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DE3685986T2 - Doppelschichtiger kern und diesen enthaltendes produkt. - Google Patents

Doppelschichtiger kern und diesen enthaltendes produkt.

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Publication number
DE3685986T2
DE3685986T2 DE8686303702T DE3685986T DE3685986T2 DE 3685986 T2 DE3685986 T2 DE 3685986T2 DE 8686303702 T DE8686303702 T DE 8686303702T DE 3685986 T DE3685986 T DE 3685986T DE 3685986 T2 DE3685986 T2 DE 3685986T2
Authority
DE
Germany
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layer
hydrogel
fluid storage
absorbent
particles
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE8686303702T
Other languages
English (en)
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DE3685986D1 (de
Inventor
Dale Albert Gellert
Dawn Ilnicki Houghton
Paul Thomas Weisman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Procter and Gamble Co
Original Assignee
Procter and Gamble Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Application filed by Procter and Gamble Co filed Critical Procter and Gamble Co
Application granted granted Critical
Publication of DE3685986D1 publication Critical patent/DE3685986D1/de
Publication of DE3685986T2 publication Critical patent/DE3685986T2/de
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Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung bezieht sich auf absorbierende Artikel unter Verwendung sowohl hydrophilen Fasermaterials als auch getrennter Partikel von im wesentlichen wasserunlöslichem Hydrogel als Absorptionsmittel. Absorbierende Artikel dieser Art inkludieren Wegwerfwindeln, Erwachseneninkontinenzkissen, Damenbinden und dergleichen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Wasser-unlösliche Hydrogele sind polymerische Materialien, welche fähig sind, um große Quantitäten von Fluiden, wie z.B. Wasser und Körperausscheidungen, zu absorbieren, und welche weiters fähig sind, um solche absorbierte Fluide unter mäßigen Drücken zu halten. Diese Absorptionseigenschaften von wasserunlöslichen Gelen machen solche Materialien besonders nützlich zum Einbau in absorbierende Artikel wie z.B. Wegwerfwindeln. Sowohl Harper et al., im U.S.Patent Nr.3,669,103, ausgegeben am 13.Juni 1972, als auch Harmon, im U.S.Patent Nr.3,670,731, ausgegeben am 20.Juni 1972, offenbaren beispielsweise die Verwendung von Hydrogel, i.e. "hydrocolloid"-,Materialien in absorbierenden Produkten.
  • Die Effektivität von fluid-absorbierenden Hydrogelmaterialien in absorbierenden Wegwerfartikeln kann ziemlich abhängig von der Form, Position und/oder Art sein, auf welche das Hydrogelmaterial in den absorbierenden Artikel eingebaut ist. In einigen Fällen beispielsweise kann die Effektivität von Hydrogel-Fluidabsorption in absorbierenden Artikeln durch ein als 'gel-blocking' bezeichnetes Phänomen nachteilig beeinträchtigt werden. Der Ausdruck 'gel-blocking' beschreibt eine Situation, welche auftritt, wenn eine Hydrogelpartikel, Folie, Faser,- Zusammensetzung, etc. benetzt wird. Nach dem Benetzen schwillt die Oberfläche des Hydrogelmaterials und verhindert Flüssigkeitstransmission ins Innere des absorbierenden Materials. Das Benetzen des Inneren findet darauffolgend statt über einen sehr langsamen Diffusionsprozeß.
  • Praktisch bedeutet dies, daß Fluidabsorption durch den Gegenstand viel langsamer ist als Abgabe von zu absorbierendem Fluid, und ein Versagen einer Windel oder Damenbinde oder eines anderen absorbierenden Artikels kann, bevor das Hydrogelmaterial im absorbierenden Artikel voll gesättigt worden ist, leicht stattfinden.
  • Eine Anzahl von Versuchen des Stands der Technik ist gemacht worden, um die Effektivität von Hydrogelmaterialien in absorbierenden Artikeln durch Herabsetzen der gelblockierenden Tendenz zu verbessern. So offenbart beispielsweise Procter & Gamble; Europäische Patentanmeldung EP-A-122,042, veröffentlicht am 17.Oktober 1984, absorbierende Strukturen, bei welchen Hydrogelpartikel in einer im Luftstrom aufgebrachten Bahn von hydrophilen Fasern, welche zu einer bestimmten Dichte komprimiert worden sind, dispergiert sind. Mesek et al. offenbaren im U.S.Patent Nr.4,235,237, ausgegeben am 25.November 1989, ein offenes absorbierendes Netzwerk mit Partikeln von wasser-unlöslichem, wasser-quellbarem Material, welche voneinander innerhalb des Netzwerkes beabstandet sind. Mazurak et al. offenbaren im U.S.Patent Nr.4,381,782, ausgegeben am 3.Mai 1983, absorbierende faserige Strukturen, welche Mischungen von Hydrogelpartikeln und oberflächenbehandelten Füllmaterialien enthalten. Colgate Palmolive offenbart in der U.K.-Patentschrift Nr.2,132,897A, veröffentlicht am 18.Juli 1984, wegwerfbare absorbierende Artikel, welche eine Kissenzusammensetzung mit einer oder mehreren Oberflächen enthalten, welche mit absorbierendem Polymer in Mustern, welche entworfen sind, um 'gel-blocking' zu verhindern, beschichtet sind.
  • Andere Versuche nach dem Stand der Technik, um die Effektivität von Hydrogelmaterialien in absorbierenden Strukturen zu verbessern, haben besondere Anordnungen von Positionierung von Hydrogel innerhalb der absorbierenden Struktur in getrennten Bereichen, wie z.B. Schichten oder Taschen, bedingt. Die zuvor erwähnte EP-A-122,042 zum Beispiel gibt an, daß eine Hydrogel- enthaltende absorbierende Struktur als eine untere Schichte in einem wegwerfbaren absorbierenden Produkt unterhalb einer oberen Schichte, welche nur hydrophiles Fasermaterial enthält, positioniert sein kann. Mesek et al. offenbaren im U.S.Patent Nr.4,102,340, ausgegeben am 25.Juli 1978, einen absorbierenden Artikel mit einer Hydrogel-enthaltenden Watte, welche unterhalb einer verdichteten Schichte faserigen Materials positioniert ist. Elias offenbart im U.S.Patent Nr.4,381,783, ausgegeben am 3.Mai 1983, einen absorbierenden Artikel, welcher eine absorbierende Schichte inkludiert, welche Taschen einer Beigabe von Hydrogelpartikeln und getrennten "introfying" Partikeln enthält. Holtman et al. offenbaren im U.S.Patent Nr.4,333,462, ausgegeben am 8.Juni 1982, und Holtman im U.S.Patent Nr.4,333,463, ausgegeben am 8.Juni 1982, absorbierende Strukturen, welche Behälter von superabsorbierenden Partikeln,welche nahe einem Ende der Struktur am Abgabebereich des Trägers positioniert sind, enthalten. Personal Products Company offenbart in der Europäischen Patentanmeldung EP-A-108,637, veröffentlicht am 16.Mai 1984, dünne absorbierende Produkte mit einer ein Superabsorptionsmittel enthaltenden absorbierenden Schichte und einer Saugschichte. Willington offenbart in der U.K.Patentschrift Nr.1,406,615, veröffentlicht am 15.März 1973, ein absorbierendes Kissen mit einem uringelierenden Wirkstoff, welcher nur in dem Teil des Kissens, "wo er am effektivsten sein wird", eingebracht ist.
  • Ungeachtet der verschiedenen Versuche nach dem Stand der Technik, um die Wirksamkeit von Hydrogelmaterialien in absorbierenden Strukturen und Produkten zu verbessern, besteht ein ständiges Erfordernis, Hydrogel-enthaltende absorbierende Artikel anzugeben, bei welchen das Hydrogelmaterial besonders effektiv und effizient beim Ausführen seiner beabsichtigten Funktion des Haltens von abgegebenen Körperfluiden, ohne mit der Erfassung und Verteilung von Körperfluiden durch den und innerhalb des Artikels zu unterbrechen, ist.
  • Hydrogelmaterialien sind im allgemeinen signifikant teurer als leicht erhältliche hydrophile Fasermaterialien (z.B. Zellulosefasern). Dementsprechend würde es vorteilhaft sein, Artikel vorzusehen, bei welchen sowohl die Absorptionsfähigkeit des Hydrogel-enthaltenden Artikels verbessert werden kann als auch bei welchen eine gegebene Absorptionskapazität eines Artikels aufrechterhalten werden kann, während die Menge von verwendetem relativ teuren Hydrogelmaterial reduziert werden kann. Es würde ebenso vorteilhaft sein, Artikel vorzusehen, bei welchen das Fluid-speichernde Hydrogelmaterial nicht nachteilig die Fähigkeit des absorbierenden Artikels, abgegebene Körperfluide schnell aufzunehmen, beeinträchtigt. Es ist demnach ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, absorbierende Artikel anzugeben, welche besonders effektiv und effizient in ihrer Verwendung von absorbierenden Hydrogel-Materialien sind.
