CS247461B1 - Materiál pro sorpci tělních kapalin a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Materiál obsahuje krátká vlákna, která tvoří nosič absorbentu ve formě drobných zrn. Podstatou řešení je, že drobná zrna /1/ o velikosti 0,05 až 0,3 mm absorpční látky jsou spolu vzájemně spojena a přichycena k povrchu krátkých vláken /2/ o délce do 7 mm do tvaru granulí /3/ o velikosti 3 až 5 mm. Hmotnostní podíl krátkých vláken /2/ k drobným zrnům /1/ absorbentu je v poměru 1 : 1 až 5 : 1. Absorpční látka je na bázi kopolymeru soli kyseliny akrylové, metakrylové nebo karboxymetyléter škrobu. Krátká vlákna /2/ jsou z celulózy, viskózy, ze syntetických polymerů nebo jejich směsí. Způsob výroby spočívá v tom, že směs drobných zrn /1/ absorbentu, která jsou zvlhčena na obsah 5 až 50 S hmotnostních vody, a krátkých vláken /2/ se uvede do rotačního pohybu, při kterém dochází ke spojování drobných zrn /1/ absorbentu navzájem a k zachycení krátkých vláken na vytvořených základech granulí /3/.'Při dalším pohybu se nalepují zrna absorbentu na vytvořené základy granulí /3/ až do vyčerpání ve směsi obsažených drobných zrn /1/ absorbentu. Takto vytvořené granule se lisují a materiál se dělí na požadované rozměry a tvary.

Description

(54) Materiál pro sorpci tělních kapalin a způsob jeho výroby

Materiál obsahuje krátká vlákna, která tvoří nosič absorbentu ve formě drobných zrn. Podstatou řešení je, že drobná zrna /1/ o velikosti 0,05 až 0,3 mm absorpční látky jsou spolu vzájemně spojena a přichycena k povrchu krátkých vláken /2/ o délce do 7 mm do tvaru granulí /3/ o velikosti 3 až 5 mm. Hmotnostní podíl krátkých vláken /2/ k drobným zrnům /1/ absorbentu je v poměru 1 : 1 až 5 : 1. Absorpční látka je na bázi kopolymeru soli kyseliny akrylové, metakrylové nebo karboxymetyléter škrobu. Krátká vlákna /2/ jsou z celulózy, viskózy, ze syntetických polymerů nebo jejich směsí. Způsob výroby spočívá v tom, že směs drobných zrn /1/ absorbentu, která jsou zvlhčena na obsah 5 až 50 S hmotnostních vody, a krátkých vláken /2/ se uvede do rotačního pohybu, při kterém dochází ke spojování drobných zrn /1/ absorbentu navzájem a k zachycení krátkých vláken na vytvořených základech granulí /3/.'Při dalším pohybu se nalepují zrna absorbentu na vytvořené základy granulí /3/ až do vyčerpání ve směsi obsažených drobných zrn /1/ absorbentu.

Takto vytvořené granule se lisují a materiál se dělí na požadované rozměry a tvary.

OBR. 2

Vynález se týká materiálu pro sorpci tělních kapalin, který vykazuje zvýšenou schopnost pro sorpci, zvláště pro sorpci krve. Materiál je schopen ve styku s tělní kapalinou expandovat. Sorpční materiál obsahuje krátká vlákna, která tvoří nosič absorbentu ve formě drobných zrn, přičemž vzájemná vazba absorbentu a vláken je nestabilní ve vodných kapalinách. Vynález se rovněž týká způsobu výroby tohoto materiálu.

Dosud známé hmoty, které mají sorbovat tělní kapaliny, jsou přírodní nebo syntetické polymery, které se vyznačují bud výbornou smáčivostí při poměrně nízké sorpční kapacitě, např. bavlna nebo celulózová drň, nebo látky s vysokou sorpční kapacitou, tzv. superabsorben ty, jejichž hlavní nevýhodou je nízká smáčívost, zejména v krvi. V hygienických výrobcích jsou aplikovány tyto superabsorbenty ve formě prášků nasypaných do vláknitého materiálu s různými způsoby fixace těchto prášků ve vlákenné vrstvě, dále ve formě vláken nebo fólií.

Společnou nevýhodou těchto uspořádání je skutečnost, že povrch sorpční vrstvy uzavře povrchové mezivlákenné prostory. Další kapalina pak není ani superabsorbentem ani vlákny sorbována. Superabsorbent ve formě fólie vzhledem ke svému malému povrchu je pro sorpci krve nevhodný.

