Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zur Herstellung eines hydrophilen Polymers, ein Vorhersageverfahren, Hygieneartikel und andere chemische Pro¬ dukte, die ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes hydrophiles Polymer beinhalten, sowie die Verwendung eines erfindungsgemäßen Polymers in Hygieneartikeln und weiteren chemischen Produkten sowie die Verwendung eines rechnererzeugten Modells zur Bestimmung verschiedener Größen und ein Verfah¬ ren zur Herstellung hydrophiles Polymer beinhaltender Weiterverarbeitungspro¬ dukte. Weitere Einzelheiten hierzu ergeben sich aus dem Nachfolgenden.

Die Verwendung neuronaler Netzwerke bei der Herstellung von Massenpolyme¬ ren ist in DE 698 01 508 T2 beschrieben. Hier wird ein solches Netzwerk zur Steuerung der diskontinuierlichen Polymerisation von Polyvinylchlorid (PVC) in einem Reaktor beschrieben. Besonderer Schwerpunkt liegt auf der Temperatur¬ entwicklung.

Bei PVC handelt es sich um ein lineares Kettenpolymer einfacher Struktur, dessen Eigenschaften sich im wesentlichen durch die Kettenlänge und die Kettenlängen- verteilung, folglich über die Menge an Initiator und Monomer - wie bei Kettenpo¬ lymeren üblich - nach dem „Wurzel-I-Gesetz" und dessen Weiterentwicklungen steuern lassen (Principles of Polymerization, Georg Odian, John Wiley & Sons, second Edition, 1981, S. 179fr).

Im Gegensatz zu diesen vergleichsweise einfachen Kettenpolymeren sind vernetz¬ te Polymere wesentlich komplexere Systeme. Die Vorhersage der Ursache- Wirkungs-Beziehung zwischen den Edukten, den Polymerisations- und Aufarbei¬ tungsbedingungen und den physikalischen und chemischen Eigenschaften ist we¬ sentlich schwerer als bei einfachen Kettenpolymeren. Einen weiterhin erhöhten Grad an Komplexität im Vergleich zu lediglich vernetz¬ ten Polymeren weisen allgemein vernetzte Polymere auf, deren Wiederholungs¬ einheiten noch zusätzliche Funktionalitäten, wie ladungstragende funktionelle Gruppen, aufweisen.

Eine weitere Steigerung der Komplexität der Polymere kann dadurch erfolgen, dass ein im vorstehenden Abschnitt beschriebenes Material einer Weiterbehand¬ lung wie durch Reaktion mit Additiven zusätzlich in der Morphologie, beispiels- weise durch Ausbilden einer Kern-Schale-Struktur veredelt wird.

Von großem industriellen Interesse sind aus der Gruppe solch komplexer Polyme¬ re neben Ionenaustauscherharzen vor allem hydrophile Polymere, auch Superab- sorber (SAP) genannt, wie unter anderem in Modern Superabsorbent Polymer Technology FL Buchholz, GT Graham, Wiley-VCH, 1998 beschrieben. Es han¬ delt sich dabei bevorzugt um schwachvernetzte, teilneutralisierte Polyacrylate. Die Komplexität der hydrophilen Polymere wird noch dadurch erhöht, dass es sich bei ihnen nicht um reine Polymere, sondern um Zusammensetzungen aus einem Polymer und weiteren Stoffen handelt, die einen erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften dieser Zusammensetzung haben. So kann durch eine Nachver¬ netzung beispielsweise ein Kern-Schale-Struktur erhalten werden. Damit kommt es oftmals nicht nur auf die Polymerisationsfuhrung als solche an; Aufarbeitungs-, Veredelungs- und Konfektionierungsschritte haben ebenso erhebliche Bedeutung.

Diese im Gegensatz zu den hydrophoben Kettenpolymeren, vernetzten mit Wasser Gele bildenden hydrophilen Polymere werden in vielen Anwendungen eingesetzt, für die diese Polymere ein maßgeschneidertes Anforderungsprofil aufweisen müs¬ sen. Wegen der Komplexität der Ursache- Wirkungs-Beziehungen bei hydrophilen Polymeren zwischen Edukten, Polymerisations-, Veredelungs-, Konfektionie- rungs- und Aufarbeitungsbedingungen einerseits und dem Eigenschaftsprofil die¬ ser Polymere andererseits, ist eine Übertragung von einer ein gewünschtes Anfor- derungsprofil im Läbormaßstab erfüllenden Rezeptur auf Technikums- oder gar Produktionsmaßstab nicht ohne weiteres möglich. Vielmehr sind in aller Regel eine Reihe von weiteren Technikums- und Laboruntersuchungen sowie sogenann¬ te „Upscale- Versuchen" zu unternehmen, bis eine Rezeptur auch im Produkti- onsmaßstab ein hydrophiles Polymer ergibt, dass dem im Labormaßstab getroffe¬ nen Eigenschaftsprofil entspricht.

Zudem wird der Grad der Komplexität an die Anforderungen dieser hydrophilen Polymere durch deren Weiterverarbeitung erhöht. So haben die Eigenschaften dieser Polymere einen erheblichen Einfluss auf die Weiterverarbeitung als solche und die dabei entstehenden Weiterverarbeitungsprodukte. Beispiele derartiger Weiterverarbeitungen sind Spinn-, Papier-, Sauglagen- und Windelmaschinen, die saugfähige und Wasser bzw. wässrige Flüssigkeiten absorbierende Fasern bzw. Fasermatrices, Papier, Sauglagen - auch „Cores" genannt - und Windeln herstel- len. Der Grad der Komplexität wird auch dann erhöht, wenn diese hydrophilen Polymere mit weiteren Komponenten vereinigt werden. So können bei der Faser¬ und Fasermatrixherstellung neben dem hydrophilen Polymer noch weitere Materi¬ alien wie Fasern oder Haft- bzw. Klebemittel eingesetzt werden. Bei der Bildung von Cores können neben dem hydrophilen Polymer beispielsweise noch weitere Schichten wie Tissueeinlagen, Aquisitionsschichten und dergleichen vorhanden sein, die in Zusammenwirken mit dem hydrophilen Polymer zu einem verbesser¬ ten Flüssigkeitsmanagement beitragen. Zu der Verbesserung des Flüssigkeitsma¬ nagement der Weiterverarbeitungsprodukte wechselwirken die Eigenschaften des hydrophilen Polymers mit den Eigenschaften der weiteren Komponenten und de- ren Behandlung in der Weiterverarbeitungsmaschine. Auch die Art der eingesetz¬ ten Weiterverarbeitungsmaschine und die dadurch bestimmte Form der Weiter¬ verarbeitung wechselwirkt mit dem hydrophilen Polymer und den weiteren Kom¬ ponenten. So kann eine Fasermatrix oder ein Gore durch eine Wetlaid-, Wet- Wipe- oder Arilaid-Anlage nach gänzlich unterschiedlichen Verfahren erhalten werden. So wirken beispielsweise die Eigenschaften des hydrophilen Polymers mit denen von Fluff wie Fluffsorte (z.B. Softwood oder Hardwood), Faserlänge, Flufffeuchte, Fluffkomprimierung, etc. bei der Core-Herstellung zusammen. Auf die Fluffeigenschaften haben wiederum die Bearbeitungsbedingungen der Fluf- faufbereitung Einfluss. Die entscheidend von dem hydrophilen Polymer mitge¬ prägten Eigenschaften des Gores haben wiederum Einfluss auf die Eigenschaften der dieses Core beinhaltenden Windel und deren Herstellungsverfahren. Typische maßgeblich von dem hydrophilen Polymer mit beeinfmsste Eigenschaften sind beispielsweise das Rücknäss- („Rewet-") und Leakage- Verhalten der Weiterver¬ arbeitungsprodukte.

Allgemein besteht die erfindungsgemäße Aufgabe darin, zur Überwindung der sich aus dem Stand der Technik ergebenden Nachteile im Zusammenhang mit der Herstellung hydrophiler Polymere einen Beitrag zu leisten.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, bei der Herstellung hydrophiler Polymere den Aufwand an Labor- und Technikurnversuchen bei der Einfuhrung einer neuen Rezeptur für ein bestimmtes Anforderungsprofil zu verringern.

Weiterhin besteht eine Aufgabe darin, die Test- und Einlaufphasen zur Einstel¬ lung von Weiterverarbeitungsmaschinen wie Core-, Windel-, Faserspinn- und Papiermaschinen zu verkürzen.

Zudem liegt eine Aufgabe darin, Anforderungsprofile von hydrophilen Polymeren in einem größeren Maße direkt in der Produktion einzustellen, um so flexibler, kostengünstiger und schneller auf Kundenwünsche reagieren zu können. So kön- nen diese wiederum optimale Hygieneartikel oder andere auf hydrophilen Poly¬ meren basierende Produkte herstellen.

Ferner besteht eine erfindungsgemäße Aufgabe darin, eine wesentlich frühere Erkennung von Fehlproduktionen bzw. nachteiligen Eigenschafen von Weiterver- arbeitungsprodukten zu gewährleisten, um möglichst bevor das fehlerhafte Pro- dukt entstellt, korrigierend eingreifen zu können oder eine automatische Gegen¬ steuerung vorzusehen.

Zudem besteht eine erfindungsgemäße Aufgabe darin, langwierige und kostspieli- ge Testphasen, die bei der Veränderung der Zusammensetzung oder des Aufbaus von im industriellen Maßstab gefertigten Weiterverarbeitungsprodukten auftreten, zu verkürzen.

Einen Beitrag zur Lösung dieser Aufgaben leistet ein Verfahren zur Herstellung eines hydrophilen Polymers in einer Herstellvorrichtung, wobei ein rechnerer¬ zeugtes Modell, vorzugsweise ein künstliches neuronales Netzwerk, diese Her¬ stellvorrichtung steuert.

Bei dem hydrophilen Polymer handelt es sich vorzugsweise um ein wasserabsor- bierendes Polymer, welches vorzugsweise auf (αl) 0,1 bis 99,999 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 98,99 Gew.-% und besonders be¬ vorzugt 30 bis 98,95 Gew.-% polymerisierten, ethylenisch ungesättigten, säuregruppenhaltigen Monomeren oder deren Salze oder polymerisierten, ethylenisch ungesättigten, einen protonierten oder quarternierten Stickstoff beinhaltenden Monomeren, oder deren Mischungen, wobei mindestens ethy¬ lenisch ungesättigte, säuregruppenhaltige Monomere, vorzugsweise Acryl- säure, beinhaltende Mischungen besonders bevorzugt sind, (α2) 0 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 60 Gew.-% und besonders bevorzugt 1 bis 40 Gew.-% polymerisierten, ethylenisch ungesättigten, mit (αl) copolymeri- sierbaren Monomeren, (α3) 0,001 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 7 Gew.-% und besonders bevor¬ zugt 0,05 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer Vernetzer, (α4) 0 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt 5 bis 10 Gew.-% wasserlöslichen Polymeren, sowie (α5) 0 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 7 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,05 bis 5 Gew.-% eines oder mehrere Hilfsstoffe basiert, wobei die Summe der Gewichtsmengen (αl) bis (α5) 100 Gew.-% beträgt.

Die monoethylenisch ungesättigten, säuregruppenhaltigen Monomere (αl) können teilweise oder vollständig, bevorzugt teilweise neutralisiert sein. Vorzugsweise sind die monoethylenisch ungesättigten, säuregruppenhaltigen Monomere zu min¬ destens 25 Mol%, besonders bevorzugt zu mindestens 50 Mol% und darüber hin¬ aus bevorzugt zu 50-90 Mol% neutralisiert. Die Neutralisation der Monomere (αl) kann vor oder auch nach der Polymerisation erfolgen. Ferner kann die Neut¬ ralisation mit Alkalimetallhydroxiden, Erdalkalimetallhydroxiden, Ammoniak sowie Carbonaten und Bicarbonaten erfolgen. Daneben ist jede weitere Base denkbar, die mit der Säure ein wasserlösliches Salz bildet. Auch eine Mischneut¬ ralisation mit verschiedenen Basen ist denkbar. Bevorzugt ist die Neutralisation mit Ammoniak oder mit Alkalimetallhydroxiden, besonders bevorzugt mit Natri¬ umhydroxid oder mit Ammoniak sowie darüber hinaus bevorzugt Natriumhydro¬ xid.

Weitere, durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte wasserabsorbierende Polymere sind Polymere, in denen die freien Säuregruppen überwiegen, so dass dieses Polymer einen im sauren Bereich liegenden pH- Wert aufweist. Dieses sau¬ re wasserabsorbierende Polymer kann durch ein Polymer mit freien basischen Gruppen, vorzugsweise Amingruppen, das im Vergleich zu dem sauren Polymer basisch ist, mindestens teilweise neutralisiert werden. Diese Polymere werden in der Literatur als „Mixed-Bed Ion-Exchange Absorbent Polymers" (MBIEA- Polymere) bezeichnet und sind unter anderem in der WO 99/34843 offenbart. Die Offenbarung der WO 99/34843 wird hiermit als Referenz eingeführt und gilt so¬ mit als Teil der Offenbarung. In der Regel stellen MBIEA-Polymere eine Zusam¬ mensetzung dar, die zum einen basische Polymere, die in der Lage sind, Anionen auszutauschen, und andererseits ein im Vergleich zu dem basischen Polymer sau¬ res Polymer, das in der Lage ist, Kationen auszutauschen, beinhalten. Das basi- sehe Polymer weist basische Gruppen auf und wird typischerweise durch die Po¬ lymerisation von Monomeren erhalten, die basische Gruppen oder Gruppen tra¬ gen, die in basische Gruppen umgewandelt werden können. Bei diesen Monome¬ ren handelt es^sich vor allen Dingen um solche, die primäre, sekundäre oder tertiä- re Amine oder die entsprechenden Phosphine oder mindestens zwei der vorste¬ henden runktionellen Gruppen aufweisen. Zu dieser Gruppe von Monomeren ge¬ hören insbesondere Ethylenarnin, Allylarnin, Diallylamin, 4-Aminobuten, Alkylo- xycycline, Vinylformamid, 5-Aminopenten, Carbodiimid, Formaldacin, Melamin und dergleichen, sowie deren sekundäre oder tertiäre Aminderivate.

Die Offenbarungen der DE 102 23 060 Al insbesondere hinsichtlich der Mono¬ mere (αl) und (α2) und der Vernetzer (α3) werden hiermit als Referenz eingeführt und gelten somit als Teil der Offenbarung dieser Anmeldung.

Bevorzugte monoethylenisch ungesättigte, säuregruppenhaltige Monomere (αl) sind diejenigen, die in der DE 102 23 060 Al als bevorzugte Monomere (αl) ge¬ nannt werden, wobei Acrylsäure besonders bevorzugt ist.

Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass das durch das erfindungsgemäße Verfah- ren hergestellte wasserabsorbierende Polymer, bezogen auf das Trockengewicht, zu mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 70 Gew.-% und darüber hinaus bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-% aus carboxylatgruppenhaltigen Mo¬ nomeren besteht. Es ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt, dass das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte wasserabsorbierende Polymer zu min- destens 50 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 70 Gew.-% aus Acrylsäure be¬ steht, die vorzugsweise zu mindestens 20 Mol-%, besonders bevorzugt zu mindes¬ tens 50 Mol-% neutralisiert ist. Als monoethylenisch ungesättigte, mit (αl) copolymerisierbare Monomere (α2) sind diejenigen Monomere bevorzugt, die in der DE 102 23 060 Al als bevorzug¬ te Monomere (α2) genannt werden, wobei Acrylamid besonders bevorzugt ist.

Erfindungsgemäß bevorzugte Vernetzer (α3) sind Verbindungen, die mindestens zwei ethylenisch ungesättigte Gruppen innerhalb eines Moleküls aufweisen (Ver¬ netzerklasse I), Verbindungen, die mindestens zwei funktionelle Gruppen aufwei¬ sen, die mit funktionellen Gruppen der Monomeren (αl) oder (α2) in einer Kon¬ densationsreaktion (=Kondensationsvernetzer), in einer Additionsreaktion oder in einer Ringöffiiungsreaktion reagieren können (Vernetzerklasse II), Verbindungen, die mindestens eine ethylenisch ungesättigte Gruppe und mindestens eine funkti¬ onelle Gruppe, die mit funktionellen Gruppen der Monomeren (αl) oder (α2) in einer Kondensationsreaktion, in einer Additionsreaktion oder in einer Ringöff¬ nungsreaktion reagieren kann (Vernetzerklasse III), aufweisen, oder polyvalente Metallkationen (Vernetzerklasse TV). Dabei wird durch die Verbindungen der Vernetzerklasse I eine Vernetzung der Polymere durch die radikalische Polymeri¬ sation der ethylenisch ungesättigten Gruppen des Vernetzermoleküls mit den mo¬ noethylenisch ungesättigten Monomeren (αl) oder (α2) erreicht, während bei den Verbindungen der Vernetzerklasse II und den polyvalenten Metallkationen der Vernetzerklasse IV eine Vernetzung der Polymere durch Kondensationsreaktion der funktionellen Gruppen (Vernetzerklasse II) bzw. durch elektrostatische Wech¬ selwirkung des polyvalenten Metallkations (Vernetzerklasse IV) mit den funktio¬ nellen Gruppen der Monomere (αl) oder (α2) erreicht wird. Bei den Verbindun¬ gen der Vernetzerklasse III erfolgt dementsprechend eine Vernetzung des PoIy- mers sowohl durch radikalische Polymerisation der ethylenisch ungesättigten Gruppe als auch durch Kondensationsreaktion zwischen der funktionellen Gruppe des Vernetzers und den funktionellen Gruppen der Monomeren (αl) oder (α2).

