DE69924605T2 - Absorbierende struktur mit verbesserten absorptionseigenschaften - Google Patents

Absorbierende struktur mit verbesserten absorptionseigenschaften Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine absorbierende Struktur in einem absorbierenden Gegenstand, wie einer Windel, einer Hosenwindel, einem Inkontinenzschutz, einer Damenbinde oder dgl., wobei diese Struktur eine Kombination aus einem porösen Material, wie Fasern und/oder Schaum und ein superabsorbierendes Material umfaßt. Die Erfindung betrifft auch einen absorbierenden Gegenstand, der solch eine absorbierende Struktur enthält.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Bei absorbierenden Gegenständen der zuvor erwähnten Art ist es von großer Bedeutung, daß diese die Fähigkeit aufweisen, große Mengen an Flüssigkeit schnell aufzunehmen und zu absorbieren. Es ist ferner wichtig, daß die Flüssigkeit von dem benetzten Bereich in andere Teile der absorbierenden Struktur verteilt werden kann, so daß man die Gesamtabsorptionskapazität des Gegenstands nutzen kann.
  • Es ist ferner wesentlich, daß die absorbierende Struktur die Flüssigkeit zurückhalten kann, auch wenn sie einer externen Belastung ausgesetzt wird, beispielsweise wenn der Verwender sich bewegt, sich setzt oder sich hinlegt.
  • Ein Problem speziell bei Windeln und beim Inkontinenzschutz, die relativ große Flüssigkeitsmengen aufnehmen und absorbieren sollen, besteht in dem Risiko, daß diese auslaufen, bevor ihre Gesamtabsorptionskapazität voll genutzt wird. Der Grund für das Auslaufen ist, daß die absorbierende Struktur, insbesondere bei wiederholter Befeuchtung, eine verringerte Kapazität aufweist, schnell große Flüssigkeitsmengen aufzunehmen und zu absorbieren.
  • Absorbierende Gegenstände dieser Art umfassen eine flüssigkeitsdurchlässige Oberlage, eine flüssigkeitsundurchlässige Rückenlage und eine dazwischen angeordnete absorbierende Struktur, wobei die absorbierende Struktur eine Flüssigkeitserfassungsschicht umfaßt, die an die flüssigkeitsdurchlässige Oberlage grenzt und eine oder mehrere Flüssigkeitsspeicher- und Flüssigkeitsverteilungsschichten umfaßt.
  • Um eine hohe Absorptionskapazität und eine hohe Flüssigkeitsrückhaltekapazität zu erhalten, wenn der Gegenstand einer äußeren Belastung ausgesetzt ist, enthält dieser oft sogenannte Superabsorber. Superabsorber sind vernetzte Polymere mit der Fähigkeit, Flüssigkeit in einer mehrfachen Menge, der zehnfachen Menge oder mehr, ihres eigenen Gewichts zu absorbieren. Sie weisen ferner die Fähigkeit auf, die absorbierte Flüssigkeit zurückzuhalten, auch wenn sie einem äußeren Druck ausgesetzt werden. Sie haben eine breite Anwendung in absorbierenden Gegenständen gefunden, in denen sie üblicherweise in partikulärer Form, beispielsweise in der Form von Körnern, Granulaten, Flocken oder Fasern verwendet werden und mit anderen Absorptionsmaterialien, üblicherweise cellulosischen Fasern vermischt oder geschichtet werden.
  • Die Wirksamkeit eines Superabsorbers hängt von vielen Faktoren ab, beispielsweise davon, wo und wie der Superabsorber der absorbierenden Struktur beigemengt wird, welche physikalische Form die superabsorbierenden Teilchen aufweisen und von den Eigenschaften des Superabsorbers, wie Absorptionsrate, Gelfestigkeit und Flüssigkeitsrückhaltekapazität.
