DE9116949U1

DE9116949U1 - Saugfähiger Artikel

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Publication number: DE9116949U1
Application number: DE9116949U
Authority: DE
Original assignee: Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Corp
Priority date: 1985-08-21
Filing date: 1986-08-19
Publication date: 1994-12-15
Anticipated expiration: 1996-08-20

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Neuerung betrifft saugfähige Artikel.

Wegwerfartikel, wie z.B. Windeln, Damenbinden, Inkontinenzbekleidungsstücke, Verbände und dergleichen, verwenden Kissen oder Wattierungen aus saugfähigem Material zum Aufsaugen und Zurückhalten von Flüssigkeiten, wie z.B.

. Körperexsudaten. Es gab erhebliche Bemühungen, die Mengen an Flüssigkeiten, die von den Saugkissen zurückgehalten werden können, zu erhöhen. Durch Erhöhung der Saugfähigkeit der Kissen können die physikalischen Abmessungen der Kissen, wie z.B. die Dicke, vorteilhaft verringert werden.

Verschiedene Arten von saugfähigen Kissen enthalten superabsorbierende Materialien, wie z.B. superabsorbierende Polymere, um die Fähigkeit der Kissen, Flüssigkeit zurückzuhalten, zu erhöhen. Bei bestimmten Formen wurden die superabsorbierenden Materialien selektiv in bestimmten getrennten Bereichen des Kissens angeordnet. Das U.S.-Patent 3,888,257 beschreibt z.B. einen saugfähigen Wegwerfartikel mit einer Matrix aus zerfasertem Zellstoff. Hydrokolloid-Polymerteilchen befinden sich in einer dreidimensionalen Dispersion in einem zentralen Bereich oder Streifen der zerfaserten Matrix. Das U.S.-Patent 4,333,462 beschreibt eine saugfähige Struktur mit einer saugfähigen Wattierung mit zwei Reservoiren. Das erste Reservoir öffnet sich in Richtung der Hülle des Artikels, und das zweite Reservoir befindet sich unterhalb des ersten Reservoirs und enthält Superabsorptionsmittel-Teilchen. Das U.S.-Patent 4,381,783 beschreibt einen saugfähigen Artikel mit einer saugfähigen Schicht mit mindestens einer getrennten Innentasche. Die Tasche enthält eine gleichmäßige Beimischung aus einzelnen superabsorbierenden Teilchen und einzelnen Teilchen zur Erleichterung des Eindringens einer Flüssigkeit. Das U.S.-Patent 4,381,782 offenbart hoch saugfähige

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Faserstrukturen mit geringer Dichte, wie z.B. Bahnen oder Wattierungen, welche Mischungen aus gepulverten oder mikrokristallinen Hydrogel-Zubereitungen mit mit oberflächenaktivem Stoff behandelten Füllstoffen enthalten. Die Hydrogel-Zubereitungen befinden sich in einem schräg verlaufenden Band oder Streifen, das bzw. der sich über die Breite der saugfähigen Wattierung erstreckt. Das U.S.-Patent 4,333,465 offenbart eine Damenbinde mit einem saugfähigen hydrophilen Faserfüllstoff. Ein innerer Kern des Füllstoffes weist eine Einlage auf, welche in ihrem Innern hoch saugfähige Polymere enthält. Das britische Patent 1,406,615 beschreibt saugfähige Kissen mit saugfähigen Gelierstoffen, wie z.B. Zelluloseether, Zelluloseester und Acetylstärke, Der Gelierstoff wird in ausgewählte zentrale Bereiche des Kissens imprägniert.

Die folgenden Patente offenbaren saugfähige Kissen mit zentralen Schichten oder Bereichen, welche aus Materialien bestehen, welche saugfähiger als die restlichen Bereiche des Kissens sind: U.S.-Patent 1,702,530, U.S.-Patent 3,073,309 und U.S.-Patent 3,121,427.

Das U.S.-Patent 3,669,103 offenbart saugfähige Artikel, die aus körpergerechten Trägermaterialien bestehen, welche trockene, feste, wasserquellfähige, wasserunlösliche polymere Sorptionsmittel enthalten, welche aus schwach vernetzten Polymeren zusammengesetzt sind. Das U.S.-Patent 3,670,731 offenbart einen saugfähigen Verbandstoff mit einer wasserlöslichen Hydrokolloid-Zusammensetzung. Das Hydrokolloid kann mit den Fasern eines saugfähigen Kissens vermischt werden oder sich in einer getrennten Schicht entlang einer größeren Fläche des saugfähigen Artikels befinden.

Weiterhin sind saugfähige Kissen mit in streifenartigen Mustern angeordneten superabsorbierenden Teilchen bekannt.

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Das U. S.-Patent 3,968,798 beschreibt z.B. ein in Form eines Cs gefaltetes saugfähiges Kissen, bei dem ein Mittelbereich gleichmäßig disperse Hydrokolloid-Polymerteichen aufweist. Das U.S.-Patent 4,410,324 beschreibt eine Wegwerfwindel, die ein zwischen den Enden gefaltetes saugfähiges Kissen aufweist, um einen erhöhten Anteil an saugfähigem Material im Schrittbereich zu schaffen. Hydrokolloidmaterial kann sich in Streifen entlang Randbereichen des saugfähigen Kissens befinden.

Die britische Patentanmeldung GB 2 145 661 A beschreibt einen saugfähigen Artikel aus mindestens zwei getrennten superabsorbierenden Schichten und einem Dochtmittel. Das Dochtmittel erstreckt sich über die und zwischen den superabsorbierenden Schichten, um zur Verteilung der Flüssigkeit beizutragen.

Die GB-A-2 131 346 beschreibt ein superdünnes saugfähiges Wegwerfprodukt mit einer zusammengepreßten Faserbahn als Absorptionsschicht, superabsorbierenden Teilchen, welche in die Absorptionsschicht eingestreut und dort gebunden werden, sowie mit einer assoziierten Dochtmaterialschicht.