Bevorzugte Vemetzer (α3) sind all diejenigen Verbindungen, die in der DE 102 23 060 Al als Vernetzer (α3) der Vernetzerklassen I, II, III und IV genannt wer¬ den, wobei als Verbindungen der Vernetzerklasse I N,N'-Methylenbisacrylamid, Polye- thylenglykoldi(meth.)acrylate, Triallyrmethylammoniumchlorid, Tetraally- larnmoniurnchlorid sowie mit 9 Mol Ethylenoxid pro Mol Acrylsäure herge- stelltes Allylnonaetiiylenglykolacrylat besonders bevorzugt sind, und

als Verbindungen der Vernetzerklasse IV Al2(S O4)3 und seine Hydrate be¬ sonders bevorzugt sind.

Bevorzugte, durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte wasserabsorbie¬ rende Polymere sind Polymere, welche durch Vernetzer der folgenden Vernet¬ zerklassen bzw. Vernetzer der folgenden Kombinationen von Vernetzerklassen vernetzt sind: I, II, III, IV, I II, I III, I IV, I II III, I II IV, I III IV, II III IV, II IV oder III IV.

Weitere bevorzugte, durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte wasser¬ absorbierende Polymere sind Polymere, die durch einen beliebigen der in der DE 102 23 060 Al offenbarten Vernetzer der Vernetzerklassen I vernetzt sind, wobei N,N '-Methylenbisacrylamid, Polyethylenglykoldi(meth)acrylate, Triallylmethy- lammoniumchlorid, Tetraallylammoniumchlorid sowie mit 9 Mol Ethylenoxid pro Mol Acrylsäure hergestelltes Allylnonaethylenglykolacrylat als Vernetzer der Vernetzerklasse I besonders bevorzugt sind.

Aus den vorgenannten Monomeren und Vernetzern lässt sich das wasserabsorbie- rende Polymer durch verschiedene Polymerisationsweisen herstellen. Beispiels¬ weise sind in diesem Zusammenhang Massepolymerisation, die vorzugsweise in Knetreaktoren wie Extrudern oder durch Bandpolymerisation erfolgt, Lösungspo¬ lymerisation, Spraypolymerisation, inverse Emulsionspolymerisation und inverse Suspensionspolymerisation zu nennen. Bevorzugt wird die Lösungspolymerisati- on in Wasser als Lösungsmittel durchgeführt. Die Lösungspolymerisation kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Aus dem Stand der Technik ist ein breites Spektrum von Variationsmöglichkeiten hinsichtlich Reaktionsverhältnisse wie Temperaturen, Art und Menge der Initiatoren als auch der Reaktionslösung zu entnehmen. Typische Verfahren sind in den folgenden Patentschriften beschrie¬ ben: US 4,286,082, DE 27 06 135, US 4,076,663, DE 35 03 458, DE 40 20 780, DE 42 44 548, DE 43 23 001, DE 43 33 056, DE 44 18 818. Die Offenbarungen werden hiermit als Referenz eingeführt und gelten somit als Teil der Offenbarung.

Als Initiatoren zur Mtiierung der Polymerisation können alle unter den Polymeri¬ sationsbedingungen Radikale bildende Initiatoren verwendet werden, die übli- cherweise bei der Herstellung von Superabsorbern eingesetzt werden. Hierzu ge¬ hören thermische Katalysatoren, Redoxkatalysatoren und Photoinitiatoren, deren Aktivierung durch energiereiche Strahlung erfolgt. Die Polymerisationsinitiatoren können dabei in einer Lösung erfindungsgemäßer Monomere gelöst oder disper- giert enthalten sein. Bevorzugt ist der Einsatz wasserlöslicher Katalysatoren.

Als thermische Initiatoren kommen sämtliche dem Fachmann bekannte, unter Temperatureinwirkung in Radikale zerfallende Verbindungen in Betracht. Beson¬ ders bevorzugt sind dabei thermische Polymerisationsinitiatoren mit einer Halb¬ wertszeit von weniger als 10 Sekunden, darüber hinaus bevorzugt von weniger als 5 Sekunden bei weniger als 18O0C, darüber hinaus bevorzugt bei weniger als 14O0C. Dabei sind Peroxide, Hydroperoxide, Wasserstoffperoxid, Persulfate sowie Azoverbindungen besonders bevorzugte thermische Polymerisationsinitiatoren. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, Mischungen verschiedener thermischer Polyme¬ risationsinitiatoren zu verwenden. Unter diesen Mischungen sind die aus Was- serstoffperoxid und Natrium- oder Kaliumperoxodisulfat bevorzugt, die in jedem denkbaren Mengenverhältnis eingesetzt werden können. Geeignete organische Peroxide sind vorzugsweise Acetylacetonperoxid, Methylethylketonperoxid, Ben¬ zoylperoxid, Lauroylperoxid, Acetylperoxid, Capyrlperoxid, Isopropylperoxydi- carbonat, 2-Ethylhexylperoxydicarbonat, t-Butylhydroperoxid, Cumolhydropero- xid, t-Amylpeipivalat, t-Butylperpivalat, t-Butylperneohexonat, t-Butylisobutyrat, t-Butylper-2-ethylhexenoat, t-Butylperisononanoat, t-Butylpermaleat, t-Butyl- perbenzoat, t-Butyl-3,5,5-tti-methylhexanoat und Amylperneodekanoat. Weiter¬ hin sind als thermische Polymerisationsinitiatoren bevorzugt: Azo-Verbindungen, wie Azobisisobutyronitrol, Azobisdimethylvaleronitril, 2,2'-Azobis-(2-amidino- proρan)dihydrochlorid, Azo-bis-amidinopropan-dihydrochlord, 2,2 '- Azobis-(N,N- dimethylen)isobutyramidin-dihydrochlorid, 2- (Carbamoylazo)-isobutyronitril und 4,4'-Azobis-(4-cyanovaleriansäure). Die genannten Verbindungen werden in übli¬ chen Mengen eingesetzt, vorzugsweise in einem Bereich von 0,01 bis 5, bevor¬ zugt von 0,1 bis 2 Mol-%, jeweils bezogen auf die Menge der zu polymerisieren- den Monomere.

Die Redoxkatalysatoren enthalten als oxidische Komponente mindestens eine der oben angegebenen Perverbindungen und als reduzierende Komponente vorzugs¬ weise Ascorbinsäue, Glukose, Sorbose, Manose, Ammonium- oder Alkalimetall- hydrogensulfit, -sulfat, -thiosulfat, -hyposulflt oder -sulfid, Metallsalze, wie Ei- sen-II-ionen oder Silberionen oder Natriumhydroxymethylsulfoxylat. Vorzugs¬ weise wird als reduzierende Komponente des Redoxkatalysators Ascorbinsäure oder Natriumpyrosulfit verwendet. Bezogen auf die bei der Polymerisation einge¬ setzte Menge an Monomeren wird IxIO"5 bis 1 Mol-% der reduzierenden Kompo¬ nente des Redoxkatalysators und IxIO"5 bis 5 Mol-% der oxidierenden Kompo- nente des Redoxkatalysators eingesetzt. Anstelle der oxidierenden Komponente des Redoxkatalysators, oder in Ergänzung zu diesem, können ein oder mehrere, vorzugsweise wasserlösliche, Azoverbindungen verwendet werden.

Wenn man die Polymerisation durch Einwirkung energiereicher Strahlung auslöst, verwendet man üblicherweise als Initiator sogenannte Photoinitiatoren. Hierbei kann es sich beispielsweise um sogenannte α -Spalter, H-abstrahierende Systeme oder auch um Azide handeln. Beispiele für solche Initiatoren sind Benzophenon- Derivate wie Michlers-Keton, Phenanthren-Derivate, Fluoren-Derivate, Anthra- chinon-Derivate, Thioxanton-Derivate, Cumarin-Derivate, Benzoinether und de- ren Derivate, Azoverbindungen wie die oben genannten Radikalbildner, substitu¬ ierte Hexaarylbisimidazole oder Acylphosphinoxide. Beispiele für Azide sind: 2- (N,N-Dimethylamino)-ethyl-4-azidocinnamat, 2-(N,N-Dimethylamino)-ethyl-4- azidonapMiylketoή, 2-(N,N-Dimethylamino)-eth.yl-4-azidobenzoat:, 5-Azido-l- naphthyl-2'-(>J,N-dinietiiylamino)ethylsulfon, N-(4-Sulfonylazidophenyl)rnalein- imid, N-Acetyl-4-sulfonylazidoanilin, 4-Sulfonylazidoanilin, 4-Azidoanilin, 4- Azidophenacylbromid, p-Azidobenzoesäure, 2,6-Bis(p-azidobenzyliden)cyclo- hexanon und 2,6-Bis-(p-azidobenzyliden)-4-methylcyclohexanon. Die Photoini¬ tiatoren werden, falls sie eingesetzt werden, üblicherweise in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die zu polymerisierenden Monomeren angewendet.

Bevorzugt wird erfindungsgemäß ein Redoxsystem bestehend aus Wasserstoffpe¬ roxid, Natriumperoxodisulfat und Ascorbinsäure als „Katalysator" oder „Redoxi- nitiatorstarter" eingesetzt. In der Regel wird die Polymerisation mit den Initiato¬ ren in einem Temperaturbereich von 30 bis 900C initiiert.

Die Polymerisationsreaktion kann durch einen Initiator oder durch mehrere, zu¬ sammenwirkende Initiatoren ausgelöst werden. Weiterhin kann die Polymerisati¬ on derart durchgeführt werden, dass man zunächst ein oder mehrere Redoxinitia- toren zusetzt. Im weiteren Polymerisationsverlauf werden dann zusätzlich thermi¬ sche Initiatoren oder Photoinitiatoren appliziert, wobei im Falle von Photoninitia- toren die Polymerisationsreaktion dann durch die Einwirkung energiereicher Strahlung initiiert wird. Auch die umgekehrte Reihenfolge, also die anfängliche Initiierung der Reaktion mittels energiereicher Strahlung und Photoinitiatoren oder thermischen Initiatoren und eine im weiteren Polymerisationsverlauf erfol¬ gende Initiierung der Polymerisation mittels eines oder mehrerer Redoxinitiatoren ist denkbar.

Besonders bevorzugt im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines hydrophilen Polymers, vorzugsweise des auf den vorstehend genannten Monomeren basierenden wasserabsorbierenden Polymers, ist die kon- tinuierliche Lösungspolymerisation, bei der eine Monomerlösung beinhaltend die vorstehend genannten Monomere kontinuierlich auf ein Polymerisationsband auf- gebracht wird, wobei die Monomerlösung auf dem Polymerisationsband unter Bildung eines Polymergels polymerisiert, das Polymergel anschließend kontinu¬ ierlich in einer geeigneten Gelzerkleinerungsvorrichtung in Gelpartikel überfuhrt wird und diese Gelpartikel dann vorzugsweise auf einem Trocknungsband ge- trocknet werden. Anschließend erfolgt optional ein weiteres Zermahlen und Ab¬ sieben der getrockneten Gelpartikel sowie gegebenenfalls eine Oberflächenbe¬ handlung, vorzugsweise eine Oberflächennachvernetzung, der so erhaltenen Gel¬ partikel.

Bei der auch als Nachvernetzung bezeichneten Oberflächenbehandlung wird das getrocknete Gelpartikel mit einem mit den Carboxylgruppen des Polymers um¬ setzbaren Nachvernetzer, vorzugsweise als wässrige Lösung mit einer Konzentra¬ tion im Bereich von 0,001 bis 50, vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 20 Gew.- %, jeweils bezogen auf die Nachvernetzerlösung, mit einer Menge im Bereich von 0,0001 bis 20, vorzugsweise im Bereich von 0,001 bis 10 Gew.-%, jeweils bezo¬ gen auf das getrocknete Gelpartikel, umgesetzt. Als Nachvernetzer kommen die Verbindungen der Vernetzklasse III und IV oder deren Mischungen in Betracht, wobei Ethylencarbonat oder Aluminiumsulfat besonders bevorzugt sind. In die¬ sem Zusammenhang wird auf DE 40 20 780 Cl verwiesen, deren Offenbarung einen Teil dieses Textes bildet. Hierunter kommen Al- Verbindungen und Polyole, vorzugsweise Diole, oder Al- Verbindungen und Ethylencarbonat in Frage. In die¬ sem Zusammenhang wird auf DE 199 09 653 Al und DE 199 09 838 Al als Teil die¬ ser Offenbarung Bezug genommen.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Steuern der Herstellvorrichtung unter Bestimmen mindestens eines Prozessparameters und über mindestens eine auf diesem mindestens einen Prozessparameter basierenden Verfahrensgröße erfolgt.

Als Prozessparameter kommen grundsätzlich alle physikalisch messbaren Zu- Standsgrößen, die mit dem Herstellungsverfahren in Beziehung stehen, in Be¬ tracht. Unter diesen Zustandsgrößen sind diejenigen bevorzugt, die während des Verfahrens Variationen unterliegen. Derartige Prozessparameter bildende Zu- standsgrößen sind beispielsweise Temperaturen, Drücke, Fließgeschwindigkeiten, Konzentrationen, Feuchtigkeitsgehalt, elektrische Ströme, elektrische Widerstän¬ de, Dreh- und Fördergeschwindigkeiten oder mechanische Kräfte und Dichten, wobei Temperaturen, Konzentrationen, Feuchtigkeitsgehalt, Durchsatzmengen und mechanische Kräfte bevorzugt und Temperaturen und mechanische Kräfte darüber hinaus bevorzugt sind.

Im Gegensatz zu den Prozessparametern, die gemessene Größen darstellen, han- delt es sich bei den Verfahrensgrößen um im Rahmen der Steuerung der Herstell¬ vorrichtung aktiv eingestellte und/oder einstellbare Größen. Diese Einstellung kann sowohl mittelbar als auch unmittelbar erfolgen. Eine mittelbare Verfahrens¬ größe kann beispielsweise ein Steuersignal, das insbesondere elektronisch erfolgt, sein. Dieses Steuersignal kann beispielsweise eine Ventilöffhung und damit eine stärkere Zugabe eines bestimmten Stoffes bewirken. Diese erhöhte Stoffzugabe hat wiederum eine Auswirkung auf einen Prozessparamter, in diesem Fall eine bestimmte Konzentration eines bestimmten Stoffes, zur Folge. Ein anderes Bei¬ spiel einer Verfahrensgröße ist die Steigerung oder Senkung der Leistung eines Wärmebereiters. Die Änderung der Leistung hat eine Auswirkung auf die Tempe- ratur als Prozessparameter zur Folge. Folglich sind Verfahrensgrößen beispiels¬ weise Heiz- oder Kühlleistung, Zugabemengen, Transportgeschwindigkeiten wie sie insbesondere auf Förderbändern oder in Transportschnecken oder Extrudern eingestellt werden, Drehgeschwindigkeiten von Zerkleinerungswerkzeugen, ins¬ besondere von Mühlen. Prozeßparameter stellen somit Größen dar, die gemessen werden oder gemessen werden können. Prozeßparamter ergeben sich aus den Ein¬ stellungen gemäß den Verfahrensgrößen.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbare Vorrichtung beinhaltet, ei¬ nen Edύktbereich, einen daran sich anschließenden Polymerisationsbereich sowie einen gleichfalls darauf folgenden ersten Konfektionierungsbereich. Hierauf kann ein Nachvernetzungsbereich folgen, der ggf. einen weiteren Konfektionierungsbe- reich aufweist. In der so ausgebildeten Herstellvorrichtung lassen sich in den ent¬ sprechenden Bereichen aufeinander folgend mindestens folgende Schritte durch¬ fuhren:

(a) ein Eduktschritt, (b) ein Polymerisationsschritt, (c) ein erster Konfektionierangsschritt, (d) optional ein Nachvernetzungsschritt, und (e) optional ein weiterer Konfektionierungsschritt.