  • Ein anderer möglicher Vorteil, welcher durch bestimmte Hydrogelenthaltende wegwerfbare absorbierende Artikel erzielt werden kann, bezieht sich auf die Verhinderung oder Reduktion von Windelhautausschlag. Windelhautausschlag ist eine allgemeine Form von Irritation und Entzündung jener Teile einer Säuglingshaut, welche normalerweise von einer Windel bedeckt sind. Dieser Zustand wird auch als Windeldermatitis, Bindendermatitis, Bindenhautausschlag oder Einlagehautausschlag bezeichnet.
  • Es wird allgemein angenommen, daß echter "Windelhautausschlag" oder "Windeldermatitis" ein Zustand ist, welcher allgemein, in seinen einfachsten Stadien, eine berührungsirritierte Dermatitis ist. Die Irritation von einfachem Windelhautausschlag ergibt sich aus verlängertem Kontakt der Haut mit Körperausscheidung. Windeln, welche Körperausscheidung auffangen und lange Zeitperioden hindurch in Kontakt mit der Haut halten, verursachen und/oder verschlimmern demnach Windelhautausschlag.
  • Es ist nun herausgefunden worden, daß eine Hauptursache von Windelhautausschlag ein besonderer Komplex von Zuständen ist, welcher als ein Resultat von verlängertem Kontakt der Haut mit Mischungen von Fäkalien und Urin eintritt. Von der Wirkung proteolytischer und lipolytischer Fäkalenzyme, welche in solch einer Mischung vorhanden sind, wird angenommen, daß sie ein Hauptfaktor beim Hervorrufen von Hautirritation ist. Urin in Kontakt mit Enzymen aus Fäces kann ebenso zur Produktion von Ammonium führen, welches den Haut-pH anhebt. Dieses Anheben im Haut-pH beispielsweise auf Pegel von 6.0 und darüber hebt wiederum jene fäkale proteolytische und lipolytische enzymatische Aktivität an, welche Windelhautausschlag erzeugt.
  • Das vorhergehende Windelhautausschlag-Modell legt nahe, daß wirksame Windelhautausschlag-Kontrolle durch Hindern von Mischungen von Urin und Fäces am Berühren von mit Windel-versehener Haut über eine wesentliche Zeitdauer hindurch erzielt werden kann. Wegwerfwindelstrukturen nach dem Stand der Technik sind im allgemeinen nicht konzipiert worden, um ein Mischen von abgegebenem Urin und Fäces auszuschalten. Es ist demnach ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, absorbierende Artikel, wie z .B. Windeln, anzugeben, welche abgegebenen Urin und Fäces an getrennten Stellen innerhalb des absorbierenden Artikels halten und welche dadurch durch Hautkontakt mit Urin- Fäces-Michungen verursachten Windelhautausschlag verhindern, oder reduzieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung gibt einen absorbierenden Artikel, wie z.B. eine Windel oder ein Inkontinenzkissen, an, welcher zum Absorbieren von Körperfluiden auf eine besonders wirksame und effiziente Art geeignet ist und welcher auch das Auftreten von Windelhautausschlag verhindern oder reduzieren kann.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein wegwerfbarer absorbierender Artikel angegeben, welcher aufweist:
  • (a) ein flüssigkeitsdurchlässiges, langgestrecktes Stützblatt;
  • (b) ein relativ hydrophobes, flüssigkeitsdurchlässiges Deckblatt; und
  • (c) einen absorbierenden Kern, welcher zwischen dem genannten Stützblatt und dem genannten Deckblatt positioniert ist, bei welchem der genannte Kern eine untere Schichte, welche hydrophiles Fasermaterial und Partikel von im wesentlichen wasserunlöslichem Hydrogelmaterial enthält, und eine obere Schichte umfaßt, welche hauptsächlich aus hydrophilem Fasermaterial besteht und im wesentlichen frei von Partikeln von wasserunlöslichem Hydrogelmaterial ist oder eine geringe Menge davon enthält, wobei
  • (i) die genannte obere Schichte eine Fluid-Erfassungs-/ -Verteilungsschichte mit einer Dichte von 0,05 bis 0,25 g/cm³ umfaßt, und nicht mehr als 8 Gew.-% der genannten oberen Schichte an Partikeln des genannten im wesentlichen wasser-unlöslichen Hydrogelmaterials enthält; und daß
  • (ii) die genannte untere Schichte ein Fluidspeicherschichte umfaßt welche eine Dichte von 0,06 bis 0,3 g/cm³ hat und hauptsächlich aus einer im wesentlichen einheitlichen Zusammensetzung aus hydrophilem Fasermaterial und zu 9 Gew.-% bis 60 Gew.-% der genannten unteren Schichte aus Partikeln des genannten im wesentlichen wasser-unlöslichen Hydrogelmaterials besteht; wobei die genannte untere Fluidspeicherschichte eine obere Oberflächenzone hat, welche 0,25 bis 1,0 mal jene der genannten oberen Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte ist, und wobei die genannte untere Fluidspeicherschichte weiters in bezug auf das genannte Stützblatt und die genannte obere Schichte auf eine Art positioniert ist, daß mindestens 75 % des Hydrogelmaterials in der genannten unteren Schichte innerhalb des vorderen Zweidrittel-Abschnittes des genannten absorbierenden Artikels festgestellt werden und daß mindestens 55 % des Hydrogelmaterials in der genannten unteren Schichte innerhalb des vorderen Hälfteabschnittes des genannten absorbierenden Artikels festgestellt werden.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenso auf zweischichtige absorbierende Kerne, per se, von der zuvor beschriebenen Art, welche in absorbierenden Artikeln verwendet werden können.
  • Kerne der hierin in absorbierenden Artikeln verwendeten Art werden, zusätzlich zum Beistellen besonders effektiver und effizienter Verwendung von absorbierendem Hydrogel, auch weniger wahrscheinlich unter der Belastung des Tragens und Beladens zerreißen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Die Zeichnung stellt eine weggeschnittene Ansicht einer Windelstruktur mit einem zweischichtigen absorbierenden Kern dar.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung können in der Konfiguration von tragbaren Wegwerfprodukten hergestellt sein, welche fähig sind, um signifikante Mengen von Wasser und Körperausscheidungsfluiden, wie z.B. Urin, Fäces und Menses, zu absorbieren. Solche Artikel können beispielsweise in der Form von Wegwerfwindeln, Erwachseneninkontinenzkissen, Damenbinden und dgl. hergestellt sein.
  • Die absorbierenden Artikel hierin umfassen im allgemeinen drei grundsätzliche strukturelle Komponenten. Eine solche Komponente ist ein längliches flüssigkeitsundurchlässiges Stützblatt. Auf der Oberseite dieses Stützblattes ist ein absorbierender Kern angeordnet, welcher selbst zwei oder mehr getrennte Schichten umfaßt. Auf der Oberseite dieses absorbierenden Kerns ist ein relativ hydrophobes wasserdurchlässiges Deckblatt angeordnet. Das Deckblatt ist das Element des Artikels, welches am nächsten zur Haut des Träger angeordnet ist.
  • Besondersbevorzugte absorbierende Artikel dieser Erfindung sind Wegwerfwindeln. Artikel in der Form von Wegwerfwindeln sind bei Duncan und Baker, U.S.Patent Re.26,151, ausgegeben am 31.Jänner 1967; bei Duncan, U.S.Patent Nr.3,592,194, ausgegeben am 13.Juli 1971; bei Duncan und Gellert, U.S. Patent Nr.3,489,148, ausgegeben am 13.Jänner 1970, und bei Buell, U.S.Patent Nr.3,860,003, ausgegeben am 14.Jänner 1975, beschrieben.
  • Eine bevorzugte Wegwerfwindel für den Zweck dieser Erfindung weist einen absorbierenden Kern; ein Deckblatt, welches auf eine Seite des Kerns aufgelegt oder damit koextensiv ist, und ein flüssigkeitsundurchlässiges Rückenblatt auf, welches auf der dem vom Deckblatt bedeckten gegenüberliegenden Seite des Kerns aufgelegt ist oder damit koextensiv ist. Das Rückenblatt hat am bevorzugtesten eine Breite, welche größer ist als jene des Kerns, wobei dadurch Seitenrandabschnitte des Rückenblattes erzielt werden, welche sich über den Kern hinaus erstrecken. Die Windel ist vorzugsweise ineiner stundenglasförmigen Konfiguration ausgebildet.
  • Das längliche Stützblatt (oder Rückenblatt) der Artikel hierin kann beispielsweise aus einer dünnen Kunststoffolie aus Polyethylen, Polypropylen oder anderem flexiblen feuchtigkeitsabweisenden Material, welches im wesentlichen wasserundurchlässig ist, gebildet sein. Polyethylen mit einer geprägten Abgreifhöhe von annähernd 1,5 mil ist besonders bevorzugt. Für Zwecke dieser Erfindung ist das Rückenblatt länglich, wenn es in der ungefalteten, flachen Konfiguration von ungleicher Länge und Breite ist.
