CZ281567B6

CZ281567B6 - Spojená kompozitní struktura absorbující kapalinu a způsob její výroby

Info

Publication number: CZ281567B6
Application number: CS922238A
Authority: CZ
Inventors: Gaetan Chauvette; Patricia Ramacieri
Original assignee: Johnson & Johnson Inc.
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1992-07-17
Publication date: 1996-11-13
Also published as: ZA925387B; NZ242994A; JPH07508661A; EP0529296A3; IE922345A1; KR930001880A; AU659201B2; EP0595927A1; CA2113722A1; CA2113722C; DE69215226D1; NO302096B1; HU9202350D0; DE69215226T2; PL295327A1; ZW11592A1; AU654862B2; PL169849B1; GR1002285B; JPH05237176A

Abstract

Spojená kompozitní struktura absorbující kapalinu obsahuje transportní vrstvu z hydrofilních vláken, která přiléhá k zásobníkové vrstvě ze stlačeného rašeliníkového materiálu. Zásobníková vrstva má vyšší hustotu než transportní vrstva a mezi oběma vrstvami je vytvořeno difuzní rozhraní vytvářející sdílenou trojrozměrnou hraniční zónu obsahující rašeliníkový materiál promíchaný s hydrofilními vlákny. Tato struktura se vyrábí tak, že se na vrstvu rašeliníkového materiálu nanese vrstva hydrofilních vláken a na rozhraní mezi vrstvami se odstraní voda, za vzniku vodíkových vazeb mezi hydrofilními vlákny a rašeliníkovým materiálem a současného spojení vrstev v těsném vztahu umožňujícím průchod kapalin.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká výroby struktur absorbujících tělesné exudáty. Konkrétněji se vynález týká spojené kompozitní struktury absorbující kapalinu, která obsahuje rašelinikovou látku. Těchto struktur je možno používat v hygienických vložkách, plenkách, podložkách pro osoby trpící inkontinencí, plenkových kalhotkách pro dospělé, obvazových materiálech na rány a podobně. Spojená kompozitní absorbentová struktura vykazuje neobyčejnou absorpční a retenční schopnost, poměrně krátkou dobu penetrace kapalinou a je poměrné dlouho skladovatelná. Vynález se také týká způsobu výroby spojené kompozitní struktury absorbující kapalinu.

Dosavadní stav techniky

Tradiční hygienické vložky pro střední až silné menstruační krvácení byly poměrně tlusté a objemné a obsahovaly absorbentové jádro vyrobené z načechraných hydrofilních materiálů, jako je dřevní buničina, viskózové hedvábí nebo bavlna. Takové absorpční materiály jsou atraktivní, protože se poměrně snadno vyrábějí s nízkými náklady a, alespoň teoreticky, vykazují vysokou absorpční kapacitu. Nicméně je známo, že tato kategorie absorpčních výrobků pro jedno použití má různé nedostatky způsobující, že se při jejich praktickém použití ne dosáhne požadované ochrany před únikem krve a znečištěním. Až dosud používané vláknité materiály mají zejména špatné vlastnosti, pokud se týče distribuce kapaliny a nejsou schopny dispergovat kapalinu v celém objemu absorbentu, který je k dispozici. V důsledku toho, má absorbovaná kapalina sklon k tomu být lokalizována do určité oblasti jádra absorbentu, kde dojde k nasycení a kolapsu. Tento jev má často za následek únik kapaliny.

Další důležitou nevýhodou hygienických vložek s tlustým absorbentovým jádrem je jejich neschopnost dobře se přizpůsobit tvaru lidského těla a tento tvar kopírovat. V nej lepším případě proto vzniká kontaktní povrch mezi stranou hygienické vložky, která je propustná pro kapalinu a povrchem těla nositelky pouze v určitých intervalech, což má za následek špatné utěsnění v ploše a zvýšení pravděpodobnosti úniku kapaliny přes okraje hygienické vložky a znečištění oděvu nositelky.

Za účelem odstranění shora uvedených problémů byla vyvinuta řada tenčích a ohebnějších hygienických vložek, které lépe padnou, jsou pohodlnější a diskrétnější, za současného zachování dostatečné absorpční schopnosti pro zajištěni účinné menstruační ochrany. Absorbentová jádra používaná v tenkých hygienických vložkách obsahují stlačený materiál z rašeliníku, který obsahuje velký podíl extrémně malých pórů a kapilár, což mu zajišťuje schopnost absorbovat značné množství kapaliny. Rašeliníkový materiál při absorbci kapaliny botná, toto botnání však nezpůsobuje pokles schopnosti absorbovat další kapalinu. Botnání naopak přispívá ke schopnosti absorbentového jádra v podstatě zachovat strukturní celistvost absorbentové struktury při použití. Rašeliníkový materiál má také jedinečnou schopnost vysušit sousední

-1CZ 281567 B6 materiály tím, že knotovým účinkem z nich odvádí po dlouhou dobu kapalinu pryč, takže v podstatě všechna kapalina je odvedena a shromážděna v rašeliníkovém jádře.

