CZ145698A3 - Jednorázové absorpční výrobky se sníženou vlhkostí povrchu - Google Patents

Description

Jednorázový absorpční výrobek obsahuje dolní vrstvu, horní vrstvu, oblast přijímání/rozdélování fluida a alespoň Jednu zásobní oblast fluida. Tento výrobek má celkovou výkonost přijímání výrobku větší než 3,75 ml /sek při první dávce /výronu / fluida a více než 0,5 ml/sek při čtvrté dávce, a celkovou na sebe složenou výšku balení vložky menší než 9,9 mm. Horní vrstva dovoluje zadržet ne více než 0.25 g fluida, jak měřeno v testu zvlhčování přijímacího materiálu horní vrstvy, a že region přijímání/rozdělování fluida má odkapávací kapacitu alespoň 5,0 g fluida na gram materiálu.

• · » ·

552

Jednorázové absorpční výrobky se sníženou vlhkostí povrchu

Ob1ast techniky

Tento vynález se týká jednorázových absorpčních výrobků jako jsou pleny, výrobky pro případy inkontinence, hygienické ručníky, tréninkové kalhotky a podobně, tyto produkty mají dobré vlastnosti zvládání fluida a sníženou tendenci pro povrchovou vlhkost.

Dosavadní stav techniky

Jednorázové absorpční výrobky jako jsou pleny, výrobky pro případy inkontinence, hygienické ručníky, tréninkové kalhotky a podobné, jsou v příslušné technice dobře známy. Jednorázové absorpční výrobky typicky obsahují tekutinami propustnou horní vrstvu, jež je otočena k tělu nositele, tekutinami nepropustnou dolní vrstvu, otočenou k prádlu nositele, a absorpční jádro umístěné mezi tekutinami propustnou horní vrstvou a dolní vrstvou. Absorpční jádro musí být často schopno pohlcování a zvládání relativně velkých objemů fluida jako je moč a jiné eksudáty vyměšované tělem svého nositele, a zejména relativně velkých objemů fluida vylučovaného během poměrně krátkých časových úseků. Absorpční jádro potřebuje mít schopnost přijímat, rozdělovat a uchovávat výměšky na počátku uložené na horní vrstvě daného absorpčního výrobku. Návrh určitého absorpčního jádra je přednostně takový, že jádro přijímá tyto dávky v podstatě

- 2 bezprostředně potom, co se ocitly na horní vrstvě absorpčního výrobku, s úmyslem aby se tyto nehromadily na, čí nestékaly s povrchu horní vrstvy, protože toto muže mít za následek neúčinné zadržování fluida absorpčním výrobkem, což může vést ke zvlhčování vnějších součástek spodního prádla a nepohodlí pro nositele. Navíc, absorpční jádro bude mít přednostně design, který usnadňuje aby na počátku zadržené výměšky byly přemisťovány pryč od plochy původního zadržení do konečné oblasti uchovávání, která by neměla být předčasně nasycena a tak aby byl objem absorpčního materiálu v zásobním jádře účinně využit.

Bylo provedeno mnoho pokusů navrhnout absorpční výrobky či jádra za účelem vylepšit výše uvedené požadavky, obzvláště když přibyly další požadavky se zřetelem na žádoucí zmenšení objemu či tloušťky produktu.

Obzvláště podstatné úsilí bylo vynaloženo při zlepšování vlastnosti zacházení s fluidem absorpčních jader přidáváním k nim materiálů zvyšujících přijímání fluid.

Několik patentových publikaci se zabývá zlepšením výkonnosti zacházení s fluidem přidáním speciálně ošetřeného (zpracovaného) celulosového materiálu.

Například, patent US 4 898 642, Moore et al., uvádí zvláštní zakroucená, chemicky ztužená celulozová vlákna a absorpční struktury z nich vyráběné.

EP 0 640 330, Bewick-Sonntag et al., uvádí použití takových vláken ve specifickém uspořádání s konkrétními superabsorpčními materiály.

EP 0 397 110, Lat.imer, uvádí absorpční výrobek obsahující díl pro zvládání nárazového proudu ke zlepšenému zvládání fluida, mající specifické plošné váhy, časy přijímání a reziduální vlhkost.

EP 0 359 501, Cadieux, uvádí obecně absorpční strukturu prostřednictvím příkladu produktu dámské hygieny s:

··· » • » ·· · ··· • · · · · · · · · · · · » * _φ

- 3 hydrofilní krycí vrstvou (v přímém kontaktu se svým nositelem) s nízkou hustotou a velkou porézností, přenosovou vrstvou s vysokou hustotou, menšími póry, a zásobní vrstvou, tak, že jsou generovány gradienty (spojité či stupňovité) a tak, že fluidum prochází dobře mezi příslušnými regiony.

Jak krycí vrstva, tak přenosový region mají tendenci se vyhýbat disperzi fluida, ale. spíše zvyšují přenos fluida do dané příští vrstvy, ačkoli zásobní vrstva fluidum rovněž provádí jeho rozdělování

EP 0 312 118, Meyer, uvádí absorpční výrobek s vláknitou horní vrstvou, s většími póry než jsou póry podkladové přemisťující vrstvy, jež má opět větší póry než má vespodu ležící absorpční těleso. Dále, tato přenosová vrstva musí mít menší hydrofilitu než jakou má absorpční jádro, a může být obecně charakterizována jako v podstatě hydrofobní.

V EP 0 312 118 se uvádí, že určitá tekutina by mohla zůstávat v dané přenosové vrstvě a rovněž v horní vrstvě, což muže způsobovat na povrchu vlhký pocit. Aby se tento problém překonal, EP 0 312 118 navrhuje využít objemově pružné stlačitelnosti přemisťující vrstvy, takže při použití za tlaku vyvíjeném dítětem se póry stávají menšími a pak mohou vysoušet horní vrstvu a odnášet fluidum pryč.

Sestavení výše uvedené předchozí techniky, ačkoli vykazují zlepšený výkon přijímání jádra, stále ještě trpí vlhkým a mokrým pocitem na povrchu celkové struktury (t.j., na horní vrstvě), v důsledku (v absolutních měřeních) malých množství tekutiny zbývajících volně vázaných v horní vrstvě, jež jsou však jasně označovány spotřebiteli záporně jako vlhký pocit.

Existuje zde rovněž potřeba dále zlepšit vlastnosti zacházení s fluidem celé struktury, obzvláště při přechodu k tenčím produktům, jež Často obsahují velká množství superabsorpčních částic, rozptýlených v relativně malých • · · φ

- 4 množstvích vlákenného chmýří. Přijímání fluida a vlastnosti rozdělování mohou skutečně trpět relativním nedostatkem prázdných prostoru (mezer), stejně tak jako vysokými koncentracemi superabsorpčních částic.

Je tedy cílem současného vynálezu poskytnout absorpční jádra umožňující snížení množství volně vázaného fluida v horní vrstvě a mající za následek sušší pocit z horní vrstvy.

Dalším cílem tohoto vynálezu je zlepšit vlastnosti přijímání fluida absorpčních jader než jaké mají existující struktury, aniž by se snížila suchost horní vrstvy.

Podstata vynálezu

Aby se dosáhlo konečného cíle dobré suchosti pokožky nositele, spolu s dobrým průsakovým výkonem prostřednictvím dobrého přijímání fluida a zásobní funkčnosti výrobku i při jeho opakovaných výronech (dávkách), nejhornější materiál, který směruje k pokožce nositele, musí být velmi efektivně odvodňován a v této vrstvě by mělo zůstávat minimum volně vázaného fluida.

V nejširších technických termínech tento vynález sleduje zlepšení hydraulického nasávání z horní vrstvy do struktury absorpčního jádra pod horní vrstvou. Toho může být dosaženo prostřednictvím pečlivého výběru horní vrstvy a přijímacích/rozdělovačich materiálů podle specifického parametru, jak je dále načrtnut.

Obzvláště se toho dociluje jednorázovým absorpčním výrobek, obsahujícím dolní vrstvu, horní vrstvu, region přijímání/rozdělování fluida, a alespoň jeden zásobní region fluida, tento výrobek má celkovou výkonnost, přijímání výrobku větší než 3,75 ml/sek při první dávce (výronu) fluida a více než 0,5 ml/sek při čtvrté dávce, a výšku hráně balení menší než 9,9 mm, vyznačující se tím, že horní vrstva • · « dovoluje zadržet ne více než 0,25 g fluida, jak měřeno v testu zvlhčování přijímacího materiálu horní vrstvy, a že tento region přijímání/rozdělování fluida má odkapávací kapacitu alespoň 5,0 gramů fluida na gram materiálu.

Přehled	obrázků na výkresech
Obr. 1 -	- znázorňuje zvláštní ztvárnění absorpčního výrobku názornou prezentací jednorázové dětské pleny.
Obr. 2 -	- znázorňuje klíčové prvky testu přijímání hotového produktu.

Příklady provedení vyňalezu

Absorpční výrobky

Tak, jak se zde používá termín absorpční vyrobky, týká se zařízení, která pohlcují a zadržují tělové eksudáty a konkrétněji, týká se zařízení, jež jsou umístěna na anebo v těsné blízkosti těla daného nositele, za účelem absorpce a zadržování různých eksudátů jednorázový se v tomto mate u kterých se nepočítá s tím, anebo jinak obnovovány a pak výrobek (t.j., u kterých se odpadků po jednom použití a vylučovaných jeho tělem. Pojem iálu týká absorpčních výrobků, že budou po svém použití prány znova použity jako absorpční počítá s jejich odhozením do jsou přednostně recyklované, kompostované anebo se jich zbavujeme jiným způsobem slučitelným s ochranou životního prostředí).

Absorpční výrobek obecně obsahuje: absorpční jádro (jež může být složeno ze substruktur), fluidem propustnou horní vrstvu, fluidem nepropustnou dolní vrstvu, a

- 6 volitelně další úpravy jako uzavírací prvky a elastikaci.

Konkrétním ztvárněním absorpčního výrobku tohoto vynálezu je příslušný absorpční výrobek, plena 20, zobrazená na Obr. 1. Tak jak je používán v tomto materiálu pojem plena, vztahuje se k absorpčnímu výrobku, který všeobecně nosí kojenci či inkontinentní osoby okolo dolního torza svého těla. Avšak, mělo by být chápáno, že tento vynález je rovněž použitelný na jiné absorpční výrobky, jako jsou například kalhotky a součástky spodního prádla pro osoby trpící inkontinencí, držáky plen a kryty, součástky spodního prádla dámské hygieny a podobně.

Primárně se tento vynález týká použití v jednorázových výrobcích s vysokými požadavky na přijímání fluida, t.j., pro použití tam, kde je potřeba absorbovat relativně velké objemy fluida v relativně vysokých mírách toku, jako u jednorázových plen pro děti, výrobků pro dospělé trpící velkou inkontinencí, tréninkových kalhotek a podobně. Avšak tento vynález je rovněž použitelný na zařízení s poměrně nízkými měrami toku a objemy, jako jsou zařízení dámské hygieny anebo výrobky pro dospělé trpící mírnou nebo lehkou inkontinencí.

