DE112008000008B4

DE112008000008B4 - Einwegabsorptionsartikel mit verbessertem Aufnahmesystem mit im Wesentlichen kontinuierlich verteiltem Polymerteilchenabsorptionsmaterial

Info

Publication number: DE112008000008B4
Application number: DE112008000008T
Authority: DE
Inventors: Harald Hermann Hundorf; Holger Beruda; Horst Blessing; Peter Dziezok; Axel Krause; Mattias Schmidt; Lutz Stelzig
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2007-06-18
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2013-08-22
Anticipated expiration: 2028-06-17
Also published as: GB2454303A; EP2157954A1; US20080312621A1; MX2009013907A; WO2008155711A1; DE112008000008T5; GB2454303B; CA2692238A1; JP2010529879A; CN101686879A; CN101686879B; GB0817852D0

Abstract

Einweg-Absorptionsartikel, umfassend: eine Grundeinheit (12), die eine obere Lage (18) und eine untere Lage (20) einschließt; einen im Wesentlichen cellulosefreien Absorptionskern (14), der sich zwischen der oberen Lage (18) und der unteren Lage (20) befindet und eine zum Träger weisende Seite, die zu einem Träger ausgerichtet ist, wenn der Artikel getragen wird, und eine gegenüberliegende, zur Kleidung weisende Seite aufweist; und ein Flüssigkeitsaufnahmesystem (50), das zwischen der flüssigkeitsdurchlässigen oberen Lage (18) und der zum Träger weisenden Seite des Absorptionskerns (14) angeordnet ist, wobei der Absorptionskern (14) Folgendes umfasst: erste und zweite Absorptionsschichten (60, 62), wobei die erste Absorptionsschicht (60) ein erstes Substrat (64) enthält und die zweite Absorptionsschicht (62) ein zweites Substrat (72) enthält; Polymerteilchen-Absorptionsmaterial (66, 74), das auf dem ersten und dem zweiten Substrat (64, 72) aufgebracht ist; und thermoplastisches Haftmaterial (68, 76), das das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial (66, 74) auf den ersten und zweiten Substraten (64, 72) jeweils bedeckt, wobei die erste und die zweite Absorptionsschicht (60, 62) miteinander so kombiniert sind, dass mindestens ein Teil des thermoplastischen Haftmaterials (68) der ersten Absorptionsschicht (60) mindestens einen Teil des thermoplastischen Haftmaterials (76) der zweiten Absorptionsschicht (62) berührt, das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial (66, 74) zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat (64, 72) in einem Polymerteilchen-Absorptionsmaterialbereich angeordnet ist und das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial (66, 74) im Wesentlichen kontinuierlich über den Polymerteilchen-Absorptionsmaterialbereich verteilt ist, ...

