Wie saugstark ist eine Wegwerfwindel?

Inhaltverzeichnis

1. Vorwort

2. Die Windel
2.1 Die Entstehung der Wegwerfwindel
2.2 Der Aufbau einer Wergwerfwindel
2.3 Die Entwicklung der Wegwerfwindel durch Superabsorber

3. Der Superabsorber
3.1 Aufbau und chemische Eigenschaften
3.1.1 Das Polyelektrolyt
3.1.2 Das Polymergel
3.1.3 Die Saugfähigkeit aus chemischer Sicht

4. Faktoren, die die Absorbtionsfähigkeit beeinflussen
4.1 Der Salzgehalt
4.1.1 Versuchsumgebung
4.1.2 Versuchsaufbau
4.1.3 Ergebnis
4.1.4 Deutung
4.2 Der pH-Wert
4.2.1 Exkurs: Definition des pH-Wertes
4.2.2 Versuchsumgebung
4.2.3 Versuchsaufbau und Durchführung
4.2.4 Ergebnis
4.2.5 Deutung
4.3 Die Temperatur
4.3.1 Versuchsumgebung
4.3.2 Versuchsaufbau und Durchführung
4.3.3 Ergebnis
4.3.4 Deutung

5. Saugfähigkeit unterschiedlicher Windeln im Vergleich
5.1 Versuchsumgebung
5.2 Versuchsaufbau und Durchführung
5.3 Ergebnis

6. Zusammenfassung

7. Literaturverzeichnis

8. Abbildungsverzeichnis

9. Danksagungen

10. Anlagen

11. Eidesstaatliche Erklärung

1. Vorwort

Mit Wegwerfwindeln hatte schon jeder zu tun - Ob in der Kindheit oder im Erwachsenenalter für die eigenen Kinder. Manche Menschen werden sie auch im Alter wieder brauchen.

Der Markt bietet eine Vielzahl an verschiedenen Windeln von dutzenden Herstellern und Ausführungen an. Jeder Hersteller versucht logischerweise seine Windeln als die Saugstärksten anzupreisen und somit den Verkauf anzukurbeln. Die Werbung verspricht erfahrungsgemäß das Blaue vom Himmel. Daher beschäftigt sich die vorliegende Arbeit experimentell mit der Saugfähigkeit von Wegwerfwindeln und den Faktoren, die die Bindungsfähigkeit beeinflussen.

2. Die Windel

2.1 Die Entstehung der Wegwerfwindel

Babys waren noch nie in der Lage die Ausscheidung von Urin und Kot zu steuern. In der Antike löste man das Problem, indem die Kinder mit einer speziellen Wickeltechnik in Stofftücher gehüllt und anschließend verschnürt wurden. Diese Technik hatte den Nachteil, dass die Kinder sich kaum bewegen konnten. Trotzdem wurde diese Technik mehrere Jahrhunderte angewendet.

Mit der Zeit wurden diese Windeln noch epochenspezifisch verziert um die Klassenzugehörigkeit zu verdeutlichen.

Mit der Entwicklung des Babystramplers veränderte sich die Wickeltechnik stark. Man befestigte die Tücher nun mit Sicherheitsnadeln und durch Gummihosen wurde das Auslaufen verhindert. Der Bewegungsraum der Kinder nahm somit deutlich zu.

1961 war es endlich soweit: Die erste Pampers wurde produziert. Sie revolutionierte die Babypflege, da sie hygienischer und komfortabler anzuwenden ist.

Diese noch junge Windel, die sehr schwer und dick war verbesserte sich im laufe der Zeit weiter. Um dies erläutern zu können sehen wir uns zuerst den Aufbau einer Wegwerfwindel an.^[1]

2.2 Der Aufbau einer Wergwerfwindel

Prinzipiell haben alle Windeln den gleichen Aufbau, egal welcher Hersteller oder welche Version. Der Aufbau soll es möglich machen, dass die Windel die Flüssigkeit gut und schnell absorbieren kann. Um dies sicherzustellen muss eine gute und zügige Verteilung der Flüssigkeit sichergestellt werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Der Aufbau einer Wegwerfwindel

Wie in der Abbildung 1 zu sehen ist, besteht eine Wegwerfwindel aus einer Art Unterhose, die aus Zellstoff besteht und mit elastischen Bändchen gegen verrutschen fixiert wird. Das Innenteil besteht aus einem Innenvlies, dass die Flüssigkeit verteilt und in den darunter liegenden Saugkörper leitet. Dieser besteht aus Zellstoffflocken und einem sog. Superabsorber. Der Zellstoff bindet die Flüssigkeit temporär und stellt sie dem Superabsorber zur Verfügung. Dieser bindet die Flüssigkeit dann endgültig.^[2]

Der Superabsorber ist ein spezieller Kunststoff, der eine sehr hohe Wasserbindefähigkeit besitzt. Die Weiterentwicklung des Superabsorbers veränderte auch die Windel.

