CZ282658B6 - Absorpční výrobek - Google Patents

Abstract

Absorpční výrobek sestává z vrchníhp povlaku (9) propustného pro kapaliny a vytvořeného nevláknitým lisovaným filmem, z vrstvy (10) sestávající z vláken kapilárními kanálky a jadra (11) zachycujícího kapaliny a ze spodního povlaku (12) nepropustného pro kapaliny.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká absorpčních výrobků, zejména menstruačních, jako jsou sanitární vložky. Takové výrobky jsou zvlášť upravené k absorbování různých tělesných tekutin, obzvláště menzes, při současném poskytování pohodlí uživatelkám.

Dosavadní stav techniky

Ze stavu techniky jsou známé různé struktury absorpčních výrobků pro jedno použití k zachycování tělesných tekutin. Mezi obchodně dostupné absorpční výrobky patří pleny, výrobky pro inkontinentní dospělé osoby, dámské vložky a bandáže. Výrobky pro jedno použití tohoto typu sestávají z několika funkčních členů k přijímání, absorbování a zachycování tekutin. Všeobecně obsahují takové absorpční výrobky jádro z absorpčních materiálů, tvořené hlavně vláknitou celulózou. Takové výrobky mají typicky pro kapaliny propustný vrchní povlak, absorpční jádro a pro kapaliny nepropustný spodní povlak.

V případě menstruačních vložek očekávají ženy vysokou míru účinnosti, pokud jde o pohodlí a přiléhavost, zachycování tekutin a minimální znečišťování. Především je za zcela nepřijatelné považováno prosakování kapaliny z vložky na spodní prádlo.

Zlepšování sanitárních vložek je pokračujícím velkým oborem podnikání, ačkoli už bylo vykonáno mnoho zlepšení jak jejich materiálů, tak jejich struktur. Vyloučení prosakování, zejména podél vnitřní strany stehen, bez ustupování od požadavku na sezení a pohodlí nedosáhlo dosud požadovaných potřeb uživatelů.

Prosakování ze sanitárních vložek obecně souvisí s vysokou koncentrací kapaliny v místě, kde menstruační produkty vystupují z těla a přicházejí do bezprostředního styku s povrchem vložky.

V tomto místě se absorpční materiál vložky rychle přesycuje. Krev proniká z tohoto místa radiálně a prosakuje z míst, jež jsou nejblíže nohám nositelky. To vede často k namazání krve na tělo a k zašpinění spodního prádla. Úsilí vyloučit prosakování zahrnuje: konstrukci zesíleného okraje ke zpětnému zachycení kapaliny (americký patentový spis číslo 4 820295, Chapas a kol., 11. dubna 1989); bariérové vrstvy, lemující výrobek (americký patentový spis číslo 4 666439, Williams a kol., 19. května 1987): a boční křidélka, jež se zahýbají kolem okrajů kalhotek (americký patentový spis číslo 4 701177, Ellis a kol., 10. října 1987).

Naneštěstí snižují vyztužené části sanitárních vložek pohodlí při použití. Pro některé uživatelky nejsou výrobky s křidélky atraktivní, jiné nejsou spokojeny s bariérovými vrstvami. Avšak jelikož velká část většiny absorpčních výrobků zůstává relativně suchá a nevyužitá, usoudilo se nyní, že zavedením prostředků, usměrňujících transport kapaliny z míst ukládání do míst výrobku, jež nejsou plně využitá, zabrání přesycování a podstatně sníží nebo zcela vyloučí prosakování.

Nehledě na špinění spodního prádla očekávají moderní uživatelé například sanitárních vložek, že povrch takových výrobků zajistí čistší, sanitámější a sušší vzhled, než jaký historicky poskytovaly běžné látkové nebo netkané materiály. Moderní sanitární vložky, pleny a inkontinentní prostředky jsou tudíž typicky opatřeny vrchními povlaky, jež jsou určeny k odvádění kapalin rychle skrz tyto vrchní povlaky do pod nimi ležícího absorpčního jádra k zachycení. Jak lze očekávat, čím rychlejší a důkladnější bude tento pohyb, tím sušší a čistší bude povrch výrobků.

- 1 CZ 282658 B6

Stručně řečeno, zajišťuje vynález nejenom žádoucí usměrněný shora zmíněný odvod kapalin, který umožní zlepšené využití celkové absorpční kapacity výrobku a menší boční prosakování, ale poskytuje prostředky k odsávání kapalin vrchním povlakem, čímž umožní žádoucí suché sanitární užití.

Kromě toho výrobky, využívající technologie provedení podle vynálezu, jsou pohodlnější a lépe padnou než výrobky, založené například na hustších oblastech absorpčního jádra k dosažení pohybu kapaliny. Jinak řečeno, dosahuje zde popsaná technologie usměrnění kapaliny charakteristik, dosažitelných hustými, avšak nepohodlnými jádry v měkké a poddajné, řídké a pohodlné podušce.

Je proto úkolem vynálezu poskytnout absorpční výrobky pro jedno použití se zlepšenou absorpcí a retencí kapalin. Dále je úkolem vynálezu poskytnout takové výrobky se zlepšeným transportem kapalin směrem od pokožky. Především je úkolem vynálezu poskytnutí sanitárních vložek a kalhotkových vložek, přičemž se jako jejich charakteristiky bez záměru o jakékoliv omezení uvádějí zlepšená měkkost a ohebnost, zlepšené sezení a zlepšené snižování znečištění.

Tyto úkoly splňuje řešení podle vynálezu, jak bude dále uvedeno.

Výrobky pro jedno použití, používané k zachycování tělních tekutin a odpadů, jsou v technice dobře známy. Americký patentový spis číslo 3 860003, Buell, 14. ledna 1975, a americký patentový spis číslo 3 670731, Harmon, 20. června 1972, popisují pleny pro jedno použití ajejich výrobu. Tam popsané pleny obsahují významné množství celulózového materiálu k absorbování a zachycování dětské moči a výkalů.

Technologie, používané u plen, je použito také v oboru menstruačních výrobků, jako jsou podušky, sanitární vložky a kalhotkové vložky. Ačkoli jsou patrny u všech zmíněných výrobků podobné záměry, vyžadují menstruační výrobky určité specifické potřeby pro aktivní ženy, na rozdíl od dětských plen. Minimalizace rozměrů, zlepšené sezení a pohodlí a inhibice zašpinění byly motivací mnoha vývojových prací v tomto oboru.

Mezi původní patenty, týkající se menstruačních vložek pro jedno použití, patří americký patentový spis číslo 2 662527, Jacks, 15. prosince 1953, týkající se sanitární podušky, vyznačující se tím, že má část, která spočívá alespoň částečně vně a mezi stydkými pysky nositelky. U takových podušek je použito jako absorpčních materiálů vláken celulózového typu. Od doby Jacksovy byly menstruační podušky rozděleny do nejméně dvou obecných tříd. Jednak to byly podušky se schopností absorbovat velké menstruační výtoky, jednak podušky, určené pouze pro slabé výtoky.

Menstruační výrobky podle amerického patentového spisu číslo 4 654040, Luceri, 31. března 1987, jsou opatřeny záložkou k vytvoření výrobku, přizpůsobeného konturám těla. Vynalezené podušky mohou sestávat jak z celulózových vláken, tak ze směsí celulózových a polyester/polyethylenových konjugovaných vláken.

Příkladem druhé třídy podušek, tradičně používaných pro slabé výtoky, jsou podušky podle amerického patentového spisu č. 4701177 Ellis a kol. Zde vynalezené podušky mají vysokou objemovou hustotu, což znamená, že vláknitý materiál je hustě navzájem stlačený. Normálně není tloušťka takových podušek větší než asi 12,7 mm.

Popularita tenčích podušek vzrůstala. Americký patentový spis číslo 4 950264, Osbom, 21. srpna 1990, popisuje tenkou sanitární vložku s povrchem přivráceným ktělu a povrchem přivráceným k prádlu, kde absorpční jádro je velmi ohebné vlivem začlenění polymemích gelujících činidel do vláknitého materiálu. Tyto podušky mají schopnost zvládnout střední až velké menstruační výtoky.

-2CZ 282658 B6

Polymemí gelující činidla byla do absorpčních materiálů zavedena k dosažení tenkého profilu bez ohrožení ohebnosti (americké patentové spisy číslo 4 662876, Wiegner, 5. května 1987; číslo 4 865596, Weisman a kol., 12. září 1989, a číslo 4 923454, Seymour a kol., 8. května 1990).

Jedním z klíčových záměrů tohoto vynálezu je použití materiálů, jež podporují usměrňování průtoku kapalin. Mezi metody k dosažení tohoto účinku patří vytváření kanálkové struktury k usměrňování kapalin (americký patentový spis číslo 4 781710, Megison a kol., 1. listopadu 1988); začlenění tkanivové struktury do výrobku (americký patentový spis č. 4 637819, Ouellette a kol., 20. ledna 1987), a chemická modifikace celulózových vláken (americký patentový spis číslo 4 256111, Lassen, 17. března 1981).

Evropská přihláška vynálezu EP 391814, Phillips a kol., zveřejněná 10. října 1990, se týká kapilárních kanálkových vláken, jež spontánně převádějí kapaliny a hodí se k použití v absorpčních výrobcích, kde vlákna jsou umístěna v blízkosti středu výrobku. Při použití vláken tímto způsobem lze transportovat kapaliny k většímu povrchu výrobku.

