Herstellung und Verwendung

Die Erfindung betrifft Wasser und wäßrige Flüssigkeiten absorbierende Körper, die aus geschäumten, löslichen Polymerschichten und superabsorbierenden Polymeren beste¬ hen, sowie ein Herstellungsverfahren für diese Körper und deren Verwendung als Ab¬ sorptionsmittel, insbesondere im Hygienebereich zur Aufnahme von Körperflüssigkei¬ ten, wie Blut, Schweiß, Urin und anderen flüssigen Ausscheidungen. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung der Körper als Komponenten in Wundabdeckungen, in Verpackungs- und Isolationsmitteln, in Textilien für Bekleidungs- und Reinigungs¬ zwecke, sowie die Verwendung im Bereich der Pflanzenzucht und als Depotmaterial.

Die Verwendung von superabsorbierenden Polymeren geschieht heute vorwiegend in pulverförmiger Ausführung. Im Zuge von Verfahrensvereinfachungen besteht der Wunsch, die Superabsorber in einer fixierten Form einzusetzen, d.h. in in einer Matrix einzubinden. Gemäß dem Stand der Technik gibt es eine Reihe von Lösungsvorschlä¬ gen, die jedoch alle mit Mängeln behaftet sind.

Schichtförmig aufgebaute Körper mit der Fähigkeit wäßrige Flüssigkeiten aufzunehmen sind bekannt. Die US 4 000 028 beschreibt Körper aus Latexschaum und Cellulose- Fluff, die jedoch keine superabsorbierenden Polymerisate enthalten, so daß sie eine sehr begrenzte Aufnahmekapazität für Flüssigkeiten besitzen.

In der US 5 128 082 werden absorbierende Körper beschrieben, die aus Mischungen von Fluff-Materialien und superabsorbierenden Polymerisaten sowie einem umgeben¬ den, jeweils die äußere Schicht bildenden Latex hergestellt werden. Der Polymerisatan¬ teil in diesen Körpern ist ungleichmäßig verteilt, was zu den bekannten Schwierigkeiten bei der Aufnahme von Flüssigkeiten und den damit verbundenen Nachteilen in Bezug auf den Tragekomfort dieser Hygieneartikel führt.

In der EP 212 618 Bl werden Windelkonstruktionen beschrieben bei denen zur Vermei¬ dung solcher Nachteile die Polymerisate mit bestimmter Korngrößenverteilung unter Anwendung eines Gradienten in einer Cellulosefaserschicht verteilt werden. Solche Konstruktionen sind jedoch nicht ausreichend stabil, insbesondere ändert sich die Ver¬ teilung der Materialien beim Transport.

Das Mischen superabsorbierender Polymerisate mit wasserhaltigen Polymerschäumen führt normalerweise dazu, daß die Schäume unter Wasserentzug zusammenbrechen, wobei die of enzellige Struktur zerstört wird, so daß nachfolgend nur die an der Ober¬ fläche befindlichen SAP - Partikel in der Lage sind, Flüssigkeiten sofort aufzunehmen. Die übrigen SAP - Partikel können erst mit Verzögerung nach dem Auflösen der umge¬ benden wasserlöslichen Polymerschicht Wasser binden.

Nach EP 427 219 A2 sind Mischungen aus superabsorbierenden Polymeren und Latex¬ schäumen bekannt, die dadurch erhalten werden, daß die Polymerisate als Pulverspray in den aufgeschäumten Latex eingebracht werden. Die Verfahrensweise gestattet keinen definierten Aufbau solcher Körper, insbesondere ist eine genaue Verteilung der Poly¬ merisate nicht möglich.

Aus der EP 577 233 AI ist die Verwendung eines Bandes als Bestandteil der Isolation von Stromkabeln bekannt, das aus einer Vliesstoffschicht und einer Schaumstoffschicht besteht und Teilchen eines Quellpulvers, die im Bereich der Vliesstoffschicht Undefi¬ niert verankert sind, enthält.

Das Patent US 4 649 164 beschreibt geschäumte wasserabsorbierende Materialien, die aus CO2 - freisetzenden Blähmitteln und Acrylat-(Meth)acrylsäure-Latices gebildet werden, wobei der geschäumte Latex selbst das Absorbermaterial darstellt. Aufgrund des hydrophoben Charakters der Acrylatkomponente ist die Aufnahmefähigkeit dieser Schäume gegenüber den bekannten Superabsorbern begrenzt.

Ebenso sind aus der DE 42 42 015 AI bioverträgliche, als Wundverband verwendbare, offenporige Polyurethanschäume mit Guar gum als eingelagertes Hydrogel bekannt, wobei die Gelkomponente bei der Herstellung in situ eingeschäumt wird. Die Wasser¬ aufnahmekapazität dieser Produkte soll auf einen Wert unterhalb des dreifachen des Ausgangsgewichts begrenzt bleiben.