Mit herkömmlichen saugfähigen Artikeln, wie z.B. den oben beschriebenen, konnte das gesamte Potential der superabsorbierenden Materialien nicht wirkungsvoll ausgenutzt werden. Wenn die superabsorbierenden Materialien Flüssigkeit aufsaugen, quellen sie typischerweise und bilden eine Gelstruktur. Diese Gelstruktur blockiert oft den weiteren Transport von Flüssigkeit in die restliche saugfähige Struktur. Daher kann die Flüssigkeit das übrige superabsorbierende Material eventuell nicht erreichen, und der Nutzwert des saugfähigen Artikels verringert sich erheblich. Versuche zur Verhinderung dieses Phänomens der "Gelsperre" umfaßten verschiedene Verfahren. Zum Beispiel wurde das Verfahren der gleichmäßigen Verteilung der

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superabsorbierenden Teilchen innerhalb eines Absorptionsmittel-Kissens und das Verfahren des Einsatzes von getrennten Dochtwirkungsmechanismen zur Verteilung der Flüssigkeit durch die gesamte Menge des Supersabsorptionsmittels eingesetzt. Herkömmliche Verfahren zur verläßlichen Verteilung der Flüssigkeit und vollständigen Ausnutzung der gesamten Menge an superabsorbierendem Material waren jedoch nicht ganz zufriedenstellend.

Ein weiterer Mangel, der bei herkömmlichen saugfähigen Strukturen, bei denen Superabsorptionsmittel verwendet werden, auftaucht, bestand aus einem unerwünschten, glitschigen und gelartigen Gefühl, welches auf den Oberflächen der saugfähigen Struktur entstand. Dieses schleimige Gefühl war bei saugfähigen Kissen in Bekleidungsstücken wie Babywindeln,

Inkontinenzbekleidungsstücken und Damenbinden besonders unangenehm. Bei herkömmlichen saugfähigen Artikeln wurde dieses Problem durch wahlweise Isolierung des superabsorbierenden Materials an Stellen, die von den Oberflächen des Artikels in Berührung mit dem Körper des Trägers entfernt liegen, angegangen. Zum Beispiel wurde das superabsorbierende Material auf einen zentralen Kernbereich der Struktur begrenzt und wurde auf eine Außenschicht der Struktur entfernt vom Körper des Trägers begrenzt. Bei diesen Verfahren trat jedoch häufig das Problem der Gelsperre auf. Folglich wurde bei herkömmlichen saugfähigen Strukturen das durch Superabsorptionsmittel entstandene Gel nicht ausreichend von den Körperflächen des Trägers des Bekleidungsstücks isoliert und dabei gleichzeitig die Gelsperre ausreichend reduziert.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die zuvor genannten

Mängel zu beheben. Diese Aufgabe wird durch die saugfähigen

Artikel nach den unabhängigen Ansprüchen 1 und 15 gelöst.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Neuerung gehen aus den

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abhängigen Ansprüchen hervor. Die superabsorbierenden Teilchen werden in der Schicht aus saugfähigem Material verteilt, um einen im wesentlichen kontinuierlichen, nicht abgestuften und schichtlosen Konzentrationsgradienten des supersaugfähigen Materials durch mindestens einen Teil der Dicke der saugfähigen Schicht zu bilden.

Die charakteristische Anordnung des Superabsorptionsmittels in einem Konzentrationsgradienten durch die Dicke der saugfähigen Schicht verringert das Auftauchen der Gelsperre und führt zu einer zuverlässigeren Verteilung der Flüssigkeit durch die gesamte Menge des superabsorbierenden Materials. Außerdem wird durch die Anordnung von erhöhten Superabsorptionsmittel-Konzentrationen in ausgewählten Bereichen der saugfähigen Schicht der mögliche Kontakt von Gelmaterial mit dem Körper des Trägers des Bekleidungsstücks reduziert. Folglich schafft der neuerungsgemäße Artikel eine saugfähige Struktur, welche eine bestimmte Menge an superabsorbierendem Material effizienter ausnutzt sowie den 0 Tragekomfort des Bekleidungsstückes verbessert.

Die Neuerung wird besser verstanden, und weitere Vorteile werden deutlich, wenn auf die Unteransprüche und die folgende ausführliche Beschreibung der Neuerung und der Zeichnungen Bezug genommen wird, wobei

Fig. 1 repräsentativ eine Perspektivansicht eines gemäß der vorliegenden Neuerung gestalteten Wegwerfbekleidungsstückes zeigt; 30

Fig. 2 eine Querschnitts-Seitenansicht des Abschnittes 2-2 von Fig. 1 des Wegwerfbekleidungsstückes zeigt und repräsentativ einen Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradienten aus superabsorbierenden Teilchen willkürlicher Größe zeigt;

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Fig. 3 repräsentativ einen Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradienten aus im wesentlichen gleich großen superabsorbierenden Teilchen zeigt;

Fig. 4 repräsentativ einen Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradienten zeigt, bei dem sich größere Teilchen vorwiegend in der Nähe der Körperseite der saugfähigen Wattierung befinden;

Fig. 5 repräsentativ einen Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradienten zeigt, bei dem die Konzentration in einem zentralen Bereich der saugfähigen Wattierung ein Maximum erreicht;

Fig. 6 repräsentativ einen Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradienten zeigt, bei dem die Konzentration in einem Bereich zwischen der Körperseite und der Außenseite der saugfähigen Wattierung ein Minimum aufweist;

Fig. 7 eine grafische Darstellung zeigt, welche Beispiele von ungefähren Konzentrationsgradienten durch die Dicke des neuerungsgemäßen saugfähigen Artikels zeigt;

Fig. 8 eine grafische Darstellung zeigt, welche einen Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradienten darstellt, bei dem die Konzentration an einer Stelle zwischen der Körperseite und der Außenseite der saugfähigen Wattierung ein Minimum erreicht;

Fig. 9 eine Querschnitts-Seitenansicht eines WegwerfbekleidungsStückes nach dem Stand der Technik zeigt, welches eine im wesentlichen gleichmäßige Dispersion von superabsorbierenden

Teilchen in einer saugfähigen Wattierung aufweist;

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Fig. 10 eine grafische Darstellung zeigt, welche die Verteilung von superabsorbierenden Teilchen in Bekleidungsstücken nach dem Stand der Technik mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Dispersion von

superabsorbierenden Teilchen in einer saugfähigen Wattierung oder mit im wesentlichen auf getrennte schichtweise angeordnete Bereiche begrenzten Teilchen darstellt; und

Fig. 11 repräsentativ einen Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradienten zeigt, welcher in einer bestimmten Entfernung von der Körperseite der saugfähigen Schicht beginnt und in einer bestimmten Entfernung von der Außenseite der

saugfähigen Schicht endet.