Diese Schritte lassen sich wiederum in weitere Teilschritte zergliedern. So ist es insbesondere bei der Herstellung eines schwach vernetzten, zumindest auf 50 Gew.-% Acrylsäure basierenden, teilneutralisierten Polyacrylat als hydrophiles Polymer bevorzugt, dass zunächst eine Teilneutralisierung der Acrylsäure durch In-Kontakt-Brmgen der Acrylsäure mit Natronlauge erfolgt. Auf diese Weise wird ein Neutralisationsgrad der Acrylsäure im Bereich von 30 bis 80, bevorzugt 50 bis 75 und besonders bevorzugt 60 bis 73 Mol-% eingestellt. Bei dieser Neutralisation ist es bevorzugt, die Temperatur als Prozessparameter zu bestimmen und im Fall einer Überschreitung dieser Temperatur entweder durch Variation der Zugabe oder durch geeignete Kühlung durch eine geeignete Verfahrensgröße regulierend einzugreifen. Hierzu ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Durchfluss an Wasser, Natronlauge und Acrylsäure als weitere Prozessparameter bestimmt werden. Die Prozessparameter des Neutralisationsgrads, der Acrylsäure-, Vernetzer- und Co- monomerkonzentration können zum einen durch Rückrechnen der eingesetzten Mengen über deren Verhältnisse bestimmt werden. Zum anderen besteht die Mög¬ lichkeit, das Verhältnis der verschiedenen vorgenannten Komponenten analytisch und damit absolut zu bestimmen. Ein weiterer Teilschritt des Eduktberei- tungsschritts stellt die Einstellung der für die Polymerisation am besten geeigne¬ ten Temperatur in einem Kühlschritt ein. Hier stellt die Temperatur der Monomer- , Komonomer- und Vernetzermischung einen Prozessparameter dar. Die Kühl-, bzw. Heizleistung, die jeweils auf diese Mischung einwirkt, stellt wiederum eine Verfahrensgröße dar. Es ist allgemein bevorzugt, dass die Eduktmischung eine Temperatur von 1 bis 20, vorzugsweise 2 bis 15 und besonders bevorzugt von 3 bis 7° C besitzt, bevor sie der Polymerisation zugeführt wird. Ein weiterer Teil¬ schritt des Eduktbereitungsschritts, der der Kühlung entweder vorgeschaltet oder nachgeordnet, vorzugsweise nachgeordnet, sein kann, ist ein Schritt, in dem der Sauerstoffgehalt der Eduktmischung verringert wird. Dieser auch als „Stripping" bezeichnete Schritt kann zudem auch der Aufgabe dienen, die Eduktmischung, vorzugsweise unmittelbar vor der Polymerisation, aufzuschäumen, so dass das bei der Polymerisation entstehende hydrophile Polymer eine Porosität oder gar schaumartige Struktur besitzt, wie u. a. in EP 0 827 753 Al beschrieben ist und bei der ein Volumenverhältnis von 1,01 bis 5, bezogen auf das Eduktvolumen vor der Begasung, bevorzugt ist. Hierbei kann es vorteilhaft sein, der Eduktmischung eine oberflächenaktive Substanz beizumischen. Folglich kann es notwendig sein, dass im Zusammenhang mit dem Stripping der Gehalt an Sauerstoff oder verdrän- gendem Schutzgas, vorzugsweise Stickstoff, die Dichte des Eduktgemischs sowie die Konzentration eines oberflächenaktiven Mittels als Prozessparameter be¬ stimmt werden, wobei die Messung der Sauerstoff- bzw. Schutzgaskonzentration besonders im Vordergrund steht. Im Zusammenhang mit dem Stripping bilden insbesondere die zugefügte Menge oder Durchfluss an Schutzgas und - im Fall der Bildung eines Schaums - die Menge an oberflächenaktivem Mittel - wichtige Verfahrensgrößen.

Auch der Polymerisationsschritt lässt sich in verschiedene Teilschritte unterglie¬ dern, die im einzelnen von der verwendeten Polymerisationsvorrichtung abhängig sein können. Hierbei kommen sowohl stationäre als auch kontinuierlich arbeiten¬ de Polymerisationsvoπichtungen in Betracht, wobei die kontinuierlich arbeiten¬ den bevorzugt sind. Eine wichtige Gruppe von Prozessparametern bei einer konti¬ nuierlich arbeitenden Polymerisationsvorrichtung stellen der Durchfluss an E- duktmischung und für den Fall, dass neben dem Initiator noch ein Katalysator verwendet wird, wie insbesondere bei redoxinitiierten Polymerisationen der Fall, der Durchfluss der Katalysatoren dar. Ein weiterer, mit diesen Prozessparametern verbundener Prozessparameter ist die Verweildauer der nach und nach durchpo- lymerisierenden Eduktmischung in der Polymerisationsvorrichtung. Als Verfah¬ rensgröße kommen in diesem Fall Fördergeschwindigkeiten der Transportmittel in Betracht. Bei diesen Transportmitteln handelt es sich meist entweder um Polyme- risationsbänder oder um Schnecken oder Förderrührer. Im Fall des Polymerisati¬ onsbandes stellt die Bandgeschwindigkeit eine Verfahrensgröße dar. Im Fall der Schnecken oder Förderrührer stellt die Drehgeschwindigkeit dieser Schnecken oder Förderrührer und falls die Schnecken- oder Förderrührerpaddel in ihrem An¬ stellwinkel variiert werden können, stellt dieses gleichfalls eine Verfahrensgröße dar. Weiterhin kann auch noch der Eintrag eines Polymerisationshilfsstoff vorteil¬ haft sein. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise der Eintrag von weiteren Blähmittehi wie Carbonaten, vorzugsweise Natriumcarbonat, zu nennen, wobei dieses vorzugsweise als wässrige Lösung mit bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 50, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 25 Gew.-% Blähmittel, jeweils bezogen auf die Blähmittellösung, erfolgt. Hierbei stellt die über Ventilstellungen zu be¬ stimmende Menge der Blähmittellösung eine Verfahrensgröße dar, die über ver¬ schiedenen Prozessparameter, wie Dichte der Polymerisationslösung, Dichte oder Porosität des hydrophilen Polymers und andere, beeinflusst wird.

Der in dem ersten Konfektionierungsbereich vorgesehene erste Konfektionie- rungsschtitt lässt sich gleichfalls in verschiedene Teilschritte zergliedern, wobei es sich vorzugsweise um einen Zerkleinerungs-, Trocknungs- und Mahlschritt handelt. Als Prozessparameter kommen im Zerkleinerungsschritt insbesondere die Austraglänge pro Zeit an Polymer aus der Polymerisationsförderrichtung sowie die Konsistenz der Polymers in Betracht. Die Konsistenz des Polymers kann zum einen durch geeignete mechanische Tests, beispielsweise durch Druckbelastungs¬ oder Zugdehnungstests direkt oder auch mittelbar über die Stromaufhahme der entsprechenden Zerkleinerungswerkzeuge festgestellt werden. Ein anderer Pro¬ zessparameter des Zerkleinerungsschritts kann die Kompressibilität des den Zer- kleinerungsschritt verlassenden Polymers darstellen. Aufgrund der Tatsache, dass die Polymerisation in der Polymerisationsvorrichtung meist als Lösemittelpoly- merisation in wässrigen Lösemitteln erfolgt, wird das hydrophile Polymer nach dem Polymerisationsschritt als Wasser beinhaltendes Hydrogel erhalten. Der Wassergehalt, der Grad der Zerkleinerung und auch die Temperatur des als ein Hydrogel vorliegenden Polymers kann einen Einfluss auf die Kompressibilität haben. Bevorzugt in dem Zerkleinerungsschritt eingestellte Verfahrensgrößen sind die Geschwindigkeiten der Zerkleinerungsvorrichtungen wie Kneter sowie ein darauf folgender Wolf und, sofern eine Homogenisierung des zerkleinerten Hydrogels vorgesehen ist, die Geschwindigkeit der Homogenisierungstrommel. Weiterhin kann die Temperatur des Hydrogels am Ende des Zerkleinerungsschrit- tes von Bedeutung sein. Dieses gilt insbesondere, wenn eine Nachinitiierung vor¬ gesehen ist, die zur Verringerung des Restmonomerengehalts des Hydrogels vor¬ teilhaft sein kann.

Auf die Zerkleinerung folgt die Trocknung. Diese kann in verschiedene Trocken- zellen unterteilt sein. Als Prozessparameter der Trocknung sind zum einen der Wassergehalt und zum anderen die Temperatur des in die Trocknung eintretenden Hydrogels bevorzugt. Diese können zum einen für die Trocknung insgesamt und zusätzlich auch für die einzelnen Zellen in der Trocknung bestimmt werden. Ein weiterer Prozessparameter stellt die Temperatur in der Trocknung und, sofern mehrere Zellen vorhanden sind, in mindestens einigen, vorzugsweise jeder der Zellen, dar. Als bevorzugte Verfahrensgrößen des Trocknungsbereichs sind die Transportgeschwindigkeit und die mit den Temperaturen in der Trocknung bzw. in den Zellen der Trocknung im Zusammenhang stehende Heizleistung zu nennen. Für den Fall, dass ein Umlufttrockner verwendet wird, ist neben der Heizleistung auch die mit der Trocknung zur Verfügung gestellte Menge an Luft pro Zeit als Verfahrensgröße bevorzugt.

An die Trocknung schließt sich nunmehr als weiterer Teilschritt des ersten Kon- fektionierungsschritts die Mahlung an. Ein im Fall der Mahlung bevorzugter Pro- zessparameter ist die Konsistenz des nunmehr im wesentlichen wasserfreien hydrophilen Polymers. Dieser kann unmittelbar über mechanische Belastungsver- suche wie Scherversuche oder Durchdringungsversuche bestimmt werden. Eine mittelbare Bestimmung der Konsistenz kann jedoch auch durch die Stromauf¬ nahme des oder der Mahlwerkzeuge erfolgen. Neben der Temperatur der aus der Trocknung in die Mahlung übertretenden hydrophilen Polymere kann auch deren Restwassergehalt als Prozessparameter für die Mahlung bestimmt werden. Als Verfahrensgrößen kommen neben der Geschwindigkeit der in der Mahlung einge¬ setzten Mahlwerkzeuge auch deren Einstellung, insbesondere der zwischen zwei Mahlwerkzeugen eingestellte Mahlspalt, in Betracht. Weiterhin kann die Bewe¬ gungsfrequenz (meist Vibration) eines für eine möglichst gleichmäßige Beauf- schlagung der Mühlen verantwortlicher Aufträger - auch „Hopper" genannt - für ein gutes Mahlergebnis vorteilhaft sein. Die eine Verfahrensgröße darstellende Frequenz dieses Hoppers liegt im Bereich von 1 bis 100 Hz. Für den Fall, dass in der Mahlung mehrere Mahlschritte hintereinander angeordnet sind, gelten die vor¬ stehenden Prozessparameter und Verfahrensgrößen jeweils für jeden einzelnen dieser aufeinander folgenden Mahlschritte. In diesem Fall bildet insbesondere die Menge der Aufgabe von zu mahlenden hydrophilen Polymeren eine Prozessgröße.

Das in dem ersten Konfektionierungsschritt erhaltene hydrophile Polymerpulver kann optional einem Nachvernetzungsschritt unterzogen werden, der sich wieder- um in eine Reihe von aufeinander folgenden Teilschritten untergliedert. Oftmals wird das hydrophile Polymerpulver zunächst in einem Vorproduktsilo zwischen¬ gelagert. In diesen werden als Prozessparameter die Temperatur und Feuchte des hydrophilen Polymerpulvers bestimmt. Weitere Prozessparameter des Nachver¬ netzungsschritts bilden der Durchsatz an hydrophilem Polymerpulver und an zur Nachvernetzungsreaktion eingesetzten Nachvernetzern. Die im Zusammenhang mit dem Nachvernetzungsschritt bevorzugten Verfahrensgrößen betreffen die Re¬ gelung der Dosierer für hydrophiles Polymerpulver, einen oder mehrere Nachver- netzer sowie die Drehzahl des Mischers. Ein weiterer bedeutender Prozessparame¬ ter des Nachvernetzungsschritts ist die Temperatur des Mischers. Für den Fall, dass der Mischer verschiedene unterschiedlich temperierte Mischsektionen auf¬ weist, sind mindestens zwei, vorzugsweise sämtliche Temperaturen dieser Misch- Sektionen als Prozessparameter bevorzugt. Die mit der Temperatur in Verbindung stehende Verfahrensgröße ist die Heizleistung des Mischers bzw. der einzelnen Sektionen des Mischers. Diese Heizleistung kann beispielsweise durch mehr oder weniger starken Dampfeintrag in den durch Dampf temperierten Mischer bzw. in die durch Dampf temperierten Mischsektionen bereitgestellt werden. Ein weiterer Prozessparameter ist die Temperatur des hydrophilen Polymers nach dem Durch¬ laufen des Mischers.

Ein weiterer Prozessparameter nach Durchlaufen des Mischers kann die Feuchtig- keit des hydrophilen Polymers sein.

In dem ggf. vorgesehenen weiteren Konfektiomerungsschritt kann das vorstehend erhaltene hydrophile Polymer noch mit weiteren Substanzen versetzt werden. Die¬ se können der Staubbildung entgegenwirken, wie bei Polyethlenglycol als Staύb- verminderer der Fall. Andere typische Hilfs- oder Konfektionierungsmittel sind zur Einstellung der Absorptionseigenschaften Wasser, zur Färbung oder Geruchs¬ bindung Aktivkohle, Kohlenhydrate wie Stärke, Lignin, Si- Verbindungen, insbe¬ sondere Si-Oxide und grüner Tee-Extrakt.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass auf Basis der wie vorstehend beschrieben ge¬ sammelten Prozessparameter die mindestens eine Verfahrensgröße durch das Rechner erzeugte Modell, vorzugsweise das künstliche neuronale Netzwerk, be¬ rechnet wird. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass diese Berechnung auf mindestens 2, vorzugsweise mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 8 und darüber hinaus bevorzugt mindestens 10 Prozessparametern basiert. Ferner ist es bevorzugt, dass nicht nur eine Verfahrensgröße, sondern mindestens 2, bevor¬ zugt mindestens 4 und besonders bevorzugt mindestens 10 Verfahrensgrößen auf diese Weise berechnet werden.

Außer dem künstlichen neuronalen Netzwerk oder in Verbindung mit diesem kann auch ein in der Literatur als „Fuzzy Logic" beschriebenes Modell erfin- dungsgemäß eingesetzt werden. Hierzu wird auf eine unter http://privat.sefartli.de/oiav/neuro-fuzzy-syterne.htnil veröffentliche Ausarbeitung zu einem Seminarvortrag von Babara und Olav Seyfarth zu Kooperative und hyb¬ ride Neuro-Fuzzy-Systeme an dem Lehrstuhl vorn Prof. Dr. Karl Heinz Meisel vom 19. Juni 2000 und den Artikel Erfolgreiche Anwendung von Fuzzy Logik und Fuzzy Controle (Teil 2), Automatisierungstechnik 50, 511ff (2002) von Bern- Markus Pfeiffer et al. sowie 9. Neuronale Fuzzy Systeme unter http://www.iicm.edu/greif/nodell.html von Gerhard Reif verwiesen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass dieses Verfahren, insbesondere der Polymerisationsschritt und darüber hinaus bevorzugt der Polymerisationsschritt und der erste Konfektio- nierungsschritt kontinuierlich verlaufen. Unter kontinuierlich wird erfindungsge¬ mäß verstanden, dass das Herstellungsverfahren nicht portions- oder chargenwei- se, sondern fortlaufend geführt wird. Damit ist es bevorzugt, dass das erfindungs¬ gemäße Verfahren in mindestens 2 Verfahrensschritte unterteilt ist. In jedem die¬ ser mindestens 2 Verfahrensschritte wird bevorzugt jeweils mindestens ein Schrittparameter als Prozessparameter bestimmt.

Zudem ist es bevorzugt, dass der mindestens eine Schrittparameter mindestens eine Verfahrensgröße beeinflusst. Hierbei ist es bevorzugt, dass diese Verfahrens¬ größe in einem anderen Verfahrensschritt liegt als der, in dem der Schrittparame¬ ter bestimmt wurde. Besonders bevorzugt ist es, dass der mindestens eine Schritt¬ parameter mindestens zwei Verfahrensgrößen beeinflusst, wobei mindestens eine dieser beiden Verfahrensgrößen in einem Verfahrensschritt liegt, der außerhalb des Verfahrensschritts liegt, in dem der Schrittparameter bestimmt wurde.

Weiterhin ist es in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, dass das Steu¬ ern durch einen mindestens einem Erfahrungsparameter zugeordneten Erfahrungs- schätz erfolgt. Bei dem Erfahrungsparameter handelt es sich mindestens um eine, vorzugsweise mindestens zwei und darüber hinaus bevorzugt mindestens drei physikalische oder chemische Eigenschaften eines hydrophilen Polymers. Vor¬ zugsweise werden die Erfahrungsparameter in dem erfindungsgemäßen Verfahren durch mindestens eine, vorzugsweise jede, der folgenden Eigenschaften charakte¬ risiert:

P 1 Die Retention einer wässrigen Flüssigkeit (CRC), P2 die Absorption einer wässrigen Flüssigkeit, P3 die Absorption einer wässrigen Flüssigkeit gegen Druck, P4 die Absorptionsgeschwindigkeit einer wässrigen Flüssigkeit, P5 die Absorptionsgeschwindigkeit einer wässrigen Flüssigkeit gegen Druck, P6 die Teilchengrößenverteilung, P7 der Restmonomergehalt, P8 die Saline-Fluss-Kapazität (SFC nach EP 0 752 892 Bl), P9 die Schüttdichte, PlO den pH-Wert, PIl die Fließfähigkeit, oder P 12 die Farbe (nach Hunter-Colour-Test).