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft generell einen Absorptionsartikel und spezieller einen Einweg-Absorptionsartikel, wie eine Windel, mit einem verbesserten Aufnahmesystem.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Absorptionsartikel, wie Einwegwindeln, Übungshöschen und Inkontinenzunterwäsche für Erwachsene, absorbieren Körperausscheidungen und halten diese zurück. Sie sollen auch verhindern, dass Körperausscheidungen Kleidung oder andere Artikel, wie Bettwäsche, die mit dem Träger in Kontakt kommen, verschmutzen, benässen oder anderweitig verunreinigen. Ein Einweg-Absorptionsartikel, wie eine Einwegwindel, kann für mehrere Stunden in einem trockenen Zustand oder in einem mit Urin beladenen Zustand getragen werden. Dementsprechend sind Bemühungen unternommen worden, um den Sitz und Komfort des Absorptionsartikels für den Träger zu verbessern, sowohl wenn der Artikel trocken ist, als auch wenn der Artikel vollständig oder teilweise mit flüssigen Ausscheidungen beladen ist, wobei die Absorption- und Einbehaltungsfunktionen des Artikels bewahrt oder verbessert werden.
Einige Absorptionsartikel, wie Windeln, enthalten ein polymeres Absorptionsmaterial, wie ein absorbierendes teilchenförmiges Polymermaterial. Polymeres Absorptionsmaterial absorbiert Flüssigkeit und quillt. Absorptionsartikel können relativ dünn und flexibel gemacht werden, wenn sie mit polymerem Absorptionsmaterial hergestellt werden, und dünne und flexible Absorptionsartikel können besser und komfortabler passen und können ordentlicher und praktischer verpackt und gelagert werden. In der Regel umfassen solche Absorptionsartikel mehrere Absorptionselemente, wobei mindestens ein Element primär dafür gedacht ist, Flüssigkeit zu speichern und mindestens ein anderes Element primär dafür gedacht ist, Flüssigkeit aufzunehmen und/oder zu verteilen. Obwohl polymere Absorptionsmaterialien sehr große Flüssigkeitsmengen speichern können, sind sie oft nicht in der Lage, die Flüssigkeit vom Eintreffpunkt zu weiter entfernten Bereichen des Absorptionsartikels zu verteilen und die Flüssigkeit so schnell aufzunehmen, wie sie von dem Artikel empfangen werden kann. Aus diesem Grund werden Aufnahmeelemente verwendet, die zeitweilige Aufnahme großer Flüssigkeitsmengen bereitstellen und die oft auch die Verteilung von Flüssigkeit zulassen. Daher spielt das Aufnahmeelement eine wichtige Rolle bei der Nutzung des gesamten Absorptionsvermögens, das vom Speicherelement bereitgestellt wird.
Während das Absorptionsvermögen, das von Absorptionsartikel-Speicherelementen bereitgestellt wird, weiterentwickelt wird, kann weiterhin eine Notwendigkeit an einem Absorptionsartikel bestehen, der verbesserte Flüssigkeitshandhabungseigenschaften aufweist, überlegene Trockenheit bereitstellt und/oder komfortabler zu tragen ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eines oder mehrere vorstehend beschriebene technische Probleme und stellt einen Einweg-Absorptionsartikel bereit, der eine Grundeinheit umfassen kann, die eine Oberschicht und eine Unterschicht, einen im Wesentlichen cellulosefreien Absorptionskern, der sich zwischen der Oberschicht und der Unterschicht befindet und eine zum Träger weisende Seite, die zu einem Träger ausgerichtet ist, wenn der Artikel getragen wird, und eine gegenüberliegende, zur Kleidung weisende Seite aufweist, und der ein Flüssigkeitsaufnahmesystem, das zwischen der flüssigkeitsdurchlässigen Oberschicht und der zum Träger weisenden Seite des Absorptionskerns, der chemisch vernetzte Cellulosefasern umfasst, enthält.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung können beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung, der Zeichnungen und der Ansprüche offensichtlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht einer Windel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Windel, vorgenommen entlang der Schnittlinie 2-2 von 1.
3 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Absorptionskernschicht gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung.
4 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Absorptionskernschicht gemäß einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung.
5 ist eine Draufsicht der Absorptionskernschicht, die in 3 dargestellt ist.
6 ist eine Draufsicht einer zweiten Absorptionskernschicht gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung.
7a ist eine Teilschnittansicht eines Absorptionskern, der eine Kombination der ersten und der zweiten Absorptionskernschichten, die in 5 und 6 dargestellt sind, umfasst.
7b ist eine Teilschnittansicht eines Absorptionskerns, der eine Kombination der ersten und der zweiten Absorptionskernschichten, die in 5 und b dargestellt sind, umfasst.
8 ist eine Draufsicht des Absorptionskerns, der in 7a und 7b dargestellt ist.
9 ist eine schematische Darstellung eines Rheometers.
10 ist eine schematische Darstellung eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Absorptionskerns.
11 ist eine Teilschnittansicht einer nicht erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Absorptionskerns.
12 ist eine perspektivische Ansicht der in 11 dargestellten Druckwalze.
13 ist eine Teilschnittansicht der in 12 dargestellten Druckwalze, die ein Reservoir für Polymerteilchen-Absorptionsmaterial zeigt.
14 ist eine perspektivische Ansicht der in 12 dargestellten Stützwalze.
15–17 sind schematische Darstellungen einer Vorrichtung zum Durchführen eines Kapillarsorptionstests.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
„Absorptionsartikel” bezieht sich auf Vorrichtungen, die Körperausscheidungen absorbieren und zurückhalten, und bezieht sich genauer auf Vorrichtungen, die gegenüber dem Körper oder in der Nähe des Körpers des Trägers platziert werden, um die verschiedenen vom Körper abgegebenen Ausscheidungen zu absorbieren und zurückzuhalten. Absorptionsartikel können Windeln, Übungshöschen, Inkontinenzunterwäsche für Erwachsene, Damenhygieneprodukte, Stilleinlagen, Betteinlagen, Lätzchen, Wundverbandsprodukte und dergleichen einschließen. Wie hier verwendet, schließt der Begriff „Körperfluide” oder „Körperausscheidungen”, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Urin, Blut, Vaginalausscheidungen, Muttermilch, Schweiß und Fäkalmaterial ein.
„Absorptionskern” bezeichnet eine Struktur, die in der Regel zwischen einer Oberschicht und einer Unterschicht eines Absorptionsartikels angeordnet ist, um Flüssigkeit, die vom Absorptionsartikel empfangen wird, zu absorbieren und einzubehalten, und kann ein oder mehrere Substrate, polymeres Absorptionsmaterial, das auf dem einen oder den mehreren Substraten angeordnet ist, und eine thermoplastische Zusammensetzung auf dem Polymerteilchen-Absorptionsmaterial und mindestens einen Teil des einen oder der mehreren Substrate zum Immobilisieren des Polymerteilchen-Absorptionsmaterials auf dem einen oder den mehreren Substraten umfassen. In einem mehrschichtigen Absorptionskern kann der Absorptionskern auch eine Deckschicht beinhalten. Das eine oder die mehreren Substrate und die Deckschicht können einen Vliesstoff umfassen. Außerdem ist der Absorptionskern im Wesentlichen cellulosefrei. Der Absorptionskern enthält kein Aufnahmesystem, keine Oberschicht und keine Unterschicht des Absorptionsartikels. In einer bestimmten Ausführungsform würde der Absorptionskern im Wesentlichen aus dem einen oder den mehreren Substraten, dem polymeren Absorptionsmaterial, der thermoplastischen Zusammensetzung und wahlweise der Deckschicht bestehen.
„Polymeres Absorptionsmaterial”, „gelierendes Absorptionsmaterial”, „AGM”, „Superabsorber” und „Superabsorber-Material” werden hierin austauschbar verwendet und beziehen sich auf vernetzte Polymermaterialien, die mindestens das Fünffache ihres Gewichts an 0,9%-iger wässriger Salzlösung absorbieren können, wie mit dem Zentrifugenretentionskapazitätstest (Edana 441.2-01) gemessen.
Polymerteilchen-Absorptionsmaterial” wird hierin verwendet, um ein polymeres Absorptionsmaterial zu bezeichnen, das in Teilchenform vorliegt, so dass es in trockenem Zustand fließfähig ist.
„Bereich für Polymerteilchen-Absorptionsmaterial”, wie hier verwendet, bezieht sich auf den Bereich des Kerns, worin das erste Substrat 64 und das zweite Substrat 72 durch eine Vielzahl von Superabsorber-Teilchen voneinander getrennt werden. In 8 wird die Grenze des Bereichs für das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial durch den Umfang der sich überschneidenden Kreise definiert. Es können einige unerhebliche Superabsorber-Teilchen außerhalb dieses Umfangs zwischen dem ersten Substrat 64 und dem zweiten Substrat 72 vorliegen.
„Luftfilz” bzw. „Airfelt” wird hierin verwendet, um sich auf zerriebenen Holzzellstoff, der eine Form von Cellulosefaser ist, zu beziehen.
„Umfassen”, „umfassend” und „umfasst” sind offene Ausdrücke, welche jeweils das Vorhandensein von dem was folgt, z. B. einen Bestandteil, bezeichnen, die aber das Vorhandensein von anderen Merkmalen, z. B. Elementen, Schritten, Bestandteilen, die in der Technik bekannt sind oder hierin offenbart sind, nicht ausschließen.
„Bestehend im Wesentlichen aus” wird hierin verwendet, um den Umfang des zugrundeliegenden Gegenstands, beispielsweise in einem Anspruch, auf die angegebenen Materialien oder Schritte und jene, die die grundlegenden und neuartigen Eigenschaften des zugrundeliegenden Gegenstands nicht wesentlich beeinflussen, zu beschränken.
„Einweg-” wird in seinem herkömmlichen Sinn verwendet und bezeichnet einen Artikel, der nach einer begrenzten Anzahl von Gebrauchsereignissen über variierende Zeitspannen, zum Beispiel weniger als ungefähr 20 Ereignisse, weniger als ungefähr 10 Ereignisse, weniger als ungefähr 5 Ereignisse oder weniger als ungefähr 2 Ereignisse, entsorgt oder weggeworfen wird.
„Windel” bezieht sich auf einen Absorptionsartikel, der im Allgemeinen von Kleinkindern und inkontinenten Personen so um den Unterleib herum getragen wird, dass er die Taille und die Beine des Trägers umschließt, und der speziell angepasst ist, um Urin- und Fäkalexkremente aufzunehmen und einzubehalten. Wie hier verwendet, umfasst der Begriff „Windel” auch „Windelhosen”, wie nachstehend definiert.
„Faser” und „Filament” bzw. „Faden” werden austauschbar verwendet.
Ein „Vliesstoff” ist eine gefertigte Lage, Bahn oder Matte aus richtungsmäßig oder zufällig ausgerichteten Fasern, die durch Reibung und/oder Kohäsion und/oder Adhäsion aneinander gebunden sind, ausschließlich Papier und Produkten, die gewebt, gestrickt, getuftet, unter Einschluss von Bindegarnen oder -fäden nähgewirkt oder durch Nassmahlen gefilzt wurden, gleich, ob sie zusätzlich genadelt sind oder nicht. Die Fasern können natürlichen oder künstlichen Ursprungs sein und können Stapel- oder kontinuierliche Fäden oder in situ gebildet sein. Im Handel erhältliche Fasern besitzen Durchmesser im Bereich von weniger als etwa 0,001 mm bis mehr als etwa 0,2 mm und liegen in mehreren verschiedenen Formen vor: Kurze Fasern (bekannt als Stapel- oder Schnittfaser), Endloseinzelfasern (Filamente oder Monofilamente), unverdrehte Bündel von Endlosfäden (Kabel) und verdrehte Bündel von Endlosfäden (Garn). Vliesstoffe können durch viele Verfahren hergestellt werden, wie Schmelzblasen, Schmelzspinnen, Lösungsmittelspinnen, Elektrospinnen und Kardieren. Das Basisgewicht der Vliesstoffe wird üblicherweise in Gramm pro Quadratmeter ausgedrückt.
„Hose” oder „Übungshöschen”, wie hier verwendet, bezieht sich auf Einwegkleidungsstücke mit einer Taillenöffnung und Beinöffnungen, die für Kleinkinder oder erwachsene Träger ausgelegt sind. Eine Hose kann durch Stecken der Beine des Trägers in die Beinöffnungen und Hochziehen der Hose in ihre Position um den Unterleib eines Trägers am Träger positioniert. Eine Hose kann durch jede geeignete Technik vorgefertigt werden, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Verbinden von Abschnitten des Artikels mit wiederverschließbaren und/oder nicht wiederverschließbaren Bindungen (z. B. Naht, Schweißung, Klebstoff, kohäsive Bindung, Befestigungsmittel usw.). Eine Hose kann an einer beliebigen Stelle entlang des Umfangs des Artikels vorgefertigt werden (z. B. seitlich befestigt, im vorderen Taillenbereich befestigt). Obwohl hierin die Begriffe „Hose” oder „Höschen” verwendet werden, werden Hosen allgemein auch als „geschlossene Windeln”, „vorbefestigte Windeln”, „Anziehwindeln”, „Übungshöschen” und „Windelhosen” bezeichnet. Geeignete Hosen sind in US 5 246 433 A , erteilt an Hasse et al. am 21. September 1993, US 5 569 234 A , erteilt an Buell et al. am 29.Oktober 1996; US 6 120 487 A , erteilt an Ashton am 19. September 2000; US 6 120 489 A , erteilt an Johnson et al. am 19. September 2000; US 4 940 464 A , erteilt an Van Gompel et al. am 1 0.,Juli 1990; US 5 092 861 A , erteilt an Nomura et al. am 3. März 1992; US 2003/0233082 A1 mit dem Titel „Highly Flexible And Low Deformation Fastening Device”, eingereicht am 13. Juni 2002; US 5 897 545 A , erteilt an Kline et al. am 27. April 1999; US 5 957 908 A , erteilt an Kline et al. am 28. September 1999, offenbart.
„Im Wesentlichen cellulosefrei” wird hierin verwendet, um einen Artikel, wie einen Absorptionskern, zu beschreiben, der zu weniger als 10 Gew.-% Cellulosefasern, zu weniger als 5 Gew.-% Cellulosefasern, zu weniger als 1 Gew.-% Cellulosefasern, keine Cellulosefasern oder nicht mehr als eine unerhebliche Menge an Cellulosefasern enthält. Eine unerhebliche Menge an Cellulosematerial würde die Dünnheit, Flexibilität oder das Absorptionsvermögen eines Absorptionskerns nicht erheblich beeinflussen.
„Im Wesentlichen kontinuierlich verteilt”, wie hier verwendet, gibt an, dass innerhalb des Bereichs für Polymerteilchen-Absorptionsmaterial das erste Substrat 64 und das zweite Substrat 72 durch eine Vielzahl von Superabsorber-Teilchen voneinander getrennt sind. Es versteht sich, dass es gelegentliche kleinere Kontaktflächen zwischen dem ersten Substrat 64 und dem zweiten Substrat 72 innerhalb des Bereichs für Polymerteilchen-Absorptionsmaterial geben kann. Gelegentliche Kontaktflächen zwischen dem ersten Substrat 64 und dem zweiten Substrat 72 können beabsichtigt oder unbeabsichtigt (z. B. herstellungsbedingt) sein, bilden jedoch keine Geometrien wie Kissen, Taschen, Röhren, Steppmuster und dergleichen.
Es versteht sich, dass „thermoplastisches Klebstoffmaterial”, wie hier verwendet, eine Polymerzusammensetzung umfasst, aus der Fasern gebildet und auf das Superabsorber-Material aufgetragen werden, um das Superabsorber-Material in sowohl trockenem als auch nassem Zustand zu immobilisieren. Das thermoplastische Klebstoffmaterial der vorliegenden Erfindung bildet ein faseriges Netzwerk über dem Superabsorber-Material.
„Dicke” und „Volumen” werden hierin austauschbar verwendet.
1 ist eine Draufsicht einer Windel 10 gemäß einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Windel 10 ist in ihrem flach ausgebreiteten, unkontrahierten Zustand (d. h. ohne elastisch induzierte Kontraktion) dargestellt, und Teile der Windel 10 sind weggeschnitten, um die darunter liegende Struktur der Windel 10 deutlicher zu zeigen. Ein Teil der Windel 10, der einen Träger berührt, weist in 1 zum Betrachter. Die Windel 10 kann generell eine Grundeinheit 12 und einen Absorptionskern 14, der in der Grundeinheit angeordnet ist, umfassen.
Die Grundeinheit 12 der Windel 10 in 1 kann den Hauptkörper der Windel 10 umfassen. Die Grundeinheit 12 kann eine Außenabdeckung 16 umfassen, einschließlich einer Oberschicht 18, die flüssigkeitsdurchlässig sein kann, und/oder einer Unterschicht 20, die flüssigkeitsundurchlässig sein kann. Der Absorptionskern 14 kann zwischen der Oberschicht 18 und der Unterschicht 20 eingeschlossen sein. Die Grundeinheit 12 kann auch Seitenfelder 22, elastisch gemachte Beinbündchen 24 und ein elastisches Taillenelement 26 beinhalten.
Die Beinbündchen 24 und das elastische Taillenelement 26 können in der Regel jeweils Elastikelemente 28 umfassen. Ein Endabschnitt der Windel 10 kann als erster Taillenbereich 30 der Windel 10 konfiguriert sein. Ein gegenüberliegender Endabschnitt der Windel 10 kann als zweiter Taillenbereich 32 der Windel 10 konfiguriert sein. Ein Zwischenabschnitt der Windel 10 kann als Schrittbereich 34 konfiguriert sein, der sich in Längsrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Taillenbereich 30 und 32 erstreckt. Die Taillenbereiche 30 und 32 können Elastikelemente enthalten, so dass sie sich um die Taille des Trägers herum raffen, um verbesserten Sitz und verbesserte Einbehaltung bereitzustellen (elastisches Taillenelement 26). Der Schrittbereich 34 ist der Teil der Windel 10, der, wenn die Windel 10 getragen wird, generell zwischen den Beinen des Trägers angeordnet ist.
Die Windel 10 ist in 1 mit ihrer Längsachse 36 und ihrer Querachse 38 abgebildet. Der Umfang 40 der Windel 10 wird durch die Außenränder der Windel 10 definiert, wobei die Längsränder 42 generell parallel zur Langsachse 36 der Windel 10 verlaufen und die Endränder 44 zwischen den Längsrändern 42 generell parallel zur Querachse 38 der Windel 10 verlaufen. Die Grundeinheit 12 kann auch ein Befestigungssystem umfassen, das mindestens ein Befestigungselement 46 und mindestens einen bereitgehaltenen Anlegebereich 48 beinhalten kann.
Die Windel 20 kann auch solche anderen Merkmale einschließen, wie sie dem Stand der Technik entsprechen, einschließlich vorderer und hinterer Flügelfelder, Taillenverschlussmerkmalen, Gummibändern und dergleichen, um für bessere Sitz-, Einbehaltungs- und Ästhetikeigenschaften zu sorgen. Solche zusätzlichen Merkmale sind in der Technik gut bekannt und sind z. B. in US 3 860 003 A und US 5 151 092 A beschrieben.
Um die Windel 10 am Träger an Ort und Stelle zu halten, ist mindestens ein Abschnitt des ersten Taillenbereichs 30 mit dem Befestigungselement 46 an mindestens einem Abschnitt des zweiten Taillenbereichs 32 befestigt, um Beinöffnungen) und eine Artikeltaille zu bilden. Bei Befestigung trägt das Befestigungssystem eine Zuglast um die Artikeltaille herum. Das Befestigungssystem kann es einem Benutzer des Artikels ermöglichen, ein Element des Befestigungssystems, wie das Befestigungselement 46, zu halten und den ersten Taillenbereich 30 mit dem zweiten Taillenbereich 32 an mindestens zwei Stellen zu verbinden. Dies kann durch Beeinflussung von Bindungsstärken zwischen den Befestigungseinrichtungselementen erreicht werden.
Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann die Windel 10 mit einem wiederverschließbaren Befestigungssystem versehen sein oder kann als Alternative in der Form einer hosenartigen Windel bereitgestellt sein. Wenn der Absorptionsartikel eine Windel ist, kann diese ein wiederverschließbares Befestigungssystem umfassen, das mit der Grundeinheit verbunden ist, um die Windel an einem Träger zu befestigen. Wenn der Absorptionsartikel eine hosenartige Windel ist, kann der Artikel mindestens zwei Seitenfelder umfassen, die mit der Grundeinheit und miteinander verbunden sind, um eine Hose zu bilden. Das Befestigungssystem und jeglicher Bestandteil davon können ein beliebiges Material einschließen, das für eine solche Verwendung geeignet ist, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Kunststoffe, Folien, Schäume, Vliesstoff, Gewebe, Papier, Laminate, faserverstärkte Kunststoffe und dergleichen oder Kombinationen davon. In bestimmten Ausführungsformen können die Materialien, die die Befestigungseinrichtung ausmachen, flexibel sein. Die Flexibilität ermöglicht es dem Befestigungssystem, sich an die Form des Körpers anzupassen und so die Wahrscheinlichkeit zu senken, dass das Befestigungssystem die Haut des Trägers reizt oder verletzt.
Bei einstückigen Absorptionsartikeln können die Grundeinheit 12 und der Absorptionskern 14 die Hauptstruktur der Windel 10 bilden, wobei andere Merkmale hinzugefügt werden, um die Windelgesamtstruktur zu bilden. Obwohl die Oberschicht bzw. die obere Lage 18, die Unterschicht bzw. die untere Lage 20 und der Absorptionskern 14 in einer Vielfalt an wohl bekannten Konfigurationen zusammengefügt werden können, sind bevorzugte Windelkonfigurationen, allgemein in US 5 554 145 A mit dem Titel ”Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature”, erteilt an Roe et al. am 10. September 1996; US 5 569 234 A mit dem Titel ”Disposable Pull-On Pant”, erteilt an Buell et al. am 29. Okt. 1996; und US 6 004 306 A mit dem Titel„Absorbent Article With Multi-Directional Extensible Side Panels”, erteilt an Robles et al. am 21. Dez. 1999, beschrieben.
Die Oberschicht 18 in 1 kann vollständig oder teilweise elastisch gemacht sein oder kann verkürzt sein, um einen Hohlraum zwischen der Oberschicht 18 und dem Absorptionskern 14 bereitzustellen. Beispielhafte Strukturen, die elastisch gemachte oder verkürzte Oberschichten enthalten, sind ausfüihrlicher in US 5 037 416 A mit dem Titel ”Disposable Absorbent Article Having Elastically Extensible Topsheet”, erteilt an Allen et al. am 6. Aug. 1991; und 5,269,775 A mit dem Titel ”Trisection Topsheets for Disposable Absorbent Articles and Disposable Absorbent Articles Having Such Trisection Topsheets”, erteilt an Freeland et al. am 21. Dez. 1993, beschrieben.
Die Unterschicht 26 kann mit der Oberschicht 18 verbunden werden. Die Unterschicht 20 kann verhindern, dass Ausscheidungen, die vom Absorptionskern 14 absorbiert und innerhalb der Windel 10 einbehalten werden, andere äußere Artikel, die die Windel 10 berühren können, wie Bettlaken und Unterwäsche, verschmutzen. In bestimmten Ausführungsformen kann die Unterschicht 26 im Wesentlichen undurchlässig für Flüssigkeiten (z. B. Urin) sein und ein Laminat aus einem Vliesstoff und einer dünnen Kunststofffolie, wie einer thermoplastischen Folie mit einer Dicke von ungefähr 0,012 mm (0,5 mil) bis ungefähr 0,051 mm (2,0 mil), umfassen. Geeignete Unterschichtenfolien schließen diejenigen ein, die von Tredegar Industries Inc. aus Terre Haute, Ind. hergestellt und unter den Handelsnamen X15306, X10962 und X10964 vertrieben werden. Andere geeignete Unterschichtmaterialien können atmungsaktive Materialien einschließen, die Dämpfe aus der Windel 10 entweichen lassen und trotzdem verhindern, dass flüssige Ausscheidungen durch die Unterschicht 10 gelangen. Beispielhafte atmungsaktive Materialien können Materialien wie gewebte Bahnen, Vliesbahnen, Verbundstoffe, wie mit einer Schicht überzogene Vliesbahnen, und mikroporöse Folien, wie sie von Mitsui Toatsu Co., Japan unter der Bezeichnung ESPOIR NO und von EXXON Chemical Co., Bay City, Texas, USA, unter der Bezeichnung EXXAIRE, hergestellt werden, einschließen. Geeignete atmungsaktive Verbundstoffe, die Polymermischungen umfassen, sind von Clopay Corporation, Cincinnati, Ohio, USA unter der Bezeichnung HYTREL-Blend P18-3097 erhältlich. Solche atmungsaktiven Verbundstoffe sind in WO 95/16746 A1 , veröffentlicht am 22. Jun. 1995 im Namen von E. I. DuPont, ausführlicher beschrieben. Andere atmungsaktive Unterschichten, einschließlich Vliesbahnen und mit Öffnungen geformten Folien, sind in US 5 571 096 A , erteilt an Dobrin et al. am 5. Nov. 1996, beschrieben.