Während sich die folgende ausführliche Beschreibung auf eine Wegwerfwindel bezieht, ist es natürlich offensichtlich, daß die saugfähige Struktur der vorliegenden Neuerung auch in verschiedenen anderen Arten von Artikeln verwendet werden kann, wie z.B. Damenbinden, Inkontinenzbekleidungsstücken, Verbänden, saugfähigen Tüchern und ähnlichem. Alle Artikel dieser Art werden als zum Umfang der vorliegenden Neuerung gehörend betrachtet.

In Bezug auf Fig. 1 enthält eine Wegwerfwindel 4 eine flüssigkeitsdurchlässige Inneneinlage 6, eine flüssigkeitsundurchlässige äußere Schicht, wie z.B.

Unterlagsschicht 8, und eine saugfähige Schicht, wie z.B. Wattierung 10, wobei sich die Wattierung zwischen der Einlage und der Unterlagsschicht befindet. Die Inneneinlage und die Unterlagsschicht sind größer als die saugfähige Wattierung und weisen Endrandbereiche 12 auf, welche sich über die Enden der Wattierung 10 erstrecken. Die Einlage und die Unterlagsschicht weisen außerdem Seitenrandbereiche 14 auf,

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welche sich über die Seiten der Wattierung erstrecken. Charakteristischerweise sind die Einlage 6 und die Unterlagsschicht 8 entlang der Randbereiche 12 und 14 aneinander befestigt.
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Herkömmliche Materialien werden für die Elemente der Bestandteile der Windel 4 verwendet. Einlage 6 kann jede weiche, flexible, poröse Schicht sein, welche Flüssigkeiten durch sich hindurchleitet, und kann z.B. aus einer

10. Vliesstoffbahn oder -schicht aus Polyolefinfasern, wie z.B. Polypropylenfasern, bestehen. Die Einlage kann auch aus naßfestem Seidenpapier, einer spinngewebten Filamentschicht oder ähnlichem bestehen. Außerdem kann die Einlage zur Unterstützung des Flüssigkeitstransports mit einem oberflächenaktiven Stoff behandelt werden.

Unterlagsschicht 8 ist eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht und kann aus einer dünnen Bahn oder Schicht aus Plastikfolie wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid oder ähnlichem bestehen. Die Unterlagsschicht kann transparent sein oder kann eine geprägte oder matte Oberfläche aufweisen und somit opak sein.

Die saugfähige Wattierung 10 kann aus jedem geeigneten Material bestehen und ist im allgemeinen aus einem Zellulosematerial, wie zum Beispiel einer luftgeformten Wattierung aus Zellstoffasern, allgemein bekannt als "Flaum".

Saugfähige, gekreppte Wattierung oder Gewebeschichten 9 und 11 können sich jeweils zwischen der saugfähigen Wattierung 10 und der Einlage 6 und der Unterlagsschicht 8 befinden.

Einlage 6, Unterlagsschicht 8 und saugfähige Wattierung 10 können in jeder geeigneten Form miteinander verbunden werden und somit die fertige Windel bilden. Die Elemente können durch Streifen oder Muster von Schmelzkleber oder selbsthaftendem Kleber, ganzflächiges Heißsiegeln oder

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Heißsiegeln in Mustern, doppelseitige, selbsthaftende Klebebandstreifen oder ähnliches miteinander verbunden werden. Bei einer besonders wirksamen Art der Verbindung werden mit Zwischenraum angeordnete parallele Linien von Schmelzkleber auf die innere Oberfläche der Unterlagsschicht 8 aufgetragen. Die saugfähige Wattierung wird entlang Bereichen der Klebstofflinien mit der Unterlagsschicht verbunden, und Einlage 6 wird entlang anderen Bereichen der Klebstofflinien, welche sich innerhalb der Randbereiche 12 und 14, jedoch außerhalb des Bereichs der Wattierung 10 befinden, mit der Unterlagsschicht 8 verbunden.

Windel 4 ist im allgemeinen sanduhrförmig oder I-förmig, mit einem verengten Schrittbereich 16 nahe der Mitte der Windel, und weist Taillenbundabschnitte 18 an jedem Ende der Windel auf. Elastische Dehnmittel 20 sind angrenzend an die saugfähige Wattierung 10 und an jeder deren Seiten angebracht, um zusammengezogene elastische Schenkelbereiche zu bilden, welche auf die Beine eines Säuglings oder 0 Kleinkinds ausgerichtet sind. Herkömmliche selbsthaftende Bänder 22 werden an einen Taillenbundabschnitt 18 angebracht. Windel 4 wird einem Säugling so angelegt, daß die Inneneinlage 6 an der Haut des Säuglings aufliegt. Ein Taillenbundbereich umschließt einen Teil der Taille des Säuglings und der andere Taillenbundbereich umschließt den Rest der Taille des Säuglings. Die zwei Taillenbundbereiche werden überlappt und durch selbsthaftende Klebebänder 22, welche dazu dienen, die Windel in deren Position zu halten, miteinander verbunden.