Obr. 1 je půdorysný pohled na plenu 20 v jejím vyrovnaném, nestaženém stavu (t.j. s elastickou, indukovanou kontrakcí vytáhlou ven), s částmi této struktury, jež jsou odříznuty tak, aby bylo jasněji zobrazeno příslušné sestavení pleny 20, a s částí pleny 20 otočenou či kontaktující nositele, vnitřním povrchem, orientovaným směrem k divákovi. Jak je znázorněno na Obr. 1, plena 20 se přednostně skládá z tekutinami propustné horní vrstvy 24, tekutinami nepropustné dolní vrstvy 26, spojené s horní vrstvou 24, absorpčního jádra 28 umístěného mezi horní vrstvou 24 a dolní vrstvou 26, a dolní vrstvy 26. Pokud tak nebude konkretizováno jinak, pojem horní se týká části struktury směrované k nositeli výrobku, dolní směruje pryč ♦ · · ·

- 7 od daného nositele.

Obr. 1 zobrazuje přednostní ztvárnění pleny 20, v němž horní vrstva 24 a dolní vrstva 26 mají rozměry délky a šířky celkově větší, než ty u absorpčního jádra 28. Horní vrstva 24 a dolní vrstva 26 se protahují za okraje absorpčního jádra 28, čímž formují obvod 22 této pleny 20. Ačkoli horní vrstva 24, dolní vrstva 26, a absorpční jádro 28 mohou být sestaveny v rozmanitosti dobře známých konfigurací, přednostní konfigurace pleny jsou obecně popsány v patentu US 3 860 003, s názvem Stažitelné boční díly jednorázových plen, vydaném Kennethovi B. Buellovi dne 14. ledna, 1975, a v povolené patentové přihlášce US, pořadového čísla 07/ 715 152, s názvem Absorpční výrobek mající dynamickou pasovou úpravu s předem uspořádaným flexurálním závěsem, Kennetha B. Buella, podané dne 13. června, 1991.

Dolní vrstva 26 je umístěna přilehle k povrchu k oděvu absorpčního jádra 28 a je k němu přednostně připojena pomocí připevňovacího prostředku (není zobrazen), takového, jenž je dobře známý v dané technice. Například, dolní vrstva 26 muže být upevněna k absorpčnímu jádru 28 pomocí stejnoměrné, souvislé vrstvy adheziva, vzorované vrstvy adheziva anebo uspořádáním oddělených linií, spirál anebo bodů adheziva. Adheziva, jež byla shledána jako dostatečná, jsou vyráběna společností Η. B. Fuller Company of St. Paul, Minnesota, na trhu jako HI.1258. Prostředky připevněni budou přednostně obsahovat síť otevřeného vzoru z vláken lepidla, jak jí popisuje patent US 4 573 986, s názvem Jednorázová součástka spodního prádla na zadržování eksudátů, vydaný Minetolovi et al. dne 4. března, 1986; přednostněji několik linií adhezních filamentú (vláken), stočených do spirálového vzoru, jak to znázorňuje příslušný přístroj a způsoby zobrazené v patentu US 3 911 173, vydaném Spragueovi ml. dne

7. října, 1975; patent US 4 785 996, vydaný Zieckerovi et al. dne 22. listopadu, 1978; a patent US 4 842 666, vydaný Wereniczovi dne 27. června, 1989. Alternativně, mohou dané ·· ·*«*

9 • 9 · 9 • 9 • ·

- 8 připevňovací prostředky zahrnovat tepelné spoje, tlakové spoje, spoje pomocí ultrazvuku, dynamická mechanická spojení, či jakékoli jiné vhodné prostředky připevnění anebo kombinace těch připevňovacích prostředku, jež jsou známy v dané technice.

Dolní vrstva 26 je tekutinám nepropustná (např., moči) a je přednostně vyráběna z tenké plastické folie, ač mohou být použity rovněž jiné flexibilní, tekutiny nepropouštějící materiály. Tak, jak se používá v tomto materiálu termín flexibilní, tento se týká těch materiálů, jež jsou poddajné a snadno se přizpůsobují celkovému tvaru a konturám lidského těla. Dolní vrstva 26 zabraňuje tomu, aby příslušné eksudáty, absorbované a zadržované v absorpčním jádře 28, smáčely výrobky, jež jsou v kontaktu s danou plenou 20, jako jsou například prostěradla a součásti spodního prádla. Dolní vrstva 26 se takto může skládat z tkaného anebo netkaného materiálu, polymerových folií jako jsou termoplastické folie z polyetylénu nebo polypropylénu, či kompozitních materiálů, jako je folií pokrytý netkaný materiál.

Přednostně je dolní vrstvou termoplastickou folií mající tloušťku od asi 0,012 mm do asi 0,051 mm. Obzvláště přednostními materiály pro použití jako dolní vrstva jsou vyráběny společností Tredegar Industries, lne. of Terre Haute, Indiana, pod označeními RR8220 pro vyfukované folie a RR5475 pro lité folie. Dolní vrstva 26 je přednostně vyrážena (vytlačována) a je prováděna povrchová úprava /nebo matté/ k zajištění jejího látkového vzhledu.

Dolní vrstva 26 může dále dovolovat unikání pár z absorpčního jádra 28 (t.j., mít dýchací schopnost), přitom však stále ještě zabraňuje průchodu exsudátú touto dolní vrstvou.

Absorpční výrobek může dále obsahovat elastifikaci či uzavírací úpravy, které jsou v této technice dobře známé a popsané, například, v E 0 254 476 (Alemany).

Specifické přednosti tohoto vynálezu jsou výsledkem

ΦΦ »« • · Φ Φ « »ΦΦ * · Φ · Φ

Φ · · «<· «Φ

- 9 spojení specifické horní vrstvy a materiálů přijímání/ rozdělování podle profilu jejich parametru.

Horní vrstva 24 je umístěna přilehle k povrchu k tělu daného absorpčního jádra 28 a je přednostně připojena k němu a k dolní vrstvě 26 pomocí připevňovacích prostředků (není zobrazeno), jako jsou ty, které jsou dobře známé v příslušné technice. Vhodná připevňovací prostředky jsou popsány se zřetelem na připojení dolní vrstvy 26 k absorpčnímu jádru 28. Tak, jak je v tomto materiálu používán pojem spojený, zahrnuje v sobě ty konfigurace, jimiž je nějaký prvek přímo Upevněn k druhému prvku, prostřednictvím připojení tohoto prvku k druhému prvku a konfigurace, jimiž je daný prvek nepřímo upevněn k druhému prvku, prostřednictvím jeho připojení k mezilehlému prvku(ům), který je(jsou) zase připojeníy) k tomuto druhému prvku.

Obecně je horní vrstva 24 přizpůsobivá, s měkkým pocitem a nedráždivá pro pokožku nositele. Dále, tato horní vrstva 24 je propustná tekutinám (například moči), jimž umožňuje snadno pronikat svou tloušťkou. Za předpokladu, že bude vyhovovat příslušným požadavkům stanoveným později, vhodná horní vrstva může být vyráběna ze Širokého spektra materiálů, jako jsou porézní pěny, síťové pěny, děrované plastické folie, či tkané anebo netkané struktury z přírodních vláken (například dřevěných anebo bavlněných vláken), syntetická vlákna (například polyesterová či polypropylenová vlákna), či kombinace přírodních a syntetických vláken. Na výrobu horní vrstvy 24 může být využito množství výrobních technik. Například, horní vrstvou 24 může být netkaná struktura z litím spojovaných vláken, mykaná, nanesená mokrým procesem, foukaná tavením, hydrospletená, kombinací výše uvedeného či podobně.

Horní vrstva, podle tohoto vynálezu přednostně obsahuje prostředky k upravení hydrofility příslušného materiálu.

V případě netkaných horních vrstev to může být provedeno upravením (nastavením) povrchové energie vláken ··· ·» ·>«« _o ,, » · · * · « · • *··· 1 ·· ’ ' ’ * · ···« • · · * · ·* ··· ·· ··

- 10 před tím, než je netkaný materiál zformován, či upravením povrchové energie netkaného materiálu potom co je zformován. Mohou být provedeny takové úpravy hydrofility, že se budou snadno odmývat při zvlhčení například močí anebo, což je přednostní, tak, že zůstanou efektivní i při opakovaných navlhčeních, ačkoli možná ve snížené úrovni.

Taková přizpůsobení hydrofility mohou být zapracována do pryskyřice vláken či mohou být aplikována na vlákna hned po zvláknění Či pó zformování určité struktury.

V případě formovaných a/nebo děrovaných folií mohou být úpravy povrchové energie rovněž stejnoměrně aplikovány na pryskyřici folie, či na příslušný povrch.

Alternativně mohou být použity kombinace kompozitu jak netkaných materiálů, tak folií, a pro úpravu hydrofility mohou být použity příslušné výběru obou.

Pro použití v tomto vynálezu má kritický význam rovněž velikost pórů horní vrstvy.

Velikost póru horní vrstvy by neměla být menší než jsou póry vespodu ležící vrstvy, takže - ve spojení s hydrofilitou obou vrstev - fluidum uvnitř horní vrstvy může být snadno odvodněno směrem k podkladové vrstvě prostřednictvím hydraulických sil.

Aby se dále optimalizovala vlhkost povrchu jakékoli horní vrstvy, bylo zjištěno jako výhodné minimalizovat objem fluida, jež může být v horní vrstvě zadržováno prostřednictvím minimalizování objemu horní vrstvy.

Avšak, zatímco toto může být provedeno redukcí hmatnosti při stálé plošné váze (což může vést k nežádoucí redukci velikosti póru - viz. výše), více se upřednostňuje učinit tak snížením plošné váhy horní vrstvy při udržení (či dokonce zvětšení) velikosti póru.

Tato redukce plošné váhy musí být vyvážena jinými mechanickými vlastnostmi jako je pevnost pro udržování konvertability a rovněž pro integritu produktu během používání, či schopností udržovat jiné materiály, jež by •

- 11 nemusely být vázány dostatečně pevně v jádru jako jsou částícové superabsorpční materiály.

Vhodné materiály jsou popsány v části znázorňující specifické příklady, obzvláště vhodnou horní vrstvou je netkaný materiál s malou plošnou vahou, s permanentní hydrofilitou na prostřední úrovni.

Absorpční jádra 28 ve smyslu tohoto vynálezu obsahují v podstatě všechny absorpční části absorpčního výrobku, jiné než horní vrstva, jež přispívají k absorbenci fluida anebo zacházení s ním.

Absorpční jádra by měla být celkově stlačitelná, přizpůsobitelná, nédráždivá pro pokožku nositele a schopná pohlcování á zadržování tekutin jako moči a jiných, určitých tělových eksudátů. Jak je znázorněno na Obří 1, absorpční jádro 28 má plochu k oděvu (spodní či dolní část), plochu k tělu, boční okraje a pasové okraje. Aby nejlépe zapadlo do celkového designu absorpčního výrobku, absorpční jádro 28 může být vyráběno v široké rozmanitosti celkových velikostí a tvarů (např,, obdélníkové, ve tvaru přesýpacích hodin, ve tvaru T, asymetrické apod.).

Región přijímání/rozdělování může být uspořádán na regionu absorpčního jádra takovým vrstvovým uspořádáním jaké je znázorněno na Obr. 1, 29, či může být částečně nebo zcela zapouzdřeno do struktury absorpčního jádra.

Klíčový prvek současného vynálezu může být popsán sledováním dráhy toku fluid potom, co jsou uvolněna do absorpčního jádra (t.j., po tom co tyto pronikly skrze horní vrstvu).