Die Erfahrungsparameter, insbesondere die vorstehenden, können durch dem Fachmann allgemein geläufige Verfahren bestimmt werden. Insbesondere sind Bestimmungen durch sogenannte ERT-Methoden (EDANA Recommended Tests - EDANA: European Diaper And Nonwoven Association) bevorzugt.

Grundsätzlich stellt jede der vorstehend genannten Eigenschaften für sich oder in Kombination eine Ausfuhrungsform eines möglichen Erfahrungsparameters dar. Besonders bevorzugte Ausfuhrungsformen von Eigenschaftskombinationen als Erfahrungsparameter stellen die nachfolgend als Buchstabenkombinationen dar¬ gestellten Kombinationen dar: Pl P2 P3 P4 P5 P6 P7, Pl P2, Pl P3, vorzugsweise P1P3 P4P5P6P7P8P9 und besonders bevorzugt P1P3P4P5. Der Erfahrungsschatz wird durch einen Lernprozess gebildet, in dem über einen bestimmten Zeitraum Prozessparameter, Verfahrensgrößen und die bei Anwen¬ dung dieser Prozessparameter und Verfahrensgrößen aus der Herstellung resultie¬ renden Erfahrungsparameter des jeweils erhaltenen hydrophilen Polymers be- stimmt. Durch eine Reihe solcher Bestimmungen wird eine Datengesamtheit ge¬ schaffen, auf deren Basis das Rechner erzeugte Modell bzw. das neuronale Netz¬ werk durch Training ausgebildet wird. Soll nun nach erfolgreicher Beendigung dieses Lernschritts ein bestimmtes hydrophiles Polymer mit bestimmten physika¬ lischen oder chemischen Eigenschaften hergestellt werden, so werden diese phy- sikalischen oder chemischen Eigenschaften als Soll-Erfahrungsparameter vorge¬ geben. Über das künstliche neuronale Netzwerk werden zunächst die dazu gehö¬ renden Soll-Prozessparameter und Soll-Verfahrensgrößen bestimmt. Mit diesen wird mit der Herstellung dieses bestimmten hydrophilen Polymers begonnen. Durch die Bestimmung der Ist-Prozessparameter können mit Hilfe des künstlichen neuronalen Netzwerks die anfangs vorgegebenen Soll- Verfahrensgrößen ggf. mo¬ difiziert werden und die tatsächlichen Ist- Verfahrensgrößen an diese Soll- Verfahrensgrößen herangeführt werden. Eine weitere Möglichkeit zur Korrektur der Soll- Verfahrensgrößen bietet die Bestimmung der Ist- Verfahrensparameter an dem am Anfang des Herstellungsprozesses erhaltenen hydrophilen Polymer und deren Vergleich mit den Soll- Verfahrensparametern mittels des künstlichen neu¬ ronalen Netzwerkes. Auch dieser Abgleich hat Auswirkungen auf die Verfahrens¬ größen allgemein und die Soll-Verfahrensgrößen im besonderen. Durch das vor¬ stehend beschriebene iterative Vorgehen kann dank der Nutzung des künstlichen neuronalen Netzwerks die Herstellvorrichtung so gesteuert werden, dass die vor- gegebenen Soll-Erfahrungsparameter nach einem vergleichsweise kurzen Zeit¬ raum erreicht werden.

Folglich ist es in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, dass der Erfah¬ rungsschatz durch das Rechner erzeugte Modell, vorzugsweise das künstliche neuronale Netzwerk, manifestiert wird. Diese Manifestierung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass in einem geeigneten Rechner sich für neuronale Netzwerke typische Verschaltungen ausbilden. Damit ist es weiterhin bevorzugt, dass in dem erfindungsgemäßen Verfahren der Erfahrungsschatz durch einen Lernvorgang erhältlich ist.

Auf diese Weise lassen sich zum einen ausgehend von mindestens einem, vor¬ zugsweise mindestens zwei und besonders bevorzugt mindestens sieben Erfah¬ rungsparametern Prozessparameter und Verfahrensgrößen, besonders bevorzugt Verfahrensgrößen zum Betreiben, vorzugsweise zum Anfahren, einer Herstellvor¬ richtung für hydrophile Polymere vorhersagen. Weiterhin können ausgehend von mindestens einem, vorzugsweise mindestens zwei und besonders bevorzugt min¬ destens 10 Prozessparametern oder von mindestens einer, vorzugsweise mindes¬ tens zwei und besonders bevorzugt mindestens zehn Prozessgrößen oder beiden, Erfahrungsparameter und damit physikalische oder chemische Eigenschaften ei¬ nes hydrophilen Polymers für eine bestimmte Vorrichtung zum Herstellen von hydrophilen Polymeren vorhersagt werden.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass das erfindungsgemäße Verfahren ein künstliches neuronales Netzwerk mit mindestens einem ersten künstlichen Neuron und min¬ destens einem, vorzugsweise mindestens zwei und besonders bevorzugt mindes- tens vier auf das erste künstliche Neuron folgenden weiteren künstlichen Neuron beinhaltet. Ein Neuron ist insbesondere über Verbindungen i=l,...,N mit anderen Neuronen verbunden. Über diese Verbindungen oder auch von der Umgebung können Eingangssignale XJ in das Neuron gelangen. Ein Neuron umfasst insbe¬ sondere Gewichte Wj für jede Verbindung zwischen diesem Neuron und anderen Neuronen und mindestens eine Aktivierungsfunktion, die das Ausgabesignal des Neurons in Abhängigkeit von beispielsweise einer mit den Gewichten der Ein¬ gangssignale gewichteten Eingangssignalen bestimmt. Ein neuronales Netzwerk, welches mindestens zwei Neuronen umfasst, wobei jedes Neuron mit mindestens einem anderen Neuron verbunden ist, kann aus Erfahrung, beispielsweise einem Erfahrungsschatz, lernen und somit beispielsweise „trainiert" werden. Dieser Lemvorgang kann sich beispielsweise in einer Veränderung mindestens eines der Gewichte WJ mindestens eines Neurons niederschlagen. Weitere Einzelheiten hierzu ergeben sich aus 8. Neuronale Netze unter http://www.iicm.edu/greiCnodelO.html.

Es ist weiterhin in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, dass in das erste künstliche Neuron eine Eingabe durch ein Eingangssignal erfolgt. Bei diesem Eingangssignal handelt es sich vorzugsweise mittelbar oder unmittelbar um einen Prozessparameter.

Zudem ist es in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, dass aus dem wei¬ teren künstlichen Neuron eine Ausgabe durch ein Ausgangssignal erfolgt. Bei diesem handelt es sich vorzugsweise um ein elektrisches Signal, das mittelbar oder unmittelbar als Verfahrensgröße oder auf eine Verfahrensgröße wirkt. Es ist somit bevorzugt, dass der mindestens eine Prozessparameter mit mindestens ei¬ nem Eingangssignal des ersten künstlichen Neurons korreliert. Weiterhin ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass die mindestens eine Verfahrensgröße mit min¬ destens einem Ausgangssignal des mindestens einem weiteren künstlichen Neu¬ rons korreliert.

Die Erfahrungsparameter korrelieren oftmals mit den Gewichten oder Gewichte¬ ten Summen der Aktivierungsfunktionen, die sich in dem Rechner erzeugten Mo¬ dell ausbilden.

Einen weiteren Beitrag zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgaben bietet ein Vorhersageverfahren zur Vorherbestimmung mindestens einer, vorzugsweise je¬ der, der folgenden Größen:

Gl Eines G-Prozessparameters, G2 einer G- Verfahrensgröße, G3 eines G-Erfahrungsparameters, im Zusammenhang mit einem hydrophilen Polymer oder dessen Herstellung oder beiden, aufweisend die folgenden Schritte:

Vl Betreiben einer Herstellung eines hydrophilen Polymers, dabei V2 bestimmen mindestens einer der V-Größen i) eines V-Prozessparameters, ii) einer V- Verfahrensgröße, iii) eines V-Erfahrungsparameters, V3 Verarbeiten der mindestens einen V-Größe in einer Datenverarbeitungs¬ einheit unter Ausbildung eines Erfahrungsschatzes in Form eines Rechner erzeugten Modells, vorzugsweise eines künstlichen neuronalen Netzwerks, V4 Bereitstellen mindestens einer G-Größe basierend auf diesem Erfahrungs¬ schatz.

Die Herstellung eines hydrophilen Polymers wird vorzugsweise in der Herstel¬ lungsvorrichtung durchgeführt, für die eine Vorherbestimmung einer G-Größe erfolgen soll. Dieses dient insbesondere dem Zweck, dass mit möglichst wenigen oder keinem Vorversuch in einer bestehenden Herstellvorrichtung, vorzugsweise einer Produktionsanlage, eine möglichst sichere Vorhersage erhalten werden kann. Bei der Bestimmung von verschiedenen V-Größen ist es ferner bevorzugt, dass die Herstellung in der Herstellvorrichtung unter verschiedenen Bedingungen erfolgt. Auf diese Weise lässt sich eine Datenmenge erhalten, die die Generierung eines künstlichen neuronalen Netzwerks erlaubt, das auch bei größeren Abwei- chungen zu zuverlässigen Vorhersagen führt.

In dem Schritt V2 ist es bevorzugt, die Verschiedenen Größen in sogenannten Datensätzen zu ermitteln. Hierbei ist es bevorzugt, dass die Größen eines be¬ stimmten hydrophilen Polymers über den Herstellungsablauf zeitlich aufgelöst aufgenommen werden. So weist der Datensatz für ein bestimmtes hydrophiles Polymer die Größen aus dem Eduktbereitungsschritt und die etwas später eben¬

so - falls für dieses hydrophile Polymer aufgenommen Größen aus dem Polymerisati¬ onsschritt und die wiederum etwas später beim Durchlaufen des ersten Konfektio- nierungsschritt genau diesem hydrophilen Polymer entsprechenden Größen und den darauf folgenden Schritten auf. Damit kann ein Datensatz als die Summe aller Größen eines bestimmten Produkts entlang des durchlaufenen Herstellungsverfah¬ ren definiert werden. Es ist vorteilhaft, mindestens 100, vorzugsweise mindestens 250 und besonders bevorzugt im Bereich von 300 bis 600 Datensätze in Schritt V2 zu sammeln, wobei sich die Qualität des Rechner erzeugten Modells mit der Menge der Datensätze allgemein verbessert. Weiterhin kann das Rechner erzeugte Modell durch eine gewichtete Auswahl von Datensätzen - in der Literatur allge¬ mein als „Typicals" bezeichnet - verbessert werden.

Auf Basis der bestimmten V-Größen bildet sich in einem geeigneten Rechner durch Ausbildung geeigneter Verknüpfungen ein Rechner erzeugtes Modell, vor- zugsweise ein neuronales Netzwerk. Dieser Vorgang kann auch während der Her¬ stellung des hydrophilen Polymers immer wieder wiederholt werden, was zu einer ständigen Weiterentwicklung des Rechner erzeugten Modells bzw. des künstli¬ chen neuronalen Netzwerks führt. Im allgemeinen steigt die Vorhersagefähigkeit des Rechner erzeugten Modells bzw. des künstlichen neuronalen Netzwerkes mit der Dauer bzw. Wiederholung der Lernschritte Vl bis V3, wobei sich die Steige¬ rung von Wiederholung zu Wiederholung verringert. Die Bereitstellung der G- Größen basierend auf dem so erhaltenen Erfahrungsschatz erfolgt vorzugsweise dadurch, dass eine der G-Größen vorgegeben wird und die anderen G-Größen anhand des künstlichen neuronalen Netzwerkes bestimmt werden.

So kann es beispielsweise durchaus vorkommen, dass ein bestimmtes Anforde¬ rungsprofil eines hydrophilen Polymers durch bestimmte G-Erfahrungsparameter vorgegeben wird und nunmehr G- Verfahrensgrößen und G-Prozessparameter be¬ stimmt werden. In einer anderen Spielart wird die eine Vorhersage für den Fall gesucht, in dem eine G- Verfahrensgröße variiert wird. Das künstliche neuronale Netzwerk liefert dann eine Vorhersage darüber, welche Auswirkungen die Verän- derung der G- Verfahrensgröße auf die G-Prozessparameter und insbesondere auf die G-Erfahrungsparameter und damit das Eigenschaftsprofü des hydrophilen Polymers haben. Ferner ist es möglich, die Auswirkungen der Variation eines G- Prozessparameters auf G- Verfahrensgrößen oder G-Erfahrungsparameter oder beide durch das künstliche neuronale Netzwerk für eine bestimmte Herstellvor¬ richtung vorherzusagen. Folglich ist es in dem erfindungsgemäßen Herstellungs¬ verfahren bevorzugt, dass mindestens eine G-Größe zur Steuerung der Herstell¬ vorrichtung beiträgt. Dieser Beitrag kann insbesondere darin liegen, dass für die Anfahrphase zu Beginn einer Herstellung eines hydrophilen Polymers in den ver- schiedenen Bereichen der Herstellvorrichtung Verfahrensgrößen entsprechend voreingestellt werden und somit die Anlaufphase bis zum Erreichen eines stabilen Zustands signifikant verkürzt werden kann.

Weiterhin betrifft die Erfindung Verbünde, Hygieneartikel, Fasern, Folien, Schäume, Formkörper, Bodenverbesserer, Flockungs-, Papier-, Textil-, Wasse- raufbereitungs- oder Lederhilfsmittel, vorzugsweise Hygieneartikel, insbesondere Babywindeln, Damenbinden, Tampons und Inkontinenzartikel, besonders bevor¬ zugt Babywindeln, beinhaltend ein hydrophiles Polymer, das durch das erfin¬ dungsgemäße Herstellverfahren erhältlich ist.

Zudem betrifft die Erfindung die Verwendung eines hydrophilen Polymers, das durch ein erfindungsgemäßes Herstellverfahren erhältlich ist, in Verbunden, Hy¬ gieneartikeln, Fasern, Folien, Schäumen, Formkörpern, Bodenverbesserern, Flo¬ ckungs-, Papier-, Textil-, Wasseraufbereitungs- oder Lederhilfsmitteln, vorzugs- weise in Hygieneartikeln, insbesondere in Babywindeln, Damenbinden, Tampons und Inkontinenzartikel, besonders bevorzugt in Babywindeln.

Als ein weiterer Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines ein hydrophiles Polymer beinhaltenden Weiterverarbeitungsprodukts in einer Weiterverarbeitungsmaschine vorgeschlagen, beinhaltend als Verfahrensschritte: Bereitstellen des hydrophilen Polymers, und mindestens einer Weiterverarbeitungskomponente in Kontakt bringen des hydrophilen Polymers und der mindestens einen Weiterverarbeitungskornponente unter Erhalt des Weiterverarbeitungspro- dukts, wobei ein Rechner-erzeugtes Modell, vorzugsweise ein künstliches neuronales Netzwerk, die Weiterverarbeitungsmaschine steuert.

Insbesondere ist das Polymer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten. Bei dem Weiterverarbeitungsprodukt kann es sich insbesondere um absorbierende Verbünde, Windeln, Papier, Hygieneartikel, Damenbinden, Inkontinenzartikel und ähnliches handeln. Bei Papieren sind insbesondere Wasser oder wässrige Flüssigkeiten absorbierende Papiere wie Wisch-, Küchen- oder Toilettenpapiere bevorzugt. Hierbei werden unter einer Weiterverarbeitungskomponente beispiels- weise Fasern wie insbesondere Zellstofffasern, Polymere, Klebstoffe, Wasser, Lösungsmittel und anderes verstanden, die von dem hydrophilen Polymer ver¬ schieden sind.

Besonders vorteilhaft ist hier eine Ausbildung, bei der das hydrophile Polymer durch ein erstes neuronales Netzwerk gesteuert hergestellt wird und die Weiter¬ verarbeitungsmaschine durch ein zweites neuronales Netzwerk gesteuert wird, wobei ein erstes und ein zweites neuronales Netzwerk in besonders vorteilhafter Weise an einem oder mehreren Punkten miteinander vernetzt werden können. Insbesondere können ein erstes und ein zweites neuronales Netwerk auch zu ei- nem gemeinsamen neuronalen Netzwerk verbunden sein.