Předkládaný vynález dále zlepšuje účinnost takových kanálků koordinací poměrných velikostí vnějších kapilár mezi vlákny vzhledem k velikosti otvorů uvnitř absorpční struktury nebo vzhledem k velikosti otvorů v horním povlaku.

Americký patentový spis číslo 4 723954, Pieniak, 9. února 1988, se týká absorpčních výrobků, sestávajících z netkaných látkových čelních povlaků a absorpční výztuhy. Některá vlákna výztuhy do látkového povlaku zasahují ajsou jeho součástí. Zasahující vlákna údajně podporují nasávání kapaliny knotovým způsobem přes čelní povlak do výztuhy a výztuhu stabilizují.

Americký patentový spis č. 4 798603, Meyer a kol., ze 17. ledna 1989 se týká absorpčních výrobků, sestávajících z hydrofilního absorpčního tělesa, vrchního povlaku, propustného pro kapaliny, transportní vrstvy, propustné pro kapaliny, mezi vrchním povlakem a absorpčním tělesem, kde efektivní průměrná velikost pórů v transportní vrstvě je menší než velikost pórů ve vrchním povlaku a kde transportní vrstva je méně hydrofilní než absorbent. Transportní vrstva je uspořádána tak, že je schopna dosáhnout v podstatě těsného styku s vrchním povlakem a absorpčním tělesem, o němž se tvrdí, že zajišťuje účinnou komunikaci z vrchního povlaku do transportní vrstvy a z transportní vrstvy do absorpčního tělesa. Uvádí se, že transportní vrstva je schopna zajistit rychlé rozptýlení kapalin do stran ve své podélné délce a šířce, čímž vystavuje větší povrch absorpčního činidla kapalině.

Tento vynález vykazuje zlepšené rychlé odvádění kapaliny nezávisle na velikosti pórů materiálu. Americký patentový spis číslo 4 973325, Sherrod a kol., 27. listopadu 1990, se týká absorpčního výrobku, majícího pár absorbentů umístěných vedle sebe. Uvádí se, že nepropustná přepážka a prvek, převádějící kapalinu, usnadňují pohyb tělesných kapalin z povlaku směrem dovnitř a dále ke vzdálenějším oblastem absorbentů.

Evropská přihláška vynálezu EP číslo 397110, Latimer a kol., podaná 8. května 1990, se týká absorpčního výrobku, sestávajícího zčásti, zvládající vlny vybrané základní hmotnosti, o němž se uvádí, že je schopen rychle pojmout a dočasně udržet nejméně tři po sobě následující vlny kapalin.

Francouzský patentový spis číslo 955625, Paul Chevalier Improvents in Spinning Artificial Fiber (Zlepšení zvlákňování umělých vláken), 16. ledna 1950, se týká vláken syntetického původu s údajně zlepšenou kapilaritou. Chevalier objevil tato vlákna předně jako absorpční materiál například na ručníky, kapesníky a koupelnové rohože a pod. O vláknech se uvádí, že mají související a přerušované drážky, umístěné v podélném směru, tj. rovnoběžně s osou vláken. Vlákna mohou mít středové jádro, z něhož radiálně vyčnívají lístky. Popisuje se také způsob

-3 CZ 282658 B6 vytváření vláken, kde první zvlákňovací tryska vytváří vlákna žádaného tvaru a druhá zvlákňovací tryska, s první tryskou komunikující, je od ní oddělená izolační destičkou k chlazení vlákna. Druhá zvlákňovací tryskaje ve styku s chladicím prvkem.

Americký patentový spis číslo 3 121040, Gilbert Shaw, Unorientated Polyolefin Filaments (Neorientovaná polyolefinová vlákna), 11. února 1964, se týká různých plastových vláken a způsobu jejich výroby, jež údajně vykazují dobré zotavování po deformaci a odolávají orientování (např. plstnatění) při použití například pro malířské štětce. Uvádí se, že tohoto účelu se dosahuje výrobou vláken, jejichž průřez sestává z navzájem propojených lamel s délkou lamel, s jejich tloušťkou a s poloměrem, odpovídajícím zvláštním specifickým požadavkům.

Americký patentový spis číslo 4 054709, Μ. N. Belitsin a kol. Man-Made Fibre, Yam and Textile Produced Therefron (Umělá vlákna, příze a textilie žních vyráběné), 18. října 1977, se týká vláken polykaproamidových a polyethylentereftalátových s tvarem průřezu, tvořeným alespoň dvěma prvky, tvořícími protínající se prameny, jež definují otevřené kapilární kanálky a můstky navzájem propojených pramenů prvků. Prameny se protínají pod úhlem 10° až 70° k vytváření kapilárních kanálků. Uvádí se, že vlákna se vzhledem, vodivostí vlhkosti a absorpcí blíží přírodnímu hedvábí (americký patentový spis číslo 4 179259, Belitsin), přičemž je zahrnuto určité zkadeření.

Americký patentový spis číslo 4 381325, Yutaka Masuda a kol. Liquid Retaining Synthetic Fiber, Process for Producing the Same, and Products (Syntetické vlákno zadržující kapaliny, způsob jeho výroby a výrobky z něho), 26. dubna 1983, se týká syntetického vlákna, zadržujícího kapaliny, majícího v podstatě bezhroté zakončení a zkosenou část. Vynalezená vlákna zahrnují četné kanálky, probíhající podélně podél vláken.

Evropská přihláška vynálezu číslo 88306987.4, uveřejněná pod číslem 0.301874 1. února 1989, Andrew G. Wilkes a Alan J. Bartholomew, Cellulosic fibre (Celulózové vlákno), se týká viskózového vlákna s několikanásobně prolamovaným průřezem, například tvaru Υ-, X-, H- a T, o němž se uvádí, že se hodí na absorpční výrobky a na tkané a netkané textilie.

Americký patentový spis číslo 4 286005, Richard M. Berger Ink Reservoir Element for Use in Marking Instrument, and Method and Apparatus for Producing Same (Prvek, zachycující tiskovou barvu, určený k použití ve značkovacích přístrojích, způsob a zařízení kjeho výrobě), 25. srpna 1981, se týká zásobního prvku na tiskovou barvu, vytvořeného koherentní vrstvou ohebného materiálu z termoplastických vláken nebo pěnou zeslabované protlačované polyesterové textilie, jež byla rovnoměrně opatřena řadou vytlačených rovnoběžných drážek. Vytlačovaná vrstva je slisována a zatmelena do rozměrově stálého tělesa, jehož podélná osa probíhá rovnoběžně s vytlačenými drážkami.

Americký patentový spis číslo 4 623329, James L. Drobish a kol., Drainage and Infusion Catheters Having a Capillary Sleeve Forming a Reservoir for Fluid Antimicrobial Agent (Drenážní a infuzní cévky, mající kapilární pouzdro, vytvářející zásobník na kapalné antimikrobiální činidlo), 18. listopadu 1986, se týká cévkovacích trubiček, majících kapilární kanálky nebo drážky. S výhodou mají drážky vhodné kontaktní úhly k ukládání příslušné kapaliny. Lze aplikovat úpravy povrchu, měnící povrchový kontaktní úhel.

Japonská přihláška vynálezu číslo 151617-1979, 29. listopadu 1979, Teijin K.K., Synthetic Fibers (Syntetická vlákna), se týká různých syntetických vláken s modifikovaným profilem, zejména polyesterových nebo polyamidových, jejichž tvar průřezu je charakterizován jemnými póry, probíhajícími v osovém směru, o průměru 0,01 až 5 mikrometrů, s celkovou plochou průřezu pórů 0,016 až 50 % celkové plochy průřezu vláken. Vlákna mohou mít přísady ke zvyšování absorpčních vlastností pro vodu.

-4CZ 282658 B6

Americký patentový spis číslo 4 842792, 27. června 1989, a americký patentový spis číslo 4 954398, 4. září 1990, (Bagrodia a kol.), se týkají způsobu výroby polyesterových vláken, kde vlákna mají alespoň jednu drážku, jejíž povrch je drsnější než povrch vně drážky. Takových vláken se používá ke zlepšení krycích, změkčujících a smáčivých vlastností textilií nebo přízí z nich vyrobených.

Americký patentový spis č. 4 868 031, Modrak a kol., se týká měkkých netkaných pro vodu propustných polyolefinů s neprůhlednými vlastnostmi. Tento vynález používá vlákna, mající charakteristické tvary ke zlepšení opacity a vlastností, maskujících napětí krycího materiálu. Mezi vlákna, určená k použití podle tohoto vynálezu, patří vlákna s průřezem například tvaru pyramidy, delta, Y, X, O, elipsy, čtverce a obdélníku.