Pro usnadnění výkladu je struktura absorpčního jádra rozdělena do tří funkčních částí:

Za prvé, absorpční jádro musí přijímat určité fluidum, t.j., nabírat fluidum pronikající horní vrstvou při míře uvolňování (výronu) daného nositele (například při míře močení nositele). Toho je obecně (a obzvláště u vysoce • · ··· · ·· ·· · · · · ..

• · · · ··· · «u · · · · · · ·*·· φ ··· ··· *··*··»* ··**··*

- 12 výkonných absorpčních jader) dosahováno funkčností přijímání ve specifickém regionu přijímání.

Důsledkem cíle efektivního použití daných materiálů, přijímající materiály použité pro tuto funkcionalitu by měly snadno uvolňovat fluidum do zásobního regionu absorpčního jádra, takže tento je volný k poskytnutí prázdného prostoru pro přijímání fluida v následujících dávkách.

·* Příklady přijímacích materiálů jsou materiály vysoce lehčené/s nízkou hustotou, jako jsou syntetické struktury · s typickými hustotami menšími než asi 0,08 g/cm³.

Nakonec, příslušné fluidum by mělo být absorbováno materiálem konečného přechovávání, kde je absorbováno dostatečně silně, aby zůstalo vázaným během jakýchkoli dalších uživatelských podmínek jakými jsou nošení, pohyb, následné výrony atd. V sestaveních moderních plen tento materiál konečného uchovávání velmi často obsahuje tak zvaný superabsorpční materiál¹', t. j. většinou hydrokoloidní materiály formující při navlhčení gely.

Za účelem přenosu daného fluida efektivně do uchóvávacího materiálu, je potřebná funkcionalita dočasného uchovávání a distribuce, se:

středně rychlou mírou nabírání určitého fluida, jež může být menší než ta, jíž má přijímací materiál, ale měla by být rychlejší než tu, jíž má zásobní materiál. Tudíž, je možné odvodnit daný přijímací materiál před následnými dávkami fluida, celkovou dočasnou zásobní kapacitou blízkou kapacitě «1 výronu (i při opakovaných zvlhčeních). Tato by se měla rovnat objemu výronu, jestliže je počáteční nabírání fluida media konečného uchovávání velmi pomalé v porovnání š mírami dávek fluida, či podle toho menší, jestliže materiál konečného uchovávání jě schopen nabírat fluidum rychleji a začne odvodňování materiálu dočasného uchovávání již v době dávky fluida,

- 13 *4 ··>· schopností směrového (x, y) rozptylování fluida, jež je lepší něž má daný zásobní materiál, a schopností uvolňovat fluidum, k umožnění mediu konečného uchovávání ho odvodnit.

Ačkoli toto bylo popsáno ve třech funkcionalitách, každá z nich může obsahovat podvrstvy či regiony, či jeden region může mít ve stejném momentě tyto dvě funkcionality, a mohl by být zase směsicí několika primárních materiálů.

Pokud jde o přemisťování fluida z jednoho materiálu do dalšího, zvláštním zájmem je udržovat přemisťování fluida nepřerušovaným nežádoucím odporem v příslušných rozhraních, jako k němuž může docházet nedostatkem navlhčování a podobně. Toto je možno oslovit pečlivým výběrem poréznosti a hydrofilních vlastností přilehlých materiálů, avšak,, dalším cílem tohoto vynálezu je zdokonalit při navlhčování mosty, prostřednictvím postupného míchání materiálů dvou přilehlých regionů v tenké smíšené vrstvě, kroky zvláštního postupu jako je pokládání vzduchem alespoň jednoho z vláknitých komponentů na další vláknitý komponent tak, že daná vlákna dobře pronikají do povrchu druhého porézního materiálu (jenž může rovněž obsahovat vlákna) a splétají sě.

Absorpční jádra podle tohoto vynálezu jsou nejlépe vyráběna z několika různých materiálu, aby se uspokojily požadavky na parametrové profily. Před popisováním obzvláště prospěšné kombinace takových materiálů jsou tyto materiály popisovány podrobněji (odkazuje na fyzikální podobu, kterou tyto mají, když jsou použity ke zformování konečné absorpční struktury (přeměněny)).

Materiály absorpčního jádra

Vláknité materiály

Absorpční součásti pro tento vynález mohou obsahovat «· ·*·· • o · ·· «Μ • · · * · • · · ·

• • ♦ ·· vláknité materiály ke zformování fibrózního pásu či fibrózních matric. Vlákna užitečná v tomto vynálezu obsahují ta, jež jsou přírodně se vyskytujícími vlákny (modifikovanými či nemodifikovanými), stejně jako synteticky vyráběná vlákna. Příklady vhodných módifikovaných/nemodifikovaných přírodně se vyskytujících vláken obsahují bavlnu, espartovou trávu, bagasu, textilní výčesky (pesík), len, bavlnu, vlnu, dřevěnou buničinu, chemicky modifikovanou dřevěnou buničinu, jutu, umělé hedvábí, ethýlcelulozu a acetát celulózy. Vhodná syntetická vlákna mohou být vyráběna z polyvinylchloridu, polyvinylfluoridu, polytetrafruorethylénu, polyvinylidenchloridu, akrylových pryskyřic jako Ořion^R, polyvínylacetátu, pólyethylvinylacetátu, nerozpustného nebo rozpustného polyvinylalkoholu, polyolefinů jako polyethylen (například PULPEX^R) a polypropylen, polyamidů jako nylon, polyesterů jako je DACRON^R anebo KODEL^K, polyurethanů, polystyrenů a podobně. Použitá vlákna mohou obsahovat výlučně přirozeně se vyskytující vlákna, výlučně umělá vlákna, či jakoukoli slučitelnou kombinaci přírodně se vyskytujících a syntetických vláken. Vlákna použitá v tomto vynálezu mohou být hydrofilními, či mohou být kombinací jak hydrofi lnich, tak hydrofobních vláken.

Pro mnoho absorpčních částí podle tohoto vynálezu se dává přednost použití hydrofilních vláken, Vhodná hydrofilní vlákna k použití v tomto vynálezu obsahují celulozová vlákna, modifikovaná celulozová vlákna, umělé hedvábí, polyesterová vlákna, jak polyethylentereftalát (například

DACRON^R)_:, hydrofilní nylon (HYDROFIL^R) a podobné. Vhodná hydrofilní vlákna mohou být rovněž získána prostřednictvím hydrofilizace hydrofobních vláken, jako jsou aktivním povrchovým činidlem ošetřená či kysličníkem křemičitým ošetřená termoplastická vlákna odvozená od, například, polyolefinů jako polyethylen či polypropylen, polyakrylových pryskyřic, polyamidů, polyurethanů, polystyrenů a podobně. Z důvodů dostupnosti a nákladů jsou celulozová vlákna, obzvláště vlákna dřevité buničiny, přednostním prvkem pro použití v tomto vynálezu.

Vhodná dřevitá buničinová vlákna je možno získat dobře známými chemickými postupy jako je postup Kraft a sulfitový postup. Obzvláštně se upřednostňuje získávat tato vlákna z měkkých jižních dřevin, v důsledku jejich přednostních absorbenčních charakteristik. Tato vlákna je možno rovněž získat mechanickými postupy, jako dřevovinu, zjemňujícími mechanickými, termomechanickými, chemomechanickýmí a chemotermomechanickými postupy. Mohou být použita recyklovaná či sekundární dřevitá buničinová vlákna, stejně jako bělená a nebělená dřevitá vlákna.

Žádoucím zdrojem hydrofilních vláken pro použití v tomto vynálezu, obzvláště $ro absorpční regiony vyžadující jak dobré přijímání fluida, tak distribuční vlastnosti, jsou chemicky ztužená celulozová vlákna. Jak se zde používá pojem chemicky ztužená celulozová vlákna, znamená to vlákna na bázi celulózy, která byla ztužena chemickými prostředky ke zvýšení tuhosti těchto vláken jak za suchých, tak vodnatých podmínek. Tyto prostředky mohou obsahovat přidání chemičky ztužůjícího prostředku, jenž například pokrývá a/nebo impregnuje tato vlákna. Tyto prostředky rovněž obsahují ztužování vláken prostřednictvím měnění chemické struktury těchto vláken, například, prostřednictvím zesíťovacích polymerových řetězů.

Polymerové ztužující prostředky, které mohou potahovat či impregnovat celulozová vlákna (respektive vlákna na bázi * celulózy, překl.) obsahují: kationaktivní modifikované škroby mající dusík obsahující skupiny (například aminoskupiny), jako jsou ty k dostání od firmy National Starch and Chemical Corp., Bridgewater, NJ, USA; latexy; pryskyřice s pevností za vlhka jako je polyamid-épichlorohydrinová pryskyřice (např., Kymene™557H, Hercules lne., Wilmington, Delaware, USA), polyakrylamidové pryskyřice popsané, například, v patentu US 3 556 932 (Coscia et al.),

- 16 •Λ vydaném 19. ledna 1971; komerčně dostupné polyakrylamidy prodávané firmou Američan Cyanamid Co., Stamford, CT, USA, pod obchodním, jménem Pařez™ 631 NCj; ureaformaldehydové a melaminformaldehydové pryskyřice, a polyethyleniminové pryskyřice. Celkové pojednání o pryskyřicích s pevností za mokra používaných v technice výroby papíru, a obecně zde aplikovatelnou, je možno nalézt v monografické řadě TAPPI č. 29, Pevnost za mokra u papíru a lepenky (Technical Association of the Pulp and Páper Industry (New York, 1965).

Tato vlákna mohou být rovněž ztužena pomocí chemické reakce. Např. zesíťující činidla mohou být aplikována na vlákna která, následkem aplikace, chemičky formují intravláknité zesíťovací vazby (spojení). Tyto zesíťovací vazby mohou zvyšovat tuhost daných vláken. Ač je použití intravláknitých zesíťovacích vazeb k chemickému ztužení vláken upřednostňováno, neznamená to, že jsou vyloučeny jiné druhy reakcí pro chemické ztužování vláken.

Vlákna ztužená zesíťovacími vazbami v individualizované formě (t.j., individualizovaná ztužená vlákna, stejně jako postup jejich přípravy) jsou uvedena, například, v patentu US 3 224 926 (Bernardin), vydaném 21. prosince 1965; v patentu US 3 440 135 (Chung), vydaném 22. dubna 1969; v patentu US 3 932 209 (Chatterjee), vydaném 13. ledna 1976; v patentu US 4 035 147 (Sangenis et al.), vydaném 19. prosince 1989; v patentu US 4 898 642 (Moore et al.), vydaném 6. února 1990; a v patentu US 5 137 537 (Herron et al.), vydaném 11. srpna 1992.