Rašeliníkový materiál má sice určité vysoce žádoucí vlastnosti, pokud se týče absorpce kapaliny, ale má poměrné pomalou rychlost penetrace kapalinou. Tato nevýhoda nabývá obzvláštního významu v těch aplikacích, kde je rychlost uvolňování kapaliny vysoká. Jako příklad rychlého výronu tělesné kapaliny, který může zvládnout pouze absorbentová struktura s ultrakrátkou dobou penetrace, je možno uvést urinární inkontinenci.

Aby se rašeliníková absorbentová vrstva přizpůsobila pro takové aplikace, obvykle se opatřuje vysoce propustnou, vláknitou transportní vrstvou pro kapalinu, jejímž úkolem je kapalinu rychle zachytit a odvést do rašeliníkové vrstvy. Kapalina vypuštěná na takovou kompozitní absorbentovou strukturu okamžitě vstoupí do transportní vrstvy, protože tato vrstva je tvořena vysoce porézní síťovinou. Z transportní vrstvy migruje kapalina kapilárním účinkem do rašeliníkové vrstvy působením knotového efektu, k němuž dochází v důsledku podstatného rozdílu mezi knotovými vlastnostmi obou materiálů. Migrace kapaliny je dobře regulována a dochází k ní takovou rychlostí, jakou rašeliníkový materiál kapalinu přijímá. Schopnost transportní vrstvy napomáhat rašeliníkové vrstvě přijímat kapalinu je však nicméně omezena. V některých situacích, například při urinární inkontinenci, kdy je výron kapaliny intenzivní, je regulovaný migrační proces mezi transportní vrstvou a rašeliníkovou vrstvou narušen, protože kapalná hmota uvolněná na absorbentovou strukturu pronikne transportní vrstvou a začne se shromažďovat jako souvislá hmota na rašeliníkové vrstvě. Přitom může dojít k úniku kapaliny.

Nedostatkem rašeliníkového materiálu je také ztráta hydrofilních vlastností způsobená stárnutím. Čerstvě vyrobený list rašeliníkového materiálu je vysoce hydrofilní. V průběhu času však rašeliníkový materiál postupné ztrácí svou afinitu k absorbované vodě a na jeho povrchu vzniká hydrofobní bariéra. V důsledku toho mají současné absorbentové produkty vyrobené za použití rašeliníkového materiálu dobu skladovatelnosti kratší, než je optimální. Jestliže se takových výrobků nepoužívá v průběhu jejich záruční doby, můžou se stát zčásti nebo úplné neúčinné a jako absorbenty při plánovaném použití selhávají.

Úkolem tohoto vynálezu je vyvinout strukturu absorbující kapalinu, která obsahuje rašeliníkový materiál a způsob její výroby tak, aby při použití v absorpčních výrobcích pro jedno použití, jako jsou hygienické vložky, plenky, plenkové kalhotky pro dospělé, podložky pro osoby trpící inkontinenci obvazové materiály na rány a podobné, vykazovala výhodně zkrácenou dobu penetrace kapaliny a dlouhodobě si zachovávala výborné absorpční vlastnosti pro kapalinu.

Dalším úkolem vynálezu je vyvinout způsob zkracování doby penetrace kapaliny do absorpční vrstvy z rašeliníkového materiálu a zároveň způsob snižování degradace absorpčních vlastností pro kapalinu, k nimž u rašeliníkového materiálu dochází v důsledku stárnutí.

-2CZ 281567 B6

Podstata vynálezu

Podle vynálezu se nyní podařilo dosáhnout splnění shora uvedených úkolů a vyvinout tenkou absorpční strukturu pro kapaliny zahrnující rašelinikový materiál s vysokou absorpční schopností a s dobrými knotovými vlastnostmi, při zlepšené době penetrace kapaliny a prodloužené skladovatelnosti.

Předmětem vynálezu je spojená kompozitní struktura absorbující kapalinu obsahující transportní vrstvu v podstatě z hydrofilních vláken a zásobníkovou vrstvu z rašeliníkového materiálu, jejíž podstata spočívá v tom, že zásobníková vrstva má vyšší hustotu než transportní vrstva, přičemž transportní vrstva je spojena se zásobníkovou vrstvou difusním rozhraním vytvářejícím sdílenou trojrozměrnou hraniční zónu obsahující rašelinikový materiál promíchaný s hydrofilními vlákny.