In der EP 340 945 AI werden Mischungen von Elastomeren und kationischen, wasser- quellbaren Hydrocolloiden, vorzugsweise Chitosansalze, zur Verwendung als Wundab¬ deckung mit Absorptionswerten von wenigstens 180 Gew.% beschrieben, wobei die Colloidpartikel regellos im Elastomeren eingebunden sind und die Aufnahmefähigkeit für wäßrige Flüssigkeiten ebenfalls gering ist.

In ähnlicher Weise sind aus der DE 42 33 289 AI hydrophile Polyurethanschaumgele bekannt, die aus Mischungen von Polyolen, Diisocyanaten und superabsorbierenden Polymerisaten hergestellt werden, wobei das superabsorbierende Polymerisat durch das herstellungsbedingte Mischen der Komponenten gleichmäßig im Schaum eingebunden ist. Die Produkte werden als Wundauflagen mit definiertem Haftverhalten eingesetzt.

Die EP 547 474 AI beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von absorbiemden Mate¬ rialien, in denen superabsorberierende Polymere verteilt sind. Die so erhaltenen absor¬ bierenden Materialien besitzen eine Absorptionskapazität, die geringer ist, als es dem Anteil des in den Materialien eingearbeiteten SAP entsprechen würde, d.h., daß auf¬ grund der Auswahl der verwendeten Materialien und des angewendeten Herstellungs¬ prozesses ein Teil des SAP blockiert wird. Die Art des verwendeten Matrixmaterial ist auch insofern eingeschränkt, daß der Schmelzpunkt dieses Materials über der Zerset- zungstemperatur des SAP liegen muß.

Die EP 303 445 AI beschreibt ein absorbierendes Flächengebilde, in dem auf einem Träger ein wasserhaltiges SAP fixiert wurde. Die Verwendung diese Gebildes ist auf ein Pflaster als Medikamentenreservoir ein *_g-e ^v schränkt.

Die P Appl No. 75 - 85462 beschreibt eine Methode zur Herstellung von superabsor¬ bierenden Flächen aus einem wasserabsorbierenden Material, das aus einem Stärke - Pfropfpolymeren besteht und in einem wasserlöslichen, filmbildenden Polymeren ein¬ gebunden ist. Als unverzichtbarer Bestandteil wird in dieser Erfindung als dritter Be¬ standteil ein Material genannt, das als Basismaterial fungiert. Das superabsorbiernde Polymere wird mit dem löslichen, filmbildenden Polymeren auf diesem Basismaterial fixiert.

EP 604 730 AI beschreibt SAP enthaltende Gebilde, die in Wasser zerfallen. Neben dem SAP sind dispergi erbare Polymere und Weichmacher als unverzichtbare Kompo¬ nenten genannt. Die Gebilde erfüllen nicht die Forderung nach einer definierten Anord¬ nung eines Superabsorbers in einer Matrix, da die in dieser Schrift beschriebenen Ver¬ fahren wie Extrudieren, Mischen oder Vermengen dazu völlig ungeeignet sind. Nach dem Desintegrieren der beschriebenen Flächengebilde verbleiben neben dem Superab¬ sorber auch Partikel; das beschriebene Matrixmaterial ist also nicht wasserlöslich.

Es bestand daher die Aufgabe, einen Körper auf der Basis von schichtförmig konstruier¬ ten Absorptionsmaterialien für Wasser und wäßrige Flüssigkeiten bereitzustellen, der

die geschilderten Nachteile vermeidet, d.h. der insbesondere eine durch die Struktur unbehinderte Aufnahme von Wasser und wäßrigen Flüssigkeiten durch den Superabsor¬ ber ermöglicht, der eine rasche Aufnahmegeschwindigkeit zeigt, der eine definierte Anordnung des superabsorbierenden Polymers im Körper ermöglicht, der technisch einfach herzustellen ist und der aufgrund seiner mechanischen Stabilität und Flexibilität vielseitig einsetzbar ist.

Die Aufgabe konnte durch einen schichtförmigen Körpers aus mindestens einer wasser¬ löslichen Polymerschaumschicht und mindestens einer aus partikeli ^' rmigem, superab¬ sorbierenden Polymerisat gebildeten Schicht gelöst werden, wobei der schichtförmige Körper die Menge des superabsorbierenden Polymerisats in bestimmter Verteilung und fixiert an der Grenzfläche der Schaumschicht enthält.