In bestimmten Ausführungsformen kann die Unterschicht der vorliegenden Erfindung eine größere Wasserdampfübertragungsrate (WVTR) von mehr als 2000 g/24 h/m², mehr als 3000 g/24 h/m², mehr als 5000 g/24 h/m², mehr als 6000 g/24 h/m², mehr als 7000 g/24 h/m², mehr als 8000 g/24 h/m², mehr als 9000 g/24 h/m², mehr als 10000 g/24 h/m², mehr als 11000 g/24 h/m², mehr als 12000 g/24 h/m², mehr als 15000 g/24 h/m² aufweisen, gemessen gemäß WSP 70,5(08) bei 37,8°C und 60% relative Feuchtigkeit.
2 zeigt einen Querschnitt von 1, vorgenommen entlang der Schnittlinie 2-2 von 1. Ausgehend von der zum Träger weisenden Seite kann die Windel 10 die Oberschicht 18, die Bestandteile des Absorptionskerns 14 und die Unterschicht 20 umfassen. Gemäß einer bestimmten Ausführungsform kann die Windel 10 auch ein Aufnahmesystem 50 umfassen, das zwischen der flüssigkeitsdurchlässigen Oberschicht 18 und einer zum Träger weisenden Seite des Absorptionskerns 14 angeordnet ist. Das Aufnahmesystem 50 kann in direktem Kontakt mit dem Absorptionskern sein. Das Aufnahmesystem 50 kann eine einzige Schicht oder mehrere Schichten umfassen, wie eine obere Aufnahmeschicht 52, die zur Haut des Trägers weist, und eine untere Aufnahmeschicht 54, die zur Kleidung des Trägers weist. Gemäß einer bestimmten Ausführungsform kann das Aufnahmesystem 50 so funktionieren, dass es einen Flüssigkeitsschwall, wie einen Strahl Urin, aufnimmt. Mit anderen Worten kann das Aufnahmesystem 50 als temporäres Reservoir für Flüssigkeit dienen, bis der Absorptionskern 14 die Flüssigkeit absorbieren kann.
In einer bestimmten Ausführungsform kann das Aufnahmesystem 50 chemisch vernetzte Cellulosefasern umfassen. Solche vernetzten Cellulosefasern können wünschenswerte Absorptionsvermögenseigenschaften haben. Beispielhafte chemisch vernetzte Cellulosefasem in US 5 137 537 A offenbart. In bestimmten Ausfährungsformen sind die chemisch verrnetzten Cellulosefasem mit zwischen 0,5 Mol-% und 10,0 Mol-% C2- bis C9-Polycarb- oxyl-Vernetzungsmittel oder zwischen 1,5 Mol-% und 6,0 Mol-% C2- bis C9-Polycarboxyl-Vernetzungsnüttel auf der Basis von Glucoseeinheit vernetzt. Citronensäure ist ein beispielhaftes Vernetzungsmittel. In anderen Ausführungsformen können Polyacrylsäuren verwendet werden. Ferner haben gemäß bestimmten Ausfüihrungsformen die vernetzten Cellulosefasemn ein. Wasserrückhaltevermögen von 25 bis 60 oder 28 bis 50 oder ungefähr 30 bis 45. Ein Verfahren zur Bestimmung des Wasserrückhaltevermögens ist in US 5 137 537 A offenbart. Gemäß bestimmten Ausführungsformen können die vernetzten Cellulosefasern gekrimpt, gedreht oder gekräuselt sein oder eine Kombination davon, einschließlich gekrimpt, gedreht und gekräuselt.
In einer bestimmten Ausführungsform können eine oder beide der oberen und der unteren Aufnahmeschicht 52 und 54 einen Vliesstoff umfassen, der hydrophil sein kann. Ferner können gemäß einer bestimmten Ausführungsform eine oder beide der oberen und der unteren Aufnahmeschicht 52 und 54 die chemisch vernetzten Cellulosefasern umfassen, die Teil eines Vliesmaterials sein können, aber nicht müssen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann die obere Aufnahmeschicht 52 einen Vliesstoff ohne die vernetzten Cellulosefasern umfassen, und die untere Aufnahmeschicht 54 kann die chemisch vernetzten Cellulosefasern umfassen. Ferner kann gemäß einer Ausführungsform die untere Aufnahmeschicht 54 die chemisch vernetzten Cellulosefasern gemischt mit anderen Fasern, wie natürlichen oder synthetischen Polymerfasern, umfassen. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen können solche anderen natürlichen oder synthetischen Polymerfasern Fasern mit hohem Oberflächenbereich, thermoplastische Bindefasern, Polyethylenfasern, Polypropylenfasern, PET-Fasern, Rayonfasern, Lyocellfasern und Mischungen davon einschließen. Gemäß einer bestimmten Ausführungsform hat die untere Aufnahmeschicht 54 ein Gesamttrockengewicht, die vernetzten Cellulosefasern sind auf Trockengewichtsbasis in der oberen Aufnahmeschicht in einer Menge von 30 Gew.-% bis 95 Gew.-% der unteren Aufnahmeschicht 54 vorhanden, und die anderen natürlichen oder synthetischen Polyrnerfasern sind auf Trockengewichtsbasis in der unteren Aufnahmeschicht 54 in einer Menge von 70 Gew.-% bis 5 Gew.-% der unteren Aufnahmeschicht 54 vorhanden. Gemäß einer anderen Ausführungsform sind die vernetzten Cellulosefasemn auf Trockengewichtsbasis in der ersten Auftiahmneschicht in einer Menge von 80 Gew.-% bis 90 Gew.-% der unteren Aufnahmeschicht 54 vorhanden und die anderen natürlichen oder synthetischen Polymerfaserm sind auf Trockengewichtsbasis in der unteren Aufliahimeschicht 54 in einer Menge von 20 Gew.-% bis 10 Gew.-% der unteren Aufnahmeschicht 54 vorhanden.
Gemäß einer bestimmten Ausführngsform hat die untere Aufnahmeschicht 54 wunschgemäß ein hohes Fluidaufnahmevermögen. Die Fluidaufnahme wird in Gramm absorbiertem Fluid pro Gramm Absorptionsmaterial gemessen und wird durch den Wert der „maximalen Aufnahme” ausgedrückt. Eine hohe Fluidaufnahme entspricht daher einer hohen Kapazität des Materials und ist vorteilhaft, da sie die vollständige Aufnahme von Fluiden. die von einem Aufnahmematerial absorbiert werden sollen, sicherstellt. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen hat die untere Aufnahmeschicht 54 eine maximale Aufnahme von ungefähr 10 g/g.
Ein relevantes Attribut der oberen Aufnahmeschicht 54 ist ihr mittlerer Desorptionsdruck, MDP. Der MDP ist ein Maß für den Kapillardruck, der erforderlich ist, um die untere Aufnahmeschicht 54 auf ungefähr 50% ihrer Kapazität bei 0 cm Höhe der Kapillarsaugwirkung unter einem angelegten mechanischen Druck von 2 kPa (0,3 psi) zu entwässern. Generell kann ein relativ niedrigerer MDP geeignet sein. Der niedrigere MDP kann es der unteren Aufnahmeschicht 54 ermöglichen, das obere Aufnahmematerial effektiver zu entwässern. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, kann ein gegebenes Verteilungsmaterial eine definierbare Kapillarsaugwirkung aufweisen. Die Fähigkeit der unteren Aufnahmeschicht 54, Flüssigkeit vertikal mittels Kapillarkräften zu bewegen, wird durch Schwerkraft und die entgegengesetzten Kapillarkräfte, die mit der Desorption der oberen Aufnahmeschicht verbunden sind, direkt beeinflusst. Minimieren dieser Kapillarkräfte kann die Leistung der unteren Aufnahmeschicht 54 positiv beeinflussen. Jedoch kann in einer bestimmten Ausführungsform die untere Aufnahmeschicht 54 auch eine adäquate Absorptionssaugwirkung der Kapillaren aufweisen, um die Schichten darüber (speziell die obere Aufnahmeschicht 52 und die Oberschicht 18) zu entwässern und Flüssigkeit temporär zu halten, bis die Flüssigkeit von den Bestandteilen des Absorptionskerns eingeschlossen werden kann. In einer bestimmten Ausführungsform kann die untere Aufnahmeschicht 54 deshalb einen Mindest-MDP von mehr als 5 cm aufweisen. Ferner hat gemäß beispielhaften Ausführungsformen die untere Aufnahmeschicht 54 einen MDP-Wert von weniger als 20,5 cm H₂O oder weniger als 19 cm H₂O oder weniger als 18 cm H₂O um schnelle Aufnahme bereitzustellen.
Die Verfahren zur Bestimmung des MDP und der maximalen Aufnahme sind in US-Patentanmeldung 11/600,691 (Flohr et al.) offenbart. Zum Beispiel kann gemäß einer ersten Ausführungsform die untere Aufnahmeschicht 54 70 Gew.-% chemisch vernetzte Cellulosefasern, 10 Gew.-% Polyester (PET) und 20 Gew.-% unbehandelte Zellstofffaserm umfassen. Gemäß einer zweiten Ausführungsform kann die untere Aufnahmeschicht 54 70 Gew.-% chemisch vernetzte Cellulosefasern, 20 Gew.-% Lyocellfasemn und 10 (Gew.-% PET-Fasern umfassen. Gemäß einer dritten Ausführungsform kann die untere Aufnahmeschicht 54 68 Gew.-% chemisch vernetzte Cellulosefasem, 16 Gew.-% unbehandelte Zellstofffasern und 16 Gew.-% PET-Fasern umfassen. In einer Ausführungsform kann die untere Aufnahmeschicht 54 90–100 Gew.-% chemisch vernetzte Cellulosefasern umfassen.
Zu geeigneten Vliesmaterialien für die obere und die untere Aufnahmeschicht 52 und 54 gehören, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, SMS-Material, das eine schmelzgesponnene, eine schmelzgeblasene und eine weitere schmelzgesponnene Schicht umfasst. In bestimmten Ausführungsformen sind permanent hydrophile Vliesstoffe und insbesondere Vliesstoffe mit dauerhaft hydrophilen Beschichtungen wünschenswert. Eine andere geeignete Ausführungsform umfasst eine SMMS-Struktur. In bestimmten Ausführungsformen sind die Vliesstoffe porös.
In bestimmten Ausführungsformen gehören zu geeigneten Vliesmaterialien, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, synthetische Fasern, wie PE, PET und PP. Da Polymere, die für die Vliesherstellung verwendet werden, naturgemäß hydrophob sein können, können sie mit hydrophilen Beschichtungen überzogen werden. Ein Weg zum Herstellen von Vliesstoffen mit dauerhaft hydrophilen Beschichtungen ist mittels Auftragen eines hydrophilen Monomers und eines Initiators für radikalische Polymerisation auf den Vliesstoff und Durchführen einer Polymerisation, die mit UV-Licht aktiviert wird, was dazu führt, dass Monomer chemisch an die Oberfläche des Vliesstoffes gebunden wird, wie in US 2005/0159720 beschrieben ist. Ein anderer Weg zum Herstellen von Vliesstoffen mit dauerhaft hydrophilen Beschichtungen ist das Beschichten des Vliesstoffes mit hydrophilen Nanoteilchen, wie in US 7 112 621 B2 , an Rohrbaugh et al., und in WO 02/064877 A1 beschrieben.
In der Regel haben Nanoteilchen eine größte Abmessung von unter 750 nm. Nanoteilchen mit Größen im Bereich von 2 bis 750 nm können wirtschaftlich hergestellt werden. Ein Vorteil von Nanoteilchen besteht darin, dass viele von ihnen leicht in wässriger Lösung dispergiert werden können, um eine Beschichtungsauftragung auf den Vliesstoff zu ermöglichen, sie in der Regel transparente Beschichtungen bilden und die aus wässrigen Lösungen aufgetragenen Beschichtungen in der Regel bei Kontakt mit Wasser beständig genug sind. Nanoteilchen können organisch oder anorganisch, synthetisch oder natürlich sein. Anorganische Nanoteilchen liegen generell als Oxide, Silicate und/oder Carbonate vor. Typische Beispiele geeigneter Nanoteilchen sind Schichttonmineralien (z. B. LAPONITE^TM von Southern Clay Products, Inc. (USA) und Böhmit-Aluminiumoxid (z. B. Disperal P2^TM von North American Sasol. Inc.). Gemäß einer bestimmten Ausführungsform ist ein geeigneter, mit Nanoteilchen beschichteter Vliesstoff der, der in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung Serien-Nr. 10/75 8,066 mit dem Titel „Disposable absorbent article comprising a durable hydrophilic core wrap”, an Ekaterina Anatolyevna Ponomarenko und Mattias NMN Schmidt, offenbart ist.
Weitere geeignete Vliesstoffe sind in US 6 645 569 B2 , an Cramer et al. und in US 7 112 621 B2 , an Rohrbaugh et al., beschrieben.
In einigen Fällen kann die Vliesstoffoberfläche vor dem Auftragen der Nanoteilchenbeschichtungen mit einer hochenergetischen Behandlung (Corona, Plasma) vorbehandelt werden. Hochenergetische Vorbehandlung erhöht in der Regel temporär die Oberflächenenergie einer Oberfläche mit geringer Oberflächenenergie (wie PP) und ermöglicht somit eine bessere Benetzung eines Vliesstoffes durch die Nanoteilchendispersion in Wasser.
Es ist anzumerken, dass permanent hydrophile Vliesstoffe auch in anderen Teilen eines Absorptionsartikels geeignet sind. Zum Beispiel hat sich herausgestellt, dass Oberschichten und Absorptionskernschichten, die permanent hydrophile Vliesstoffe wie vorstehend beschrieben umfassen, gut funktionieren.
Gemäß einer bestimmten Ausführungsform kann die obere Aufnahmeschicht 52 ein Material umfassen, das gute Erholung bereitstellt, wenn externer Druck angelegt und entfernt wird. Ferner kann gemäß einer bestimmten Ausführungsform die obere Aufnahmeschicht 52 eine Mischung aus unterschiedlichen Fasern umfassen, die zum Beispiel aus den vorstehend beschriebenen Arten von Polymerfasern ausgewählt sind. In einigen Ausführungsformen kann mindestens ein Teil der Fasern eine Spiralkrimpung mit einer Helixform aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann die obere Aufnahmeschicht 52 Fasern mit unterschiedlichen Graden oder Arten der Krimpung oder beides umfassen. Zum Beispiel kann eine Ausführungsform eine Mischung von Fasern mit 3,1 bis 4,7 Krimpungen pro Zentimeter oder 3,5 bis 3,9 Krimpungen pro Zentimeter und anderen Fasern mit 1,5 bis 3,1 Krimpungen pro Zentimeter oder 1,9 bis 2,7 Krimpungen pro Zentimeter einschließen. Zu anderen Arten von Krimpungen gehören, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine 2D-Krimpung oder „Flachkrimpung” und eine 3D- oder Spiralkrimpung. Gemäß einer bestimmten Ausführungsform können die Fasern Bikomponentenfasern einschließen, die einzelne Fasern sind, die jeweils unterschiedliche Materialien umfassen, gewöhnlich ein erstes und ein zweites Polymermaterial. Es wird angenommen, dass die Verwendung von Seite-an-Seite-Bikomponentenfasern vorteilhaft ist, um den Fasern eine Spiralkrimpung zu verleihen.
Die obere Aufnahmeschicht 52 in einer bestimmten Ausführungsform mit einem Latexbindemittel, zum Beispiel einem Styrol-Butadien-Latexbindemittel (SB-Latex) stabilisiert werden. Verfahren zum Erhalten solcher Gitter sind zum Beispiel aus EP 149 880 A2 (Kwok) und US 2003/0105190 A1 (Diehl et al.) bekannt. In bestimmten Ausführungsformen kann das Bindemittel in der oberen Aufnahmeschicht 52 zu mehr als 12 Gew.-%, 14 Gew.-% oder 16 Gew.-% vorhanden sein. Für bestimmte Ausführungsformen ist SB-Latex unter dem Handelsnamen GENFLO^TM 3160 (OMNOVA Solutions Inc.; Akron, Ohio, USA) erhältlich.
Der Absorptionskern 14 in 1–8 ist generell zwischen der Oberschicht 18 und der Unterschicht 20 angeordnet und umfasst zwei Schichten, eine erste Absorptionsschicht 60 und eine zweite Absorptionsschicht 62. Wie am besten in 3 dargestellt ist, umfasst die erste Absorptionsschicht 60 des Absorptionskerns 14 ein Substrat 64, ein Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 auf dem Substrat 64 und eine thermoplastische Zusammensetzung 68 auf dem Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und zumindest Teilen des ersten Substrats 64 als Klebstoff zum Abdecken und Immobilisieren des Polymerteilchen-Absorptionsmaterials 66 auf dem ersten Substrat 64. Gemäß einer anderen Ausführungsform, die in 4 dargestellt ist, kann die erste Absorptionsschicht 60 des Absorptionskerns 14 auch eine Deckschicht 70 auf der thermoplastischen Zusammensetzung 68 beinhalten.
Wie am besten in 2 dargestellt ist, kann die zweite Absorptionsschicht 62 des Absorptionskerns 14 gleichermaßen auch ein Substrat 72, ein Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 74 auf dem zweiten Substrat 72 und eine thermoplastische Zusammensetzung 66 auf dem Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 74 und mindestens einem Teil des zweiten Substrats 72 einschließen, um das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 74 auf dem zweiten Substrat 72 zu immobilisieren. Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann die zweite Absorptionsschicht 62 auch eine Deckschicht, wie die Deckschicht 70, die in 4 dargestellt ist, beinhalten.
Das Substrat 64 der ersten Absorptionsschicht 60 kann als Stäubeschicht bezeichnet werden und hat eine erste Oberfläche 78, die zur Unterschicht 20 der Windel 10 weist, und eine zweite Oberfläche 80, die zum Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 weist Gleichermaßen kann das Substrat 72 der zweiten Absorptionsschicht 62 als Kernabdeckung bezeichnet werden und hat eine erste Oberfläche 82, die zur Oberschicht 18 der Windel 10 weist, und eine zweite Oberfläche 84, die zum Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 74 weist. Das erste und das zweite Substrat 64 und 72 können um den Umfang herum mit Klebstoff aneinander angebracht werden, um eine Umhüllung um die Polymerteilchen-Absorptionsmaterialien 66 und 74 zu bilden, um das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 innerhalb des Absorptionskerns 14 zu halten.
Gemäß einer bestimmten Ausführungsform kennen die Substrate 64 und 72 der ersten und der zweiten Absorptionsschicht 60 und 62 ein Vliesmaterial wie die vorstehend beschriebenen Vliesmaterialien sein. In bestimmten Ausführungsformen sind die Vliesstoffe porös, und in einer Ausführungsform haben sie eine Porengröße von ungefähr 32 Mikrometern.
Wie in 1–8 dargestellt, wird das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 auf den jeweiligen Substraten 64 und 72 der ersten und der zweiten Absorptionsschicht 60 und 62 in Clustern 90 von Teilchen aufgetragen, um ein Rastermuster 92 zu bilden, das Inselbereiche 94 und Verbindungsbereiche 96 zwischen den Inselbereichen 94 bildet. Wie hierin definiert, sind Inselbereiche 94 Bereiche, in denen das thermoplastische Klebstoffmaterial das Vliessubstrat oder den Hilfsklebstoff nicht direkt berührt; Verbindungsbereiche 96 sind Bereiche, in denen das thermoplastische Klebstoffmaterial das Vliessubstrat oder den Hilfsklebstoff direkt berührt. Die Verbindungsbereiche 96 in dem Rastermuster 92 enthalten wenig oder kein Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74. Die Inselbereiche 94 und Verbindungsbereiche 96 können in einer Vielfalt von Formen vorliegen, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf kreisförmig, oval, quadratisch, rechteckig, dreieckig und dergleichen.
Das in 8 dargestellte Rastermuster ist ein quadratisches Raster mit regelmäßigem Abstand und regelmäßiger Größe der Inselbereiche. Andere Rastermuster, einschließlich sechseckiger, rhombischer, orthorhombischer, Parallelogramme, dreieckiger, rechteckiger und Kombinationen davon, können ebenfalls verwendet werden. Der Abstand zwischen den Rasterlinien kann regelmäßig oder unregelmäßig sein.
Die Größe der Inselbereiche 94 in den Rastermustern 92 kann variieren. Gemäß bestimmten Ausführungsformen liegt die Breite 119 der Inselbereiche 94 in den Rastermustern 92 im Bereich von ungefähr 8 mm bis ungefähr 12 mm. In einer bestimmten Ausführungsform beträgt die Breite der Inselbereiche 94 ungefähr 10 mm. Andererseits haben die Verbindungsbereiche 96 in bestimmten Ausführungsformen eine Breite oder Spannweite von weniger als ungefähr 5 mm, weniger als ungefähr 3 mm, weniger als ungefähr 2 mm, weniger als ungefähr 1,5 mm, weniger als ungefähr 1 mm oder weniger als ungefähr 0,5 mm.
Wie in 8 dargestellt, hat der Absorptionskern 14 eine Längsachse 100, die von einem hinteren Ende 102 zu einem vorderen Ende 104 verläuft, und eine Querachse 106, die senkrecht zur Längsachse 100 ist und von einem ersten Rand 108 zu einem zweiten Rand 110 verläuft. Das Rastermuster 92 aus Clustern von Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 90 ist so auf den Substraten 64 und 72 der jeweiligen Absorptionsschichten 60 und 62 angeordnet, dass das Rastermuster 92, das durch die Anordnung von Inselbereichen 94 und Verbindungsbereichen 96 gebildet wird, einen Musterwinkel 112 bildet. Der Musterwinkel 112 kann 0, größer als 0 oder 15 bis 30 Grad sein, oder von ungefähr 5 bis ungefähr 85 Grad oder von ungefähr 10 bis ungefähr 60 Grad oder von ungefähr 15 bis ungefähr 30 Grad.
Wie am besten in 7a, 7b und 8 zu sehen ist, können die erste und die zweite Schicht 60 und 62 kombiniert werden, um den Absorptionskern 14 zu bilden. Der Absorptionskern 14 hat einen Bereich für Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 114, der durch eine Musterlänge 116 und eine Musterbreite 118 begrenzt ist. Die Größe und die Form des Bereichs für das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 114 können abhängig von der gewünschten Anwendung des Absorptionskerns 14 und des bestimmten Absorptionsartikels, in den er eingebracht wird, variieren. In einer bestimmten Ausführungsform erstreckt sich der Bereich für Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 114 jedoch im Wesentlichen über den gesamten Absorptionskern 14, wie in 8 dargestellt.
Die erste und die zweite Absorptionsschicht 60 und 62 können so miteinander kombiniert werden, um den Absorptionskern 14 zu bilden, dass die Rastermuster 92 der ersten bzw. zweiten Absorptionsschicht 62 und 64 entlang der Länge und/oder Breite des Absorptionskerns 14 voneinander versetzt sind. Die jeweiligen Rastermuster 92 können so versetzt sein, dass das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 im Wesentlichen kontinuierlich über den Bereich für das absorbierende teilchenförmige Polymer 114 verteilt ist. In einer bestimmten Ausführungsform ist Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 im Wesentlichen kontinuierlich über den Bereich für Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 114 verteilt, obwohl die einzelnen Rastermuster 92, die Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 umfassen, diskontinuierlich über das erste und das zweite Substrat 64 und 72 in Clustern 90 verteilt sind. In einer bestimmten Ausführungsform können die Rastermuster so versetzt sein, dass die Inselbereiche 94 der ersten Absorptionsschicht 60 zu den Verbindungsbereichen 96 der zweiten Absorptionsschicht 62 weisen und die Inselbereiche der zweiten Absorptionsschicht 62 zu den Verbindungsbereichen 96 der ersten Absorptionsschicht 60 weisen. Wenn die Inselbereiche 94 und Verbindungsbereiche 96 geeignet bemessen und angeordnet sind, ist die resultierende Kombination von Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 eine im Wesentlichen kontinuierliche Schicht aus Polymerteilchen-Absorptionsmaterial über dem Bereich für Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 114 des Absorptionskerns 14 (d. h. das erste und das zweite Substrat 64 und 72 bilden nicht mehrere Taschen, von denen jede ein Cluster 90 von Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 dazwischen enthält). In einer bestimmten Ausführungsform können die jeweiligen Rastermuster 92 der ersten und der zweiten Absorptionsschicht 60 und 62 im Wesentlichen gleich sein.
In einer bestimmten Ausführungsform, wie in 8 dargestellt, kann die Menge an Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 entlang der Länge 116 des Rastermusters 92 variieren. In einer bestimmten Ausführungsform kann das Rastermuster in Absorptionszonen 120, 122, 124 und 126 unterteilt sein, wobei die Menge an Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 von Zone zu Zone variiert. Wie hier verwendet, bezieht sich „Absorptionszone” auf eine Region des Bereichs für das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial, die Begrenzungen aufweist, die senkrecht zur in 8 dargestellten Längsachse sind. Die Menge an Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 kann in einer bestimmten Ausführungsform allmählich von einer der mehreren Absorptionszonen 120, 122, 124 und 126 zu einer anderen übergehen. Dieser allmähliche Übergang in der Menge an Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 kann die Möglichkeit verringern, dass sich Risse in dem Absorptionskern 14 bilden.