  • Ein wichtiger Grund, warum die absorbierende Struktur bei wiederholter Befeuchtung unzureichend funktioniert, d.h. anläßlich der zweiten und dritten Befeuchtung, ist die Schwierigkeit für das superabsorbierende Material, ihre Struktur und Form beizubehalten, nachdem die superabsorbierenden Teilchen gequollen sind. Die Festigkeit und Form der superabsorbierenden Teilchen kann beispielsweise durch eine äußere Belastung geschwächt werden. Aufgrund der Tatsache, daß es einem Superabsorber bei einer äußeren Belastung und nach der ersten und zweiten Befeuchtung schwerfällt, seine Struktur und Form beizubehalten, kommt es zu einem üblichen Phänomen, das man als Gelblocken bezeichnet. Gelblocken bedeutet, daß der Superabsorber beim Befeuchten ein Gel bildet, welches die Poren in der porösen Faserstruktur blockiert und dadurch den Flüssigkeitstransport aus dem befeuchteten Bereich in andere Teile der absorbierenden Struktur verschlechtert. Dies beinhaltet, daß die Gesamtabsorptionskapazität der absorbierenden Struktur nicht optimal genutzt wird und bringt ebenfalls ein erhöhtes Risiko des Auslaufens mit sich.
  • Das Problem des Gelblockens erhöht sich, wenn die Menge an superabsorbierendem Material in einer absorbierenden Struktur groß ist. Zur Herstellung eines Gegenstands, der diskret und bequem getragen werden kann, ist es jedoch wünschenswert, daß der Gegenstand dünn ist. Um eine hohe Flüssigkeitsabsorptionskapazität aufrechtzuerhalten, enthalten solche dünnen Gegenstände oft eine relativ große Menge an superabsorbierendem Material.
  • Um die Kapazität des Superabsorbers zu verbessern, seine Struktur selbst bei einer äußeren Belastung und nach einer Vielzahl von Befeuchtungen beizubehalten, wird das superabsorbierende Material oft in zwei Schritten vernetzt. Das erste Vernetzen ist ein sogenanntes inneres Vernetzen und wird durch Copolymerisation von Acrylsäure und mindestens einem bifunktionellen Mittel unter der Bildung eines Netzwerks erzielt.
  • Copolymerisierbare Vernetzungsmittel (Vernetzer), die man in superabsorbierenden Polymeren verwendet, bestehen üblicherweise aus bifunktionellen Substanzen, wie Diacrylatestern und Allylmethacrylaten von trifunktionalen Substanzen, wie 1,1,1-Trimethylolpropantriacrylat und Triallylamin oder aus tretra-funktionellen Substanzen, wie Tetraallyloxyethan.
  • Das zweite Vernetzen ist ein sogenanntes Oberflächenvernetzen und beinhaltet, daß der Superabsorber leichter seine ursprüngliche Formen beibehält, selbst wenn er einer äußeren Belastung ausgesetzt wird und nach mehreren Befeuchtungen. Das Oberflächenvernetzen des Superabsorbers wird üblicherweise durch Verestern von Carboxyl-Gruppen bewirkt. Ein Beispiel für Oberflächenvernetzer sind Polyhydroxysubstanzen. Ein weiteres Beispiel sind organische Carbonate, vorzugsweise Ethylencarbonat in wäßriger Lösung. Ein drittes Beispiel ist die Verwendung von Diglycidyl-Verbindungen, insbesondere Ethylenglykol-Diglycidylether (EDGE).
  • Es ist auch bekannt, beispielsweise aus der US 4,043,952 , einen Superabsorber auf der Basis eines anionischen Elektrolyten mit einem mehrwertigen Metallion, beispielsweise Aluminium an der Oberfläche zu vernetzen. Die Oberflächenvernetzung verläuft über ionische Bindungen. Es wird zum Ausdruck gebracht, daß der fragliche Superabsorber eine verbesserte Dispergierbarkeit in einem wäßrigen Medium aufweist. Mögliche Auswirkungen auf die Absorptionskapazität in einem absorbierenden Gegenstand werden nicht erwähnt.
  • Aus der EP-B-0 248 963 ist es bekannt, einen Superabsorber mit anionischem Charakter mit einem polyquaternären Amin an der Oberfläche zu vernetzen, um die Absorptionskapazität des Superabsorbers zu erhöhen. Auch hier wird die Vernetzung mittels einer ionischen Bindung bewirkt.