In Konstruktionen mit mehreren Schichten an Schaum und superabsorbierenden Poly¬ merisat können auch solche Körper erhalten werden, die sowohl eine definierte Vertei¬ lung des Superabsorbers in jeder einzelnen Fläche als auch eine definierte Verteilung des superabsorbierenden Polymeren (z.B. einen Gradienten) quer zu den einzelnen Schichten aufweisen.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein schichtformiger aus einer oder mehreren wasserlöslichen Polymerschaumschichten und partikelf rmigen superabsorbierenden Polymerisaten bestehender Körper zur Absorption von Wasser und wäßrigen Flüssigkei¬ ten, der dadurch gekennzeichnet ist, daß direkt auf, zwischen oder unter den geschäum¬ ten, wasserlöslichen Polymerschichten das superabsorbierende Polymerisat in men¬ genmäßig und/oder örtlich vorgegebener und fixierter flächenmäßiger Anordnung ent¬ halten ist und das Mengenverhältnis von geschäumtem, wasserlöslichen Polymeren zum superabsorbierenden Polymerisat 1 : 500 bis 50 : 1 , vorzugsweise 1 : 50 bis 25 : 1 und besonders bevorzugt 1 : 25 bis 10 : 1 beträgt. Der schichtförmige Absorberkörper kann starr oder flexibel sein.

Überraschenderweise bleibt beim Absorptionsvorgang unter Verwendung des erfin¬ dungsgemäßen schichtförmigen Körpers trotz des direkten Kontakts zwischen ge¬ schäumten, wasserlöslichen Polymeren und dem superabsorbierenden Polymeren das Quellvermögen des superabsorbierenden Polymerisats unbeeinträchtigt, während sich die Quellgeschwindigkeit des superabsorbierenden Polymeren sowohl über die Art als auch über den Grad der Schäumung des Matrixmaterials bestimmen läßt.

Der erfindungsgemäße schichtförmige Absorberköφer weist bevorzugt bei Verwendung einer 0,9%igen NaCl-Lösung eine Retention von mindestens 0,1 Liter/m^ Oberfläche, eine Aufnahme von mindestens 0,1 Liter/m^ Oberfläche und eine Absoφtion unter Be¬ lastung (AUL) von mindestens 2 g/g bei 0,021 Pa auf.

Gegenstand der Erfindung ist weiter ein Herstellungsverfahren sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen schichtförmigen Absorberköφer. Das Herstellungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens

a) der Schaum eines wasserlöslichen Polymers mit einem Litergewicht von 10 bis 1000 g/1 erzeugt und der Schaum flächenförmig in einer Schichtdicke von 1 μm bis 100.000 μm, vorzugsweise von 10 μm bis 10.000 μm und besonders bevorzugt von 200 μm bis 5.000 μm verteilt wird,

b) das superabsorbierende, partikelförmige Polymerisat in einem Mengenverhältnis von geschäumter, wasserlöslicher Polymerschicht zum superabsorbierenden Polymerisat von 1 : 500 bis 50 : 1, vorzugsweise 1 : 50 bis 25 : 1 und besonders bevorzugt 1 : 5 bis 10 : 1 gegebenenfalls unter Verwendung mindestens einer Schablone, einer Lochscheibe und/oder eines Siebes in bestimmter mengen- und flächenmäßiger Verteilung auf den flächenförmig verteilten Schaum aufge¬ bracht, gegebenenfalls durch Wärmebehandlung fixiert wird, wobei gegebenen¬ falls der Verfahrensschritt a) und/oder b) in beliebiger Reihenfolge wiederholt wird und abschließend eine Wärmebehandlung, ggf. unter schwacher Vernetzung der geschäumten Schichten erfolgt.

Als Grundlage für die geschäumte, wasserlösliche Polymerschicht kommen sowohl synthetische, wasserlösliche Polymere wie z.B. Polyvinylalkohole, Polyalkylallylether. Polyglykolether, Polyvinylpyrolidone, Polyacrylate , Polymethacrylate sowie Derivate und Copolymere davon als auch natürliche, wasserlösliche Polymeren wie z.B. Guar. Alginate, Agar Agar, Xanthan, Pektin, Stärke u.a. sowie chemisch modifizierte Rohstof¬ fe wie z.B. Ether und/oder Ester und/oder Hydrolysatς und/oder Oxidationsprodukte von Polysacchariden oder Proteinen wie z.B. Cellulose. Amylose. Stärke oder Weizen¬ kleber in Frage sowie Copolymerisate und/oder Pfropfpolymerisate auf Basis natürli¬ cher oder synthetischer Polymere.

Die Auswahl des Matrixmaterials hängt nicht zuletzt vom beabsichtigten Einsatzzweck ab. Aufgrund der optional möglichen Kombination von natürlichen Polymeren sowohl in der Matrixkomponente als auch in der SAP-Komponente bietet sich damit ein Weg zur Herstellung von biologisch leicht abbaubaren absorbierenden Köφern an. Durch das Matrixmaterial läßt sich die Flexibilität der superabsorbierenden Fläche in weiten Breiten variieren. Bei vorgegebener Matrix kann die Flexibilität und Festigkeit der superabsorbierenden Fläche auch durch Zuschlagstoffe wie 2-Ethylhexanol, Glyce- rin, Phthalsäureester u.a. . jedoch auch durch Füllstoffe wie Kreide, Pigmente, Fasern u.a. verändert werden.

