CZ127895A3

CZ127895A3 - Absorption article and process for producing thereof

Info

Publication number: CZ127895A3
Application number: CZ951278A
Authority: CZ
Inventors: Urban Widlund; Eje Osterdahl; Roy Hansson; Milan Kolar
Original assignee: Moelnlycke Ab
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1993-11-15
Publication date: 1995-10-18
Also published as: JPH08503393A; GB9322991D0; NO951894L; FI952407A; EP0773768B1; DE69327673D1; PL172704B1; JPH08503396A; JPH08503395A; AU674041B2; FI952410A0; HU9501423D0; PL309035A1; DK0773764T3; DE69327673T2; SE9203445L; SE9203445D0; FI952407A0; CA2149525A1; PL174363B1

Description

Oblast techniky

Vynález se týká metody pro výrobu absorpční struktury v absorpčním výrobku, jakým může být například zdravotní vložka, tampon, chránič kalhot, ochrana proti inkontinenci, obvaz používaný při zranění a odřeninách, absorbent slin a podobně.

Dosavadní stav techniky

V oboru jsou známé různé druhy absorpčních výrobků.

Absorpční prvky takových výrobků jsou obvykle vyráběny odvlákněním za sucha, a zchlupacením technické celulózy (drtě) v rolích, žocích nebo vrstvách, což vede k vytvoření rohože z technické celulózy, někdy smíšené s tzv. superabsopčním materiálem v rohoží, kdy těmito absorbenty bývají polymery, které jsou schopné absorbovat množství vody nebo tělesných tekutin o hmotnosti, která mnohokrát přesahuje vlastní hmotnost polymerů. Drť těch. celulózy je stlačena tak aby se zvýšila její schopnost rozptylu kapaliny, a aby se rovněž omezil její objem a dosáhlo se co největší kompaktnosti výrobku.

Absorpční prvek může rovněž obsahovat jiné složky, například složky, které zlepšují vsakování tekutin a vlastnost, která se nazývá knotový efekt (schopnost nasávání), nebo zvyšují soudržnost a přilnavost, to je schopnost snášet deformace při nošení.

Vážným nedostatkem výrobků tohoto druhu je jejich celková kapacita a rovněž fakt, že výrobky často prosakují ještě před tím než je využita plná absorpční kapacita. Mezi jiným je to způsobeno tím, že tekutina vypuzovaná uživatelem není schopná dosti rychle proniknout do absorpčního materiálu a rozšířit se v dosud nevyužitých oblastech, ale namísto toho prosakuje podél okrajů hygienické vložky, plenky nebo ochrany proti inkontinenci. Schopnost materiálu, použitého ve výrobku, rozptylovat absorbované tekutiny po celém absorpčním prvku, je proto velmi důležitá.

Další problémy se týkají tzv. opětovného zvlhčení, které vzniká přenosem již absorbované tekutiny zpět do míst , která mají přímý kontakt s pokožkou uživatele, což je výsledkem vnějších sil působících například tehdy, když si uživatel sedá. Je obecně žádoucí, aby povrch výrobku, který se při používání dotýká přímo uživatele, zůstal suchý. Dalším požadavkem týkajícím se většiny hygienických výrobků je, aby byly tenké, a tím umožnily co nejdískrétnější nošení.

Většina výrobního zařízení používaného při výrobě zmíněných hygienických výrobků zahrnuje zařízení pro odvláknění, pneumatické dopravní systémy .a zařízení pro výrobu rohože. Toto zařízení je rovněž zdrojem vážných vad ve výrobních provozech. Zařízení pro stlačení hotové rohože z drtě nebo hotového hygienického výrobku, je obvykle zařazeno na konci výrobního zařízení.

Zvláštní problém se vztahuje k použití superabsorpčního materiálu v absorpčních výrobcích. Superabsorpční materiál je obvykle k dispozici jako granulát, čímž je obtížné ho vázat do absorpční struktury.

Z Mezinárodní patentové přihlášky WO 90/05808 je známá výroba tkaniny z technické celulózy ( kašovité drtě) metodou formování za sucha, kdy je tkanina dále odvlákněna, a vzniká role nebo cívka tkaniny z drtě procesem formování za sucha. Vlákna z papírové drtě, vznikají okamžitým odpařováním, a se mohou skládat z termomechanické drtě, chemicko termomechanické drtě CTMP,' nebo chemické papírové drtě, sulfidové nebo sulfátové drtě s obsahem suchých pevných částic okolo 80%, a je dodávaná pomocí proudu vzduchu řízeným tokem k formovací hlavě, umístěné nad formovacím drátem, a zde je formována do tkaniny, která má plošnou hmotnost 300 - 1500g/m²a hustotu 550 - 1000kg/m³. Vzduch je odsáván v. sacím boxu, umístěným pod drátem. Obsah vlhkosti během výroby je 5 - 30%.

Tkanina je předem stlačena na hustotu 550 - 1000kg/m³, aby se mírně snížil objem tkaniny před konečným procesem stlačování.Stlačená tkanina má mechanickou pevnost, která umožňuje, aby byla tkanina, z důvodu uskladnění a dopravy, navíjena na roli nebo uchována ve formě vrstvy. Tkanina se dá snadno odvláknit, a může být přeměněna na vlákenné chmýří, které se používá ve výrobě absorpčních prvků nebo vložek plenek, hygienických vložek a podobných výrobků.