  • Das Deckblatt der Artikel hierin kann zum Teil oder komplett aus synthetischen Fasern, wie z.B. Polyester, Polyolefin, Rayon oder dergleichen, oder aus natürlichen Fasern, wie z.B. Baumwolle, hergestellt sein. Die Fasern sind typischerweise durch ein thermisches Bindungsverfahren oder durch einen polymerischen Binder, wie z.B. Polyacrylat, aneinander gebunden. Dieses Blatt ist im wesentlichen porös und erlaubt einem Flud, leicht in den darunterliegenden doppelschichtigen absorbierenden Kern hindurchzugehen. Das Deckblatt kann mehr oder weniger hydrophob hergestellt sein, in Abhängigkeit von der Wahl und Behandlung von in dessen Konstruktion verwendeter Faser und verwendetem Binder. Die in den Artikeln der vorliegenden Erfindung verwendeten Deckblätter sind im Vergleich mit dem absorbierenden Kern der genannten Artikel relativ hydrophob. Deckblattkonstruktion ist allgemein bei Davidson, U.S.Patent Nr.2,905,176, ausgegeben am 22. September 1959; bei Del Guercio, U.S.Patent Nr.3,063,452, ausgegeben am 13.November 1962, und bei Holliday, U.S. Patent Nr.3,113,570, ausgegeben am 10.Dezember 1963, geoffenbart.
  • Bevorzugte Deckblätter sind aus Polyester, Rayon, Rayon/Polyester-Mischungen oder Polypropylen hergestellt.
  • Ein absorbierender Kern, welcher selbst zwei oder mehr getrennte Schichten umfaßt und welcher vorzugsweise flexibel ist, ist zwischen dem länglichen Stützblatt und dem Deckblatt angeordnet, um die absorbierenden Artikel hierin zu bilden. Dieser Kern umfaßt im wesentlichen sowohl eine obere Fluid-Erfassungs-/ -Verteilungsschichte als auch eine untere Fluidspeicherschichte. Es sollte verständlich sein, daß für Zwecke diese Erfindung diese zwei Schichten sich bloß auf die obere und untere Zone des absorbierenden Kerns beziehen und nicht notwendigerweise auf Einzelschichten oder-blätter von Material beschränkt sind. Demnach können beide, die Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte und die Fluidspeicherschichte, aktuellerweise Laminate oder Kombinationen von verschiedenen Folien oder Bahnen der erforderlichen Art von Materialien, wie hiernach beschrieben, umfassen. So umfaßt, wenn hierin verwendet, der Ausdruck "Schichte" die Ausdrücke "Schichten" und "geschichtet".
  • Ein wesentliches Element des absorbierenden Kerns ist eine obere Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte, welche im wesentlichen aus hydrophilem Fasermaterial besteht. Diese Fluid- Erfassungs-/-Verteilungsschichte dient zum schnellen Sammeln und vorübergehenden Halten von abgegebenem Körperfluid. Da solches Fluid in Güssen abgegeben wird, muß die obere Erfassungs-/-Verteilungsschichte fähig sein, um schnell Fluid aufzunehmen und durch Saugen vom Punkt des anfänglichen Fluidkontaktes zu anderen Teilen der Erfassungs-/-Verteilungsschichte zu transportieren. Im Kontext der vorliegenden Erfindung sollte bemerkt werden, daß der Ausdruck "Fluidl" "Flüssigkeit" meint.
  • Verschiedene Arten von hydrophilem Fasermaterial können in der oberen Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte des Kerns verwendet werden. Jede Art von hydrophiler Faser, welche zur Verwendung in konventionellen absorbierenden Produkten geeignet ist, ist ebenso geeignet zur Verwendung in der oberen Schichte des Kerns der vorliegenden absorbierenden Artikel. Spezifische Beispiele solcher Fasern inkludieren Zellulosefasern, Rayon und Polyesterfasern. Andere Beispiele von geeigneten hydrophilen Fasern sind hydrophilisierte hydrophobe Fasern, wie z.B. oberflächenbehandelte oder Silica-behandelte thermoplastische Fasern. Ebenso sind Fasern, welche Bahnen von ausreichender Absorptionsfähigkeit nicht ergeben, um bei konventionellen absorbierenden Strukturen nützlich zu sein, aber welche gute Saugeigenschaften ergeben, zur Verwendung in der oberen Schichte des absorbierenden Kerns der vorliegenden Erfindung geeignet. Dies ist so, da es der Hauptzweck der oberen Schichte des Kerns ist, Fluid, welches durch das Deckblatt durchgegangen ist, zu erfassen und zu verteilen. Die Saugeigenschaften der Fasern in der oberen Schichte sind demnach von Hauptinteresse. Aus Gründen der Verfügbarkeit und Kosten sind Zellulosefasern, insbesondere Holzpulpefasern, besonders bevorzugt.
  • Wie angegeben ist es die Hauptfunktion der oberen Schichte des absorbierenden Kerns, durch das relativ hydrophobe wasserdurchlässige Deckblatt hindurchgehende Fluide aufzunehmen und solche Fluide zu anderen Zonen der oberen Schichte und eventuell zur Fluid-haltenden, Hydrogel-enthaltenden unteren Fluidspeicherschichte des Kerns zu leiten. Die obere Erfassungs- /-Verteilungsschichte des Kerns kann so im wesentlichen frei von Hydrogelmaterial sein. Alternativ kann die obere Erfassungs-/-Verteilungsschichte geringe Mengen von Hydrogelmaterial in Partikelform, wie hiernach beschrieben, enthalten. Demnach kann die obere Schichte beispielsweise bis zu 8 Gewichts-% und vorzugsweise nicht mehr als 6 Gewichts-% der oberen Schichte Hydrogelpartikel enthalten. In einigen Fällen kann das Vorhandensein von Hydrogelpartikeln in der Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte aktuellerweise dienen, um die Dichte der oberen Schichte innerhalb des Optimalbereiches zu halten, um Fluidverteilung zu fördern. Die spezifische Art von Hydrogel, welche gegebenenfalls in der oberen Schichte verwendet wird, muß nicht dieselbe sein wie die Hydrogelart, welche im wesentlichen in der unteren Schichte verwendet wird.
  • Die Form, Größe und der Charakter, einschließlich der Kapillarität (z.B. Dichte) der oberen Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte der Artikel hierin ist von einiger Bedeutung beim Bestimmen der Effektivität der resultierenden absorbierenden Artikel beim Absorbieren abgegebener Körperfluide. Wie angegeben ist die obere absorbierende Schichte des Kerns vorzugsweise länglich. Für Zwecke dieser Erfindung bedeutet dies, daß die obere Schichte, ähnlich wie das Stützblatt, länglich ist, wenn sie in der ungefalteten flachen Konfiguration von ungleicher Länge und Breite ist. Die obere Schichte in der ungefalteten Konfiguration kann von jeder gewünschten Form, z.B. rechteckig, trapezoid, oval, länglich oder stundenglasförmig sein. Die Form der oberen Erfassungs-/-Verteilungsschichte des Kerns wird oft die Hauptform des resultierenden asorbierenden Artikels bestimmen.
  • Die obere Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte wird im allgemeinen eine Dichte von 0,05 bis 0,25 g/cm³ aufweisen. Das Basisgewicht der oberen Schichte des absorbierenden Kerns wird typischerweise im Bereich von 0,015 bis 0,1 g/cm² liegen. Dichtewerte sind berechnet aus Basisgewicht und Schichteabgreifhöhe, gemessen an frisch ungepreßten, ungefalteten und zerlegten Windeln.
  • Abreifhöhe ist gemessen unter einer "geringen" Belastung von 10 g/cm². Dichte und Basisgewichtwerte inkludieren das Gewicht von Hydrogelpartikeln, wenn vorhanden.
  • Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird die obere Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte des Kerns stundenglasförmig sein und wird von im wesentlichen einheitlicher Dichte innerhalb des Bereichs von 0,07 bis 0,14 g/cm³ liegen. Vorzugsweise wird die obere Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte des Kerns ein Basisgewicht im Bereich von 0,03 bis 0,06 g/cm² haben.
  • Die obere Schichte des absorbierenden Kerns kann auf jede konventionelle Art, welche zum Herstellen einer Bahn aus hydrophilem Fasermaterial geeignet ist, hergestellt sein. Vorzugsweise ist die obere Schichte durch Im-Luftstrom-Aufbringen eines Stromes von Fasermaterial auf ein Gitter hergestellt, bis eine Bahn mit dem erwünschten Basisgewicht gebildet worden ist. Solch eine Bahn kann, falls erforderlich, darauffolgend verdichtet werden. Alternativ kann die obere Fluid-Erfassungs- /-Verteilungsschichte verschiedene Schichten von Bahnenmaterial umfassen oder kann z .B. ein Laminat oder Stapel von Seidenpapier aufweisen, angenommen, daß solch eine geschichtete Struktur, z.B. Laminat, von der hierzuvor festgestellten erforderlichen Dichte ist.