  • Die Aufgabe und die wichtigsten Merkmale der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine absorbierende Struktur in einem absorbierenden Gegenstand der zuvor beschriebenen Art bereitzustellen, der eine große Menge an superabsorbierenden Material enthält, wobei die absorbierende Struktur verbesserte Eigenschaften im Hinblick auf die Flüssigkeitserfassungskapazität und -verteilungskapazität bei wiederholter Befeuchtung aufweist. Erfindungsgemäß wurde dies aufgrund der Tatsache erzielt, daß die absorbierende Struktur mindestens 50 Gew.-% superabsorbierendes Material, bezogen auf das Gesamtgewicht der Struktur unter trockenen Bedingungen in mindestens einem Bereich davon enthält, in dem das superabsorbierende Material verteilt ist, wobei das superabsorbierende Material mittels ionischer Bindungen vernetzt ist.
  • Das superabsorbierende Material kann auch mittels eines anderen Vernetzers kovalent vernetzt werden.
  • Das superabsorbierende Material umfaßt vorzugsweise ein Polymer mit anionischen funktionellen Gruppen, beispielsweise ein vernetztes Polymer eines Polyacrylats mit funktionellen Carboxy-Gruppen.
  • Das superabsorbierende Material wird vorzugsweise durch Kationen vernetzt, welche mittels ionischer Bindungen an die anionischen funktionellen Gruppen des superabsorbierenden Materials binden. Gemäß einer Ausführungsform umfaßt der kationische Vernetzer ein mehrwertiges Metallion, beispielsweise Aluminium, Zirkonium, Chrom, Titan oder Zink. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die ionische Vernetzung von Aluminationen, Al(OH)4– bewirkt.
  • Das superabsorbierende Material kann entweder durch den ionischen Vernetzer oberflächenvernetzt sein oder im wesentlichen homogen damit vernetzt sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform enthält die absorbierende Struktur mindestens 70 Gew.-% superabsorbierendes Material, bezogen auf das Gesamtgewicht der Struktur unter trockenen Bedingungen in mindestens einem Bereich, in dem das superabsorbierende Material verteilt ist.
  • Die Erfindung betrifft ferner einen absorbierenden Gegenstand, wie eine Windel, eine Hosenwindel, einen Inkontinenzschutz, eine Damenbinde oder dgl., der eine flüssigkeitsdurchlässige Oberlage, eine flüssigkeitsundurchlässige Rückenlage und eine dazwischen angeordnete absorbierende Struktur umfaßt, wobei die absorbierende Struktur von der zuvor erläuterten Art ist.
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen des Anhangs näher beschrieben.
  • Die 1a und b zeigen in der Form von Diagrammen einen Vergleich des Nutzungsgrades der Absorptionskapazität eines absorbierenden Gegenstands in unterschiedlichen Abständen von dem befeuchteten Bereich, wobei der Gegenstand unterschiedliche Superabsorber in einer Menge von 50 bzw. 70 Gew.-% enthält.
  • Die 2a und b zeigen in der Form von Balkendiagrammen die Erfassungszeit anläßlich der ersten, zweiten und dritten Befeuchtung in absorbierenden Gegenständen, die unterschiedliche Superabsorber in einer Menge von 50 bzw. 70 Gew.-% enthalten.
  • Die 3a und b zeigen in der Form von Diagrammen die Rückfeuchte ("rewet") nach dem Auftreten der ersten, zweiten und dritten Befeuchtung von absorbierenden Gegenständen, die unterschiedliche Superabsorber in einer Menge von 50 bzw. 70 Gew.-% enthalten.