Další metodou výroby absorpční struktury je metoda popsaná v—. . Evropském patentu 0 122 142, kde je směs hydrofilních vláken a ve vodě nerozpustných částic nerozpustného hydrogelu vzduchem kladena do tkaniny, a stlačena na hustotu 0,15 - l,0g/cm². Tato metoda zahrnuje řadu výrobních kroků, při kterých je štůčka suchého základního materiálu desintegrovaná na celulózová vlákna v kladivovém mlýnu, kdy jsou vlákna dále uložena na povrch síta a formována do absorpční struktury, která je potom stlačena. Tento výrobní krok činí tento proces spíše komplikovaným a nákladným.

Podstata vynálezu

Cílem tohoto vynálezu je poskytnout absorpční výrobek dříve popsaného druhu a absorpční strukturu, která vykazuje extrémní absorpční vlastnosti s přihlédnutím ke schopnosti rychle přijmout tekutinu a rozptýlit jí po celém materiálu. Materiál by měl vykazovat nízkou tendenci k opětnému zvlhčení, a měl by být velmi tenký. Úmyslem je rovněž poskytnout zjednodušenou metodu výroby absorpčních výrobků těch druhů, které byly popsány v úvodu. Těchto cílů a požadavků je dosaženo výrobní metodou, při které částicový materiál obsahující 30 - 100%, lépe nejméně 50% a nejlépe 70% vláken, získaných okamžitým odparem, je formován za sucha na tkaninu s plošnou hmotností 50 - 500g/m², a je dále stlačen tak, aby se získala hustota 0,2- l,0g/cm³, přičemž je tkanina, bez podstatnějšího odvláknění zahrnuta jako absorpční struktura do absorpčního výrobku.

Zjistilo se, že neodvlákněná navinutá drť formovaná za sucha, je výborný absorpční materiál, který může být přímo použit jako absorpční- materiál·-v-hygienických-výrobcích bez toho, že_by se odvlákňoval. Materiál rovněž vykazuje dobrou rozptylovací vlastnost a schopnost bobtnat, což jsou významné vlastnosti pro fungování výrobku. Rohož z drtě je velmi tenká, a nemusím být proto ve výrobku znovu stlačována. V případě jisté aplikace při výrobě hygienických výrobků, je vhodné navinutou, za sucha formovanou drť, před použitím jako absorpční materiál změkčit. Dříve zmíněné dobré absorpční vlastnosti, knotový efekt a

I schopnost bobtnání, nejsou změkčujícím procesem významněji ovlivněny. Jedna z metod změkčování absorpční vrstvy, je popsaná v Evropské patentové přihlášce EP 0 360 472, kde je stlačený absorpční materiál zpracováván mezi sekacími válci, kde materiál získává měkkost. Tím ovšem u změkčeného materiálu,’ kromě jiného, dochází k poklesu hodnoty pevnosti.

Přehled obrázku na výkrese

Vynález bude dále podrobněji popsán s odkazem na množství provedení, a rovněž s odkazem na připojené výkresy, kde obr.l znázorňuje absorpční vlastnosti materiálu CTMP formovaného za sucha, a následně zpracovaného mézi válci, při ’ různých mezerách válců. Rohože z drtě, formované a stlačené obvyklým způsobem z CTMP drtě a chemické drtě, byly vzaty v úvahu jako příklad.

Obr.2 znázorňuje absorpční vlastnosti materiálu CTMP ^J formovaného za sucha, který byl následně změkčen. Jako příklad’ byla použita rohož obsahující CTMP drť, resp. chemickou drť.

Obr.3 znázorňuje absorpční vlastnosti úplného absorpčního výrobku vyrobeného s CTPM v jádru, formováním za sucha. Obvykle vyráběné výrobky odpovídajícího složení, byly použity jako příklad.

Obr.4 znázorňuje vsakovací čas tekutiny úplného absorpčního výrobku s CTMP v jádře, formovaným za sucha.Obvykle vyráběné výrobky odpovídajícího složení, byly použity jako příklad.

Obr.5 znázorňuje stupeň využití úplného absorpčního výrobku, vyráběného s CTMP v jádru. Obvykle vyráběné výrobky odpovídajícího složení byly použity jako příklad.

Obr.6 znázorňuje absorpční vlastnosti absorpční struktury vyráběné s CTMP formovaným za sucha, kdy jak struktura, tak i CTMP mají a nemají superabsorpční příměs. Obvykle vyráběná jádra z drtě byla použita jako příklad.

.’· Obr.7 znázorňuje opětovné zvlhčení úplného absorpčního výrobku s CTMP-formovaným-za sucha, v jádru. Obvykle vyráběné výrobky odpovídajícího složení, byly použity jako příklad.

Obr.8 znázorňuje případné opětovné zvlhčení nezměkčené a změkčené struktury, ve spojení s absorpcí krve, kdy tato struktura byla vyrobena s CTMP formovaným za sucha, v jádru.