Ve více přednostních ztužených vláknech chemické zpracování obsahuje intravláknité zesíťování zesíťovacími prostředky, zatímco jsou tato vlákna v relativně dehydrovaném, defibrilovaném (t.j., individualizovaném), zkrouceném, zkadeřeném stavu. Vhodné chemické ztužovací prostředky jsou typicky monomerové zesíťovací prostředky obsahující, ale neomezené na, dialdehydy C2-Ce, monoaldehydy Ca-Ce, mající funkcionalitu kyseliny, a obzvláště • · · · ·· ·· · ♦ · · · · * * · 4 ··· *· »· * * · · · 4« «··*· * * · · I·Φ· ··· ♦·* ·· ··· ··4«

- 17 polykarboxylové kyseliny C2-C9. Tyto sloučeniny mají schopnost reagovat s alespoň dvěmi hydroxylovými skupinami v jediném čelulozovém řetězu anebo na přibližně umístěných celulozových řetězech v jediném vláknu. Specifické příklady takových zesíťovačích prostředků obsahují, ale nejsou omezený na, glutaraldehyd, glyoxal, formaldehyd, glyoxylovou kyselinu, oxidijantarovou kyselinu a kyselinu citrónovou. Účinkem zesíťování na základě těchto podmínek je formování vláken, která jsou ztužena á jež mají tendenci udržovat si svou zkroucenou, zkadeřenou konfiguraci během použití v absorpčních strukturách zde uvedených. Taková vlákna a postupy jejich výroby jsou popsány ve výše odkazovaných patentech.

Přednostní ztužená vlákna, jež jsou zkroucena a zkadeřena mohou být kvantifikována odkazem jak na počet zkroucení, tak na faktor zkadeření vlákna. Jak se zde používá pojem počet zkroucení, tento se týká množství uzlin, či nodů, přítomných v určité délce vlákna. Počet nodů se používá jako prostředek měření stupně, do kterého je nějaké vlákno otočeno okolo své podélné osy. Pojem nodus či uzlina zkroucení se týká v podstatě osového otočení o 180° okolo podélné osy určitého vlákna, v němž část tohoto vlákna (t.j., tento nodus, či uzlina) se jeví tmavým ve vztahu ke zbytku vlákna při pohledu pod mikroskopem s přenášeným světlem. Tato uzlina zkroucení se jeví jako tmavá v místech, v nichž přenášené světlo prochází dodatečnou stěnou vlákna v důsledku výše zmíněného stočení. Vzdálenost mezi nody odpovídá osovému otočení o 180°. Množství uzlin zkroucení v jistě délce vláken (t.j., počet nodů) přímo označuje stupeň zkroucení vlákna, což je fyzikální parametr daného vlákna. Postupy pro určování uzlin zkroucení a jejich celkového počtu jsou popsány v patentu US 4 898 642.

Přednostní ztužená vlákna budou mít průměrný počet zkroucení suchého vlákna alespoň asi 2,7, přednostně alespoň asi 4,5 zkroucení či nodů na milimetr. Dále, průměrný počet • · · · • · • · · « *

« « » zkroucení mokrého vlákna u těchto vláken by měl být přednostně alespoň asi 1,8, přednostně alespoň asi 3,0, a měl by být rovněž přednostně alespoň asi o 0,5 uzlin zkroucení na milimetr menší než jo průměrný počet zkroucení suchého vlákna. Ještě přednostněji, průměrný počet zkroucení suchého vlákna by měl být. alespoň asi 5,5 uzlin zkroucení na milimetr, a průměrný počet zkroucení mokrého vlákna by měl být přednostně alespoň asi 4,0 uzlin zkroucení a měl by být alespoň asi o 1,5 uzlin zkroucení na milimetr menší než je průměrný počet zkroucení suchého vlákna. Nejpřednostněji by průměrný počet zkroucení suchého vlákna měl být alespoň asi

6,5 uzlin zkroucení na milimetr, a průměrný počet zkroucení mokrého vlákna by měl být přednostně alespoň asi 5,0 uzlin zkroucení na milimetr a měl by být alespoň asi o 1,0 uzlin zkroucení na milimetr menší než je průměrný počet zkroucení suchého vlákna.

Navíc k tomu, že jsou zkroucená, tato přednostní ztužená vlákna jsou rovněž zkadeřená. Zkadeření vlákna může být popsáno jako trakční zkrácení daného vlákna důsledkem zataženin či smyček, zkrutú a/nebo ohybů v tomto vlákně. Pro účely tohoto vynálezu se zkadeření vlákna měří v pojmech dvojrozměrné roviny. Rozsah zkadeření daného vlákna může být kvantifikován prostřednictvím odkazu na faktor zkadeření vlákna. Tento faktor zkadeření vlákna, dvojrozměrové měření zkadeření, je určován prohlédnutím vlákna ve dvojrozměrné rovině. Aby se stanovil faktor zkadeření, je měřena vyčnívající délka vlákna jako nejdelší rozměr dvojrozměrného obdélníku obklopujícího vlákno, U, a skutečná délka daného vlákna, La. vlákna. Faktor zkadeření vlákna může být potom vypočítán z následující rovnice:

Faktor zkadeření = (La/Lr) - 1

Způsob analýzy zobrazení, jenž může být použit ke změření La a U, je popsán v patentu US 4 898 642. Ztužená

- 19 vlákna budou mít přednostně faktor zkadeření alespoň asi 0,30 a přednostněji budou mít faktor zkadeření alespoň asi 0,50.

Tato chemicky ztužená celulozová vlákna mají jisté vlastnosti, které je činí obzvláště vhodnými v jistých absorpčních součástech podle tohoto vynálezu, ve vztahu k neztuženým vláknům. Navíc k tomu, že jsou hydrofilní, tato ztužená vlákna mají unikátní kombinace tuhosti a objemové pružnosti. Obzvláště pružnost těchto ztužených vláken umožňuje určité absorpční součásti aby si lépe udržovala svou kapilární strukturu v přítomnosti jak fluida, tak sil stlačení, kterým normálně při nošení čelí a jsou takto více odolné vůči svému zhroucení.

Syntetická či termoplastická vlákna mohou být vyráběna z jakéhokoli termoplastického polymeru, jenž může být taven při teplotách, které nebudou extenzivně poškozovat, daná vlákna. Přednostně bude tavný bod tohoto termoplastického materiálu menší než asi 190°C, a přednostně mezi asi 75°C a asi 175°C. V každém případě by tavný bod tohoto teromplastického materiálu neměl být nižší než jsou teploty, při nichž budou tepelně spojované absorpční struktury, při použití v absorpčních výrobcích, přibližně skladovány, čímž tavný bod nebude typicky nižší než asi 5O'^JC.

Termoplastické materiály, a obzvláště termoplastická vlákna, mohou být vyráběny z rozmanitosti termoplastických polymerů, obsahujících polyolefiny jako polyethylen (např. PULPEX¹’') a polypropylen, polyestery, kopolyestery, polyvinylacetát, polyamidy, kopolyamidy, polyurethany, polystyreny a kopolymery jakéhokoli z předcházejících jako vinylchlorid/vinylacetát a podobně. V závislosti na žádoucích charakteristikách pro výslednou tepelně spojovanou absorpční součást, vhodné termoplastické materiály obsahují hydrofobní vlákna, jež byla učiněna hydrofilními, jako jsou aktivním povrchovým činidlem ošetřená, či kysličníkem křemičitým ošetřená, termoplastická vlákna odvozená od,

··· například, polyolefinu jako polyethylen či polypropylen, polyakrylových pryskyřic, polyamidů, polyurethanů, polystyrenů a podobné. Povrch hydrofobních termoplastických vláken může být učiněn hydrofilním prostřednictvím ošetření aktivním povrchovým činidlem jako je nejontové a aniontové činidlo, například, postříkáním vlákna povrchovým činidlem, jeho ponořením do tohoto činidla ane.bo obsažením tohoto činidla jako součásti polymerové taveniny při výrobě termoplastického vlákna. Na základě tavení a resolidifikace bude mít povrchové činidlo tendenci zůstávat na površích termoplastického vlákna. Vhodná povrchová činidla obsahují nejontové prostředky jako je Brij^f\ vyráběný firmou IC1 Americas, lne. of Wilmington, Delaware, USA, a různá aktivní povrchová činidla prodávaná pod obchodní známkou Pegosperse'·' firmou Glyco Chemical, lne. of Greenwich, Connecticut, USA. Vedle nejontových povrchových činidel mohou být rovněž použita aniontová povrchová činidla. Tato povrchová činidla mohou být aplikována na termoplastická vlákna v množstvích, například, od asi 0,2 do asi 1 gramu na čtvereční centimetr termoplastického vlákna.

Vhodná termoplastická vlákna mohou být vyráběna z jednoho polymeru (monokomponentní vlákna) anebo mohou být vyráběna z více než pouze jednoho polymeru (například, bikomponentní vlákna). Tak jak se zde používá pojem bikomponentní vlákna¹¹, tento se týká termoplastických vláken, jež obsahují jádrové vlákno vyrobené z jednoho polymeru, jež je zapouzdřeno uvnitř termoplastického pláště či obalu vyrobeného z odlišného polymeru. Polymer zahrnující plášť se často taví za různé, typicky nižší teploty než polymer zahrnující jádro. Jako výsledek tato bikomponentní vlákna poskytují tepelné spojování v důsledku tavení polymeru pláště, zatímco sí podržují charakteristiky žádoucí pevnosti polymeru jádra.

Vhodná bikomponentní vlákna pro použití v tomto vynálezu mohou obsahovat vlákna s pláštěm/jádrem majícími

- 21 následující polymerové kombinace: polyethylen/polypropylen, polyethylvinylacetát/polypropylen, polyethylen/polyester, polypropylen/polyester, kopolyester/polyester, a podobně.

Obzvláště vhodná bikomponentní termoplastická vlákna pro použití zde jsou ta, která mají polypropylenové anebo polyesterové jádro, a při nižší teplotě se tavící kopolyester, polyethylvinylacetát či polyethylenový plášť (například bikomponentní vlákna DANAKLON^, CELBOND^R anebo

CHISSO”¹). Tato bikomponentní vlákna mohou být koncentrická či excentrická. Jak se zde používá pojem koncentrický či excentrický, tyto se týkají toho, zda má plášť tloušťku, jež je stejnoměrná či nestejnoměrná, skrze příčnou průřezovou plochu daného bikomponentního vlákna. Excentrická bikomponentní vlákna mohou být žádoucími při poskytování větší pevnosti v tlaku při menší tloušťce vlákna. Vhodná bikomponentní vlákna pro použití zde mohou být také nezkadeřená (t.j.

ohlá).

Bikomponentní vlákna mohou být kadeřena typickým textilním způsobem jako je například způsob tvarování pěchováním či vodorovným kadeřením ozubením k dosažení převážně dvojrozměrného, či plochého zkadeření.

V případě termoplastických vláken se jejich délka může měnit v závislosti na konkrétním bodě tavení a jiných vlastnostech, žádoucích pro tato vlákna. Tato termoplastická vlákna mají délku od asi 0,3 do asi 7,5 cm, přednostně od asi 0,4 do asi 3.0 cm délky. Příslušné vlastnosti, včetně bodu tavení těchto termoplastických vláken, mohou být rovněž upraveny změněním průměru (tloušťky) těchto vláken. Průměr těchto termoplastických vláken je typicky definován v pojmech buď denieru (váhové jednotky, gramů na 9 000 metrů) nebo decitexu (gramů na 10 000 metrů). Vhodná termoplastická vlákna mohou mít decitex v rozmezí od asi

1,0 do asi 20, přednostně od asi 1,4 do asi 10.

- 22 Α·

Vláknité struktury

Řečené vláknité materiály mohou být používány v individualizované podobě, když se vyrábí absorpční výrobek a na výrobní lince je formována vzduchem ložená struktura. Vlákna mohou být též použita jako předformovaná struktura (pás) či tkanivo. Tyto struktury jsou pak dodávány do výroby daného výrobku v podstatě v nekonečné anebo velmi dlouhé podobě (například na válci, cívce) a pak budou řezány do příslušné velikosti. Toto může být prováděno na každém takovém materiálu jednotlivě, předtím než jsou spojeny s jinými materiály ke zformování absorpčního jádra, či když je řezáno samotné jádro a řečené materiály jsou s jádrem koextenzivní.