  • Die 4a und b zeigen in der Form von Balkendiagrammen die momentane Erfassungszeit unter einer gewissen Belastung beim Auftreten der ersten, zweiten, dritten und vierten Befeuchtung in absorbierenden Gegenständen, die unterschiedliche Superabsorber mit einem Gehalt von 50 bzw. 70 Gew.-% enthalten.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Superabsorbierende Materialien werden als solche Materialien definiert, die unter Gelbildung das Vielfache ihres eigenen Gewichts, das Zehnfache oder mehr, an Körperflüssigkeiten und damit vergleichbaren Testflüssigkeiten, wie synthetischer Urin oder 0,9%ige Salzlösung absorbieren können. Solche Materialien können beispielsweise Hydrogel-bildende Polymere in der Form von Alkalisalzen von Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure, Copolymeren von Acryl- und Methacrylsäure mit anderen Monomeren, Acrylsäure-gepfropte Stärke, Polysaccharide, wie Carboxymethylstärke, Carboxymethylcellulose, Xanthan, Alginat, Chitosan, Pectin, Gura gum und Peptide und Proteine, etc. sein. Die Hydrogel-bildenden Polymere werden üblicherweise vernetzt, um sie wasserunlöslich zu machen. Üblicherweise verwendete Vernetzer sind Ethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldiacrylat, Allylmethacrylat, 1,1,1-Trimethylolpropantriacrylat, Triallylamin und Tetraallyloxyethan, welche an die polymere Struktur durch kovalente Bindungen gebunden werden.
  • Erfindungsgemäß wird der Superabsorber mittels ionischer Bindungen durch einen mehrwertigen Vernetzer oberflächenvernetzt oder homogen vernetzt. Außerdem ist er vorzugsweise auch durch einen anderen Vernetzer kovalent vernetzt. Das superabsorbierende Material umfaßt vorzugsweise ein Polymer mit anionischen funktionellen Gruppen, wie Carboxy-Gruppen, Sulfonat-Gruppen, Sulfat-Gruppen, Phosphat-Gruppen, Amid-Gruppen oder Nitril-Gruppen, vorzugsweise jedoch Carboxy-Gruppen. Der ionische Vernetzer besteht aus Kationen, die über ionische Bindungen an die anionischen funktionellen Gruppen des superabsorbierenden Materials binden. Das Kation umfaßt vorzugsweise ein mehrwertiges Metallion, wie Aluminium, Zirkonium, Chrom, Titan oder Zink.
  • Vorzugsweise ist der Vernetzer ein Alumination, Al(OH)4– gemäß der Offenbarung der deutschen Patentanmeldung mit der Nr. 198-18852.8, die am gleichen Tag eingereicht wurde. Bei der Herstellung eines solchen Superabsorbers, werden Aluminationen zu einem wasserhaltigen Gel eines Carboxygruppen-haltigen Polymers, z.B. eines Polyacrylats gegeben, das vorzugsweise auf herkömmliche weise mittels kovalenter Bindungen vernetzt ist. Das Gel wird mit den Aluminationen vor dem Trocknen zu einem Pulver oder einem Granulat vernetzt, wodurch man eine homogen ionisch vernetzte Hydrogelstruktur erhält.
  • Wenn ein Superabsorber Flüssigkeit absorbiert und quellt, werden die kovalenten Bindungen zum Vernetzer nacheinander aufgebrochen, was dazu führt, daß der Superabsorber seine Gelstabilität beim Quellen verliert. Ein Superabsorber, der mit einem ionischen Vernetzer oberflächenvernetzt oder homogen vernetzt ist, bewahrt jedoch seine Gelstabilität nach dem Quellen auf eine bessere Art und Weise, da die ionischen Bindungen umgeordnet und neu geschaffen werden können, wenn das Polymer quellt, wozu eine kovalente Bindung nicht in der Lage ist.
  • Der erfindungsgemäße Superabsorber kann somit sowohl kovalent und ionisch vernetzt sein, oder nur ionisch vernetzt sein. Die ionische Vernetzung kann entweder auf der Oberfläche der superabsorbierenden Teilchen vorliegen oder homogen über die gesamte Struktur des Superabsorbers hinweg vernetzt sein.
  • Die poröse Struktur, in der der Superabsorber enthalten ist, kann von beliebiger Art sein, beispielsweise eine fasrige Struktur aus cellulosischem Fluffstoff, synthetischen Fasern unterschiedlicher Art, regenerierten Cellulosefasern oder Mischungen davon. Die poröse Struktur kann auch aus einem absorbierenden Schaummaterial bestehen.
  • Der Superabsorber kann entweder mit der porösen Struktur gemischt werden oder als Schicht darin aufgetragen sein. Es ist ebenfalls möglich, eine Schicht des superabsorbierenden Materials zwischen zwei Schichten des porösen Materials aufzutragen.