Die Menge an Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74, das im Absorptionskern 14 vorhanden ist, kann variieren, jedoch ist es in bestimmten Ausführungsformen im Absorptionskern in einer Menge von mehr als 80 Gew.-% des Absorptionskerns oder mehr als 85 Gew.-% des Absorptionskerns oder mehr als 90 Gew.-% des Absorptionskerns oder mehr als 95 Gew.-% des Kerns vorhanden. In einer speziellen Ausführungsform besteht der Absorptionskern 14 im Wesentlichen aus dem ersten und dem zweiten Substrat 64 und 72, dem Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 und der thermoplastischen Klebstoffzusammensetzung 68 und 76. In einer Ausführungsform kann der Absorptionskern 14 im Wesentlichen cellulosefrei sein.
Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann das Gewicht von Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 in mindestens einem frei ausgewählten ersten Quadrat mit den Maßen 1 cm × 1 cm um mindestens 10% oder 20% oder 30%, 40% oder 50% größer sein als das Gewicht von Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 in mindestens einem frei ausgewählten zweiten Quadrat mit den Maßen 1 cm × 1 cm. In einer bestimmten Ausführungsform sind das ersten und das zweite Quadrat um die Längsachse zentriert.
Der Bereich fit Polymerteilchen-Absorptionsmaterial kann gemäß einer beispielhaften Ausführungsform für erhöhten Tragekomfort eine relativ schmale Breite im Schrittbereich des Absorptionsartikels aufweisen. Somit kann der Bereich für Polymerteilchen-Absorptionsmaterial gemäß einer Ausführungsform eine Breite haben, wie entlang einer Querlinie gemessen, die sich in gleichem Abstand zum vorderen Rand und zum hinteren Rand des Absorptionsartikels befindet, die weniger als 100 mm, 90 mm, 80 mm, 70 mm, 60 mm oder sogar weniger als 50 mm beträgt.
Es hat sich gezeigt, dass bei den meisten Absorptionsartikeln, wie Windeln, die Flüssigkeitsausscheidung vorwiegend in der vorderen Hälfte der Windel auftritt. Die vordere Hälfte des Absorptionskerns 14 sollte deshalb das meiste des Absorptionsvermögens des Kerns umfassen. Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann also die vordere Hälfte des Absorptionskerns 14 mehr als 60% des Superabsorber-Materials oder mehr als 65%, 70%, 75% 80%, 85% oder 90% des Superabsorber-Materials umfassen.
In bestimmten Ausführungsformen kann der Absorptionskern 14 ferner jedes Absorptionsmaterial umfassen, das generell komprimierbar ist, anpassbar ist, die Haut des Trägers nicht reizt und in der Lage ist, Flüssigkeiten wie Urin und bestimmte andere Körperausscheidungen zu absorbieren und einzubehalten. In solchen Ausführungsformen kann der Absorptionskern 14 eine große Vielfalt an flüssigkeitsabsorbierenden Materialien umfassen, die in Einwegwindeln und anderen Absorptionsartikeln gebräuchlich sind, wie zerriebener Holzzellstoff der generell als Luftfilz oder Airfelt bezeichnet wird, Cellulosekreppwatte, schmelzgeblasene Polymere, einschließlich Coform, chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Cellulosefasern, Zellstoff, einschließlich Zellstoffwicklungen und Zellstofflaminaten, absorbierende Schaumstoffe, absorbierende Schwämme oder jedes andere bekannte Absorptionsmaterial oder Kombinationen von Materialien. Der Absorptionskern 14 kann ferner geringfügige Mengen (typischerweise weniger als ungefähr 10%) an Materialien wie Klebstoffen, Wachsen, Ölen und dergleichen umfassen.
Beispielhafte Absorbensstrukturen zum Gebrauch als die Absorbensaggregate sind in US 4 610 678 A (Weisman et al.); US 4 834 735 A (Alemany et al.); US 4 888 231 A (Angstadt); US 5 260 345 A (DesMarais et al.); US 5 387 207 A (Dyer et al); US 5 397 316 A (LaVon et al.); und US 5 625 222 A (DesMarais et al.) beschrieben.
Das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 kann dazu dienen, das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 zu bedecken und mindestens teilweise zu immobilisieren. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 im Wesentlichen gleichmäßig innerhalb des Polymerteilchen-Absorptionsmaterials 66 und 74 zwischen den Polymeren angeordnet sein. Jedoch kann in einer bestimmten Ausführungsform das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 als Faserschicht bereitgestellt sein, die mindestens teilweise in Kontakt mit dem Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 und teilweise in Kontakt mit den Substratschichten 64 und 72 der ersten und der zweiten Absorptionsschicht 60 und 62 ist. 3, 4 und 7 zeigen eine solche Struktur, und in der Struktur ist das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 als diskontinuierliche Schicht bereitgestellt, und eine Schicht aus faserigem thermoplastischen Klebstoffmaterial 68 und 76 wird so auf die Schicht aus Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 gelegt, dass das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 in direktem Kontakt mit dem Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 ist, jedoch auch in direktem Kontakt mit den zweiten Oberflächen 80 und 84 der Substrate 64 und 72, wobei die Substrate nicht von dem Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 bedeckt werden. Dies verleiht eine im Wesentlichen dreidimensionale Struktur für die Faserschicht aus thermoplastischem Klebstoffmaterial 68 und 76, die selbst im Wesentlichen eine zweidimensionale Struktur relativ kleiner Dicke ist im Vergleich zu der Abmessung in Längen- und Breitenrichtung. Mit anderen Worten verläuft das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 wellenförmig zwischen dem Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 68 und 76 und den zweiten Oberflächen der Substrate 64 und 72.
Dadurch kann das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 Hohlräume bereitstellen, um das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 abzudecken, und immobilisiert dadurch dieses Material. In einem weiteren Aspekt bindet sich das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 an die Substrate 64 und 72 und fixiert so das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 an den Substraten 64 und 72. Also immobilisiert gemäß bestimmten Ausführungsformen das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74, wenn es nass ist, so dass der Absorptionskern 14 einen Verlust von Polymerteilchen-Absorptionsmaterial von nicht mehr als 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 10% gemäß dem hierin beschriebenen Nassimmobilisierungstest erreicht. Einige thermoplastische Klebstoffmaterialien dringen auch sowohl in das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 als auch die Substrate 64 und 72 ein, wodurch weitere Immobilisierung und Fixierung bereitgestellt wird. Während die hierin offenbarten thermoplastischen Klebstoffmaterialien eine weitaus verbesserte Nassimmobilisierung (d. h. Immobilisierung von Absorptionsmaterial, wenn der Artikel nass oder mindestens teilweise beladen ist) bereitstellen, können diese thermoplastischen Klebstoffmaterialien auch eine sehr gute Immobilisierung von Absorptionsmaterial bereitstellen, wenn der Absorptionskern 14 trocken ist. Das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 kann auch als Schmelzkleber bezeichnet werden.
Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, hat es sich gezeigt, dass die thermoplastischen Klebstoffmaterialien, die zum Immobilisieren des Polymerteilchen-Absorptionsmaterials 66 und 74 am besten geeignet sind, gutes Kohäsions- und gutes Adhäsionsverhalten kombinieren. Gute Adhäsion kann guten Kontakt zwischen dem thermoplastischen Klebstoffmaterial 68 und 76 und dem Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 und den Substraten 64 und 72 fördern. Gute Kohäsion reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass der Klebstoff bricht, insbesondere infolge externer Kräfte und namentlich infolge von Dehnung. Wenn der Absorptionskern 14 Flüssigkeit absorbiert, quillt das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 und setzt das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 externen Kräften aus. In bestimmten Ausführungsformen kann das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 solche Quellung zulassen, ohne zu brechen und ohne zu viele Druckkräfte zu verleihen, die das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 am Quellen hindern würden.
Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 in seiner Gesamtheit ein einziges thermoplastisches Polymer oder eine Mischung von thermoplastischen Polymeren umfassen, die einen Erweichungspunkt, wie mit der ASTM-Methode D-36-95 „Ring and Ball” bestimmt, im Bereich zwischen 50°C und 300°C aufweisen, oder als Alternative kann das thermoplastische Klebstoffmaterial ein Schmelzkleber sein, der mindestens ein thermoplastisches Polymer in Kombination mit anderen thermoplastischen Verdünnungsmitteln, wie klebrig machenden Harzen, Weichmachern und Zusatzstoffen, wie Antioxidationsmitteln, umfasst. In bestimmten Ausführungsformen hat das thermoplastische Polymer in der Regel ein Molekulargewicht (MG) von mehr als 10.000 und eine Glasübergangstemperatur (Tg), die gewöhnlich unter der Raumtemperatur oder –6°C > Tg < 16°C ist. In bestimmten Ausführungsformen liegen typische Konzentrationen des Polymers in einem Schmelzkleber im Bereich von ungefähr 20 bis ungefähr 40 Gew.-%. In bestimmten Ausführungsformen können die thermoplastischen Polymere wasserunempfindlich sein. Beispielhafte Polymere sind (styrolische) Blockcopolymere, einschließlich A-B-A-Triblockstrukturen, A-B-Diblockstrukturen und (A-B)n-Radialblockcopolymerstrukturen, wobei die A-Blöcke nichtelastomere Polymerblöcke sind, die in der Regel Polystyrol umfassen, und die B-Blöcke ungesättigtes konjugiertes Dien oder (teilweise) hydrierte Versionen davon sind. Der B-Block ist in der Regel Isopren, Butadien, Ethylen/Butylen (hydriertes Butadien), Ethylen/Propylen (hydriertes Isopren) und Mischungen davon.
Andere geeignete thermoplastische Polymere, die verwendet werden können, sind Metallocenpolyolefine, die Ethylenpolymere sind, die mit Single-Site- oder Metallocenkatalysatoren hergestellt werden. Darin kann mindestens ein Comonomer mit Ethylen polymerisiert werden, um ein Copolymer, Terpolymer oder höheres Polymer herzustellen. Ebenfalls anwendbar sind amorphe Polyolefine oder amorphe Polyalphaolefine (APAO), die Homopolymere, Copolymere oder Terpolymere von C2- bis C8-alpha-Olefinen sind.
In beispielhaften Ausführungsformen hat das klebrig machende Harz in der Regel ein MG unter 5.000 und eine Tg, die gewöhnlich über der Raumtemperatur liegt, typische Konzentrationen des Harzes in einem Schmelzkleber liegen im Bereich von 30 bis 60%, und der Weichmacher hat eine niedrige MG von in der Regel weniger als 1.000 und eine Tg unter Raumtemperatur, bei einer typischen. Konzentration von 0 bis 15%.
In bestimmten Ausführungsformen ist das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 in der Form von Fasern vorhanden. In einigen Ausführungsformen haben die Fasern eine durchschnittliche Dicke von 1 bis 50 Mikrometer oder 1 bis 35 Mikrometer und eine durchschnittliche Länge von 5 mm bis 50 mm oder 5 mm bis 30 mm. Zum Verbessern der Adhäsion des thermoplastischen Klebstoffmaterials 68 und 76 an den Substraten 64 und 72 oder an irgendeiner anderen Schicht, insbesondere einer anderen Vliesschicht, können solche Schichten mit einem Hilfsklebstoff vorbehandelt werden.
In bestimmten Ausführungsformen erfüllt das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 mindestens einen oder mehrere oder alle der folgenden Parameter:
Ein beispielhaftes thermoplastisches Klebstoffmaterial 68 und 76 kann einen Speichermodul G', gemessen bei 20°C, von mindestens 30.000 Pa und weniger als 300.000 Pa oder weniger als 200.000 Pa oder zwischen 140.000 Pa und 200.000 Pa oder weniger als 100.000 Pa haben. Unter einem weiteren Gesichtspunkt kann der Speichermodul G', gemessen bei 35°C, größer als 80.000 Pa sein. Unter einem weiteren Gesichtspunkt kann der Speichermodul G', gemessen bei 60°C weniger als 300.000 Pa und mehr als 18.000 Pa oder mehr als 24.000 Pa oder mehr als 30.000 Pa oder mehr als 90.000 Pa betragen. Unter einem weiteren Gesichtspunkt kann der Speichermodul G', gemessen bei 90°C weniger als 200.000 Pa und mehr als 10.000 Pa oder mehr als 20.000 Pa oder mehr als 30.000 Pa betragen. Der Speichermodul, gemessen bei 60°C und 90°C, kann ein Maß für die Formstabilität des thermoplastischen Klebstoffmaterials bei erhöhten Umgebungstemperaturen sein. Dieser Wert ist besonders wichtig, wenn das Absorptionsmittelprodukt in einem heißen Klima verwendet wird, in dem das thermoplastische Klebstoffmaterial seine Integrität verlieren würde, wenn der Speichermodul G' bei 60°C und 90°C nicht hoch genug ist.
G' wird mit einem Rheometer gemessen, wie schematisch in 9 lediglich für den Zweck der allgemeinen Veranschaulichung dargestellt ist. Das Rheometer 127 ist in der Lage, eine Scherspannung an den Klebstoff anzulegen und die resultierende Dehnung (Scherverformung) bei konstanter Temperatur zu messen. Der Klebstoff wird zwischen ein Peltier-Element, das als untere, fixierte Platte 128 fungiert, und eine obere Platte 129 mit einem Radius R von z. B. 10 mm, die mit der Antriebswelle eines Motors verbunden ist, gegeben, um die Scherspannung zu erzeugen. Der Spalt zwischen beiden Platten hat eine Höhe H von z. B. 1500 Mikrometern. Das Peltier-Element ermöglicht die Steuerung der Temperatur des Materials (± 0,5°C). Die Dehnungsgeschwindigkeit und Frequenz sollten so ausgewählt sein, dass alle Messungen in dem linearen viskoelastischen Bereich erfolgen.
Der Absorptionskern 14 kann auch einen Hilfsklebstoff umfassen, der in den Figuren nicht dargestellt ist. Der Hilfsklebstoffkann auf dem ersten und dem zweiten Substrat 64 und 72 der ersten bzw. zweiten Absorptionsschicht 60 und 62 vor dem Aufbringen des Polymerteilchen-Absorptionsmaterials 66 und 74 angelagert werden, um die Haftung des Polymerteilchen-Absorptionsmaterials 66 und 74 und des thermoplastischen Klebstoffmaterials 68 und 76 an den Substraten 64 und 72 zu verstärken. Der Hilfsklebstoff kann auch beim Immobilisieren des Polymerteilchen-Absorptionsmaterials 66 und 74 helfen und kann das gleiche thermoplastische Klebstoffmaterial wie vorstehend beschrieben umfassen oder kann auch andere Klebstoffe umfassen, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf sprühfähige Schmelzkleber, wie von H. B. Fuller Co. (St. Paul, MN, USA) Produkt Nr. HL-1620-B. Der Hilfsklebstoff kann durch jedes geeignete Mittel auf die Substrate 64 und 72 aufgetragen werden, kann jedoch gemäß bestimmten Ausführungsformen in ungefähr 0,5 bis ungefähr 1 mm breiten Streifen mit einem Abstand von ungefähr 0,5 bis ungefähr 2 mm aufgetragen werden.
Die in 4 dargestellte Deckschicht kann das gleiche Material wie die Substrate 64 und 72 umfassen oder kann ein anderes Material umfassen. In bestimmten Ausführungsformen sind geeignete Materialien für die Deckschicht 70 die Vliesmaterialien, in der Regel die vorstehend beschriebenen Materialien, wie sie für die Substrate 64 und 72 geeignet sind.
Ein nicht erfindungsgemäßes Drucksystem 130 zum Herstellen eines Absorptionskerns 14 ist in 10 dargestellt und kann generell eine erste Druckeinheit 132 zum Bilden der ersten Absorptionsschicht 60 des Absorptionskerns 14 und eine zweite Druckeinheit 134 zum Bilden der zweiten Absorptionsschicht 62 des Absorptionskerns 14 umfassen.
Die erste Druckeinheit 132 kann einen ersten Hilfsklebstoffapplikator 136 zum Auftragen eines Hilfsklebstoffes auf das Substrat 64, das eine Vliesbahn sein kann, eine erste drehbare Stützwalze 140 zum Aufnehmen des Substrats 64, einen Trichter 142 zum Enthalten des Polymerteilchen-Absorptionsmaterials 66, eine Druckwalze 144 zum Übertragen des Polymerteilchen-Absorptionsmaterials 66 auf das Substrat 64 und einen Applikator für thermoplastisches Klebstoffmaterial 146 zum Auftragen des thermoplastischen Klebstoffmaterials 68 auf das Substrat 64 und das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 darauf umfassen.
Die zweite Druckeinheit 134 kann einen zweiten Hilfsklebstoffapplikator 148 zum Auftragen eines Hilfsklebstoffes auf das zweite Substrat 72, eine zweite drehbare Stützwalze 152 zum Auf nehmen des zweiten Substrats 72, einen zweiten Trichter 154 zum Enthalten des Polymerteilchen-Absorptionsmaterials 74, eine zweite Druckwalze 156 zum Übertragen des Polymerteilchen-Absorptionsmaterials 74 von dem Trichter 154 auf das zweite Substrat 72 und einen zweiten Applikator für thermoplastisches Klebstoffmaterial 158 zum Auftragen des thermoplastischen Klebstoffmaterials 76 auf das zweite Substrat 72 und das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 74 darauf umfassen.
Das Drucksystem 130 enthält auch eine Führungswalze 160 zum Führen des gebildeten Absorptionskerns aus einem Walzenspalt 162 zwischen der ersten und der zweiten drehbaren Stützwalze 140 und 152.
Der erste und der zweite Hilfsklebstoffapplikator 136 und 148 und der erste und der zweite Applikator für thermoplastisches Klebstoffmaterial 146 und 158 können ein Düsensystem sein, das einen relativ dünnen, aber breiten Vorhang aus thermoplastischem Klebstoffmaterial bereitstellen kann.
In 11 sind Teile des ersten Trichters 142, der ersten Stützwalze 140 und der ersten Druckwalze 144 dargestellt. Wie ebenfalls in 14 dargestellt, umfasst die erste drehbare Stützwalze 140, die die gleiche Struktur hat wie die zweite drehbare Stützwalze 152, eine drehbare Trommel 164 und ein peripheres belüftetes Stützgitter 166 zum Aufnehmen des ersten Substrats 64.
Wie ebenfalls in 12 dargestellt ist, umfasst die erste Druckwalze 144, die die gleiche Struktur hat wie die zweite Druckwalze 156, eine drehbare Trommel 168 und mehrere Reservoire für Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 170 in einer peripheren Oberfläche 172 der Trommel 168. Die Reservoire 170, die am besten in 13 dargestellt sind, können eine Vielfalt von Formen aufweisen, einschließlich zylindrischer, kegelförmiger oder jeder anderen Form. Die Reservoire 170 können zu einem Luftkanal 174 in der Trommel 168 führen und eine belüftete Abdeckung 176 zum Halten des haftenden teilchenförmigen Polymermaterials 66 in dem Reservoir und zum Verhindern, dass das haftende teilchenförmige Polymermaterial 66 herausfällt oder in den Luftkanal 174 gezogen wird, umfassen.
Bei Betrieb empfängt das Drucksystem 130 das erste und das zweite Substrat 64 und 72 in der ersten bzw. der zweiten Druckeinheit 132 und 134, das erste Substrat 64 wird durch die sich drehende erste Stützwalze 140 am ersten Hilfsklebstoffapplikator 136 vorbeigezogen, der den ersten Hilfsklebstoff auf das erste Substrat 64 in eifern wie vorstehend beschriebenen Muster aufträgt. Ein Vakuum (nicht dargestellt) innerhalb der ersten Stützwalze 140 zieht das erste Substrat 64 gegen das vertikale Stützgitter 166 und hält das erste Substrat 64 gegen die erste Stützwalze 140. Dies ergibt eine unebene Oberfläche auf dem ersten Substrat 64. Aufgrund von Schwerkraft oder durch Vakuummittel folgt das Substrat 64 den Konturen der unebenen Oberfläche, und dadurch nimmt das Substrat 64 eine Form mit Erhebungen und Vertiefungen an. Das Polymerteilchen-Absorptionsmateria1 66 kann sich in den Vertiefungen, die das Substrat 64 aufweist, ansammeln. Die erste Stützwalze 140 trägt dann das erste Substrat 64 an der sich drehenden ersten Druckwalze 144 vorbei, die das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 von dem ersten Trichter 142 auf das erste Substrat 64 in dem Rastermuster 92 überträgt, das am besten in 5 und 6 dargestellt ist. Ein Vakuum (nicht dargestellt) in der ersten Druckwalze 144 kann das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 in den Reservoiren 170 halten, bis das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 an das erste Substrat 64 abgegeben werden soll. Das Vakuum kann dann abgenommen werden, oder der Luftstrom durch die Lustkanäle 174 kann umgekehrt werden, um das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 aus den Reservoiren und auf das erste Substrat 64 auszustoßen Das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 kann sich in den Vertiefungen, die das Substrat 64 aufweist, ansammeln. Die Stützwalze 140 trägt dann das bedruckte erste Substrat 64 an dem Applikator für thermoplastisches Klebstoffmaterial 136 vorbei, der das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 aufträgt, um das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 auf dem ersten Substrat 64 zu bedecken.
Somit bestimmt die unebene Oberfläche des belüfteten Stützgitters 166 der Stützwalzen 140 und 152 die Verteilung des Polymerteilchen-Absorptionsmaterials 66 und 74 auf dem Absorptionskern 14 und bestimmt damit das Muster der Verbindungsbereiche 96.
Inzwischen zieht die zweite drehbare Stützwalze das zweite Substrat 72 an dem zweiten Hilfsklebstoffapplikator 148 vorbei, der einen Hilfsklebstoff auf das zweite Substrat 72 in einem Muster, wie es vorstehend beschrieben ist, aufträgt. Die zweite drehbare Stützwalze 152 trägt dann das zweite Substrat 72 an der zweiten Druckwalze 156 vorbei, die das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 74 aus dem zweiten Trichter 154 auf das zweite Substrat 72 überträgt und das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 74 in dem Rastermuster 92 auf dem zweiten Substrat 72 auf gleiche Weise anlagert wie vorstehend im Hinblick auf die erste Druckeinheit 132 beschrieben. Der zweite Applikator für thermoplastisches Klebstoffmaterial 158 trägt dann das thermoplastische Klebstoffmaterial 76 auf um das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 74 auf dem zweiten Substrat 72 anzulagern. Das bedruckte erste und zweite Substrat 64 und 72 laufen dann durch den Walzenspalt 162 zwischen der ersten und der zweiten Stützwalze 140 und 152, um die erste Absorptionsschicht 60 und die zweite Absorptionsschicht 62 aneinander zu drücken, um den Absorptionskern 14 zu bilden.
In einem fakultativen weiteren Verfahrensschritt kann eine Deckschicht 70 auf die Substrate 64 und 72, das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial 66 und 74 und das thermoplastische Klebstoffmaterial 68 und 76 gelegt werden. In einer anderen Ausführungsform können die Deckschicht 70 und das jeweilige Substrat 64 und 72 aus einer einstückigen Materiallage bereitgestellt sein. Das Legen der Deckschicht 70 auf das Substrat 64 bzw. 72 kann dann das Falten des einstückigen Materialstücks beinhalten.
Die Prüfmethode und Vorrichtungen, die nachstehend beschrieben sind, können beim Prüfen von Ausführungsformen dieser Erfindung geeignet sein:
1. Nassimmobilisierungstest
Vorrichtung