Das Schäumen des wasserlöslichen Polymers wird mit bekannten Mitteln, beispiels¬ weise durch starkes Rühren oder Mixen einer Polymerlösung unter Vermischung mit Luft in der Regel unter Zusatz von Schaumhilfsmitteln erreicht. Optional können dem zu verschäumenden Material auch Treibmittel, wie beispielsweise Ammoniumcarbonat oder Azodicarbonamid zugesetzt werden. Hierdurch entsteht die Möglichkeit, daß die wasserlöslichen Polymeren nicht als Lösung, sondern in Masse aufgeschäumt werden. Beispielsweise kann eine Polymerschaummatrix durch Extrusion erzeugt und im noch plastischen Zustand mit dem superabsorbierenden Polymer bestreut werden. Es ist darüber hinaus auch möglich, die Schaummatrix aus dem wasserlöslichen Poly¬ mer nach dem Extrudieren und Erstarren oberflächlich durch Befeuchtung geringfügig klebrig zu machen und dann das superabsorbierende Polymer darauf zu fixieren. Die Art und Menge des eingesetzten Matrixmaterials bestimmt in bekannter Weise die mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Köφer, wie z.B. den Grad der Flexibilität sowie das Oberflächenverhalten der Konstruktionen.

Es wurde festgestellt, daß sich die Aufnahmegeschwindigkeit von Wasser oder wä߬ rigen Flüssigkeiten wesentlich von der Art und dem Grad der Schäumung des verwendeten Polymerschaums bestimmt wird. Superabsorbierende Flächengebilde mit schwach oder nicht geschäumte Schichten des löslichen Polymers weisen im Vergleich zu solchen mit hoch aufgeschäumten Schichten des löslichen Polymers geringere Auf¬ nahmegeschwindigkeit für Wasser bzw. wässrige Lösungen auf.

Außerdem findet eine starke Beeinflussung der mechanischen Stabilität durch die Art und Menge sowie die Verteilung von zusätzlich eingesetzten Füllstoffmaterialien statt.

Geeignete Füllmaterialien sind Kreiden, Bentonite, Kieselgele und Kieselsäure, Aktiv¬ kohlen, Pigmente, wie Titandioxid und Eisenoxid, sowie natürliche und/oder syntheti-

sehe Fasermaterialien, wie beispielsweise Viskose- und Baumwollfasern und -gewebe und/oder Polyester- und Polyamidfasern und Mischungen verschiedener Fasern oder entsprechender Gewebe. Weiterhin sind feingemahlene Kunststoffe geeignet. Die Art, Konzentration und Verteilung des Füllmaterial kann in jeder Schau schicht gleich oder verschieden sein. Ebenso können Mischungen verschiedener Füllstoffe verwendet wer¬ den. Die einzelne Schaumschicht kann einen Füllungsgrad von 0 bis 1000 Gew.%, be¬ zogen auf die Menge des wasserlöslichen Polymeren, bevorzugt maximal 400 Gew.% und besonders bevorzugt maximal 200 Gew.% aufweisen. Darüber hinaus können die beschriebenen Füllmaterialien auch als separate Schicht in den absorbierenden Köφer eingebracht werden. Das superabsorbierende Polymerisat kann auch als Mischung mit den als Füllstoff genannten Materialien aufgebracht werden.

Der Polymerschaum kann in geometrisch verschiedenen Formen gebildet werden, wobei die Erzeugung einer flächenförmigen Schaumschicht (mit beliebiger Dicke) bevorzugt ist. Hierbei können, wie in US 4 000 028 angegeben, zur Herstellung abtrennbare Flä¬ chen von Hilfsträgern, wie Metallbänder und Folien. Siliconpapier. Glasfasern, Glasflä¬ chen oder textile Gewebe, hilfsweise verwendet werden oder es können erfindungsge¬ mäß vorzugsweise Flächen von Materialien, wie flüssigkeitsdurchlässige und -undurch¬ lässige Kunststoffolien und Vliese, Zellstoff- oder Papierschichten oder textile Gewebe als Basis eingesetzt werden, die Bestandteil des absorbierenden Köφers werden.

