügt werden soll, durch Multiplizieren des Gewichts der trockenen Probe mit dem erwünschten Sättungs-Niveau.
Eingeben der berechneten Menge an Flüssigkeit in eine Petrischale auf einer flachen Oberfläche, um eine gleichförmige Verteilung der Flüssigkeit auf der Probe zu erzielen.
Platzieren der Probe in der Petrischale, so dass die Probe flach verbleibt. Starten des Zeitgebers.
Nachdem 30 Minuten abgelaufen sind, Entfernen der Probe von der Petrischale. Messen der Dicke der Probe (in mm) unter einem Einspanndruck von 0,05 psi (0,34 KPa), und Aufzeichnen der Dicke.
Die Werte der Teil-Sättigungs-Dicke-Höhe (h) können in den Gleichungen eingesetzt werden, die dazu verwendet werden, den Flow Conductance Value für das absorbierende Verbund-System zu berechnen.

Flow Conductance Calculation (Strömungs-Leitungs-Berechnung)
Der Flow Conductance (Strömungs-Leitung) des absorbierenden Kerns bei einer Flüssigkeits-Beladung von 0,6 g/cm² an absorbierendem Mittel wird dazu verwendet, die Aufnahmefähigkeit einer absorbierenden Kernstruktur wiederzugeben, wenn sich der Kern in seinem teilweise gesättigten Zustand befindet. Die Flow Conductance kann durch die nachfolgende Gleichung beschrieben werden: Flow Conductance Value = K1h1 + K2h2 + K3h3 + .... Wobei:

K: = die Permeabilität jeder Schicht bei einer gegebenen Sättigung
h: = die Dicke jeder Schicht bei einer gegebenen Sättigung.

Die Permeabilität (K) jeder Schicht in dem Kern kann wie folgt berechnet werden:
Jede Schicht in dem absorbierenden Kern ist eine Kombination aus im Wesentlichen nicht anschwellenden Fasern und super-absorbierende Teilchen, Fasern oder Flocken.
Ausdrücke für die Permeabilität einer Zusammenstellung von Zylindern, die zufällig orientiert sind, und für eine Zusammenstellung von Sphären bzw. Kugeln, sind:
Für zylindrische und andere, regelmäßig oder unregelmäßige, lang gestreckte Faser-Formen:
Für allgemein sphärische und andere regelmäßige oder unregelmäßige Teilchen-Formen:
Wobei
das Verhältnis Oberflächenbereich zu Volumen des festen Bereichs in cm^–1 ist und die Porosität, ε, das Verhältnis des Porenvolumens zu dem gesamten Volumen des gesamten Mediums ist. Die Basis für die vorstehenden Permeabilitäts-Ausdrücke kommen von Happel und Brenner, Low Reynolds Number Hydrodynamics, Noordhoff International Publishing (1973). Ausdrücke für die Permeabilität für die Zylinder und Sphären, die in dieser Arbeit abgeleitet sind, wurden an einfachere Formen, wie sie vorstehend dargestellt sind, angepasst, um den Wert des Exponenten und des Multiplikanten zu erhalten.
Es ist beobachtet worden, dass im Wesentlichen die gesamte Flüssigkeit, die während des ersten Insults zugeführt wird, durch das super-absorbierende Mittel aufgesaugt wird, bevor das zweite Insult zugeführt wird. Dementsprechend wird, für den Zweck einer Berechnung des Permeabilitäts-Werts, der in den Berechnungen für die Strömungs-Leitung eingesetzt wird, die gesamte vorstehende, spezifizierte Flüssigkeit (0,6 g/cm²) dahingehend angesehen, dass sie innerhalb des super-absorbierenden Mittels liegt. Deshalb wird, bei dem Berechnen der Werte für die Porosität, ε, und der Verhältnisse des Oberflächenbereichs pro Volumen für die super-absorbierenden Mittel, das flüssige Volumen als Teil des festen Volumens eingeschlossen. Demzufolge ist die Porosität, ε, des Materials gegeben durch: ε = 1 – [(festes Volumen + flüssiges Volumen)/(gesamtes Volumen, das durch die benetzte Probe belegt ist)]; wobei das gesamte Volumen, das durch die benetzte Probe belegt ist, durch den Bereich der Probe, multipliziert mit der Dicke der Probe, bestimmt wird. Die Dicke der Probe kann durch einen Partial Saturation Thickness Procedure (Teil-Sättigungs-Dicken-Vorgang), wie er in der vorliegenden Beschreibung angegeben ist, bestimmt werden.
Die Oberflächenbereiche pro Volumen (SA/V) Terme, verwendet in den Permeabilitäts-Gleichungen für die verschiedenen Komponenten, werden unter Verwendung der Ausdrücke des Oberflächenbereichs pro Volumen für jede Faser oder Teilchen so berechnet, wie dies für die Morphologie der einzelnen Komponenten geeignet ist. Für Fasern ist das Verhältnis Oberflächenbereich zu Volumen gleich zu dem Verhältnis Umfang zu Flächenbereich, p/a, eines Querschnitts, der senkrecht zu der Längsachse der Zylinder vorgenommen wird. Für einen Zylinder mit einem kreisförmigen Querschnitt gilt zum Beispiel:
Wobei r der Radius des Zylinder-Querschnitts in cm ist.
Für bandähnliche Formen, d.h. solche mit einem geeigneten rechtwinkligen Querschnitt gilt:
Für Fasern mit komplexeren Querschnittsformen können die Verhältnisse Umfang zu Flächenbereich durch mikroskopische Techniken bestimmt werden, die ausreichend im Stand der Technik bekannt sind. Siehe zum Beispiel E.E. Underwood, Quantitative Stereology, Addison Wesley Publishing Co. (1970).
Bei diesen Berechnungen kann das Verhältnis des Oberflächenbereichs zu dem Volumen von im wesentlichen nicht schwellenden Fasern unter Verwendung eines „SAN" Werts bestimmt werden (für das Verhältnis des Oberflächenbereichs der Faser zu dem Volumen), was geeignet für diese Querschnittsform der Faser ist. Zum Beispiel sind Flockenfasern im Wesentlichen bandähnlich, mit einer rechtwinkligen Querschnittsform. Für eine Flockenfaser mit einer Dicke von 8 Mikron (0,0008 cm) und einer Breite von 40 Mikron (0,0040 cm) beträgt zum Beispiel das Verhältnis von Oberflächenbereich pro Volumen
Die Morphologie des super-absorbierenden Materials kann teilchenförmig, fasrig, flockenähnlich, oder Kombinationen davon, sein. Weiterhin können die Anschwell-Charakteristika des super-absorbierenden Materials isotrop oder anisotrop sein. Der Hauptteil der kommerziell erhältlichen, super-absorbierenden Mittel liegt in der Form von Teilchen vor, die im Wesentlichen isotrop anschwellen. Solche super-absorbierenden Teilchen können als Sphären in den vorliegenden Berechnungen behandelt werden. Wenn die Teilchen-Größen alle im Wesentlichen identisch sind, kann das Verhältnis Oberflächenbereich zu Volumen einer Sphäre bzw. Kugel verwendet werden, um das Verhältnis Oberflächenbereich zu Volumen des super-absorbierenden Mittels abzuschätzen. Das Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen für eine Kugel ist gegeben durch
wobei r der Radius der Kugel in cm ist.
Allerdings können super-absorbierende Materialien aus einer Verteilung von Teilchen-Größen zusammengesetzt sein. Wenn diese Verteilung im Wesentlichen monomodal ist, kann der über Zählung gewichtete Oberflächenbereich zu dem Volumen verwendet werden. Für eine gegeben Verteilung kann dieser Wert wie folgt berechnet werden:
wobei

r_i = Mittelpunkt des Teilchen-Radiusbereich des i^ten Bereichs, in cm.
n_i = die Zahl von Teilchen innerhalb des i^ten Bereichs
und
m_i = Massenfraktion von Teilchen innerhalb des i^ten Bereichs in Gramm.
ρ_SAP = Dichte des trockenen, super-absorbierenden Feststoffs in g/cm³.