Vysoce žádoucím znakem takové absorbentové struktury je difuzní rozhraní mezi transportní a zásobníkovou vrstvou, představované trojrozměrnou zónou, v níž hydrofilni vlákna pronikají pod povrch rašeliníkového materiálu. Tím vzniká pevné spojení obou vrstev, které zabraňuje jejich oddělení při použití. Kromě toho, difúzni rozhraní vytváří přechodovou oblast mezi různými médii absorbujícími kapalinu, což přispívá ke zkrácení doby penetrace do zásobníkové vrstvy tím, že pro kapalinu vzniká dráha s menším odporem ve srovnání s laminovanou absorbentovou strukturou s ostrým a náhlým přechodem mezi vrstvami.

V přednostním provedení jsou hydrofilni vlákna a rašeliníkový materiál spojeny v trojrozměrné hraniční zóně působením vodíkových vazeb. Protkaná povaha této trojrozměrné hraniční zóny zajišťuje mechanické propletení vláken, což zvyšuje pevnost vazby mezi oběma vrstvami.

Absorbentová struktura podle tohoto vynálezu je s výhodou schopna si dlouhodobé zachovávat své výborné absorpční vlastnosti pro kapalinu. Za použití vláknitého materiálu pro transportní vrstvu, který je schopen si zachovat po dlouhou dobu silnou afinitu k vodě, jako například buničiny, se zabrání vzniku nebo vývinu nežádoucí vodoodpuzující bariéry na povrchu zásobníkové vrstvy v důsledku stárnutí, protože povrch zásobníkové vrstvy je proniknut hydrofilními vlákny, která otevírají jeho strukturu a nutí kapalinu vstoupit do rašeliníkového materiálu obsaženého v zásobníkové vrstvě.

Absorpční výrobky pro jedno použití podle vynálezu mají neobvykle vysokou absorpční schopnost, poměrně krátkou dobu penetrace kapaliny při zachycování výronu kapaliny na stykové ploše a kromě toho mají zlepšenou a poměrné dlouhou skladovatelnost.

Předmětem vynálezu je také způsob zvyšování absorpčních vlastnosti pro kapalinu vrstvy rašeliníkového materiálu, který se vyznačuje tím, že se

- na vrstvu rašeliníkového materiálu nanese vrstva hydrofilního vláknitého materiálu, která má nižší hustotu než je hustota vrstvy rašeliníkového materiálu, a

-3CZ 281567 B6

- mezi těmito vrstvami se vytvoří trojrozměrná hraniční zóna obsahující rašeliníkový materiál promíchaný s hydrofilními vlákny, přičemž tato hraniční zóna zajišťuje mezi vrstvami těsný vztah a propustnost pro kapalinu.

Předmětem vynálezu je dále také způsob výroby spojené kompozitní struktury absorbující kapalinu, který se vyznačuje tím, že se

- na vrstvu rašeliníkového materiálu s obsahem vody alespoň asi 11 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost sušiny rašeliníkového materiálu, nanese vrstva hydrofilních vláken s obsahem vody alespoň asi 7 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost sušiny vrstvy hydrofilních vláken, a

- na rozhraní mezi vrstvami se odstraní voda za vzniku vodíkových vazeb mezi hydrofilními vlákny a rašeliníkovým materiálem a současného spojení vrstev v těsném vztahu umožňujícím průchod kapalin.

V přednostním provedení se hydrofilní vláknitá vrstva a rašeliníková vrstva vyrábějí nezávisle papírenským způsobem. Vrstvy se odvodní na požadovanou úroveň obsahu vody, umístí se na sebe a v této poloze se společně kalandrují, přičemž mezi nimi dojde k pevné vazbě. Mechanické stlačení vrstev při kalandrování má dvojí účel. Předně se jím vypuzuje voda na fázovém rozhraní mezi vrstvami za vzniku vodíkových vazeb. Za druhé při něm dochází ke vzájemnému proniknutí vrstev, za vzniku trojrozměrné adhesní zóny.

Spojená kompozitní struktura absorbující kapalinu se může s výhodou podrobit mechanickému měkčení, jako je například perforování kombinované s ražením nebo mikrozvlňování, aby se zvýšila její ohebnost a pohodlí uživatele při jejím použití. Intenzivní mechanické zpracování je možno provést bez rizika delaminace absorbentové struktury, protože silné vodíkové vazby spojující vrstvy absorbentu kombinované s mechanickým propletením vláken zajišťují dostatečnou pevnost kompozitu.

