DE3123113C2

DE3123113C2 - Absorbierender Hygieneartikel

Info

Publication number: DE3123113C2
Application number: DE19813123113
Authority: DE
Inventors: Osamu Ito; Kazunori Nishizawa
Original assignee: Kao Corp; Kao Soap Co Ltd
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1980-06-23
Filing date: 1981-06-11
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2001-06-12
Also published as: MX156161A; JPS5710334A; BE889321A; HK1087A; GB2078527B; FR2484829B1; JPS621298B2; SG71886G; US4364992A; DE3123113A1; FR2484829A1; GB2078527A

Description

Die Erfindung betrifft einen absorbierenden Hygienartikel mit einer oberen ersten Absorptionsschicht sowie einer unteren zweiten Absorptionsschicht.

Aus der GB-PS 14 93 476 ist ein absorbierender Hygieneartikel mit einer flüssigkeitsdurchlässigen oberen Lage, einer unter der oberen Lage angeordneten, hydrophile Fasern enthaltenden, flüssigkeitsaufnehmenden zweiten Innenschicht, einer mit der oberen Lage verbundenen flüssigkeitsundurchlässigen Unterschicht, sowie einer zwischen der unteren Schicht und der ersten Innen schicht angeordneten zweiten absorbierenden Schicht bekannt. Nachteilig hieran ist, daß er nicht in der Lage ist, ein hin reichend großes Flüssigkeitsvolumen aufzunehmen, wobei im be sonderen die Flüssigkeitsabsorption langsam vonstatten geht. Eine rasche Flüssigkeitsabsorption ist jedoch von ausschlaggebender Bedeutung, da andernfalls, im besonderen zum Zeitpunkt der Flüssig keitsabgabe, diese über den Rand des Artikels hinaustreten kann.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, einen Hygieneartikel der eingangs genannten Art zur Ver fügung zu stellen, der in der Lage ist, große Flüssigkeits mengen rasch zu absorbieren. Dabei soll er sich gleichzeitig durch ein geringes Gesamtgewicht auszeichnen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die erste Absorptionsschicht in trockenem und nassem Zustand eine Dichte von weniger als 0,045 g/cm³, gemessen bei einer Belastung von 35×10^-2 N/cm² besitzt, ein Gewicht von 15 bis 50 g/m² aufweist und zu 30 bis 60 Gew.-% aus hohlen Polyesterfasern zu 30 bis 50 Gew.-% aus thermoplastischen Fasern sowie ggf. aus einer dritten Faser als Rest be steht, während an der unteren zweiten Absorptionsschicht ein stark wasserabsorbierendes Polymerisat anhaftet.

Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen des erfindungsge mäßen Hygienartikels wird auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen.

Durch die Begriffe "obere Schicht" und "untere Schicht" soll zum Ausdruck gebracht werden, daß die erste Absorptionsschicht höher, also dichter an dem die Flüssigkeit aufnehmenden Teil als die zweite Absorptionsschicht angeordnet ist. Die Dichte in nassem Zustand umfaßt nicht die Dichte der absorbierten Flüssigkeit.

Der erfindungsgemäße Hygieneartikel zeichnet sich dadurch aus, daß

1. die Flüssigkeit rasch absorbiert wird, daß
2. die Diffusionsgeschwindigkeit der Flüssigkeit in dem Absorptionsmittel sehr hoch ist, daß
3. das Gewicht des Absorptionsmittel als Ganzes gering ist und dieses eine gewisse Dicke besitzt, daß
4. die Rückfeuchtung sehr gering ist, und daß
5. der absorbierende Artikel sehr einfach hergestellt werden kann.

Die vorliegende Erfindung soll nun im einzelnen unter Bezug nahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.

Die Fig. 1 bis 3 sind perspektivische Ansichten, die Aus führungsformen von Wegwerfwindeln zeigen. Wenn die Größe der Wegwerfwindel 3, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, sich ändert, dann kann das Erzeugnis als Damenbinde verwendet werden.