Existuje široká rozmanitost výroby takovýchto struktur či tkaniv a tyto postupy jsou v dané technice dobře známy.

Typy vláken

S ohledem na vlákna používaná k výrobě takových struktur zde v zásadě není téměř omezení, ačkoli postupy formování a spojování jisté specifické struktury by nemusely být zcela kompatibilní s určitými materiály či typy vláken.

Formování struktury (pásu)

Když se díváme na individualizovaná vlákna jako na výchozí materiál pro výrobu určité struktury, tyto mohou být pokládány v nějakém fluidním mediu - jestliže je plynné (vzduch), tyto struktury se obecně nazývají jako za sucha ložené, jestliže je tekutinou, tyto struktury se obecně nazývají jako za mokra ložené. Pokládání za mokra se široce využívá k výrobě papírových tkaniv se širokými rozpětími vlastností. Tento pojem se nejběžněji používá u celulozových materiálů, avšak mohla by být rovněž obsažena syntetická vlákna.

Pokládání za sucha se široce používá pro netkané • · · · · · · · φ * · • * · · · ·* · φφφ * * · · · · · ·· * · * * * · · · ··« ··· ··· · ··· φφ ·

- 2.3 materiály a k formování takových struktur mohou být často používány postupy mykání. Do této kategorie rovněž spadají běžně známá za sucha pokládaná tkaniva.

Roztavený polymer může být vytlačován do vláken, jež pak mohou být přímo formována do nějaké struktury (t.j., vynecháním postupu výroby jednotlivých vláken, jež se pak formují do nějaké struktury v kroku samostatného postupu). Na výsledné struktury se běžně odkazuje jako na netkané (non-wovéns) materiály typu foukané taveniny, či na netkané materiály, jež jsou značně více taženy (spunbonded).

Dále, tyto struktury móhou být rovněž formovány kombinováním jedné nebo více tvářecích technik.

Spojování struktury

Aby byla dodána jistá pevnost a vlastnosti integrity daným síťovým strukturám, tyto jsou celkově . spojovány. Nejšířeji používanými technologiemi jsou (a) chemické spojování anebo (b) termospojování tavením části této struktury. U posledně uvedené mohou být vlákna stlačena, což vede ke zřetelným spojovacím bodům, jež například u netkaných materiálů mohou pokrývat významnou část celkové plochy, hodnoty 20% nejsou neobvyklé. Anebo - obzvláště užitečné pro struktury, kde je žádoucí nízká hustota - může být použito spojování pomočí vzduchu, kde části daných polymerů (například, plášťové materiály bikomponentních vláken jsou taveny prostřednictvím ohřátého vzduchu procházejícího danou (často vzduchem loženou) strukturou.

Potom co jsou dané struktury zformovány a spojeny, tyto mohou být dále ošetřovány za účelem modifikace specifických vlastností. Tím může být - jako jeden z mnoha možných příkladů - dodatečné povrchové aktivní činidlo k učinění hydrofobních vláken více hydrofilními či naopak.

Zřejmě zde existuje velká rozmanitost kombinací typů vláken, formování struktury a jejího spojování, aby se ··

- 24 příslušné vlastnosti přizpůsobily profilu požadované specifikace. Obzvláštní zájem je o kombinované (spojené) struktury, kde vrstva na rozhraní mezi dvěma přilehlými vrstvami s různými vlastnostmi není linií (či rovinou) ostrého rozdělení, ale spíše postupnou (počínaje tenkou) přechodovou vrstvou.

Z obrovské rozmanitosti takových struktur obzvláštní zájem pro tento vynález představují.:

pro horní vrstvy:

netkané materiály mající velké póry, malou plošnou váhu (bez celkového zhoršení vlastností pevnosti) a přizpůsobitelnou hydrofilitu. Mezi jinými technikami by toho mohlo být dosaženo pomočí materiálů příkladně uvedených níže, t.j., pro příklady netkaných materiálů PP se značně taženými vlákny (spunbonded) ve spojení s permanentním povrchovým činidlem mírné hydrofility, pro použití v regionech při jímání/rozdělování;

materiály s velmi nízkou hustotou, jež - mezi mnoha jinými technikami - by mohly být získány kladením vzduchem a následným vzduchovým spojováním speciálního excentrického polypropylenového jádra a polypropylenového pláště bikomponentních vláken, velmi hydrofilní struktury jako jsou ty vyráběné z přírodních vláken, obzvláště pro struktury zásobního jádra.

Příklady dále podrobně uvedené umožní lepší porozumění dopadu několika přednostních ztvárnění.

Hýdrogel formující absorpční polymery, jež jsou užitečné v tomto vynálezu, obsahují rozmanitost v podstatě ve vodě nerozpustných, ale vodou se nabobtnávajících

Takovéto polymerové materiály jsou běžně známé jako polymerů, schopných pohlcování velkých množství tekutin.

•	«			*9	9
* 9	«	•	•	9 9	9	9
•	•	•	• · 9	« 9	9 9
•	• V	•	9	···	9	9
9	9	•	•	•		9
Φ·9	• 9		• *·	94	99

hydrokoliody či superabsorpční materiály. Tyto hydrogel formující absorpční polymery mají přednostně mnohonásobnost aniontových funkčních skupin, jako jsou kyselina sulfonová a typičtěji karboxy-skupiny. Příklady polymerů vhodných pro použití zde obsahují ty, které jsou připravovány z polymerizovatelných, nenasycených, kyselinu obsahujících monomerů.

Při přípravě hydrogel formujících absorpčních polymerů zde mohou být rovněž obsaženy některé nekyselé monomery, obvykle v menších množstvích. Tyto nekyselé monomery mohou obsahovat, například, ve vodě rozpustné či ve vodě rozptylovatelné estery kyselinu obsahujících monomerů, stejně jako monomery, které neobsahují vůbec žádnou karboxylovou anebo sulfonovou kyselinu. Příklady takových dobře známých materiálů jsou popsány, například, v patentu US 4 076 663, Masuda et al.), vydaném dne 28. února, 1978; a v patentu US 4 062 817, (Wešterman), vydaném dne 13. prosince, 1977.

Hydrogel formující absorpční polymery, které jsou zejména užitečné v tomto vynálezu, obsahují karboxyskupiny. Tyto polymery obsahují hydrolyzované roubované kopolymery akrylonitrii-škrob, částečně neutralizované roubované kopolymery akryloni trii-škrob, roubované kopolymery škrob-kyselina akrylová, částečně neutralizované roubované kopolymery škrob-kyselina akrylová, zmýdenitelnitelné kopolymery vinylacetátu-esteru kyseliny akrylové, hydrolyzovaný akrylonitril či akrylamidové kopolymery, nepatrně* síťové zesítěné polymery jakéhokoli z předcházejících kopolymerů, částečně neutralizovanou kyselinu polyakrylovou, a nepatrně síťové zesítěné polymery částečně neutralizované kyseliny polyakrylové. Tyto polymery mohou být použity bud jednotlivě nebo v podobě směsi dvou anebo více různých polymerů. Příklady těchto polymerových materiálů jsou uvedeny v patentu US 3 661 875, v patentu US 4 076 663, v patentu US 4 093 776, v patentu US 4 666 983 a v patentu US 4 734 478.

*	♦	*·			99
• ·	··	♦ ·	*	• ·
*	•	• ♦	···	• ·	··
	•	• · ·	• »	«*·	• *
•	•	♦ ·	•	9	• ·
• 4 ·	···	H		99	a·

Nejpřednostnější polymerové materiály pro použití při výrobě hydrogel formujících částic jsou částečně zesítěné polymery částečně neutralizovaných polyakrylových kyselin a deriváty škrobu těchto. Nejpřednostněji hydrogel formující částice obsahují od asi 50 do asi 95%, přednostně asi 75%, neutralizované, nepatrně zesítěné polyakrylové kyseliny (t.j. póly (sodium-akrylát/kyselina akrylová).

Jak je popsáno výše, hydrogel formující absorpční polymery jsou přednostně nepatrně síťově zesítěné. Zesítění slouží k tomu, aby učinilo určitý polymer v podstatě ve vodě nerozpustný a, částečně, určuje pohlcovací kapacitu a získatelné charakteristiky polymerového obsahu prekursorových částic a výsledných makrostruktur. Postupy pro zesíťování polymerů a zesíťovací prostředky typické sítě jsou popsány podrobněji ve zde výše odkazovaném patentu US 4 076 663 a v DE-A-4 020 780 (Dáhmen).

Přednostní hydrogel formující absorpční polymerové částice tohoto vynálezu jsou ty, které vykazují vysokou absorpční kapacitu či hodnotu kapacity odstředění čajového sáčku (testovací způsob).

Superabsorpční materiály mohou být použity v částicové podobě anebo ve vláknité podobě a mohou být též kombinovány jinými prvky ke zformování předformovaných struktur.

Široce známým příkladem takovýchto kompozitů jsou lamináty superabsorpčních materiálů, kde superabsorpční částice, jak popsáno výše, mohou být připojeny ke vhodnému podkladu, například, vhodným způsobem užití vhodného lepidla

Podkladová vrstva tohoto laminátu může být formována, například, netkanou vrstvou nebo vrstvou tkaniva jako je hedvábný papír BOUNTY, jak je prodáván firmou Procter & Gambie Company, či jako tkanivo s vysokou pevností za vlhka s plošnou vahou 22,5 g/m², jež vyrábí STREPP GmbH & Co, KG, D-5166 Kreuzau-Untermaubach, Německo, pod označením NCB. Alternativně jé tato podkladová vrstva zformována trojrozměrovou termoplastickou folií, jak je. popsána v EP-A-0 ·* «···

- 27 203 820, ΕΡ-Α-0 156 471 a EP-A-0 141 654. Jinými vhodnými materiály pro použití k formování podkladové vrstvy jsou netkané materiály s vysokou pevností za vlhka jako jsou polyolefinové netkané materiály.

Absorpční gelové materiály mohu být připojovány k podkladové vrstvě aplikováním vrstvy adheziva k podkladu, následovanému uložením daných Částic na vrstvu adheziva. Vhodným adhezivem je například teplotavné adhezivum vyráběné firmou Findley, Roosendaal, Nizozemí, pod označením H 2127. Adhezivum může být položeno jako teplotavná folie, jež je foukána při takových rychlostech vzduchu, že se folie rozděluje do otevřené sítě filamentů (vláken), jak to popisuje patent US 4 573 986. Alternativně může být položen spirálový vzor adheziva, aby se získala tekutinami prostupná Síť adhezních vláken jak to popisují patenty US 3 911 173, 4 031 854 a 4 098 632.

Je rovněž možné spojovat absorpční gelovací materiál bez použití adheziva. Částice mohou být uloženy na vlhký podklad tak, že tyto částice absorbují vlhkost na svých površích a stávají se chytlavými. Následné sušení vlhké podkladové vrstvy za aplikace tlaku vede k připojení těchto částic k tomuto podkladu.