Struktura i CTMP mají i nemají superabsorpční příměs.

Obr.9 znázorňuje opětné zvlhčení úplného absorpčního výrobku, ve spojení s absorpcí krve, která byl vyroben s jádrem z CTMP formovaného za sucha. Obvykle vyráběné výrobky odpovídajícího složení byly použity jako příklad.

Obr.10 a 11 schematicky znázorňuje složení různých vzorových provedení absorpčních výrobků podle tohoto vynálezu.

Obr.12 znázorňuje strukturu v příčném řezu materiálem v nezměkčeném stavu.

Obr.13 znázorňuje strukturu v příčném řezu materiálem ve změkčeném stavu.

Příklady provedení vynálezu

Jak již bylo zmíněno, důležitou vlastností materiálu použitého při výrobě hygienických výrobků, je absorpční kapacita, absorpční rychlost, schopnost rozptylu, drenážní kapacita, schopnost udržení tekutiny, opětné zvlhčení, měkkost a hladkost.

Uvažovanými tekutinami mohou být například krev při menstruaci, krev a tekutiny unikající při zranění a z odřenin, zbytky tekutiny a sliny.

Cílem tohoto vynálezu je poskytnout absorpčnímu výrobku, jakým může být například hygienická vložka, tampon, chránič kalhotek, ochrana při inkontinenci, chránič lůžka, obvaz —přikládaný, při.-poranění a odřeninách,absorbentjslin_ a_podobný ___ výrobek, absorpční strukturu, která vykazuje vysokou absorpční schopnost, s ohledem na vsakovací rychlost, a schopnost rozptýlit tekutinu po celém materiálu. Materiál by měl mít nízkou schopnost opětovného zvlhčení, a měl by být velmi tenký a hladký. Žádoucí je rovněž zjednodušení výrobního procesu. Hotový a navinutý absorpční materiál, který se dá použít bez toho, že by byl odvlákněný, sníží částečně potřebu použití zmíněného odvlákňovacího zařízení,-pneumatického dopravního systému a systému formujícího rohož, vytváří následně poptávku po takovém materiálu.

Zmíněných cílů a požadavků bylo dosaženo v souladu s tímto vynálezem začleněním absorpční struktury, která je vyráběna metodou, při které je materiál obsahující 30 - 100¾, lépe nejméně 50%, ale nejlépe 70% celulózových vláken vytvořených okamžitým odpařováním, formován na tkaninu s plošnou hmotností mezi 50 až 1500g/m² a stlačený na hustotu mezi 0,2 až 0,8g/cm³, a kde tato tkanina, bez podstatného odvláknění a zchlupacení, je zahrnuta jako absorpční struktura do absorpčního výrobku.

V souladu s tímto vynálezem je použit výrobek formovaný za sucha, který je vyroben z částicového materiálu jako mechanická nebo chemicko-mechanická drť CTMP, nebo jako odpovídající výrobek vyrobený ze sulfidové nebo sulfátové drtě, tzv. chemické celulózové drtě. Vlákna z celulózy, která byla chemicky ztužena, se mohou rovněž použít. Do výrobku formovaného za sucha, se může rovněž včlenit jiný částicový materiál, jako např. superabsorbent, termoplastická vazební vlákna a jiné druhy vláken.

Neupravená role celulózové drtě má zvláště dobrou schopnost absorpce, rozptylu a bobtnání, a bylo zjištěno, že je možné použit tento materiál rovnou jako absorpční materiál u hygienických výrobků, a to bez odvláknění drtě. V případě jistých absorpčních materiálů bylo zjištěno, že je vhodné materiál před použitím mírně změkčit. Jedna metoda změkčení materiálu je popsaná níže.

Celulózová drtě formovaná za sucha, má dobrou integritu, což znamená, že v tomto případě použití superabsorpčního materiálu v celulózové drti formované za sucha, budou granule lépe svázány s absorpční strukturou, a neproniknou při další přeměně do absorpčních hygienických výrobků.

Celulózová drť formovaná za sucha, může být například vyráběná formováním tkaniny z papírové drtě získané okamžitým odpařováním, a to v souladu s metodou popsanou v Mezinárodní patentové přihlášce WO 90/05808.

Vlákna papírové drtě mají tzv. hodnotu zkadeření, která definuje zkřivení vlákna. Hodnota zkadeření se dá měřit podle metody popsané p. B.D. Jordánem, N.G. Nguyenem v Papper och Tra 4/1986, str. 313.

Měkčení materiálu

Materiálu může být dodána měkkost, která ho učiní velmi vhodným pro použití jako absorpční materiál u většiny hygienických výrobků tím, že se štůčka drtě formovaná za sucha, zpracuje mezi zvrásněnými válci. Dá se dosáhnout různého stupně změkčení pro různé aplikace výrobků tím, že se materiál zpracuje mezi různými typy válců s různými mezerami.

Štůčka drtě formovaná za sucha, která byla změkčena tímto způsobem, vykazuje velice dobré vlastnosti, přičemž dřivé zmíněné absorpční vlastnosti nejsou změkčovacím procesem podstatně ovlivněny.