  • Die untere Fluidspeicherschichte des absorbierenden Kerns der Artikel hierin besteht im wesentlichen aus einer im wesentlichen einheitlichen Kombination von hydrophilem Fasermaterial und besonderen Mengen von getrennten Partikeln von im wesentlichen wasser-unlöslichem, fluidabsorbierendem Hydrogelmaterial. Die Hauptfunktion der Fluidspeicherschichte ist es, abgegebene Körperfluide von der oberen Erfassungs-/-Verteilungsschichte zu absorbieren und solches Fluid unter den Drücken, welche sich als ein Resultat der Bewegungen des Trägers ergeben, zurückzuhalten. Idealerweise wird die untere Fluidspeicherschichte die obere Schichte von einem Großteil deren erfaßter Flüssigkeitsbeladung entwässern.
  • Die hydrophilen Fasern in der unteren Fluidspeicherschichte können von derselben Art sein wie jene, welche hierin zuvor zur Verwendung in der oberen Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte beschrieben worden sind. Wie in der oberen Schichte sind Zellulosefasern, und insbesondere Holzpulpefasern und Holzpulpegewebe, bevorzugt.
  • Zusätzlich zu hydrophilem Fasermaterial enthält die untere Fluidspeicherschichte des absorbierenden Kerns der Artikel hierin auch im wesentlichen getrennte Partikel von im wesentlichen wasser-unlöslichem Hydrogelmaterial. Solche Hydrogelmaterialien sind anorganische oder organische Verbindungen, welche fähig sind, um Fluide zu absorbieren und sie unter geringen Drücken zu halten.
  • Geeignete Hydrogele können anorganische Materialien, wie z.B. Silika-Gele, oder organische Verbindungen, wie z.B. vernetzte Polymere, sein. Das Vernetzen kann kovalent, ionisch, vander Waals oder Hydrogenbindung sein. Beispiele von Hydrogelpolymeren inkludieren Polyacrylamide, Polyvinylalkohol, Ethylenmaleinsäure-Anhydrid-Copolymere, Polyvinylether, Hydroxypropylcellulose, Carboxymethylcellulose, Polyvinylmorpholinon, Polymere und Copolymere von Vinylsulfonsäure, Polyacrylate, Polyacrylamide, Polyvinylpyridin und dergleichen. Andere geeignete Hydrogele sind jene, welche bei Assarsson et al. im U.S.Patent Nr.3,901,236, ausgegeben am 26.August 1975, geoffenbart sind. Besonders bevorzugte Hydrogelpolymere zur Verwendung im absorbierenden Kern sind hydrolysierte Acrylnitril-gepfropfte Stärke, Acrylsäure-gepfropfte Stärke, Polyacrylate und Isobutylenmaleinsäure- Anhydrid-Copolymere oder Mischungen daraus.
  • Verfahren zum Herstellen von Hydrogelen sind bei Masuda et al. im U.S.Patent Nr.4,076,663, ausgegeben am 28.Februar 1978; bei Tsubakimoto et al. im U.S.Patent Nr.4,286,082, ausgegeben am 25.August 1981; und weiters in den U.S.Patenten Nr.3,734,876, Nr.3,661,815, Nr.3,670,731, Nr.3,664,343, Nr.3,783,871 und im belgischen Patent Nr.785,850 geoffenbart.
  • Hydrogelmaterial, welches gegebenenfalls in der oberen Fluid- Erfassungs-/-Verteilungsschichte gefunden wird und im wesentlichen in der unteren Fluidspeicherschichte der absorbierenden Kerne gefunden wird, wird hierin in der Form von getrennten Partikeln verwendet. Hydrogelpartikel können von jeder gewünschten Form, z.B. sphärisch oder halbsphärisch, kubisch, stangenähnlich, polyhedral, etc. sein. Formen mit einem großen Größte- Dimension/Kleinste-Dimension-Verhältnis, wie Nudeln, Flocken und Fasern, sind ebenso zur Verwendung hierin gedacht. Konglomerate von Hydrogelpartikeln können ebenso verwendet werden.
  • Obwohl von den Hydrogel-enthaltenden Schichten angenommen wird, daß sie sich gut mit Hydrogelpartikeln mit einer Partikelgröße, welche über einen breiten Bereich variiert, vertragen, können andere Erwägungen die Verwendung von sehr kleinen oder sehr großen Partikeln ausschließen. Aus Gründen industrieller Hygiene sind durchschnittliche Partikelgrößen, welche kleiner als ungefähr 30 micron sind, weniger wünschenswert. Partikel mit einer geringsten Dimension größer als 2 mm können im absorbierenden Artikel auch ein Gefühl von sandiger Beschaffenheit hervorrufen, was von einem konsumentenorientierten ästhetischen Standpunkt nicht wünschenswert ist. Weiters wird die Geschwindigkeit von Fluidabsorption durch Hydrogelpartikelgröße beeinträchtigt. Größere Partikel haben sehr stark reduzierte Absorptionsgeschwindigkeiten. Bevorzugt zur Verwendung hierin sind Hydrogelpartikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 50 micron bis 1 mm. "Partikelgröße", wenn hierin verwendet, meint den gewogenen Durchschnitt der kleinsten Dimension der individuellen Partikel.
  • Die relative Menge von hydrophilem Fasermaterial und Hydrogelpartikeln, welche in der unteren Fluidspeicherschichte der absorbierenden Kerne der Artikel hierin verwendet werden, kann am geeignetsten im Terminus eines Gewichtsprozent-Gehalts der unteren Schichte ausgedrückt werden. Die untere Fluidspeicherschichte der absorbierenden Kerne hierin muß 9 Gew.-% bis 60 Gew.-%,vorzugsweise 15 Gew.-% bis 40 Gew.-%, der unteren Schichte Hydrogelmaterial enthalten. Diese Konzentration von Hydrogelmaterial kann auch in Worten eines Gewichtsverhältnisses von Hydrogel zu Faser ausgedrückt werden. Diese Verhältnisse können im Bereich von 9 : 91 bis 60 : 40 liegen. Für die meisten kommerziell erhältlichen Hydrogele ist das optimale Hydrogel/Faser-Verhältnis im Bereich von 9 : 91 bis 50 : 50. Gestützt auf eine Kosten-/Nutzenanalyse sind Hydrogel/Faser-Verhältnisse von 20 : 80 bis 33 : 67 zur Verwendung in der unteren Fluidspeicherschichte bevorzugt.
  • Die Dichte der Hydrogel-enthaltenden unteren Fluidspeicherschichte des absorbierenden Kerns kann von einiger Bedeutung beim Bestimmen der Absorptionseigenschaften des resultierenden absorbierenden Artikels sein. Die Dichte der unteren Fluidspeicherschichte wird im allgemeinen im Bereich von 0,06 bis 0,3 g/cm³, und bevorzugter innerhalb des Bereichs von 0,09 bis 0,18 g/cm³, liegen. Typischerweise kann das Basisgewicht der unteren Fluidspeicherschichte im Bereich von 0,02 bis 0,12g/cm² liegen. Wie bei der oberen Schichte sind Dichtewerte für die untere Schichte vom Basisgewicht und der Schichtabgreifhöhe, gemessen an frisch ungepreßten, ungefalteten und zerlegten Artikeln, berechnet. Abgreifhöhe ist unter einer mäßigen Belastung von 10 g/cm² gemessen. Dichte und Basisgewichtwerte inkludieren das Gewicht der Hydrogelpartikel.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die untere Fluidspeicherschichte eine innige Mischung von hydrophilem Fasermaterial und Hydrogelpartikeln umfassen, wobei die Hydrogelpartikel vorzugsweise im wesentlichen einheitlich über eine hydrophile Fasermatrix verteilt sind. Untere Fluidspeicherschichten des absorbierenden Kerns dieser Art können durch Im-Luftstrom-Aufbringen einer trockenen Mischung von hydrophilen Fasern und Hydrogelpartikeln und Verdichten der resultierenden Bahn gebildet werden. Solch ein Verfahren ist vollständiger bei Procter & Gamble, Europäisches Patent Publikations-Nr.EP-A-122 042, veröffentlicht am 17.Oktober 1984, beschrieben. Wie in dieser Literaturstelle angegeben, umfassen die durch dieses Verfahren zur Verwendung als die untere Fluidspeicherschichte gebildeten Bahnen im wesentlichen ungebundene Fasern und haben einen Feuchtigkeitsgehalt von 10 % oder weniger.
  • Alternativ kann die im wesentlichen einheitliche Kombination von hydrophilem Fasermaterial und Hydrogelpartikeln, welche als die Fludspeicherschichte des Kerns verwendet wird, ein Laminat aus mindestens zwei Schichten von dispergierten Hydrogelpartikeln, umhüllt mit und getrennt durch Blätter von hydrophilem Fasermaterial, wie z.B. Seidenpapier, enthalten. Solch eine Laminatstruktur ist vollständiger in der EP-A-146 190 beschrieben.
  • Es ist herausgefunden worden, daß die Hydrogel-enthaltende untere Fluidspeicherschichte des absorbierenden Kerns nicht so groß wie die obere Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte des Kerns sein muß und in der Tat eine obere Oberflächenzone (in der ungefalteten Konfiguration) haben kann, welche im wesentlichen kleiner als die obere Oberflächenzone (ungefaltet) der oberen Schichte des absorbierenden Kerns ist. Allgemein wird die obere Oberflächenzone der unteren Fluidspeicherschichte im Bereich von 0,25 bis 1 mal von jener der oberen Erfassungs-/ -Verteilungsschichte liegen. Bevorzugter wird die obere Oberflächenzone der unteren Schichte nur 0,25 bis 0,75, und am bevorzugtesten 0,3 bis 0,5 jene der oberen Schichte sein.