Die partikelförmigen, superabsorbierenden Polymerisate können erfindungsgemäß aus wasserunlöslichen, wasserquellbaren Polymerisaten oder Copolymerisaten aus Mono- mereneinheiten von (Meth)acryl säure, Maleinsäure, Itaconsäure sowie deren Anhydri¬ den und Salzen, Fumarsäure und deren Salzen, insbesondere deren Alkali-, Erdalkali und Amoniumsalzen, (Meth)acrylamid, (Meth)acrylnitril und Vinylacetat und dessen Hydrolyseprodukten, Vinylpyrrolidon, Vinylpyrridin, Vinylsulfonsäure und deren Estem und Amiden sowie von N-Alkyl- und NN-Dialkyl- substituierten Estern und/oder Amiden der (Meth)acrylsäure und deren Salzen und/oder deren quartären Amonium- verbindungen bestehen. Ebenso sind natürliche wasserquellbare Polymerisate, wie Car- boxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Methylcellulose, Guarkernmehl. Xanthane, Alginate. Stärke und deren. Derivate sowie Pfropf-Polymeri¬ sate aus diesen Stoffen und den genannten Monomeren oder Mischungen der zuvor ge¬ nannten Polymerisate mit diesen Stoffen verwendbar.

Das partikelförmige, superabsorbierende Polymerisat wird auf die zuvor hergestellte Oberfläche der wasserlöslichen Polymerschaumschicht in verteilter Form als Pulver mit

einer Kornverteilung von 1 μm bis 20.000 μm aufgebracht. Dies kann beispielsweise durch Aufstreuen des Pulvers aus geeigneten Behältern oder mittels geeigneter Vorrich¬ tungen erfolgen.

Die Korngröße der Pulver ist von der Verwendung der absorbierenden Köφer abhängig. Im Hygienebereich werden Pulver mit Korngrößen zwischen 50 μm und 1.000 μm be¬ vorzugt, während bei der Verwendung zur Kabelisolierung ein Bereich unter 400 μm gewählt wird.

In den erfindungsgemäßen Köφem werden auch die Feinstkornanteile der superabsor¬ bierenden Polymeφulver fixiert, so daß Staubprobleme bei der späteren Anwendung bzw. Verarbeitung ausgeschlossen sind. Für gewöhnlich verursachen diese Feinstkornanteile bei der konventionellen Pulververarbeitung/ Anwendung außer der Staubentwicklung auch das sogenannte "Blocken" während der Flüssigkeitsaufnahme, bei dem sich die Feinstanteile unter Feuchtigkeitseinfluß zu einer, den Flüssigkeits¬ transport behindernden Schicht agglomerieren. Diese Probleme werden durch die erfin¬ dungsgemäßen Schaumköφer vermieden.

In einer speziellen Ausfuhrungsform kann die Menge und die Verteilung des Pulvers be¬ zogen auf die Flächeneinheit so erfolgen, daß nur bestimmte Oberflächenbereiche der Schaumschicht belegt und/oder die Flächen mit unterschiedlichen Mengen belegt wer¬ den. Hierbei kann die Auftragung unter Verwendung von Schablonen, Lochplatten, Sie¬ ben oder geeigneten Kombinationen daraus, gegebenenfalls unter Klassierung der Parti¬ kelgröße, der Polymerisate erfolgen. Beispielsweise kann durch die Auftragung von Pulvern in feinkörniger Form eine flüssigkeitsblockierende Schicht oder durch Auftra¬ gen grobkörniger Polymerisatanteile entgegengesetzt eine verbesserte Verteilung der Flüssigkeit erreicht werden.

Die Menge, Korngröße und Verteilung des partikelfbrmigen, superabsorbierenden Poly¬ merisats auf den einzelnen geschäumten.wasserlöslichen Polymerschichten kann ver¬ schieden sein.

Die Flächenbelegung der Polymerschaumfläche liegt im Bereich von 0,1 g bis 500 g des partikelförmigen, superabsorbierden Polymerisats, bezogen auf einen m ² der geschäum¬ ten Oberfläche des Köφers, vorzugsweise von 10 bis 300 g/m ² und besonders bevorzugt von 50 bis 200 g/m ² .

Der Anteil des superabsorbierenden Polymerisats an der Gesamtkonstruktion des ab¬ sorbierenden Köφers beträgt 5 - 99 Gew.%, vorzugsweise 40 - 97,5 Gew.% und beson¬ ders bevorzugt 50 - 95 Gew.%.

Die Herstellung des absorbierenden Köφers erfolgt durch Auftragen einer oder mehre¬ rer wasserlöslicher Polymerschaumschichten im Wechsel mit dem Auftrag des partikel- förmigen Superabsorbers auf die bereits erzeugte Schicht. Bei unterschiedlichem Auf¬ bringen der Polymerisatpartikel auf bzw. in einzelnen Schichten werden insgesamt Kör¬ per hergestellt, in denen das absorbierende Polymerisat mit einem bestimmten Gradien¬ ten verteilt ist. Abschließend erfolgt eine Trocknung zur Stabilisierung der wasserlösli¬ chen Polymerschaumschichten bei Temperaturen zwischen den üblicherweise beim Gefriertrocknen angewandten Temperaturen und 300°C, vorzugsweise bei Temperatu¬ ren ZΛvischen 50°C und 240°C, gegebenenfalls unter vermindertem Druck, getrocknet. Zum Trocknen des Flächengebildes können auch die Mikrowellentechnik oder Gefrier- trocknungstechniken angewendet werden.