Materiál je při změkčovacím procesu odlaminován, jak je znázorněno na obr.9 a 10. NezměkČený materiál má dokonce vysokou hustotu po celí tloušťce materiálu 61 . Výsledkem změkčovacího procesu je odlaminování takže se vytváří množství částečně oddělených £3, tenkých vrstev vlákna 62.

Změkčování a odlaminování materiálu do určité míry redukuje jeho celkovou hustotu, ačkoliv jeho původní hustota je v jednotlivých vrstvách zachovaná. Jelikož je v jednotlivých vrstvách hustota zachovaná, je rovněž zachovaná dobrá bobtnavost materiálu, přestože došlo k zvětšeni objemu vlivem změkčovacího procesu. Celkový objem se zvětšil až o 300%7'běžně 100%,-jako výsledek .změkčovacího„procesu, a. v závislosti na použité metodě změkčování.

Rozumí se, že zmíněná metoda změkčování materiálu byla uvedena jenom jako příklad, a že odpovídajícího výsledku může být dosaženo pomocí i jiných metod. Materiál může být například změkčen pomocí energie ultrazvuku, mikrovlnami, zvlhčováním materiálu nebo použitím- chemických aditiv.

Zkoumání vlastností materiálu Zařízení pro testování popsané níže, bylo použito ke zvýšení · absorpčních vlastností.

Metoda 1. Absorpční vlastnosti na nakloněné rovině

Testované pravoúhlé těleso bylo odstřiženo od materiálu, a byla na něm nakreslena čára ve vzdálenosti llcm od jednoho krátkého konce tělesa. Nádoba na tekutinu byla umístěna těsně.

Λ vedle laboratorních vah, a tyto váhy i nádoba byly nastaveny do ·2· vodorovné polohy. Na váhu se položila deska z plexiskla pod , úhlem 30°, s jedním koncem desky směřujícím mírně do nádoby.

Šikmo přes desku se narýsovala čára ve vzdálenosti llcm od' spodního konce desky. Testovací tekutina ( roztok 0,9% NaCl) se ''i ‘ >Ín nalila do nádobky, až se deska z plexiskla ponořila 20mm pod hladinu tekutiny. Testované těleso bylo na desce zajištěno tak, d že narýsovaná čára na testovaném tělese se shodovala s čárou narýsovanou na desce, zatímco ve stejném okamžiku se ohnula spodní část testovaného tělesa tak, aby se zabránilo styku testovaného tělesa s tekutinou. Spustily se hodiny, a to ve stejném okamžiku, kdy se testované těleso položilo na desku tak, že vyčnívalo směrem do roztoku stejně jako deska.

Zaznamenal se přírůstek hmotnosti testovaného tělesa.

Metoda 2. Měření absorpční kapacity a stupně využití.

Testovaný výrobek byl upnutý v upínadle, Testovací tekutina ( roztok 0,9% NaCl ) byla po dobu 60minut dodávána Λ bodu smáčení výrobku rychlostí, při které byla tekutina absorbována.

Plynule se měřilo množství absorbované tekutiny, přičemž celkové množství absorbované tekutiny výrobkem tvoří využitelnou absorpční kapacitu testovaného výrobku. Potom se testovaný výrobek ponořil do lázně, ve které měl výrobek maximální možnost absorbovat testovací tekutinu. Testovaný výrobek se opět zvážil, a vypočítala se celková absorpční kapacita. Stupeň využitelnosti je dán podílem mezi využitelnou absorpční kapacitou a celkovou kapacitou.

Metoda 3. Měření opětovného zvlhčení, knotový efekt a doba vsakování

Dodaly se čtyři dávky vzorku kapaliny ( roztok 0,9% NaCl), z nichž každá obsahovala 28ml, ve 20-ti minutových intervalech. Měření času pokračovalo až do doby, kdy se tekutina vsákla. Zaznamenal se rozsah rozptýlení tekutiny po každé dávce. Po poslední, dodané dávce se na bod smáčení položil filtrační papír, a zatížil se l,lkg po dobu 15 sec. Filtrační papír se zvážil před a po zatížení, a zaznamenalo se opětovné zvlhčení.

Metoda 4. Určení měření opětovného zvlhčení

Plenka vybraná pro určený váhový rozsah byla zvážena, a potom položena na rovný povrch. Uzpůsobené množství tekutiny (roztok 0,9% NaCl, lOOml pro plenku s rozsahem hmotnosti 7 až 15kg) bylo dodáno k budu smáčení. Dalších lOOml tekutiny se dodalo po 20min. Jakmile byla tekutina absorbována, položil se na bod smáčení filtrační papír, a zatížil se 1,1 kg po dobu 15sec. filtrační papír se zvážil před i po zatížení, a výsledek se zaznamenal jako první příklad opětovného zvlhčení. Po dalších 20-ti minutách se dodalo dalších lOml tekutiny,

1' a jakmile byla tekutina absorbována, opakovala se celá procedura znovu s novým filtračním papírem a výsledek se zaznamenal jako druhý příklad opětovného zvlhčení.

Metoda 3. Určení absorpce krve.