Předmětem vynálezu je také absorpční výrobek určený pro jedno použití, jako hygienická vožka, plenka, podložka pod osoby trpící inkontinencí, plenkové kalhotky pro dospělé, obvazový materiál na rány a podobné, který se vyznačuje tím, že obsahuje

- krycí list propustný pro kapalinu,

- podkladový list z materiálu nepropustného pro kapalinu, a

- spojenou kompozitní strukturu absorbující kapalinu uspořádanou mezi těmito listy, přičemž tato struktura absorbující kapalinu zahrnuje a) transportní vrstvu z hydrofilních vláken, a b) zásobníkovou vrstvu z rašeliníkových vláken, přičemž zásobníková vrstva má vyšší hustotu než transportní vrstva a vrstvy jsou svými lícovými stranami spojeny prostřednictvím difušního rozhraní tvořeného sdílenou trojrozměrnou hraniční zónou, obsahující rašeliníkový materiál promíchaný s hydrofilními vlákny a spojený s hydrofilními vlákny vodíkovými vazbami, kde hraniční zóna za

-4CZ 281567 B6 jišťuje mezi těmito vrstvami těsný vztah umožňující průchod kapaliny.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je vysvětlen na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn perspektivní pohled na spojenou kompozitní strukturu absorbující kapalinu podle vynálezu, na obr. 2 je znázorněn idealizovaný pohled v řezu na absorbentovou strukturu ilustrovanou na obr. 1, který podrobněji ukazuje vzájemný vztah mezi transportní a zásobníkovou vrstvou absorpční struktury na úrovni vláken, na obr. 3 je znázorněn perspektivní pohled na kalandrovací zařízeni používané pro výrobu spojené kompozitní struktury absorbující kapalinu, podle vynálezu a na obr. 4 je znázorněn pohled v částečném řezu na hygienickou vložku obsahující spojenou kompozitní strukturu absorbující kapalinu, podle vynálezu.

Příklad provedení vynálezu

Následuje popis přednostního provedení vynálezu, při němž se používá odkazů na připojené obrázky.

Na obr. 1 je vztahovou značkou 10 označena spojená kompozitní struktura absorbující kapalinu, podle vynálezu. Zjednodušeně je možno konstatovat, že absorpční struktura 10 obsahuje transportní vrstvu 12 z hydrofilního vláknitého materiálu, která je těsné připojena k zásobníkové vrstvě 14, o vyšší hustotě, obsahující rašeliníkový materiál. Absorpční struktura 10 má velkou absorpční schopnost, vysokou rychlost absorpce kapaliny a je schopna si dlouhodobé podržet výjimečné absorpční vlastnosti pro kapalinu.

Úkolem transportní vrstvy 12 je přijímat tělesnou kapalinu a podržovat ji tak dlouho, dokud nemá zásobníková vrstva 14. s vyšší hustotou příležitost ji absorbovat. Transportní vrstva 12 je složena z celulózového vláknitého materiálu, jako například sulfátové, sulfitové nebo kraftové dřevní buničiny, rozpojené buničiny, nebélené dřevní buničiny nebo buničiny bělené chloračním působením nebo působením peroxidu vodíku, termomechanické buničiny nebo chemické termální mechanické buničiny.

Transportní vrstva 12 může obsahovat 100 % buničiny nebo může obsahovat směs buničiny s polyesterovými vlákny, viskózovými vlákny, bavlněnými vlákny nebo ohebnou pěnou (t. j. aminoetherovou pěnou nebo pěnou s nízkou retencí). S výhodou může být transportní vrstva 12 tvořena směsi buničiny s termoplastickými vlákny, za účelem stabilizace transportní vrstvy. Tak například je možno používat k tomuto účelu polyolefinových vláken o vhodné délce a pevnosti, jako jsou vlákna z polyethylenu o nízké hustotě nebo bikomponentní vlákna s polyethylénovým nebo polyesterovým jádrem a povrchovou vrstvou z polyolefinu o nižší teplotě tání. Také lze používat polypropylénových vláken, polyvinylacetátových vláken nebo jiných polyolefinových vláken nebo termplastických ekvivaletnů buničiny. Míšením těchto vláken s buničinou napomáhá k dosažení stability a celistvosti transportní vrstvy. Hmotnostní poměr termoplastických vláken k buničině je přednostně v rozmezí od asi 1 : 99 do asi 50 : 50. Výhodnější je, leži-li tento poměr v rozmezí od asi 3 : 97 do asi 20 : 80. Délka vláken v transport

-5CZ 281567 B6 ní vrstvě může ležet v rozmezí od asi 0,3 mm, v případě mleté dřevní buničiny, do asi 76 mm, v případě stabilizačních termoplastických vláken. Má-li být transportní vrstva 12 stabilizována tepelným spojením v místech styku vláken, mají vlákna délku přednostně v rozmezí od asi 6,3 do asi 25,4 mm.

Vláknitý materiál transportní vrstvy 12 je hydrofilní, aby rychle absorboval vodu. Není-li hydrofilita vláken postačující, je možné zvýšit smáčivost vláknitého materiálu působením povrchově aktivní látky.