Wie in Figuren 1 und 2 dargestellt, weist Windel 4 im allgemeinen und die saugfähige Wattierung 10 im besonderen eine Längserstreckung 30 und eine seitliche, quer verlaufende Breitenausdehnung 28 auf. Außerdem weist Wattierung 10 eine Dicke 26 auf, welche sich im wesentlichen in die z-Richtung 32 ausdehnt. Wie in Figur 2 dargestellt, sind Teilchen

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superabsorbierenden Materials 24 innerhalb der Schicht aus saugfähigem Material, welche die Wattierung 10 enthält, verteilt. Die superabsorbierenden Teilchen sind so angeordnet, daß sie einen im wesentlichen kontinuierlichen, nicht abgestuften Superabsorptionsmittel-

Konzentrationsgradienten durch die Dicke der saugfähigen Schicht hindurch bilden. Folglich sind die superabsorbierenden Teilchen in einer im wesentlichen schichtlosen Form angeordnet. Das Superabsorptionsmittel ist nicht auf eine bestimmte Ebene oder Schicht innerhalb der Dicke der saugfähigen Wattierung begrenzt.

Für die Zwecke der vorliegenden Neuerung bezieht sich die Bezeichnung "Superabsorptionsmittel¹¹ auf Materialien, welche unter einem Druck von 0,5 psi mindestens 15 mal ihr Eigengewicht in Körperflüssigkeiten aufsaugen und zurückhalten können. Solche superabsorbierende Materialien umfassen Gummiarten, wie zum Beispiel Guar Gum. Superabsorptionsmittel umfassen ebenfalls Polymere, wie zum Beispiel Natriumpolypropensäure, stärkegepfropfte Polypropensäure, Polypropensäureamid und dergleichen.

In Bezug auf Figur 3 weist die saugfähige Wattierung 10 zwei Hauptflächen auf. Eine Hauptfläche befindet sich in der Nähe der Einlage 6 und wird gewöhnlicherweise als die Körperseite der Wattierung bezeichnet. Die andere Hauptfläche der Wattierung 10 befindet sich in der Nähe der Unterlagsschicht 8 und wird gewöhnlicherweise als die Außenseite der Wattierung 10 bezeichnet.

Zur Verbesserung des Absorptionsvermögens der Wattierung 10 sind die superabsorbierenden Teilchen 24 so verteilt, daß sie bei Betrachtung aufeinanderfolgender Ebenen innerhalb der Dicke der Windel 4 entlang der z-Richtung einen Konzentrationsgradienten bilden. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform steigt die Superabsorptionsmittel-

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Konzentration allmählich über wenigstens einem Abschnitt der Dimension der Dicke der Windel 4, womit bei Betrachtung aufeinanderfolgender Ebenen in einer Reihenfolge, beginnend an der Körperseite der Wattierung 10 bis hin zur Außenseite der Wattierung, ein positiver Gradient entsteht. Die superabsorbierenden Teilchen sind im wesentlichen gleichmäßig über die Breite der saugfähigen Schicht verteilt, was in einer bestimmten Ebene in der Dicke der saugfähigen Wattierung gemessen wird. Die superabsorbierenden Teilchen sind auch im wesentlichen gleichmäßig entlang der Länge der saugfähigen Schicht verteilt, was in einer bestimmten Ebene in der Dicke der saugfähigen Wattierung gemessen wird.

Gemäß einem besonderen Aspekt der Neuerung ist die Superabsorptionsmittel-Konzentration an der Körperseite der Wattierung geringer als die durchschnittliche Superabsorptionsmittel-Konzentration in der Wattierung, und die Superabsorptionsmittel-Konzentration an der Außenseite der Wattierung höher als die durchschnittliche Superabsorptionsmittel-Konzentration. Zum Beispiel erhöht sich die Superabsorptionsmittel-Konzentration allmählich, wenn man die Konzentration in verschiedenen Ebenen in der Wattierung von der körperseitigen Oberfläche aus in Richtung zu der äußeren Oberfläche hin betrachtet.

Für die Zwecke der vorliegenden Neuerung werden lokalisierte Superabsorptionsmittel-Konzentrationen durch Durchschneiden der saugfähigen Wattierung entlang einer Fläche, welche im allgemeinen senkrecht zur z-Richtung liegt, um eine ausgewählte Schicht innerhalb der Wattierung 10 freizulegen, bestimmt. Der Prozentsatz der freigelegten Fläche der von superabsorbierenden Teilchen bedeckten Wattierung wird als prozentuale Flächenkonzentration betrachtet. Sobald die prozentuale Flächenkonzentration bestimmt ist, kann die Konzentration in Gew.-% ausgehend von einer kugelförmigen Teilchenform, durch Erheben der prozentualen

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Flächenkonzentration hoch 2/3 und Berücksichtigung der Dichten der verschiedenen Materialien innerhalb der Schnittfläche berechnet werden. Die durchschnittliche Flächenkonzentration des Superabsorbtionsmittels innerhalb der Wattierung 10 wird durch Freilegen von mindestens drei Schichten innerhalb der Wattierung bestimmt, um darauf die lokalen Flächenkonzentrationen zu bestimmen und anschließend den Durchschnitt dieser Flächenkonzentrationen zu berechnen. Die durchschnittliche Gewichtskonzentration kann auf eine ähnliche Art und Weise unter Berücksichtigung der verschiedenen Dichten der superabsorbierenden und der normalabsorbierenden Materialien berechnet werden.

