Aus welchen Bestandteilen besteht eine typische Wegwerfwindel?

Die meisten Wegwerfwindeln bestehen aus folgenden Grundbestandteilen:

1) Polyethylen- oder gewebeartige Folie: Diese Rückseite verhindert das Auslaufen von Flüssigkeiten aus der Windel. Durch das Aufbringen einer dünnen Polypropylen-Vliesschicht auf die Folie, entweder im Heißschmelzverfahren oder durch direkte Extrusion unter Hitze und Druck, kann der Rückseite ein stoffähnliches Aussehen verliehen werden. Anders als oft angenommen, besteht die stoffähnliche Rückseite nicht aus Stoff, sondern aus Kunststoff. Alternativ kann auch atmungsaktives, stoffähnliches Material verwendet werden. Viele wissen nicht, dass selbst eine atmungsaktive Windel mit 200 ml Urin innerhalb von 24 Stunden weniger als 2,5 % ihres Gewichts verliert. Diese Verdunstung reicht aus, um die Windel zu kühlen, was insbesondere nachts oder im Winter von Vorteil sein kann.

2) Gewebe: Ein spezielles, elastischeres und reißfesteres Tissuepapier, das sich von herkömmlichem Toilettenpapier unterscheidet, ist ein weiterer wichtiger Bestandteil von Windeln. Dieses Tissuepapier dient als Träger für das Saugkissen (den absorbierenden Kern der Windel) und reduziert die beim Pressvorgang in kontinuierlichen Trommelformanlagen entstehenden Nadellöcher. Das Tissuepapier, typischerweise mit einem Flächengewicht von 16 g/m² (auch GSM abgekürzt) oder mehr, schützt den inneren Kunststoff vor den Superabsorberpartikeln. Alternativ kann anstelle von Tissuepapier auch ein dünnes SMS-Vlies als Träger (für das Saugkissen) verwendet werden. Dieses kann direkt neben der Rückseite oder als vollständige Umhüllung des Kerns angebracht werden. Damit das SMS-Trägermaterial kostengünstig mit Tissuepapier konkurrenzfähig ist, sollte sein Flächengewicht unter 12 g/m² liegen.

3) Heiße Schmelze: Sie dienen zum Verkleben der verschiedenen Windelkomponenten, wie z. B. des Saugkerns und der Gummibänder. Sie bestehen aus einer Mischung aus Harzen, Ölen und Haftvermittlern. Der Schmelzklebstoff wird flüssig aufgetragen und sorgt beim Abkühlen für die notwendige Klebekraft. Meist werden zwei Klebstoffarten verwendet: ein Konstruktionsklebstoff für die Rückseite und die Vliesstoffe sowie ein Elastomerklebstoff für die Schaumstoffbündchen an Beinen und Taille. Der Elastomerklebstoff zeichnet sich durch höhere Elastizität und Klebkraft aus und ist in der Regel teurer als Konstruktionsklebstoffe. Bei sehr dünnen Saugkernen wird zusätzlich ein Spezialklebstoff, der sogenannte „Suspensionsklebstoff“, verwendet, um dem Windelkern im nassen Zustand zusätzliche Stabilität zu verleihen. Dieser Suspensionsklebstoff ist besonders dann sinnvoll, wenn der Anteil an Superabsorber (SAP) 25 % des Gesamtgewichts des Saugkerns übersteigt – also wenn das Gewicht des Superabsorbers mehr als ein Viertel des Gewichts des Saugkerns ausmacht.

4) Hydrophobes Vlies: Es dient als Deckschicht für die Beinbündchen und verhindert das Durchdringen von Wasser. Es besteht aus Polypropylenharz ohne Zusatz von Oberflächentensiden. Das hydrophobe Vlies verhindert das Auslaufen der Windel. Durch die gezielte Anwendung eines Tensids kann eine Rolle hydrophoben Vlieses nur teilweise hydrophob gemacht werden. Dieses Verfahren, bekannt als Zebra-Verfahren, ist eine wichtige Funktion, um Auslaufen bei der Herstellung der Beinbündchen zu vermeiden.

5) Hydrophiles Vlies: Es handelt sich um die oberste Schicht, die mit der Haut des Trägers in Kontakt kommt. Sie ermöglicht das Eindringen von Flüssigkeiten in den Windelkern. Der Unterschied zwischen den beiden Vliesstoffen (flüssigkeitsabweisend und wasserundurchlässig) liegt in der verwendeten Tensidbehandlung. Diese reduziert die Oberflächenspannung des Vliesstoffs, verringert den Kontaktwinkel mit der Flüssigkeit und ermöglicht so deren Durchtritt. Die Strömungsdynamik im Windelkern verhindert, dass Flüssigkeiten wieder an die Oberfläche gelangen. Die meisten in Windeln verwendeten Vliesstoffe werden im Spinnvliesverfahren hergestellt. Alternativ können auch thermisch verfestigte Vliesstoffe verwendet werden, die weicher sind, aber eine geringere Widerstandsfähigkeit und Festigkeit aufweisen. Auch luftverfestigte Vliesstoffe, die voluminöser sind, kommen zum Einsatz.