• Messzylinder
• Stoppuhr (± 0,1 s)
• Schere
• Lichtkasten
• Stift
• Testlösung: 0,90%-ige Salzlösung bei 37°C
• Metalllineal, mit dem nach NIST, DIN, JIS oder einer anderen vergleichbaren nationalen Norm gemessen werden kann
• PVC-/Metallschalen mit einer flachen Oberfläche innen und einer Mindestlänge, die der Kernbeutellänge (n) entspricht, die zu messen ist, und einer maximalen Länge n + 30 mm, einer Breite von 105 ± 5 mm, einer Höhe von 30–80 mm oder äquivalent
• Elektronischer Kraftmesser (Bereich 0 bis 50 kg)
• Vorrichtung für Nassimmobilisierungswirkungstest (WAIIT), Packungsnummer: BM-00112.59500-R01, erhältlich von T. M. G. Technisches Büro Manfred Gruna

Einrichtungen:
Standardgemäße Laborbedingungen, Temperatur: 23°C ± 12°C, relative Feuchtigkeit: < 55%
Probenstückvorbereitung

1. Man öffnet das Produkt, Oberschicht weist nach oben.
2. Man faltet die Windel auseinander und schneidet die Elastikteile der Bündchen ungefähr alle 2,5 cm durch, um Spannung in er Grundeinheit zu vermeiden.
3. Bei Produkten zum Hochziehen öffnet man die Seitennähte und entfernt die Taillenbänder.
4. Man legt den Kernbeutel flach und mit der rechteckigen Oberschicht nach oben ohne Falten auf die Oberfläche des Lichtkastens.
5. Man schaltet den Lichtkasten ein, um die Außenränder des Absorptionskerns deutlich zu erkennen.
6. Mit einem Lineal zieht man eine Linie am vorderen und hinteren Außenrand des Absorptionskerns.
7. Man misst den Abstand (A) zwischen den zwei Markierungen und teilt den Wert durch 2, dies ist der errechnete Abstand (B).
8. Man misst den errechneten Abstand (B) von der vorderen Markierung zur Mitte des Kernbeutels und markiert ihn. An dieser Markierung zieht man eine Linie in der Querrichtung.