Podle pat. spisu FRČ. 2 280 424 se absorpční předmět pro jedno použití vyznačuje tím, že obsahuje hydrogelové částice povlečené vlákny vytvářejícími alespoň jednu z absorpčních součástí, přičemž částice vykazjí výborný účinek v nasákavosti kapaliny, částice jsou povlečené vlákny o průměrné délce pod 5 mm, přičemž alespoň některá vlákna částečně vyční- , vají z povrchu částic.

Zrnitost částic je taková, že prakticky všechny částice povlečené vlákny procházejí sítem s otvory 3,96 min. Způsob výroby tohoto absorpčního výrobku spočívá v tom, že směs částic hydrogelu a vláken se spolu spojuje za podmínky, kdy vlákna přilínají k hydrogelu.

Je možno použít rozdílných hydrogelů. Vlákna ve výrobku plní tři úkoly. Zlepšují rychlost absorpce kapaliny pomocí kapilarity, drží kapalinu těsně u povrchu hydrogelu, aby došlo k jeho botnání a konečně fixují hydrogelové částice ve vlákenné struktuře.

Je rovněž znám hemostatický materiál se značnou sorpční schopností, který obsahuje vláknité částice. Sestává jednak z náhodně uspořádaných nebo zčásti orientovaných vláknitých částic látky působící hemostatický ve styku s krví, například karboxycelulózy a jednak z adhezivních částic, nesnadno rozpustných a málo botnajících v krvi, například částic na bázi metylcelulózy. Adhezivní částice jsou homogenně rozptýlené a použité vůči vláknitým částicím v poměru 1 : 0,5 až 1 : 5.

Výrobek určený na sanitární textilie a dětské pleny, obsahující dispergovaný absorbent kapalin, je obsahem pat. spisu VB č. 1 314 211. Tento netkaný materiál se vyrobí tak, že se připraví pěnová vodná suspenze vláken a k těmto vláknům se přidají perličky syntetického polymeru, který obsahuje karboxylové skupiny. Perličky polymeru se nechají změknout a zbotnat působením zásady, např. NaOH. Z takto připravené směsi se vytvoří vrstva mokrým způsobem.

Pat. spis GB č. 1 354 406 obsahuje přichycování suchého částicového polymeru k vlákennému substrátu. Polymer se smísí s vlákenným materiálem a směs se zpracuje parou. Materiál lez použít jako bandáž, tampon apod.

Sorpční materiály bývají zpravidla konstruovány tak, že absorbent je smísen s vlákny nebo absorbent je nalepen na vláknech a takto připravené materiály je možno ještě slisovat.

V případě, že absorbent je pouze smísen s vlákny, dochází při použití takovéhoto materiálu k odplavování zrn absorbentu postupující kapalinou, která rychle bobtnají a ucpávají povrchovou vrstvu sorpční hmoty.

V případě, že se jedná o materiál, u něhož je absorbent nalepen na vláknech, nedochází již při aplikaci tohoto výrobku k odplavování zrn absorbentu, ale povrchové vrstvy materiálu se rovněž ucpávají expandujícím absorbentem. Kromě toho většina absorbentů nebo superabsorbentů má špatnou smáčivost a v tomto uspořádání se snižuje smáčivost vláken.

Pokud je takovýto výrobek navíc ještě slisován, k expanzi slisované vrstvy dochází velmi pomalu vlivem velkého množství vazných míst a špatné smáčivosti. Také zde dochází k rychlému ucpání povrchových vrstev sorpční hmoty.

Uvedené nedostatky jsou řešeny podle vynálezu nanesením absorbentu v diskrétních místech na nosič, který při styku s tělní kapalinou expanduje. Sorpční materiál obsahuje krátká vlákna, která tvoří nosič absorbentu ve formě drobných zrn. Vzájemná vazba absorbentu a vláken je nestabilní ve vodných kapalinách. Vodnou kapalinou se rozumí vodg, roztoky solí, např. moč, dále suspenze pevných látek ve vodném roztoku, např. krev.

Podstata řešení spočívá v tom, že zrna o velikosti 0,05 až 0,3 mm absorpční látky jsou spolu vzájemně spojena a přichycena k povrchu vláken o délce do 7 mm a to do tvaru granulí o velikosti 3 až 5 mm. Hmotnostní podíl vláken k drobnozrnnému absorbentu je v poměru 1 i 1 až 5 : 1. Krátká vlákna mohou být z celulózy, viskozy, z vláken ze syntetických polymerů nebo jejich směsí a vyčnívající nad povrch granulí.