Z materiálu bylo vyseknuto testované těleso o rozměrech 65 x 200mm. 5ml testovací tekutiny bylo dodáno k bodu smáčení testovaného výrobku. Měřilo se rozptýlení tekutiny po dobu asi 30min. Dodalo se dalších Smi testovací tekutiny k bodu smáčení a měřilo se rozptýlení tekutiny po dobu dalších 30min. Následně po poslední dodávce, se přes bod smáčení umístily filtrační papíry, a zatížily se vahou 4,875 kg po dobu 15sec. Filtrační papíry se zvážily před a po zatížení, a zaznamenala se hodnota opětovného zvlhčení.

Výsledky testu

Změkčení

S úmyslem zjistit, jak je materiál ovlivněn při různých mezerách mezi válci při změkčováni, materiál se testoval za různých podmínek změkčování. Tak například v případě materiálu CTMP formovaného za sucha, který má plošnou váhu 900g/m³a hustotu 0,63g/cm³, má vhodná mezera během změkčovacího procesu hodnotu 1,7 - 2,4mra. Materiál neni ve větší míře ovlivněn těmito mezerami, leží-li v uvedeném rozmezí. Na obr.l je znázorněna absorbční vlastnost při různých mezerách. Výsledků bylo dosaženo použitím metody 1.

A	Materiál	podle	tohoto	vynálezu,	mezera	válců	1,7mm
B	Materiál	podle	tohoto	vynálezu,	mezera	válců	2 ,.0mm
C	Materiál	podle	tohoto	vynálezu,	mezera	válců	2,4 mm
D	Materiál	podle	tohoto	vynálezu,	mezera	válců	2, Omm
	měkčeno i	dvakrát
E	Materiál	podle	tohoto	vynálezu,	mezera	válců	2. Omm

měkčeno čtyřikrát F CTMP drť, hustota 125g/cm³G Chemická sulfátová drť, hustota 0,125g/cm3

Absorpční vlastnosti absorpční struktury

Absorpční vlastnosti materiálu CTMP, který má plošnou hmotnost 900g/m^z a hustotu 0,63g/cm³ při srovnání s“ “odpovídajícím buničitým jádrem vyráběným obvyklou metodou, a tkaninou vytvořenou z CTMP, a s odpovídající chemickou drtí, jsou -znázorněny na obr.2. Jestliže chybí superabsorpční materiál, dosahuje absorpční kapacita hodnotu 9g tekutiny na každý gram absorpčního materiálu. Výsledku bylo dosaženo podle metody 1.

A Materiál podle vynálezu

B CTMP drť, hustota 0,125g/cm³

C Chemická sulfátová drť, hustota 0,125g/cm³

Vlastnosti testovaného výrobku úplného absorpčního výrobku

S úmyslem studovat i jiné vlastnosti úplného absorpčního výrobku, byly připraveny zkušební výrobky ve formě obvyklých dětských plenek, které obsahovaly absorpční prvek ve tvaru T (jádro ve tvaru T), který je umístěn nejblíže k tělu uživatele, a pravoúhlý absorpční prvek (jádro R) , který se nachází pod jádrem T, kdy pravoúhlý absorpční prvek testovaného výrobku, byl vyroben z CTMP materiálu. V obvyklých výrobcích, absorpční prvek ve tvaru T (jádro T) a pravoúhlý absorpční prvek (jádro R) obsahoval odvlákněný CTMP a chemickou drť.

Měření absorpční kapacity

Výrobky, které obsahují materiál CTMP, vykazují absorpci vyjádřenou v gramech, což je ekvivalent referenčních výrobků, které mají odpovídající jádra z celulózové drtě, která obsahují ovlákněný CTMP vytvářející rohož a chemickou drť. Výsledky jsou uvedeny na obr.3. Výsledky byly stanoveny podle metody 2.

A Referenční plenka Libero Gerl

B Referenční plenka libero Boy

C Dětská plenka obsahující materiál podle tohoto vynálezu

Měření doby vsakování

Výrobky, jejichž jádro R obsahuje materiál CTMP ( podle vynálezu), vykazují kratší dobu vsakování tekutiny, než referenční výrobky. Tím je dáno i to, že jádro R, které obsahuje materiál CTMP, je schopno odvodnit jádro T mnohem účinněji. Výsledky lze vidět na obr.4. Výsledky byly stanoveny metodou 3.

A Referenční plenka Libero Girl

B Referenční plenka Libero Boy

C Dětská plenka obsahující materiál podle tohoto vynálezu

Měření využitelnosti absorpčního prvku

Srovnání mezi stupněm využitelnosti absorpčního prvku v ^fabsorpčním výrobku který obsahuje materiál CTMP podle tohoto vynálezu s obvyklým materiálem CTMP a chemickou drtí ukazuje, že stupeň využitelnosti je skoro stejný, s. určitým plusem na“ straně materiálu CTMP vyrobeného podle tohoto vynálezu. Výsledky lze vidět na obr.5. výsledky byly stanoveny metodou 2

A Referenční plenka Libero Girl

B Referenční plenka Libero Boy

C Dětská plenka obsahující materiál podle tohoto vynálezu

Přimíšený superabsorpčni materiál

Přítomnost superabsorpčního materiálu v absorpčním prvku může ovlivní absorpční vlastnosti prvku. Superabsorpčni materiál se dá zahrnout do absorpčního prvku různým způsobem. Může být například přimíšen k materiálu prvku, položen ve vrstvách do prvku, nebo umístěn jiným'způsobem. Přimíšení superabsorpčního materiálu muže být ovlivněno výrobou materiálu formovaného za sucha, ale může být ovlivněno i v jiných fázích výrobního procesu. Absorpční vlastností byly porovnány s CTMP materiálem (podle vynálezu), ke kterému se nepřidal žádný superabsorpční materiál, a dále s odpovídajícím jádrem celulózy, složeného z obvyklých odvlákněných materiálů CTMP a chemické drtě. Výsledky tohoto srovnání jsou znázorněny na obr.6. Výsledků bylo dosaženo v souladu s metodou 1.