Im Zuge der Herstellung der schichtförmige Köφer, insbesondere bei deren Trocknung, kann es gegebenenfalls zu chemischen bzw. physikalischen Bindungen zwischen dem Matrixmaterial B und der absorbierenden Komponente A kommen. Als Beispiel für eine chemische Bindung sei hier die Veresterungsreaktion genannt, die zwischen Carboxyl- und Hydroxylgruppen stattfinden kann. Physikalische Bindungen ergeben sich z.B. durch Verschlaufungen oder Verhakungen der Polymermoleküle im Oberflächenbereich der Komponente A bzw. durch Wechselwirkungen funktioneller Gruppen der Polymer¬ moleküle in den Komponenten A und B.

Der erfindungsgemäße Köφer kann gegebenenfalls abschließend mit einem Kalander und/oder mit einer Prägewalze bearbeitet werden.

Ein bevorzugtes Beispiel des erfindungsgemäßen absorbierenden Köφers zeigt die Fi¬ gur 1.

Die erfindungsgemäßen Köφer sind zur Absoφtion von Wasser und wäßrigen Flüssig¬ keiten verschiedenster Art verwendbar. Sie finden insbesondere direkt oder als Kompo¬ nente oder als Zusatz von Artikeln für den Hygiene- und Pflegebereich in Windeln, Tampons und in Inkontinenzartikeln sowie in Sanitärartikeln zur Wundabdeckung Ver¬ wendung. Weiterhin sind die absorbierenden Köφer als Wasser und wäßrige Lösungen speicherndes Pflanzenwuchsmedium, zur Lagerung und zum Transport von Pflanzen und Pflanzenteilen, zur Isolation von Rohren und Leitungen, insbesondere für elektri¬ sche und lichtleitende Kabel und als Bestandteil von Bauteilen, beispielsweise zur Iso-

lation von Außenmauern und als Veφackungsmittel oder -komponente für Handelswa¬ ren, insbesondere für Lebensmittel und Getränke geeignet. Weiterhin können sie zur Verbesserung des Tragekomforts in Bekleidungsstücke eingearbeitet werden.

Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Wasser und wäßrige Flüssigkeiten absorbie¬ renden Köφer können durch die im folgenden dargestellten Testmethoden erfaßt wer¬ den.

Testmethoden:

Teebeuteltest (TBT1

Zur Bestimmung des Absoφtionsvermögens wurde der TBT durchgeführt. Als Prüflö¬ sung wurde (soweit nicht anders erwähnt) eine 0,9%ige NaCl-Lösung verwendet.

Aus der absorbierenden Fläche wird ein Stück Material ausgestanzt, das etwa 0.2 g des SAPs enthält. Dieses Stück wird in einem Teebeutel eingewogen. Anschließend wird der Teebeutel für eine definierte Zeit in die Testlösung gelegt. Nach fünfminütiger Ab¬ tropfzeit wurde der Teebeutel ausgewogen (Bestimmung des TBT max.), anschließend wurde der Teebeutel in einer Zentrifuge (handelsübliche Wäscheschleuder, 1400 Upm) abgeschleudert. Danach wurde wiederum ausgewogen (Bestimmung des TBT ret. (Retention)).

Durch mehrere Tests mit dem selben Material und unterschiedlichen Tauchzeiten kann die Aufnahme als Funktion der Tauchzeit (Aufnahmegeschwindigkeit) des superabsor- biereneden Flächengebildes für Wasser bzw. wässrige Lösungen bestimmt werden. Die Flüssigkeitsaufnahme wird entweder auf 1 g der Fläche, auf 1 g des eingesetzten SAPs oder auf 1 m^ der Fläche berechnet.

Absoφtion under I.oad (AUL .

Um das Flüssigkeitsaufnahmevermögen unter Druck zu bestimmen, wurde die "Absoφtion under Load" , wie in der EP-A-0 339 461 beschrieben, bestimmt.

Abweichend von dieser Vorschrift wurde ein kreisrundes Stück des superabsorbierenden Köφers von der Größe des Innendurchmessers des AUL-Tiegels als Prüfsubstanz ein¬ gesetzt. Die Flüssigkeitsaufnahme wurde entweder auf 1 g des Köφers, auf 1 g des ein¬ gesetzten SAPs oder auf 1 m^ des Köφers berechnet.