Testverfahren
WAIIT-Kalibrierung:

1. Man stellt sicher, dass der Schieber in der unteren Position ist. Man öffnet die vordere Tür des WAIIT-Testers und verbindet den Haken des Kraftmessgeräts mit der oberen Probenklemme des WAIIT. Man stellt sicher, dass die Klemme geschlossen ist, bevor die Federwaage angeschlossen wird.
2. Mit beiden Händen an der Federwaage hebt man kontinuierlich und so langsam wie möglich den Schieber zur oberen Position Man notiert den durchschnittlichen Wert (m₁) während der Ausführung, gerundet auf die nächsten 0,02 kg.
3. Man bringt den Schieber so langsam wie möglich in die untere Position und notiert den durchschnittlichen Wert (m₂), der während der Ausführung abgelesen wurde, gerundet auf die nächsten 0,02 kg.
4. Man berechnet und notiert den Delta-Wert m₁ – m₂, gerundet auf die nächsten 0,01 kg. Wenn der Delta-Wert 0,6 kg ± 0,3 kg beträgt, setzt man die Messung fort. Anderenfalls ist eine Justierung des Schiebers erforderlich. Man stellt sicher, dass der Schieber in der unteren Position ist und überprüft den Weg des Schiebers auf Verunreinigung oder Beschädigung. Man überprüft, ob die Position des Schiebers zum Schiebeweg

korrekt eingestellt ist, indem man den Schieber schüttelt. Für einfaches Gleiten ist ein gewisser Freiraum notwendig. Wenn dieser nicht vorhanden ist, stellt man das System neu ein.
WAIIT-Testeinstellungen:

• Die Fallhöhe beträgt 50 cm.
• Die Windellast (1_D) beträgt 73% der Kapazität des Kerns (cc); 1_D 0,73 × cc.
• Die Kapazität des Kerns (cc) wird berechnet als: cc = m_SAP × SAP_GV _, worin m_SAP die Masse des Superabsorber-Polymers (SAP), das in der Windel vorhanden ist, ist, und SAP_GV das freie Quellvermögen des Superabsorber-Polymers ist. Das freie Quellvermögen des Superabsorber-Polymers wird mit der in WO 2006/062258 beschriebenen Methode bestimmt Die Masse des Superabsorber-Polymers, das in der Windel vorhanden ist, ist die durchschnittliche Masse in zehn Produkten.