Shora uváděné nedostatky dosavadního stavu techniky jsou z převážné části odstraněny u absorpčního výrobku podle tohoto vynálezu.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je absorpční výrobek, sestávající z vrchního povlaku, propustného pro kapaliny, vytvořeného z nevlákenného filmu, majícího lícní stranu přijímající kapalinu a rubovou stranu, přičemž vrchní povlak má otvory, spojující lícní a rubovou stranu k průchodu kapaliny vrchním povlakem, z vlákenné vrstvy, tvořené vlákny, majícími vnější mezivláknové kapilární kanálky, jejichž střední šířka je menší než šířka otvorů ve vrchním povlaku přičemž vlákenná vrstva leží pod rubovou stranou vrchního povlaku a je s ní ve styku, umožňujícím převod kapaliny, z vlákenné, na vzduchu nebo kapalině uložené struktury, absorbující kapal inu, uložené pod vlákennou vrstvou a jsoucí sní ve styku, umožňujícím převod kapaliny, přičemž vlákenná struktura sestává z vláken, nevytvářejících kapilární kanálky, nebo ze směsi vláken s absorpčními gelovými materiály, a ze spodního povlaku, nepropustného pro kapalinu, uloženého pod vlákennou strukturou.

Podstata absorpčního výrobku podle vynálezu jev tom, že střední šířka prostorů mezi vlákny vlákenné struktury absorbující kapalinu, je menší než šířka kapilárních kanálků ve vláknech vlákenné vrstvy.

Vlákenná vrstva obsahuje s výhodou spontánně smáčitelná vlákna s kapilárními kanálky.

Mezi vrchním povlakem a vlákennou vrstvou, tvořenou vlákny s kapilárními kanálky, jsou s výhodou vazební prostředky, tvořené adhezními nebo ultrazvukovými spoji.

Výhodně obsahuje vlákenná vrstva vlákna s kapilárními kanálky, která jsou zkadeřená.

Je výhodné, proniká-li část vláken s kapilárními kanálky do vrchního povlaku.

Je vhodné, když vlákenná vrstva s kapilárními kanálky je opatřena vystouplými chomáčky vláken, vyčnívajících nad tuto vrstvu, přičemž vrstva chomáčků je ve styku s vlákennou strukturou, absorbující kapalinu, pro převod kapaliny.

Vlákenná struktura, absorbující kapalinu, je s výhodou uložena na kapalině nebo vzduchu nebo na laminátu, obsahujícím absorpční gelové materiály.

-5 CZ 282658 B6

Vlákna s kapilárními kanálky jsou spontánně smáčivá ajsou typicky hydrofilní nebo s výhodou hydrofylizovaná. U vysoce kvalitních výrobků jsou vlákna s kapilárními kanálky umístěna tak, že jejich kanálky leží v podstatě v podélném směru.

V jednom provedení je kontaktu mezi vrchním povlakem a vrstvou vláken s kapilárními kanálky dosahováno tahovými silami mezi vrchním povlakem a uvedenou vrstvou. V jiném provedení je kontaktu mezi vrchním povlakem a vrstvou vláken s kapilárními kanálky dosahováno vazebními prostředky. Podobně lze udržovat kontakt mezi vrstvou (b) a strukturou (c) tahovými silami nebo vazebními prostředky.

Je-li vrchní povlak tvořen porézním lisovaným filmem, je světlost pórů v průměru větší než šířka mezivláknových kapilárních kanálků ve vrstvě (b). Je-li vrchní povlak vláknitý, jsou mezivláknové rozteče v průměru větší než šířka mezivláknových kapilárních kanálků ve vrstvě (b).

Výhodnými jsou struktury uvedených typů, jestliže jsou v nich vlákna s kapilárními kanálky v podstatě zkadeřená, jak bude dále podrobněji popsáno.

Z hlediska převádění kapaliny z vrchního povlaku (a) do vrstvy (b) je výhodné, je-li styk mezi (a) a (b) tak těsný, že část (s výhodou zkadeřených) vláken s kapilárními kanálky zasahuje do vrchního povlaku nebo jím proniká. Podobně je také výhodné, jestliže část vláken z vrstvy (b) alespoň částečně zasahuje do struktury (c), nebo jestliže alespoň část vláken z (c) zasahuje alespoň částečně do (b), jelikož takový styk také usnadňuje pronikání kapaliny z (b) do (c). Uještě jiného provedení část vláken ve vrstvě (b) alespoň částečně proniká vrchním povlakem (a).

Tento vynález také poskytuje vysoce výhodné výrobky, kde vrstva (c), absorbující vlhkost, je vytvořena na mokré cestě ze zjemněných, vyztužených, zkadeřených (s výhodou chemicky zesítěných) celulózových vláken.

Příslušné výrobky mohou mít také vláknitý vrchní povlak. Vynález tudíž zahrnuje také absorpční výrobek, sestávající:

(a) z vrchního vláknitého povlaku, propustného pro kapaliny, majícího lícní stranu přijímající kapaliny a rubovou stranu, při čemž vrchní povlak má četné otvory, komunikující mezi lícní a rubovou stranou k procházení kapalin vrchním povlakem;

(b) z vrstvy tvořené vlákny, majícími vnější kapilární kanálky, ležící pod rubovou stranou vrchního povlaku, jež je s ní ve styku převádějícím kapaliny;

(c) z vláknité, vzduchem nebo na mokré cestě vytvořené struktury, absorbující vlhkost, uložené pod vrstvou (b) ve styku převádějícím kapaliny, přičemž tato struktura sestává z četných vláken, nevytvářejících kanálky, nebo ze směsi takových vláken s absorpčními gelovými materiály.

S výhodou jsou rozteče, jež vytvářejí otvory ve vrchním vláknitém povlaku (a), v průměru větší než šířka mezivláknových kapilárních kanálků ve vrstvě (b). Nejvýhodněji je v průměru šířka prostoru mezi četnými vlákny ve struktuře (c), absorbující vlhkost, menší než šířka kapilárních kanálků ve vláknech vrstvy (b).

Ostatní, shora zmíněné úvahy, týkající se výrobků svrchním povlakem ve tvaru lisovaného filmu, včetně, avšak bez záměru o jakékoliv omezení, například vláken s kapilárními kanálky, zasahujících do vrchního povlaku nebojím pronikajících, s výběrem preferovaných absorpčních jader, platí rovněž pro výrobky s vláknitými vrchními povlaky.

-6CZ 282658 B6

Jakkoliv zde použitá vlákna s kapilárními kanálky jsou typicky necelulózová ajsou vhodně polyesterového typu, zdůrazňuje se, že lze použít ostatních typů vláknotvomých polymerů. Dá se například použít polyalkenů, polyamidů, polylaktátů a polydioxanonů. Jelikož záměrem je zde mít vlákna s kapilárními kanálky, které tělové tekutiny spíše usměrňují než absorbují, je výhodné, aby vlákna měla minimální, nebo pokud vůbec jaké, kapaliny vsakující vlastnosti (např. tělové tekutiny na vodní bázi). Spíše se zdůrazňuje, že jestliže vlákna samotná absorbují kapaliny a bobtnají, mohou se kapilární kanálky ucpat. Tudíž derivátů celulózy, například propionátu celulózy a acetátu celulózy, je možno popřípadě použít pouze s nutným zřetelem k uvedeným úvahám.

Podle výhodného provedení se absorpční výrobky připravují tím způsobem, že alespoň část vláken s kapilárními kanálky proniká alespoň do několika (s výhodou nejméně asi 30 %, výhodněji nejméně asi 50 %) otvorů v části vrchního povlaku, který kryje vlákna s kapilárními kanálky. Podle ještě jiného provedení mohou být alespoň některá vlákna s kapilárními kanálky jehlována nebo je na ně jinak působeno k proniknutí do alespoň několika (s výhodou nejméně asi 30 %, výhodněji nejméně asi 50 %) otvorů v části vrchního povlaku, který kryje vlákna s kapilárními kanálky. V tomto posledním případě pronikají vlákna s kapilárními kanálky vrchním povlakem do vzdálenosti asi 0,1 mm až asi 3 mm. To zajišťuje velmi aktivní odvádění kapaliny vrchním povlakem do vnitřní oblasti absorpčního výrobku.

Všechna zde uvedená procenta, díly a podíly jsou míněny hmotnostně, pokud není uvedeno jinak.

Vynález blíže objasňují připojené obrázky a podrobný popis.

Popis obrázků

Na obr. 1 je v pohledu protlačovací tryska 1 s první hubicí 2, hodící se k vytváření vláken s kapilárními kanálky tvaru souměrného H s rovnou bází a s kanálky, souměrně vybíhajícími z protilehlých stran této báze.

Na obr. 2 je řez vlákna 3 se souměrnými kanálky tvaru Ή s rovinnou bází 4, šířkou 5 mezi stěnami a s hloubkou 6 stěn, vytvořeného protlačením polymeru matricí z obr. 1.

Na obr. 3 je pohled na alternativní protlačovací trysku 7 s druhou hubicí 8 konstrukce, vhodné k vytváření vláken s kapilárními kanálky tvaru souměrného dvojitého H s rovnou bází a kanálky, souměrně vybíhajícími z protilehlých stran této báze, přičemž optimálně mají všechny přibližně stejné šířky a výšky kanálků.

Na obr. 4 je řez vlákna s kapilárními kanálky, vytvořeného protlačením polymeru tryskou podle obr. 3.

Na obr. 5 je řez vlákna s vícenásobnými kanálky.

Na obr. 6A je řez vlákna s kapilárními kanálky tvaru H v částečně zborceném stavu. I když to není optimální, lze takových vláken zde použít.

Na obr. 6B je řez vlákna s kapilárními kanálky tvaru H v částečně rozevřeném stavu. Takových vláken je možno zde použít.