Die Weiterverarbeitung von Polymeren, insbesondere von hydrophilen Polyme¬ ren, mit Weiterverarbeitungskomponenten zu einem ein hydrophiles Polymer beinhaltenden Weiterverarbeitungsprodukt in einer Weiterbearbeitungsmaschine stellt eine komplexe Aufgabe für einen Regelprozess dar, da eine Vielzahl von Prozessparametern und eine Vielzahl von Verfahrensgrößen vorliegen. Bei einem Weiterverafbeitungsprozess werden diese hier als W-Prozessparameter und als W- Verfahrensgrößen bezeichnet, um sie von den oben eingeführten Verfahrensgrö¬ ßen und Prozessparametern unterscheiden zu können. Die W-Prozessparameter und/oder die W- Verfahrensgrößen sind untereinander gekoppelt, insbesondere liegt eine komplexe und/oder nicht-lineare Kopplung einer Vielzahl von Größen vor, die zu einem nahezu chaotischen Verhalten führen. Das heißt eine kleine Än¬ derung einer W- Verfahrensgröße und/oder eines W-Prozessparameters zu einer großen Änderung in einer oder mehreren Eigenschaften des Weiterverarbeitungs¬ produktes. Gleiches kann auch für eine Änderung einer Verfahrensgröße und/oder eines Prozeßparameters bei der Herstellung des hydrophilen Polymeres gelten. Durch entsprechende Gestaltung der neuronalen Netze, sowie der einzelnen Neu¬ ronen und der Verbindung dieser Funktionen, insbesondere die Gestaltung der entsprechenden Gewichte jedes Neurons und der Alrtivierungsfunktion kann so in vorteilhafter Weise eine Steuerung realisiert werden, die beispielsweise das Ab- gleiten in einen nahezu chaotischen Zustand wie oben beschrieben durch entspre¬ chendes Lernen, beispielsweise durch entsprechende Veränderung der Gewichte der Verbindungen des neuronalen Netzwerkes erschwert oder gar verhindert. So¬ mit kann die Steuerung bzw. das neuronale Netz für zukünftige Änderungen von mindestens einer Verfahrensgröße, W- Verfahrensgröße, einem Prozessparameter und/oder W-Prozessparameter entsprechend reagieren um trotzdem die gewünsch¬ ten Eigenschaften des Polymers und/oder des Weiterverarbeitungsproduktes zu erhalten. Besonders vorteilhaft können Neuronen konzipiert sein, die nicht nur diskrete Werte als Eingangssignale verarbeiten können. Insbesondere basiert das Rechner-erzeugte Modell alternativ oder kumulativ auf dem Prinzip der „Fuzzy Logic".

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wechselwirken das Rechner-erzeugte Modell der Herstellvorrichtung und das Rechner-erzeugte Modell der Weiterverarbeitungsmaschine miteinander. So können in vorteilhafter Weise die Einflüsse mindestens eines Prozessparame¬ ters und/oder mindestens einer Verfahrensgröße auf die Eigenschaften des Wei¬ terverarbeitungsproduktes bei der Steuerung bzw. der Regelung der Weiterverar¬ beitungsmaschine berücksichtigt werden. Insbesondere können die beiden Rech- ner-erzeugten Modelle über definierte Schnittstellen miteinander kommunizieren, über die insbesondere mindestens ein Prozessparameter, mindestens eine Verfah¬ rensgröße, mindestens ein W-Prozessparameter und/oder mindestens eine W- Verfahrensgröße ausgetauscht und/oder abgeglichen werden können. Insbesonde¬ re können die beide Rechner-erzeugten Modelle auch miteinander vernetzt sein. Wenn die Rechner-erzeugten Modelle als neuronale Netzwerke ausgebildet sind, ist es insbesondere möglich, dass beide Rechner-erzeugten Modelle ein oder meh¬ rere gemeinsame Neuronen aufweisen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens erfolgt das Steuern unter Bestimmen mindestens eines W- Prozessparameter und über mindestens einer auf diesem mindestens einen W- Prozessparameter basierenden W- Verfahrensgröße. Dies gilt insbesondere auch für einen entsprechenden Regelungsprozess.

Die Steuerung oder Regelung kann alternativ oder zusätzlich auch unter Bestim¬ men mindestens eines Prozessparameters und über mindestens einer auf diesem mindestens einen Prozessparameter basierenden Verfahrensgröße erfolgen. Das Bestimmen des mindestens einen W-Prozessparameters und/oder des Prozesspa¬ rameters kann direkt über einen entsprechenden Messfühler, beispielsweise einen Temperatur-, Druck-, Feuchtigkeits-, Dichte-, Konzentrations- und/oder pH- Wert-Sensor oder indirekt über Bestimmen einer anderen Messgröße und an¬ schließenden Schluss bzw. Rückschluss auf den gewünschten Prozessparameter und/oder W-Prozessparameter erfolgen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens berechnet das Rechner-erzeugte Modell, vorzugsweise das künstliche neu¬ ronale Netzwerk, die mindestens eine W- Verfahrensgröße.

Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Rechner-erzeugte Modell die W- Verfahrensgröße basierend auf mindestens einem Prozessparameter und/oder mindestens einem W-Prozessparameter berechnet. Bevorzugt können mehr als eine W- Verfahrensgröße aus mindestens einem Prozessparameter und/oder min¬ destens einem W-Prozessparameter berechnet werden. Ein Prozessparameter und/oder ein W-Prozessparameter kann so in eine oder mehrere Verfahrensgrößen und/oder W- Verfahrensgrößen einfließen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens erfolgt dieses Verfahren kontinuierlich.

Insbesondere die kontinuierliche Berechnung von Verfahrensgrößen und/oder W- Verfahrensgrößen, sowie die kontinuierliche Überwachung mindestens einer phy¬ sikalischen und/oder chemischen Eigenschaft des Weiterverarbeitungsproduktes erlauben in vorteilhafter Weise eine Steuerung und/oder Regelung, die beispiels- weise größere - insbesondere sprungartige - Änderungen der Eigenschaften des Weiterverarbeitungsproduktes wirksam verhindert und die beispielsweise eine sehr präzise Einstellung und Überwachung von Eigenschaften des Weiterverarbei¬ tungsproduktes erlaubt und somit eine Fertigung mit nur kleiner Toleranzbreite dieser Eigenschaft ermöglicht. Insbesondere wird unter einem kontinuierlichen Verfahren auch ein Verfahren verstanden, bei denen das Weiterverarbeitungspro¬ dukt nicht chargenweise hergestellt wird und/oder bei denen der Ausstoß an Wei¬ terverarbeitungsprodukt pro Zeiteinheit im wesentlichen konstant ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens wird in jedem der mindestens zwei Verfahrensschritte jeweils mindestens ein W-Scfatittparameter als W-Prozessparameter bestimmt. Beispielsweise stellen diese Fluffart, -feuchte und/oder Mühlenart (zur Fluffdefibrierung) dar.

Zudem ist es bevorzugt, dass der mindestens eine W-Schrittpararneter mindestens eine W-Verfahrensgröße beeinflusst. Hierbei ist es bevorzugt, dass diese W- Verfahrensgröße in einem anderen Verfahrensschritt liegt als der, in dem der W- Schrittparameter bestimmt wurde. Besonders bevorzugt ist es, dass der mindes¬ tens eine W-Schrittparameter mindestens zwei W-Verfahrensgrößen beeinflusst, wobei mindestens eine dieser beiden W-Verfahrensgrößen in einem Verfahrens- schritt liegt, der außerhalb des Verfahrensschritts liegt, in dem der W- Schrittparameter bestimmt wurde. Durch diese Maßnahme können die Parameter und Größen von zwei oder mehr Verfahrensschritten miteinander korreliert und abgeglichen werden, was wiederum Einfluss auf die Steuerung bzw. Regelung der gesamten Weiterverarbeitungsmaschine haben kann. W-Verfahrensgrößen sind beispielsweise Fluff- oder Faser- Vorschub, variable Defibrierungsspalte, Förder¬ geschwindigkeit, Siebgröße (der Siebe in einer Hammermühle), Hammerart (Ma¬ terial, Härte oder Gestaltung), Luftgeschwindigkeit bzw. -volumenstrom und/oder Luftfuhrung.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens erfolgt das Steuern durch einen mindestens einem W- Erfahrungsparameter zugeordneten W-Erfahrungsschatz. Analog kann auch eine entsprechende Regelung erfolgen.

Bei dem W-Erfahrungsparameter handelt es sich mindestens um eine, vorzugs¬ weise mindestens zwei und darüber hinaus bevorzugt mindestens drei physikali¬ sche und/oder chemische Eigenschaften eines Weiterbearbeitungsprodukts, vor¬ zugsweise einer Windel. Vorzugsweise wird der W-Erfahrungsparameter in dem erfindungsgemäßen Ver¬ fahren durch mindestens eine, vorzugsweise jede, der folgenden Eigenschaften charakterisiert: Wl Rewet, W2 Leakage, W3 Wicking, W4 Aufhahmegeschwindigkeit, W5 Ausbreitung der Flüssigkeit („Spreading" in Ausbreitungsrichtung und -Fläche), W6 Integrität im trockenem oder nassen Zustand.

Eigenschaften Wl bis W6 stellen jeweils für sich oder in jeder denkbaren Kombi¬ nation einen W-Erfahrungsparameter dar. Die nachfolgenden Kombinationen ste¬ hen jeweils für eine Ausgestaltung eines W-Erfahrungsparameters: W1W2W3W4W5; W2W3W4W5W6; W1W3W4W5W6; W1W2W4W5W6; W1W2W3W5W6; W1W2W3W4W6; W1W2; W1W3; W1W4; W1W5; W2W3; W1W4; W1W5; W1W6; W3W4; W3W5; W3W6; W3W4W5; W4W5W6; W1W5W6 oder W1W3W5.

Diese Größen werden nach in der Literatur bekannten Methoden bestimmt. Wel¬ che der literaturbekannten Methoden verwandt wird, wählt der Fachmann in Ab¬ hängigkeit des Weiterverarbeitungsproduktes aus. So werden beispielsweise Me¬ thoden mit bluthaltigen Körperflüssigkeiten von Methoden für Urin unterschie¬ den. Eine Übersicht über verschiedene Testverfahren bieten die Artikel Are ex- pensive Diapers always the best? von Walter Becker nach einem Vortrag auf der Insight 96 Absorbent Products Conference sowie der Beitrag von Herrn Dr. Edgar Herrmann auf dem EDANA 'S 1997 NORDIC NONWOVENS SYMPOSIUM mit dem Titel Premanufactured Airlaid Composites Containing Superabsorbents. Weiterhin können W-Größen durch geeignete Labors wie der Ekotec GmbH in Ratingen, Deutschland, ermittelt werden. Beispielhaft sind hier, insbesondere für den Gore- und Windelbereich, für die einzelnen W-Größen folgende Methoden aufgeführt: Rewet US 6,359,192, Leakage US 6,580,014, Wicking US 6,359,192, Aumahmegeschwindigkeit US 5,147,345 und. US 6,085,579, Ausbreitung der Flüssigkeit („Spreading" in Ausbreitungsrichtung und -Fläche) Manual für Eko- tester, Ekotec GmbH, Ratingen 1991, sowie Integrität im trockenem oder nassen Zustand US 5,833,678.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens wird der W-Erfahrungsschatz durch das Rechner-erzeugte Modell, vor¬ zugsweise durch das künstliche Neuronale Netzwerk, manifestiert.

Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang, dass sich der W-Erfahrungsschatz und/oder der Erfahrungsschatz in den Verbindungsgewichten der einzelnen Ver¬ bindung des neuronalen Netzwerks manifestiert. Insbesondere erfolgt eine Anpas¬ sung des W-Erfahrungsschatzes durch eine Veränderung der entsprechenden Ver- bindungsgewichte.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens ist der W-Erfahrungsschatz durch einen Lernvorgang erhältlich. Dieser kann mit dem Lernprozess für den Erfahrungsschatz im Zusammenhang mit dem hydrophilen Polymer gebildet werden.

Durch die Überwachung mindestens einer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft des Polymers und/oder des Weiterverarbeitungsproduktes und einer Korrelationsanalyse dieser mindestens einen Eigenschaft mit den Prozessparame- ter, Verfahrensgrößen, W-Prozessparametern und/oder W- Verfahrensgrößen kann der Einfluss dieser Größen auf die mindestens eine Eigenschaft analysiert und der W-Erfahrungsschatz und/oder der Erfahrungsschatz entsprechend angepasst wer¬ den.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens umfasst das künstliche neuronale Netzwerk mindestens ein erstes künstli- ches Neuron und mindestens ein auf das erste künstliche Neuron folgendes weite¬ res künstliches Neuron. Weitere Einzelheiten hierzu ergeben sich aus 8. Neurona¬ le Netze unter h1ip://www.iicm.edu/greif/nodel0.html.

Es ist weiterhin in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, dass in das erste künstliche Neuron eine Eingabe durch ein Eingangssignal erfolgt. Bei diesem Eingangssignal handelt es sich vorzugsweise mittelbar oder unmittelbar um einen Prozessparameter.

Zudem ist es in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, dass aus dem wei¬ teren künstlichen Neuron eine Ausgabe durch ein Ausgangssignal erfolgt. Bei diesem handelt es sich vorzugsweise um ein elektrisches Signal, das mittelbar oder unmittelbar als Verfahrensgröße oder auf eine Verfahrensgröße wirkt. Es ist somit bevorzugt, dass der mindestens eine Prozessparameter mit mindestens ei- nem Eingangssignal des ersten künstlichen Neurons korreliert. Weiterhin ist es erfϊndungsgemäß bevorzugt, dass die mindestens eine Verfahrensgröße mit min¬ destens einem Ausgangssignal des mindestens einen weiteren künstlichen Neu¬ rons korreliert.

Die Erfahrungsparameter korrelieren oftmals mit den Gewichten oder Gewichte¬ ten Summen der Aktivierungsfunktionen die sich in dem Rechner-erzeugten Mo¬ dell ausbilden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens ist die Weiterverarbeitungsmaschine eine Faserspinn-, Fasermatrix-, Pa¬ pier-, Core-, Wundauflagen- oder Windelrnaschine.

Hier werden aus einem hydrophilen Polymer und mindestens einer Weiterverar¬ beitungskomponente, bevorzugt aus zwei oder mehr Weiterverarbeitungskompo- nenten Weiterverarbeitungsprodukte erzeugt. Die Eigenschaften dieser Weiterver¬ arbeitungsprodukte sind insbesondere abhängig von den physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften des Polymers, wobei insbesondere eine nur Meine Än¬ derung der Eigenschaften des Polymers eine vergleichsweise große Änderung der Eigenschaften des Weiteverarbeitungsproduktes bewirken kann. Insbesondere in solchen Fällen ist die Steuerung bzw. Regelung insbesondere über mindestens ein neuronales Netzwerk vorteilhaft.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens sind das Weiterverarbeitungsprodukt Fasern, Fasermatrices, Papier, Go¬ res, Wundauflagen oder Windeln.

Gemäß einem weiteren Aspekt des erfinderischen Gedankens wird ein Vorhersa¬ geverfahren zur Vorherbestimmung mindestens einer der folgenden WG-Größen vorgeschlagen: WGl eines W-Prozessparameters oder Prozessparameters, WG2 einer W- Verfahrensgröße oder Verfahrensgröße, WG3 eines W-Erfahrungsparameters oder Erfahrungsparameters, im Zusammenhang mit einem hydrophilen Polymer und/oder einem Weiterverar¬ beitungsprodukt oder dessen Herstellung oder beiden. Das Verfahren weist insbe¬ sondere die folgenden Schritte auf: Vl Betreiben einer Herstellung eines Weiterverarbeitungsproduktes, dabei V2 Bestimmen mindestens einer der WV-Größen i. eines WV-Prozessparameters, ii. einer WV- Verfahrensgröße, iii. eines WV-Erfahrungsparameters, V3 Verarbeiten der mindestens einen WV-Größe in einer Datenverarbeitungs¬ einheit unter Ausbildung eines Erfahrungsschatzes in Form eines Rechner erzeugten Modells, vorzugsweise eines künstlichen neuronalen Netzwerks, V4 Bereitstellen mindestens einer WG-Größe basierend auf diesem Erfah¬ rungsschatz. Durch das erfindungsgemäße Vorhersageverfahren können insbesondere W- Prozessparameter, Prozessparameter, W- Verfahrensgrößen, Verfahrensgrößen und W-Erfahrungswerte und Erfahrungswerte vorhergesagt werden. Die W- Erfahrungswerte umfassen hierbei insbesondere physikalische und/oder chemi- sehe Eigenschaften des Weiterverarbeitungsproduktes. Diese umfassen insbeson¬ dere die oben bezeichneten Parameter W-Erfahrungspararneter. So können insbe¬ sondere anhand vorgegebener Eigenschaften des Weiterverarbeitungsproduktes W-Prozessparameter, Prozessparameter, W- Verfahrensgrößen und/oder Verfah¬ rensgrößen vorhergesagt werden. Dieses führt zu einem geringeren Versuchsauf- wand und erlaubt eine erheblich schnellere Einführung einer Weiterverarbei¬ tungsproduktgeneration.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Vorhersage¬ verfahren zur Vorherbestimmung mindestens einer der folgenden WG-Größen WGl eines W-Prozessparameters oder Prozessparameters, WG2 einer W- Verfahrensgröße oder Verfahrensgröße, WG3 eines W-Erfahrungsparameters oder Erfahrungsparameters, im Zusammenhang mit einem hydrophilen Polymer und/oder eines Weiterverar¬ beitungsproduktes oder dessen Herstellung oder beiden vorgeschlagen, wobei mindestens eine WG-Größe basierend auf einem vorhandenen Erfahrungsschatz bereitgestellt wird.