  • Die Menge des superabsorbierenden Stoffes in der absorbierenden Struktur sollte mindestens 50 Gew.-%, berechnet auf das Gewicht der Struktur in trockenem Zustand, in mindestens einem Bereich sein, in dem das superabsorbierende Material verteilt ist. Dies bedeutet, daß in einer beispielsweise doppel- oder mehrschichtigen Struktur mit unterschiedlichen Mengen an superabsorbierendem Material in den unterschiedlichen Schichten, die Menge des superabsorbierenden Materials mindestens 50 Gew.-% in mindestens einer der Schichten betragen sollte. Die Gesamtmenge des superabsorbierenden Materials in der gesamten absorbierenden Struktur, kann jedoch geringer als 50 Gew.-% sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform, sollte die Menge des superabsorbierenden Materials in der absorbierenden Struktur mindestens 70 Gew.-%, berechnet auf Grundlage des Gewichts der Struktur im trockenen Zustand, in mindestens einem Bereich sein, in dem das superabsorbierenden Material verteilt ist.
  • Die physikalische Form des superabsorbierenden Materials ist wichtig für seine Funktion in der absorbierenden Struktur und ist die Form eines Pulvers von Körnern oder Granulaten.
  • Im folgenden werden verschiedene Tests offenbart, die im Hinblick auf den Nutzungsgrad, die Erfassungszeit und die Rückfeuchte in absorbierenden Strukturen durchgeführt wurden, die eine Kombination aus Zellstoffasern (chemischer Zellstoff) und 50 bzw. 70 Gew.-% eines superabsorbierenden Materials in vier unterschiedlichen Typen enthielten. Die getesteten absorbierenden Körper hatten die Größe 28 × 10 cm mit einem Oberflächengewicht von 300 g/m2 und einem Bausch von 3 cm3/g. Die superabsorbierenden Teilchen wurden im wesentlichen homogen mit den Zellstoffasern vermischt.
  • Die Superabsorber, die man verwendete, waren ein bei der Clariant GmbH erhältlicher Superabsorber mit der Bezeichnung Sanwet IM 7100 und drei unterschiedliche Testsubstanzen eines Polyacrylats, das wie zuvor beschrieben mit Aluminationen homogen vernetzt wurde, und das außerdem kovalent vernetzt war. Die Testsubstanzen wurden E271/97, E214/97 und E222/97 bezeichnet und wurden von Clariant GmbH und Clariant Corp. geliefert.
  • Nutzungsgrad
  • Die absorbierenden Körper wurden mit einer Neigung von 30° plaziert, um die Anordnung der Windel während des Gebrauchs zu imitieren. Das untere Ende war in Kontakt mit einem flüssigen Bad aus synthetischem Urin (Formel wie nachstehend angegeben) und man ließ es 60 Minuten lang Flüssigkeit aufsaugen. Die Länge des nassen Bereichs wurde gemessen. Die Testkörper wurden in kleinere Stücke geschnitten, die unterschiedlichen Längen entsprachen und ausgewogen. Der Nutzungsgrad wurde nach der folgenden Formel berechnet: Nutzungsgrad = absorbiertes Uringewicht (g)/theoretische Absorptionskapazität (g),worin das absorbierte Uringewicht = Gewicht der Probe nach der Absorption – Trockengewicht; theoretische Absorptionskapazität = Gewicht des Superabsorbers (g) in der Probe – freie Quellfähigkeit in synthetischen Urin + Gewicht der Zellstoffasern (g) – Absorptionskapazität des Zellstoffs.
  • Die Absorptionskapazität der Zellstoffasern wurde nach 60 Minuten freier Absorption in synthetischen Urin als 8 g Urin/g Zellstoff bestimmt.
  • Die freie Quellfähigkeit des Superabsorbers wurde nach dem im folgenden beschriebenen Verfahren gemessen.
  • Das Ergebnis wird in den Diagrammen der 1a und b gezeigt, anhand derer man sehen kann, daß der Nutzungsgrad bei den am weitesten weg von dem Befeuchtungsbereich gelegenen Abschnitten klar besser war für die Testsubstanzen im Vergleich zur Referenz.