Durch die dargestellte saugfähige Struktur ergeben sich einige bedeutende Vorteile. Durch die niedrigere Konzentration von superabsorbierenden Teilchen nahe der körperseitigen Oberfläche der Wattierung 10 und die höhere Teilchenkonzentration nahe der äußeren Oberfläche der Wattierung wird die Migration von Superabsorptionsmittel während des Gebrauchs vorteilhaft reduziert. Des weiteren kann durch den Konzentrationsgradienten der superabsorbierenden Teilchen das Absorptionsvermögen verbessert werden. Durch die niedrigere Konzentration eines Superabsorptionsmittels an der körperseitigen Oberfläche der Wattierung wird die Gelsperre an der körperseitigen Oberfläche reduziert. Folglich wird das Abfließen sowie das Auslaufen von Flüssigkeit verringert und es gibt eine vollständigere Ausnutzung der gesamten saugfähigen Struktur. Die niedrigere Superabsorptionsmittel-Konzentration an der körperseitigen Oberfläche der Wattierung 10 kann auch als Reservoir dienen, welches eine plötzlich einfließende Menge an Flüssigkeit aufnehmen und dann mit einer relativ niedrigeren Geschwindigkeit an die Bereiche der Wattierung mit höheren Superabsorptionsmittel-Konzentrationen abgeben kann.

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In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist die Größe der superabsorbierenden Teilchen innerhalb des Konzentrationsgradienten im wesentlichen willkürlich. Es sind jedoch auch andere Formen der Teilchengrößenverteilung möglich. Der Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradient kann beispielsweise, wie in Fig. 3 dargestellt, aus im wesentlichen gleich großen Teilchen bestehen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Neuerung sind die superabsorbierenden Teilchen in der Nähe der Körperseite der Wattierung 10 im Durchschnitt von größerer Dimension als die sich in Richtung zur Außenseite der Wattierung befindlichen superabsorbierenden Teilchen. Insbesondere liegt der Durchmesser der superabsorbierenden Teilchen in der Nähe der Körperseite der Wattierung 10 durchschnittlich zwischen etwa 300 - 1000 Mikrometern. Die sich in Richtung zur Außenseite der Wattierung 10 befindlichen Teilchen weisen im Durchschnitt einen Durchmesser von weniger als etwa 300 Mikrometer auf. In Ebenen zwischen der Körperseite und der Außenseite der Wattierung 10 nimmt die durchschnittliche Teilchengröße bei Betrachtung der Größen von der Körperseite der Wattierung 10 aus hin zur Außenseite der Wattierung im allgemeinen ab.

Gemäß einem noch weiteren besonderen Aspekt der Neuerung liegt die Superabsorptionsmittel-Konzentration innerhalb einer bestimmten Entfernung in die Wattierung 10 hinein, gemessen von der Körperseite der Wattierung aus, bei etwa Null. Folglich steigt der in z-Richtung verlaufende Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradient von Null an ab einem Punkt unter dem obersten Ende, der Körperseite der Wattierung 10, wie in Figuren 7 und 11 dargestellt wird. Die Superabsorptionsmittel-Konzentration über eine bestimmte Entfernung in die Wattierung 10 hinein kann, gemessen von der Außenseite der Wattierung aus, auch bei Null liegen. Folglich endet der in z-Richtung verlaufende Superabsorptionsmittel-

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Konzentrationsgradient vor dem Erreichen der äußeren Oberfläche der Wattierung 10, oder geht auf Null zurück.

Für die Zwecke der vorliegenden Neuerung wird der Anfang des positiven, in z-Richtung verlaufenden Konzentrationsgradienten als an dem Punkt nahe der Körperseite der Wattierung 10 liegend betrachtet, an welchem die Superabsorptionsmittel-Konzentration einen im wesentlichen nicht bei Null liegenden Wert aufweist und sich bei Betrachtung aufeinanderfolgender Schichten innerhalb der Wattierung weiter weg von der Körperseite allmählich zu erhöhen beginnt. In ähnlicher Weise wird das Ende der in z-Richtung verlaufenden Superabsorptionsmittel-Konzentration als an der äußeren Oberfläche der Wattierung oder an dem Punkt in der Nähe der äußeren Oberfläche der Wattierung 10 liegend betrachtet, an welchem die Konzentration auf einen im wesentlichen bei Null liegenden Wert sinkt.

Gemäß besonders effektiven Aspekten der Neuerung beträgt das Verhältnis der Superabsorptionsmittel-Konzentration am Anfang des Gradienten zur Superabsorptionsmittel-Konzentration am Ende des Gradienten nach prozentualen Flächenkonzentrationen bestimmt mindestens 1:2, oder nach prozentualen Gewichtskonzentrationen bestimmt wenigstens etwa 1:3. Zur Verbesserung der Wirksamkeit liegt das Verhältnis des Anfangs und des Endes des Gradienten nach Flächenprozent bestimmt bei mindestens etwa 1:5, oder nach Gewichtsprozent bestimmt bei wenigstens etwa 1:11. Noch bevorzugter liegt das Verhältnis des Anfangs zum Ende des Konzentrationsgradienten nach Flächenprozent bestimmt bei mindestens etwa 1:10, oder nach Gewichtsprozent bestimmt bei mindestens etwa 1:30.

Gemäß weiteren bevorzugten Aspekten der Neuerung weist die Gerade des Konzentrationsgradienten eine positive Steigung im Bereich von etwa 0,02 - 0,5 auf, vorzugsweise eine positive Steigung im Bereich von 0,03 - 0,4, und bevorzugter eine

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positive Steigung im Bereich von 0,05 - 0,2. Die Steigung der Gerade des Konzentrationsgradienten wird durch Division der Veränderung (Delta) der prozentualen Flächenkonzentration des Superabsorptionsmittels entlang der &zgr;-Richtung durch die Veränderung (Delta) der entlang der z-Richtung verlaufenden prozentualen Dicke der Wattierung 10 bestimmt, in welcher sich die prozentuale Flächenkonzentration verändert. Diese Bestimmung wird in Fig. 7 dargestellt.

Die relativen prozentualen Konzentrationen werden durch Teilen der Wattierung 10 entlang einer zur z-Richtung im wesentlichen senkrechten Ebene bestimmt. Dadurch wird eine ausgewählte Oberflächenebene innerhalb der Wattierung freigelegt. Die relative Flächenkonzentration wird anschließend durch Vergleichen des mit superabsorbierenden Teilchen bedeckten Flächenmaßes relativ zur gesamten freigelegten Fläche der Wattierung bestimmt. Die prozentualen Gewichtskonzentrationen können dann mit Hilfe der Dichte des saugfähigen Flaummaterials und der Dichte der superabsorbierenden Teilchen berechnet werden.