Der vorhandene Erfahrungsschatz basiert insbesondere auf vor der Bereitstellung der WG-Größe gewonnenen Erfahrungen des Rechnter-erzeugten Modells, insbe- sondere des neuronalen Netzwerkes. Diese vorhandenen Erfahrungen können durch das vorstehend beschriebene Vorhersageverfahren oder eines der hier be¬ schriebenen Herstellungsverfahren gewonnen werden.

Die Erfindung wird nun anhand nicht limitierender Beispiele erläutert.

Nachfolgend zeigen erläuternd: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Herstell¬ vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Eduktbereichs,

Fig. 3abis 3d schematische Darstellungen von Polymerisationsbereichen,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines ersten Konfektionsbereichs,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Nachvernetzungsbereichs und eines weiteren Konfektionierungsbereichs;

Fig. 6 schematisch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gesteu- erte Weiterverarbeitungsmaschine;

Fig. 7 schematisch ein Detail der Weiterverarbeitungsmaschine gemäß Fig. 6;

Fig. 8 schematisch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gesteuer¬ tes Ausfuhrungsbeispiel einer Windelherstellungsmaschine;

Fig. 9 schematisch ein weiteres nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gesteuertes Ausfuhrungsbeispiel einer Papierherstellungsmaschine; und

Fig. 10 schematisch ein weiteres nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gesteuertes Ausfuhrungsbeispiel einer Faserherstellungsvorrich¬ tung. In Fig. 1 weist eine Herstellungsvorricütung 1 einen Rechner 2 auf, der sich vor¬ zugsweise in einem Prozessleitstand der Herstellungsvorrichtung befindet. Dieser Rechner 2 ist mit den verschiedenen Bereichen der Herstellvorrichtung 1, wie einem Eduktbereich 3, einem Polymerisationsbereich 4, einem ersten Konfektio- nierungsbereich 5, einem Nachvernetzungsbereich 6 sowie einem weiteren Kon- fektionierungsbereich 7 über mindestens eine Prozessparameterleitung 8 und min¬ destens eine Verfahrensgrößenleitung 9 verbunden. Hierbei ist es bevorzugt, dass die einzelnen Bereiche und - sofern vorhanden - deren Untergliederungen jeweils für sich über eine Prozessparameterleitung 8 und eine Verfahrensgrößenleitung 9 mit dem Rechner 2 verbunden sind.

In dem in Fig. 2 abgebildeten Eduktbereich 3 münden eine über einen Wasserzu¬ leitungsregler 10 geregelte Wasserzuleitung, eine über einen Natronlaugezulei- tungsreger 11 geregelte Natronlaugezuleitung, eine über einen Acrylsäurezulei- tungsregler 12 geregelte Acrylsäurezuleitung, eine über einen Vernetzungszulei- rungsregler 13 geregelte Vernetzungszuleitung sowie eine über einen Comono- merzuleitungsregler 14 geregelte Comonomerzuleitung in einen Eduktmischer 15. Über die Regler 10, 11, 12, 13 und 14 können als Prozessgrößen die jeweiligen Mengen an Wasser, Natronlauge, Acrylsäure, Vernetzer und ggf. zugeführten Comonomer eingestellt werden. In den Reglern 10, 11, 12, 13 und 14 oder in dem Eduktmischer 15 oder in beiden können eine oder mehrere Sonden 16 angeordnet sein, mit denen die Zustände, insbesondere die Temperatur, als Prozessparameter der einzelnen dem Eduktmischer 15 zugeführten Eduktteile bestimmt werden. Neben der Temperatur kann obendrein durch einen in dem Eduktmischer 15 vor- gesehenen Eduktteilflussmesser 17 oder in mehreren in den jeweiligen Reg¬ lern 10, 11, 12, 13 und 14 vorgesehenen Eduktteilflussmessern 17 die jeweils pro Zeiteinheit dem Eduktmischer 15 zugeführten Eduktteile bestimmt und auf diese Art und Weise auf die in dem Eduktmischer 15 und damit in der Eduktmischung vorliegenden Konzentrationsverhältnisse geschlossen werden. An den Eduktmi- scher 15 schließt sich eine Eduktiaihlung 18 an. Diese weist einen weiteren E- duktsensor 16 auf, mit dem insbesondere die Temperatur der in die Eduktkühlung 18 einfließenden Eduktmischung als Prozessparameter bestimmt werden kann. Weiterhin weist die EduktMhlung 18 einen Kühlrnitteleintritt 19 und einen Kühlmittelaustritt 20 auf, wobei die Menge an Kühlmittel pro Zeit und die Tem¬ peratur des Kühlmittels als Verfahrensgrößen die Kühlleistung der Eduktküh- lung 18 regeln. An die Eduktkühlung 18 schließt sich ein Gastauscher 21 an, der eine weitere Eduktsonde 16 aufweist, mit der zum einen die Temperatur der in dem Gasaustauscher 21 befindlichen Eduktmischung als Prozessparameter festge¬ stellt werden kann. Weiterhin kann über den Eduktsensor 16 der Gasgehalt, insbe¬ sondere der Sauerstoffgehalt in der Eduktmischung als weiterer Prozessparameter bestimmt werden. Die Bestimmung des Gasblasenanteils über die Dichte der be- gasten Eduktmischung kann gleichfalls als weiterer Prozessparameter über den Eduktsensor 16 erfolgen. Über einen Schutzgasregler 22 kann die in den Gastau¬ scher 21 eingebrachte Schutzgasmenge als Verfahrensgröße geregelt werden. Weiterhin kann über den Schutzgasregler 22, insbesondere über die Regelung des Gasauslasses, die in der Eduktmischung geforderte Schaumbildung eingestellt werden.

In Fig. 3 a ist ein Polymerisationsbereich 4 in Form einer Muldenbandpolymerisa- tionsvorrichtung abgebildet, die auf den Eduktbereich 3 folgt. Die aus dem Gas- tauscher 21 stammende Eduktmischung wird über den Edukteintrag 23 verfolgt über einen Eduktflussmesser 26 in einen Polymerisationsraum 24 eingetragen. Dieser muldenförmig durch ein Band ausgestaltete Polymerisationsraum 24 nimmt weiterhin über einen Katalysator- bzw. Hilfsmitteleintrag 25, verfolgt durch einen Katalysatorflussmesser 27, polymerisationsinitiierende und beglei- tende Katalysatoren und Hilfsmittel in die Eduktmischung auf. In dem Polymeri¬ sationsraum 24 erfolgt die Polymerisationsreaktion unter Ausbildung eines Poly¬ mers 28, das zum einen über die Bewegung des den Polymerisationsraum 24 bil¬ denden Polymerisationsbandes 31 und zum anderen durch einen das entstandene Polymer 28 fördernden Polymerförderer 29 aus dem Polymerisationsraum 24 aus- getragen wird. Über ein oder mehrere über dem Polymerisationsraum 24 angeord¬ neten Polymerisationssensoren 30 werden die Prozessparameter der Polymerisati- on, insbesondere Temperatur, und Durchsatz, bestimmt. Neben der Eduktmi- schungsmenge und der Menge an eingetragenen Katalysator- bzw. Hilfsmittel pro Zeiteinheit stellt die Geschwindigkeit des Polymerisationsbands 31 in die Bewe¬ gungsrichtung 35 wichtige Verfahrensgrößen des Polymerisationsschritts dar. Die Geschwindigkeit des Polymerisationsbands 31 wird über einen Antrieb 32 und eine dadurch über ein Getriebe 33 angetriebene Bandrolle 34, auf der das Polyme¬ risationsband 31 anliegt, geregelt. Polymerisationsförderer 29, Polymerisations¬ band 31, Antrieb 32, Getriebe 33 sowie Bandrolle 34 werden durch eine Halte- rung 36 aufgenommen. Weitere Einzelheiten zu Ausgestaltung und Durchführung des Polymerisationsbereichs 4 mittels Bandpolymerisation ergeben sich u. a. aus DE 35 44 770 Al, auf die hiermit als Teil der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen wird.

Die Fig. 3b und 3 c zeigen eine weitere Ausführungsform eines Polymerisations- bereichs 4 in Form eines Knetreaktors. Hierbei werden in an einem Gehäuse 39 ausgebildeten Edukteintrag 23, verfolgt über einen Eduktfiussmesser 26 die E- duktmischung in einen durch das Gehäuse 39 begrenzten Polymerisationsraum 24 eingetragen. Genauso werden Katalysatoren bzw. Hilfsmittel über einen Hilfsmit¬ teleintrag 25 verfolgt durch einen Katalysatorflussmesser 27 in den Polymerisati- onsraum 24 eingetragen. Das Gehäuse 39 nimmt in dem Reaktionsraum 24 einen Rührer 37 auf. Außerdem weist der den Reaktionsraum 24 begrenzende untere Gehäusebereich eine Kühlung 38 auf. Unter dem Rührer 37 ist ein schneckenför¬ mig ausgebildeter Polyrnerfδrderer 29 zum Austrag des Polymers 28 angeordnet. Die als Prozessparameter relevanten Zustände der als Knetreaktor ausgebildeten Polymerisationsvorrichtung werden durch einen oder mehrere über oder im Poly¬ merisationsraum 24 angeordneten oder angeordnete Polymerisationssensoren be¬ stimmt. Weitere Einzelheiten zu dem als Knetreaktor ausgebildeten Polymerisati¬ onsbereich 4 ergeben sich u. a. aus US 4,625,001 sowie EP 0 508 810 Al, deren Inhalt jeweils einen Teil dieser Offenbarung bildet. Fig. 3d zeigt einen als Mehrfachschneckenextrader ausgebildeten Polymerisati¬ onsbereich 4. In einem derartigen Reaktor werden Eduktmischung und Katalysa¬ tor bzw. Hilfsmittel vergleichbar mit den Fig. 3a, 3b und 3c eingetragen, so dass auf die Ausführungen zu diesen Figuren hier Bezug genommen wird. In einem Gehäuse 39 werden zwei oder mehr Schnecken 40 aufgenommen, die sich entlang einer Längsachse des Gehäuses erstrecken und über einen Antrieb 42 bewegt wer¬ den, m einem Querschnitt entlang eines Bereichs der Querachse des Gehäuses umschließt das Gehäuse 39 die Schnecken 40 formschlüssig. Die Schnecken 40 weisen Schneckenpaddel 41 auf, die ineinander greifen und sowohl eine Knet- als auch eine Förderwirkung weg vom Edukteintrag 23 besitzen. An dem Eduk- teintrag gegenüber liegenden Ende des Gehäuses ist ein als Schnecke ausgebilde¬ ter Polymerförderer 29 zum Austrag des Polymers 28 vorgesehen. Mit diesem Mehrfachschneckenreaktor lässt sich ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstel¬ lung von hydrophilen Polymeren durchführen, wobei α) wasserlösliche, monoethylenisch ungesättigte Monomere, ß) 0,001 bis 5 mol-% bezogen auf die Monomere (α), mindestens zwei ethy- lenisch ungesättigte Doppelbindungen enthaltende Monomere als Vernet¬ zer und γ) 0 bis 20 mol-% bezogen auf die Monomere (α) wasserunlösliche mo- noethylenisch ungesättigte Monomere in einer vorzugsweise 20 bis 80 Gew.-%igen wässrigen Lösung in Gegenwart von Initiatoren bei Tem¬ peraturen im Bereich von 0 bis 140° C polymerisiert werden können, wo¬ bei die wässrige Lösung der Monomere zusammen mit dem Initiator und ggf. einem Inertgas kontinuierlich einem Mischkneter mit mindestens zwei achsparallel rotierenden Wellen zugeführt wird, wobei sich auf den Wellen mehrere Knet- und Transportelemente befinden, die eine Förderung der am Anfang des Mischkneters zu gebenden Stoffe in axialer Pachtung zum En¬ de des Mischers bewirken, wobei der Anteil der Wärmeabfuhr durch Ver¬ dampfung von Wasser aus dem Reaktionsgemisch mindestens 5 % der Re- aktionswärme und der Anteil der Wärmeabfuhr durch Produktaustrag min- destens 25 % der Reaktionswärme beträgt und die restliche Wärmeabfuhr über Kühlung der Reaktorwände erfolgt.

Die Wärmeabfuhren können über einen oder mehrere Polymerisationssensoren 30 bestimmt werden, die entweder im oder am Ende des Polymerisationsraums 24 angeordnet sind. Über diese Polymerisationssensoren 30 lassen sich geeignete Prozessparameter bestimmen. So kann die Wärmeabfuhr beispielsweise über Temperaturmessungen ermittelt werden. Als Verfahrensgrößen kommen neben der Schneckengeschwindigkeit, die über den Antrieb 42 eingestellt werden kann, auch die Stellung der Schneckenpaddel 41 in Betracht, von der deren Knet- und Transportleistung abhängig ist. Weitere Einzelheiten zu dieser Form des Mehr¬ schneckenreaktors ergeben sich u. a. aus DE 199 55 861 Al, deren Inhalt hiermit als Teil der vorliegenden Offenbarung gilt. Ferner können geeignete Mehr- fachschneckenextruder durch die Firma List AG, Schweiz, kommerziell erhalten werden.

In Fig. 4 ist ein erster Konfektionierungsbereich 5 abgebildet, der sich an den Po¬ lymerisationsbereich 4 über einen Polymereintrag 43 anschließt. Der erste Kon¬ fektionierungsbereich weist verschiedene Unterbereiche auf, wobei es sich hierbei mindestens um einen Zerkleinerungsbereich 44, einen darauf folgenden Trock¬ nungsbereich 45 sowie einen auf den Trocknungsbereich folgenden Mahlbe¬ reich 46 handelt. Der Zerkleinerungsbereich 44 weist wiederum mindestens einen Schneider 47 zum Zerteilen des Polymers 28, einen darauf folgenden Wolf 48 zum Zerreißen des zerkleinerten Polymers sowie ggf. einen Homogenisierer 49 auf, der vorzugsweise als Trommel ausgebildet ist und zur gleichmäßigen Vertei¬ lung der verschiedenen aus dem Wolf heraustretenden Hydrogelstücke fuhrt. Der Zerkleinerungsbereich 44 weist mindestens einen Zerkleinerungssensor auf, über den die Prozessparameter des Zerkleinerungsbereichs, insbesondere die Tempera¬ tur, der Wassergehalt und ggf. die Kompressibilität des in dem Zerkleinerungsbe- reich befindlichen Hydrogels des hydrophilen Polymers oder diese Parameter bei dem den Zerkleinerungsbereich verlassenden Hydrogel bestimmt werden. Als Verfahrensgrößen des Zerkleinerungsbereichs 44 sind insbesondere die über den Schneider 47 und den Wolf 48 in das Hydrogel eingetragene Energie zu sehen. Folglich sind die Schneidleistung und die Wölfleistung sowie die Drehgeschwin¬ digkeit der Trommel bevorzugte Verfahrensgrößen des Zerkleinerungsschritts. Weitere Einzelheiten der Zerkleinerungsvorrichtung ergeben sich beispielsweise aus EP 0 827443 Al, deren Inhalt Teil der vorliegenden Offenbarung bildet. Der auf den Zerkleinerungsbereich 44 folgende Trocknungsbereich 45 ist vorzugswei¬ se als Zonenumlufttrockner mit verschiedenen Zellen 52 ausgebildet. In diesem Trockner werden über ein Förderband 51, dessen Band sich in der Bewegungs- richtung 35 bewegt, das aus dem Zerkleinerungsbereich tretende Hydrogel des hydrophilen Polymers durch die einzelnen Zellen des Trockners geführt und im wesentlichen von Wasser durch Trocknen befreit. In dem Trockner, vorzugsweise in mindestens zwei, vorzugsweise in mindestens jeder der Zellen 52 kann jeweils ein Trockensensor 76 vorgesehen sein. Als Verfahrensgrößen des Trockenschritts sind insbesondere die Heizleistung des Trockners und die Bandgeschwindigkeit des Förderbands 5l zu nennen. Besonders geeignete Trockner sind in Modern Superabsorbent Polymer Technology FL Buchholz, AT Graham, Wiley-VCH, 1998, Seiten 87 ff. beschrieben. Auf den Trockenbereich 45 folgt der Mahlbe¬ reich 46, der mindestens eine, vorzugsweise mindestens zwei Mühlen, vorzugs- weise eine Grobmühle 53 und eine Feinmühle 54 aufweist, die jeweils Mahlwerk¬ zeuge 55 aufweisen, wobei immer zwei Mahlwerkzeuge 55 einen Mahlspalt 56 bilden. Der Mahlspalt 56 ist bei der Grobmühle 53 größer als bei der Feinmüh¬ le 54. Weiterhin weist der Mahlbereich 46 mindestens einen Mahlsensor 57 zur Bestimmung von Prozessparametern auf. Als Prozessparameter des Mahlschritts sind insbesondere der Feuchtigkeitsgehalt, die Temperatur sowie die Teilchen¬ oder Brockengröße des als getrocknetes hydrophiles Polymer in den Mahlbereich eintretenden Mahlguts zu nennen. Eine weitere Gruppe von Prozessparametern bilden die Eigenschaften des den Mahlbereich verlassenden Mahlguts. Als bevor¬ zugte Verfahrensgrößen des Mahlbereichs 46 sind insbesondere die Geschwindig- keiten der Mahlwerkzeuge 55 und der Mahlspalt 56 der einzelnen Mühlen zu nen¬ nen. Weitere Einzelheiten zu dem Mahlschritt ergeben sich aus Modern Superab- sorbent Polymer Technology FL Buchholz, AT Graham, Wiley-VCH, 1998, Sei¬ ten 93 ff. Das den Mahlbereich 46 über einen Mahlausgang 58 verlassende Mahl¬ gut tritt über einen Mahleingang 59 in den Nachvernetzungsbereich 6 ein.