Na obr. 6C je řez vlákna se zcela zborceným kapilárním kanálkem. Takových vláken se zde nepoužívá.

-7CZ 282658 B6

Je třeba si uvědomit, že obr. 1-6C slouží pouze k ilustraci a nejsou v měřítku, neboť tloušťky stěn a rovinné báze vláken s kapilárními kanálky mohou být - a s výhodou jsou - poměrně značně tenčí než vzdálenosti mezi stěnami. Čím tenčí jsou stěny a báze, tím poddajnější je vlákno a tím vyšší je kapacita pro kapaliny.

Na obr. 7 je řez menstruační vložkou, rovnoběžný s podélnou osou podušky. Na řezu je patrný vrchní povlak 9, propustný pro kapaliny, vrstva 10 (neboli sekundární vrchní povlak), sestávající z vláken s kapilárními kanálky, jádro 11, zachycující kapaliny, a spodní povlak 12 pro kapaliny nepropustný.

Na obr. 8A je v částečném řezu perspektivní pohled na menstruační vložku s prvním vrchním povlakem 13, propustným pro kapaliny, vrstvou vláken s kapilárními kanálky, tj. jako druhotný vrchní povlak 14, podstatně kryjící první jádro 15, zachycující kapaliny, a první spodní povlak 16, nepropustný pro kapaliny.

Na obr. 8B je v částečném řezu perspektivní pohled na menstruační vložku s druhým vrchním povlakem 17, propustným pro kapaliny, první vrstvou 18 vláken s kapilárními kanálky, přičemž tato první vrstva nekryje obvodové okraje 19 a končí asi 25,4 mm od konce prvního absorpčního jádra 20. První spodní povlak 21 není znázorněn.

Na obr. 9 je perspektivní pohled na menstruační vložku, kde styku mezi jednotlivými vrstvami je dosahováno několikerými stlačovacími šňůrami 22.

Na obr. 10 je spodní strana prvního porézního vrchního povlaku 23 a výhodná vícespirálová soustava lepivých šňůr 24 určená k připevnění porézního vrchního povlaku 23 k vrstvě vláken s kapilárními kanálky. Rozměr v podélném směru 25 soustavy, použité u typické vložky, je asi 177,8 mm a rozměr v příčném směru 26 je asi 50,8 mm.

Na obr. 11 je spodní strana druhého porézního povlaku 27 a soustava lepivých bodů 28 s rozměrem 29 v podélném směru a rozměrem 30 v příčném směru.

Na obr. 12 je mikrosnímek řezu lisovaným vrchním povlakem 31 a vrstvou vláken 32 s kapilárními kanálky. Těsného styku mezi vlákny s kapilárními kanálky a vrchním povlakem je dosaženo výčnělky 33 vláken s kapilárními kanálky, zasahujícími do pórů 34 ve vrchním povlaku.

Na obr. 13 je rozvinutý pohled na sanitární vložku podle příkladu 1 s třetím vrchním povlakem 35, s vrstvou CCF SW194 vláken 36, s návinem 37 vláken s kapilárními kanálky CCF SW173 pod vrstvou CCF SW194 vláken 36, s vrstvou ručníku 38 z krepovaného papíru (BOUNTY), s absorpčním jádrem 39, vytvořeným na mokré cestě, se štěrbinovými oblastmi 40 a s neštěrbinovými oblastmi 41 a obsahující absorbentový gelující materiál, se třetím spodním povlakem 42, s polyethylenovými koncovými chrániči 43, s případným odtrhovacím papírem 44, ukazující vzájemné rozmístění osmi ke kalhotkám upevňovacích pásků 45. Při použití zůstanou ke kalhotkám upevňovací pásky 45 na vnitřní straně třetího spodního povlaku 42 po sejmutí odtrhovacího papíru 44 z výrobku.

Jak patrno z obr. 10, je v souladu s běžnou praxí podélná osa (x) označována jako podélný směr, jelikož při výrobě procházejí výrobky strojem ve směru této osy. Krátká osa (y) je označena jako příčný směr, neboť je to směr napříč šířkou výrobku. Směr z je směr, procházející směrem dolů vrchním povlakem, pak vrstvou vláken s kapilárními kanálky a dále do jakéhokoli jádra k zadržování kapaliny, jež může být aplikováno. Účelem je zajistit gradient kapilárního sání mezi vrchním povlakem a pod ním ležící vrstvou nebo vrstvami výrobků tak, aby kapalina byla odtahována ve směru z a z povrchu výrobku do její konečné zachycovací

-8CZ 282658 B6 vrstvy. Empiricky je kapilární sání přímo úměrné adheznímu napětí a nepřímo úměrné velikosti otvorů. V typickém případě budou tedy otvory ve vrchním povlaku větší než mezivláknové kapilární kanálky, které pak jsou opět větší než mezivláknové kapilární kanálky ve vláknitém zachycovacím jádru. Povrchová hydrofilita složek každé vrstvy může teoreticky ovlivňovat gradient kapilárního sání.

Používaná vlákna s kapilárními kanálky podporují tedy průchod kapalin ve směru z absorpčních výrobků. Kromě toho, použitím vrstvy vláken s kapilárními kanálky, jež jsou umístěna tak, že leží v podstatě rovnoběžně s podélným směrem, je také podporováno proudění kapaliny v podélném směru, což zlepšuje celkovou absorpční schopnost výrobku. Avšak takto umístěnými vlákny s kapilárními kanálky je řízeno proudění kapaliny v příčném směru, čímž je minimalizováno, nebo dokonce zcela eliminováno prosakování kapalin kolem bočních okrajů výrobku. Tudíž na rozdíl od absorpčních výrobků dřívějších provedení, které kapaliny usměrňují jen jednosměrně ve směru x, y a z pomocí vláknitých výztuh, jež stlačují mezivláknové kapilární dutiny, lze zde využít mezivláknových kapilárních kanálků vláken k žádoucímu usměrňování kapalin. Nadto, jelikož kapilarita vláknité vrstvy sídlí ve vláknech samotných spíše než v mezivláknových prostorech, neztrácí se kapilarita, jestliže se rozteče mezi vlákny vymezí. Kromě toho vrstva vláken s kapilárními kanálky podle tohoto vynálezu zajišťuje jejich dopravní a usměrňovači funkci, i když je vlákno měkké, chmýřovité a pro nositele pohodlné na rozdíl od kompaktních, hustých a poměrně tuhých výztužných materiálů, jež fungují na základě mezivláknového kapilárního působení. Zdůrazňuje se proto, že absorpční výrobky podle tohoto vynálezu fungují podstatně jiným způsobem, neboť je u nich použito podstatně odlišných materiálů k zajištění významně odlišných výhod, než poskytují různé v oboru vynalezené absorpční struktury, jež nepoužívají vláken, majících intra-vláknové kapilární kanálky.

Rozumí se, že výroba zde použitých vláken s kapilárními kanálky není součástí vynálezu. Odkazuje se na Evropskou přihlášku vynálezu EP 391814 (citovanou shora) nebo na sní související americkou přihlášku vynálezu číslo 4 736627, Fibres capable of spontaneosly transporting fluids (Vlákna schopná spontánně dopravovat kapaliny), 23. července 1991, Phillips, Jones a kol., Eastman Chemical Company, nebo na související americkou přihlášku vynálezu číslo 07/482446, Open capillary channel structures, improved process for making capillary channel structures, and extrusion die for use therein (Struktury s otevřenými kanálky, zlepšený proces jejich výroby a protlačovací tryska k použití v tomto procesu), 20. února 1990, Thomson aKrautter, kde jsou další podrobnosti, týkající se prostředků k výrobě vláken s kapilárními kanálky.

I když je možno zde použít různých vláken s kapilárními kanálky, uvádí se pro pohodlí konstruktérů následující úvahy o různých okolnostech, týkajících se výhodných vláken s kapilárními kanálky ajejich začleňování do výrobků podle vynálezu.

I. Struktura vláken a povrchové vlastnosti

Vlákna, používaná podle vynálezu, lze připravit z jakéhokoli vhodného polymeru, nebobtnajícího ve vlhku. Jakožto příkladné vhodné polymery se uvádějí polyethylen, polypropylen a polyestery (výhodné), pokud jsou zvlákňovatelné tak, že se dají tvarovat s vnějšími kapilárními kanálky, jak shora uvedeno. Pohodlně se nechají polymery protlačovat z taveniny. Typicky se zde vlákna s kapilárními kanálky připravují z taveniny syntetického polyethylentereftalátu s vnitřní viskozitou (IV) asi 0,6 až asi 0,9 (IV je technická veličina a lze ji stanovit dobře známým způsobem například podle amerického patentového spisu číslo 4 829761, sloupec 8). Hodnota IV taveniny polymeru má určitý vztah ke schopnosti polymeru uchovávat si tvar stěn kapilárních kanálků a souvisí s průměrnou molekulovou hmotností polymerů. Je například pohodlné použít polyesteru s vnitřní viskozitou asi 0,7, avšak výhodnější s vnitřní viskozitou asi 0,9, neboť to umožní, aby stěny kapilárních kanálků byly tenčí, avšak dostatečně pevné, aby zabránily borcení. za tlaku při používání. Výhodná vlákna s kapilárními

-9CZ 282658 B6 kanálky mají jemnost asi 10 denier a vlákna s kapilárními kanálky, mající takovou jemnost, ale jejichž stěny jsou stabilní, lze získat obzvláště z polyesteru s vnitřní viskozitou asi 0,9. V komerční praxi však může použití polymerů s tak vysokou hodnotou IV vyžadovat speciální zpracovací zařízení. Jako dosti přijatelný kompromis a k dosahování stěn kapilárních kanálků, nebortících se při použití, je možno použít polyesterového polymeru s vnitřní viskozitou asi 0,7 příjemnosti vlákna asi 22 denieru.