Figurenheschreibung:

Figur 1

Ansicht eines erfindungsgemäßen Köφers

1 Schaumschicht

2 Superabsorbierendes Polymer

Figuren 2 - 3

Streurahmen

1 (helles Feld) durchlässiger Teil des Streurahmens

2 (dunkles Feld) undurchlässiger Teil des Streurahmens

Figur 4

Windelkonstruktion

1 Laminate aus Polypropylen-Abdeckvlies und Polyethylen-Folie

2 Auslaufschutz mit eingearbeiteten Gummiläden

3 Abdeckvlies aus Polypropylen

4 Polyethylenfolie auf der Rückseite

5 Umhüllung des Kerns aus Cellulosefasern

6 Kern, der den superabsorbierenden Köφer enthält

Die Erfindung wird an den nachstehenden Beispielen erläutert.

Beispiele 1- 4

Aus wasserlöslichem Polyvinylalkohol (6 g) und 40 g deionisiertem Wasser wird eine Lösung bereitet. Der Lösung werden 1 g Stokal SR (35 %ige Succinamat - Paste) und 2

g Alkylpolyglykosid zugesetzt. Mit einem Handmixgerät wird die Lösung auf ein Schaumlitergewicht von ca. 50 g/1 aufgeschlagen. Ein Teil dieses Schaums wird auf einer Fläche (teflonisierte Folie o.a.) von 400 cm*- gleichmäßig ausgestrichen. Die so entstandene Fläche wird mit 12.4 g Superabsorber FAVOR®SXM 100 (schwachvernetztes, teilneutralisiertes Polyacrylat) bestreut (hierzu wird auf die Fläche eine Schablone - vgl. Fig.2 - aufgesetzt) und anschließend mit dem Rest des Schaums abgedeckt. Dann wird 20 Minuten bei einer Temperatur von 140°C getrocknet. Es wer¬ den flexible, superabsorbierende Flächen erhalten, die sich leicht von der Oberfläche (teflonisierte Folie) ablösen lassen.

Tabelle 1 : Die Tabelle zeigt die Abhängigkeit der Aufnahmegeschwindigkeit von der Art des verwendeten Polwinvlalkohols.

Bsp. PVA - Typ TBT (1 min.) TBT (5 min.) TBT (30 min.)* max./ret. max./ret. max./ret.

[g/g]/[g/g] [g/g]/[g/g] [g/g]/[g/g]

1 Mowiol 4/88 13/13 25/20 50/31

2 Mowiol 5/88 12/12 27/21 50/31

* j Vinex 2144 16/15 29/24 50/31

4 Vinol 205 15/15 27/22 50/31

SXM 100 0 50/31

(die mit * gekennzeichneten TBT Werte beziehen sich auf die Menge an eingesetztem Superabsorber, die anderen TBT Werte beziehen sich auf das Flächengewicht.)

Vergleichsbeispiele 1-4

Es wird wie in den Beispielen 1-4 verfahren, jedoch wird auf das Verschäumen der Komponenten verzichtet. Nach dem Trocknen entsteht somit ein PVA - Film in dem der Superabsorber eingebunden ist.

Tabelle 2: Die Tabelle zeigt die deutliche Reduzierung der Aufnahmegeschwindigkeit gegenüber den Beispielen 1-4.

Vergl.-Bsp. PVA - Typ TBT (1 min.) TBT (5 min.) TBT (30 min.)* max./ret. max./ret. max./ret.

[g g]/[g/g] [g/g]/[g/g] [g/g]/[g/g]

1 Mowiol 4/88 7/7 17/14 50/31

2 Mowiol 5/88 6/6 21/17 50/31

Vinex 2144 9/9 22/18 50/31

4 Vinol 205 5/5 15/15 50/31

SXM 100 0 50/31

Beispiel 5

Aus 1,7 g Methylan® (handelsüblicher Tapetenkleister auf Basis von Methylcellulose), 2 g Alkylpolyglykosid, 2 g Stokal® SR, 2 g Polydiol 400 und 1 10 g Wasser wird eine Lösung bereitet. Mit einem Handmixgerät wird daraus ein Schaum mit einem Schaumli¬ tergewicht von ca. 50 g/1 bereitet. Die Hälfte des Schaums wird auf einer Fläche von 10 x 40 cm ausgestrichen. Dann wird mit 12,4 g Favor® SXM 100 bestreut (hierzu wird auf die Fläche eine Schablone - vgl. Fig. 2 - aufgesetzt) und anschließend mit der 2ten Hälfte des Schaums abgedeckt. Das Flächengebilde wird 20 Minuten bei 140°C ge¬ trocknet.