A Chemická sulfátová drť obsahující 30% superabsorbentu, který má hustotu 0,125g/cm³*

B Materiál podle vynálezu obsahující 30% superabsorbentu C Referenční plenka obsahující 30% absorbentu D Materiál podle vynálezu bez superabsorbentu

Měření opětovného zvlhčení

I

Výrobky, které obsahují materiál CTMP podle tohoto vynálezu v jádru R, vykazuji lepší hodnoty opětovného zvlhčení, než referenční výrobek. Tím je dáno i to, Že jádro R, které obsahuje materiál CTMP, je schopno odvodnit jádro T mnohem účiněji. Výsledky lze vidět na obr.4. Výsledky byly'stanoveny metodou 3.

A Referenční plenka Libero Girl

B Referenční plenka Libero Boy

C Dětská plenka obsahující materiál podle tohoto vynálezu

Měření opětovného zvlhčení, charakteristické pro absorpci krve

I '

V případě absorpce krve, ukazují se u výrobků, které obsahují změkčený materiál CTMP podle vynálezu, lepší hodnoty opětného zvlhčení, než u nezměkčeného materiálu. Výsledky rovněž ukazují na to, že při absorpci krve, vykazují materiály -bez superabsorbentu-nižšíhodnoty-opětného-zvlhčení,- než—je .

tomu u materiálu se superabsorbentem. Materiály bez superabsorbentů rozptylují krev rovněž mnohem efektivněji. Výsledky jsou uvedeny na obr.8 a 9. Referenční výrobky obsahovaly dva různé výroky, které se často vyskytují na trhu. Výsledků bylo dosaženo v souladu s metodou 5. Nezbytným předpokladem pro tento výsledek je, že alespoň jedna vrstva ‘'í rohože z celulózové drtě nemá superabsorpční materiál. To nevylučuje přítomnost takového materiálu v jiných částech absorpčního výrobku.

Obr. 8

A Materiál podle vynálezu 350g/m^a

B Materiál podle vynálezu 350g/m² změkčený

C Materiál podle vynálezu 350g/m⁼ + 5% superabsorbentu

D Materiál podle vynálezu 350g/m² + 5% superabsorbentu, změkčený.

Obr. 9

A Referenční výrobek 1.

B Referenční výrobek 2.

C Výrobek obsahující materiál podle vynálezu.

Pevnost sítě _v.

Válcovaná drť formovaná za sucha, má za normálních okolností dostatečnou pevnost rohože pro různé aplikace výrobků zde zmíněných. Jestliže se zjistí, že pevnost sítě je u některých výrobků nedostatečná, může se pevnost sítě zvýšit zesílením struktury vhodným způsobem, například přidáním zpevňujících vláken, vazebních vláken nebo vazebních látek do směsi celulózových vláken. Pevnost sítě se dá rovněž zvýšit zařazením zesilujících vrstev z plastů, netkaných sítí a vláken do absorpční struktury, nebo upevněním zesilující vrstvy, nebo vnější vrstvy na jednu, nebo druhou stranu materiálu.

Hustota a plošná hmotnost

Změkčená rohož je ještě velmi tenká, a proto není v mnoha případech nutné rohož stlačovat před jejím použitím v absorpčním výrobku. Vhodná hustota-je-0,2 - 0,8g/cm³, lépe 0,25 až 0,7g/cm³, nejlépe 0,3 až 0,6 g/cm³. Vhodná plošná váha má mít hodnotu mezi 50 až 1500g/m^a, lépe.80 až 1000g/m^a a nejlépe 100 až 800g/m^a. Při kalkulaci hustoty, byla tloušťka materiálu měřena pomocí zařízení typu Mitutoyo.

Popis prvního vzorového provedení

Obr.10 znázorňuje vzorové provedení zdravotní plenky podle tohoto vynálezu. Plenka obvykle zahrnuje absorpční prvek 11, který je vložen mezi propustnou horní vrstvu 12; která obsahuje měkký netkaný materiál, perforovaný plastický film, nebo. podobný materiál, který se nachází při nošení u těla uživatele, a dále nepropustnou spodní vrstvu 13. Vrstvy 12 a 11 mají části, které přesahují za absorpční prvek 11, přičemž obě vrstvy jsou navzájem, v těchto přesahujících částech,spojeny. Spodní vrstva 13 obsahuje vhodný plastický materiál, například polyetylén. Je zřejmé, že se dá použít i jiný známý materiál pro horní a spodní vrstvu, v rámci tohoto vynálezu.