Wenn die Teilchen-Größenverteilung multimodal ist, z.B. bimodal, sollte eine separate Permeabilität für jede modale Gruppe in der selbst-konsistenten Berechnung der Permeabilität des Verbund-Materials verwendet werden, wie dies detailliert nachfolgend angegeben ist. In diesem Fall sollte ein Verhältnis eines durch Zählung gewichteten Ober flächenbereichs zu einem Volumen für jede modale Gruppe berechnet werden, wie dies vorstehend beschrieben ist. Typischerweise sollten mindestens 6 bis 8 unterschiedliche Teilchen-Größenfraktionen verwendet werden, um die Teilchen-Größenverteilung des superabsorbierenden Mittels abzuschätzen.
Das Anschwellen des super-absorbierenden Mittels mit der Absorption von Flüssigkeit verkompliziert weiterhin den Vorgang eines Einsetzens der Verteilungen des superabsorbierenden Mittels in die Bestimmung der Verbund-Permeabilität. Insbesondere werden die Größe, und deshalb das Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen, des superabsorbierenden Mittels von dem Niveau einer Sättigung des super-absorbierenden Mittels abhängen. Die Beziehung für das Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen eines isotrop anschwellenden, super-absorbierenden Teilchens, als eine Funktion seines Flüssigkeitsgehalts, ist
wobei

Oberflächenbereich pro Volumen des nassen, superabsorbierenden Mittels in cm^–1
S = Verhältnis Sättigung des super-absorbierenden Mittels, ausgedrückt als Gramm der Flüssigkeit pro Gramm des super-absorbierenden Mittels
ρ_SAP = Dichte des trockenen SAP in g/cm³
ρ_l = Dichte der Flüssigkeit in g/cm³
Verhältnis Oberflächenbereich pro Volumen des trockenen SAP in cm^–1

Super-absorbierende Materialien können auch in einer fasrigen Form vorliegen. Es ist beobachtet worden, dass, allgemein, die fasrigen, super-absorbierenden Mittel anisotrop anschwellen werden. Insbesondere ist die Erhöhung in dem Faser-Volumen mit einem erhöhten Flüssigkeitsgehalt primär radial, wobei die Faserlänge relativ konstant verbleibt. In solchen Fällen ist das Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen der angeschwollenen, super-absorbierenden Faser gegeben durch
Mit den vorstehenden Beziehungen für das Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen als eine Funktion eines Flüssigkeitsgehalts in dem super-absorbierenden Mittel, kann das Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen für das super-absorbierenden Mittel mit einem teilchenförmigen Flüssigkeitsgehalt berechnet werden. Bevor das Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen für jedes super-absorbierende Mittel zur Verwendung in Permeabilitäts-Gleichungen, die vorstehend angegeben sind, berechnet werden kann, sollte das Niveau einer Sättigung jedes super-absorbierenden Mittels in jeder Schicht bestimmt werden. Die folgende Diskussion beschreibt das Verfahren, das dazu verwendet wird, das Niveau einer Sättigung jedes super-absorbierenden Mittels, das in dem absorbierenden Kern vorhanden ist, abzuschätzen.
Es ist beobachtet worden, dass, in dem Zeitintervall zwischen der Zuführung des ersten und des zweiten Flüssigkeits-Insults zu dem Produkt, die Flüssigkeit im Wesentlichen vollständig durch die super-absorbierenden Mittel in dem System aufgenommen wird. Weiterhin ist beobachtet worden, dass die Flüssigkeit während der ersten Insult-Teile zwischen den super-absorbierenden Materialien entsprechend deren relativen Mengen und Flüssigkeits-Aufnahmeraten zugeführt werden. Für die Flüssigkeits-Beladung, die vorstehend spezifiziert ist (0,6 g/cm²), kann die Sättigung, S_j, ausgedrückt als Gramm einer Flüssigkeitsmenge pro Gramm des super-absorbierenden Mittels in jedem superabsorbierenden Mittel, wie folgt berechnet werden:

b_wj: = Flächenmasse des j^ten super-absorbierenden Mittels in Gramm/Quadratmeter
ƭ_ρj: = Flüssigkeits-Teilfaktor für das j^te super-absorbierende Mittel

Flüssigkeits-Teilfaktoren, ƭ_ρj, werden für jede Komponente des superabsorbierenden Mittels basierend auf den relativen Raten und Mengen der verschiedenen, super-absorbierenden Komponenten berechnet.
wobei

b_wj: = Flächenmasse des j^ten super-absorbierenden Mittels in Gramm/Quadratmeter,
ƭ_Rj: = der relative Ratenfaktor des j^ten super-absorbierenden Mittels.

Der relative Ratenfaktor, ƭ_Rj, für jedes super-absorbierende Mittel ist gegeben durch
wobei

τ_j: = Zeit, die für das j^te super-absorbierende Mittel erforderlich ist, um 60% seiner Gleichgewichts-Kapazität bei dem Test des Absorptionsvermögens unter keiner Last (FAUZL), der hier beschrieben ist, zu absorbieren.

Zu Zwecken einer Darstellung des Verfahrens wird ein Beispiel betrachtet, das ein absorbierendes Mittel mit zwei Schichten mit den folgenden Zusammensetzungen besitzt:
Schicht-Bereich 1: super-absorbierender Typ 1 mit 400 Mikron einer durch Zählung gewichteten Teilchen-Größe bei 120 g/m² (gsm – Gramm pro Quadratmeter),
τ₁ = 5 min,
Holzpulpe-Flocken mit 120 g/m² mit 8 Mikron mal 40 Mikron Faser-Querschnitt, gemessene Dicke bei dem Sättigungs-Niveau, das nachfolgend spezifiziert ist = 0,55 cm.
Schicht-Bereich 2: super-absorbierender Typ 2 mit 400 Mikron einer durch Zählung gewichteten Teilchen-Größe bei 150 g/m²,
τ₁ = 10 min,
Holzpulpe-Flocken mit 300 g/m² mit 8 Mikron mal 40 Mikron Faser-Querschnitt, gemessene Dicke bei dem Sättigungs-Niveau, das nachfolgend spezifiziert = 0,51 cm.
Für die super-absorbierenden Mittel, die in diesen Schichten verwendet sind
Die vorstehenden Berechnungen sind dann geeignet, wenn der gesamte Gleichgewichts-FAUZL der Kapazitäten des super-absorbierenden Mittels keine spezifizierte Beladung von 0,6 g/cm² übersteigt. Wenn die Kapazität eines bestimmten, superabsorbierenden Mittels unter diesen Umständen überschritten wird, wird dessen Sättigung auf den Gleichgewichts-Wert gesetzt, und es wird angenommen, dass die überschüssige Flüssigkeit in den anderen, super-absorbierenden Mitteln in einer Art und Weise vorhanden ist, die mit den Beschreibungen, die hier angegeben sind, übereinstimmt.
Basierend auf den Mengen an Flüssigkeit, die innerhalb der super-absorbierenden Teilchen angeordnet sind, kann das Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen der angeschwollenen Teilchen oder Fasern in jeder Schicht unter Verwendung der geeigneten Gleichungen für das Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen, angegeben vorstehend für die angeschwollenen Teilchen und/oder Fasern, berechnet werden. Die Permeabilitäts-Gleichung, die für Sphären angegeben ist, sollte für die teilchenförmigen, superabsorbierenden Mittel verwendet werden, und die Permeabilitäts-Gleichung, die für Zylinder identifiziert ist, sollte für fasrige, super-absorbierende Mittel verwendet werden.
In diesem besonderen Beispiel liegen die super-absorbierenden Mittel in Teilchenform vor, so dass deren Verhältnisse von Oberflächenbereich zu Volumen, wenn der Kern 0,6 g/cm² an Flüssigkeit enthält, wie folgt ist: Super-absorbierendes Mittel von Schicht-Bereich 1:
Super-absorbierendes Mittel von Schicht-Bereich 2:
Komponente der fasrigen Holzpulpe-Flocken, die in beiden Schichten verwendet ist:
SA/V = 3000 cm^–1
Man kann nun geeignete Gleichungen zum Bestimmen der Permeabilität jeder der Komponenten innerhalb jedes Verbund-Schicht-Bereichs, der eingesetzt ist, um den absorbierenden Kern unter Verwendung der vorstehenden Ausdrücke für die Permeabilitäten von Zusammenstellungen aus Fasern oder Zusammenstellungen aus Teilchen aufzubauen, aufstellen. Allerdings sind die vorstehenden Ausdrücke für die Permeabilitäten der Zusammenstellungen von Fasern und/oder Teilchen nur dann gültig, wenn das gesamte, poröse Medium aus nur monodispersen Fasern oder Teilchen besteht. Wenn sowohl Fasern als auch Teilchen in einem Medium einer spezifizierten Porosität vorhanden sind, werden die vorstehenden Ausdrücke kombiniert. Das Verfahren, das dazu verwendet wird, diese zwei zu kombinieren, entspricht dem selbst-konsistenten Verfahren, das in A.L. Berdichevsky und Z. Cai, „Preform Permeability Predictions by Self-consistent Method and Finite Element Simulation", Polymer Composites. 14(2), (1993), angegeben ist.
Für die vorliegende Beschreibung ist die Grundprämisse hinter dem selbst-konsistenten Verfahren diejenige, dass die Permeabilität im Wesentlichen homogen durch das poröse Medium hinweg ist. Deshalb werden die lokalen Porositäts-Werte entsprechend zu den Fasern und den Teilchen so bestimmt, dass deren lokale Permeabilitäten gleich sind. Die vorstehende Berechnung wird der Beschränkung unterworfen, dass die Gesamt-Porosität (ε_comp) der Struktur auf dem spezifizierten Wert beibehalten wird, der aus dem gemessenen Probenbereich und der Dicke, wie dies vorstehend beschrieben ist, bestimmt ist. Die einfachste Verbund-Zusammensetzung besteht aus zwei Komponenten. In diesem Fall werden zwei Permeabilitäts-Gleichungen für die selbst-konsistente Berechnung der Verbund-Permeabilität erforderlich sein. Für das vorliegende Beispiel mit zwei Schichten, das vorstehend beschrieben ist, sind die Permeabilitäts-Gleichungen, die bei der selbst-konsistenten Berechnung der Verbund-Permeabilität verwendet werden, wie folgt:
Die Permeabilitäts-Gleichungen für Schicht 1 und Schicht 2 sind: Schicht-Bereich 1: Faser
super-absorbierendes Mittel
Schicht-Bereich 2: Faser
super-absorbierendes Mittel
wobei ε_fiber1, ε_SAP, ε_fiber2 und ε_SAP2 den lokalen Porostitäts-Werten der Faser und der super-absorbierenden Mitteln in den Schichten 1 und 2, jeweils, entsprechen. Die Kombination der lokalen Porositäten muss die korrekte Gesamtporosität ergeben, die aus den Dickemessungen, die zuvor beschrieben sind, erhalten sind, nämlich
wobei:

bwt_comp: = Flächenmasse des Verbunds in Gramm pro Quadratmeter
ƭ_k: = Massenfraktion des Verbunds, bereitgestellt durch die k^tθ Faser
ƭ_j: = Massenfraktion des Verbunds, bereitgestellt durch das j^te super-absorbierende Mittel,

ρ_k = Dichte der k^ten Faser,
ρ_j = Dichte des j^ten super-absorbierenden Mittels,
ρ_l = Dichte der Flüssigkeit
S_j = Niveau einer Sättigung des j^ten super-absorbierenden Mittels in Gramm Flüssigkeit pro Gramm des super-absorbierenden Mittels,
h_comp = Dicke (cm) des Verbunds auf dem Niveau der Flüssigkeits-Beladung gleich zu der gesamten Flüssigkeits-Beladung in dem Verbund, wobei die gesamte Flüssigkeits-Beladung in dem Verbund gegeben ist durch:

Für das Beispiel mit zwei Schichten, das vorstehend mit nur einem Typ von Fasern und nur einem Typ eines super-absorbierenden Mittels in jeder Schicht angegeben ist, beträgt die Dichte in der Faser-Komponenten in beiden Schichten 1,5 g/cm³, die Dichte der Komponenten des super-absorbierenden Mittels in beiden Schichten beträgt 1,48 g/cm³ und die Massenfraktionen des super-absorbierenden Mittels, die Flüssigkeits-Beladungen und die Verbund-Höhen jeder Schicht sind so spezifiziert, wie vorstehend. Die Gesamtporositäts-Werte sind wie folgt:
Schicht-Bereich 1:
Schicht-Bereich 2:
Die Werte für die Permeabilität der zwei Schichten nach Durchführen der selbst-konsistenten Berechnung sind:
Schicht-Bereich 1:

K = 1,6·10–6 cm2

Schicht-Bereich 2:

K = 1,1·10–6 cm2

Dieser einfache Fall mit zwei Schichten dient dazu, die prinzipielle Permeabilitäts-Berechnung des Verbunds darzustellen. Allerdings können Verbunde, die beim Aufbauen des absorbierenden Kerns dieser Erfindung verwendet sind, mehr als zwei Komponenten umfassen. In solchen Fällen ist es notwendig, eine Permeabilitäts-Gleichung für jede Komponente innerhalb eines gegebenen Verbund-Schichtbereichs einzuschließen, wenn die selbst-konsistente Verbund-Permeabilitäts-Berechnung für diesen Schichtbereich durchgeführt wird. Zum Beispiel werden, wenn ein Verbund-Schichtbereich zwei Faser-Typen und zwei super-absorbierende Mittel enthält, vier Permeabilitäts-Gleichungen bei der Berechnung der Verbund-Permeabilität erforderlich sein, wenn das selbst-konsistente Verfahren eingesetzt wird.
Mit den Verbund-Permeabilitäten und -Dicken (Höhe, h), bestimmt für jeden Schichtbereich des absorbierenden Kerns in seinem teilweise gesättigten Zustand, wie dies vorstehend beschrieben ist, ist es nun möglich, den Flow Conductance Value für das System zu berechnen, wie dies zuvor beschrieben ist. Flow Conductance Value = K1h1 + K2h2 + K3h3 + ....
So ergibt sich für das Beispiel mit zwei Schichten, das vorstehend angegeben ist: Flow Conductance Value = (1,6·10–6·0,55) + (1,1·10–6 = 0,51) = 1,4·10–6 cm3
Während die vorstehenden Berechnungen der Permeabilität und der Strömungs-Leitung für eine Struktur mit zwei Schichten dargestellt sind, deren Schichten jeweils ein isotrop anschwellendes, teilchenförmiges, super-absorbierendes Material und einen Faser-Typ enthalten, kann die Berechnung der Strömungs-Leitfähigkeit auf Fälle erweitert werden, die mehr als zwei Schichten umfassen, und die Berechnung der Permeabilität, K, kann leicht für komplexere Materialien angepasst werden, und zwar entsprechend der Beschreibung, die hier angegeben ist.
Liquid Wicking Potential Value (Flüssigkeits-Dochtwirkungs-Potenzial-Wert)
Gegenstand
Dieser Test wird dazu verwendet, die Fähigkeit eines absorbierenden Materials zu bestimmen, Flüssigkeit von dem Zielbereich zu entfernen.
Zusammenfassung
Bestimmen der Menge an Flüssigkeit, die auf eine Probe aufgebracht werden soll, basierend auf den Flüssigkeits-Unterteilungs-Berechnungen. Der Probe wird ermöglicht, die Flüssigkeit von einem Reservoir zu absorbieren, und die Menge an Flüssigkeit, die von dem Zielbereich entfernt worden ist, wird bestimmt.
Gleichung und Materialien

Ein 21 cm mal 21 cm Stück aus Plexiglas, oder einem ähnlichen Material, mit 5 mm oder geringer in der Dicke.
Geeignetes Flüssigkeits-Reservoir.
Laborwaage.
Ein Probeträger zum Halten der absorbierenden Probe vertikal während der Hinzufügung von Flüssigkeit zu der Probe.
Binde-Klammern zum Haften der Probe an dem Plexiglas, wie beispielsweise eine Medium-Binder-Klammer No, 10050 von IDL Corporation, Caristadt, NJ.
Laborofen bei 150 Grad Celsius.