Die Fig. 4 bis 7 sind Querschnitte, die Ausführungsformen des absorbierenden Artikels gemäß vorliegender Erfindung zeigen.

Die Fig. 8 und 9 sind Schnitte, die übliche Wegwerfwindeln darstellen. Fig. 8 zeigt eine bekannte Windel, die Zellstoff flocken 10 enthält, und Fig. 9 zeigt ein bekanntes Produkt, das ein Polymerisat 7 mit übermäßiger Wasserabsorptionsfähig keit darstellt.

Fig. 10 ist ein Schnitt, der ein Beispiel einer im Handel erhältlichen Damenbinde zeigt.

In den Zeichnungen bedeuten die Bezugsziffern folgende Elemente:

1, 2 und 3 sind Wegwerfwindeln,
4 ist ein Befestigungsband,
5 ist eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht, beispiels weise aus Polyäthylen,
6 ist die erste Absorptionsschicht,
7 ist die zweite Absorptionsschicht, und zwar eine wasserab sorbierende Schicht aus einem Polymerisat,
8 ist eine poröse Oberflächenschicht aus nicht gewebtem Tuch,
9 ist Papiergewebe aus einem feuchtigkeitsdichten Papier,
10 sind Zellstoffflocken und
11 bedeutet viskose Stapelfasern.

Wie aus den Fig. 4 bis 7 hervorgeht, besteht der absorbieren de Artikel gemäß vorliegender Erfindung aus einer ersten Ab sorptionsschicht 6 und einer zweiten Absorptionsschicht 7. Die erste Absorptionsschicht 6 wird gewöhnlich aus einem Filz gebildet, der durch Bindung faseriger Gewebe erhalten ist. Es kann auch ein plastischer Schwamm verwendet werden, der kommunizierende Poren aufweist. Ein Filz aus miteinander ver bundenen faserigen Geweben läßt sich leicht nach bekannten Verfahren herstellen. Es ist jedoch wichtig, solche mitein ander verbundene faserigen Gewebe zu verwenden, die eine ge wisse Dicke unter einem Druck von 35×10^-2 N/cm² in nassem Zustande aufweisen. Mit anderen Worten soll das Gewebe eine gewisse Federelastizität oder Rückstoßkraft aufweisen, so daß es sich nicht übermäßig zusammendrücken läßt. Es ist speziell von kritischer Bedeutung, daß das Grundgewicht, also das Gewicht je qm² der ersten Absorptionsschicht 6 15 bis 50 g beträgt, wobei ihre Dichte unter einem Druck von 35×10^-2 N/cm² in nassem Zustande geringer als 0,045 g/cm³, vorzugsweise geringer als 0,03 g/cm³ sein soll, wobei die Dichte der absorbierten Flüssigkeit nicht eingerechnet ist.