Rozumí se však, že jemnost použitých vláken je na vůli konstruktéra a jemnost na kanálek může být snadno kolem 25 denier.

Poměr hloubky k šířce kapilárních kanálků je s výhodou asi 2,0, avšak vzhledem ke shora zmíněným zpracovatelským omezením, i z ekonomických důvodů, je typicky používaným poměr hloubky k šířce asi 1,3. Snadno vyrobitelná vlákna s kapilárními kanálky, jež dostatečně vyhovují pro toto použití, mají hloubku stěn asi 48 mikrometrů a šířku mezi stěnami asi 37 mikrometrů. Stěny samotné jsou typicky asi 3 až 15 mikrometrů tlusté. Ačkoli jsou přijatelné odchylky od těchto rozměrů, jsou vlákna s kapilárními kanálky, připravená z polyesterů a mající tyto vlastnosti, dostatečně účinná pro jejich určené použití. Taková vlákna je možno připravovat pomocí konvenčně pracujících zařízení a snadno odolávají tlakům takového druhu, jež se vyskytují u sanitárních výrobků, obzvláště sanitárních vložek a kalhotkových výstelek, aniž se stěny kapilárních kanálků bortí nebo roztahují takovou měrou, že se jejich kapilární funkce ztrácí.

Kapilární kanálky mohou mít rozmanité tvary. Některé tvary mohou skýtat obzvláštní přednosti v jednotlivých aplikacích výrobků. Lze například použít kapilárních kanálků tvaru U, H, tvaru hřebene a tvaru V. Vláknům s kanálky tvaru H se dává přednost. Kromě toho mohou se základní tvary opakovat (viz obrázky) nebo dokonce větvit k vytváření vláken, obsahujících několikanásobné kanálky, uznává se však, že použije-li se více než asi třech opakujících se tvarů, je možno u vláken konstatovat určitou přídavnou tuhost. Vlákna s několikanásobnými kanálky hřebenovými, podle obr. 5, skýtají další výhodu přídavné kapilarity vlivem čelního styku a snáze se kadeří.

Jelikož polymery zde používané k přípravě vláken s kapilárními kanálky samy o sobě neabsorbují vodu (a neabsorbují moč nebo tekutiny, obsahující krev, jako je menzes), je nej výhodnější, jsou-li samy o sobě hydrofílní. Jelikož většina syntetických polymerů je hydrofobní, zpracovávají se vlákna s kapilárními kanálky povrchově, aby se stala hydrofilními. Postupy zpracování povrchu polymemích vláken jsou dobře známy z rozsáhlé literatury o vláknech, a takových procesů je možno zde použít. Obecně zahrnují tyto procesy zpracování povrchu vláken hydrofilizačními činidly, obzvláště povrchově aktivními činidly. (Hydrofilizaci, jejímž výsledkem je smáčivost vláken vodnými kapalinami, je možno rutinně měřit, například měřením kontaktního úhlu. Obecně znamená kontaktní úhel menší než 90° hydrofílní povrch. K měření hydrofility lze použít analyzátoru povrchové síly CAHN (SFA 222), stejně jako rozmanitých jiných přístrojů, známých v oboru. Mezi typická povrchově aktivní činidla, účinná v těchto procesech, patří různé neiontové a aniontové deterzivní povrchově aktivní látky, známé z literatury o praní. Hydrofilizační činidla zahrnují smáčedla, jako polyethylenglykolmonolauráty a ethoxylované oleylalkoholy. Je možno použít i jiných typů hydrofilizačních činidel a technik, včetně typů, známých pracovníkům v oboru vláken a textilu, ke zlepšení například omaku nebo uvolňování špíny. Hydrofilizační činidla je možno přidávat do polymeru v různých stádiích před použitím, ačkoli výhodně před dloužením vláken s kapilárními kanálky na jejich konečný rozměr. Hydrofilizační činidla mohou být např. přidávána předem do polymeru před tavením nebo vmíšena do polymeru po tavení. Aditivní hydrofilizační činidlo může být také aplikováno na polymer po vytvarování, například po výstupu z protlačovací trysky v procesu zvlákňování taveniny, mokrého nebo suchého zvlákňování, s výhodou před dloužením vlákna na malý průměr. Jelikož jsou určeny tyto výrobky k použití ve styku s citlivými částmi lidského těla, je ovšem výhodné, aby povrchově aktivní činidla, používaná k hydrofilizaci

- 10CZ 282658 B6 povrchu vláken s kapilárními kanálky, byla netoxická a nedráždila lidskou pokožku. Různé postupy povrchového zpracování k hydrofilizaci vláken s kapilárními kanálky jsou dále popsány v příkladech. Jiným způsobem hydrofilizace povrchu vláken je podrobení uvedených povrchů ionizačnímu záření, například v plazmě, přičemž výhodou takových postupů je skutečnost, že na povrchu vláken nezůstávají žádné zbytky. Ve všech těchto případech je třeba dodat vláknům s kapilárními kanálky spontánní smáčívost kapalinami, pro jejichž transport jsou určena.

II. Morfologie vláken.

Vlákna s kapilárními kanálky, používaná podle vynálezu a jež jsou znázorněna na obrázcích, mají kapilární kanálky na svém vnějším povrchu. Ačkoli mohou mít vlákna s kapilárními kanálky také duté středové jádro, jež může poskytovat určitou přídavnou kapilaritu, je výhodné takových vláken nepoužívat. Obecně totiž musejí být vlákna se středovým dutým jádrem poněkud tužší než je žádoucí, aby se jádro pod tlakem nezbortilo. Od vlákna s dutým jádrem, probíhajícím po celé jeho délce, se nedá očekávat, že bude rychle pohlcovat tekutiny, neboť ty musejí napřed najít cestu ke konci vlákna, než mohou proniknout do jádra samotného. Nadto nemohou vlákna s kapilárními kanálky v jádře uvolňovat svou dávku kapaliny do absorpčního zachycovacího jádra bez přiměřeného kontaktu mezi konci dutého vlákna a absorpčním materiálem zachycovacího jádra. Stručně řečeno: vlákna s kapilárními kanálky, mající kapilární kanálky na vnější straně, poskytují podstatné výhody jak při zachycování kapalin, tak při jejich transportu, zatímco středové duté jádro skýtá jen málo výhod a může naopak negativně působit na pocit pohodlí výrobku, jimi vybaveného, ve styku s lidským tělem.

Kromě toho zde použitá vlákna s kapilárními kanálky nejsou s výhodou v přímém uspořádání, ale spíše jsou zahnutá, nebo nejvýhodněji zkadeřená. Snadno se nahlédne, že vlákna nepřímého tvaru s kapilárními kanálky vykazují při stejném počtu vláken vyšší vrstvu a zvýšenou pružnost. Zvyšováním načechranosti jednotlivých vláken se zvyšuje celková výška a měkkost podušek z nich zhotovených. To umožňuje vytvářet podušky nízké hustoty s vysokou výškou, které, za předpokladu, že jednotlivá vlákna nejsou sama o sobě příliš tlustá nebo tuhá (viz denier), jsou extrémně pohodlné a při tom velmi účinné při převádění kapalin.

Na výhodných nepřímých vláknech s kapilárními kanálky se však nemají tvořit kličky. Jak lze také snadno nahlédnout, může vytváření kliček na vláknech s kapilárními kanálky stlačovat kapilární kanálky v každém zauzlovaném místě. To by ovšem vadilo dynamice průtoku kapalin kapilárními kanálky.

Kromě již uvedeného je ještě jiná podstatná přednost používání nepřímých vláknen s kapilárními kanálky. Jak vyplývá z obr. 12, je vysoce výhodné, že malá část, nebo chomáčky vláken s kapilárními kanálky, proniká do alespoň některých otvorů ve vrchním povlaku výrobku podle vynálezu. Jak si lze představit, lze tohoto pronikání dosáhnout snáze, připraví-li se vysoká vrstva kapilárních kanálků použitím zkadeřených vláken s kapilárními kanálky. I při nahodilosti je větší pravděpodobnost, že četné konečky nebo kudmky vláken s kapilárními kanálky si najdou cestu do otvorů materiálu vrchního povlaku, než kdyby se použilo vláken s kapilárními kanálky v podstatě přímými.