Test-Materialien
Test-Flüssigkeit, Kochsalzlösung; empfohlene Kochsalzlösung, Blutbank-Kochsalzlösung, wie beispielsweise Katalog No. 8504 Blutbank-Kochsalzlösung, erhalten von Stephens Scientific, einer Abteilung der Cornwell Corporation, mit Büros in Riverdale, New Jersey; oder ein äquivalentes Material.
Proben-Präparation
Entfernen des Proben-Schichtbereichs von dem Produkt, oder ansonsten Präparieren einer Probe, die dieselbe Form besitzt, wie sie in dem Produkt existieren wird. Jede Schicht sollte separat sein und getrennt getestet werden.
Markieren der Zielstelle mit einem permanenten Farbmarkierer. Die Zielstelle der Schicht, die getestet werden soll, wird bestimmt, wenn sich die Schicht an der vorgesehenen Position in dem absorbierenden Kern befindet. Die Zielstelle befindet sich an einem seitlich zentrierten Bereich, der nach innen von der vorderen Endkante der sich am weitesten nach vorne erstreckenden, absorbierenden Schicht des absorbierenden Kerns um einen Abstand gleich zu 36% der Gesamtlänge des absorbierenden Kerns angeordnet ist. Dementsprechend ist die sich am weitesten nach vorne erstreckende, absorbierende Schicht des absorbierenden Kerns nicht notwendigerweise die Schicht, die getestet werden soll.
Markieren des Zielbereichs auf der Probe mit einem permanenten Farbmarkierer. Der Zielbereich der Probenschicht, der getetstet werden soll, wird bestimmt, wenn sich die Schicht an deren vorgesehener Position in dem absorbierenden Kern befindet. Der Zielbereich der Testprobenschicht ist der Bereich der Probenschicht, der zwischen zwei sich seitlich erstreckenden Linien liegt. Die erste Linie ist nach innen von der vorderen Endkante der sich am weitesten nach vorne erstreckenden, absorbierenden Schicht des absorbierenden Kerns um einen Abstand gleich zu 24% der Gesamtlänge des absorbierenden Kerns positioniert. Die zweite Linie ist nach innen von der vorderen Endkante der sich am weitesten nach vorne erstreckenden, absorbierenden Schicht des absorbierenden Kerns um einen Abstand gleich zu 59% der gesamten Länge des absorbierenden Kerns positioniert. Beide Linien sind im Wesentlichen senkrecht zu der sich in Längsrichtung erstreckenden Mittenlinie des absorbierenden Kerns. Wenn beide dieser zwei Zielbereichslinien außerhalb der Begrenzungskanten der absorbierenden Probe, die getestet werden soll, fallen, dann wird der Liquid Wicking Value (Flüssigkeits-Dochtwirkungs-Wert) der Probe, die getestet wird, Null per Definition sein.
Berechnen der Menge an Flüssigkeit, die durch die Probe absorbiert werden soll, unter Verwendung der Flüssigkeits-Unterteilungs-Berechnung, wie sie vorstehend in der Beschreibung zum Berechnen des Flow Conductance Value angegeben sind. Allerdings wird, im Gegensatz zu einem Berechnen der SAP-Sättigung für jede Schicht, nur die Menge an Flüssigkeit bestimmt, die dahingehend vorhergesagt wird, dass sie innerhalb jeder Schicht vorhanden sein wird. Dies kann unter Verwendung der folgenden Gleichung vorgenommen werden: Flüssigkeit in der Schicht „ j" = (ƭρj)·1,0·Ziel-Zonen-Oberflächenbereich(z.B. für die Probe, die in Bezug auf die Beschreibung der Bestimmung des Flow Conductance Value angegeben ist; 61,6 Gramm an Flüssigkeit in dem Schicht-Bereich 1, und 38,4 Gramm an Flüssigkeit in dem Schicht-Bereich 2, wenn ein Zielbereich-Oberflächenbereich von 100 cm² eingesetzt wird).
Einstellvorgang

Anordnen der Probe auf dem Plexiglas-Probenhalter so, dass der Zielbereich direkt an dem Boden der Vorrichtung vorhanden ist.
Füllen des Flüssigkeits-Reservoirs bis zu einem Punkt ungefähr 1 cm von der Oberseite.
Anordnen des Reservoirs auf der Labor-Waage.

Testvorgang

Tarieren der Waage
Hängen der Probe in das Reservoir so, dass die Flüssigkeit das absorbierende System berührt. Ein Flüssigkeits-Kontakt muss während des Vorgangs beibehalten werden.
Verwenden der Laboratoriums-Waage als eine Referenz, Zulassen, dass der absorbierende Verbund die Menge an Flüssigkeit absorbiert, die in den vorherigen Berechnungen bestimmt ist. Entfernen der Probe von dem Reservoir, wenn die Probe eine Menge gleich zu derjenigen basierend auf den Flüssigkeits-Unterteilungs-Berechnungen ± 5 gms absorbiert hat.
Zulassen, dass die Probe ungestört für fünf Minuten in der vertikalen Position verbleibt.
Schneiden der Probe an den Zielbereichs-Markierungen und Entfernen des Mittenbereichs. Wiegen der verbleibenden Abschnitte.
Trocknen der verbleibenden Abschnitte in einem Ofen über Nacht.
Wiegen der trockenen Proben und Subtrahieren dieses Gewichts von dem nassen Gewicht, um die Menge an Flüssigkeit zu bestimmen, die sich von dem Zielbereich heraus bewegt hat.
Teilen der Menge an Flüssigkeit, die von dem Zielbereich entfernt ist (d.h. die Menge, die durch den vorherigen Schritt gemessen ist), durch die gesamte Menge an Flüssigkeit, die auf diese Schicht in dem Dochtwirkungs-Test aufgebracht ist; und Multiplizieren dieses Ergebnisses mit 100. Dies ist der Wicking Potential Value (Dochtwirkungs-Potenzial-Wert) der Schicht.

Combined Conductance-Wicking Value (C) (kombinerter Leitungs-Dochtwirkungs-Wert (C))
Der Combined Conductance-Wicking Value (kombinierte Leitfähigkeits-Dochtwirkungs-Wert) kann entsprechend der folgenden Formel bestimmt werden:
wobei: FCV = Flow Conductance Value in Einheiten von cm³;
LWV = Liquid Wicking Value in %; und
(3·10⁶) besitzt die Einheiten von cm^–3.
Modified Absorbency Under Load (MAUL) (modifiziertes Absorptionsvermögen unter Last)
Gegenstand
Dieser Test ist dazu vorgesehen, die Fähigkeit eines teilchenförmigen, superabsorbierenden Polymers (SAP) zu messen, um Kochsalz (Saline) zu absorbieren, während es sich unter einer konstanten Last von 0,3 psi (2,07 KPa) befindet. Genauer gesagt misst der Test die Menge an Kochsalz, die von 0,160 Gramm des super-absorbierenden Polymers absorbiert ist, das durch ein U.S. std. #30 mesh vorgesiebt worden ist und auf einem U.S. std. #50 mesh zurückgehalten wird, wenn es innerhalb eines Bereichs von 5,07 cm² unter einem Druck von 0,3 psi (2,07 KPa) eingegrenzt ist. Eine geeignete Testvorrichtung ist repräsentativ in den 10 bis 14 dargestellt.
Geräte und Materialien

Elektronische Waage, Genauigkeit von 0,001 Gramm (200 Gramm einer minimalen Kapazität).
Zylinder-Gruppe: 1 Inch (25,4 mm) Innendurchmesser, Kunststoff-Zylinder (120) mit einem Sieb mit 100 mesh aus rostfreiem Stahl, das an dem Zylinderboden befestigt ist; 4,4 Gramm einer Kunststoff-Kolbenscheibe (122) mit einem Durchmesser von 0,995 Inch (25,27 mm). Der Durchmesser der Kolbenscheibe beträgt 0,005 Inch (0,13 mm) kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders. Siehe 11.
100 Gramm eines Gewichts (124), das einen Durchmesser von 0,984 Inch (25 mm) besitzt.
0,9% (Gewicht/Gewicht) einer NaCl Lösung (Blutbank-Kochsalz). Kochsalz-Bassin (126)
Zeitgeber (140), der dazu geeignet ist, 200 Minuten unter Intervallen von 1 Sekunde anzugeben.
Wiegen von Papier.
U.S. Standard Testing Sieve (A.S.T.M. E-11 Spezifikation), Gruppierung, umfassend einen Empfänger, ein U.S. std. #30 mesh, ein U.S. std. #50 mesh, und einen Deckel.
Eine Entnahmevorrichtung ist oberhalb der Probe positioniert, um ein konsistentes Entnehmen auf der tragenden Kolbenscheibe zu erreichen, wie dies in den 10 und 12 dargestellt ist. Dieses Abgreifen verschiebt irgendwelche eingeschlossene Luft, die das SAP umgibt, und stellt sicher, dass die Flüssigkeit die SAP-Fläche benetzt. Bei dieser Einstellung dreht ein Motor (128) eine Welle, die einen Stab (130) entlang eines Hubs nach oben und nach unten antreibt. An dem unteren Ende des Stabs ist ein Gummifuß (132) vorhanden, der einen Durchmesser von 13 mm besitzt, wie dies in 12 dargestellt ist. Der Hub der Welle beträgt 3 cm und nimmt einen vollständigen Zyklus mit einem Hub nach oben und nach unten alle 0,7 Sekunden vor. Der maximale Druck, den die Kolbenscheibe auf das SAP bei einem Aufschlag aufbringen wird, beträgt 0,16 psi (0,11 KPa).