6) Gummibänder: Spandex dient der Verbesserung der Windelpassform und besteht üblicherweise aus Polyurethan- oder Polyesterschaum, synthetischem Kautschuk oder Lycra (auch bekannt als Spandex). Es wird für Bündchen an Taille und Beinen verwendet; außerdem dient es als Seitenteil und wird in Klebebändern eingesetzt. Die meisten Dichtungsbündchen bestehen aus Spandex, um einen dichten Abschluss an den Beinen des Trägers zu gewährleisten. Spandex lässt sich bis zu 400 % seiner ursprünglichen Länge dehnen, bevor es reißt; üblicherweise wird es jedoch mit weniger als 300 % Dehnung verwendet. Berichten zufolge befinden sich neue Generationen weicherer und stärkerer elastischer Materialien in der Entwicklung.

7) Seitliche Bänder: Bei Premium-Windeln, Klettverschluss^RFür die mechanische Haftung werden spezielle Materialien verwendet, die auch als „Hakenband“ bekannt sind. Bei günstigeren Windeln kommen Klebebänder aus Polypropylen zum Einsatz. Darüber hinaus gibt es neue Varianten von elastischen Vlies-Klettbändern. In wenigen Jahren könnten Windeln mit Klebeverschlüssen die herkömmlichen Höschenwindeln ersetzen. Diese neuen, dehnbaren Verschlusssysteme bieten dem Verbraucher dieselben Eigenschaften, sind aber kostengünstiger. ErwachsenenwindelWir verwenden das sogenannte „Zielklebeband“-System, bei dem das Klebeband zwei Klebelaschen besitzt, sodass kein Frontklebeband benötigt wird. Dies ist eine kostengünstigere Alternative für Erwachsenenwindels, aber nicht so gut wie die Methode mit einem Frontklebeband, bei der kein erneutes Positionieren des Klebebands auf dem Ziel erforderlich ist.

8) Frontale Klebebänder: Dies ermöglicht das mehrfache Repositionieren des seitlichen Klebestreifens, ohne die Rückseite der Windel zu beschädigen. Er besteht aus Polypropylenfolie und ist mit Klebstoff an der Vorderseite der Windel befestigt. Durch seine Verwendung konnte die Dicke der Polypropylenfolie reduziert werden, ohne dass das Risiko von Rissen beim Ablösen der seitlichen Klebestreifen von der Rückseite entstand. Bei Premium-Windeln wurde ein spezielles Schlaufensystem mit Klettverschlüssen (auch „Haken- und Flauschsystem“ genannt) entwickelt. Dieses Schlaufenband kann mit einer „verriegelten Schlaufe“ oder einer „gebürsteten Schlaufe“ ausgestattet sein, um eine weichere Textur oder einen stärkeren Halt zu bieten. Eine neue Generation von Vliesstoffen, die voraussichtlich bald auf den Markt kommen wird, könnte die Notwendigkeit von Frontklebestreifen überflüssig machen – die gesamte Rückseite der Windel würde zum Repositionieren der Klebestreifen genutzt. Der Frontklebestreifen kann ein aufgedrucktes Design aufweisen, das zufällig oder synchronisiert sein kann. Einige Patente schützen möglicherweise die Verwendung des synchronisierten Drucks in bestimmten Märkten.

9) Zellulose: Es wird im Inneren der Windel verwendet und verleiht ihr Festigkeit und Saugfähigkeit. Normaler Zellstoff kann im ungequollenen Zustand etwa 10 ml Wasser pro Gramm Zellstoff aufnehmen, jedoch weniger als 2 ml unter einem Druck von 5 kPa. Daher ist zusätzlich ein Superabsorber erforderlich, um die Flüssigkeiten auch unter Druck zu halten. Zellulose wird aus Kiefern gewonnen, in der Regel aus nachhaltig bewirtschafteten Wäldern. Flüssigkeiten werden durch die Kapillaren in den Zwischenräumen der Fasern und durch die Oberflächenspannung zwischen Fasern und Wasser absorbiert. Die typische Faserlänge für Windeln beträgt etwa 2,6 mm. Eine Alternative zu Zellstoff sind luftverlegte Synthetikfasern. Allerdings können diese mit Zellstoff nur schwer konkurrieren, es sei denn, es handelt sich um ein Nischenprodukt, bei dem die Dicke für den Verbraucher wichtiger ist (wie beispielsweise bei einigen Windeln). Damenbinde(und die von aktiven Erwachsenen verwendeten Windeln) sind kostengünstiger. Celluloseacetat, das Material, aus dem Zigarettenfilter hergestellt werden, wurde in einigen Absorptionsprodukten verwendet. Auch PP-Synthetikfasern wurden für die Bildung von Absorptionskernen erprobt.