  • Formel für synthetischen Urin
  • 0,66 g/l Magnesiumsulfat, 4,47 g/l Kaliumchlorid, 7,60 g/l Natriumchlorid, 18,00 g/l Harnstoff, 3,54 g/l Kaliumdihydrogenphosphat, 0,745 g/l Natriumhydrogenphosphat, 1,00 g/l 0,1%iges Triton, 0,4 g/l Nykockin (Farbe), Rest deionisiertes Wasser.
  • Freie Quellfähigkeit
  • Aus einem Polyesternetz mit der Größe 7 × 12 cm wurden Taschen bereitet. 0,2 g des Superabsorbers wurden ausgewogen und in die Taschen gelegt, die man verschweißte und auswog. Die Taschen wurden 60 Minuten lang in synthetischen Urin eingetaucht, wonach man sie herausnahm, abtropfen ließ und auswog. Der Unterschied im Gewicht nach und vor der Absorption ergibt die freie Quellfähigkeit.
  • Erfassungszeit
  • Durch ein Plexiglasrohr (innerer Durchmesser 23 mm), das man auf die Testkörper gestellt hatte, gab man dreimal jeweils 80 ml synthetischen Urin. Das Zeitintervall zwischen den Zugaben betrug 10 Minuten. Die erforderliche Zeit, bis die gesamte Flüssigkeit absorbiert war, wurde gemessen (visuelle Beobachtung). Das Ergebnis der Messungen wird in den 2a und 2b gezeigt. Man sieht, daß die Erfassungszeit bei der zweiten und insbesondere der dritten Zugabe geringer war für die absorbierenden Körper, welche die Testsubstanzen enthielten, im Vergleich zu der Referenzsubstanz.
  • Rückfeuchte
  • 10 Minuten nach einer jeden Zugabe wurde die Rückfeuchte gemessen, indem man ein Filterpapier auf den befeuchteten Bereich plazierte und dieses mit einem Gewicht von 2550 g 15 Sekunden lang belastete. Das Filterpapier wurde vor und nach dem Belasten gewogen und die Rückfeuchte berechnet.
  • Das Ergebnis wird in den 3a und 3b gezeigt, aus denen man erkennen kann, daß die Rückfeuchte anläßlich der ersten Befeuchtung im wesentlichen die gleiche und sehr niedrig war für die absorbierenden Körper, welche die Testsubstanzen enthielten, bzw. die Referenzsubstanz. Bei den absorbierenden Körpern, welche 50% Superabsorber enthielten (1a), beobachtete man bereits nach der zweiten Zugabe einen Unterschied in der Rückfeuchte zwischen dem Referenzkörper und den Testkörpern, ein Unterschied, der auch nach der dritten Zugabe verblieb. Bei den absorbierenden Körpern, welche 70% Superabsorber enthielten (3b), war die Rückfeuchte auch nach der zweiten Zugabe gleich, aber nach der dritten Zugabe war der Unterschied zwischen den Testkörpern und dem Referenzkörper signifikant, da die Testkörper eine erheblich geringere Rückfeuchte aufwiesen als der Referenzkörper.
  • Momentane Erfassungszeit unter einem gewissen Druck
  • Die getesteten absorbierenden Körper wurden unter einer Plexiglasscheibe verklammert, die eine kreisförmige Öffnung aufwies. Durch die kreisförmige Öffnung gab man mittels eines Trichters und einer Petrischale 4-mal jeweils 80 ml synthetischen Urin zu. Das Zeitintervall zwischen den Zugaben betrug 10 Minuten. Die erforderliche Zeit, bis die gesamte Flüssigkeit absorbiert war, wurde gemessen (visuelle Beobachtung). Das Ergebnis wird in den 4a und b gezeigt. Die Erfassungszeit für die Testsubstanz (E-222/97) war geringer bei allen Zugaben im Vergleich zu der Referenzsubstanz (IM 7100). Der Unterschied war am größten bei der dritten und vierten Zugabe. Man erhielt ähnliche Ergebnisse im Hinblick auf einen Gehalt von 50% bzw. 70 Gew.-% Superabsorber.