  • In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung muß die untere Fluidspeicherschichte des absorbierenden Kerns in einer spezifischen Positionsbeziehung in bezug auf das Stützblatt und/oder die obere Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte im absorbierenden Artikel sein. Insbesondere muß die Hydrogel-enthaltende untere Fluidspeicherschichte des Kerns im allgemeinen gegen die Vorderseite des absorbierenden Artikels positioniert sein, sodaß Hydrogel sehr wirksam angeordnet ist, um abgegebenes Körperfluid von der oberen Erfassungs-/Verteilungsschichte zu entwässern und zu halten.
  • Für Zwecke der vorliegenden Erfindung bedeutet die Vorderseite der absorbierenden Artikel hierin das Ende des absorbierenden Artikels, welches gedacht ist, um an der Vorderseite des Trägers angeordnet zu werden. Demnach soll die untere Fluidspeicherschichte in der Nachbarschaft des Punktes der Abgabe von Körperfluiden angeordnet sein.
  • Die allgemein nach vor gerichtete Positionierung der unteren Hydrogel-enthaltenden Fluidspeicherschichte kann definiert werden durch Spezifizierung des Prozentgehaltes des Gesamthydrogels der unteren Schichte, welches entlang der Länge des absorbierenden Artikels von bestimmten Punkten nach vor gefunden wird. Demnach ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die untere Hydrogel-enthaltende Fluidspeicherschichte in bezug auf das obere längliche Stützblatt und/oder die Erfassungs-/Verteilungsschichte so angeordnet, daß (1) mindestens 75 % des Gesamthydrogels in der unteren Fluidspeicherschichte innerhalb des vorderen Zweidrittel-Abschnitts des absorbierenden Artikels gefunden wird und (2) mindestens 55 % des Gesamthydrogels in der unteren Fluidspeicherschichte innerhalb des vorderen Hälfte- Abschnitts des absorbierenden Artikels gefunden wird.
  • Bevorzugter ist die untere Fluidspeicherschichte des Kerns in bezug auf das längliche Stützblatt und/oder die obere Erfassungs-/-Verteilungsschichte so angeordnet, daß mindestens 90 % des Gesamthydrogels in der unteren Schichte im vorderen Zweidrittel-Abschnitt gefunden werden und mindestens 60 % des Gesamthydrogels in der unteren Schichte im vorderen Hälfteabschnitt des absorbierenden Artikels gefunden werden. Wie angegeben, können für Zwecke der vorliegenden Erfindung "Abschnitte" des absorbierenden Artikels unter Bezugnahme auf die oberen Oberflächenzonen des ungefalteten absorbierenden Artikels definiert werden, welche vor einem gegebenen Punkt auf der Linie gefunden werden, welche die Länge des absorbierenden Artikels definiert.
  • Für Zwecke der Bestimmung solch unterer Schichtpositionierung wird die Länge des absorbierenden Artikels als die normal längste Längendimension des länglichen Stützblattes des Artikels angenommen werden. Diese normale längste Dimension des länglichen Stützblatts kann definiert werden unter Bezugnahme auf den Artikel, wie er an den Träger angelegt wird. Beim Tragen werden die gegenüberliegenden Enden des Stützblatts aneinander befestigt, sodaß diese aneinandergefügten Enden einen Kreis um die Taille des Trägers bilden. Die normale Länge des Stützblatts wird demnach die Länge der Linie sein, welche durch das Stützblatt von a) dem Punkt am Rand des Stützblatts an der Mitte der hinteren Taille des Trägers, durch den Schritt, zu b) dem Punkt am gegenüberliegenden Rand des Stützblattss an der Mitte der vorderen Taille des Trägers läuft.
  • Im normalen Fall, bei welchem die obere Schichte des absorbierenden Kerns im allgemeinen die Form des absorbierenden Artikels definiert,wird sich die längste Längendimension der oberen Schichte des Kerns an die normale Länge des länglichen Stützblatts des Artikels annähern. In solchen Fällen kann die Positionierung der unteren Hydrogel-enthaltenden Fluidspeicherschichte ebenso definiert werden mit Bezugnahme auf ihre Anordnung gegen den vorderen Abschnitt der länglichen oberen Fluid- Erfassungs-/-Verteilungsschichte. Bei einigen Anwendungen (z.B. Erwachseneninkontinenzartikeln), bei welchen Massereduktion oder Minimalkosten wesentlich sind, würde die obere Fluid- Erfassungs-/-Verteilungsschichte nicht an der allgemeinen Form der Windel oder Inkontinenzstruktur teilhaben. Vielmehr würde die obere Schichte im allgemeinen angeordnet sein, um nur den Genitalbereich des Trägers zu bedecken, und könnte in diesem Fall annähernd dieselbe obere Oberflächenzone wie die untere Fluidspeicherschichte haben. In diesem Fall würden sowohl die obere Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte und die koextensive untere Fluidspeicherschichte gegen die Vorderseite des Artikels, wie durch das Stützblatt definiert, angeordnet sein, sodaß der erforderliche Prozentgehalt des Hydrogels der unteren Schichte in den jeweiligen vorderen Zweidrittel- und Hälfte- Abschnitten des Artikels gefunden werden.
  • Die untere Fluidspeicherschichte des absorbierenden Kerns kann von jeder gewünschten Form, welche mit komfortablem Sitz kompatibel ist, einschließlich, z.B. kreisförmiger, rechteckiger, trapezoider oder länglicher, beispielsweise stundenglasförmiger, hundeknochenförmiger oder ovaler Form, sein. Diese untere Fluidspeicherschichte muß nicht physisch getrennt sein von der oberen Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte und kann einfach eine Zone von hoher Hydrogelkonzentration in einer fortlaufenden Bahn von Fasermaterial bilden. Bevorzugter wird jedoch die untere Fluidspeicherschichte des absorbierenden Kerns eine getrennte Bahn umfassen, welche als ein Einsatz, welcher unterhalb einer größeren länglichen oberen Erfassungs--/Verteilungsschichte angeordnet ist, verwendet werden kann. Falls erwünscht kann solch ein Einsatz in eine Umhüllungsbahn mit hoher Naßfestigkeit, wie z.B. Seidenpapier, oder ein synthetisches feinporiges, z.B. nicht gewebtes, Material, eingehüllt sein, um die Möglichkeit für Hydrogelpartikel, aus der Einsatzschichte auszutreten, zu minimieren. Ein anderes Ziel von solch einer Umhüllung ist es, beim Gebrauch die Unversehrtheit des zweischichtigen Kerns wesentlich anzuheben. Solch eine Bahn kann in der Praxis an die untere Fluidspeichereinsatzschichte geleimt sein. Geeignete Mittel zum Ausführen dieses leimenden Arbeitsganges inkludieren das Leimsprühverfahren, welches bei Minetola und Tucker im U.S. Patent Nr.4,573,586, ausgegeben am 4.März 1986, beschrieben ist.
  • Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen wird die untere Fluidspeicherschichte des absorbierenden Kerns länglich sein. Bei besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen wird ein länglicher Einsatz umhüllt mit sprühgeleimtem Seidenpapier verwendet werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines absorbierenden Artikels entsprechend der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Wegwerfwindel wie jene, die in der Zeichnung gezeigt ist. Diese Zeichnung zeigt eine stundenglasförmige Windelstruktur, welche ein flüssigkeitsundurchlässiges längliches Stützblatt 101 und ein hydrophobes wasserdurchlässiges Deckblatt 102 aufweist. Der absorbierende Kern der Struktur umfaßt zwei getrennte Schichten, i.e. eine obere, stundenglasförmige Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte 103 und eine kleinere, untere, ovale Fluidspeichereinsatzschichte 104. Die obere Schichte 103 umfaßt eine Bahn aus im Luftstrom aufgebrachten Zellulosefasern. Die untere ovale Einsatzschichte 104 umfaßt auch eine Bahn von Zellulosefasern und enthält gesonderte Partikel 105 wasser-unlöslichen Hydrogels, welches über diese untere ovale Einsatzschichte hin verteilt ist. Die untere ovale Einsatzschichte 104 ist unterhalb der oberen Schichte 103 gegen die Vorderseite der Windel angeordnet. Auf diese Art werden mindestens 90 % des Hydrogelmaterials 105 in der unteren Einsatzschichte 104 unterhalb des vorderen Zweidrittel-Abschnitts der oberen Schichte 103 gefunden und mindestens 60 % dieses Hydrogelmaterials 105 werden unterhalb des vorderen Hälfte-Abschnitts der oberen Schichte 103 gefunden.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf wegwerfbare zweischichtige absorbierende Kerne per se, welche z.B. an semi-wegwerfbaren, wieder verwendbaren Stützblättern entfernbar befestigt sein können. Solche Kerne sind im wesentlichen dieselben wie jene, die hierin zuvor zur Verwendung bei wegwerfbaren absorbierenden Artikeln dieser Erfindung beschrieben worden sind. Jedoch muß die Positionierung des Hydrogels in der unteren Fluidspeicherschichte solcher Kerne per se definiert werden mit Bezugnahme auf die vorderen Zweidrittel- und Hälfte-Abschnitte der länglichen oberen Fluid- Erfassungs-/-Verteilungsschichte des Kerns. Demnach verwenden die wegwerfbaren Kerne per se eine untere Fluidspeicherschichte, welche insbesondere in bezug auf die obere Fluid-Erfassungs-/- Verteilungsschichte angeordnet ist, oder welche nicht-einheitliche Hydrogelverteilung darin hat, sodaß mindestens ungefähr 75 % des Hydrogels der unteren Schichte im vorderen Zweidrittel- Abschnitt des länglichen Kerns, wie durch die Länge der oberen Schichte definiert wird, gefunden werden, und mindestens ungefähr 55 % des Hydrogels der unteren Schichte im vorderen Hälfte-Abschnitt des Kerns, wie durch die Länge der länglichen oberen Schichte definiert wird, gefunden werden.