Fig. 5 zeigt zum einen den Nachvernetzungsbereich 6 und den darauf folgenden optional vorsehbaren weiteren Konfektionierungsbereich 7. Über den Mahlgutein¬ trag 59 wird das nunmehr als Pulver vorliegende teilchenförmige hydrophile Po¬ lymer zunächst in einem Speicher 60 zwischengelagert. Der Speicher 60 weist einen Speichersensor 61 auf, mit dem der Feuchtigkeitsgehalt, die Temperatur und ggf. die Teilchengrößen des in dem Speicher 60 befindlichen hydrophilen Poly¬ mers bevorzugt bestimmt werden können. Über einen als Verfahrensgrδße gere¬ gelten Ausflussregler 62 wird das hydrophile Polymer aus dem Speicher 60 in einen Additivmischer 65 eingetragen, in den weiterhin über einen Verfahrensgrö¬ ßen-geregelten Additivausflussregler 64 ein in einem Additivtank 63 befindliches Additiv, in der Regel ein Nachvernetzer oder eine Mischung aus mehreren Nach- vernetzern, gleichfalls in den Additivmischer 65 eingetragen. Der Additivmi¬ scher 65 weist weiterhin mindestens einen Additivmischersensor 66 zur Bestim¬ mung von Prozessparametern des Mischers auf. Derartige Prozessparameter sind vorzugsweise die Temperatur und die Mischungsverhältnisse des hydrophilen Polymers und der Additive in dem Additivmischer 65. An den Additivmischer 65 schließt sich ein Trockner 67 an, der mindestens einen Trocknersensor 68 auf¬ weist. Zur Funktionsweise des Trockners wird auf die Ausführungen zum Tro¬ ckenbereich 45 verwiesen.

Der sich an den Nachvernetzungsbereich 6 anschließende weitere Konfektionie¬ rungsbereich 7 weist einen Hilfsstoffmischer 71 auf, in den das hydrophile Poly¬ mer eingetragen wird, und an den sich ein Reifer 73 anschließt. In den Hilfsstoff¬ mischer 71 wird aus einem Hilfsstofftank 69 geregelt über einen Hilfsstoffaus- tragsregler mittels einer Verfahrensgröße mindestens ein, vorzugsweise mehr als zwei Hilfsstoffe eingetragen und nicht mit dem hydrophilen Polymer vermischt. Über den Hilfsstoffmischersensor 72 werden die Prozessparameter des Hilfs- Stoffmischers und der sich darin befindlichen Mischung aus Hilfsstoff und hydrophilem Polymer bestimmt. Hierbei handelt es sich insbesondere um den Feuchtigkeitsgehalt und die Temperatur dieser Mischung. Als Verfahrensgrößen des Hilfsstoffmischers sind insbesondere die Misch- bzw. Rührgeschwindigkeit der Rührwerkzeuge in dem Mischer zu nennen, die beispielsweise über die soge¬ nannte Froudzahl ausgedrückt werden kann. Das in dem Hilfsstofrmischer 71 er¬ haltene Gemisch wird in dem Reifer 73, der vorzugsweise ebenso ein Mischer oder ein Trockner sein kann, einem Reifeprozess unterzogen, der durch mindes¬ tens einen Reifesensor 74 über entsprechende Prozessparameter, hier wiederum insbesondere die Feuchtigkeit und die Temperatur, verfolgt werden kann. Bevor¬ zugte Verfahrensgrößen des Reifers 73 sind, sofern es sich um einen Mischer han¬ delt, die Geschwindigkeit der Mischaggregate. Ist der Reifer 73 als Trockner aus¬ gelegt, so gilt das Vorstehend für Trockner ausgeführte ebenso. Für den Fall, dass sowohl der Hilfsstoffmischer 71 als auch der Reifer 73 Mischaggregate aufwei- sen, ist eine bevorzugte Verfahrensgröße das Verhältnis der Mischgeschwindig¬ keiten der Rühr- bzw. Mischaggregate in dem Hilfsstoffmischer 71 und in dem Reifer 73. Nach Beendigung des weiteren Konfektionierungsschritts wird das so fertig gestellte hydrophile Polymer über den Produktaustrag 75 ausgetragen und in Silos oder andere Gebinde wie Container oder Bigbags abgefüllt und abtranspor- tiert. Weitere Einzelheiten zu dem weiteren Konfektionierungsschritt und insbe¬ sondere zu der Reifung ergeben sich aus WO 2004/037900 Al, deren Inhalt somit einen Teil dieser Offenbarung bildet.

BEISPIEL 1

hl einer der vorstehend beschriebenen Herstellvorrichtung entsprechenden Tech¬ nikumanlage mit einer Bandpolymerisation als Polymerisationsbereich wurden über einen Zeitraum von drei Monaten 450 Datensätze jeweils bestehend in einer Zeile aus einem Zeitstempel für das Durchlaufen der einzelnen Bereiche der Technikumanlage, gefolgt von Einzelwerten der nachfolgend aufgeführten Mess¬ stellen und dazu gehörenden analytisch bestimmten physikalischen und chemi- sehen Eigenschaften des hydrophilen Polymers gesammelt und damit ein künstli¬ ches neuronales Netzwerk trainiert. Zum Training wurde das Computerprogramm Neuro Model 2.0 der Firma Adlan-Tec benutzt. Es wurde die automatische Be- nutzerfuhrung als Modus gewählt. Die Vorhersagegenauigkeit bezogen auf den Wertebereich des Erfahrungsparameters als Ausgangsvariable betrug nach Ab- schluss des Trainings unter 10 %. Das so resultierende Modell eines künstlichen neuronalen Netzwerks war somit ausreichend genau, um beispielsweise den Er¬ fahrungsparameter Zentrifuge-Retention (CRC) von hydrophilen Polymeren mit ausreichender Genauigkeit zu berechnen. Dieses Modell wurde mit der zentralen Steuerungseinheit der vorbeschriebenen Herstellungsvorrichtung im Techni¬ kumsmaßstab gekoppelt. In Abständen von 10 Minuten wurden Prozessparameter und Verfahrensgrößen aus dem Prozessleitsystem dem das künstliche neuronale Netzwerk beinhaltenden Rechner automatisch zugeführt und daraus der zu erwar¬ tende Erfahrungsparameter für den CRC mit 36,6 g/g berechnet. Eine analytische Überprüfung des CRC an dem nach diesen Verfahren durch die vorbeschriebene Herstellvorrichtung hergestellten hydrophilen Polymers ergab einen Wert von 36,2 g/g.

Aufgrund der Berechnung durch das künstliche neuronale Netzwerk konnten vor- liegend in der Folgezeit der Aufwand für analytische Untersuchungen um 30 % im Vergleich zu einer Produktion ohne die Verwendung eines künstlichen neuro¬ nalen Netzwerkes gesenkt werden. Gleichzeitig wurde die Eingriffsrate als Ver¬ änderungshäufigkeit einer Verfahrensgröße in das Herstellverfahren um mindes¬ tens 20 % verkleinert. Damit konnte die Zahl der durch das Betriebspersonal durchzuführen Verfahrensfuhrungskorrekturen erheblich verringert werden.

BEISPIEL 2

In diesem Beispiel wurde analog zu Beispiel 1 vorgegangen, wobei die Abwei- drang zu Beispiel 1 darin bestand, dass das künstliche neuronale Netzwerk zur Simulierung einer geplanten Änderung eingesetzt wurde. Die Aufgabe war, aus- gehend von einem CRC von 33,5 g/g einen CRC von 36 g/g möglichst ohne Über- und Unsteuern der Herstellvorrichtung einzustellen. Die Veränderung der Durch¬ flussmenge für Vernetzer wurde zunächst in das neuronalen Netz eingegeben, bis dieses einen CRC von 36,0 g/g für einen so hergestellten Superabsorber berechne- te. Anschließend wurde die mit dem simulierten CRC von 36,0 g/g verbundene Vernetzehrzugabe in der Herstellvorrichtung vorgenommen und ein Superabsor¬ ber demgemäss hergestellt. Eine analytische Überprüfung dieses Superabsorbers ergab nach Wirksamwerden der Vernetzermengenänderung eine CRC von 36,2 g/g. Damit wurde ohne Über- und Untersteuern eine schnelle Einstellung des gewünschten Werts erhalten.

Im folgenden sind die einzelnen Eingangs-Messstellen der Polymerproduktion aufgeführt.

1 Temperaturdifferenz über Kühler Neutralisationsstufe 1 2 Temperaturdifferenz über Kühler Neutralisationsstufe 2 3 Durchfluss Wasser 4 Durchfluss wässrige 30 % NaOH 5 Durchfluss Acrylsäure Neutralisationsstufe 1 6 Durchfluss Acrylsäure Neutralisationsstufe 2 7 Durchfluss Vernetzer (Polyethlenglycoldiacrylat) 8 Durchfluss Comonomer (EMPEG-750- Methacrylsäreester) 9 Temperatur Monomerentank 10 Temperatur Monomeren vor Polyband 11 Durchfluss N2 Polyband 12 Eintrag Monomeren auf Polyband 13 Eintrag Katalyse (Redoxinitiatorstarter) auf Polyband 19 Eintrag Hilfsstoff (Natriumcarbonat) Polyband 20 Temperatur Anfang Polyband 21 Geschwindigkeit Polyband 22 Temperatur Ende Polyband 23 Stromaufnahme Kneter, Wolf, Trommel . 24 Bandgeschwindigkeit im Bandtrockner 25 Unterdruck Wäscher für Luft aus Trockner 26 Eintrittstemperatur Wäscher 27 Temperatur Zuluft 28 Temperatur Zelle 2 von Trockner 29 Temperatur Zelle 5 von Trockner 30 Temperatur Zelle 7 von Trockner 31 Temperatur Zelle 11 von Trockner 32 Stromaufhahme Grobmühle 33 Stromaumahme Feinmühle 34 Mahlspalt Feinmühle 35 Stellgröße Produktaufgabe Feinmühle Zuführvorrichtung (Vibrator) 36 Füllstand Vorproduktsilo 37 Temperatur Vorprodukt 38 Feuchte Vorprodukt 39 Durchsatz Vorprodukt 40 Durchsatz Additiv (Ethylencarbonat) I 41 Drehzahl Mischer 42 Temperatur Schaufeltrockner Sektion 1 - 4 43 Temperatur Schaufeltrockner Sektion 5 - 8 44 Dampfeintrittstemperatur Schaufeltrockner Sektion 1 - 4 45 Dampfeintrittstemperatur Schaufeltrockner Sektion 1 - 8 46 Dampfeintrittsdruck Schaufeltrockner Sektion 1 - 4 47 Dampfeintrittsdruck Schaufeltrockner Sektion 1 - 8 48 Produkttemperatur nach Nachvernetzung 49 Durchsatz zu Mischer Hilfsstoff (Polyethlenglycol 300) 50 Strommessung Mischer

Fig. 6 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Weiterverarbeitungsma¬ schine, nämlich einer Coremaschine 77, mittels der „Cores", also Sauglagen, bei- spielsweise für Babywindeln oder Damenbinden, hergestellt werden. Derartige Coremaschinen 77 können Wetlaid-, Drylaid-, Spunlaid-, Meltblown- oder Air- laid-Maschinen sein (vgl. Beitrag von Herrn Dr. Edgar Herrmann auf dem EDANA 'S 1997 NORDIC NONWOVENS SYMPOSIUM mit dem Titel Prema- nufactured Airlaid Composites Containing Super absorbents). Die Coremaschine 77 wird über ein auf einem Rechner 2 implementiertes Rechner-erzeugtes Modell gesteuert. Insbesondere wird die Steuerung durch ein entsprechend auf dem Rechner 2 programmiertes neuronales Netzwerk gesteuert. Die Coremaschine 77 kann insbesondere Teil einer Maschine zur Herstellung von Babywindeln sein, die durch die Firmen Fameccanica, GDM, Diatec vertrieben werden. Eine solche Windehnaschine wird weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 8 genauer be¬ schrieben. Diese Maschine zur Herstellung von Babywindeln wird bevorzugt durch dasselbe auf dem Rechner 2 implementierte Rechner-erzeugte Modell ge¬ steuert wie die Coremaschine 77. Die für die Herstellvorrichtung 1 relevanten Prozessparameter sind insbesondere die oben im Zusammenhang mit der Herstel¬ lung eines hydrophilen Polymers angegebenen Prozessparameter. Die für die Her¬ stellvorrichtung 1 relevanten Verfahrensgrößen sind insbesondere die oben im Zusammenhang mit der Herstellung eines hydrophilen Polymers angegebenen Verfahrensgrößen.

Die Coremaschine 77 umfasst in einer bevorzugten Ausfuhrungsform eine Her¬ stellvorrichtung 1 für hydrophile Polymere. Diese Herstellvorrichtung 1 kann ins¬ besondere über ein auf demselben Rechner 2 implementiertes Rechner-erzeugtes Modell gesteuert werden, besonders bevorzugt über dasselbe Rechner-erzeugte Modell. Allerdings ist auch eine herkömmliche Steuerung für die Herstellvorrich¬ tung 1 möglich und erfmdungsgemäß. In einer anderen Ausgestaltung ist es auch möglich, dass die Herstellvorrichtung 1 über ein Rechner-erzeugtes Modell ge¬ steuert wird, während die Coremaschine 77 als ein Teil der Windelmaschine 88 herkömmlich gesteuert bzw. geregelt wird. Die Coremaschine 77 umfasst ferner eine Faserbereitstellung 78, in der Fasern, insbesondere Zellulosefasern, bereitge¬ stellt werden. Insbesondere können diese Fasern von Coils abgewickelt oder ab- geschabt werden. Insbesondere können diese Fasern in gepresster Form auf Rol¬ len vorliegen und von diesen abgewickelt und durch eine Hammermühle defibriert werden. Die jeweils zu wählende Technik wird u. a. durch die Fluffart bestimmt. Die Fluffart stellt somit einen W-Prozessparameter dar. Die Fluffart ist abhängig von der eingesetzten Sorte und deren Herstellung. Die Fluffart wird durch in der Zelluloseindustrie typische Messverfahren bestimmt. Die Fasern stellen eine erste Weiterverarbeitungskomponente im Sinne der vorliegenden Erfindung dar. Die Fasern werden in ein Mahlwerk 79 überführt und dort zerkleinert. Das Mahlwerk 79 kann ein übliches Mahlwerk sein, insbesondere handelt es sich um eine Ham- mermühle. Im Fall einer Hammermühle weist diese einen Defibrierspalt auf, des¬ sen Öffnung ebenso einen W- Verfahrensgröße darstellt wie auch die Hammerart (Material, Härte und/oder Gestalt), Siebgröße- und -Staffelung, die Einfluss auf die W-Prozessparameter der Fasern haben. Die für das Mahlwerk 79 relevanten W-Prozessparameter umfassen insbesondere die durch das Mahlwerk 79 erzeugte Faserlängenverteilung, die Faserlängen, die Schüttdichte des Schüttguts, den Wassergehalt, Faserform (gestreckt oder verknäult) und/oder den Füllstand des Mahlwerks 79 bzw. der Fasern im Mahlwerk 79, Rückstellkräfte, Drehmomente und ähnliche durch den Mahlprozess im und/oder am Mahlwerk 79 angreifende oder anliegende Größen. Die für die Faservorbereitung 78 relevanten W- Prozessparameter umfassen insbesondere die Feuchtigkeit, Form, Schüttdichte und/oder Faserlängenverteilung der Fasern.

Die gemahlenen Fasern werden über eine erste Zuführleitung 80 in einen Mischer 81 verbracht, in den über eine zweite Zuführleituήg 82 auch das hydrophile PoIy- mer eingebracht wird. Im Mischer 81 erfolgt die Vermischung des Polymers mit den Fasern. Relevante W-Prozessparameter im Mischer 81 stellen insbesondere die Luftgeschwindigkeit und/oder Verwirbelung im Mischer 81, die zugegebenen Anteile an Fasern und/oder Polymer, der Wassergehalt im Mischer 81, die Die¬ lektrizitätskonstante und/oder das Haft- oder Verbackungsvermögen des Misch- guts dar. Relevante W- Verfahrensgrößen umfassen insbesondere die Mischfre¬ quenz, die Steigerung oder Senkung der Zugabe an Polymer und/oder Fasern, Transportgeschwindigkeiten des Polymers und/oder der Fasern in der ersten 80 und/oder der zweiten Zufuhrleitung 82, etc.