  • Abgesehen von den gezeigten Vorteilen im Hinblick auf die verbesserten Absorptionseigenschaften von absorbierenden Strukturen, die ionisch vernetzte Superabsorber enthalten, zeigen die letzteren einen weiteren wichtigen Vorteil, d.h. sie weisen eine stärkere Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Belastung auf, die auftreten kann, wenn man die superabsorbierenden Teilchen beispielsweise in einer Windelmaschine handhabt. Ein superabsorbierendes Teilchen, das nur kovalent oberflächenvernetzt ist und bei dem die Oberflächenschicht infolge mechanischer Belastung beschädigt ist, wird einen großen Teil seiner Gelstabilität verlieren. Ein superabsorbierendes Teilchen, das ionisch vernetzt ist, entweder homogen oder nur auf der Oberfläche, wird im wesentlichen seine Gelstabilität bewahren, selbst nach einer mechanischen Beschädigung von Teilen der Oberflächenschicht. In einem superabsorbierenden Teilchen, das ionisch oberflächenvernetzt ist, können die ionischen vernetzenden Bindungen über die Teilchenoberfläche erneut verteilt werden und auf diese Weise mögliche Schäden in der Oberflächenschicht reparieren.

Claims (12)

  1. Absorbierende Struktur in einem absorbierenden Gegenstand, wie einer Windel, einer Hosenwindel, einem Inkontinenzschutz, einer Damenbinde oder dergleichen, wobei diese Struktur eine Kombination aus einem porösen Material, wie Fasern und/oder Schaum, und ein superabsorbierendes Material umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die absorbierende Struktur mindestens 50 Gew.-% superabsorbierendes Material, bezogen auf das Gesamtgewicht der Struktur, unter trockenen Bedingungen, in mindestens einem Bereich davon enthält, in dem das superabsorbierende Material verteilt ist, wobei das superabsorbierende Material durch ionische Bindungen vernetzt ist und in der Form eines Pulvers, von Körnern oder Granulaten vorliegt.
  2. Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das superabsorbierende Material auch kovalent vernetzt ist.
  3. Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das superabsorbierende Material ein Polymer mit anionischen funktionellen Gruppen umfaßt.
  4. Absorbierende Struktur gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das superabsorbierende Material ein vernetztes Polymer eines Polyacrylats mit funktionellen Carboxygruppen ist.
  5. Absorbierende Struktur gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das superabsorbierende Material durch Kationen vernetzt ist, die mittels ionischer Bindungen an die anionischen funktionellen Gruppen des superabsorbierenden Materials binden.
  6. Absorbierende Struktur gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kationische Vernetzungsmittel ein mehrwertiges Metallion umfaßt.
  7. Absorbierende Struktur gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallion Aluminium, Zirkonium, Chrom, Titan oder Zink ist.
  8. Absorbierende Struktur gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel ein Alumination, Al(OH)4–, ist.
  9. Absorbierende Struktur gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das superabsorbierende Material durch das ionische Vernetzungsmittel oberflächenvernetzt ist.
  10. Absorbierende Struktur gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das superabsorbierende Material im wesentlichen homogen mit dem ionischen Vernetzungsmittel vernetzt ist.
  11. Absorbierende Struktur gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die superabsorbierende Struktur mindestens 70 Gew.-% superabsorbierendes Material, berechnet auf Grundlage des Gesamtgewichts der Struktur unter trockenen Bedingungen, in mindestens einem Bereich davon enthält, in dem das superabsorbierende Material verteilt ist.
  12. Absorbierender Gegenstand, wie eine Windel, eine Hosenwindel, ein Inkontinenzschutz, eine Damenbinde oder dergleichen, von der Art, die eine flüssigkeitsdurchlässige Oberlage, eine flüssigkeitsundurchlässige Rückenlage und eine dazwischen eingeschlossene absorbierende Struktur umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die absorbierende Struktur von der in einem der Ansprüche 1 bis 11 bezeichneten Art ist.
DE69924605T 1998-04-28 1999-04-20 Absorbierende struktur mit verbesserten absorptionseigenschaften Revoked DE69924605T2 (de)

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