Absorpční prvek se skládá ze dvou nebo i více vrstev, horní vsakovací vrstvy 14 a jedné nebo více spodních vrstev s knotovým efektem a uchovávacích vrstev 15 a 16. Materiál podle tohoto vynálezu, je používán hlavně jako vsakovací vrstva 14. Vrstvy, které nepoužívají materiál podle vynálezu, mohou obsahovat jiné typy materiálu, například obvyklý celulózový vláknitý materiál.

Účelem vsakovací vrstvy 14 je nasát dostatečné množství tekutiny. Tekutina bude ve vláknité vrstvě uložena volně,a bude rychle odvedena. Vsakovací vrstva 14 se skládá z materiálu formovaného za sucha v souladu s vynálezem, a relativně otevřenou vláknitou -strukturu s-poměrně .nízkou.hustotou,, a________ obsahuje 0% až 10% superabsorpčniho materiálu. Superabsorpční materiál ve vsakovací vrstvě 14 má vysokou gelovou pevnost, takže otevřená trojrozměrná vláknitá struktura zůstane po zvlhčení v této vrstvě zachovaná. Vhodný rozsah hustoty u vsakovací vrstvy 14 je 0,20 až 0,70g/cm³.Vhodná plošná hmotnost činí 80 až lOOOg/m’·.--.........-..........................

Hlavním úkolem vrstvy s knotovým efektem 15, je účinná doprava tekutiny, přijaté vsakovací, vrstvou 14., do uchovávací vrstvy 16. která je umístěna pod vrstvou 15, a dále zajistit, aby byla využita co největší část uchovávací vrstvy 16 pro absorpci. Vrstva 15 se může skládat z různých typů materiálů, a obsahuje poměrně málo superabsorbentů.

Úkolem uchovávací vrstvy 16, je absorbovat a vázat tekutinu, které se rozšířila do této vrstvy 16 přes vrstvu s knotovým efektem 15. Uchovávací vrstva 16, může obsahovat různé typy materiálů, a má poměrně velké množství superabsorbentů.

Vrstva 15 a vrstva 16 se mohou kombinovat do jedné vrstvy. V tomto případě má tato vrstva relativně vysoký obsah superabsorbentů a vysokou hustotu.

Jestliže jsou vrstvy 15 a 16 kombinovány do jedné vrstvy, může se obsah superabsorbentů měnit v rámci výrobku, aby se dosáhl gradient superabsorbentů do hloubky, délky a/nebo šířky.

Různé vrstvy mohou mít různé formy a velikost, obvykle je absorpční struktura kombinovaná s jistou formou pružnosti, mezi jiným i v oblasti rozkroku, a to z důvodu efektivnosti výrobku.

Popis druhého vzorového provedení

Obr.11 znázorňuje vzorové provedení obvazu používaného při zranění a odřeninách. Obvaz obvykle zahrnuje absorpční prvek 41, který je vložen mezi propustnou horní vrstvu 42, která obsahuje měkký netkaný materiál, perforovaný plastický film, nebo podobný materiál, přičemž horní vrstva je při použití umístěna u těla uživatele, dále prvek zahrnuje spodní vrstvu 43. která tekutinu odpuzuje. Vrstvy 42 a 43 mají části, které přesahují přes absorpční prvek 41 a jsou navzájem v těchto přesahujících částech spojeny. Spodní vrstva 43 je zhotovena z vhodného materiálu odpuzujícího tekutiny, například z netkaného materiálu, který se upravil na hydrofobní materiál. Je zřejmé, že horní i spodní vrstva mohou být zhotoveny z jiného známého materiálu, v rámci tohoto vynálezu. Absorpční prvek má pouze jednu vrstvu. Tato vrstva může být zhotovena z materiálu podle tohoto vynálezu, formovaného za sucha a může být sestavena tak, že má poměrně otevřenou vláknitou strukturu s poměrně nízkou hustotou, a s obsahem superabsorbentu od 0% do 10%. Vhodná hustota, vzhlede k absorpčnímu prvku 41, je v rozmezí 0,20 až 0,50g/cm³, a vhodná plošná hmotnost je 200 až 700g/m=.

Je zřejmé, že se vynález neomezuje pouze na popis a znázornění uvedených vzorových provedení, ale že jsou možná i jiná provedení v rámci následujících nároků.

ΐΐ:

// αιμ-qr c;s = C

L ^t/· í

Metoda- výroby absorpční struktury absorpčního výrobku,, může být například dětská plenka, hygienická vložka, tampon'? chránič kalhotek, ochrana proti inkontinenci, chránič Tužka, obvaz používaný při zranění a odřeninách, absorbent slin a podobné výrobky, vyznačující se tím, že částicový materiál obsahující 30 až 100%, lépe nejméně 50%, a nejlépe nejméně 70% vláken z celulózy, vyrobené okamžitým odpařováním, je formován za sucha do tkaniny, má plošnou hmotnost 30 až 1000g/m^a, a j.e stlačen na hustotu 0,2 až l,0g/cm³, přičemž tkanina bez následného odvláknění a zchlupacení, je začleněna jako absorpční struktura do absorpčního výrobku.