Wie 10 zeigt, besitzt eine Einspanneinrichtung (134) eine Vakuumöffnung (136), die die Evakuierung der interstitiellen Flüssigkeit von der Probe ermöglicht. Die Öffnung nimmt die Basis der Zylindergruppe auf. Wenn die Zylindergruppe, die die Probe enthält, auf der Befestigungseinrichtung platziert ist, wird die freie Flüssigkeit zwischen den Probenteilchen entfernt. Eine geeignete Pumpe (138) legt einen Vakuumdruck, aufgebracht auf die Probe, von 100 Torr (13,3 KPa), oder geringer, an.
10 stellt die gesamte Testeinstellung dar. Es sollte angemerkt werden, dass die elektronischen Zeitgeber (140) eingesetzt werden, um die Dauer der Abgreif- und Vaku umvorrichtungen zu steuern. Bei dieser Einstellung ruht die Entnahmevorrichtung auch auf einem Schlitten (142), der eine Bewegung zwischen mehreren Proben ermöglicht.
Vorgang

1. Verwendung einer U.S.A. Standard Testing Sieve Gruppierung, Sieben von ausreichendem super-absorbierendem Mittel, um ein Minimum von 0,160 Gramm zu erhalten, das durch ein Sieb mit einem #30 mesh führt und auf einem Sieb mit #50 mesh zurückgehalten wird.
2. Auswiegen von 0,160 Gramm (± 0,001 Gramm) des gesiebten, superabsorbierenden Mittels von Schritt 1 auf einem vortarierten Wiege-Papier.
3. Langsames Eingießen des super-absorbierenden Mittels in den Zylinder, der den Boden mit 100 mesh besitzt. Vermeiden, dass das SAP die Seiten des Zylinders berührt, da Körner anhaften können. Schonendes Abgreifen (Tap) des Zylinders, bis die Körner gleichmäßig auf dem Sieb verteilt sind.
4. Platzieren des Kunststoff-Kolbens in den Zylinder. Wiegen dieser Zylindergruppe und Aufzeichnen des Gewichts als „Menge des super-absorbierenden Mittels der Zylindergruppe".
5. Füllen des Kochsalz-Bassins auf eine Höhe von 1 cm mit der Blutbank-Kochsalzlösung.
6. Platzieren der Zylindergruppe in dem Kochsalzlösungs-Bassin direkt unterhalb des Schafts der Entnahmevorrichtung und Starten des Zeitgebers. Starten der Entnahmevorrichtung, um für eine Periode von acht Sekunden zu entnehmen.
7. Innerhalb von 5 Sekunden nach dem Ende der Abgreifperiode von acht Sekunden, Anordnen des Gewichts von 100 g auf der Oberseite des Kolbens der Zylindergruppe, wie dies in 11 dargestellt ist.
8. 200 Minuten nachdem der Zylinder in dem Bassin platziert ist, Entfernen der Zylindergruppe und des Gewichts, Platzieren der Zylindergruppe und eines Gewichts von 100 Gramm auf der Vakuumplattform, wie dies in 13 dargestellt ist. Anlegen des Vakuums für eine Periode von 6 Sekunden.
9. Entfernen des Gewichts mit 100 Gramm von der Zylindergruppe, wiegen der Zylindergruppe und Aufzeichnen des Gewichts.

Ergebnisse und Analyse
Für jeden Test, Berechnen der Gramm an Kochsalzlösung, die pro Gramm SAP absorbiert ist. Dies ist der MAUL-Wert für super-absorbierende Mittel.
Geflutetes Absorptionsvermögen unter einer Last von Null (Flooded Absorbency Under Zero Load – FAUZL)
Gegenstand
Dieser Test ist dazu vorgesehen, die Absorptionsrate der Kochsalzlösung von teilchenförmigem, super-absorbierendem Polymer (SAP) zu messen. Der Test misst, als eine Funktion der Zeit, die Menge an Kochsalzlösung, die von 0,160 Gramm an superabsorbierendem Polymer absorbiert ist (beginnend entweder trocken oder vorgesättigt), wenn es innerhalb eines Flächenbereichs von 5,07 cm² unter einem vorgegebenen, nominalen Druck von 0,01 psi (0,069 KPa) eingegrenzt ist. Aus den Daten der sich ergebenden Absorption gegenüber der Zeit wird die charakteristische Zeit (Tau), um 60% der Gleichgewichts-Absorptions-Kapazität zu erreichen, bestimmt.
Gerät & Materialien

Eine elektronische Waage, Genauigkeit auf 0,001 Gramm (200 Gramm minimaler Kapazität)
Zylindergruppe: 1 Inch (25,4 mm) Innendurchmesser, Kunststoff-Zylinder (120) mit einem Sieb aus rostfreiem Stahl mit 100 mesh, befestigt an dem Zylinderboden; 4,4 Gramm Kunststoff-Kolbenscheibe (122) mit einem Durchmesser von 0,995 Inch (25,27 mm). Der Kolbenscheiben-Durchmesser beträgt 0,005 Inch (0,13 mm) kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders. Siehe 11.
0,9% (Gewicht/Gewicht) einer NaCl-Lösung (Blutbank-Kochsalzlösung). Kochsalzlösungs-Bassin.
Zeitgeber (140), geeignet dazu, 120 Minuten bei Intervallen von einer Sekunde zu erfassen.
Wiege-Papier.

Eine Entnahmevorrichtung wird oberhalb der Probe platziert, um einen übereinstimmenden Abgriff auf der Scheibe des Tragekolbens zu erhalten, wie dies in den 10 und 12 dargestellt ist. Dieses Abgreifen verschiebt irgendwelche eingeschlossene Luft, die das SAP umgibt, und stellt sicher, dass die Flüssigkeit die SAP-Oberfläche benetzt. Bei dieser Einstellung dreht ein Motor (128) eine Welle, die einen Stab (130) mit einem Aufwärts- und Abwärtshub antreibt. An dem unteren Ende des Stabs ist ein Gummifuß (132) vorhanden, der einen Durchmesser von 13 mm besitzt, wie dies in 12 dargestellt ist. Der Hub der Welle beträgt 3 cm und erschließt einen vollständigen Zyklus eines Aufwärts- und Abwärtshubs alle 0,7 Sekunden ab. Der maximale Druck, den die Kolbenscheibe auf das SAP bei einem Aufprall aufbringen wird, beträgt 0,16 psi (0,11 KPa).
Wie 10 zeigt, besitzt eine Befestigungseinrichtung (134) eine Vakuumöffnung (136), die die Evakuierung der Zwischenflüssigkeit von der Probe ermöglicht. Die Öffnung nimmt die Basis der Zylindergruppe auf. Wenn die Zylindergruppe, die die Probe enthält, auf der Befestigungseinrichtung platziert ist, wird die freie Flüssigkeit zwischen den Probenteilchen entfernt. Eine geeignete Pumpe (138) legt einen Vakuumdruck, angelegt an die Probe bei 100 Torr (13,3 KPa) oder geringer, an.
10 stellt die gesamte Testeinstellung dar. Es sollte angemerkt werden, dass die elektronischen Zeitgeber (140) dazu eingesetzt werden, die Dauer der Entnahme- und Vakuum-Vorrichtungen zu steuern. Bei dieser Einstellung ruht die Entnahme-Vorrichtung auch auf einem Schlitten (142), der eine Bewegung zwischen mehreren Proben ermöglichen würde.
Vorgang