Ve výhodném provedení jsou zde vlákna s kapilárními kanálky, podstatně zkadeřená (nebo jinak zprohýbaná). Jak je známo z oboru vláken, je možno kadeření vláken dosáhnout selektivním tepelným ovlivňováním při opouštění tvarovací trysky tím, že se jedna strana zahřeje o něco více než strana druhá (nebo naopak, jestliže se jedna strana ochladí rychleji než druhá). Alternativně lze vlákna ze syntetických polymerů, jako jsou polyestery, kadeřit protahováním s následnou relaxací, nebo tím, že se nechá vlákno v napjatém stavu procházet přes ostrou hranu, načež následuje relaxace. Vlákna s kapilárními kanálky lze kadeřit také ponořováním do methanolu. Ve výhodném tvaru jsou vlákna v podstatě spirálovitá. Ať už se použije jakéhokoli způsobu kplizování nebo jinému kadeření vláken s kapilárními kanálky, lze je pak popřípadě

- 11 CZ 282658 B6 mykat k vytváření vláknitých sestav.

Výhodná amplituda obloučků je v rozmezí asi 0,1 mm až asi 3 mm atypicky je frekvence obloučků asi 0,5 na cm vlákna až asi 5 na cm vlákna. Vlákna s amplitudou asi 3 mm a frekvencí asi 0,5 na cm vykazují dobrou měkkost i u vláken s vyšším denierem, jež mají velké kapilární kanálky. Jinak řečeno, průměrné vlákno s kapilárními kanálky, jehož přímá délka je asi 2 cm, je zkadeřeno nebo zprohýbáno k vytvoření optimálních vláken s délkou 0,5 cm až 1,5 cm.

III. Vícevláknové podušky

Kromě typu použitých vláken s kapilárními kanálky ajejich individuální morfologie má pro výrobek podle vynálezu význam formování takových vláken do tvaru absorpčních výrobků. Obecně bude navrhovatel chtít vložit svazek takových vláken do výrobku. Vlákna mohou být do výrobku například vefouknuta u absorpčního jádra z celulózových vláken. Při výhodnějším provedení se vlákna s četnými kapilárními kanálky podle předchozího tvarují na výztuhu nebo podušku, kde taková poduška sestává ze síťoví četných vláken s kapilárními kanálky. Kaliper takových mnohovláknových podušek je typicky asi 0,245 cm až asi 1,78 cm, s výhodou asi 0,254 cm až asi 1,02 cm pro použití v sanitárních vložkách; s výhodou asi 0,127 cm až asi 0,38 cm pro použití v kalhotkových vložkách a s výhodou asi 0,254 cm až asi 1,27 cm pro použití v dětských plenkách nebo v potřebách pro nekontinentní dospělé osoby. U absorpčních výrobků pro jedno použití budou mít takové podušky měrnou hmotnost asi 0,003 g až asi 0,016 g vláken na 1 cm² povrchu a budou mít asi 0,003 g až asi 0,03 g vláken s kapilárními kanálky na 1 cm³ objemu (měřeno v nestlačeném stavu). Množství vláken na jednotku plochy a na jednotku objemu lze vypočíst u kalhotkových vložek, plen a potřeb pro dospělé inkontinentní osoby z rozdílů kaliperu shora uvedených.

S výhodou se jemnost a pevnost vláken s kapilárními kanálky volí tak, aby poduška z těchto vláken měla poměr vlhkého k suchému kaliperu nejméně asi 80 %, výhodněji nejméně asi 90 %. To zaručí, že si poduška uchová své kvality měkkosti a tvarové přizpůsobivosti i při použití.

Jinak řečeno, poskytne pro typickou sanitární vložku přibližně 1,5 g zkadeřených vláken zde popsaného typu obdélníkovou podušku s povrchem asi 160 cm², jež se hodí k použití jako vrstva (b), tedy jako vrstva, kterou lze nazvat sekundární povlak, jež je umístěna pod původním povlakem, přijímajícím kapaliny typu dále uvedeného.

IV. Použití mnohovláknových podušek v absorpčních výrobcích.

Poté, když byla popsána vlákna, jejich morfologie a začlenění vláken do podušce podobné struktury, zabývá se nyní konstruktér absorpčních výrobků začleněním takových podušek do konečných absorpčních výrobků. Oceňuje se, že podušky z vláken s kapilárními kanálky, připravené uvedeným způsobem, mají samy o sobě určitou kapacitu k zachycování kapalin, jako jsou menzes, ačkoli to není jejich primární funkcí v těchto výrobcích. Podle toho mohou podušky, vyrobené uvedeným způsobem, obsahovat popřípadě úplné absorpční jádro např. kalhotkových vložek. Pro většinu případů použití se podušek z vláken s kapilárními kanálky používá ve spojení s absorpčním jádrem, kde uvedené jádro slouží jako zásobník kapalin, jež prosakují z podušky, tvořené vlákny s kapilárními kanálky, do uvedeného jádra. Ve skutečnosti bude většina jader sestávat ze vzduchem kladených celulózových vláken nebo ze směsi celulózových vláken sgelujícími absorbenty. (Taková jádra jsou dobře známa v běžných výrobcích pro jedno použití, jako jsou sanitární vložky, pleny a pod.) Vzhledem k extrémně jemné struktuře celulózových vláken v takových absorpčních jádrech vykazují jádra vysokou nasáklivost, což znamená síly, odsávající kapaliny z vláken s kapilárními kanálky do jádra ke konečnému zachycení. To je přesně efekt, jehož má být dosaženo. Proto se u sanitárních vložek pokrývají typická jádra, sestávající asi z 1 až 5 g vícenásobných celulózových vláken a případně z asi 0,5 g až asi 1,5 g absorpčního gelujícího materiálu poduškou z vláken s kapilárními

- 12CZ 282658 B6 kanálky, připravenou podle předchozího popisu. Pri pronikání do výrobku setkává se kapalina se sítí vláken s kapilárními kanálky, která rozděluje kapalinu a pak ji předává do absorpčního jádra pod ní ležícího, čímž alespoň částečně obnovuje síťoví vláken s kapilárními kanálky k další infuzi kapaliny. Ve výhodném provedení je použito podušky vláken s kapilárními kanálky jako sekundárního vrchního povlaku pod porézním (s výhodou v podobě lisovaného filmu) vrchním povlakem. Vlákna s kapilárními kanálky nasávají tudíž kapalinu přes vrchní povlak, čímž zanechávají vrchní povlak na omak čerstvý a suchý, a pak předávají kapalinu do pod nimi ležícího absorpčního jádra a jsou tudíž schopna pokračovat v této činnosti až do nasycení jádra.

Ve vysoce výhodném provedení zůstává poduška vláken s kapilárními kanálky v těsném styku s vrchním povlakem nad ní ležícím buď adhezivní vazbou, nebo tahovými silami, přičemž vrchní povlak a poduška z vláken s kapilárními kanálky zůstávají ve stejnoměrném těsném styku. Jak už bylo uvedeno, je styk mezi vrchním povlakem a poduškou z vláken s kapilárními kanálky s výhodou tak těsný, že chomáčky vláken s kapilárními kanálky pronikají otvory vrchního povlaku samotného. Podobně je výhodné k dosažení účinného převádění kapaliny do absorpčního jádra, aby byl těsný styk (buď působením adhezivních nebo tahových sil, nebo zdrsněním povrchu absorpčního jádra nebo jehlováním několika vláken s kapilárními kanálky do absorpčního jádra) mezi poduškou s kapilárními kanálky a pod ní ležícím absorpčním jádrem. Ve vysoce výhodném provedení je tudíž propojené síťoví mezi vrchním povlakem, poduškou z vláken s kapilárními kanálky a pod ní ležícím absorpčním jádrem, čímž kapalina proniká účinně vrchním povlakem, poduškou z vláken s kapilárními kanálky, tj. sekundárním vrchním povlakem, do absorpčního jádra. Toto vzájemné propojení se zachovává i v případě situací, jako je vlhkost, mechanický smyk a uvolňování tlaku, jež souvisejí s fyzikálními pohyby nositele.

V následujícím textu jsou popsány jednotlivé prvky, jichž je použito k přípravě výrobků podle vynálezu.

Vrchní povlak

Dokončené výrobky podle vynálezu jsou opatřeny vrchním povlakem, přijímajícím kapaliny. Takové vrchní povlaky se dělají z materiálů, které jsou s výhodou hygrofobní, avšak pro kapaliny propustné. Materiály vrchního povlaku, používané podle vynálezu, lze vyrobit způsoby dobře popsanými v patentové literatuře. Například při způsobu podle amerického patentového spisu číslo 4 324246, Mullane a Smith, 13. dubna 1982, se zahřívá vzorek termoplastického materiálu, jako je např. 0,0038 cm tlustý polyethylenový film, nad teplotu měknutí. (Teplota měknutí je teplota, pri níž je možno materiál tvarovat nebo lisovat a je nižší než teplota tání materiálu). Zahřátý termoplastický materiál ve tvaru listu je pak uveden do styku s vytápěnou tvarovací mřížkou. Tvarovací mřížka je s výhodou tvořena drátěným sítem s požadovanou velikostí ok, požadovaného tvaru a uspořádání. K přitažení zahřátého filmu k tvarovací mřížce se používá vakua, čímž získá film požadovaný tvar s požadovanou velikostí otvorů. Za působení vakua se na film fouká horký vzduch, který perforuje film do tvaru, odpovídajícího modelu tvarovací mřížky a s příslušnou velikostí otvorů.