Es entsteht ein flexibles Flächengebilde mit folgenden Aufnahmecharakteristika: TBT: max./ret. [l/m ² ]/[l/m ² ] = 15,4/9.6; AUL (2* lθ3Pa) = 9,5 1/m ²

Beispiel 6 - 8

Es werden aus 2 g Tylose (Carboxymethylcellulose), 2 g Alkylpolyglykosid, 2 g Stokal SR, 90 g Wasser, 12,4 g Favor SXM und mit Zusatz einer Weichmacherkomponente auf der in Beispiel 5 beschriebenen Weise absorbierende Flächen hergestellt. Aufnahmecharakteristik der Beispiele 6 - 8: TBT: max./ret. [l/m2]/[l/m2] = 15,4/9,6 AUL (2* 103Pa) = 9,5 1/m2

Tabelle 3: Die Tabelle zeigt die Abhängigkeit der Biegbarkeit der Flächegebilde in Ab¬ hängigkeit von der Art und der Menge des eingesetzten Weichmachers

Bsp. Nr. Weichmacher Bewertung

6 4,3 g Glycerin weich, biegsam, nicht reißfest

7 2,0 g Glycerin mäßig biegsam, brüchig

8 2,0 g Edenol B35 θ kaum biegsam, brüchig

1 ) Fettepoxidat der Firma Henkel

Beispiel 9 (a/b)

Aus 0.2 g Guarkernmehl, 50 g Wasser. 1 g Stokal SR, (a):3 g bzw. (b): 0 g Cellulosefa- sem (Nadelholzfasern zur Papierherstellung) und 1 ,5 g Alkylpolyglykosid wird wie in den vorangegangenen Beispielen beschrieben ein Schaum bereitet. 12,4 g Favor SXM 100 werden wie beschrieben in den Schaum eingearbeitet und getrocknet.

Im Falle (a) wird ein stabiles, etwas flexibles Flächengebilde erhalten, im Falle (b) ist die entstandene Fläche instabil, sie läßt sich nicht mehr handhaben. Aufnahmecharakteristik: TBT: max./ret. [l/m2]/[l/m2] = 15,4/9,6 AUL (2* 103Pa) = 9,5 l/m2

Beispiel 10

Beispiel 9 wird wiederholt. Jedoch wird statt der Cellulosefasem Kreide eingearbeitet. Das erhaltene Flächengebilde spröde, die Aufnahmewerte entsprechen den in Beispiel 9 eemessenen.

Beispiel 11

Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch wird zum Aufstreuen des Favors eine Schablone (vgl. Fig. 3) verwendet. Eine solche Schablone erlaubt eine für den Hygiene¬ bereich bevorzugte Anordnung des Superabsorbers in der flächenförmigen Matrix. Das Absoφtionsvermögen der so erhaltenen Fläche entpricht dem des eingesetzten Su¬ perabsorbers.

Beispiel 12

Beispiel 11 wird wiederholt, jedoch wird nur die Hälfte des Wassers verwendet. Die so erhaltene Fläche ist härter und spröder und weniger voluminös als die nach Bsp. 1 1 er¬ haltene. Sie zeigt ein Absoφtionsvermögen das dem des eingesetzten Superabsorbers entspricht.

Beispiel 13

Aus der in Beispiel 5 hergestellten Flächengebilde wird gemäß Fig. 4 eine Windel konstruiert.

Die verwendete PE Folie und das Polypropylenabdeckflies wurden in einer für die Win¬ delherstellung üblichen Qualität verwendet. Die in Beispiel 5 hergestellte Fläche wird als Kern eingesetzt.

Beispiel 14

10* 15 cm der in Beispiel 2 beschriebenen Fläche werden in eine Veφackungsschale gelegt und mit einem handelsüblichen Küchentuch (Kleenex) abgedeckt. Ein tiefgekühl¬ tes Hähnchen (850g) wird auf das Tuch gelegt.

Das gesamte Tauwasser (Testdauer 18 h) wird von der erfindungsgemäßen Fläche auf¬ gesaugt.

Beispiel 15

Beispiel 12 wird ohne Schablone wiederholt, auch wurde statt des Favors® Stockosorb ® 400 (schwachvemetztes Copolymer auf Basis von Acrylamid) verwendet. Aus dieser Fläche wurden Streifen mit der Größe 1 *7.5 cm ausgeschnitten. Acht der Streifen wer¬ den gänzlich in einen Erde enthaltenden zylindrischen Blumentopf (10 cm Höhe. Durchmesser 8,5 cm) gesteckt. Die Erde wurde 5 Tage feucht gehalten. Die Folie hatte sich dannach aufgelöst, das SAP befand sich in einer für z. B. die Pflanzenaufzucht ge¬ eigneten Anordnun Όg in der Erde.

Beispiel 16

Beispiel 12 wird ohne Schablone wiederholt, auch wird statt des Favors die gleiche Menge der in PCT/EP93/01060 Beispiel 9 genannten superabsorbierenden Depotmittel¬ zubereitung verwendet.

1 cm ² der so erhaltenen Fläche werden in einen Teebeutel eingeschweißt. Der Teebeutel wird eine Stunde in 50 ml einer 0,2 % igen Kochsalzlösung eingehängt.

Nach einer Stund wird die Kochsalzlösung erneuert.

Auch nach dem 5ten Zyklus zeigt die Blaufärbung der Kochsalzlösung eine Freisetzung des Wirkstoffs an.