Wenn die erste Absorptionsschicht 6 mit dem übermäßig wasser absorbierenden Polymerisat kombiniert wird, soll vorzugsweise diese erste Schicht 6 eine Flächengröße aufweisen, die aus reicht, um die gesamte Oberfläche der zweiten Absorptions schicht 7 zu überdecken. Die miteinander verbundenen Faser gewebe der ersten Absorptionsschicht 6 können aus Fasern großen Deniers hergestellt sein, da solche Fasern eine Rück bildungskraft aufweisen. Es können synthetische oder halb synthetische Fasern verwendet werden. Wenn jedoch Fasern großen Deniers benutzt werden, tritt ein unerwünschtes Phänomen auf, das die erste Absorptionsschicht 6 als Ganzes zu steif wird. Als Mittel zur Eliminierung dieses Nachteils kann eine übliche poröse Oberflächenschicht 8, beispiels weise aus nicht gewebtem Tuch, mit einem Basisgewicht von 15 bis 20 g/m² auf der Oberseite der oberen Absorptions schicht 6 angeordnet werden. Als Fasern, die eine Rückbildungs kraft und einen weichen Griff zeigen, können beispielsweise 30 bis 60 Gewichtsprozent hohe Polyesterfasern einer Feinheit von 6 bis 12 Denier in der ersten Absorptionsschicht 6 mit einander gemischt werden. Um die Ziele der vorliegenden Er findung zu erreichen, werden synthetische Fasern mit modi fiziertem Querschnitt, der beispielsweise nicht kreisförmig ist, aus Polyester, Nylon oder Acrylfasern verwendet, um die Rückbildungskraft zu erzeugen; überdies können auch stark gekräuselte Fasern einer Feinheit von 3 bis 6 Denier und Hohl fasern einer Feinheit von 6 bis 12 Denier ebenfalls verwendet werden. Als weitere Fasern, die in der Oberflächenschicht 8 zugemischt werden können, werden feine Fasern von 1 bis 3 Denier verwendet, die in der Hauptsache zur Erzielung eines guten Griffs verwendet werden. Um die Menge der Rückfeuchtung zu vermindern, können synthetische Fasern verwendet werden, die kein Wasserabsorptionsvermögen aufweisen, wie beispiels weise Polyester- und Nylonfasern, aber wenn ein Verhüten von Feuchtigkeitsaustritt von Bedeutung ist, können hydrophile Fasern wie Cellulosekunstseidefasern verwendet werden. Als weitere kritische Komponente kann ein Bindemittel erwähnt werden. So kann ein Emulsionsharz benutzt werden, das für gewöhnlich als Bindemittel für nicht gewebte Tuche dient. Dabei werden ES-Fasern, die in der Hitze schmelzende zusammen gesetzte Fasern darstellen, vorzugsweise als Bindemittel ver wendet. Dabei werden solche ES-Fasern von einer Feinheit von etwa 3 Denier besonders bevorzugt. Wenn die Festigkeit von Bedeutung ist, werden diese ES-Fasern vorzugsweise in einem Verhältnis von etwa 50 Gewichtsprozent zugemischt. Für ge wöhnlich beträgt das Mischungsverhältnis der ES-Fasern 30 bis 50 Gewichtsprozent.

Das oben beschriebene Austreten von Wasser kann in zwei ver schiedenen Arten bestehen. Das eine ist speziell ein Wasseraus tritt, der durch ein ungenügendes Absorptionsvermögen verur sacht ist. Der andere Wasseraustritt wird dadurch verursacht, daß Flüssigkeit an der Oberfläche erscheint, weil die Ab sorptionsgeschwindigkeit zu gering ist. Bei der vorliegenden Erfindung soll die erstgenannte Art von Wasseraustritt ver hindert werden. Die letztgenannte Art kann in bekannter Weise dadurch verhindert werden, daß die Oberflächenenergie der Fasern durch Behandlung mit einem oberflächenaktiven Mittel geregelt wird. Die erstgenannte Art von Wasseraustritt kann durch irgendein bekanntes Verfahren nicht verhindert werden.