Vrchní povlaky, propustné pro kapaliny, vyrobené tímto způsobem podle Mullana a kol. se pro jednoduchost nazývají lisované filmy. Kaliper takových filmů je významný, jelikož je-li kaliper příliš velký, může se kapalina akumulovat v otvorech a neprocházet jimi. K výrobě absorpčních výrobků, jako jsou například plenky, menstruační výrobky a výrobky pro inkontinentní dospělé osoby, se zpravidla hodí vrchní povlaky s kaliperem menším než asi 0,075 cm, nebo především menším než asi 0,064 cm.

Jiným materiálem na lisované filmy, vhodným pro výrobu vrchních povlaků, je pružný 3rozměmý pás s vláknitým vzhledem a omakem, jež sestává z plastického materiálu nepropustného pro kapaliny, přičemž pás má mnoho otvorů, definovaných četnými navzájem se protínajícími vláknům podobnými elementy podle amerického patentového spisu číslo 4 342314,

- 13 CZ 282658 B6

Radel aThompsonm, 3. srpna 1982. Filmy z tohoto materiálu je možno připravit z hydrofobní plastové hmoty, jako je například polyethylen, polypropylen a polyvinylchlorid a jsou dobře známy k použití v absorpčních výrobcích, jako jsou například menstruační výrobky.

Ještě jiný typ lisovaného materiálu, který je vhodný podle vynálezu, je popsán v americkém patentovém spise číslo 3 929135, Thompson, 30. prosince 1975, a sestává z hydrofobních polymerových filmů s otvory, jež vytvářejí zahrocené kapiláry. Tyto vrchní povlaky se zahrocenými kapilárami jsou také dobře známy k použití v absorpčních výrobcích, jako jsou výrobky pro inkontinentní dospělé osoby. Lze je připravovat z různých hydrofobních polymerů ío zhora jmenovaných; typickým používaným materiálem je polyethylen s nízkou hustotou o tloušťce 0,0025 až 0,0051 cm.

Americký patentový spis číslo 3 929135 se rovněž týká vrchních povlaků se zahrocenými kapilárami. Při použití jsou hroty takových povlaků se zahrocenými kapilárami ve styku 15 s podložním materiálem absorpčního jádra. Obecně tvoří zahrocené kapiláry komolé kužele, přičemž to mohou být jakékoli komolé tvary, například komolé jehlany s trojúhelníkovou, čtvercovou nebo polygonální podstavou; pro jednoduchost se zde hovoří o kapilárách kruhového průřezu. Kapiláry mohou být ovšem i nesouměmé (úhel jedné strany se může lišit od úhlu druhé strany) a úhel úkosu se může měnit spojitě (např. podle křivky) na vzdálenosti od podstavy 20 k vrcholu. V takovém případě je úhel úkosu definován jako úhel tečny kapiláry v místě nejmenšího otvoru ve vrcholu. Vhodnými úhly pro použití na vrchní povlaky podle tohoto vynálezu jsou úhly asi 10° až asi 60 °.

Rozměr podstavy kapiláry je definován jako maximální světlost takové zahrocené kapiláry 25 v rovině vrchního povlaku. Rozměr otvoru ve vrcholu je definován jako maximální světlost ve vrcholu takové zahrocené kapiláry, přičemž vrchol je vzdálený od roviny vrchního povlaku. Je-li zahrocená kapilára ve tvaru komolého kužele, jsou rozměrem podstavy a rozměrem otvoru ve vrcholu průměr podstavy a vrcholový průměr. Nadále je zde používáno místo rozměru podstavy průměru podstavy a místo rozměru otvoru ve vrcholu vrcholového průměru.

Vrcholový průměr zahrocené kapiláry je průměr, jenž umožňuje snadný průchod kapaliny z povrchu vrchního povlaku do podložního absorpčního jádra. Vrcholový průměr zahrocené kapiláry je asi 0,010 cm až asi 0,254 cm s výhodou asi 0,013 cm až asi 0,051 cm.

Průměr podstavy zahrocené kapiláry se volí tak, aby splňoval dvě kritéria. První je subjektivní omak povrchu vrchního povlaku ve styku s pokožkou nositele. Bylo objeveno, že polyethylen lze upravit k dosažení příjemného, látce podobného nevoskového vzhledu, jestliže je průměr podstavy asi 0,015 až 0,635 cm. S výhodou by měl být průměr podstavy 0,076 až 0, 152 cm. Druhým kritériem je, aby průměr podstavy byl dostatečně malý pro to, aby očekávaná kapka 40 přemostila alespoň jednu kapiláru. Toto kritérium je splněno uvedenými rozměry pro pleny k jednomu použití a sanitární výrobky.

Výška zahrocené kapiláry je definována jako vzdálenost mezi nej vzdálenějším povrchem vrchního povlaku (tedy povrchem, který normálně přichází do styku s pokožkou uživatele) 45 a vrcholem zahrocené kapiláry. Tato výška závisí ovšem na vrcholovém průměru, na průměru podstavy a na zvoleném úhlu úkosu. Výška zahrocené kapiláry by měla zajišťovat strukturu s minimálním sklonem k borcení při použití. Vlastnosti materiálu, použitého ke konstrukci vrchního povlaku, určují do značné míry vhodné rozsahy výšky. Jestliže je materiálem vrchního povlaku polyethylen nízké hustoty, s tloušťkou 0,003 až 0,005 cm, ajsou-li vrcholový průměr 50 zahrocené kapiláry a průměr podstavy ve výhodném rozmezí a úhel úkosu ve svém kritickém rozmezí, může být výška zahrocené kapiláry asi 0,008 až 0,404 cm.

Stav relativní suchosti povrchu vrchního povlaku znamená, že většina kapaliny, jež s ním přijde do styku, jejím převedena do absorpčního prvku. To ovšem znamená, že každá kapka, jež přijde

- 14CZ 282658 B6 do styku s vrchním povlakem, se musí dostat do styku s průměrem podstavy zahrocené kapiláry. Takového stavu lze nejlépe dosáhnout, jestliže ukládací prostor (prostor vrchního povlaku, ležící mezi základnami zahrocených kapilár) je minimální. Minimální mezní hodnota nastane, jsou-li kuželovité nebo jehlanovité zahrocené kapiláry v těsném uspořádání (kde obvod základny každé kapiláry se stýká všemi stranami s obvodem základny sousedících kapilár). Výhodné uspořádání s minimálním ukládacím prostorem vede k záruce, že individuální kapka přijde do styku s alespoň jednou zahrocenou kapilárou. Výhodné uspořádání u plen pro jedno použití je takové, kde popsané zahrocené kapiláry jsou seřazeny v množství 5 až 231 zahrocených kapilár na čtvereční centimetr vrchního povlaku.

Listy se zahrocenými kapilárami je možno vyrábět kterýmkoli ze známých způsobů. Jednou obzvlášť výhodnou metodou je vytvoření vytápěné formy s hroty ve tvaru a uspořádání požadovaných zahrocených kapilár (dále nazývané hrotová forma). Každý patricový element je vytvořen tak, že jeho hrot směřuje od báze hrotové formy. List materiálu se přiloží k vytápěné hrotové formě mezi formu a pružnou podložku. Kombinace formy, listu a pružné podložky se zatíží tlakem a v listu vzniknou zahrocené kapiláry k vytvoření vrchního povlaku se zahrocenými kapilárami. Alternativní cestou vytváření vrchní vrstvy je podrobit materiál, nepropustný pro kapaliny, působení vakua nad vhodnou formou. Po vytvarování listů se zahrocenými kapilárami jedním z uvedených způsobů může být nutné odstranit materiál ze hrotů kapilár tak, aby vrcholové průměry zahrocených kapilár měly žádanou hodnotu. Takové odstraňování materiálu lze uskutečnit například tím, že se vrcholy podrobí řízené abrazi, nebo se vytvořený vrchní povlak zahřeje kod tavení hrotů (americký patentový spis číslo 4 629643, Curro aLinman, 16. prosince 1986) k získání filmu s mikroskopickými otvory se zlepšeným omakem, kterého lze též podle vynálezu použít.

Vysoce výhodným materiálem na vrchní povlak, propustný pro kapaliny, kterého je možno použít podle vynálezu, je materiál podle amerického patentového spisu číslo 4 463045, Ahr a kol., 31. července 1984.

Obecně poskytují vrchní povlaky podle amerického patentového spisu číslo 4 463045 nejenom žádoucí omak podobný látce, ale podstatně omezují povrchový lesk. Vrchní povlaky z plastických hmot tudíž nemají nežádoucí lesklý plastový vzhled.

S úspěchem lze takové vysoce výhodné materiály vrchních povlaků popsat jako makroskopicky expandované trojrozměrné plastové tkaniny, mající alespoň jeden viditelný povrch, který se při vystavení světlu nejeví jako lesklý, neboť v podstatě všechny vykazují mikroskopický pravidelný vzhled diskrétních povrchových nepravidelností, přičemž každá z těchto nepravidelností má svou amplitudu kolmou k povrchu, z něhož tyto nepravidelnosti vyvstávají, kde každá z těchto povrchových nepravidelností má maximální rozměr menší než asi 0,1524 mm při měření v rovině, orientované v podstatě kolmo k její amplitudě, přičemž povrchové nepravidelnosti nejsou rozeznatelné normálním neozbrojeným okem, je-li vzdálenost oka pozorovatele od roviny tkaniny nejméně asi 304 mm a každá z uvedených povrchových nerovností je také prosta rovinných ploch, dostatečně velkých k vepsání kružnice o průměru 0,1016 mm a vzdálená od všech sousedních povrchových nerovností tak, že maximální průměr každé kružnice v každém rovinném povrchu mezi povrchovými nerovnostmi v každé části viditelného povrchu je menší než asi 0,1016 mm, přičemž každý mírný dopad světla na každou část viditelného povrchu je rozptýleně reflektován těmito povrchovými nerovnostmi do mnoha směrů, takže řečený viditelný povrch se jeví jako nelesklý.