Testausführung:

1. Man stellt die Waage auf null (Tara), legt den trockenen Kernbeutel auf die Waage, wiegt und notiert den Wert auf die nächsten 0,1 g gerundet.
2. Man misst das geeignete Volumen an Salzlösung (0,9%-iges NaCl in entionisiertem Wasser) mit dem Messzylinder ab.
3. Man legt den Kernbeutel mit der Oberschicht nach oben flach in die PVC-Schale. Man gießt die Salzlösung gleichmäßig über den Kernbeutel.
4. Man nimmt die PVC-Schale und hält sie in unterschiedliche Richtungen geneigt, damit jegliche freie Flüssigkeit absorbiert werden kann. Produkte mit einer Mehrfach-Unterschicht müssen nach einer Mindestwartezeit von 2 Minuten umgedreht werden, so dass Flüssigkeit unter der Unterschicht absorbiert werden kann. Man wartet 10 Minuten (+/– 1 Minute), damit die gesamte Salzlösung absorbiert werden kann. Ein paar Tropfen können in der PVC-Schale bleiben. Man verwendet nur die definierte PVC-/Metallschale, um homogene Flüssigkeitsverteilung und weniger verbleibende Flüssigkeit zu garantieren.
5. Man stellt die Waage auf null (Tara), legt den nassen Kernbeutel auf die Waage. Man wiegt und notiert den Wert auf die nächsten 0,1 g gerundet. Man faltet den Kernbeutel nur ein Mal, damit er auf die Waage passt. Man prüft, ob das Gewicht des nassen Kernbeutels außerhalb der Grenze liegt (definiert als „Gewicht des trockenen Kernbeutels + Windellast ± 4 ml”). Zum Beispiel 12 g Gewicht des trockenen Kernbeutels + 150 ml Last = 162 g Gewicht des nassen Kernbeutels. Wenn das tatsächliche Nassgewicht auf der Waage zwischen 158 g und 166 g liegt, kann das Pad zum Schütteln verwendet werden. Anderenfalls wirft man das Pad weg und verwendet das nächste.
6. Man nimmt den beladenen Kernbeutel und schneidet das Pad entlang der markierten Linie in der Querrichtung.
7. Man legt die Rückseite des nassen Kernbeutels auf die Waage (m¹). Man wiegt und notiert den Wert auf die nächsten 0,1 g gerundet.
8. Man nimmt den nassen Kern und klemmt die Seite der Endversiegelung in die obere Klemme des Probenhalters des WAIIT (wobei das offene Ende des Kerns nach unten zeigt). Als nächstes klemmt man beide Seiten des Kerns in die seitlichen Klemmen des Probenhalters und stellt sicher, dass das Produkt entlang der gesamten Produktlänge an dem Probenhalter befestigt ist. Man stellt sicher, dass der Absorptionskern nicht festgeklemmt ist, sondern nur der Vliesstoff; bei einigen Produkten bedeutet dies, das Produkt nur am Sperrbeinbündchen zu befestigen.
9. Man hebt den Schieber mit beiden Händen in die obere Position, bis der Schieber einrastet.
10. Man schließt die vordere Sicherheitstür und löst die Gleitschiene.
11. Man stellt die Waage auf null (Tara), nimmt den getesteten Kernbeutel aus dem WAIIT und legt ihn auf die Waage (m²). Man notiert das Gewicht auf die 0,1 g genau.
12. Man wiederholt die Schritte 7 bis 11 mit der Vorderseite des nassen Kernbeutels.

Aufzeichnung:

1. Man notiert das Gewicht des trockenen Kernbeutels auf 0,1 g genau.
2. Man notiert das Nassgewicht vor (m_1front/back) und nach (m_2front/back) dem Test, jeweils auf die nächsten 0,1 g gerundet.
3. Man berechnet und notiert den durchschnittlichen Gewichtsverlust (Δm) auf 0,1 g genau: Δm = (m_1front + m_1back) – (m_2front + m_2back)
4. Man berechnet und notiert den Gewichtsverlust in Prozent auf 1% genau, (Δm_rel) : (Δm_rel) = (((m_1front + m_1back) – (m_2front + m_2back)) × 100)/(m_1frant + m_1back)
5. Man berechnet und notiert die Nassimmobilisierung (WI) als: WI = 100% – Δm_rel

2. Kapillarsorptionstest
Das Phänomen der Kapillarsorption ist gut bekannt. Siehe A. A. Burgeni und C. Kapur, „Capillary Sorption Equilibria in Fiber Masses”, Textile Research Journal, 37 (1967), S. 356–366, und F. K. Chatterjee, Absorbency, Textile Science and Technology, Bd. 7, Kapitel Π, „Mechanism of Liquid Flow and Structure Property Relationships”, S. 29–84, Elsevier Science Publishers B. V., 1985 für eine Erörterung der Kapillarsorption von Absorptionsstrukturen.
Eine poröse Glasfritte ist über eine ununterbrochene Fluidsäule mit einem Fluidbehälter verbunden, der auf einer Waage überwacht wird. Das Testfluid ist 0,9%-ige Kochsalzlösung. Die Probe, die auf der porösen Glasfritte angebracht ist, wird während des Versuchs unter einem konstanten Grenzdruck gehalten. Wenn die poröse Struktur Fluid absorbiert/desorbiert, wird das Gewicht des Waagenbehälters notiert. Die Daten werden verwendet, um den Gleichgewichtswert für das Fassungsvermögen als Funktion der Kapillarsaughöhe zu bestimmen. Die Absorption erfolgt während des inkrementellen Absenkens der Fritte (d. h. des Senkens der Kapillarsaughöhe). Die Debsorption erfolgt während des inkrementellen Anhebens der Fritte (d. h. des Erhöhen der Kapillarsaughöhe). Die Daten werden hinsichtlich der Kapillarsorption der porösen Glasfritte und hinsichtlich der Verdampfung von Fluid während des Versuchs korrigiert.
Die Kapillarsorptionsvorrichtung, die in 15 generell als 820 bezeichnet ist, wird unter TAPPI-Bedingungen (23 ± 1°C, 50 ± 2% RF.) aufgebaut und betrieben Die Probe wird in eine bewegliche, temperaturgesteuerte Probenanordnung 802 gegeben, die hydraulisch mit einem Fluidbehälter 806 verbunden ist, der auf einer Waage 807 ruht. Die Waage 807 sollte auf ± 0,001 g genau sein und zur Datenerfassung an ein Computersystem (nicht dargestellt) angeschlossen werden können. Eine geeignete Waage ist von Metier Toledo als PR1203 (Hightstown, N. J., USA) erhältlich. Der spezifische Fluidweg des Systems ist folgendermaßen: Der Boden der Probenanordnung 802 ist mit einem 3-Wege-Glasabsperrhahn 809 mittels Tygon^®-Röhrchen 803 verbunden. Der Absperrhahn 809 ist entweder mit einem Abfluss oder über Glasröhrchen 304 mit einem zweiten 3-Wege-Glasabsperrhahn 810 verbunden. Dieser Absperrhahn 810 schaltet zwischen einem Füllungsbehälter 805 oder dem Waagenbehälter 806 um.
Der Waagenbehälter 806 besteht aus einer leichten Schale 806A von 12 cm Durchmesser mit einer Kunststoffabdeckung 806B. Die Abdeckung 806B hat ein Loch in der Mitte, durch das das Glasröhrchen 811 mit dem Fluid in dem Waagenbehälter 806 in Kontakt kommt. Das Glasröhrchen 811 darf die Abdeckung 806B nicht berühren, oder der Anzeigewert der Waage ist ungültig. Die Waage 807 und der Waagenbehälter 806 sind ferner von einem Plexiglas^®-Kasten 812 umschlossen, um Verdampfung des Testfluids aus dem Behälter 806 zu minimieren und die Stabilität der Waage während des Verfahrens zu erhöhen. Der Kasten 812 hat eine Oberseite und Wände, wobei die Oberseite ein Loch aufweist, durch das das Röhrchen 811 eingeführt wird.
Die Probenanordnung, generell als 802 abgebildet, besteht aus einem Büchnertrichter, der mit einer gefritteten Platte, einem Wassermantel und einer Kolben/Zylinder-Vorrichtung, ausführlicher in 16 dargestellt, ausgestattet ist. Der gefrittete Plattentrichter 850 hat eine Kapazität von ungefähr 350 ml, wobei die poröse Fritte 860 so spezifiziert ist, dass sie Poren von 4 bis 5,5 um aufweist (erhältlich von Coming Glass Co., Corning N. Y., USA, Teilen. 36060–176°C (350°F)). Die Poren sind fein genug, um die Frittenoberfläche bei den angegebenen Kapillarsaughöhen benetzt zu halten (d. h. die gefrittete Platte lässt keine Luft in die kontinuierliche Säule des Testfluids unter der Fritte eintreten). Der gefrittete Plattentrichter 850 hat einen externen Mantel und ist mit einem geeigneten thermostatisch gesteuerten zirkulierenden Warmwasserbad 808 über den Einlass 802A und den Auslass 802B verbunden, um die Anordnung bei einer konstanten Temperatur von 31 ± 1°C zu halten.
16 ist eine Querschnittsansicht der Probenanordnung 802 (ohne den Wassermantel dargestellt) und umfasst den Trichter 850, die Glasfritte 860 und die Zylinder/Kolben-Anordnung, generell als 865 dargestellt, die einen geringen Grenzdruck für die Testprobe 870 bereitstellt Der Zylinder 866 ist aus Lexan^® gefertigt und hat einen Außendurchmesser von 7,0 cm, einen Innendurchmesser von 6,0 cm und eine Höhe von 6,0 cm. Der Kolben 868 ist aus Teflon^® gefertigt und hat einen Durchmesser, der um 0,020 cm kleiner ist als der Innendurchmesser des Zylinders 866, und eine Höhe von 6,0 cm. Wie in 17 dargestellt, ist die Oberseite des Kolbens in der Mitte angebohrt, um eine Kammer 890 bereitzustellen, die einen Durchmesser von 5,0 cm hat und 1,8 cm tief ist. Diese Kammer beherbergt fakultative Gewichte, die zum Justieren des Gesamtgewichts des Kolbens verwendet werden, um einen Grenzdruck von 1,4 kPa auf der Probe 870 auf der Basis des gemessenen Durchmessers der trockenen Probe bereitzustellen.
Um übermäßige Verdampfung von Testfluid aus der Glasfritte 860 zu verhindern, wird ein Teflon^®-Ring 862 auf die Oberfläche der Fritte gesetzt. Der Teflon^®-Ring ist aus einem folienartigen Rohmaterial von 0,127 mm Dicke (erhältlich von McMaster-Carr, Atlanta, Ga., USA als 8569K16) mit einem Außendurchmesser von 7,6 cm und einem Innendurchmesser von 6,3 cm gefertigt. Außerdem wird ein Vitron^®-O-Ring 864 (erhältlich von McMaster-Carr, Atlanta, Ga., USA als AS568A-150) auf den Teflon^®-Ring 862 gesetzt, um die Verhinderung der Verdampfung weiter zu unterstützen. Der O-Ring sollte so bemessen sein, dass er formschlüssig um die Innenwand des Glastrichters 850 passt. Es sollte darauf geachtet werden. Luftströme um die Probenanordnung herum während des Versuchs zu vermeiden, um die Verdampfung zu minimieren.
Die Probenanordnung 802 wird auf einem vertikalen Gleitstück angebracht, generell als 801 in 15 abgebildet, das dazu verwendet wird, die vertikale Höhe der Probe anzupassen. Das vertikale Gleitstück kann ein kolbenstangenloses Betätigungselement, das von einem Computer gesteuert wird, sein (Computer nicht dargestellt). Eine bevorzugte Schnittstelleneinheit aus Betätigungselement und Motorantriebssteuerung ist von Industrial Devices (Novato, Kalif., USA) als Teil 202X4X34N-1D4B-84-P-C-S-E bzw. von CompuMotor (Rohnert, Kalif., USA) als ZETA 6104-83-135 erhältlich.
Die Daten von der Waage werden während des gesamten Kapillarsorptionsversuchs per Computer erfasst. Während die Probe sich auf den einzelnen Kapillarsaughöhen befindet, werden die Anzeigewerte der Waage alle 5 Sekunden erfasst. Wenn die Änderung im Gewicht des Waagenbehälters 806 bei 50 konsekutiven Intervallen 0,002 g oder weniger pro 5-Sekunden-Intervall beträgt, gilt das System als ausgeglichen.
Die Testprobe wird durch Ausstanzen einer kreisförmigen Struktur einem Durchmesser von 5,4 cm aus einem Speicherabsorptionselement mit einem Henkellocheisen erhalten. Wenn das Element ein Bestandteil eines Absorptionsartikels ist, müssen andere Bestandteile des Artikels vor dem Test entfernt werden. Das Trockengewicht der Testprobe wird auf ± 0,001 g genau aufgezeichnet. Der Durchmesser der Probe wird auf ± 0,05 cm genau mit einem geeigneten kalibrierten Vernier-Dickenmessgerät oder einem Äquivalent gemessen.
Versuchsaufbau

1. Unter Verwendung einer sauberen, trockenen Glasfritte 860 befestigt man die Probenanordnung 802 an dem vertikalen Gleitstück 801. Man bewegt die Anordnung auf dem vertikalen Gleitstück so, dass die Glasfritte 860 ungefähr bei einer Höhe von 0 cm ist. (0 cm ist als die Höhe definiert, bei der die Oberseite der Glasfritte mit der Höhe des Fluids in dem Waagenbehälter 806 übereinstimmt.)
2. Man baut die Bestandteils der Vorrichtung wie in 15 dargestellt und wie vorstehend erläutert auf.
3. Man platziert den Behälter 806 auf der Waage 807. Man gibt den Plexiglas^®-Kasten 812 über die Waage und den Fluidbehälter, wobei man die Löcher so ausrichtet, dass das Glasröhrchen 811 durch den Kasten 812 und die Abdeckung des Waagenbehälters 806B nach unten eingeführt werden kann und beides nicht berührt.
4. Man füllt den Füllungsbehälter 805 mit Testfluid. Man dreht den Absperrhahn 810 so, dass der Füllungsbehälter 805 mit dem Glasröhrchen 811 verbunden ist, und füllt den Waagenbehälter 806.
5. Man befestigt das Tygon^®-Röhrchen 803 zwischen dem Absperrhahn 809 und der Probenanordnung 802. Man nivelliert die Glasfritte 806 und dreht den Absperrhahn 809 so, dass das Tygon^®-Röhrchen 803 mit dem Glasröhrchen 304 verbunden ist.
6. Man dreht den Absperrhahn 810 so, dass der Füllbehälter 805 mit dem Glasröhrchen 304 verbunden ist und lässt Testfluid in den Probentrichter laufen, bis der Fluidstand die Oberseite der Glasfritte 860 übersteigt. Man dreht den Probentrichter 850 um und leert das Fluid oberhalb der Glasfritte aus. Falls erforderlich, entfernt man alle Luftblasen aus dem Tygon^®-Röhrchen 803 und alle Blasen, die unter der Glasfritte 860 eingefangen sind, indem man die Luftblasen nach oben steigen und durch den Austritt des Absperrhahns 809 entweichen lässt.
7. Man nivelliert die Glasfritte 860 erneut mit einer kleinen Menge, die in den Probentrichter 850 und auf die eigentliche Oberfläche der Glasfritte passt. Man stellt die Glasfritte 860 auf null, so dass die Oberfläche des Fluids in dem Waagenbehälter 806 auf einer Höhe mit der oberen Oberfläche der Glasfritte 860 ist. Dazu passt man entweder die Flüssigkeitsmenge in dem Waagenbehälter 806 an oder stellt die Nullstellung auf dem vertikalen Gleitstück 801 ein. (Dies ergibt die Nullstellung für die Kapillarsaughöhe der Fritte. Anheben der Glasfritte aus dieser Position um 10 cm würde eine Kapillarsaughöhe von 10 cm erzeugen. Die Kapillarsaughöhe ist der vertikale Abstand zwischen der Oberfläche der Fluid in dem Waagenbehälter und der oberen Oberfläche der Fritte).
8. Man bringt Einlassanschluss 802A und Auslassanschluss 802B der Probenanordnung an dem Wärmebad 808 an. Man lässt die Temperatur der Glasfritte 860 auf 31°C ansteigen und äquilibriert für 80 Minuten.