Es soll nunmehr die zweite absorbierende Schicht 7 als ein strukturelles Element der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. An der zweiten absorbierenden Schicht 7 sitzt ein Polymerisat mit übermäßigem Wasserabsorptionsvermögen. Für gewöhnlich wird dieses Polymerisat mit übermäßigem Wasserab sorptionsvermögen zwischen zwei wasserabsorbierenden Papier schichten eingestreut, wobei das Polymerisat an die Papiere durch Wasser oder Hitze gebunden und fixiert ist. Weiterhin kann auch ein Verfahren verwendet werden, bei dem Zellstoff locken mit dem Polymerisat mit übermäßigem Wasserabsorptions vermögen gemischt und die Mischung unter Druck zur Bildung einer Schicht geformt wird. Überdies kann die zweite absor bierende Schicht 7 leicht nach verschiedenen bekannten Ver fahren hergestellt werden. Das Polymerisat mit übermäßigem Wasserabsorptionsvermögen, das gemäß vorliegender Erfindung verwendet wird, ist ein Polymerisat, das Wasser in einer Menge von mindestens dem zehnfachen seines Eigengewichts absorbieren kann. Beispielsweise können Carboxy-cellulose, Stärke, auf die Acrylnitril aufgepropft und anschließend hydrolysiert ist, Polymerisate von Acrylsäurederivaten, Polyacrylnitril derivate, Verbindungen vom Typ des Polyacrylamids und ver seifte Mischpolymerisate aus Vinylacetat und Methylacrylat verwendet werden. Von diesen Polymerisaten werden Mischpoly merisate von Acrylsäurederivaten besonders bevorzugt. Die Menge des übermäßige Wassermengen absorbierenden Polymerisats wird nach der Absorptionskapazität des Polymerisats bestimmt. Wenn bei spielsweise die Kapazität zur Urinabsorption 40 bis 50 g/g beträgt, wird das Polymerisat im Fall einer Windel von Stan dardgröße in einer Menge von 3 bis 4 g pro Schicht verwendet. Wenn in einem solchen Fall übliche Zellstoffflocken verwendet werden, müssen diese in einer Menge von 35 bis 40 g pro Schicht angewendet werden. Für gewöhnlich ist das Pulver aus dem übermäßige Wassermengen absorbierenden Polymerisat gleich mäßig und zufällig über die Zellstoffflocken in einem Verhält nis von 20 auf 100 g/m² aufgestreut, aber das Polymerisat kann auch in Mustern, etwa in Linien, angeordnet sein. Die Menge des aufgestreuten Polymerisatpulvers ist verschieden, je nach dem, wie weit die zweite absorbierende Schicht 7, an der das übermäßige Wassermengen absorbierende Polymerisat sitzt, die Gesamtheit oder lediglich einen Teil der Oberfläche der Windel bedeckt. Vorzugsweise wird das übermäßige Wassermengen absor bierende Polymerisat lediglich in einem Gebiet vorgesehen, in dem eine hohe Absorptionswirkung erforderlich ist. Da die Netzeigenschaften der Polymerisatschicht, die übermäßige Wassermengen absorbiert, größer ist, kann die aufgestreute Menge erhöht werden. Im Fall eines Absorptionsartikels von Standardgröße berträgt die Summe der Gewichte des Absorptionsmittels in der ersten und zweiten Absorptionsschicht 12 bis 14 g pro Schicht gemäß vorliegender Erfindung, was bedeutend weniger ist als das Gewicht der üblichen Zellstofflocken, die 35 bis 40 g pro Schicht aus machen. Infolgedessen kann das Gewicht des absorbierenden Artikels gemäß vorliegender Erfindung reduziert werden.

Wie aus den Fig. 4 bis 7 hervorgeht, weist der absorbierende Gegenstand gemäß vorliegender Erfindung zusätzlich zu den oben erwähnten ersten und zweiten Absorptionsschichten 6 und 7 eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht 5 auf, weiterhin ein wasserabsorbierendes Papier 9, das feuchtigkeitsdicht sein kann und eine poröse Oberflächenschicht 8. Als flüssigkeits undurchlässige Schicht wird für gewöhnlich eine Polyäthylen schicht geringer Dichte verwendet; im Fall einer Damenbinde wird gewöhnlich ein Schichtstoff aus einem nicht gewebten Tuch und einem thermoplastischen Harz benutzt. Im Handel er hältliche Produkte können als wasserabsorbierendes Papier 9, das gegebenenfalls feuchtigkeitsdicht sein kann, und als poröse Oberflächenschicht 8 verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung soll nun im einzelnen unter Bezug nahme auf die folgenden Beispiele und Herstellungsangaben, die sich auf Windeln beziehen, beschrieben werden. In diesen Bei spielen bedeuten alle Bezugnahmen auf Prozente Gewichtsprozente, soweit nichts anderes angegeben ist.

Herstellungsbeispiel 1

50% Polyester-Hohlfasern einer Feinheit von 12 Denier und einer Faserlänge von 56 mm werden mit 50% ES-Fasern gemischt, die eine Feinheit von 3 Denier und eine Faserlänge von 51 mm aufweisen. Die Fasermischung wird durch eine gewöhnliche Walzenkardiermaschine hindurchge schickt, wobei Gewebe mit einem Grundgewicht von 15, 25 oder 50 g/m² erhalten werden. Diese Gewebe werden in Abständen von 4 mm nach bekannten Verfahren verbunden, um eine erste Ab sorptionsschicht 6 zu bilden.