1. Auswiegen von 0,160 Gramm (± 0,001 Gramm) des super-absorbierenden Mittels auf einem vortarierten Wiege-Papier. Die Teilchen-Größenverteilung ist die Teilchen-Größenverteilung so, „wie sie erhalten ist".
2. Langsames Eingießen des super-absorbierenden Mittels in den Zylinder, der den Boden mit 100 mesh besitzt. Vermeiden, dass das SAP die Seiten des Zylinders berührt, da Körner anhaften können. Schonendes Ablassen (Tap) des Zylinders, bis die Körner gleichmäßig auf dem Sieb verteilt sind.
3. Platzieren des Kunststoff-Kolbens in dem Zylinder. Wiegen dieser Zylindergruppe und Aufzeichnen des Gewichts als „Menge des super-absorbierenden Mittels der Zylindergruppe".
4. Füllen des Kochsalzlösung-Bassins auf eine Höhe von 1 cm mit der Blutbank-Kochsalzlösung.
5. Platzieren der Zylindergruppe in dem Kochsalzlösungs-Bassin direkt unterhalb der Welle der Entnahmevorrichtung und Starten des Zeitgebers. Starten und Betreiben der Entnahmevorrichtung, um für einen Zyklus von acht Sekunden zu entnehmen.
6. 5 Minuten nachdem der Zylinder in dem Bassin platziert ist, Entfernen des Zylinders, anhalten des Zeitgebers und Platzieren des Zylinders auf der Vakuumplattform, wie dies in 14 dargestellt ist. Anlegen des Vakuums für eine Dauer von 6 Sekunden.
7. Wiegen der Zylindergruppe und Aufzeichnen des Gewichts.
8. Zurückführen der Zylindergruppe zu dem Bassin unterhalb der Entnahmevorrichtung und erneutes Starten des Zeitgebers. Es ist anzumerken, dass die Zeit zwischen einem Entfernen der Zylindergruppe von der Kochsalzlösung im Schritt 6 und einem Wiedereinführen der Zylindergruppe in die Kochsalzlösung im Schritt 30 Sekunden nicht überschreiten sollte. Wiederholen der Anfangssequenz eines Wässerns, Entfernens, eines Bildens eines Vakuums und Wiegens, um Daten unter kumulativen Wässerungszeiten von 1, 5, 10, 15, 30, 45, 60, 75, 90 und 120 Minuten zu sammeln und aufzuzeichnen.
9. Durchführen des Vorgangs, wie er in den Schritten 1–8 beschrieben ist, insgesamt drei Mal

Ergebnisse und Analysen
Berechnen der Gramm an Kochsalzlösung, die pro Gramm des superabsorbierenden Polymers absorbiert sind, und Ausdrucken als Funktion einer kumulativen Wässerungszeit.
Bestimmen der Endgleichgewicht-Absorptionsfähigkeit des SAP: Falls eine Änderung geringer 5% in der durchschnittlichen Kapazität (Durchschnitt von drei Tests) des SAP, erhalten bei 90 und 120 Minuten, vorhanden ist, dann Verwenden der Kapazität bei 120 Minuten als die Gleichgewichts-Kapazität, FAUZL. Falls dabei eine Änderung größer als 5% in der durchschnittlichen Kapazität vorhanden ist, dann ist es erforderlich, dass das Testen der Probe wiederholt wird, und wird erfordern, dass eine zusätzliche Probennahme bei einer kumulativen Wässerungszeit von 200 Minuten eingeschlossen wird. Verwenden der Kapazität bei 200 Minuten als die Gleichgewichts-Kapazität, FAUZL, für diese letztere Situation.
Bestimmen der interpolierten Zeit (Tau), um 60% der Gleichgewichts-Absorptions-Kapazität zu erreichen. Dies wird durch Berechnen der Kapazität bei 60% des Gleichgewichtswerts vorgenommen, dann Abschätzen der entsprechenden Zeit, um diese Kapazität zu erreichen, aus der Grafik. Die interpolierte Zeit, um 60% der Kapazität (durch diesen Vorgang) zu erreichen, wird unter Durchführen einer linearen Interpolation mit den Datenpunkten erhalten, die auf jeder Seite der abgeschätzten Zeit liegen.
Berechnen der arithmetischen, durchschnittlichen, interpolierten Zeit, um 60% der Gleichgewichts-Kapazität (Durchschnitt von drei Tests) zu erreichen. Dieser Durchschnitts-Zeitwert wird als „Tau" (τ) bezeichnet.
Flüssigkeits-Kontaktwinkel mit Fasern
Eine geeignete Technik, um den Flüssigkeits-Kontaktwinkel mit einer Faser zu messen, ist in dem US-Patent Nr. 5,363,382 beschrieben, wobei die gesamte Offenbarung davon hier unter Bezugnahme darauf in einer Art und Weise, die hiermit konsistent ist, eingeschlossen wird. Insbesondere kann die Benetzbarkeit der Fasern unter Verwendung von Kontaktwinkel-Messungen an Fasern bestimmt werden. Wiederholte zyklische Kontaktwinkel-Messungen an einzelnen Fasern können unter Verwendung von destilliertem Wasser mit Cahn Surface Force Analyzer (SFA222) und einer WET-TEK Datenanalyse-Software durchgeführt werden. Der SFA222 ist von Cahn Instruments, Inc., Cerritos, Kalifornien, erhältlich, und die WET-TEK Software ist von Biomaterials International, Inc., Salt Lake City, Utah, erhältlich. Fasern werden über drei Messungszyklen gemessen und das Bad mit destilliertem Wasser wird zwischen Zyklen eins und zwei geändert. Der Flüssigkeits-Kontaktwinkel für das Faser-Material wird durch Heranziehen des arithmetischen Mittels der drei Messungen bestimmt. Das Test-Instrument wird entsprechend den Standard-Betriebstechniken, die in dem Instruction Manual, geliefert durch den Hersteller, des Cahn SFA-222 Systems beschrieben sind, betrieben.
Beispiele
Die folgenden Beispiele werden angegeben, um ein detaillierteres Verständnis der Erfindung zu vermitteln, und sind nicht dazu vorgesehen, den Schutzumfang der Erfindung einzuschränken. Zu den verschiedenen Beispielen sollte angemerkt werden, dass der erste primäre Schichtbereich 48 alternativ als die Oberseitenschicht oder die obere Schicht bezeichnet werden kann und dass der zweite primäre Schichtbereich 50 alternativ als die bodenseitige Schicht oder untere Schicht bezeichnet werden kann.
Beispiele 1–4:
Beispiel 1
Die obere Schicht besitzt eine Flächenmasse von 400 g/m² (gsm) und ist aus 20% an 53C super-absorbierendes Mittel, ein super-absorbierendes Mittel, das von Dow Chemical erhältlich ist, und 80% einer merzerisierten Pulpe HPF2, ein Material, das von Buckeye Corp. erhältlich ist, zusammengesetzt ist. Das super-absorbierende Mittel Dow 53C besitzt ein τ von 8,5 Minuten; eine FAULZ-Kapazität von 33 g/g; und einen MAUL-Wert bei 0,3 psi von 26,2 g/g. Die obere Schicht erstreckt sich über den Flächenbereich des Schichtbereichs 48, dargestellt in 2, und ist auf 0,2 g/cm³ verdichtet.
Die untere Schicht besitzt eine Flächemasse von 450 g/m² (gsm) und ist aus 40% eines super-absorbierenden Materials SXM 880, ein super-absorbierendes Material, das von Stockhausen erhältlich ist, und 60% an Flocken-Pulpe CR-1654, erhältlich von Alliance Forest Products, eine Firma in Coosa Pines, AL. zusammengesetzt. Das superabsorbierende Mittel SXM 880 besitzt ein τ von 4 Minuten; eine FAULZ-Kapazität von 38 g/g; und einen 0,3 psi MAUL-Wert von 29,8 g/g. Die untere Schicht erstreckt sich über den gesamten Bereich des absorbierenden Systems (der Bereich der Schicht 50), wie dies in 2 dargestellt ist, und ist auf 0,2 g/cm³ verdichtet.
Dieses Beispiel besitzt einen Flow Conductance Value von 2,98 × 10^–6 cm³ und einen Liquid Wicking Value von 41,2%.
Beispiel 2
Die obere Schicht besitzt eine Flächenmasse von 400 g/m² (gsm) und ist aus 20% eines super-absorbierenden Mittels 53C, ein super-absorbierendes Mittel, das von Dow Chemical erhältlich ist, einer Bindemittelfaser vom Typ 255, erhältlich von Hoechst Celanese Corporation, und einer 75% HPF2 Pulpe, erhältlich von Buckeye Cellulose Co., zusammengesetzt. Das super-absorbierende Mittel Dow 53C besitzt ein τ von 8,5 Minuten; eine FAULZ-Kapazität von 33 g/g; und einen MAUL-Wert bei 0,3 psi von 26,2 g/g. Das Material wurde bei einer Dichte von 0,05 g/cm³ hergestellt und zur Verwendung in dem Produkt auf 0,3 g/cm³ unter Bedingungen verdichtet, die nicht das erneute Schmelzen und Binden der Bindemittelfasern ergeben würde. Dieses Material wurde so geformt, wie dies in 2 dargestellt ist.
Die untere Schicht besitzt eine Flächemasse von 450 g/m² (gsm) und ist aus 40% eines super-absorbierenden Materials SXM 880, ein super-absorbierendes Material, das von Stockhausen erhältlich ist, und 60% an Flocken-Pulpe CR-1654, erhältlich von Alliance Forest Products, eine Firma in Coosa Pines, AL., zusammengesetzt. Das superabsorbierende Mittel SXM 880 besitzt ein τ von 4 Minuten; eine FAULZ-Kapazität von 38 g/g; und einen 0,3 psi MAUL-Wert von 29,8 g/g. Die untere Schicht erstreckt sich über den gesamten Bereich des absorbierenden Systems (Bereich der Schicht 50), wie dies in 2 dargestellt ist, und ist auf 0,2 g/cm³ verdichtet.
Dieses Beispiel besitzt ein Flow Conductance Value von 2,85 × 10^–6 cm³ und einen Liquid Wicking Value von 41,2%.
Beispiel 3
Die obere Schicht besitzt eine Flächenmasse von 350 g/m² (gsm) und ist aus 40% eines super-absorbierenden Materials 53C, ein super-absorbierendes Material, das von Dow Chemical erhältlich ist, und 62% Flocken-Pulpe HPF2, erhältlich von Buckeye Cellulose Co., zusammengesetzt. Das super-absorbierende Mittel Tau 53C besitzt ein τ von 8,5 Minuten; eine FAULZ-Kapazität von 33 g/g; und einen MAUL-Wert bei 0,3 psi von 26,2 g/g. Das Material wird in der Form der Schicht 48 verwendet, wie sie in 2 beschrieben ist, und besitzt eine Dichte von 0,2 g/cm.
Die untere Schicht besitzt eine Flächemasse von 450 g/m² (gsm) und ist aus 40% eines super-absorbierenden Materials SXM 880, ein super-absorbierendes Material, das von Stockhausen erhältlich ist, und 60% an Flocken-Pulpe CR-1654, erhältlich von Alliance Forest Products, eine Firma in Coosa Pines, AL., zusammengesetzt. Das superabsorbierende Mittel SXM 880 besitzt ein τ von 4 Minuten; eine FAULZ-Kapazität von 38 g/g; und einen 0,3 psi MAUL-Wert von 29,8 g/g. Die untere Schicht erstreckt sich über den gesamten Bereich des absorbierenden Systems (der Bereich der Schicht 50), wie dies in 2 dargestellt ist, und ist auf 0,2 g/cm³ verdichtet.
Dieses Beispiel besitzt einen Flow Conductance Value von 4,05 × 10^–6 cm³ und einen Liquid Wicking Value von 40,0%.
Beispiel 4
Die obere Schicht besitzt eine Flächenmasse von 250 g/m² (gsm) und ist aus 67%, 1 dpf PE/PP in einer Anordnung Seite an Seite, wobei die Aufteilung des Polymers 50:50 beträgt und 33% eines super-absorbierenden Mittels 53C, erhältlich von Dow Chemical Co., zusammengesetzt. Das super-absorbierende Mittel Dow 53C besitzt ein τ von 8,5 Minuten; eine FAULZ-Kapazität von 33 g/g; und einen MAUL-Wert bei 0,3 psi von 26,2 g/g. Das Material wird in der Form der Schicht 48 verwendet, wie es in 2 dargestellt ist, und besitzt eine Dichte von 0,060 g/cm³.
Die untere Schicht besitzt eine Flächemasse von 450 g/m² (gsm) und ist aus 40% eines super-absorbierenden Mittels SXM 880, ein super-absorbierendes Material, das von Stockhausen erhältlich ist, und 60% an Flocken-Pulpe CR-1654, erhältlich von Alliance Forest Products, eine Firma in Coosa Pines, AL., zusammengesetzt. Das super absorbierende Mittel SXM 880 besitzt ein Tau von 4 Minuten; eine FAULZ-Kapazität von 38 g/g; und einen 0,3 psi MAUL-Wert von 29,8 g/g. Die untere Schicht erstreckt sich über den gesamten Flächenbereich des absorbierenden Systems (der Bereich der Schicht 50), wie dies in 2 dargestellt ist, und ist auf 0,2 g/cm³ verdichtet.
Dieses Beispiel besitzt ein Flow Conductance Value von 3,37 × 10^–6 cm³ und einen Liquid Wicking Value von 43,7%.
Die vorstehenden Daten können wie folgt zusammengefasst werden:
Einige herkömmliche absorbierende Strukturen sind dahingehend identifiziert worden, dass sie eine verbesserte Verteilung benötigen, und andere, herkömmliche Strukturen sind dahingehend identifiziert worden, dass sie eine verbesserte Aufnahme benötigen. Solche herkömmlichen Strukturen sind allerdings nicht so konfiguriert worden, um die unterschiedliche Kombination einer Flüssigkeits-Aufnahme und Verteilung, die durch die verschiedenen Anordnungen und Aspekte der vorliegenden Erfindung erzielt werden, zu schaffen. Die folgenden Vergleichsbeispiele 5 bis 9 wurden präpariert.