Vom Mischer 81 wird das Mischgut über die Förderleitung 83 dem Coreformer 84 zugeführt. Der Coreformer 84 umfasst eine Formertrommel 85, die wie im Detail schematisch in Fig. 7 gezeigt entsprechende Vertiefungen 86 aufweist, in denen beispielsweise Cores für Windeln geformt werden. Durch Rotation der Former¬ trommel 85 werden so beispielsweise durch die Zentrifugalkraft oder anlegen ei¬ nes Unterdrucks Cores in den Vertiefungen 86 geformt. Der Coreformer 84 wird insbesondere mit Unterdruck betrieben, bevorzugt bei Drücken von weniger als 500 mbar, besonders bevorzugt weniger als 100 mbar, insbesondere sogar weniger als 25 mbar, die entsprechende W-Prozessparameter darstellen und durch die Saugleistung als W- Verfahrensgröße durch den Unterdrück erzeugende Pumpen eingestellt werden.

beispielsweise die Antriebsleistung eines Antriebes der Formertrommel 85, die Leistung einer Vakuumpumpe zum Evakuieren des Coreformers 84 und/oder die Antriebsleistung, mit der das Mischgut durch die Förderleitung 83 geleitet wird. Das Gore verlässt den Coreformer 84 durch die Coreformerausgangsleitung 87. Die in Fig. 6 gezeigten Komponenten 1, 78, 79, 81, 85 werden durch das auf dem Rechner 2 implementierte Rechner-erzeugte Modell gesteuert. Hierzu berücksich¬ tigt das Modell, bevorzugt mindestens ein neuronales Netzwerk, die Prozesspara¬ meter und/oder die W-Prozessparameter und bewertet anhand eines Erfahrungs¬ schatzes die Verfahrensgrößen und/oder W- Verfahrensgrößen. Die verwendeten Daten dienen insbesondere auch der Anpassung des Erfahrungsschatzes für zu¬ künftige Steuer- und Regelvorgähge. Die Prozessparameter und W- Prozessparameter können durch entsprechend ausgebildete, nicht gezeigte, Mess¬ fühler überwacht werden. Die einzelnen Komponenten 1, 78, 79, 81, 85 sind über Signal- und Steuerleitungen 91 mit dem Rechner 2 verbunden. Über eine solche Signal- und Steuerleitung 91 können beispielsweise sowohl Daten von Prozesspa¬ rameter- oder W-Prozessparameterer-erfassenden Messfühlern in den Komponen- ten 1, 78, 79, 81, 85 zum Rechner transferiert werden, wo sie beispielsweise als Eingangssignale des neuronalen Netzwerkes dienen können. Weiterhin können beispielsweise entsprechende Steuersignale, die in den Komponenten 1, 78, 79, 81, 85 zur Veränderung einer Verfahrensgröße und/oder einer W- Verfahrensgröße führen, vom Rechner 2 zu den Komponenten 1, 78, 79, 81, 85 übertragen werden. Insbesondere kann eine Mehrzahl von Signal- und Steuerleitungen 91 als Bussys¬ tem ausgebildet sein, bei dem jeder Komponente 1, 78, 79, 81, 85 eine Kompo¬ nentenspezifische Busadresse zugeordnet ist. Weiterhin können die Signal- und Steuerleitungen 91 zumindest teilweise auch in Form eines Drahtlosen Netzes (Wireless LAN) gegebenenfalls mit einem Bussystem kombiniert ausgebildet sein.

Fig. 8 zeigt schematisch eine Weiterverarbeitungsmaschine, nämlich eine Windel¬ fertigungsmaschine 88, umfassend eine Coremaschine 77. Die in der Coremaschi- ne nach einem der Ansprüche 77 gefertigten Gores verlassen die Coremaschine 77 durch die Coreformerausgangsleitung 87. Im Webapplikator 89 werden die Gores mit Web versehen, dass heißt, mit dünnen Bahnen (z.B. Vliesstoffen) umgeben. Diese Bahnen können miteinander und/oder mit dem Core verbunden werden, insbesondere stoffschlüssig verbunden werden, insbesondere verschweißt oder verklebt, so dass das Web die Cores umgibt, so dass insbesondere das Core im wesentlichen unverlierbar in einer Hülle angeordnet ist. Meist handelt es sich bei diesen dünnen Bahnen um Materialien, die eine Aquisitionsschicht zur Aufnahme und Weitergabe von wässrigen Körperflüssigkeiten wie Urin und eine Distributi¬ onsschicht zum, vorzugsweise gleichmäßigen Verteilen der wässrigen Körperflüs- sigkeiten auf der dem Träger zugewandten Seite der Windel bilden. Die Übergän¬ ge zwischen den einzelnen Schichten und dem Core haben einen erheblichen Ein- fluss auf das Flüssigkeitsmanagement in der Windel oder dem Damenhygienearti- kel (Damenbinde). In diesem Zusammenhang ist vor allem auf die Abstände zwi¬ schen den Schichten (Aquisitionsschicht gefolgt von Distributionsschicht) und den Core und auf Verbindungsmittel wie Haft- oder Klebstoffe 2x1 achten. So kann beispielsweise die Dicke des aus den Schichten und dem Core erhaltenen Aufbaus sowie dessen Flächengewicht und/oder Luftdurchlässigkeit angesehen werden.. Auf diese haben wiederum die Walzendrücke und oder die Menge an Haft- oder Klebstoff Einfluss. Die mit Web versehenen Cores werden im Windelformer 90 zu Windeln weiterverarbeitet. Im Windelformer 90 werden insbesondere äußere Plastikhüllen der Windel aufgebaut, in die das Gore eingeformt wird. Weiterhin werden verschiedene weitere Zusatzelemente mit der Windel verbunden, wie z. B. flexible Hüftbänder, Verschlüsse und/oder flexible Beinbänder. Weitere Einzel¬ heiten zum Aufbau und der Funktionsweise einer Windelmaschine sind u.a. dem Beitrag von Herrn Dr. Edgar Herrmann auf dem EDANA'S 1997 NORDIC NONWOVENS SYMPOSIUM mit dem Titel Premanufactured Airlaid Composi- tes Containing Superabsorbents zu entnehmen.

Coreformer 77, Webapplikator 89 und Windelformer 90 sind über Signal- und Steuerleitungen 91 mit dem Rechner 2 verbunden. Die Steuerung bzw. Regelung der Komponenten 77, 89, 90 erfolgt über ein auf dem Rechner 2 implementiertes Rechner-erzeugtes Modell, insbesondere ein neuronales Netzwerk. Hierbei wer¬ den die relevanten W-Prozessparameter, Prozessparameter, W- Verfahrensgrößen und/oder Verfahrensgrößen über das neuronale Netzwerk erfasst und gegebenen¬ falls angepasst. Relevante Prozessparameter für den Webapplikator 89 sind insbe- sondere die Zulaufgeschwindigkeit des Webs, die Klebermenge, -Viskosität, - temperatur, Fügebedingungen, etc. Relevante Prozessparameter für den Windel¬ former 90 sind beispielsweise Klebermengen, -Viskositäten, -temperaturen, etc.

Fig. 9 zeigt schematisch eine Papiermaschine 92, die eine Headbox 93 gefolgt von einem Entwässerungs- und Trockenbereich 94 umfasst. In der Headbox 93 wird ein Papierbrei im wesentlichen aus Zellulosematerial, Wasser und geeigneten Zu¬ satzstoffen wie Flockungsmittehi und dergleichen erzeugt. Diese stellen Weiter¬ verarbeitungskomponenten im Sinne der vorliegenden Erfindung dar. In der Headbox 93 erfolgt in einem Mischungsbereich der Zusatz von hydrophilen Po- lymeren. Diese können insbesondere in einer Herstellungs Vorrichtung 1 erzeugt werden. Die mittels einer solchen Papiermaschine 92 hergestellten Polymer um- fassenden Papiere umfassen insbesondere Toiletten-, Küchen- und/oder Pflegepa- piere, sowie Taschentücher.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung kann die Zugabe des hydrophilen Polymers auch in den bereits flächig zum Entwässern aufgebrachten Papierbrei erfolgen. Für die Papierherstellung relevante W-Prozessparameter umfassen insbesondere die Länge der Zellulosefasern und/oder deren Längenverteilung, den Wassergehalt des Papierbreis, die Viskosität und/oder Temperatur des Papierbreis, der vorlie¬ gende pH- Wert, die Größe und/oder Form der Polymerpartikel (Polymerteilchen und/oder -fasern), die Größenverteilung der Polymerpartikel, Quell- und/oder Adsorptionsgeschwindigkeit der Polymerpartikel. Für die Papierherstellung rele¬ vante W- Verfahrensgrößen umfassen insbesondere die Zugabe (Menge und/oder Geschwindigkeit) von Zusatzstoffen, beispielsweise Flockungs-, Säuerungsmit¬ teln oder Laugen, die Entwässerungsgeschwindigkeit, Heizleistung und/oder die Druckverhältnisse insbesondere im Entwässerungs- und Trockenbereich, Zeit¬ punkt und Geschwindigkeit der Zugabe des Polymers, die einstellbaren Konzent¬ rationsverhältnisse, insbesondere die Polymer-, Faser-, Wasser- und/oder Zusatz¬ stoffkonzentration und deren Verhältnisse. Im allgemeinen sind die W- Verfahrensgrößen und W-Prozessparameter bei der Einarbeitung von hydrophi- lern Polymer bei der Herstellung von hydrophilem Polymer aufweisenden Papier so einzustellen, dass das Polymer während der Herstellung möglichst wenig Was¬ ser aufnimmt, so dass das Polymer aufweisende Papier nach seiner Herstellung möglichst homogen ist und ein großes Saug- und Rückhaltevermögen aufweist.

Die Papiermaschine 92 und/oder die Herstellvorrichtung 1 werden durch ein Rechner-erzeugtes Modell, insbesondere mindestens ein entsprechendes neurona¬ les Netzwerk gesteuert und/oder geregelt. Die Verbindung der Papiermaschine 92 und/oder der Herstellvorrichtung 1 mit einem Rechner, auf dem das mindestens eine Rechner-erzeugte Modell implementiert ist, erfolgt über Signalleitungen 91. Fig. 10 zeigt schematisch eine Faserherstellungsvorrichtung 95 zur Erzeugung von hydrophile Polymere aufweisenden Zellulosefasern, wie sie unter anderem in WO 03/012182 Al beschrieben ist. In einer Spinnvorbereitung 96 werden bei¬ spielsweise Zellulosevorprodukte, beispielsweise ein substituierter Zellstoff, ins- besondere Carboxymethylierter Zellstoff, aufgeschlossen (Laugen- und Schwefel- kohlenstoffbehandlung) und in eine Spinnlösung gebracht (vgl. beispielsweise DE 28 09 312 Al). In diese Spinnlösung werden hydrophile Polymere, die insbeson¬ dere in einer Herstellvorrichtung 1 hergestellt werden können, eingearbeitet. Die so erhaltene Spinnlösung wird in einer Spinnvorrichtung 91 zu Fasern verspon- nen, die in einer Fasernachbehandlungseinheit 98 nachbehandelt, insbesondere gewaschen und/oder getrocknet werden. Die Zellulosevorprodukte sowie die ein¬ gesetzten Aufschluss-, Lösungs- und/oder Hilfsmittel stellen Weiterverarbei¬ tungskomponenten im Sinne der vorliegenden Erfindung dar. Die Faserherstel¬ lungsvorrichtung 95 wird bevorzugt durch ein Rechner-erzeugtes Modell gesteu- ert bzw. geregelt, welches auf dem Rechner 2 implementiert ist. Die für die Spinn¬ vorbereitung 96, die Spinnvorrichtung 91 und die Fasernachbehandlungseinheit 98 relevanten W-Prozessparameter umfassen insbesondere den Substitutionsgrad des Zellstoffs, den pH- Wert, die Temperatur, die Konzentrationsverhältnisse wie beispielsweise den Schwefelanteil oder weitere Konzentrationen von Komponen- ten der Spinnlösung und/oder die Viskosität der Spinnlösung, die Größe und/oder Form der Polymerpartikel (Polymerteilchen und/oder -fasern), die Größenvertei¬ lung der Polymerpartikel, Quell- und/oder Adsorptionsgeschwindigkeit der Poly¬ merpartikel, die Durchflussgeschwindigkeit, den Massendurchsatz und/oder die Scherung an oder durch die Spinndüse, den Verstreckungsgrad und/oder den Titer der Fasern. Die für die Spinnvorbereitung 96, die Spinnvorrichtung 97 und die Fasernachbehandlungseinheit 98 relevanten W- Verfahrensgrößen umfassen insbe¬ sondere die Basifizierung und die Sulfidierung der Spinnlösung, den Spinndruck, die Spinngeschwindigkeit, die Abzugsgeschwindigkeit der die Düse verlassenden Fasern, Heizleistungen, Menge eines zuzugebenden Waschmediums, Mischfre- quenz, Mischergeometrie, Mischzeitpunkt insbesondere der Beimischung des hydrophilen Polymers zu der Spinnlösung. Die W- Verfahrensgrößen werden ins- besondere so eingestellt, dass es zu einem gleichmäßigen Spinnprozess kommt, in dem sich insbesondere die Spinndüse(n) nicht zusetzen und dass eine möglichst homogene Verteilung der hydrophilen Polymerpartikel in der Zellstofffaser er¬ reicht wird.

Ein mittels der in Fig. 9 gezeigten und oben beschriebenen Papiermaschine 92 hergestelltes Papier und/oder ein auf den mittels der in Fig. 10 gezeigten und oben beschriebenen Faserherstellungsmaschine 95 hergestellte Faser oder ein solche Fasern umfassendes Produkt können insbesondere bei der Herstellung von Cores und/oder Windeln eine Weiterverarbeitungskomponente im Sinne der vorliegen¬ den Erfindung darstellen und in der Coremaschine 77 und/oder Windelmaschine 88 eingesetzt werden. Hierbei ist es bevorzugt, dass die neuronalen Netzwerke mindestens mit einer der Weiterverarbeitungsvorrichtungen gemäß Fig. 9 oder 10 mit dem die Windelmaschine 88 oder die Coremaschine 77 steuernden neuronalen Netzwerk kommunizieren, insbesondere definierte Schnittstellen, bevorzugt min¬ destens ein gemeinsames Neuron, vorliegen oder das ein gemeinsames neuronales Netzwerk vorliegt, welches mindestens zwei der oben beschrieben Weiterverar¬ beitungsmaschinen 77, 88, 92, 95 und/oder Herstellvorrichtungen 1 und/oder Tei¬ len daraus steuert bzw. regelt. Bezugszeichenliste

1 Herstellvorrichtung 2 Rechner 3 Eduktbereich 4 Polymerisationsbereich 5 Erster Konfektionierungsbereich 6 Nachvernetzungsbereich 7 Weiter Konfektionierungsbereich 8 Prozessparameterleitung 9 Verfahrensgrößenleitung 10 Wasserzuleitungsregler 11 Natronlaugezuleitungsregler 12 Acrylsäurezuleitungsregler 13 Vernetzerzuleitungsregler 14 Comonomerzuleitungsregler 15 Eduktmischer 16 Eduktsonde 17 Eduktteilfiußmesser 18 Eduktkühlung 19 Kühlmitteleintritt 20 Kühlmittelaustritt 21 Gastauscher 22 Schutzgasregler 23 Edukteintrag 24 Polymerisationsraum 25 Katalysator- bzw. Hilfsmitteleintrag 26 Eduktflußmesser 27 Katalysatorflußmesser 28 Polymer 29 Polymerförderer 30 Polymerisationssensor 31 Polymerisationsband 32 Antrieb 33 Getriebe 34 Bandrolle 35 Bewegungsrichtung 36 Halterung 37 Rührer 38 Kühlung 39 Gehäuse 40 Schnecken 41 Schneckenpaddel 42 Antrieb 43 Polymereintrag 44 Zerkleinerungsbereich 45 Trocknungsbereich 46 Mahlbereich 47 Schneider 48 Wolf 49 Homogenisierer 50 Zerkleinerungssensor 51 Förderband 52 Trockenzonen 53 Grobmühle 54 Feinmühle 55 Mahlwerkzeug 56 Mahlspalt 57 Mahlsensor 58 Mahlgutaustrag 59 Mahlguteintrag 60 Speicher 61 Speichersensor 62 Ausflussregler 63 Additivtank 64 Additivausflussregler 65 Additivmischer 66 Additivmischersensor 67 Trockner 68 Trocknersensor 69 Hüfsstoffiank 70 Hilfsstoffausflussregler 71 Hüfsstoffmischer 72 Hilfsstoffinischersensor 73 Reifer 74 Reifersensor 75 Produktaustrag 76 Trocknersensor 77 Coremaschine 78 Faserbereitstellung 19 Mahlwerk 80 erste Zuführleitung 81 Mischer 82 zweite Zufuhrleitung 83 Förderleitung 84 Coreformer 85 Formertrommel 86 Vertiefung 87 Coreformerausgangsleitungs 88 Windelfertigungsmaschine 89 Webapplikator 90 Windelformer 91 Signal- und Steuerleitung 92 Papiermaschine 93 Headbox 94 Entwässerungs- und Trockenbereich 95 Faserherstellungsvorrichtung 96 Spinnvorbereitung 91 Spinnvorrichtung 98 Fasernachbehandlungseinheit