Der Prozentsatz der mit superabsorbierenden Teilchen bedeckten Fläche einer bestimmten Ebene innerhalb der Wattierung 10 wurde mit Hilfe des folgenden Verfahrens bestimmt. Eine ausgewählte Ebene wurde durch Schneiden, Abziehen oder sonstiges Entfernen von daraufliegendem Wattierungsmaterial freigelegt. Die freigelegte Ebene wurde dann mit einer Indikatorlösung befeuchtet, um die superabsorbierenden Teilchen zu färben und wahlweise auszudehnen. Durch die Indikatorlösung entstand ein Kontrast zwischen den superabsorbierenden Teilchen und dem Wattierungsmaterial, und die kontrastierenden Flächen wurden zum Bestimmen der relativen, prozentualen, mit superabsorbierenden Teilchen bedeckten Fläche mit Hilfe eines Bildanalysegerätes gemessen, wie z.B einem "Cambridge Quantimet 900 Image Analysis"-System.

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Bei einem Beispiel des oben genannten Verfahrens enthielten die superabsorbierenden Teilchen Stärke und wurden mit einer wäßrigen Lösung aus Kaliumiodid (KI2) befeuchtet. Die wäßrige Lösung wurde aus einem Ansatz aus 10 Gramm KI, 1 Gramm 12 und genügend Wasser, um insgesamt eine flüssige Lösungsmenge von 100 ml bereitzustellen, hergestellt. Die tatsächliche Befeuchtungslösung enthielt 5-10 Prozent des Ansatzes. Ein Gas Chromatograph-Z er s tauber wurde 10 - 12 Inch von der Probe der Wattierung entfernt positioniert, und die Probe wurde etwa 5-10 Sekunden lang befeuchtet, bis sich nukleierte Tröpfchen von 1-2 mm Durchmesser um die Probe herum bildeten. Durch die wäßrige KI2-Indikatorlösung wurden die superabsorbierenden Teilchen ausgedehnt und die mit superabsorbierenden Teilchen bedeckte Fläche mit einem Faktor von etwa 2 multipliziert. Dieses Quellen und Ausdehnen der superabsorbierenden Teilchen erhöhte die Indikationsschärfe des Tests. Zum Ausgleichen der Teilchenausdehnung und zur Bestimmung der mit trockenen Teilchen bedeckten Fläche wurden die Endergebnisse der Mikrobildanalyse entsprechend angepaßt.

Fig. 5 zeigt einen Aspekt der Neuerung, bei dem die Superabsorptionsmittel-Konzentration in einem zentralen Kern der Wattierung 10 höher ist als an entweder der körperseitigen Oberfläche oder der Oberfläche der Außenseite der Wattierung. Zur Verbesserung des Nutzeffekts weist der Konzentrationsgradient im Profilschnitt in der Mitte eine etwa zehnmal so hohe prozentuale Flächenkonzentration des Superabsorptionsmittels auf als an den Enden des Gradientenprofilschnitts.

Figuren 6 und 8 zeigen einen Aspekt der Neuerung, bei dem die Superabsorptionsmittel-Konzentration in einem zentralen Bereich der Wattierung 10 geringer ist als die Konzentration an entweder der Körperseite oder der Außenseite der Wattierung. In der gezeigten Ausführungsform verringert sich

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die prozentuale Flächenkonzentration des Superabsorptionsmittels bei Betrachtung der Flächenkonzentration aufeinanderfolgender Schichten innerhalb der Wattierung 1O₇ ausgehend von der Körperseite der Wattierung. Die prozentuale Flächenkonzentration erreicht ein Minimum und beginnt sich dann zu erhöhen, wodurch beim Konzentrationsgradienten eine positive Steigung entsteht. Außerdem weist die Körperseite der Wattierung eine geringere Superabsorptionsmittel-Konzentration auf als die Außenseite der Wattierung.

Zur Verbesserung des Nutzeffekts weist die Gesamtmenge an superabsorbierenden Teilchen 12 - 15 Gew.-% der zusammengesetzten saugfähigen Wattierung auf. Die zusammengesetzte Wattierung enthält sowohl das herkömmliche saugfähige Material als auch das superabsorbierende Material. Wenn das herkömmliche saugfähige Fasermaterial aus Zellstoffflaum besteht, wird der Flaum durch Zusammendrücken verdichtet, wodurch eine Flaumdichte im Bereich von etwa 0,13-0,18 Gramm pro Kubikinhalt entsteht. Über etwa 15 Gew.-% liegende Mengen an Superabsorptionsmittel verbessern das Absorptionsvermögen nicht und können es sogar verschlechtern. Flaumdichten unter etwa 0,13 Gramm pro Kubikinhalt führen zu einer schlechten Verteilung der Flüssigkeit, während Flaumdichten über etwa 0,18 Gramm pro Kubikinhalt die Verteilung der Flüssigkeit nicht weiter verbessern und zu unerwünschten Besonderheiten, wie beispielsweise Verhärtungen, Steifigkeit, schlechter Flüssigkeitsaufnahme und schlechtem Sitz, führen können.

Die folgenden Beispiele dienen dem besseren Verständnis der Neuerung. Die spezifischen Materialien, Mengen sowie andere darin genannte Parameter sind Beispiele und sind nicht dazu bestimmt, den Umfang der Neuerung spezifisch einzuschränken.

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Beispiele

Proben von Windelartikeln wurden gemäß der vorliegenden Neuerung ausgebildet und wiesen die in Tabelle 1 genannten Merkmale auf.