^A Es wird angenommen, dass Beispiel 5 für die Struktur repräsentativ ist, die durch das USP 5,356,403 für Faulks et al. gelehrt ist. In Beispiel 5 hatte die obere Schicht eine Dichte von 0,2 g/cm³ und die untere Schicht hatte eine Dichte von 0,3 g/cm³.
^B Es wird angenommen, dass Beispiele 6 bis 8 für die Strukturen repräsentativ sind, die durch die EP 0 631 768 A1 für Plischke et al. gelehrt sind. In diesen Beispielen besaßen beide Schichten eine Dichte von 0,2 g/cm³ und beide Schichten erstreckten sich über den vollständigen Flächenbereich der Verbund-Kissen-Form, die in der EP 0 631 768 A1 beschrieben ist.
^C Es wird angenommen, dass Beispiel 9 für die Struktur repräsentativ ist, die durch das USP 5,360,420 für Cook et al. gelehrt ist. Die obere Schicht besaß eine Dichte von 0,07 g/cm³ und die bodenseitige Schicht besaß eine Dichte von 0,25 g/cm³. Beide Schichten besaßen die Form, die in dem USP 5,360,420 beschrieben ist.
CCLC ist eine chemisch quervernetzte Zellulose, wie sie in dem USP 4, 898,642, zum Beispiel, beschrieben ist.
SXM 870 und SXM 880 sind super-absorbierende Mittel, hergestellt von Stockhausen, unter dem Handelsnamen VAVOR SX. Dort, wo es angegeben ist, ist das superabsorbierende Mittel auf die aufgelistete Teilchen-Größe in mesh gesiebt; z.B. 20/30 mesh (600 bis 850 μm), 60/100 mesh (150 bis 250 μm). Das super-absorbierende Mittel SXM 880 besitzt ein τ von 4 Minuten; eine FAULZ-Kapazität von 38 g/g; und einen 0,3 psi MAUL-Wert von 29,8 g/g.
Das super-absorbierende Mittel SXM 870 besitzt ein τ von 4 Minuten; eine FAULZ-Kapazität von 32,5 g/g; und einen 0,3 psi MAUL-Wert von 27 g/g.
Das super-absorbierende Mittel „20/30 SXM 870" besitzt ein τ von 6,4 Minuten; eine FAULZ-Kapazität von 34 g/g; und einen 0,3 psi MAUL-Wert von 28,8 g/g.
Das super-absorbierende Mittel „60/100 SXM 870" besitzt ein τ von 3,3 Minuten; eine FAULZ-Kapazität von 27,5 g/g; und einen 0,3 psi MAUL-Wert von 25,3 g/g.