  • Solche wegwerfbaren Kerne per se sind vorzugsweise obenauf mit flüssigkeitsdurchlässigem Deckblattmaterial, z.B. Seidenpapier, oder nicht gewebtes Material, wie zuvor hierin beschrieben, umhüllt oder mindestens bedeckt.
  • Die absorbierenden Artikel und absorbierenden Kerne der vorliegenden Erfindung mit ihren getrennten besonders angeordneten Zonen, welche Fasermaterial und Hydrogelmaterial in besonderen Mengen enthalten, sind weiters durch die folgenden Ausführungsbeispiele illustriert:
  • BEISPIEL I
  • Eine Wegwerfwindel mit zweischichtigem Kern ist unter Verwendung eines thermisch gebundenen Polypropylen-Deckblatts, eines stundenglasförmigen Hauptkerns, welcher unterhalb des Deckblatts positioniert ist, eines ovalen Einsatzes, welcher unterhalb des stundenglasförmigen Kerns positioniert ist, und eines Fluidundurchlässigen Polyethylen-Stützblatts unterhalb der Stundenglas- und der Einsatz-Kernschichten vorbereitet. Der stundenglasförmige Hauptkern umfaßt eine größere Menge an Zellulose- Holzpulpefasern und eine kleinere Menge an getrennten Partikeln eines Stärkeacrylat-Hydrogelmaterials. Die ovale Einsatzschichte umfaßt eine im Luftstrom aufgebrachte Mischung von Zellulose- Holzpulpefasern und getrennten Partikeln desselben Stärkeacrylat- Hydrogelmaterials, welches in einer signifikant höheren Konzentration als in der stundenglasförmigen Schichte vorliegt. Der ovale Einsatz ist gegen die Vorderseite des Stundenglases positioniert, sodaß 90 % des Hydrogelmaterials in der Einsatzschichte innerhalb des vorderen Zweidrittel-Abschnitts der Wegwerfwindel gefunden werden und sodaß ungefähr 60 % des Hydrogels im Einsatz in der vorderen Hälfte der Wegwerfwindel gefunden werden.
  • Die zwei Schichten des absorbierenden Kerns der Windel dieses Beispiels I sind vollständiger in Tabelle I beschrieben. TABELLE I Stundenglas: Dichte Basisgewicht Fläche % Hyrogel -% vom Stundenglas Einsatz Gesamthydrogelgehalt: -% des Gesamtkerns. * Das Hydrogel ist Sanwet IM-1000, ein Stärkeacrylat-Material, welches von Sanyo Chemical Industries, Inc. auf den Markt gebracht wird.
  • BEISPIEL II
  • Eine andere wegwerfbare Windel mit zweischichtigem Kern wird vorbereitet, welche in der Konstruktion ähnlich wie die Windel von Beispiel I ist. Bei diesem Beispiel II-Gegenstand enthält die stundenglasförmige obere Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte des absorbierenden Kerns überhaupt kein Hydrogelmaterial, sodaß alles Hydrogel in der Windel in der kleineren ovalen Einsatzschichte gefunden wird. Wiederum ist der Einsatz unter der stundenglasförmigen oberen Schichte gegen die Vorderseite der Windel positioniert, sodaß 100 % des Hydrogelmaterials in der ovalen Einsatzschichte im vorderen Zweidrittel-Abschnitt der Windel gefunden werden und sodaß ungefähr 60 % des Hydrogelmaterials im ovalen Einsatz in der vorderen Hälfte der Windel gefunden werden.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die ovale Einsatzschichte mit sprühgeleimtem Seidenpapier mit hoher Naßfestigkeit umhüllt, um Hydrogelpartikel am Austreten vom ovalen Einsatzkern zu anderen Teilen der Windel zu hindern. Die Wegwerfwindel dieses Beispiels ist vollständiger in Tabelle II beschrieben. TABELLE II Stundenglas: Abmessungen Fläche Dichte Basisgewicht Einsatz: Hydrogelgehalt* (-% vom Einsatz) * Das Hydrogel ist Sanwet IM-1000, welches von Sanyo Chemical Industries, Inc. auf den Markt gebracht wird.
  • BEISPIEL III
  • Die Fluidhaltewirksamkeit von Windeln, wie sie beim Beispiel I beschrieben sind, wird mittels einer Ausrinnuntersuchung bestimmt. Bei einer solchen Ausrinnuntersuchung werden tatsächlich Windeln von Kleinkindern getragen. Den Kleinkindern wird erlaubt, an einer Kindergarten-ähnlichen Ort während des Tests zu spielen. Die Windeln werden an den Kleinkindern gelassen, bis ein Ausrinnen auftritt. Um den Test zu beschleunigen, werden aliquote Anteile von synthetischem Urin in vorherbestimten Mengen hinzugefügt. Die Resultate der Ausrinntests werden mit Ausdrücken von durchschnittlicher Fluidkapazität der Windel bei Versagen ausgedrückt. In der Annahme, daß der Zellulosefaser- Abschnitt des Windelkerns 4,0 g bis 4,5 g Fluid pro Gramm Faser halten wird, ist es möglich, eine annähernde gesamte wirksame Hydrogelkapazität mit Ausdrücken von Gramm Fluid, welches pro Gramm Hydrogel unter simulierten Verwendungsbestimmungen gehalten wird, zu berechnen.
  • Die beim Aüsrinnversuch getesteten Windeln waren von der Art der Windeln von Beispiel I - , mit einem stundenglasförmigen absorbierenden Hauptkern und einem ovalen Einsatzkern, welcher unterhalb des stundenglasförmigen Kerns positioniert und gegen die Vorderseite der Windel angeordnet ist. Dichte, Basisgewicht und Oberflächenzone dieser zwei Kerne sind wie in Tabelle I gezeigt. Die Menge von Hydrogel im stundenglasförmigen Kern und im Einsatz wird daraufhin, wie in Tabelle III erläutert, variiert. TABELLE III Windel Nr. % Hydrogel im Stundenglas % Hydrogel im Einsatz Gesamthydrogelgehalt % Ergebnisse Kapazität der Einrichtung bei Windelversagen (g) Gesamte wirksame Hydrogelkapazität (g/g)
  • Die Daten der Tabelle III geben an, daß durch Anordnen der meisten Hydrogelpartikel in einem nach vorne positionierten Einsatzkern wirksame Hydrogelkapazität angehoben werden kann. Weiters ist ersichtlich, daß für alle diese Windelausführungen die Windelkapazität nicht signifikant unterschiedlich ist, sogar obwohl Windein 3, 4 , 5 und 6 mit dem meisten Hydrogel im Einsatz eine geringere Gesamtmenge von Hydrogel verwenden.
  • BEISPIEL IV
  • Die Windel von Beispiel II mit keinem Hydrogel in der oberen Hauptschichte ist auch in einem Ausrinnversuch getestet worden. Die Ausführung der Windel von Beispiel II wurde verglichen mit jener einer ähnlichen Windel mit zweischichtigem Kern, mit Hydrogel einheitlich über sowohl einen stundenglasförmigen Hauptkern als auch einen kleineren ovalen Einsatz verteilt, welcher unterhalb des stundenglasförmigen Hauptkerns angeordnet ist. Wieder wurden Messungen für die Gesamtwindelkapazität bei Versagen und die Hydrogelwirksamkeit mit Worten von pro Gramm Hydrogel gehaltenem Fluid bestimmt. Ebenso wurde das Ausmaß an Fluidsaugen bestimmt, welches in der oberen stundenglasförmigen Hauptkernschichte auftritt.