Kapillarsorptionsverfahren

1. Nach Abschluss des Versuchsaufbaus, wie vorstehend beschrieben, vergewissert man sich, dass das Heizfluid durch den Mantel der Probenanordnung zirkuliert und dass die Temperatur der Glasfrittenplatte 860 bei 31 ± 1°C liegt.
2. Die Position der Probenanordnung 802 ist so, dass die Glasfritte 860 bei einer Kapillarsaughöhe von 200 cm ist. Man dreht die Absperrhähne 809 und 810 so, dass die Glasfritte 860 mit dem Waagenbehälter 806 verbunden ist. (Der Füllbehälter 805 wird durch den Absperrhahn 810 isoliert, und der Austritt wird durch den Absperrhahn 809 isoliert.) Man äquilibriert die Probenanordnung 802 für 30 Minuten. Der Zylinder 866, der Kolben 868 und alle erforderlichen Gewichte sollten zu dieser Zeit auch für 30 Minuten bei 31°C äquilibriert werden.
3. Man schließt die Absperrhähne 809 und 810 und bewegt die Probenanordnung 802 zu einem Punkt, an dem die Glasfritte 860 bei 100 cm Kapillarsaughöhe ist.
4. Man setzt den Teflonring 862 auf die Oberfläche der Glasfrittenplatte 860, gefolgt von dem Viton^®-O-Ring 864. Man platziert den Zylinder 866 konzentrisch auf dem Teflonring. Man gibt die Testprobe 870 konzentrisch in den Zylinder 866 auf der Oberfläche der Glasfritte 860. Man führt den Kolben 868 zusammen mit allen notwendigen Sperrgewichten in den Zylinder 866 ein.
5. An diesem Punkt zeigt die Waage den Null- oder Tarawert an.
6. Man bewegt die Probenanordnung 802 so, dass die Glasfritte 860 bei einer Kapillarsaughöhe von 200 cm ist. Man dreht die Absperrhähne 809 und 810, um die Glasfritte 860 mit dem Waagenbehälter 806 zu verbinden, und beginnt, Gewicht und Zeit zu erfassen.
7. Nach Erreichen des Gleichgewichts (wie vorstehend beschrieben bestimmt) werden der Waagenanzeigewert im Gleichgewicht (g), die Probenzeit (s) und die Kapillarsaughöhe (cm) aufgezeichnet, und die Höhe der Probenanordnung 802 wird auf die nächste Kapillarsaughöhe in dem Absorption-/Desorptionszyklus eingestellt. Der letzte Anzeigewert der Waage bei jeder Kapillarsaughöhe wird als Gleichgewichts-Waagenanzeigewert für diese Höhe genommen. Die abgelaufene Zeit zwischen dem ersten Waagenanzeigewert und dem letzten Waagenanzeigewert bei jeder angegebenen Kapillarsaughöhe ist die Probenzeit für diese Höhe. Die Kapillarsaughöhen für den abgeschlossenen Zyklus ist wie folgt (alle Höhen in cm): 200, 180, 160, 140, 120, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200.

Die Gleichgewichts-Kapillarabsorptionswerte werden von den Daten abgeleitet, die während des anfänglichen Absenkens der Kapillarsaughöhe von 200 auf 0 cm erfasst werden. Die Gleichgewichts-Kapillardebsorptionswerte werden von den Daten abgeleitet, die während des nachfolgenden Anhebens der Kapillarsaughöhe von 0 auf 200 cm erfasst werden. Der maximale Kapillarsorptionswert wird bei 0 cm Kapillarsaughöhe erfasst.
Verdampfungsrate
Selbst wenn alle vorstehend aufgeführten Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, erfolgt ein gewisser Verdampfungsverlust. Die Verdampfungsrate wird für jede neu angebrachte Glasfritte 860 gemessen.

1. Man bewegt die Probenanordnung 802 so, dass die Glasfritte 860 2 cm über null ist. Man dreht die Absperrhähne 809 und 810 so, dass die Glasfritte 860 mit dem Waagenbehälter 306 verbunden ist. Man lässt das System für 30 Minuten äquilibrieren.
2. Man schließt die Absperrhähne 809 und 810.
3. Man setzt den Teflon^®-Ring 862 auf die Oberfläche der Glasfritte 860. Man setzt den Vitron^®-O-Ring 864 auf den Teflon^®-Ring. Man platziert den vorgewärmten Zylinder 866 konzentrisch auf dem Teflon^®-Ring. Man führt den Kolben 868 in den Zylinder 866 ein.
4. Man dreht die Absperrhähne 809 und 810 so, dass die Glasfritte 860 mit dem Waagenbehälter 806 verbunden ist. Man erfasst 3,5 Stunden lang den Waagenanzeigewert und die Zeit.

Glasfrittenkorrektur
Da die Glasfrittenplatte 860 eine poröse Struktur ist, muss ihr Gleichgewichts-Kapillarsorptionswert bei jeder Kapillarsaughöhe bestimmt und von dem gemessenen Gleichgewichts-Kapillarsorptionswert subtrahiert werden, um den absoluten Gleichgewichts-Kapillarsorptionswert der Probe bei dieser Kapillarsaughöhe zu erhalten. Die Glasfrittenkorrektur sollte für jede neue verwendete Glasfritte durchgeführt werden. Man führt das Kapillarsorptionsverfahren wie vorstehend beschrieben aus, nur ohne Testprobe, um den Gleichgewichts-Waagenblindwert (g) und die Wartezeit (s) bei jeder angegebenen Kapillarsaughöhe (cm) zu erhalten.
Berechnungen
Gleichgewichts-Kapillarsorptionswert (g) bei Kapillarsaughöhe h = Tara-Waagenanzeigewert (g) – Gleichgewichts-Waagenanzeigewert (g) bei Saughöhe h (gemessen gemäß dem Abschnitt „Kapillarsorptionsverfahren” oben).
Verdampfungsrate (g/s) = (Waagenanzeigewert bei 1 h) – (Waagenanzeigewert bei 3,5 h) / 2,5 h × 3600 s/h (gemessen gemäß dem Abschnitt „Verdampfungsrate” oben)
Kapillarsorptions-Blindwert (g) bei Kapillarsaughöhe h = Tara-Waagenanzeigewert (g) – Gleichgewichts-Waagenblindwert (g) bei Saughöhe h (gemessen gemäß dem Abschnitt „Glasfrittenkorrektur” oben).
Glasfrittenkorrekturwert (g) bei Höhe h = Kapillarsorptions-Blindwert (g) – (Wartezeit (s) × Verdampfungsrate (g/s))
Gleichgewichts Kapillarsaugsorptionskapazität (CSSC):
CSSC (g/g) bei Kapillarsaughöhe h = (Gleichgewichtssorptionswert (g) – (Probenzeit (s) × Probenverdampfung (g/s) – Glasfrittenkorrekturwert (g))/Trockengewicht der Probe (g)
Die CSSC wird in Gramm absorbiertes Testfluid pro Gramm trockene Probe ausgedrückt und wird für jede Kapillarsaughöhe für Absorption und Desorption berechnet.
Der Wert der maximalen Gleichgewichts-Kapillarsorptionskapazität ist der CSSC-Wert bei 4 cm Kapillarsaughöhe.
Der mittlere Desorptionsdruck (MDP) ist die Kapillarsaughöhe, bei der das Material 50% seiner maximalen Gleichgewichts-Kapillarsorptionskapazität in der Desorptionsphase der Messung aufweist und wird in cm (Testfluid) ausgedrückt.

Claims

Einweg-Absorptionsartikel, umfassend: eine Grundeinheit (12), die eine obere Lage (18) und eine untere Lage (20) einschließt; einen im Wesentlichen cellulosefreien Absorptionskern (14), der sich zwischen der oberen Lage (18) und der unteren Lage (20) befindet und eine zum Träger weisende Seite, die zu einem Träger ausgerichtet ist, wenn der Artikel getragen wird, und eine gegenüberliegende, zur Kleidung weisende Seite aufweist; und ein Flüssigkeitsaufnahmesystem (50), das zwischen der flüssigkeitsdurchlässigen oberen Lage (18) und der zum Träger weisenden Seite des Absorptionskerns (14) angeordnet ist, wobei der Absorptionskern (14) Folgendes umfasst: erste und zweite Absorptionsschichten (60, 62), wobei die erste Absorptionsschicht (60) ein erstes Substrat (64) enthält und die zweite Absorptionsschicht (62) ein zweites Substrat (72) enthält; Polymerteilchen-Absorptionsmaterial (66, 74), das auf dem ersten und dem zweiten Substrat (64, 72) aufgebracht ist; und thermoplastisches Haftmaterial (68, 76), das das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial (66, 74) auf den ersten und zweiten Substraten (64, 72) jeweils bedeckt, wobei die erste und die zweite Absorptionsschicht (60, 62) miteinander so kombiniert sind, dass mindestens ein Teil des thermoplastischen Haftmaterials (68) der ersten Absorptionsschicht (60) mindestens einen Teil des thermoplastischen Haftmaterials (76) der zweiten Absorptionsschicht (62) berührt, das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial (66, 74) zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat (64, 72) in einem Polymerteilchen-Absorptionsmaterialbereich angeordnet ist und das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial (66, 74) im Wesentlichen kontinuierlich über den Polymerteilchen-Absorptionsmaterialbereich verteilt ist, wobei das Flüssigkeitsaufnahmesystem (50) chemisch vernetzte Cellulosefasern umfasst, wobei die chemisch vernetzten Cellulosefasern mit zwischen 0,5 Mol-% und 10,0 Mol-% eines C2- bis C₉-Polycarboxyl-Vernetzungsmittels oder mit einem Polyacrylsäure-Vernetzungsmittel vernetzt sind.
Einweg-Absorptionsartikel nach Anspruch 1, wobei das Flüssigkeitsaufnahmesystem (50) ferner eine erste Aufnahmeschicht (54) umfasst, die vernetzte Cellulosefasern enthält, und die erste Aufnahmeschicht (54) eine maximale Aufnahme von 10 g/g aufweist.
Einweg-Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Flüssigkeitsaufnahmesystem (50) ferner eine erste Aufnahmeschicht (54) umfasst, die vernetzte Cellulosefasern enthält, und die erste Aufnahmeschicht (54) einen mittleren Desorptionsdruckwert von weniger als 20,5 cm H₂O aufweist.
Einweg-Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Flüssigkeitsaufnahmesystem (50) ferner eine erste Aufnahmeschicht (54) umfasst, die vernetzte Cellulosefasern und weitere natürliche oder synthetische Polymerfasern enthält, wobei die erste Aufnahmeschicht (54) vorzugsweise ein Gesamttrockengewicht aufweist, wobei die vernetzten Cellulosefasern auf Trockengewichtsbasis in der ersten Aufnahmeschicht (54) in einer Menge von 30 Gew.-% bis 95 Gew.-% der ersten Aufnahmeschicht (54) vorhanden sind und die natürlichen oder synthetischen Polymerfasern auf Trockengewichtsbasis in der ersten Aufnahmeschicht (54) in einer Menge von 70 Gew.-% bis 5 Gew.-% der ersten Aufnahmeschicht (54) vorhanden sind.
Einweg-Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Flüssigkeitsaufnahmesystem (50) ferner eine erste Aufnahmeschicht (54) umfasst, die vernetzte Cellulosefasern enthält, und eine zweite Aufnahmeschicht (52) ein Vliesstoff ist.
Einweg-Absorptionsartikel nach Anspruch 5, wobei die zweite Aufnahmeschicht (52) zum Träger weist und die erste Aufnahmeschicht (54) zum Absorptionskern (14) weist, wenn der Artikel getragen wird.
Einweg-Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei: das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial (66, 74) auf dem ersten und dem zweiten Substrat (64, 72) in jeweiligen Muster von Inselbereichen (94) und Verbindungsbereichen (96) zwischen den Inselbereichen (94) so aufgebracht ist, dass das Polymerteilchen-Absorptionsmaterial (66, 74) diskontinuierlich auf dem ersten und dem zweiten Substrat (64, 72) verteilt ist; und die erste und die zweite Absorptionsschicht (60, 62) so miteinander kombiniert sind, das die jeweiligen Muster von Polymerteilchen-Absorptionsmaterial (66, 74) voneinander versetzt sind, wobei der Absorptionskern (14) vorzugsweise eine Länge, die sich von einem hinteren Ende zu einem vorderen Ende erstreckt, und eine Breite, die sich von einem ersten Rand zu einem zweiten Rand und senkrecht zur Länge erstreckt, aufweist und die jeweiligen Muster sowohl in einer Richtung parallel zur Länge als auch in einer Richtung parallel zur Breite voneinander versetzt sind.
Einweg-Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Absorptionskern (14) zu weniger als 10 Gew.-% Cellulosefasern, weniger als 5 Gew.-% Cellulosefasern, weniger als 1 Gew.-% Cellulosefasern, keine Cellulosefasern oder nicht mehr als eine unerhebliche Menge an Cellulosefasern enthält.