V případě kdy jsou částice vzájemně propojeny aplikací mezičásticového zesíťovacího prostředku za účelem zformování mezičásticového zesítěného agregátu (shluku), částice absorpčního gelového materiálů mohou být připojeny k podkladu prostřednictvím mezíčásticového zesíťovacího prostředku. Toto je podrobněji popsáno v patentové přihlášce US č. 08/142258 (Hseuh).

Způsob formování vícenásobného laminátu, majícího násobnost tkahivovýčh vrstev a vrstev absorpčního gelovacího materiálu, zapouzdřeného mezi vrstvami tkaniva, je popsán v patentu US 4 578 068. V tomto sestavení jsou částice absorpčního gelovacího materiálu připojeny k vrstvám tkaniva v podstatě zcela zachycením vlákna. Způsob ukládání Částic

- 28 absorpčního gelovacího materiálu na podkladovou vrstvu byl popsán v patentu US 4 551 191 (Kock).

Jiné předformované struktury mohou obsahovat dobře známé, vzduchem ložené Či netkané, kompozity vyráběné ze superabsorpčních částic anebo vláken v kombinaci se syntetickými vlákny a volitelně celulozovými vlákny.

Struktura absorpčního jádra (specifické uspořádání materiálů)

Následující část se zabývá specifickými uspořádáními rozmanitých materiálů jádra podle principů zde již stanovených.

Nej jednodušším designem podle tohoto vynálezu by mohla být plochá, obdélníková vrstvená struktura, například kombinováním přijímacího materiálu s otvory s velkými póry na vršku vrstvy či vrstvy s menšími otvory pórů na vršku vrstvy vysoce absorpčního materiálu jako jsou superabsorpční lamináty. Pro zvýšení mechanické pevnosti mohou být přidány obalové vrstvy v podobě tkaniva (resp. hedvábného papíru) či netkaných materiálů, či zlepšení zadržování superabsorbentu (například když se používá částicový materiál), či zvýšena měkkost (například na straně dolní vrstvy). Zajisté, že takové přidané materiály nesmí dále zhoršovat vlastnosti zvládání fluida, například obalová vrstva na vršku přijímací vrstvy nesmí mít menší póry a/nebo být hydrofobnější. V protikladu k tomu, takový materiál by měl mít vlastnosti odpovídající učení tohoto vynálezu.

Takové jednoduché vrstvené struktury mohou být vyráběny z koextenzivníčh vrstev, či - pro účinné použití daných materiálů tak, že jedna nebo více vrstev jsou kratší a/nebo užší než ostatní. Například, materiál přijímacího rozdělování může být umístěn okolo bodu zatěžování (fluidem), ale mohl by být vynechán v zadní části daného výrobku. V tomto případě může být výhodně použit dobře známý

φφ ···· φφφ · · · φ • ♦ ·♦· · * ·· ♦ ♦ ♦ φ · φφφ · · • ♦ · · · · φφ φφφ ·· φφ

- 29 postup uříznutí a posunutí, k řezání v podstatě nekonečného materiálu (například dodávaného na válci) tak, že kratší záplata může být umístěna na delší vrstvu vespodu, či vice versa.

Jiná uspořádání různých zón mohou být provedena profilováním, například, na výrobní lince daného absorpčního výrobku. Toho se již široce používá pro výrobu vysoce absorpčních výrobků jak to popisuje Weisman et al. (EP 0 202 125) či Alemany et al. (EP 0 254 47.6).

V obecnějším vyjádření, regiony s odlišnými vlastnostmi by měly být uspořádány tak, že gradienty zmíněné výše (jmenovitě zmenšení velikosti póru a zvýšení hydrofility a dočasná uchovávací kapacita) jsou směrovány od povrchu daného absorpčního výrobku směrem k materiálu konečného uchovávání. V závislosti na rozdělování posledně uvedeného, přednostní design může být vrstvenou (profil Z) strukturou či strukturou se složitějšími regiony anebo zónami.

Klíčovým charakteristickým rysem tohoto vynálezu je uspořádat příslušné materiály nejefektivnějším způsobem, takže fluidum je odvodňováno od povrchu absorpčního výrobku do materiálu konečného uchovávání, bez podržení reziduální vlhkosti ve vrstvě u pokožky nositele, a k tomuto dochází nejen u první dávky (výronu fluida), ale též v následujících dávkách, a to dokud nebude zásobní kapacita tohoto výrobku vyčerpána.

Přednostní provedení (podrobněji popsáno v daných příkladech) obsahuje rysy následujícího designu (sestavení):

ve spodu horní vrstva se specifickými vlastnostmi a k ní přilepená syntetická přijímací vrstva s velkými póry,

- pak je uspořádána vrstva speciálně ošetřených celulózových vláken (jéž se v přednostním provedení vzájemně mísí s póry první vrstvy.), pak následuje zásobní jádro, vyrobené současnou technologií míchání superabsorpčních částic s buničinou

- 30 vláknitého chmýří v tvarovaném smíšeném jádru, se superabsorbentu prostou prachovou vrstvou na straně dolní vrstvy,

- nejhornější syntetická záplata má menší plochu než další ošetřená vrstva celulózy, jež je menší než je vespodu ležící zásobní jádro.

U pleny zamýšlené pro děti v rozmezí váhy od 8 do 18 kg, též nazývaném velikostí MAXI, jsou například velikosti:

	délka (směr-x)	šířka (šměr-y)
- celková plena	450mm	330mm
- absorpční jádro	450mm
- šířka ouška		230mm
- rozkrok		105mm
- záplata buničiny CS	lOOmm	250mm
- syntet. přijímací záplata	75mm	400mm

Způsoby/def inice

Obecně * »

Všechny testy jsou prováděny při teplotě asi 23°t 2°C a při relativní vlhkosti 50 i 10%.

Pokud nebude výslovně uvedeno jinak, syntetická moč používána při testovacích způsobech je všeobecně známá jako Jayčo SynUrine a je k dostání od firmy Jáyco Pharmaceutical Company of Camp Hill of Camp Hill, Pennsylvania.

Vzorec této syntetické moči je následující: 2,0 g/1 KC1; 2,0 g/1 Na^S0₄; 0,85 g/1 (NH^)Η₂Ρ0«; 0,15 g/1 (ΝΗ^)Η₂ΡΟ₄ (?, ροζη. překl.); 0,19 g/1 CaCl₂; á 0,23 g/1

MgCla. Všechny tyto chemikálie jsou reagenční třídy. Tato syntetická moč má pH v rozmezí od 6,0 do 6,4.

Testování přijímání hotového výrobku

Odkazuje na Obr. 2, absorpční struktura 10 je zatížena 75 ml dávkou syntetické moče v míře 15 ml/s za použití pumpy (Model 7520-00, dodávané firmou Cole Parmer Instruments, Chicago, USA), z výšky 5 cm nad povrchem vzorku. Cas k pohlcení moči je zaznamenáván časovým zařízením. Dávka je opakována každých 5 minut, přesně v 5-ťi minutových intervalech, dokud není výrobek dostatečně naplněn. Běžná testovací data jsou generována prostřednictvím zatížení čtyřikrát.

Vzorek testu, který obsahuje jádro a obsahuje horní vrstvu a dolní vrstvu, je uspořádán tak aby ležel plochý na pěnové plošině 11, uvnitř plexisklové krabice (z níž je znázorněna pouze základna 22). Plexisklová deska 23, mající 5 cm průměr otvoru v podstatě ve svém středu, je umístěna na vršek daného vzorku. Syntetická moč je zaváděna do vzorku válcem 14 slícovaným a přilepeným k tomuto otvoru. Elektrody 15 jsou umístěny na nejspodnějším povrchu desky, v kontaktu s povrchem absorpční struktury 10. Elektrody jsou připojeny k časovému zařízení. Na vršku jsou umístěny zátěže 16' k simulaci, například, váhy dítěte, v tomto testu se obvykle používá tlaku 50g cm² (0>7 psi).

Testovací fluidum je zaváděno do válce, jenž je typicky postaven na vršku absorpční struktury, čímž ukončuje elektrický obvod mezi danými elektrodami. Toto spouští časové zařízení. Časové zařízení je zastaveno když absorpční struktura pohltila danou dávku moče, a elektrický kontakt mezi elektrodami je přerušen.

Míra (velikost) přijímání je definována jako objem «* ···· • * · · · · • · · · * · · * • v* ··«· » • · · · · ·· ··· ·· ··

- 32 dávky absorbované (ml) na jednoťku(y) času. Míra přijímání se vypočítává pro každou dávku zaváděnou do vzorku. Obzvláštním zájmem tohoto vynálezu jsou první a poslední ze čtyřech dávek (výronů) moče.

Tento test je primárně navržen k tomu aby ohodnocoval produkty mající absorpční kapacitu asi 300 ml až 400 ml. Pokud by měly být hodnoceny výrobky se značně odlišnými kapacitami, nastavení obzvláště objemu fluida by mělo být upraveno přibližně na asi 20% teoretické kapacity a měly by být zaznamenány příslušné odchylky.

Výška hraně, v balení

V podstatě se výška hráně v balení měří změřením výšky na sebe složených absorpčních produktů jak jsou tyto baleny do kartonů či pytlů nebo vaků jak jsou dodávány na trh, á dělením výšky počtem výrobků v této hráni.

To může být měřeno bud, a nejsnadněji, vzetím jednoho z vaků a provedením tohoto měření, či simulováním tlaku naplněného vaku v nějakém vhodném zařízení (jako zařízení na měření zatížení/napnutí, jaké poskytují nástroje INSTRONu).

Tento test byl primárně vyvinut pro na dva přeložené produkty, t.j. výrobky které mají pouze jednu linii přehybu ve křížovém směru (šířky) daného výrobku v asi středové Části výrobku, takže se přední a zadní část výrobku ve vaku překrývají.' U nesložených či na tři části složených produktů (se třemi překrývajícími se vrstvami) je potřeba výsledky podle toho opravit.

Test příjímání/odkapávání

Test odkapávání zde popsaný je založen na standardních a v průmyslu široce používaném testu surovin pro airfeltovou

- 33 (vláknitého chmýří) buničinu. Tento test byl původně vyvinut k ohodnocování stupně, do něhož nějaké vlákno může přijímat, přemisťovat (rozdělovat) pryč od bodu kontaktu a podržovat zátěž syntetické moči ve vláknité struktuře. Nepatrné modifikace tohoto testu se používá k simulování více uživatelských podmínek.

V testu při jímání/odkapávání je 75 ml dávka syntetické moči (Jayco jak je definována výše) aplikována do vláknité struktury podpírané na drátěném sítu (porézním) v míře 15 ml/sec. Kapacita odkapávání (nasycená) je potom stanovena z fluida, jež je zadržováno ve vláknitém materiálu, po dané dávce (výronu) moč i.

K provedení testu je vzorek vložky 7,5 cm x 25 cm zvážen a umístěn na drátěné síto s velkými oky, umístěné na odkapávací misce či nádržce (jako ve schématu), jež je pak upevněna na váhy.

ml syntetické moči je zaváděno pumpou (stejnou pumpou jaká byla užita a popsána v testu přijímání) do středu daného vzorku v množství 15+0,25 ml/sec.

Zavěšením síta s oky na váhy je možno určit přesně množství moči zadržované daným vzorkem a moči proteklé do odkapávací misky. Toto napomáhá minimalizovat odchylky pumpy v dodávání moči. Povšimněte si, že množství dodávání pumpou je před každým během ověřeno.