Plošná hmotnost transportní vrstvy 12 je přednostně v rozmezí od asi 15 do asi 500 g/m². Přednostně má transportní vrstva plošnou hmotnost v rozmezí od asi 100 do asi 225 g/m² a nejvýhodněji je její plošná hmotnost v rozmezí od asi 125 do asi 175 g/m².

Hustota transportní vrstvy 12 by měla ležet v rozmezí od asi 0,10 do asi 0,45 g/cm³ za tlaku 0,34 kPa. Přednostní hustota transportní vrstvy je v rozmezí od asi 0,10 do asi 0,25 g/cm za tlaku 0,34 kPa a její nejvýhodnější hustota leží v rozmezí od asi 0,12 do asi 0,15 g/cm³ za tlaku 0,34 kPa.

Tloušťka transportní vrstvy 12 leží v rozmezí od asi 0,76 mm do asi 19 mm za tlaku 0,34 kPa. Přednostně je tato tloušťka v rozmezí od asi 1,27 do asi 12,7 mm za tlaku 0,34 kPa. Nejvýhodnější tloušťka transportní vrstvy 12 leží v rozmezí od asi 2, 0 mm do asi 6,35 mm za tlaku 0,34 kPa.

S transportní vrstvou 12 bezprostředné sousedí připojená zásobníková vrstva 14. Zásobníková vrstva 14 je vrstva absorbující kapalinu, která má vysokou hustotu a jemnou porozitu. Má vysokou schopnost zadržovat kapalinu a má extrémně vysoké retenční vlastnosti. V podstatě funguje jako kapilární čerpadlo, které odčerpává kapalinu z transportní vrtvy 12.

Zásobníková vrstva 14 je zhotovena z lisovaného materiálu z rašeliníku Sphagnum způsoby, které jsou podrobně popsány v US patentu č. 4 473 440 (K. Ovans, patent udělen 25.9.1984) a v patentech, které jsou ve shora uvedeném patentu citovány. Zásobníkovou vrstvu 14 je také možno vyrobit některým ze způsobů uvedených v US patentech č. 4 170 515 (J. M. Lalancette a další, patent udělen 9.10.1979), 4 226 232 (Y. Levesque, patent udělen 7.10.1990), 4 215 692 (Y. Levesque, patent udělen 5.8.1980) a 4 507 122 (Y. Levesque, patent udělen 26. 5.1985).

Do zásobníkové vrstvy může být přimíšena vláknitá složka jak je to například uvedeno v US patentu č. 4 473 440. Vláknitou složku účelné tvoří přírodní nebo syntetické textilní vlákno, jako například viskozové vlákno, polyesterové, nylonové, akrylové vlákno a podobně s délkou od asi 6,35 do asi 38,1 mm, nejvýhodněji o délce asi 12,7 mm a jemnosti 1,1 až 5,5 dtex. Vláknitá složka může být přítomna v množství od asi 2 do 20, nejvýhodněji od asi 4 do asi 8 % hmotnostních. Rašeliníkový materiál může také obsahovat jiné složky, jako dřevní buničinu, syntetickou dřevní

-6CZ 281567 B6 buničinu, termomechanickou dřevní buničinu, chemickou termální mechanickou buničinu, mechanicky mletou buničinu, polymery, povrchově aktivní látky, superabsorbenty a podobně.

Plošná hmotnost zásobníkové vrstvy 12 leží v rozmezí od asi 256 do asi 700 g/m . Výhodnější je, když má zásobníková vrstva plošnou hmotnost v rozmezí od asi 100 do asi 300 g/m² a nejvýhodnější plošná hmotnost zásobníkové vrstvy leží v rozmezí od asi 125 do asi 200 g/m².

Hustota zásobníkové vrstvy leží v rozmezí od asi 0,05 do asi 0,5 g/cm³ za tlaku 0,34 kPa. Přednostní hodnota hustoty zásobníkové vrstvy leží v rozmezí od asi 0,10 do asi 0,35 g/cm³ za tlaku 0,34 kPa a nejvýhodnější hustota leží v rozmezí od asi 0,20 do asi 0,30 g/cm³ za tlaku 0,34 kPa.