Die Beispiele 5–9 zeigten die Charakteristika, die in der nachfolgenden Tabelle angegeben sind.
Wie gesehen werden kann, liefern die Strukturen dieser Beispiele nicht die Kombination von Charakteristika, die durch die Strukturen der vorliegenden Erfindung geboten wird.
In dem die Erfindung in ziemlich ausführlichen Detail beschrieben wurde, wird ersichtlich werden, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Alle diese Änderungen und Modifikationen sind dahingehend vorgesehen, dass sie innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen.

Claims

Absorbierender Gegenstand, der einen absorbierenden Kern umfasst, der einen ersten primären Schichtbereich und mindestens einen zweiten primären Schichtbereich besitzt; wobei der absorbierende Kern eine Länge in Längsrichtung, eine seitliche Breite und eine bestimmte, am weitesten vorne liegende Kante besitzt; der erste primäre Schichtbereich ein Grundgewicht nicht geringer als ungefähr 100 g/m² und nicht mehr als ungefähr 500 g/m² besitzt; der erste primäre Schichtbereich eine erste Schichtbereichsdichte von nicht geringer als ungefähr 0,03 g/cm³ und von nicht mehr als ungefähr 0,4 g/cm³ besitzt; der erste primäre Schichtbereich fasriges Material in einer Menge umfasst, die nicht geringer als ungefähr 25 Gew.-% beträgt und nicht mehr als ungefähr 80 Gew.-% beträgt; das fasrige Material Fasern umfasst, die Fasergrößen haben, die nicht geringer als ungefähr 4 μm und nicht mehr als ungefähr 20 μm sind; das fasrige Material Fasern umfasst, die einen Wasserkontaktwinkel von nicht mehr als ungefähr 65 Grad zeigen; der erste primäre Schichtbereich ein super-absorbierendes Material in einer Menge umfasst, die nicht geringer als ungefähr 20 Gew.-% beträgt und nicht mehr als ungefähr 75 Gew.-% beträgt; das super-absorbierende Material super-absorbierende Partikel umfasst, die Partikelgrößen haben, die nicht geringer als ungefähr 140 μm und nicht mehr als ungefähr 1000 μm sind; das super-absorbierende Material einen MAUL-Wert von nicht geringer als ungefähr 20 g/g besitzt; und das super-absorbierende Material einen Tau-Wert von nicht geringer als ungefähr 0,8 min besitzt.
Gegenstand nach Anspruch 1, wobei der erste primäre Schichtbereich im Wesentlichen angrenzend zu Seitenkanten des zweiten primären Schichtbereichs liegt; und der erste primäre Schichtbereich innerhalb einer Zone enthalten ist, die an einer seitlichen Verlängerungslinie, die ungefähr 7% der Kernlänge nach innen von der am weitesten vorne liegenden Kante des absorbierenden Kerns beginnt, positioniert ist und sich zu einer seitlichen Verlängerungslinie erstreckt, die ungefähr 62% der Kernlänge nach innen von der am weitesten vorne liegenden Kante des absorbierenden Kerns positioniert ist.
Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste primäre Schichtbereich ein Bindemittelmaterial umfasst.
Gegenstand nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der erste primäre Schichtbereich eine Vielzahl von Unterschichten umfasst.
Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite primäre Schichtbereich eine Längserstreckung besitzt, die größer als eine Längserstreckung des ersten primären Schichtbereichs ist; und der zweite primäre Schichtbereich eine seitliche Erstreckung besitzt, die im Wesentlichen zu derjenigen des ersten primären Schichtbereichs angrenzend ist.
Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite primäre Schichtbereich eine Längserstreckung besitzt, die größer als eine Längserstreckung des ersten primären Schichtbereichs ist; der zweite primäre Schichtbereich eine seitliche Erstreckung besitzt, die geringer als eine seitliche Erstreckung des ersten primären Schichtbereichs ist; und eine seitliche Erstreckung zumindest eines Bereichs des zweiten primären Schichtbereichs nicht geringer als ungefähr 30% einer seitlichen Erstreckung eines entsprechend angrenzenden Bereichs des ersten primären Schichtbereichs ist.
Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite primäre Schichtbereich eine Längserstreckung besitzt, die größer als eine Längserstreckung des ersten primären Schichtbereichs ist; der zweite primäre Schichtbereich eine seitliche Erstreckung besitzt, die größer als eine seitliche Erstreckung des ersten primären Schichtbereichs ist; eine seitliche Erstreckung mindestens eines Bereichs des ersten primären Schichtbereichs nicht geringer als ungefähr 30% einer seitlichen Erstreckung eines entsprechend angrenzenden Bereichs des zweiten primären Schichtbereichs ist.
Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der zweite primäre Schichtbereich ein im Wesentlichen gleichförmiges Grundgewicht besitzt.
Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der zweite primäre Schichtbereich ein Grundgewicht besitzt, das nicht geringer als ungefähr 300 g/m² beträgt und nicht mehr als ungefähr 700 g/m² beträgt; der zweite primäre Schichtbereich eine zweite Schichtbereichsdichte von nicht geringer als ungefähr 0,1 g/cm³ und von nicht mehr als ungefähr 0,3 g/cm³ besitzt; der zweite primäre Schichtbereich fasriges Material in einer Menge umfasst, die nicht geringer als ungefähr 50 Gew.-% beträgt und nicht mehr als ungefähr 80 Gew.-% beträgt; das fasrige Material Fasern umfasst, die Faserdurchmesser haben, die nicht geringer als ungefähr 4 μm und nicht mehr als ungefähr 20 μm sind; das fasrige Material Fasern umfasst, die einen Wasserkontaktwinkel von nicht mehr als ungefähr 65 Grad zeigen; der zweite primäre Schichtbereich ein super-absorbierendes Material in einer Menge umfasst, die nicht geringer als ungefähr 20 Gew.-% beträgt und nicht mehr als ungefähr 50 Gew.-% beträgt; und das super-absorbierende Material super-absorbierende Partikel umfasst, die Partikelgrößen haben, die nicht geringer als ungefähr 140 μm sind und nicht mehr als ungefähr 1000 μm sind.
Gegenstand nach Anspruch 9, wobei das super-absorbierende Material in dem zweiten primären Schichtbereich einen MAUL-Wert von nicht geringer als ungefähr 20 g/g besitzt und einen Tau-Wert von wenigstens ungefähr 0,4 Minuten besitzt.
Gegenstand nach Anspruch 9 oder 10, wobei das super-absorbierende Material in dem zweiten primären Schichtbereich als eine Schicht, die zwischen Gewebeschichten laminiert ist, konfiguriert ist.
Gegenstand nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der Gegenstand weiterhin eine Rückseitenschicht und eine im Wesentlichen flüssigkeitspermeable Ober seitenschicht, die mit dem absorbierenden Kern, sandwichartig dazwischengefügt, konfiguriert sind, aufweist.
Gegenstand nach Anspruch 12, wobei der absorbierende Kern einen Flow Conductance Value von mindestens ungefähr 7·10^–6 cm³ besitzt; und mindestens einer des ersten und des zweiten primären Schichtbereichs einen Liquid Wicking Value von mindestens ungefähr 16% besitzt.
Gegenstand nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei mindestens entweder der erste oder der zweite primäre Schichtbereich einen Liquid Wicking Value von mindestens ungefähr 36% besitzt.
Gegenstand nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der zweite primäre Schichtbereich ein Bindematerial umfasst.
Gegenstand nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der absorbierende Kern eine Trockendicke von nicht mehr als ungefähr 6 mm besitzt und eine minimale Schrittbreite von nicht mehr als ungefähr 10 cm besitzt.
Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Gegenstand zur Verwendung durch einen Erwachsenen konfiguriert ist und wobei der absorbierende Kern eine Trockendicke von nicht mehr als ungefähr 6 mm besitzt und eine minimale Schrittbreite von nicht mehr als ungefähr 14 cm besitzt.
Gegenstand nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der erste primäre Schichtbereich auf einer Körperseite des absorbierenden Verbunds angeordnet ist und wobei der zweite primäre Schichtbereich relativ nach außen von dem ersten Schichtbereich angeordnet ist.