Absorpční látka je na bázi kopolymeru soli kyseliny akrylové, metakrylové nebo karboxymetyléter škrobu. Materiál je porézní, zformovaný do tvaru granulí.

Podstata způsobu výroby materiálu pro sorpci tělních tekutin spočívá v tom, že směs drobných zrn absorbentu a krátkých vláken se uvede do rotačního pohybu. Absorpční materiál obsahuje 5 až 50 % hmotnostních vody. Při otáčivém pohybu směsi dochází ke slepení několika drobných zrn absorpční látky a k zachycení krátkých vláken na takto vytvořených základech granulí., Dalším pohybem se nalepují drobná zrna absorbentu na vytvořené základy granulí až do vyčerpání ve směsi obsažených drobných zrn absorbentu^ Granulace se dosahuje nabalováním drobných zrn na sebe. Zrna absorbentu jsou zejména slepena navzájem a jen malým povrchem se stýkají s krátkými vlákny.

Zvýšeného účinku nasákání kapalinou lze dosáhnout slisováním tohoto materiálu zformováného do tvaru granulí. Lisování se provádí na objemovou hmotnost 300 až 700 kg/m , přičemž vyčnívající krátká vlákna z granulí se při lisování vzájemně zapiští. Slisovaný materiál se sekáním dělí na požadované rozměry a tvary, např. kostky nebo proužky. Slisování materiálu není vždy bezpodmínečně nutné.

Jako nosiče absorbentu je možno použít krátkých vláken nebo drtí. Absorbent lze s výhodou použít v práškové formě. Dále je nosič možné upravit látkami regulujícími pevnost vazby absorbentu na nosič, látkami ovlivňujícími schopnost expanze nosiče, případně bakteriostatickými látkami.

Materiál takto připravený při styku s tělní kapalinou expanduje, čímž je kapalina nasávána do mezivlákenných prostorů. Kapalina uvolňuje v mezivlákenných prostorách absorbent s povrchu nosiče a je jím zahuštována na značně viskózní pastovitou hmotu, která při působení vnějšího tlaku neuvolňuje sorbovanou kapalinu, ani není vytlačována z mezivlákenných prostorů. Materiál velmi rychle odsává přebytek kapaliny a zahuštuje ji při plném využití vlastnosti absorbentu. Expenze vrstvy, kostiček, proužků a podobných tvarů a postupné uvolňování absorbentu umožňuje kapalině pronikat k jednotlivým jádrům absorbentu dříve, než tyto zbotnají a uzavřou prostory mezi sebou tak, že další kapalina stéká po vzniklé vrstvě, jak je tomu u běžných výrobků.

Řešení podle vynálezu je blíže vysvětleno popisem výkresů, na němž značí obr. 1 samostatnou granuli sorpční hmoty, obr. 2 slisovaný sorpční materiál tvořený granulemi, obr.

materiál pro sorpci bezprostředně po styku s vodnou kapalinou a obr. 4 tentýž materiál po krátké době, kdy byl ve styku s vodnou kapalinou.

Granule _3 podle obr. 1 je tvořena drobnými zrny 2 absorpční látky, která jsou spolu slepena. Z granule 2 vyčnívají uchycená krátká vlákna 2.

Materiál pro.sorpci podle obr. 2 je slisován do tvaru kostky nebo proužku. Mezi jednot livými granulemi 2 jsou umístěna krátká vlákna 2.

Obr. 3 znázorňuje sorpční materiál z obr. 2 bezprostředně po styku s vodnou kapalinou, kdy dochází k uvolnění vazby vzniklé slisováním materiálu, tj. k napřímení krátkých vláken 2 a k mechanickému nasátí kapaliny vlivem prudké expanze materiálu, např. kostky.

Podle obr. 4 během krátké doby zbotnají granule 2 absorpční látky vodnou kapalinou, dosud soustředěnou v mezivlákenných prostorách materiálu, čímž vzniká gel.

Podíl drobných zrn 2 absorpční látky a krátkých vláken 2 v sorpční hmotě je volen podle schopnosti absorbentu zadržovat kapaliny tak, aby vznikající gel postupně vyplnil veškerý mezivlákenný prostor. Při větším podílu absorbentu zůstává jeho část nevyužita, při menším podílu zůstává nevyužita část mezivlákenného prostoru.