  • Die getesteten Windeln, die Ausrinnversuch-und Saugresultate sind in Tabelle IV gezeigt. TABELLE IV Windelart Hydrogel nur im Einsatz Einheitliche Hydrogel-Verteilung Cellulosefaser Hydrogel Gewebe Durchschnittliche Gesamturinbelastung (g) Durchschnittliche Hydrogelwirksamkeit (g/g) Durchschnittliche Länge des trockenen Kerns an der Rückseite (cm)
  • Die Daten der Tabelle IV demonstrieren die verbesserte Effizienz von Hydrogel-Fluidabsorptionsdurchführung, welche durch Anordnen des Hydrogels ausschließlich in einer besonderen Art von kleinerem Einsatzkern, welcher gegen die Vorderseite der Windel positioniert ist, ausgeführt werden kann. Die Daten der Tabelle IV demonstrieren auch, daß der Hydrogel-freie stundenglasförmige Kern tendiert, bessere saugende Wirkung als ein Hydrogel-enthaltendes Stundenglas zu erzielen. Jedoch sollte festgestellt werden, daß sogar obwohl in Windeln dieser Erfindung Urin weiter zur Rückseite des stundenglasförmigen Kerns saugt, es doch im wesentlichen kein Wieder-Benetzen der Haut durch das Deckblatt am Rückenabschnitt der Windel gibt. Das ist so, da Urinbelastung an der Rückseite des Stundenglases, verglichen mit Urinbelastung im Einsatz, relativ klein ist.
  • Die Windeln von Beispiel I und II sind in der Tat besonders wirksam im Einfangen abgegebenen Urins und Halten solchen Urins in der Hydrogel-enthaltenden unteren Fluidspeicherschichte der Windel. Es gibt demnach im wesentlichen keinen Kontakt der mit Windel versehenen Haut mit Mischungen von Urin und Fäces. Solche Trennung von Urin und Fäces in verschiedene Regionen der Windel kann einen signifikanten Hauptkonditionsvorteil mit Ausdrücken von Verhinderung oder Reduktion des Auftretens von Windelhautausschlag ergeben.
  • BEISPIELE V - IX
  • Verschiedene Windelausführungen mit zweischichtigem Kern, ähnlich jener von Beispiel II, werden vorbereitet und im Vergleich mit einer Kontrollwindel mit einheitlich im einem einzigen stundenglasförmigen Kern verteilten Hydrogel getestet. Die Windeln mit doppelschichtigem Kern haben alle eine obere stundenglasförmige Erfassungs-/-Verteilungsschichte welche annähernd 38,7 cm lang x 25,4 cm breit (625,5 cm² in der Fläche) ist, und eine gewebeumhüllte längliche, untere Fluidspeichereinsatzschichte, welche annähernd 25,4 cm lang x 11,4 cm breit (270,9 cm² in der Fläche) ist. Die Mengen von Zellulosefaser und Hydrogel in jeder Schichte sind variiert, aber in allen Fällen ist die untere Fluidspeichereinsatzschichte gegen die Vorderseite der Windel positioniert, sodaß mindestens ungefähr 90% des Hydrogelmaterials im Einsatz im vorderen Zweidrittel-Abschnitt der Windel gefunden werden und mindestens ungefähr 60 % des Hydrogels im Einsatz in der vorderen Hälfte der Windel gefunden werden. Die Kontrollwindel hat einen einzigen Gewebe-umhüllten stundenglasförmigen Kern, welcher annähernd 38,7 cm lang x 21, 6 cm breit (614,2 cm²in der Fläche) ist.
  • Alle diese Windein sind detaillierter in Tabelle V beschrieben. Tabelle V umfaßt ebenso eine Angabe der Relativkosten der Materialien, welche in den Kernen der Windeln mit doppelschichtigem Kern verwendet werden, gegenüber den Kosten von Materialien, welche im Kern der Windeln mit einem einzigen Kern verwendet werden. TABELLE V Beispiel Nr. Kernart Kontrolle Einheitliche Einzelschichte Absorbierende Materialien Cellulosefaser(g) Hydrogel* (g) Prozent Hydrogel in Cellulose (%) Gewebe (g) Basisgewicht im Schritt (g/cm²) Dichte im Schritt (g/cm³) Relative Kosten des absorbierenden Kerns (%) (obere/untere) * Das Hydrogel ist Sanwet IM-1000, welches von Sanyo Chemical Industries, Inc. auf den Markt gebracht wird. D/L = Zwei Schichten
  • Die Windeln mit einschichtigem Kern und mit doppelschichtigem Kern von Tabelle V werden auf zwei Arten von Ausrinnstudien getestet. Ein solcher Versuch ist von derselben allgemeinen Art, welche bei Beispiel III hierin zuvor beschrieben worden ist. Zusätzlich zum Beistellen der gesamten durchschnittlichen Urinbelastung bei Versagen und der wirksamen durchschnittlichen Hydrogelbelastung ergibt solch ein Versuch ebenso Messungen von verschiedenen zusätzlichen Windelausführungsparametern. Beispielsweise kann durch sorgfältiges visuelles Überprüfen und durch Zerschneiden der Windel am Ende der Tragperiode bestimmt werden, ob der Windelkern zusammenhielt und nicht unter den Belastungen des Tragens und Beladens zerriß. Es ist ebenso möglich, den Prozentgehalt von Urin, welcher durch jede Schichte der Windel gehalten worden ist, z.B. Prozentgehalt von in der Fluidspeicherschichte gehaltenem Urin, zu bestimmen. Schließlich ist es möglich, das Ausmaß des Saugens, welches durch die Erfassungs--/Verteilungsschichte erzielt wird, durch Messen, wie weit zurück die Erfassungs-/-Verteilungsschichte benäßt worden ist, zu bestimmen.
  • Bei einer zweiten Art von Ausrinnversuch werden Windeln durch Kleinkinder zu Hause unter aktuellen Verwendungskonditionen getragen. Die Mütter wiegen die Testwindeln zur Zeit des Entfernens und beobachten und berichten das Ausmaß, bis zu welchem Ausrinnen eingetreten ist. Auf diese Art ist es möglich, den Prozentgehalt der Windeln im Versuch zu berechnen, welche bei gegebenen Belastungspegeln ausfallen.
  • Resultate aus diesen zwei Arten von Ausrinnstudien sind in Tabelle VI angegeben. Die Daten der Tabelle VI stellen einen Durchschnitt von verschiedenen Tests dar. Nicht alle Arten von Ausrinndaten sind für jede getestete Windelart verfügbar. TABELLE VI Beispiel Nr. Kernart Kontrolle Einheitliche Einzelschichte Durchführungsbewertung 1) Ausrinnuntersuchung - Durchnittliche Gesamturinbelastung (g) - Durchschnittliche Hydrogelbelastung (g/g) - % Urin, gehalten im unteren Kern (%) - Durchschnittliche Länge des trockenen Kerns an der Rückseite (cm) - % Reduktion im Windel-Kernreißen gegen Boden (Gesteigerte Gebrauchsbedingungen) (%) 2) Prozentausrinnen beim Heimtest (Verwendung über die Nacht) - % von Windeln, welche bei Bellastungen bis zu 150 g Urin (%) versagten - % von Windeln, welche bei Bellastungen bis zu 300 g Urin (%) versagten N/A = nicht verfügbar D/L = zwei Schichten
  • Die Daten der Tabelle VI illustrieren, daß es eine Anzahl von wichtigen Vorteilen gibt, welche durch die Windelkonstruktionen erzielt werden, welche die zweischichtige Kernkonfiguration dieser Erfindung verwenden. An erster Stelle ist ersichtlich, daß das Hydrogel viel effizienter genutzt wird, wie am besten durch die verbesserten Hydrogelbeladungswerte im Vergleich mit der Kontrolle angegeben ist. Weiters enthält die Speicherschichte das meiste Fluid (z.B. 70 - 80 %), sogar obwohl sie weniger als die Hälfte des absorbierenden Gewichtes ergibt. Dies ist wünschenswert, da in dieser Schichte gespeichertes Fluid widerstandsfähiger gegenüber Freigeben auf Druck hin ist. Demnach minimieren die Windeln der vorliegenden Erfindung die Freigabe von Fluid zurück durch das Deckblatt, wobei dadurch die Haut des Säuglings trockener gehalten wird. Es sollte ebenso bemerkt werden, daß dadurch, daß der Hauptteil des Fluids in der Fluidspeicherschichte, welche gegen die Vorderseite der Windel positioniert ist, gehalten wird, es eine signifikant reduzierte Tendenz für Urin gibt, sich mit Fäces an der Rückseite der Windel im Kontakt mit der Haut des Trägers zu mischen.
  • Die Daten der Tabelle VI demonstrieren ebenso, daß Saugen in den doppelschichtigen Kernprodukten viel effizienter ist, wie durch die viel kleinere trockene Zone an der Rückseite der Erfassungs-/-Verteilungsschichte des Kerns gezeigt ist. Weiters ist ersichtlich, daß die doppelschichtige Kernstruktur verbesserten Widerstand gegenüber Zerreißen aufweist, wie durch die Prozentreduktion im Windelzerreißen gegenüber dem Ausgangsprodukt mit nicht geschichtetem Kern gezeigt ist.