Přednostní tloušťka zásobníkové vrstvy leží v rozmezí od asi 1,27 do asi 19,0 mm za tlaku 0,34 kPa. Přednostně je tato tloušťka v rozmezí od asi 2,0 do asi 12,7 mm za tlaku 0,34 kPa a nejvýhodnější tloušťka zásobníkové vrstvy leží v rozmezí od asi 3,0 do asi 6,3 mm za tlaku 0,34 kPa.,

Důležitým znakem tohoto vynálezu je těsný styk mezi transportní vrstvou 12 a zásobníkovou vrstvou 14. Tento znak je nejlépe ilustrován na obr. 2, který představuje idealizovaný pohled v řezu na rozhraní mezi transportní vrstvou 12 a zásobníkovou vrstvou 14, ve značně zvětšeném měřítku. Pro vizuální rozlišení různých materiálů obsažených v absorbentové struktuře 10 jsou hydrofilni vlákna transportní vrstvy 12 znázorněna jako světlá vlákna, zatímco rašeliníkový materiál zásobníkové vrstvy 14 je znázorněn jako tmavá vlákna. Je třeba chápat, že toto znázornění slouží pouze pro ilustrativní účely a nemusí být nutně ve shodě se skutečnou materiálovou strukturou vrstev 12 a 14.

Transportní vrstva 12 se stýká se zásobníkovou vrstvou 14 podél rozhraní 16, které je difusní a vytváří postupný přechod od jedné vrstvy ke druhé. Rozhraní 16 definuje trojrozměrnou hraniční zónu, obsahující rašeliníkový materiál promísený s hydrofilními vlákny. Lze si všimnout, že koncentrace rašeliníkového materiálu stoupá směrem dolů, a tím vytváří kladný gradient hustoty rašeliníkového materiálu ve směru od transportní vrstvy 12. k zásobníkové vrstvě 14.

Hydrofilni vlákna transportní vrstvy 12 jsou spojena s rašeliníkovým materiálem zásobníkové vrstvy 14 na rozhraní 16 prostřednictvím vodíkových vazeb, které zajišťují pevnou a těsnou adhesi. Pevnost vazby je zvýšena mechanickým propletením vláken, které je charakteristické pro propletenou strukturu rozhraní 16. Kombinace materiálů podstatně zlepšuje dobu penetrace kapaliny, jako takovou, do zásobníkové vrstvy 14. Kapalina obsažená v transportní vrstvě 12 může snadněji vstupovat do zásobníkové vrstvy 14., protože hydrofilni vlákna pronikají povrchem rašeliníkového materiálu, otevírají jeho strukturu a zajišťují vodicí účinek, který umožňuje snadněji vstoupit kapalině do rašeliníkového materiálu, díky afinitě těchto vláken k vodě. V důsledku

-7CZ 281567 B6 toho vzniká ve směru k zásobníkové vrstvě 14, dráha pro kapalinu s menším odporem. U absorbentové struktury s ostrým rozhraním, kde vlákna z transportní vrstvy nepronikají do zásobníkové vrstvy vzniká naproti tomu dráha pro kapalinu s vyšším odporem, protože při výstupu z transportní vrstvy se kapalina náhle střetá se síťovinou zásobníkové vrstvy, která má podstatné vyšší hustotu. Kapalina je proto mnohem hůře schopna do zásobníkové vrstvy proniknout bez pomoci drah vytvořených pronikajícími vlákny transportní vrstvy.

Absorbentová struktura 10 vykazuje tedy relativně krátkou dobu penetrace kapaliny. Kromě toho, nevzniká tak silný sklon k nežádoucímu vzniku hydrofllní bariéry na povrchu zásobníkové vrstvy 14 v důsledku stárnutí rašeliníkového materiálu, protože hydrofllní vlákna implantovaná v povrchu rašeliníkového materiálu mají schopnost uvádět dovnitř kapalinu a otevírat jinak hustý povrch rašeliníkového materiálu.

Na obr. 3 je schematicky ilustrován způsob výroby absorbentové struktury 10. Transportní vrstva 12 a zásobníková vrstva 14 jsou vytvořeny jako nezávislá rouna vyrobená papírenským způsobem. Rouna se potom odvodní na požadovaný obsah vody, umístí nad sebe a společně kalandrují průchodem mezi dvěma nad sebou umístěnými válci, které vyvíjejí značný tlak. Mezi válci je z obou vrstev vypuzována voda a současně dochází k vzájemnému proniknutí obou vrstev, čímž se umožní vznik vodíkových vazeb mezi hydrofilními vlákny a rašeliníkovým materiálem v hraniční zóně a také dojde k mechanickému propletení vláken z obou vrstev. Vodíkové vazby a účinek mechanického propletení se projeví těsným spojením obou roun, za vzniku spojené struktury, která je schopna vzdorovat intenzivnímu mechanickému zpracování, aniž by došlo k její delaminaci.

Když se používá pro výrobu transportní vrstvy 12 buničiny, leží žádoucí obsah vody v rouně před společným kalandrováním v rozmezí od asi 7 do asi 11 % hmotnostních, vztaženo na obsah celulózy v rouně. V případě rašeliníkového materiálu je přednostní obsah vody v rozmezí od asi 11 do asi 15 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost sušiny rašeliníkového rouna.