Herstellungsbeispiel 2

45% Polyester-Hohlfasern, die eine Feinheit von 12 Denier und eine Faserlänge von 56 mm aufweisen, werden mit 45% ES-Fasern einer Feinheit von 3 Denier und einer Faserlänge von 51 mm gemischt. Beigemischt werden 10% polynodischer Cellulosekunstfasern einer Feinheit von 3 Denier und einer Faserlänge von 65 mm. Die Faser mischung wird durch eine gewöhnliche Walzenkardiermaschine hindurchgeschickt, wobei Gewebe mit einem Grundgewicht von 25 g/m² erhalten werden. Diese Gewebe werden in Abständen von 3 mm nach bekannten Verfahren gebunden, um die erste Absorp tionsschicht 6 zu bilden.

Vergleichbar gebundene Gewebe werden in gleicher Weise unter Verwendung verschiedener Fasern wie folgt hergestellt:

Herstellungsbeispiel 3

35% Polyester-Hohlfasern einer Feinheit von 12 Denier und einer Faserlänge von 56 mm, ferner 40% ES-Fasern einer Fein heit von 3 Denier und einer Faserlänge von 51 mm, ferner 25% polynodischer Cellulosekunstfasern einer Feinheit von 3 Denier und einer Faserlänge von 65 mm mit einem Grundgewicht von 25 g/m².

Herstellungsbeispiel 4

50% Polyesterfasern einer Feinheit von 3 Denier und einer Faserlänge von 56 mm und 50% ES-Fasern einer Feinheit von 3 Denier und einer Faserlänge von 51 mm mit einem Grundge wicht von 25 g/m².

Die physikalischen Eigenschaften der nach den vorgehenden Herstellungsbeispielen gewonnenen Gewebe sind aus Tabelle 1 ersichtlich.

Die oben erwähnten Gewebe wurden zu absorbierenden Gegen ständen unter Verwendung der im folgenden beschriebenen Materialien geformt:

1. Gewebe der Proben Nr. 1 bis 7 besitzen eine Größe von 300×400 mm.
2. Wasserabsorbierende Polymerisatschichten (es handelt sich um Polymerisate mit übermäßigen Wasserabsorptionseigen schaften, die zwischen zwei Papiergewebe eingelegt sind) haben eine Größe von 300×370 mm; in der Schicht ist ein übermäßige Wassermengen absorbierendes Polymerisat in einer Menge von 3 g festgelegt.
3. Nicht gewebte Tuche (Oberflächenschichten), die ein Grundge wicht von 20 g/m² besitzen; sie werden hergestellt durch Schmelzbindung von 45% Polyesterfasern einer Feinheit von 1,4 Denier und einer Faserlänge von 51 mm und 55% ES- Fasern einer Feinheit von 3 Denier und einer Faserlänge von 51 mm.
4. Feuchtigkeitsdichtes Papier (Papiergewebe) mit einem Grund gewicht von 20 g/m².
5. Flüssigkeitsundurchlässige Rückschichten, gebildet aus einem Polyäthylenfilm, der ein Grundgewicht von 20 g/m² besitzt.

Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, werden eine wasserabsorbierende Polymerisatschicht 7, ferner 3 Papiergewebe 9, 1 Gewebe 6, das aus den Beispielen 1 bis 7 ausgewählt ist, und ein nicht geweb tes Tuch in dieser Ordnung auf eine Polyäthylenschicht 5 ge legt, um einen absorbierenden Artikel herzustellen.

Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel 4

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, werden eine wasserabsorbierende Polymerisatschicht 7 und ein Gewebe 6 der Beispiele 4 oder 5 in dieser Reihenfolge auf eine Polyäthylenschicht 5 gelegt, um einen absorbierenden Artikel herzustellen.

