Superabsorber: Was reinläuft, soll nicht wieder rauslaufen

Von: Thorsten Karbach
Letzte Aktualisierung:
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Heute gibt es saugstarke Superabsorber – aus Krefeld.

Krefeld. Maria und Josef hatten keine Superabsorber. Wir kennen die Geschichte: Bethlehem im Jahr des Herrn. „Und sie gebar ihren ersten Sohn und wickelte ihn in Windeln und legte ihn in eine Krippe; denn sie hatten sonst keinen Raum in der Herberge.“ So steht es beim Evangelisten Lukas geschrieben.

Die Windeln der biblischen Weihnachtsgeschichte müssen aus grobem Stoff gewesen sein, genauer: aus braunem, derb gewalktem Wollstoff. So lässt es uns jedenfalls die Reliquie glauben, die als Windel Jesu alle sieben Jahre bei der Heiligtumsfahrt in Aachen angebetet wird. Kein Vergleich zu den Windeln, die 2015 Jahre später den Kindern angezogen werden. In deren Lagen steckt ein Hightech-Kern. Ein Granulat mit Super(saug)kräften.

5000 Windeln verbraucht ein Kleinkind nach Angaben des Pampers-Produzenten Procter & Gamble im Durchschnitt in seinem „Windelleben“. Die größeren Modelle können bis zu 400 Gramm Urin aufnehmen und den Babypopo dabei trocken halten. In einem Labor in Krefeld geht es um das, was in diesen Windeln steckt, damit das, was reinläuft, nicht wieder rausläuft: Superabsorber.

Blätter, Gräser, Seehundhaut

Die werden in der Fabrik des Chemiekonzerns Evonik an dem Standort am Niederrhein produziert – und weiter entwickelt. Evonik ist nach eigenen Angaben einer der weltweit führenden Hersteller von Superabsorbern mit Produktionsstätten in Deutschland, den USA und Saudi-Arabien. Allein mit Evonik-Superabsorbern ließen sich jährlich 40 Milliarden Windeln herstellen.

Diese Superabsorber bestehen rein chemisch betrachtet aus wasserunlöslichen, vernetzten Polymeren – also Kunststoffen. Markus Henn, bei Evonik unter anderem verantwortlich für die Anwendungstechnik für Superabsorber, erklärt: „Die aus Acrylsäure bestehenden langen Polymerketten kann man sich wie lange Fäden vorstellen. Zusammen bilden diese Fäden ein Wollknäuel, bei dem die Fäden an verschiedenen Punkten miteinander verbunden und vernetzt sind.“

In der Windelproduktion werden die Superabsorber – sie kommen auch bei Lebensmittelverpackungen oder auch in Kabelisolierungen zum Tragen – als weißes, grobkörniges Pulver eingesetzt. Kommt dieses Granulat mit einer Flüssigkeit in Kontakt, bildet sich ein sogenanntes Hydrogel, dass große Mengen Flüssigkeit speichern kann und nicht mehr abgibt. Das Granulat absorbiert also den Urin. Und das mit mittlerweile enormer Saugkraft. Ein Superabsorber also. „Der Babypopo bleibt schön trocken“, sagt Henn.

Die Idee der Windel ist sehr alt. Schon die alten Ägypter, die Azteken und Inkas, so sagt es die Forschung, haben mit Blättern und Gräsern das Prinzip gekannt. Die Inuit haben Seehundhaut mit Moos für ihre Babys gefüllt. Die ersten Papierwindeln wurden in den 1940er Jahren von einer schwedischen Firma beworben. Ohne nachhaltiges Interesse zu erfahren. Die erste Pampers kam tatsächlich erst 1961 auf den Markt. Die Ingenieure bei Procter & Gambles steckten einfach Krepppapier ins Windelinnere. Das saugte zwar ein bisschen Pipi auf, gab es aber auch direkt wieder ab. So war das auch noch bei den daraufhin eingesetzten Zellstoffflocken.