Kapacita odkapávání je potom dána jako poměr:

- moči zadržované při nasycení (saturaci) v ml, a

- suché váhy daného vzorku (g).

Volitelně může být zaznamenáván čas odkapávání’¹, to jest časový rozdíl mezi začátkem zatěžování (napouštění) struktury a dobou kdy ze vzorku spadne první kápka.

Hodnocení horní vrstvy:

test opakovaného průniku tekutiny materiálem horní vrstvy

	» ·
• Φ	« ·	•
♦	• ·	« · ·
•	• · ·	«
•	• ·	•
• ··	« ·	• ·

Průnikem (prostupováním) Jé čas potřebný pro to, aby daný objem tekutiny použité na povrch pronikl materiálem horní vrstvy do vespodu ležícího absorpčního jádra. Současný test je modifikací v průmyslu široce používaného testovacího postupu (EDANA).

Test je prováděn pečlivým uříznutím vzorku horní vrstvy o rozměrech 12,5 cm x 12,5 Cm, jenž je potom umístěn na simulované jádro, vytvořené z 10 kusů standardizovaného jádro nahrazujícího filtrového papíru o rozměrech 10 cm x 10 cm, dodávaného firmou Hollingsworth & Vose, VB, typu ERT FF3.W/S.

Průniková deska (takto vyráběná firmou LENZIG AG, Rakousko), připojená k automatickému časovému zařízení, je umístěna na vzorek.

Na tentýž vzorek jsou v jednominutových intervalech aplikovány tři za sebou jdoucí dávky testovacího fluida (0,9% solného roztoku) a jsou zaznamenávány příslušné časy pronikání.

Test vlhkosti přijímacího materiálu horní vrstvy

Tento test se používá k hodnocení výkonnosti určité horní vrstvy, když je spojena nejen se standardním jádrem, ale rovněž s přijímacím materiálem.

Tři kusy jádro nahrazujícího filtrového papíru, dodávaného firmou Hollingsworth & Vose, VB, typu ERT FF3.W/S o rozměrech 30,5 cm x 14,0 cm, jsou položeny pod vrstvu přijímacího materiálu (například typu SAT, jak je zpříkladněn níže) o rozměrech 18 cm x 12 cm. Vzorek horní vrstvy je rovněž o rozměrech 18 cm x 12 cm a je na něho umístěn.

Pak je přidáváno 40 ml testovacího fluida (JAYCO) (je-li to nezbytné, upraveno o faktor napouštění filtrového papíru náhrady jádra) v množství, jež se vyhýbá přetékání fluida na stranách vzorku.

·« ··♦· ·«

- 35 Pečlivě je přidáno zatížení 6,642 kg (8 liber).

Po 15 minutách se měří zvýšení váhy horní vrstvy (po jejím předběžném zvážení v suchém stavu).

Testování vlhkosti hotové horní vrstvy

Po provedení výše popsaného testu přijímání hotového výrobku je horní vrstva pečlivě odstraněna (přednostně tak úplná, jak jen to je možné) od zbytku výrobku. Pak je tato umístěna mezi předem zvážený nabírací filtrový papír (dodávaný firmou Hollingsworth & Vose, VB, pod označením MEDIUM WHITE W/S) o rozměrech 7 cm x 10 cm, se dvěmi listy pod a 2 listy nad a je přidáno závaží 7,5 kg (na stejné ploše jako je filtrový papír).

Po 30 vteřinách co filtrový papír prakticky kvantitativně odvodňoval horní vrstvu může být provedeno měření fluida zadržovaného v horní vrstvě (vlhkost) prostřednictvím převážení filtrového papíru a určením příslušného rozdílu.

Plošné váhy jsou často odkazovány pro různé materiály. Tyto mohou být generovány prostřednictvím v podstatě dělením váhy nějakého vzorku jeho plochou. Velikost příslušné plochy, stejně jako množství kontrolovaných replik, je závislá na homogenitě daného vzorku.

Definice hydrofi 1 ity/hydrofobnosti

Hydrofilíta (odtud navlhčovatelnost či šmáčivost) je typicky definována v pojmech kontaktního úhlu a povrchového napětí obsažených fluid a pevných látek. 0 tom podrobně pojednává, například, publikace Americké chemické společnosti, s názvem Kontaktní úhel, zvlhčovatelnost a adheze,

« * • ··· v · · • ···· •v •· • · ·«· redigovaný R.F. Gouldem, (copywright 1964). V kontextu současného vynálezu mohou být materiály kategorizovány do třech skupin:

materiály, jež jsou vysoce hydrofilňí (zkratkou h+''). Tyto mají obecně úhel kontaktu menší než asi 80 stupňů. Příklady jsou vlákna na bázi celulózy, či rovněž olefinické polymery když jsou ošetřeny účinným a silným povrchovým aktivním Činidlem (alespoň když jsou vystaveny poprvé navlhčení).

materiály, jež jsou v podstatě hydrofóbní (zkratkou h-). Tyto mají obecně úhel kontaktu větší než asi 100 stupňů. Příklady jsou čisté olefiny (PE/PP) bez povrchových Činidel (ani na povrchu, ani zapracovaných v pryskyřici), materiály, jež jsou mírně hydrofilňí (zkratkou ho). Ty mají úhel kontaktu asi 90 stupňů a příklady jsou PP/PE s méně účinnými v pryskyřici zapracovanými povrchovými činidly, či jinými méně hydrofilními povrchovými činidly aplikovanými na povrch těchto olefinů.

Test kapacity odstřeďování čajového sáčku

Test kapacity odstředování čajového sáčku měří hodnoty kapacity odstředění čajového sáčku, jež jsou měřením retence (zadržování) tekutin v gelovacích materiálech (superabsorbentech) při⁴ hydrostatickém tlaku.

Příslušný superabsorpční materiál je umístěn uvnitř čajového sáčku ponořeného po dobu 20 minut v roztoku 0;9% chloridu sodného a poté odstředován po dobu 3 minut. Poměr zadržované váhy tekutiny vůči počáteční váze suchého superabsorpčního materiálu je pak absorpční kapacitou daného superabsorpčního materiálu.

Do misky či nádržky o rozměrech 24 cm x 30 cm x 5 cm jsou nality dva litry 0,9% roztoku chloridu sodného v • ·♦·

- 37 destilované vodě. Výška naplnění tekutinou by měla být asi 3 cm.

Váček čajového sáčku má rozměry 6,5 cm x 6,5 cm a je k dostání od firmy Teekane v Důsseldorfu, Německo. Sáček je tepelně uťěsnitelný pomocí těsnícího zařízení standardního kuchyňského plastického pytle (například, VACUPACK2 PLUS od firmy Krups, Německo).

Čajový sáček je otevřen jeho částečným pečlivým rozříznutím a pak je zvážen. Vzorek 0,200g + 0,005g superabsorpčního materiálu je umístěn do sáčku. Sáček je potom uzavřen tepelným uzavřením. Toto se nazývá sáčkem vzorku.

Jeden prázdný sáček je uzavřen a použit jako prázdný.

Každý sáček je pak držen horizontálně a sáček vzorku je setřesen tak, aby měl v sobě stejnoměrně rozdělen superabsorpční materiál. Sáček vzorku a prázdný sáček jsou pak položeny na povrch slaného roztoku a ponořeny po asi 5 vteřin použitím špachtle, k umožnění úplného zvlhčení (sáčky se budou vznášet na povrchu slaného roztoku, ale jsou pak zcela mokré), minutách času

Ihned je nasávání spuštěno jsou sáček časové zařízení. Po 20 vzorku a odstraněny ze

Bauknecht WS130, Bosch slaného roztoku a umístěny prázdný sáček v odstředivce

772

NZKO96 anebo v ekvivalentní odstředivce (průměr 230 mm) tak, že každý sáček při líná odstředivky je košíku. Víčko k vnější stěně odstředivého uzavřeno, odstředivka spuštěna a rychlost rychle zvyšována na 1400 ot/min; Jakmile je Chod odstředivky stabilizován na

1400 ot/mín., je zapnuto časové zařízení. Po 3 minutách je odstředivka zastavena.

Sáček vzorku a prázdný sáček jsou vyjmuty a odděleně zváženy.

Kapacita odstředování čajového sáčku (TCC) pro vzorek superabsorpčního, hydrogel vytvářejícího materiálu je vypo čítán následujícně:

- 38 TCC = [(váha sáčku vzorku po odstřelování) - (váha prázdného sáčku po odstřelování) - (váha suchého superabsorpčního hydrogel formujícího materiálu)] + (váha suchého superabsorpčního materiálu).

Příklady

Popisy materiálů, zkratky a původ:

Před konkrétním sestavením příkladů, stejné jako podrobným popisem jejich specifických účinků a výhod, budou v následujícím popsány materiály použité pro přípravu těchto vzorků:

Materiály horní vrstvy

Materiál referenční horní vrstvy se týká a je dodáván firmou AMOCO GmbH pod obchodním názvem netkaného materiálu P-10.

Je to tradiční tepelně spojovaná mykaná struktura asi až 22 g/m², vyráběná z vláken PP s asi 2,8 dTex a snadno odstranitelného povrchového aktivního činidla (t.j., při prvním zatížením fluidem jsou velmi opakovaném navlhčování jsou v podstatě je podkladový polymer).

hydrofilní, ale při tak hydrofobní jako

Hydrofobní materiály horní vrstvy se týkají a byly použity od firmy FIBERWEB France Ξ.Α., pod označením HOLMESTRA. Jsou vyrobeny z vláken PP použitím technologie výroby netkaného materiálu s velkým tažením vláken (spun bonded) a nejsou ošetřeny povrchovými aktivními činidly (tudíž jsou v podstatě hydrofobní jako PP). Bylo testováno několik hrubostí vláken (9, 4.5, a 2.8 dTex, v tomto pořadí) a plošných vah (19 a 18 g/m²).

Materiály s vyrovnanou hydrofilitou se týkají a byly použity jak jsou dodávány firmou CGROVIN GmbH, Německo, pod

• · to · to · to • toto • to obchodním jménem COROSOFT.

Jsóu vyráběny z vláken PP použitím technologie výroby netkaného materiálu s velkým tažením vláken (spunbonded). Jsou ošetřeny aktivním povrchovým činidlem s označením HPN, které je méně hydrofilní než je to používané pro referenční materiály od FIBERWEB France, a výsledkem je úhel zvlhčování asi 90 stupňů. Tato povrchová činidla jsou rovněž pevněji vázána k povrchu vláken ve struktuře, takže je hydrofilita udržována po několik za sebou následujících zatížení (dávek).

Bylo testováno několik hrubostí vláken (9, 4.5, a 2.8 dTex, v tomto pořadí) a plošných vah (19 a 18 g/m², v tomto pořadí).

Děrované foliové kompozity se týkají a byly testovány jak jsou dodávány firmou PANTEX S.A., Itálie.

Jsou to laminátové kompozity, skládající se z vrstvy folie PE asi 20 jim, mezi dvěmi vrstvami tradiční netkané spojované (spunbonded) struktury s asi 14 g/m², vyrobené z vláken PP. Tyto struktury jsou v podstatě stejně hyďrofobní jako PP. Otvory jsou v podstatě obdélníkové otvory vyrážené zahřátým vytlačovacím vzorovacím válcem skrze všechny tři vrstvy a pokrývají přibližně 16% celkového povrchu (anebo mají takové procento otevřené plochy). Byly testovány dva vzory s 52 otvory na cm², respektive 38 na cm² (jež jsou následně větší velikosti).