Beispiel 6

Ein absorbierender Artikel nach Fig. 5 wird hergestellt unter Verwendung eines Gewebes der Probe Nr. 2 und einer Schicht 7, die erhalten ist, indem man Zellstoffflocken und ein Poly merisat mit einem übermäßigen Wasserabsorptionsvermögen in einem unten angegebenen Verhältnis mischt, und diese Mischung zu einer Schicht formt.

Die Zellstoffflocken bestanden aus 6 g SAM.

Das übermäßiges wasserabsorbierende Polymerisat bestand aus 2 g Sumika Gel.

Vergleichsbeispiel 5

Wie aus Fig. 8 ersichtlich, wurden ein Papiergewebe 9, ferner Zellstoffflocken 10 (36 g), wiederum ein Papiergewebe 9 und ein nicht gewebtes Tuch 8 in dieser Reihenfolge auf eine Polyäthylen schicht 5 übereinandergelegt, um eine im Handel übliche Weg werfwindel herzustellen.

Die Daten der Absorptionsgeschwindigkeit und die Menge der Rückfeuchtung der so erhaltenen Absorptionsgegenstände sind in Tabelle 2 zusammengestellt.

Tabelle 2

Absorptionszeiten

Auf dem Boden eines Gefäßes, das auf die Oberfläche des absor bierenden Artikels aufgestellt wurde, wurde ein Loch mit einem Durchmesser von 1 cm gebildet. Die Aufstellung erfolgte der art, daß ein Druck von 35×10^-2 N/cm² rings um das Loch ausgeübt wurde. Dann wurde die zur Absorption von künstlichem Urin durch dieses Loch erforderliche Zeit gemessen. Der Urin hatte eine Oberflächenspannung, die auf 50±3 Dyn/cm eingestellt war.

Rückfeuchtung

Zwei Minuten nach dem Zeitpunkt, der zur vollständigen Absorp tion des künstlichen Urins erforderlich war, wurde ein Druck von 40×10^-2 N/cm² auf eine Fläche von 100 cm² rund um die Absorp tionsstelle ausgeübt. Die aus dem absorbierenden Artikel aus tretende Flüssigkeit wurde von Filterpapier aufgenommen, und die Menge der in dem Filterpapier absorbierten Flüssigkeit wurde gemessen.

Aus den vorstehenden Resultaten läßt sich leicht entnehmen, daß der absorbierende Artikel gemäß vorliegender Erfindung eine höhere Kapazität als übliche absorbierende Artikel besitzt.

Claims

1. Absorbierender Hygieneartikel mit einer oberen er sten Absorptionsschicht (6) sowie einer unteren zweiten Ab sorptionsschicht (7), dadurch gekennzeichnet, daß die obere erste Absorptionsschicht (6) in trockenem und nassem Zustand eine Dichte von weniger als 0,045 g/cm³, ge messen unter einer Belastung von 35×10^-2 N/cm², besitzt, ein Gewicht von 15 bis 50 g/m² aufweist und zu 30 bis 60 Gew.-% aus hohlen Polyesterfasern, zu 30 bis 50 Gew.-% aus thermoplastischen Fasern sowie ggf. aus einer dritten Faser als Rest besteht, während an der unteren zweiten Absorp tionsschicht (7) ein stark wasserabsorbierendes Polymerisat anhaftet.

2. Hygieneartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die obere erste Absorptionsschicht (6) aus einem Filz aus einem durch Hitze gebundenen Fasergewebe besteht, wobei die hohlen Polyesterfasern eine Feinheit von 6 bis 12 Denier und die thermoplastischen Fasern eine Feinheit von 3 Denier besitzen.

3. Hygieneartikel nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat aus einem Pulver eines Polymerisats eines Acrylsäurederivats gebildet ist.

4. Hygieneartikel nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat ein Pulver ist, das zwischen zwei wasserabsorbierenden Schichten (9) festgelegt und in der Lage ist, Wasser in einer Menge zu absorbieren, die mindestens dem Zehnfachen des Eigenge wichts entspricht.

5. Hygieneartikel nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schichten (6, 7) insgesamt 12 bis 14 g wiegen.