Je-li obsah vody podstatně vyšší než odpovídá hodnotě 7 %, v případě buničinového materiálu a 11 %, v případě rašeliníkového materiálu, negativně se ovlivní tvorba vodíkových vazeb. Zvýšení obsahu vody nad horní hranici 11 % pro buničinový materiál a 15 % pro rašeliníkový materiál je nežádoucí z praktického hlediska, zejména proto, že zvýšená tekutost roun způsobuje manipulační problémy.

Změkčení a zjemnění a zlepšení ohebnosti absorbentového celulózového listu se může dosáhnout mechanickým změkčováním, které se provádí perforací a ražením nebo mikrozvlňováním, jak je to obecně popsáno v US patentu č. 4 559 050 (udělen 17.12.1985), a v US patentu č. 4 596 567 (udělen 24. 6. 1986) které byly převedeny na firmu Personál Products Company.

Perforaci a ražení je možno stručné popsat tak, že se do absorbentové struktury v mnoha místech vytvoří působením střižných sil otvory, v důsledku čehož dojde k otevření struktury místním

-8CZ 281567 B6 narušením celistvosti vláknité síťoviny. Potom se absorbentová struktura příčně a podélně zpracovává ražením tím, že se vede mezi válci majícími příčné a podélné rýhy. Ražené rýhy vytvářejí klouby, které podstatně zvyšují ohebnost listu.

Mikrozvlňování je postup podobající se perforaci a raženi s tím rozdílem, že v tomto případě se neprovádí žádná perforace. Struktura absorbující kapalinu se pouze podrobí laterárnímu ražení, za vzniku kloubových rýh s malým vzájemným odstupem.

Na obr. 4 je ilustrována hygienická vložka obsahující spojenou strukturu absorbující kapalinu podle tohoto vynálezu. Hygienická vložka označená vztahovou značkou 17 zahrnuje obal 18, jímž je definován vnitřní prostor obsahující absorbentovou strukturu

10. Obal 18 se skládá z krycí vrstvy 20, propustné pro kapalinu, která je zhotovena z netkané látky nebo jakéhokoliv jiného vhodného porézního rouna, a z podkladové vrstvy 22, nepropustné pro kapalinu, která je například zhotovena z polyethylenové fólie. Krycí a podkladová vrstva 20, 22 jsou spolu tepelné svařeny v okrajových částech.

Pro upevnění hygienické vložky 20 ke spodním kalhotkům uživatelky může být podkladová vrstva 22, nepropustná pro kapaliny, opatřena lepícími zónami, zakrytými odtrhávaci páskou (není znázorněno na obr.).

Hygienické vložky zkonstruované podle tohoto vynálezu vykazují vysokou absorpční kapacitu pro kapaliny a poměrně vysokou rychlost penetrace kapaliny, což snižuje riziko jejich selhání při náhlém uvolnění většího množství kapaliny na vložku. Kromě toho je hygienická vložka schopná si zachovat své absorpční vlastnosti po relativně dlouhou dobu, čímž dochází k prodloužení její skladovatelnosti.

Rozsah tohoto vynálezu není omezen shora uvedeným popisem, příklady a navrhovaným použitím, protože jej lze modifikovat, aniž by to představovalo únik ze základní myšlenky vynálezu. Výrobky a způsoby podle tohoto vynálezu je možno aplikovat pro hygienické účely, ochranu lidského zdraví nejrůznéjšími způsoby, které jsou odborníkům v tomto oboru dobře známy. Tak například je možno absorpční výrobky a způsoby podle vynálezu aplikovat při výrobě obvazových materiálů pro rány nebo při výrobě jiných užitečných absorpčních výrobků. Všechny obměny a modifikace vynálezu spadají do rozsahu nárokované ochrany, pokud se na né vztahují následující nároky a jejich ekvivalenty.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spojená kompozitní struktura absorbující kapalinu obsahující transportní vrstvu v podstatě z hydrofilních vláken a zásobníkovou vrstvu z rašeliníkového materiálu, vyznačuj í c í se tím, že zásobníková vrstva má vyšší hustotu než transportní vrstva, přičemž transportní vrstva je spojena se zásobníkovou vrstvou difusním rozhraním vytvářejícím sdílenou

-9CZ 281567 B6 trojrozměrnou hraniční zónu obsahující rašeliníkový materiál promíchaný s hydrofilnimi vlákny.
2. Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že hydrofilní vlákna jsou v trojrozměrné hraniční zóně spojena s rašeliníkovým materiálem prostřednictvím vodíkových vazeb.

Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, jící se tím, že hydrofilní vlákna měrné hraniční zóně mechanicky propletena materiálem.

vyznačujsou v trojrozs rašeliníkovým
4. Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že hraniční zóna vykazuje kladný gradient hustoty rašeliníkového materiálu ve sméru od transportní vrstvy k zásobníkové vrstvě.
5. Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že transportní vrstva obsahuje materiál zvolený ze souboru zahrnujícího sulfátovou, sulfitovou, rozpojenou, bělenou, nebélenou, kraftovou dřevní buničinu, termomechanickou buničinu, chemickotermomechanickou buničinu, dřevní buničinu bělenou chlorací a dřevní buničinu bělenou peroxidem vodíku.
6. Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že transportní vrstva obsahuje směs buničiny a termoplastických vláken.
7. Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že transportní vrstva má tloušťku v rozmezí od 0,76 mm do 19 mm za tlaku 0,34 kPa.
8. Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že transportní vrstva má tloušťku v rozmezí od 1,27 mm do 12,7 mm za tlaku 0,34 kPa.
9. Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že transportní vrstva má tloušťku v rozmezí od 2,03 mm do 6,35 mm za tlaku 0,34 kPa.
10.Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že transportní vrstva má plošnou hmotnost v rozmezí od 15 do 500 g/m.
11.Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že transportní vrstva má plošnou hmotnost v rozmezí od 100 do 225 g/m .
12.Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že transportní vrstva má plošnou hmotO nost v rozmezí od 125 do 175 g/m .
13.Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že transportní vrstva má hustotu

-10CZ 281567 B6 v rozmezí od 0,05 do 0,45 g/cm³ za tlaku 0,34 kPa.
14.Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že transportní vrstva má hustotu v rozmezí od 0,1 do 0,25 g/cm³ za tlaku 0,34 kPa.
15.Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že transportní vrstva má hustotu v rozmezí od 0,12 do 0,15 g/cm³ za tlaku 0,34 kPa.

16.Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačuj í c í se i i , že zásobníková vrstva obsahuje rašelinikový materiál smíchaný s materiálem zvoleným ze souboru zahrnujícího viskózová vlákna, polyesterová vlákna, nylonová vlákna, akrylová vlákna, vlákna z dřevní buničiny, syntetická vlákna z dřevní buničiny, termomechanická buničinová vlákna, chemickotermomechanická buničinová vlákna, mechanicky mletá buničinová vlákna, polymery, povrchové aktivní látky a superabsorbenty.

17.Spojená jící 1,27 do kompozitní se t í 19,05 mm za 18.Spojená kompozitní jící se t í 2,03 do 12,7 mm za 19.Spojená kompozitní jící se t í 3,05 do 6,35 mm za 20.Spojená kompozitní jící se t í

struktura podle nároku 1, m, že zásobníková vrstva tlaku 0,34 kPa.

struktura podle nároku 1, m, že zásobníková vrstva nost v rozmezí od 25 do 700 g/m².

v y z n a č u - má tloušťku od v y z n a č u - má tloušťku od v y z n a č u - má tloušťku od v y z n a č u -

plošnou hmotmá

21.Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že zásobníková vrstva má plošnou hmotnost v rozmezí od 100 do 300 g/m².
22.Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že zásobníková vrstva má plošnou hmotnost v rozmezí od 125 do 200 g/m².
23.Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že zásobníková vrstva má hustotu v rozmezí od 0,05 do 0,5 g/cm³ za tlaku 0,34 kPa.
24.Spojená kompozitní struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že zásobníková vrstva má hustotu v rozmezí od 0,10 do 0,35 g/cm³ za tlaku 0,34 kPa
25.Spojená jící kompozitní struktura podle nároku 1, v y z n se tím, že zásobníková vrstva má a č u hustotu

11CZ 281567 B6 v rozmezí od 0,20 do 0,30 g/cm³ za tlaku 0,34 kPa
26.Způsob výroby spojené kompozitní struktury absorbující kapalinu podle nároku 1, vyznačující se tím, že se

- na vrstvu rašeliníkového materiálu s obsahem vody alespoň 11 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost sušiny rašeliníkového materiálu, nanese vrstva hydrofilních vláken s obsahem vody alespoň 7 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost sušiny vrstvy hydrofilních vláken; a

- na rozhraní mezi vrstvami se odstraní voda za vzniku vodíkových vazeb mezi hydrofilními vlákny a rašeliníkovým materiálem a současného spojení vrstev v těsném vztahu umožňujícím průchod kapalin.
27.Způsob podle nároku 26, vyznačující se tím, že se vrstvy mechanicky stlačují, čímž dojde k jejich vzájemnému proniknutí a k vypuzení vody, za vzniku vodíkových vazeb.

28.Způsob podle nároku 26, v y z n a č u j í c í s e t í m, že se vrstvy podrobí mechanickému měkčeni pro zvýšeni ohebnos- ti. 29.Způsob podle nároku 28, v y z n a č u j í c í s e t í m,

že se mechanické měkčení provádí kombinovaným postupem perforace a ražení nebo mikrozvlňováním.