  • Schließlich zeigen die Daten der Tabelle VI, daß bei ähnlichen Relativkosten von Kernmaterial höhere Windelkapazität erhalten werden kann, oder alternativ, daß annähernd gleiche Windelkapazität für 20 - 30 % weniger Kosten im Vergleich mit Strukturen mit einem einzigen einheitlichen Kern, zufolge der effizienteren Verwendung und Anordnung des Hydrogelmaterials, hergestellt werden kann. Sogar, wenn die Produkte mit doppelschichtigem Kern konzipiert sind, um in einem Ausrinnversuch-Kontext eine homogenen Kernprodukten gleiche Kapazität aufzuweisen, wird das Modell mit Doppelschichte beim Heimgebrauch weniger Ausrinnen aufweisen, da seine Wirksamkeit sowohl verläßlicher wie effizienter ist. Solche höhere Verläßlichkeit ist am besten durch die niedereren Ausrinnprozentgehalte bei Heimtesten unter Verwendung bei Über-Nacht-Belastung illustriert.

Claims (12)

1. Ein wegwerfbarer absorbierender Artikel, welcher umfaßt:
(a) ein flüssigkeitsundurchlässiges, langgestrecktes Stützblatt;
(b) ein relativ hydrophobes, flüssigkeitsdurchlässiges Deckblatt; und
(c) einen absorbierenden Kern, welcher zwischen dem genannten Stützblatt und dem genannten Deckblatt positioniert ist, bei welchem der genannte Kern eine untere Schichte, welche hydrophiles Fasermaterial und Partikel von im wesentlichen wasserunlöslichem Hydrogelmaterial enthält, und eine obere Schichte umfaßt, welche hauptsächlich aus hydrophilem Fasermaterial besteht und im wesentlichen frei von Partikeln von wasserunlöslichem Hydrogelmaterial ist oder eine geringe Menge davon enthält, wobei (i) die genannte obere Schichte eine Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte mit einer Dichte von 0,05 bis 0,25 g/cm³ umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schichte nicht mehr als 8 Gew.-% der genannten oberen Schichte an Partikeln des genannten im wesentlichen wasserunlöslichen Hydrogelmaterials enthält; und daß (ii) die genannte untere Schichte eine Fluidspeicherschichte umfaßt, welche eine Dichte von 0,06 bis 0,3 g/cm³ hat und hauptsächlich aus einer im wesentlichen einheitlichen Zusammensetzung aus hydrophilem Fasermaterial und zu 9 Gew.-% bis 60 Gew.-% der genannten unteren Schichte aus Partikeln des genannten im wesentlichen wasserunlöslichen Hydrogelmaterials besteht, wobei die genannte untere Fluidspeicherschichte eine obere Oberflächenzone hat, welche 0,25 bis 1,0 mal jene der genannten oberen Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte ist, und wobei die genannte untere Fluidspeicherschichte in bezug auf das genannte Stützblatt und die genannte obere Schichte auf eine Art positioniert ist, daß mindestens 75 % des Hydrogelmaterials in der genannten unteren Schichte innerhalb des vorderen Zweidrittel-Abschnittes des genannten absorbierenden Artikels festgestellt werden und daß mindestens 55 % des Hydrogelmaterials in der genannten unteren Schichte innerhalb des vorderen Hälfte-Abschnittes des genannten absorbierenden Artikels festgestellt werden.
2. Ein Artikel nach Anspruch 1, bei welchem
(a) die obere Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte langgestreckt ist und eine Dichte von 0,07 bis 0,14 g/cm³ aufweist,
(b) die untere Fluidspeicherschichte eine Dichte von 0,05 bis 0,18 g/cm³ aufweist und eine innige Mischung aus dem genannten hydrophilen Fasermaterial und zu 15 Gew.-% bis 40 Gew.-% der genannten unteren Schichte aus dem genannten Hydrogelmaterial aufweist, welches im wesentlichen einheitlich über eine hydrophile Fasermatrix hin verteilt ist;
(c) die untere Fluidspeicherschichte eine obere Oberflächenzone hat, welche 0,25 bis 0,75 mal jene der genannten oberen Schichte ist; und
(d) mindestens 90 % des Hydrogelmaterials in der genannten unteren Fluidspeicherschichte im vorderen Zweidrittel- Abschnitt des absorbierenden Artikels festgestellt werden und mindestens 60 % des Hydrogelmaterials in der unteren Fluidspeicherschichte im vorderen Hälfte-Abschnitt des absorbierenden Artikels festgestellt werden.
3. Ein Artikel nach Anspruch 1, bei welchem die Fluidspeicherschichte ein Laminat von mindestens zwei Schichten von dispergierten Hydrogelpartikeln umfaßt, welche durch Blätter aus hydrophilem Fasermaterial getrennt und damit umhüllt sind.
4. Ein Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem das hydrophile Fasermaterial Fasern auf Cellulosebasis umfaßt und bei welchem das im wesentlichen wasserunlösliche Hydrogelmaterial aus hydrolysierter Acrylnitril-gepfropfter Stärke, Acrylsäure-gepfropfter Stärke, Polyacrylaten, Iso-Butylen-Maleinsäure-Anhydrid-Co- Polymeren oder Mischungen solcher Hydrogelmaterialien ausgewählt ist.
5. Ein Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die obere Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte nicht mehr als 6 Gew.-% der genannten oberen Schichte Hydrogel enthält.
6. Ein Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem
(a) die obere Fluid-Erfassungs-/Verteilungsschichte ein Basisgewicht von 0,015 bis 0,1 g/cm² hat; und
(b) die untere Fluidspeicherschichte ein Basisgewicht von 0,02 bis 0,12 g/cm² hat.
7. Ein Artikel nach Anspruch 6 in Form einer Wegwerfwindel, bei welchem die obere Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte im allgemeinen stundenglasförmig ist und die untere Fluidspeicherschichte im allgemeinen rechteckig ist.
8. Eine Windel nach Anspruch 7, wenn abhängig von einem der Ansprüche 1, 2 und 4 bis 6, wenn davon abhängig, bei welcher die genannte im allgemeinen rechteckige untere Fluidspeicherschichte eine im Luftstrom aufgebrachte Mischung aus Fasern auf Cellulosebasis und Partikeln aus im wesentlichen wasserunlöslichem Hydrogelmaterial enthält.
9. Eine Windel nach einem der Ansprüche 7 und 8, bei welcher die Partikel aus Hydrogelmaterial in der genannten unteren Fluidspeicherschichte in der Größe im Bereich von 50 Mikrometer bis 1 Millimeter liegen und bei welcher die genannten Partikel 15 Gew.-% bis 40 Gew.-% der genannten unteren Schichte umfassen.
10. Ein Artikel nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wenn abhängig von Anspruch 3, bei welchem die genannte untere Fluidspeicherschichte eine separate Einsatzschichte ist, welche mit einer Ummantelungsbahn mit hoher Naßfestigkeit umhüllt ist.
11. Ein Artikel nach Anspruch 10, bei welchem die Ummantelungsbahn Gewebe ist und an die untere Fluidspeichereinsatzschichte sprühgeleimt ist.
12. Ein wegwerfbarer, zweischichtiger absorbierender Kern, welcher geeignet zur Verwendung in einem absorbierenden Artikel ist, wobei der genannte absorbierende Kern aus einer ersten Schichte, welche hauptsächlich aus hydrophilern Fasermaterial besteht und im wesentlichen frei von Partikeln von wasserunlöslichem Hydrogelmaterial ist oder geringe Mengen davon enthält, und einer zweiten Schichte besteht, welche hydrophiles Fasermaterial und Partikel von im wesentlichen wasserunlöslichem Hydrogelmaterial enthält, wobei die genannte erste Schichte eine Dichte von 0,05 bis 0,25 g/cm³ aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schichte nicht mehr als 8 Gew.-% der genannten ersten Schichte an Partikeln von im wesentlichen wasserunlöslichem Hydrogelmaterial enthält und die genannte erste Schichte, beim Gebrauch, eine langgestreckte obere Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte aufweist und die genannte zweite Schichte eine Dichte von 0,06 bis 0,3 g/cm³ hat und im wesentlichen aus einer im wesentlichen einheitlichen Zusammensetzung aus hydrophilem Fasermaterial und zu 9 Gew.-% bis 60 Gew.-% der genannten zweiten Schichte aus Partikeln von im wesentlichen wasserunlöslichem Hydrogelmaterial besteht, wobei die genannte zweite Schichte, beim Gebrauch, eine untere Fluidspeicherschichte umfaßt; wobei die genannte untere Fluidspeicherschichte eine obere Oberflächenzone hat, welche 0,25 bis 1,0 mal jene der genannten oberen Fluid-Erfassungs-/-Verteilungsschichte ist und wobei die genannte untere Fluidspeicherschichte weiters in bezug auf die genannte obere Schichte auf eine Art positioniert ist, daß mindestens 75 % des Hydrogelmaterials in der genannten unteren Schichte innerhalb des vorderen Zweidrittel-Abschnittes des genannten absorbierenden Kerns festgestellt werden und daß mindestens 55 % des Hydrogelmaterials in der genannten unteren Schichte innerhalb der vorderen Hälfte des genannten absorbierenden Kerns festgestellt werden.
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