Příklad 1

Směs krátkých celulózových vláken délky 3 až 5 mm a práškového superabsórbentu o velikosti zrn průměrně 0,2 mm na bázi kopolymeru soli kyseliny metakrylové a poměru 2 : 1 je zpracována do formy granulí o průměru 3 až 5 mm. Vlákenný materiál je drcená celulóza. Superabsorpční materiál je zvlhčený tak, že obsahuje cca 50 % vody. Tato směs se umístí do granulačního zařízení, sestávajícího z pevného a otáčejícího se válce. Pohybem válce se slepí několik zrnek superabsórbentu, zachytí celulózová vlákna a tím se vytvoří základ granulí. Dalším granulováním se nalepují zrna superabsórbentu na základ granulí, až je veškerý superabsorpční prášek vázán v granulích. Pevnost jádra se zvyšuje a dojde=li ke slepení dvou nebó více granulí, mechanickým účinkem při pohybu se od sebe oddělí, přičemž vlastní granule se neporuší. Průměr granulí je zhruba roven délce použitých vláken.

Dále se granule zpracovávají lisováním na objemovou hmotnost 500 kg/m . Slisováním dojde k podstatnému zvýšení objemové hmotnosti materiálu. Vlákna vyčnívající z granulí se vzájemně zapiští a slisovaný materiál se např. sekáním upraví ha kostičky o hraně 3 mm. Takto upravený materiál je možno přidat do vrstvy celulózy, případně jiného materiálu, např do buničitého papíru, které se používají do sorpčních vEstev hygienických výrobků.

Materiál je možno rovněž nařezat na proužky velikosti 4 x 3 x 20 mm. V této formě je vhodný pro aplikaci do sorpčních vrstev výrobků, které mají zadržovat moč.

Příklad 2

Směs krátkých celulózových vláken délky do 5 mm a práškového superabsórbentu na bázi kopolymeru soli kyseliny metakrylové o velikosti zrn průměru 0,05 až 0,3 mm v poměru 5 : 1 je zpracována do formy granulí o průměrné velikosti 3 mm. Granule jsou slisovány na obje□ movou hmotnost 400 kg/m a nařezány na kostičky velikosti 4x4x2 mm. Materiál je vhodný pro aplikaci do sorpčních vrstev výrobků pro zadržování krve.

Příklad 3

Směs krátkých odpadových bavlněných vláken délky do 7 mm, upravených roztokem bakteriostatického prostředku, a práškového superabsórbentu na bázi karboxymetyléter škrobu průměrné velikosti zrn 0,1 mm v poměru 3 : l,je zpracována do formy granulí o průměru cca 5 mm. Granule jsou»zformovány do plošné vrstvy, která je vhodná do výrobků pro zadržování krve.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Materiál pro sorpci tělních kapalin, vykazující sorpční schopnost a obsahující vlákna tvořící nosič absorbentu ve formě zrn, přičemž vzájemná vazba absorbentu a vláken je nestabilní ve vodných kapalinách, vyznačující se tim, že zrna /1/ o velikosti 0,05 až 0,3 mm absorpční látky na bázi kopolymeru soli kyseliny akrylové, metakrylové nebo karboxymetyléter škrobu jsou spolu vzájemně spojena a přichycena k povrchu vláken /2/ o délce do 7 mm z celulózy, viskózy, bavlny do tvaru granulí /3/ o velikosti 3 až 5 mm, přičemž vlákna /2/ vyčnívají nad povrch granulí /3/ a jejibh hmotnostní podíl k drobnozrnnému absorbentu je v poměru 1 : 1 až 1 : 5.
2. 2. Způsob výroby materiálu pro sorpci tělních kapalin podle bodu 1, při kterém se drobná zrna absorbentu uvádějí do styku ,s krátkými vlákny, vyznačený tím, že vlákna o délce do 7 mm a zvlhčený absorpční materiál ve formě zrn o velikosti 0,05 až 0,3 Ξ obsahem Od

   5 do 50 S hmotnostních vody se uvedou do rotačního pohybu, při kterém dochází ke slepení drobných zrn absorbentu a k zachycení vláken na takto vytvořených základech granulí, přičemž dalším granulováním se nalepují zrna absorbentu na vytvořené základy granulí až do vyčerpání ve směsi obsažených zrn absorbentu.
3. 3. Způsob výroby podle bodu 2, vyznačený tím, že vytvořené granule se zpracovávají lisováním na objemovou hmotnost 300 až 700 kg/m , vyčnívající vlákna z granulí se vzájemně zapiští á slisovaný materiál se sekáním dělí na požadované rozměry a tvary.