Erste Patente für Supersauggranulat wurden kaum fünf Jahren später gleichermaßen von Dow Chemical und von Johnson & Johnson angemeldet. Doch gab es vor fast 50 Jahren noch ein gewichtiges Problem: Das Granulat war noch nicht ausreichend erforscht. War es einmal geliert, konnte es keine weitere Flüssigkeit mehr aufnehmen. Und farbige Streifen, die heute Papa und Mama signalisieren, ob das Baby schon „befüllt“ hat oder nicht, gab es auch noch nicht.

Vor dem Hintergrund, dass Babys bei einer normalen Befüllung 50 bis 75 Milliliter Pipi hinterlassen, im Laufe der Nacht eine Windel heutzutage etwa 150 bis 200 Milliliter aufnimmt, sind damals also 75, 100 oder noch mehr Milliliter von der Windel nicht mehr ausreichend aufgenommen worden… und sorgten für ein böses Erwachen – des dann schreienden Kindes.

Seit 30 Jahren werden Superabsorber nun aber mit den entsprechenden Aufnahmekapazitäten produziert. Evonik, seit Ende der 1970er mit dem Thema beschäftigt, zählte 1986 zu den Pionieren am Markt, als die erste große Produktionsstätte in Krefeld in Betrieb genommen wurde.

Wenn Markus Henn erklären soll, warum Superabsorber immer wieder Flüssigkeit aufnehmen, ohne diese wieder abzugeben, und wie das eigentliche Aufsaugen abläuft, dann spricht er von vorhandenen Natriumionen, osmotischem Druck und starkem Salzcharakter. Für junge Eltern steht an dieser Stelle: Hauptsache, die Dinger halten trocken. Einzig der Stuhl kann dem noch einen Strich durch die saubere Rechnung machen. Er verändert alles, Leckagen sind immer noch möglich – nur eben nicht mit Urin.

Der Experte spricht davon, dass es nicht zu einer Rücknässung kommen soll. Dafür reichen bei einer Windel der Größe Maxi mittlerweile zwölf Gramm Superabsorber. Der Rest der Windel ist ohnehin schon federleicht. Zum Vergleich: Als 1987 die ersten Pampers mit Superabsorbern auf den Markt kamen, wog ein Exemplar 100 Gramm. Heute sind es noch rund 40 Gramm. Und sehr viel kleiner sind die Windeln dabei auch noch geworden. Moderne Superabsorber können dabei bis zum 500-fachen ihres Eigengewichts an Flüssigkeit aufnehmen. Gleichzeitig kann auf Zellstoff weitgehend verzichtet werden. „Superabsorber sind damit der Schlüsselrohstoff moderner Hygieneartikel“, sagt Henn.

Riechen soll es auch nicht

Und die Forschung geht weiter. „Im Fokus dabei steht der Wunsch, durch noch bessere Superabsorber immer effizientere und dünnere Windeln zu ermöglichen.“ Ein wichtiges Thema ist auch die effektive Geruchskontrolle bei Windeln – für Babys wie auch für Inkontinenzpatienten. Der stechende Geruch von Ammoniak, der entsteht, wenn Harnstoff durch Bakterien zersetzt wird, und andere unangenehm riechende Moleküle sollen nicht mehr an die Nase gelangen.

Die reine Aufnahmekapazität ist dagegen keine Herausforderung mehr, ein Baby kommt laut Henn – er hat es bei seiner eigenen Tochter beobachten können – mit einer Windel mit trockener Haut durch die Nacht. Es gehe um etwas anderes: „Das Ziel sind ultradünne Hygieneprodukte. Und damit noch besseren Tragekomfort und auch weniger Verpackung und Abfall.“

Über den Tragekomfort des derb gewalkten Wollstoffs der Windelreliquie lässt sich an dieser Stelle nur spekulieren.

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