Tabelle 1

Verteilung des Superabsorptionsmittels in z-Richtung

Probe Beschreibung

saugfähige

Wattierung mit 12 (Gew.-)% SANWET IMlOOO in Flaum

mit SAM bedeckte Fläche in Prozent Körperseite Mitte Außenseite

0,21

2,85

5,6

saugfähige Wattierung mit 12 (Gew.-)% SANWET IMlOOO in Flaum

4,25

0,6

6,2

Konzentrationsverhältnis; Körperseite/Außenseite Steigung

(Veränderung Flächenprozent/

Veränderung Tiefenprozent)

Probe Flächenprozent Gew.-% *

1 1:27 . 1:139 +0,54

2 1:1,5 1:1,8 -0,07 (Körperseite-Mitte)

+0,11 (Mitte- Außenseite)

* berechneter Annäherungswert
15

SAM = superabsorbierendes Material

Probe 1 erwies sich als bevorzugt, da sie einen positiven Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradienten durch die Dicke der Wattierung aufwies. Probe 2 erwies sich aufgrund der relativ hohen Superabsorptionsmittel-Konzentration nahe der Körperseite der Wattierung als weniger bevorzugt. Die wünschenswerte positive Steigung des Konzentrationsgradienten begann erst irgendwo im Mittelbereich der Wattierung.

Im Gegensatz zu gemäß der vorliegenden Neuerung ausgebildeten Windeln wies eine herkömmliche Windel die in Tabelle 2 genannten Merkmale auf.
30

Die herkömmliche Windel wies superabsorbierende Teilchen auf, welche im wesentlichen gleichmäßig in der saugfähigen Wattierung verteilt waren.

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Tabelle 2 Probe Beschreibung

mit SAM bedeckte Fläche in Prozent Körperseite Mitte Außenseite

saugfähige Wattierung 12 (Gew.-)% SANWET IMlOOO in Flaum

2,2

3,05

3,9

Verhältnis: Körperseite/Außenseite Steigung

(Veränderung

Flächenprozent/

Veränderung Tiefenprozent) Probe Flächenprozent Gew.-% *

1:1,8

1:2,4

+0,017

* berechneter Annäherungswert

SAM = superabsorbierendes Material

In Tabelle 3 sind einige Vergleichsergebnisse von Durchlässigkeitstests aufgezeigt. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, daß saugfähige Strukturen mit einer niedrigeren Superabsorptionsmittel-Konzentration nahe der Körperseite der Wattierung in Verbindung mit einer höheren Superabsorptionsmittel-Konzentration nahe der äußeren Oberfläche der Wattierung im Vergleich zu saugfähigen Strukturen mit herkömmlicher, gleichmäßiger Verteilung von Superabsorptionsmittel in der saugfähigen Flaumschicht eine

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geringere Urindurchlässigkeit sowie eine geringere Migration von Superabsorptionsmittel auf die Inneneinlage der Windel aufweisen.

Tabelle

Nutzeffekt im Verhältnis zur Verteilung des
Superabsorptionsmittels in z-Richtung

über Nacht getestestes Produkt

4g SANWET IMlOOO/ 30g Flaum

SAM-

Verteilungsverhältnis

(Fläche)

Körperseite/Außenseite

1:27

Windeln nur
mit Urinausscheidung
Gew.-% SAM
auf KSE LKG

21%

250g

4g SANWET IMlOOO/ 30g Flaum

1:1,5

40%

195g

4g DOW DRYTECH SAM

30g Flaum

1:27 (a)

247g

4g DOW DRYTECH SAM

30g Flaum

1:1,5 (a)

19%

223g

(a) Verteilungsverhältnis basierend auf qualitativer Analyse.

(b) Ein Wert LKG 50 von 250 Gramm bedeutet, daß 50% der getesteten Windeln vor dem Aufsaugen von 250 Gramm Flüssigkeit während des Gebrauchs über Nacht versagten.

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SAM = superabsorbierendes Material
KSE = körperseitige Einlage

Nachdem die Neuerung hiermit ziemlich detailliert beschrieben worden ist, ist es natürlich offensichtlich, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, welche alle als zum Umfang der Neuerung gehörend betrachtet werden, welcher durch die beiliegenden Ansprüche definiert wird.

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Claims

Schutzansprüche

1. Saugfähiger Artikel mit: einer Schicht aus saugfähigem Material mit einer Körperseite und einer Außenseite, wobei Teilchen aus superabsorbierendem Material innerhalb der Schicht aus saugfähigem Material verteilt sind, wobei die superabsorbierenden Teilchen so angeordnet sind, daß sie einen im wesentlichen kontinuierlichen positiven Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradienten durch mindestens einen Teil der Dicke der saugfähigen Schicht zwischen deren Körperseite und deren Außenseite bilden,

wobei das Verhältnis der Superabsorptionsmittel-Konzentration am Anfang des Gradienten an einem Punkt nahe der Körperseite der Schicht, an welchem die Superabsorptionsmittel-Konzentration einen im wesentlichen nicht bei Null liegenden Wert aufweist und sich allmählich zu erhöhen beginnt zur Superabsorptionsmittel-Konzentration am Ende des Gradienten bei mindestens etwa 1:3 liegt, was dadurch bestimmt wird, daß die Superabsorptionsmittel-Konzentrationen auf einer Gewichtsprozentbasis gemessen werden, und wobei eine Konzentrationsgradientenlinie, welche den

Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradienten darstellt, eine Gerade mit einer positiven Steigung im Bereich von 0,05-0,2 ist, was durch Dividieren der Veränderung der prozentualen Superabsorptionsmittel-Flächenkonzentration durch die prozentuale Dicke der Schicht, in welcher sich die Konzentration verändert, bestimmt wird.

2. Artikel gemäß Anspruch 1, wobei sich die Superabsorptionsmittel-Konzentration von der Körperseite der saugfähigen Schicht zur äußeren Oberfläche der Schicht erhöht.

3. Saugfähiger Artikel gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Superabsorptionsmittel-Konzentration an der

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körperseitigen Oberfläche der saugfähigen Schicht geringer als die durchschnittliche Superabsorptionsmittel-Konzentration der saugfähigen Schicht ist, und die Superabsorptionsmittel-Konzentration an der äußeren 5 Oberfläche der saugfähigen Schicht höher als die durchschnittliche Superabsorptionsmittel-Konzentration ist.