Auf den Superabsorber wird im späteren Verlauf der Arbeit noch genau eingegangen.

2.3 Die Entwicklung der Wegwerfwindel durch Superabsorber

Durch die Verbesserung von Superabsorbern, die die Ausscheidungen des Kindes absorbieren, wurde ein Meilenstein gesetzt, der den Komfort des Kindes weiter steigert.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Die Entwicklung der Babywindel seit den achtziger Jahren.

Abbildung 2 zeigt, dass durch die Superabsorber mit einem sehr hohen Absorptionsvermögen die Menge des Zellstoffs sehr stark reduziert werden konnte und mehr Superabsorber eingesetzt wurden. Damit nahm die Dicke der Windel stark ab und der Bewegungsfreiraum des Kindes stark zu.

Im unteren Teil der Abbildung 2 wird der Entwicklungsstand zu dem Zeitpunkt der genannten Jahre dargestellt. In den 1980 er sollte eine Windel sehr gut absorbieren. In den 1990 er kam noch die Eigenschaft der Absorption gegen Druck hinzu, also dass die Windel auch bei Druck die gebundene Flüssigkeit nicht mehr abgibt. Dies wurde dann wieder verbessert. In den 2000 er sollte die Windel permeabel sein. Dies bedeutet, dass die Flüssigkeit gebunden wird und nicht austritt, jedoch eine Luftzirkulation möglich ist (atmungsaktiv). Dies verhindert einen Wärmestau in der Windel und den daraus entstehenden Windelausschlag bei dem Baby. Zukünftig können wir davon ausgehen, dass sich die Windel nochmal weiterentwickelt und noch bequemer und verträglicher für die Träger wird.

3. Der Superabsorber

Jede Wegwerfwindel enthält einen Superabsorber. Ein Superabsorber ist ein spezieller Kunststoff, der durch seine hygroskopische (wasseranziehende) Eigenschaft ein Vielfaches seines Eigengewichtes binden kann. Der Name Superabsorber kommt vom lateinischen „absorbere“ was soviel bedeutet wie „in sich aufnehmen“.

3.1 Aufbau und chemische Eigenschaften

Chemisch gesehen handelt es sich bei einem Superabsorber um ein Copolymer (bestehend aus zwei oder mehreren Monomeren) der Acrylsäure.^[3] Diese Polyacrylsäure besitzt an jeder Baueinheit eine Carboxylgruppe. Eine solche Gruppe ist in Abbildung 3 gelb hinterlegt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Struktur einer Polyacrylsäureeinheit. Polyacrylsäure besteht aus mehreren solcher Einheiten, die sich rechts und links anreihen.

3.1.1 Das Polyelektrolyt

Durch die Carboxylgruppe wird das Molekül bei Kontakt mit Wasser negativ geladen. Ein solches Molekül wird als Polyelektrolyt bezeichnet. Ein solches Polyelektrolyt zeichnet sich durch seine Ionisierbarkeit, also Bildung von geladenen Teilchen trotz seiner langen Kette aus vielen Monomeren aus. Gibt man das Molekül in Wasser, so hat eine Polyacrylkette viele negativ geladene Zentren, die sich abstoßen. Daraus resultiert, dass dieses Molekül in Wasser in gestreckter Form vorliegt und nicht als „Knäul“ wie in Abbildung 5, damit die Abstände zwischen den negativ geladenen Zentren möglichst groß sind. Dies lässt sich in der Abbildung 4 sehr gut erkennen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Polyacrylsäure in gestreckter Form

Wird zu diesem Molekül ein normales Elektrolyt gegeben (Beispielsweise NaCl) lagern sich die-Kationen an den negativ geladenen Zentren an und neutralisieren somit das Molekül.

Da nun keine Abstoßungsreaktion mehr vorhanden ist, verknäult sich das Molekül wieder wie in Abbildung 5 dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Polyacrylsäure in Knäulform

[...]

^[1] baby-windel.com: http://www.baby-windeln.com/hilfe/die-geschichte-der-baby-windeln. [Stand:10.03.2012]

^[2] Babynet.at: http://www.babynet.at/hygiene/wissenschaft_windelaufbau.shtml. [Stand: 10.03.2012]

^[3] Wikipedia. org: http://de.wikipedia.org/wiki/Superabsorber . [Stand: 10.03.2012]