Spojování je dosahováno postupem děrování, kde okolo daných otvorů dochází k určitému tavení vláken.

Tento materiál je rovněž uveden podrobněji v EP 0 207 904, přiděleném Palumbovi.

Materiály při jímání/rozdělování

Chemicky ošetřený, ztužený celulozový materiál (CS) je dodán firmou Weyerhaeuser Co., US, pod obchodním označením

v	9	··			a
* *		•	•		• a	*	•
*	•	•	*	·«·	* *		• v
*		> ·		9	• ·♦·	•	•
•		9	•			•
• •a	• · ·		9 ·	»··	a·		• a

CMC.

Vzduchem ložený, vzduchem spojovaný netkaný materiál (SAT) byl použit jak je vyráběn žadatelem na lince vzduchového pokládání a vzduchového spojování, užitím excentrických bikomponentních vláken s pláštěm PE/jádrem PP s permanentním hydrofilizérem zapracovaným do pryskyřice PE produkované firmou DANAKLON, Dánsko, pod označením ESEWA.

Byly vyráběny struktury použitím dvou různých hrubostí vláken (3,3 a 6,7 dTex), respektive plošnou vahou (60 a 90 g/m²).

Příslušná struktura je uvedena podrobněji v patentu WO 94/28838, vydaném Palumbovi, použitá vlákna v EP 0 340 763, vydaném Hansenovi.

Vysoce lehčený, chemicky spojovaný materiál (FT) byl dodán firmou FIBERTECH, North Americe, pod označením typu 6852. Je to chemicky spojovaná vláknitá struktura PET mající plošnou váhu 42 g/m².

Vysoce lehčený, vzduchem spojovaný materiál (LT) byl dodán firmou LIBELTEX, Belgie, pod označením Dry-web 50H, vyrobený ze směsi vláken PET.

Tradiční celulozový materiál vlákenného chmýří byl dodán firmou Weyérhaeuser Co., US, pod obchodním označením Flint River. Superabsorpčhí materiál byl dodán firmou Stockhausen GmbH, Německo, pod obchodním jménem FAVOR SXM, použitím typů ÍOO a Τ53Ί8.

* ¹ 1

Příprava, testování a výsledky vzorků

Hlavním úsilím posledního vývoje jednorázových výrobků bylo udržet či dále zdokonalit přijímání, navzdory posunu ke stále tenčím a tenčím produktům, jež mají celkově menší volný prostor k nabírání uvolňovaných tělových fluid.

Tabulka 1 porovnává prodávaný referenční výrobek PAMPERS BABY DRY PLUS, vyráběný a prodávaný firmou Proctěr

• 4

ΦΦΦ 44

Φ · Φ & Gambie Co., například v Německu jako Vzorek 1.1 se dvěmi tenčími alternativami, jež se odlišují od odkazu 1.1 pouze v rysech, jež jsou uvedeny v dané tabulce, t.j. designu jádra a těsnějším balení (majícím za následek menší výšku hraně na sebe uložených výrobků). Obě používají významně méně (-25%) tradičního airfeltu (vláknitého chmýří) a kompenzují ztrátu absorpční kapacity prostřednictvím zvýšení obsahu superabsorpčního materiálu optimalizovaného s o 10% redukovanou kapacitou odstředění čajového sáčku.

Příklad 1.2 používá stejného přijímání/rozdělování jaké je použito v Příkladě 1.1, jmenovitě 5 g chemicky ošetřené a ztužené celulózy (CS).

Příklad 1.3 nahrazuje tuto vrstvu při jímání/rozdělování prostřednictvím 1,8 g syntetického materiálu typu SAT (6.7 dTex, 90 g/m²).

Všechny tři vzorky byly ohodnocovány pokud jde o výšku hráně na sebe složených produktů, výkonnost přijímání dokončeného výrobku, a subjektivně hodnocený pocit vlhka. V podstatě příklady 1.2 a 1.3 dosahují značně nižší výšky hráně (t.j. tenčí výrobek). Zatímco Příklad 1.2 odpovídá referenčnímu příkladu 1.1 jak v přijímání, tak v pocitu vlhkosti. Příklad 1.3 překonává výkonem druhé dva příklady v přijímání, ale činí kompromis pokud jde o pocit vlhkosti.

Za účelem dalšího ohodnocení tohoto testu byla vyrobena sada odlišných výrobků (Tabulka 2). Referencí 2.1 byl v podstatě stejný produkt jako reference 1.1, avšak v tomto testu více zhuštěný, aby měl rovněž stejnou výšku hráně jako druhé vzorky, v tomto porovnání asi 8,2 mm. Stává se zřejmým, že odkaz 2.1 ztrácí tímto stlačením výkonnost v přijímání.

tJdaje této tabulky jasně prokazují, že prostřednictvím vhodné volby horní vrstvy a materiálu přijímání/rozdělování, přijímání může být zvýšeno bez negativních dopadů na vlhkost horní vrstvy.

Za tím účelem aby bylo možno odlišovat vhodné suroviny

9

9 99 « «4 · • · »♦ • · · ·9 9 9 · • * · * 4 ·«· ·4· 4*4 «4 ** ·♦ ♦ ♦

- 42 v nepřítomnosti dopadů ve spodu ležících zásobních jader, byl proveden test materiálu přijímání horní vrstvy syntetické moči (Tabulka 3). Stává se zřejmým, že materiály s dobrou výkonnosti ve výše uvedeném testu vykazují v průměru ne více ňež asi 0,25 g fluida zadržovaného v horní vrstvě, když jsou umístěny na vršek vhodného materiálu přijímání/rozdělování syntetického fluida.

Rovněž se stává zřejmým, že rovnováha hydrofility/ hydrofóbnosti je důležitým faktorem v této povrchové vlhkosti. Avšak, dobré výsledky povrchové vlhkosti kompletně hydrofobních materiálů (příklady 3.6 až 3.8) jsou vyvažovány zřejmými negativy, jež tyto materiály mají při přijímání, jak je to prokázáno v testu pronikání (Tabulka 4).

Ačkoli tyto testy dovolily hodnotit horní vrstvy jako materiál pokud jde o jejich vhodnost pro tento vynález. Tabulka 5 provádí shrnutí údajů, které umožňuje vybrat si materiály přijímání/rozdělování podle tohoto vynálezu, znázorňujíce odkapávací kapacity rozmanitých materiálů a jejich kombinací.

Za prvé, když se umístí materiál CS na vršek různých syntetických materiálů, odkapávací schopnosti jsou v rozmezí Současného vynálezu, nicméně jsou nižšími než je součet jednotlivých materiálů (t.j., design funguje jak je to požadováno, nicméně nevyužívá plně přednosti těchto výhod).

Avšak když se provede obrácení umístění těchto materiálů, to jest, když se materiál CS umístí pod různé syntetické materiály, jsou tato negativa vyloučena á je zde možno dosáhnout i vzájemně kombinovaných, spolupůsobících (synergistických) účinků. V těchto případech máme obzvláště přednostní provedení materiálu při j ímání/rozdělování současného vynálezu.

Claims (23)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Jednorázový absorpční výrobek, zahrnující:

dolní vrstvu, horní vrstvu, oblast přijímání/rozdělování fluida, a alespoň jednu zásobní oblast fluida;

tento výrobek má celkovou výkonnost přijímání výrobku větší než 3,75 ml/sek při první dávce (výronu) fluida a více než 0,5 ml/sek při čtvrté dávce, a celkovou na sebe složenou výšku hráně menší než 9,9 mm na vložku, vyznačující se t í m, že horní vrstva dovoluje zadržet ne více než 0,25 g fluida, jak měřeno v testu zvlhčování přijímacího materiálu horní vrstvy, a že region přijímání/rozdělování fluida má odkapávací kapacitu alespoň 5,0 gramů fluida na gram materiálu.

2. Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 1, dále se v yznačující tím, že horní vrstva obsahuje netkaný materiál.

3. Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 2, dále še v yznačující tím, že tento netkaný materiál má v podstatě stejnoměrnou hustotu a poréžnost.

4. Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 2, dále se v yznačuj«ící tím, že netkaný materiál má nestejnoměrnou hustotu a poréžnost.

5. Jednorázový absorpční výrobek podle nároků 1 až 4, dále se vyznačující tím, že horní vrstva obsahuje děrovanou folii.

6. Jednorázový absorpční výrobek podle nároků 1 až 5, dále se vyznačující tím, že horní vrstva obsahuje vlákna

- 44 se střední hydrofilitou tím, že mají kontaktní uhel v rozpětí 85? < theta < 100°.

7. Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 6, dále se v yznačujíeí t í m, že vlákna horní vrstvy udržují i při opakovaných dávkách fluida hydrofilitu v rozpětí 85° < theta < 100°.

8. Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 1 až 7, dále se vyznačující tím, že horní vrstva má plošnou váhu menší než 15 g/nv².

9. Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 1 až 8, dále se vyznačující tím, že má pouze jeden region pro přijímání/rozdělováni fluida.

10. Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 9, dále se v yznačující tím, že region přijímání/rozdělování má v podstatě stejnoměrné složení, hustotu á poréznost.

11. Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 9, dále se vyznačující tím, že region přijímání/rozdělování je strukturou či kompozitní strukturou mající gradient hydrofility a/nebo poréznosti.

12. Jednorázový absorpční výrobek podle nároku Γ až 8, dále se vyznačující tím, že region přijímání/rozdělování zahrnuje několik subregionú.

13. Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 12, dále se v yznačující tím, že region přijímání/rozdělování zahrnuje jeden nebo více regionů v podstatě uspořádaných ve vrstveném uspořádání.

14.

15.

¹⁶ ·

17.

18.

19.

20.

Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 1 až 13, dále se vyznačující tím, že region přijímání/růzdělování si udržuje svou hydrofilitu i po opakovaných výronech fluida.

Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 1 až 14, dále se vyznačující t í m, Že region přijímání/rozdělování má gradient poréznosti se zmenšující se velikostí pórů směrem k zásobnímu jádru.

Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 1 až 15, dále se vyznačující t í m. Že regioii při jímání/rozdělování má gradient hydrofility se zvětšující se hydrófiiitou směrem k zásobnímu jádru.

Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 1 až 16, dále se vyznačující tím,, že region přijímání/rozdělování má odkapávací kapacitu alespoň 7,0 gramů fluida na gram materiálu.

Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 1 až 17, dále se vyznačující tím, že region při jímání/rozdělování zahrnuje kompozit syntetického vláknitého materiálu, umístěný na na celulóze založeném vláknitém materiálu.

Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 1 až 18, dále se vyznačující tí m, že uspořádání řečených regionů je v podstatě ve vrstveném vztahu.

Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 1 až 19, dále se vyznačující tím, že přemisťování fluida mezi přilehlými regiony je zvyšováno umístěním alespoň jedné tenké, smíšené vrstvy mezi tyto dva regiony.

Jednorázový absorpční výrobek podle nároku 20, v iiěmž se řečená smíšená vrstva získává vzduchovým položením jednoho vláknitého materiálu na ještě jeden porézní materiál.

21.

22. Jednorázový absorpční výrobek podle nároků 1 až 21, dále zahrnující dolní vrstvu a jiné mechanické prvky napomáhající použití tohoto výrobku jako jednorázového, hygienického výrobku.

23. Jednorázový absorpční výrobek podle nároků 1 až 22, tímto