4. Saugfähiger Artikel gemäß Anspruch 1, wobei die Superabsorptionsmittel-Konzentration an teilweise durch die Dicke der saugfähigen Schicht hindurch verlaufenden Stellen höher ist als an der körperseitigen und der äußeren Oberfläche der saugfähigen Schicht.

5. Saugfähiger Artikel gemäß Anspruch 4, wobei die Superabsorptionsmittel-Konzentration in einer bestimmten, von der körperseitigen Oberfläche der saugfähigen Schicht in die saugfähige Schicht hinein gemessenen Entfernung im wesentlichen Null beträgt.

6. Saugfähiger Artikel gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei die Superabsorptionsmittel-Konzentration in einer bestimmten, von der äußeren Oberfläche der saugfähigen Schicht in die saugfähige Schicht hinein gemessenen Entfernung im wesentlichen Null beträgt.

7. Saugfähiger Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der positive Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradient allmählich erhöht, wenn die Superabsorptionsmittel-Konzentration in zunehmender Entfernung weg von der körperseitigen Oberfläche der saugfähigen Schicht gemessen wird.

8. Saugfähiger Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in der Nähe der körperseitigen Oberfläche der saugfähigen Schicht liegenden superabsorbierenden Teilchen durchschnittlich größer als die

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in der Nähe der äußeren Oberfläche der saugfähigen Schicht liegenden superabsorbierenden Teilchen sind.

9. Saugfähiger Artikel gemäß Anspruch 8, wobei die Größe der superabsorbierenden Teilchen nahe der körperseitigen Oberfläche der saugfähigen Schicht im Bereich von etwa 300 - 1000 um liegt.

10. Saugfähiger Artikel gemäß Anspruch 8, wobei die 10· superabsorbierenden Teilchen an der äußeren Oberfläche der saugfähigen Schicht kleiner als etwa 300 &mgr;&idiagr;&eegr; sind.

11. Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die superabsorbierenden Teilchen, gemessen in einer bestimmten Ebene der Dicke in der saugfähigen Schicht, im wesentlichen gleichmäßig über die Breite der saugfähigen Schicht verteilt sind.

12. Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die superabsorbierenden Teilchen, gemessen in einer bestimmten Ebene der Dicke in der saugfähigen Schicht, im wesentlichen gleichmäßig entlang der Länge der saugfähigen Schicht verteilt sind.

13. Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis der Superabsorptionsmittel-Konzentration am Anfang des Gradienten zur Superabsorptionsmittel-Konzentration am Ende des Gradienten mindestens bei etwa 1:11 liegt, was dadurch bestimmt wird, daß die Superabsorptionsmittel-Konzentrationen auf einer Gewichtsprozentbasis gemessen werden.

14. Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis der Superabsorptionsmittel-Konzentration am Anfang des Gradienten zur Superabsorptionsmittel-Konzentration am Ende des Gradienten bei mindestens etwa 1:30

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liegt, was dadurch bestimmt wird, daß die Superabsorptionsmittel-Konzentrationen auf einer Gewichtsprozentbasis gemessen werden.

15. Saugfähiger Artikel mit: einer Schicht saugfähigen Materials mit einer Körperseite und einer Außenseite; innerhalb der Schicht aus saugfähigem Material verteilten Teilchen superabsorbierenden Materials, wobei die superabsorbierenden Teilchen so angeordnet sind, daß diese einen im wesentlichen kontinuierlichen, nicht abgestuften positiven Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradienten durch mindestens einen Teil der Dicke der saugfähigen Schicht zwischen deren Körperseite und deren Außenseite bilden, wobei das Verhältnis der Superabsorptionsmittel-Konzentration am Anfang des Gradienten {an einem Punkt in der Nähe der Körperseite der Schicht, an dem die prozentuale Flächenkonzentration des Superabsorptionsmittels mindestens 0,21% beträgt und sich allmählich zu erhöhen beginnt) zur Superabsorptionsmittel-Konzentration am Ende des Gradienten bei mindestens etwa 1:2 liegt, was dadurch bestimmt wird, daß die Superabsorptionsmittel-Konzentrationen auf einer Flächenprozentbasis gemessen werden, und wobei eine Konzentrationsgradientenlinie, welche den

Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradienten darstellt, eine Gerade mit einer positiven Steigung im Bereich von 0,02 - 0,5 ist, was durch Dividieren der Veränderung der prozentualen Flächenkonzentration des Superabsorptionsmittels durch die prozentuale Dicke der Schicht, in welcher sich die Konzentration verändert, bestimmt wird.

16. Saugfähiger Artikel gemäß Anspruch 15, wobei das Verhältnis der Superabsorptionsmittel-Konzentration bei mindestens etwa 1:5 liegt.

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17. Saugfähiger Artikel gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei das Verhältnis der Superabsorptionsmittel-Konzentrationen mindestens etwa 1:10 beträgt.

18. Saugfähiger Artikel gemäß Anspruch 15 bis 17, wobei die Konzentrationsgradientenlinie, welche den Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradienten darstellt, eine Gerade mit einer positiven Steigung im Bereich von 0,03 - 0,4 ist, was durch Dividieren der Veränderung der prozentualen Flächenkonzentration des Superabsorptionsmittels durch die prozentuale Dicke der Schicht, in welcher sich die Konzentration verändert, bestimmt wird.

19. Saugfähiger Artikel gemäß Anspruch 15 bis 18, wobei die den Superabsorptionsmittel-Konzentrationsgradienten darstellende Konzentrationsgradientenlinie eine Gerade mit einer positiven Steigung im Bereich von 0,05 - 0,2 ist, was durch Dividieren der Veränderung der prozentualen Flächenkonzentration des Superabsorptionsmittels durch die prozentuale Dicke der Schicht, in welcher sich die Konzentration verändert, bestimmt wird.

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