10) Akquisitions- und Vertriebsschicht: Die sogenannte ADL (Advanced Digestive Layer) ist eine Zwischenschicht zwischen der Deckschicht und dem Saugkern. Sie wird manchmal über die gesamte Länge verwendet, meist jedoch als Patch in der Nähe der Stelle, an der sich Urin am ehesten ablagert. Diese Zwischenschicht ist besonders wichtig, wenn der Saugkern sehr dünn ist – sie transportiert Flüssigkeiten schnell in den Saugkern und reduziert so das Risiko des Auslaufens. Die ADL trägt wesentlich zu einem trockenen Hautgefühl bei und sorgt für eine zusätzliche Trennung zwischen dem nassen Pad und der Haut. ADLs sollten immer dann verwendet werden, wenn der Anteil an Superabsorber (SAP) im Saugkern etwa 15 Gewichtsprozent übersteigt oder wenn die Flüssigkeitsdurchlässigkeit erhöht werden muss, um ein Auslaufen der Windel durch Flüssigkeitsansammlungen in der Windel zu vermeiden. ADLs bestehen entweder aus TAB-Vliesstoffen (Through Air Bond), aus „gelockten“ Fasern (wie beispielsweise bei Pampers von P&G und einigen Ontex-Windeln) oder aus einem „hochflorigen“ Vliesstoff. Auch eine perforierte Kunststofffolie wird in einigen Märkten erfolgreich eingesetzt. Bei preisgünstigeren Windeln werden manchmal harzgebundene Vliesstoffe verwendet, diese funktionieren aber nicht so gut.

11) Natriumpolyacrylat: Polyacrylat, auch bekannt als Superabsorber oder SAP (Superabsorber-Polymer), wurde früher von Kimberly Clark als SAM (Superabsorber-Material) bezeichnet. Es wird typischerweise in feinkörniger Form (ähnlich wie Kochsalz) verwendet. Es verbessert die Saugfähigkeit von Einwegwindeln, wodurch diese dünner sein können, eine höhere Leistung erzielen und weniger Zellstoff benötigt wird. Die Molekularstruktur des Polyacrylats weist Natriumcarboxylatgruppen an der Hauptkette auf. Bei Kontakt mit Wasser spaltet sich das Natrium ab, sodass nur Carboxylat-Ionen zurückbleiben. Aufgrund ihrer negativen Ladung stoßen sich diese Ionen ab, wodurch sich das Polymer entwirrt und Wasser absorbiert, das von den Natriumatomen angezogen wird. Das Polymer besitzt außerdem Quervernetzungen, die zu einer dreidimensionalen Struktur führen. Mit einem hohen Molekulargewicht von über einer Million löst es sich nicht auf, sondern verfestigt sich zu einem Gel. Der Wasserstoff (H₂O) im Wasser wird aufgrund der atomaren Bindungen, die durch die Polaritätskräfte zwischen den Atomen entstehen, vom Acrylat gebunden. Elektrolyte in der Flüssigkeit, wie beispielsweise Salzmineralien (Urin enthält 0,9 % Mineralien), verringern die Polarität und beeinträchtigen dadurch die Superabsorbereigenschaften, insbesondere die Flüssigkeitsaufnahmekapazität. Dies ist der Hauptgrund, warum Windeln mit Superabsorber niemals mit reinem Wasser getestet werden sollten. Lineare Moleküle weisen zwar eine geringere Gesamtkapazität auf als nichtlineare, die Flüssigkeitsaufnahme ist jedoch aufgrund der höheren Polarität bei linearen Molekülen höher.

Das Superabsorbermaterial kann so konzipiert werden, dass es entweder größere Flüssigkeitsmengen (mit geringerer Retention) oder sehr hohe Retentionszeiten (aber geringerer Kapazität) aufnimmt. Zusätzlich kann dem Superabsorberpartikel ein Oberflächenvernetzer beigemischt werden, um den Flüssigkeitstransport im gesättigten Zustand zu verbessern. Dies trägt dazu bei, die Bildung von „Gelblöcken“ zu vermeiden – ein Phänomen, das die Unmöglichkeit des Flüssigkeitstransports beschreibt, sobald ein Superabsorberpartikel gesättigt ist.

12) Zusatzlotionen für die Oberfläche des Top Sheets: Um Innovationen zur Produktdifferenzierung zu schaffen, werden der Vliesdeckschicht verschiedene topische Lotionen beigemischt, darunter Aloe Vera, Vitamin E, Vaseline, Mandelöl, Vitamin D, Haferextrakt, Jojobaöl usw. Ein weiterer Trend besteht in der Verwendung antibakterieller Lotionen (wie z. B. tertiäre Ammonium- oder Silbersalzverbindungen); viele Kinderärzte lehnen deren Verwendung jedoch aus naheliegenden Gründen ab.

13) Dekorierte Folien und Feuchtigkeitsindikatoren: Um die Produkte noch stärker voneinander abzugrenzen, verwenden manche Windeln bedruckte Folien unter der stoffähnlichen Rückseite. Einige nutzen bis zu neun verschiedene Farben mit bekannten Motiven wie Disney, der Sesamstraße, Fußballmannschaften usw. Ein weiteres Gestaltungsmerkmal ist ein Nässeindikator. Dieser wird üblicherweise bei Produkten für Erwachsene verwendet, aber auch einige Babywindeln Ich benutze es auch.