Heteda výroby absorpční struktury podle nároku 1, vyznačující se tím, že tato tkanina je stlačena na hustotu 0,3 až 0,9g/cm³, lépe na hustotu 0,6 až 0,8g/cm³.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY výroby absorpční struktury podle jednoho nebo obou nároků 1 nebo
2,vyznačující, se tím, že tkanina po stlačení má obsah vlhkosti
3 až 20%, lépe
4 až 18%, a nejlépe 11 až 16%, počítáno na celkovou hmotnost tkaniny.

výroby absorpční struktury podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že před tím, než je tkanina zahrnuta jako absorpční struktura do absorpčního výrobku, jakým může být hygienická vložka, tampon, chránič kalhotek,ochrana při inkontinenci obvaz používaný při zranění a odřeninách a pod., je mechanicky změkčována a odlaminována, aby vykazovala množství částečně oddělených, tenkých vláknitých vrstev.
5. Absorpční struktura vyznačující se tím, že je vyrobena podle metody nárokované v jednom z nároků 1 až 4.
6. Absorpční struktura vyrobena podle nároku 5, vyznačujíc se t í m, že má plošnou hmotnost-800... až. 1000g/m²lépe 100 až 800g/m^a.
7. Absorpční struktura podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že vlákna z celulózy obsahují vlákna drtě, vyrobené chemicko-termomechanickým způsobem..
8. Absorpční struktura podle nároku 7,vyznačující se t í m, že chemicko-termomechanická vlákna drtě mají hodnotu zkadeření 0,20 až 0,40.
9. Absorpční struktura podle jednoho nebo více nároků 5 až 6, vyznačující se tím, že celulózová vlákna obsahují hlavně vlákna chemicky vyrobené drtě.
10. Absorpční struktura podle jednoho nebo více předchozích nároků, vyznačující se tím, že alespoň část vláken jsou chemicky vyztužená celulózová vlákna.
11. Absorpční struktura podle jednoho nebo více nároků 5 až 10, vyznačující se tím, že struktura má 0% až 20% superabsorpčního materiálu, lépe 0,5 až 10% a nejlépe 1 až 5%, počítáno na celkovou váhu struktury v suchém stavu.
12. Absorpční struktura podle jednoho nebo více předcházejících nároků, vyznačující se tím, že struktura zahrnuje zesilující prostředky, například vazební látky, zesilující vlákna, nebo termoplastická vazební vlákna.

-----—
13.. Absor-pční-struktura -podle . jednoho. nebo .více..předchozích_____ _____ nároků, vyznačující se tím, že struktura zahrnuje zesilující vrstvu z netkaného materiálu, tenké tkaniny, plastického nebo sítového materiálu.
14. Absorpční výrobek, jako například hygienická vložka, chránič kalhotek, obvaz používaný při zraněnl.a odřeninách apod., obsahuje pro tekutinu propustnou horní vrstvu a spodní nepropustnou vrstvu a absorpční prvek vložený mezi zmíněnými vrstvami, vyznačující setím, že absorpční prvek zahrnuje absorpční strukturu podle jednoho nebo více nároků 5 až 12.
15. Absorpční výrobek podle nároku 14, ve kterém absorpční prvek zahrnuje alespoň dvě vrstvy, vsakovací vrstvu a jednu nebo více vrstev s knotovým efektem a/nebo uchovávacích vrstev, kde je vsakovací vrstva určena k tomu aby rychle vsákla tekutinu a dopravila ji k vrstvě s knotovým efektem a/ nebo k uchovávací vrstvě, vyznačující se tím, že vsakovací vrstva obsahuje absorpční strukturu podle nároku 5, která má plošnou hmotnost 50 až 1500g/m², a hustotu 0,20 až 0,80g/cm³.
16. Absorpční výrobek podle nároku 15, vyznačující se t í m, že celulózová vlákna ve vsakovací vrstvě jsou ''I složena z vláken z drtě, vyrobené chemicko-termomechanickým způsobem.
17. Absorpční výrobek podle nároku 16, vyznačující se t í m, že absorpční struktura je pokryta na jedné straně vrstvou z chemické drtě.
18. Absorpční výrobek podle jednoho nebo více nároků 15 až 17, vyznačující se tím, že alespoň určité množství celulózových vláken, jsou chemicky vyztužená vlákna.
19. Absorpční výrobek podle jednoho nebo více nároků 15 až 18, vyznačující se tím, že hustota vsakovací vrstvy je 0,25 až 0,70g/cm³, lépe 0,30 až 0,60g/cm³.
20. Absorpční výrobek podle jednoho nebo více nároků 15 až 19 vyznačující se tím, že plošná hmotnost vsakovací vrstvy je 100 až lOOOg/m², lépe 100 až 800g/m³
21. Absorpční výrobek podle jednoho nebo více nároků 15 až 20, vyznačující se tím, že vsakovací vrstva obsahuje 0 až 20%, lépe 0,5 až 10%, nejlépe 1 až 5% superabsorpčního materiálu, počítáno na celkovou hmotnost struktury v suchém stavu.

otor . 1 onr . 2