Materiály vrchního povlaku podle amerického patentového spisu číslo 4 463045 mohou mít nejméně část takových povrchových nerovností, vytvářejících výčnělky, vyčnívajících obecně navenek z povrchu a mohou mít alespoň část povrchových nerovností, tvořených prohlubněmi, směřujícími dovnitř od povrchu uvedeného výrobku.

- 15 CZ 282658 B6

Výroba těchto výhodných vrchních povlaků se dá uskutečnit použitím tvarovací mřížky nebo struktury, jak je obecně shora uvedeno, čímž vzniknou řečené povrchové nerovnosti vytvářením uzlíků (knuckles) na podpěrném členu. (Příprava takových fólií je podrobněji popsána v americkém patentovém spise číslo 4 463045, a není součástí tohoto vynálezu.) Obecně výsledné povrchové nerovnosti odpovídají uzlíkům tkané podpěrné síťoviny, která je v přímém styku s viditelným povrchem plastického listu v průběhu jeho výroby.

Při výhodném způsobu provedení je tkaná podpěrná síťovina, která je v přímém styku s viditelným povrchem, tvořena vlákny o průměru asi 0,0254 až 0,05 mm s počtem ok asi 160 vláken na 2,54 cm krát 160 vláken na 2,54 cm a asi 400 vláken na 2,54 cm krát 400 vláken na 2,54 cm.

Vhodné vrchní povlaky mají průměrnou amplitudu asi 0,005 mm, s výhodou nejméně asi 0,007 mm. Nejvýhodnější jsou vrchní povlaky s amplitudou takových povrchových nerovností v rozmezí ± 20 % při měření kolmo k povrchu, kde nerovnosti začínají, s výhodou ± 10 % průměrné hodnoty amplitudy všech sousedních povrchových nerovností.

Je možno zde také použít jednocestných lisovaných vrchních povlaků, jejichž spodní část je tvořena hydrofilním latexem, jak je popsáno v americkém patentovém spise číslo 4 735843, Noda, 5. dubna 1988.

Kromě složitých zmíněných děrovaných materiálů je možno vynález praktikovat s hydrofobními fóliemi s otvory jednoduše probitými.

Je třeba zdůraznit, že jak bylo shora uvedeno, listové nebo filmové materiály, použité zde na vrchní povlaky podle vynálezu, se podstatně liší od vláknitých netkaných materiálů, charakterizovaných velkým počtem vláken, jež se v tloušťce materiálu vzájemně překrývají. Materiály, použité podle vynálezu na vrchní povlaky, jsou kromě toho s výhodou hydrofobní termoplastické polymery, jež zajišťují čistý vzhled, odolávající zašpinění, nebo mají při použití nešpinivý povrch. Takové vrchní povlaky (stejně jako vláknité vrchní povlaky) mohou být známým způsobem hydrofilizovány nástřikem povrchově aktivních činidel, např. PEGOSPERSE.

Vláknitých netkaných vrchních povlaků z materiálů, jakými jsou polyethylen, polypropylen ajejich směsi, se běžně používá u komerčních sanitárních vložek a kalhotkových vložek, přičemž se takových vláknitých vrchních povlaků může podle vynálezu též použít.

Mezi takové vláknité materiály na vrchní povlaky, jako jsou například nelisované filmy, kterých je zde také možno použít, patří například různé neabsorpční vláknité nebo sítí vláken tvořené vrstvy, jež jsou propustné pro vodní roztoky působením mnoha otvorů nebo kanálků jimi pronikajících. Takové vrstevnaté materiály lze připravovat způsoby dobře popsanými v patentové literatuře. Například podle amerického patentového spisu číslo 4 636419, Madsen a kol., 13. ledna 1987, se navzájem stýkají vrstvy, tvořené síťovím páskovitých vláken dvou chemicky odlišných typů s odlišnými teplotami tání nebo měknutí a chladí se k vytvoření síťoví, charakterizovaného uvedenými rozdílnými příčnými a podélnými polymemími materiály. Takových vrstev je možno též použít podle tohoto vynálezu.

Jiným materiálem, který se zde hodí, je tvarovatelná síťovina, sestávající z mřížkové sítě polymemích vláken, kde síť tvoří dva prameny navzájem orientované v úhlu 20 až 90° (evropská přihlášku vynálezu číslo 0215417, podaná 6. září 1986. Sneydem a kol.). Uvedené vrstevné materiály lze připravit pomocí hydrofobních plastů, jako jsou například polyethylen, polypropylen a polyvinylchlorid, jež jsou dobře známy pro použití na absorpční výrobky, jako jsou například menstruační vložky. Takové vrstevnaté materiály mají typicky měrnou hmotnost

- 16CZ 282658 B6

0,0016 až 0,016 g/cm², kaliper 0,127 až 0,635 mm, otevřenou plochu 30-80 % a. průměr ok 850 až 425 mikrometrů. Běžných netkaných vrchních povlaků je možno též použít.

Styk mezi vrchním povlakem a vlákny s kapilárními kanálky

Jednou z důležitých podmínek při zhotovování výrobků podle vynálezu je zaručení těsného a trvalého styku mezi materiálem vrchního povlaku a vrstvou vláken s kapilárními kanálky. Takový těsný a neustálý styk v rozhraní mezi vrstvou vláken a vrchním povlakem maximalizuje přijímání a rozvádění kapaliny v hotových výrobcích. Jak je shora uvedeno, je jedním ze způsobů, zajišťujících trvalý styk, vytvoření tahových sil mezi vrchním povlakem a vlákny s kapilárními kanálky. Ačkoli je to ve svém záměru užitečné, může spoléhání na tahové síly působit při výrobě potíže a může to dokonce způsobit, že výrobek získá konfiguraci kalíšku. Je možno též použít ultrazvukového pojení.

Ve výhodném provedení se těsného styku mezi materiálem vrchního povlaku a vrstvou vláken s kapilárními kanálky dosahuje pomocí lepidel. Avšak i při tomto postupu je třeba k dosažení optimálních výsledků postupovat opatrně.

Je třeba uznat, že použije-1 i se nadměrného množství lepidla, může to způsobit nepříjemné ulpívání výrobků na těle uživatele.

Zdůraznit je nutno také skutečnost, že nadměrné množství lepidla by mohlo vést k nežádoucímu ucpávání kapilárních kanálků ve vláknech, čímž by se snížila jejich účinnost. Podle toho se používá lepidel v neinterferujícím množství. Taková množství se mohou měnit v závislosti na faktorech, jako jsou například zvolené lepidlo, podklad, na který se lepidlo nanáší a šířka kapilárních kanálků ve vláknech. Řízení plochy lepidla a průměru adhezivních šňůr ve spirále, jak znázorněno, také slouží k minimalizaci ulpívání výrobků na těle uživatele.

Lepidlo má být nedráždivé vůči pokožce a jinak přijatelné z hlediska toxicity k použití v těsném styku s citlivými tkáněmi těla. Lepidlo si má uchovávat své lepivé vlastnosti v nepřítomnosti vlhkosti, například v průběhu výroby výrobku, a nej výhodněji za vlhka, to je při používání výrobku.

Lepidlo má vázat jak materiál, použitý k výrobě vrchního povlaku, tak materiál, použitý k výrobě vláken s kapilárními kanálky. Je-li vrchní povlak nebo jsou-li vlákna povrchově upravená, například hydrofilizací, je třeba při volbě lepidla brát v úvahu povahu povrchové úpravy.

Jakožto vhodná lepidla pro účely vynálezu se uvádějí latexová lepidla a lepidla tavená teplem. Naštěstí je v oboru známo velmi mnoho takových lepidel a při respektování zmíněných faktorů může výrobce zvolit vhodné lepidlo pro jakoukoli kombinaci okolností. K uchování dobrého kontaktu při používání výrobku, tedy ve stavu zvlhčeném tělními tekutinami, je výhodné, je-li lepidlo nerozpustné v tělních tekutinách.

Po respektování obecné povahy parametrů, jež musejí být vzaty v úvahu při vázání vrchního povlaku k vrstvě vláken s kapilárními kanálky, ilustruje následující text materiály a techniky k použití podle vynálezu.

Ačkoli lze lepidlo nanášet nahodile, je nejvýhodnější použít obrazce spirály nebo několikanásobné spirály podle obr. 10. Alternativně to může být bodový obrazec podle obr. 11, což je však méně výhodné

Ve výhodném provedení se lepidlo nanáší do spirálního obrazce tryskou o světlosti 0,2 mm, uspokojivé je však použití trysek o světlosti až 0,6 mm.

- 17CZ 282658 B6

Volba lepidla se může lišit podle potřeb konstruktéra, instruktivní jsou však následující poznatky. Podle zkušenosti se obecně latexová lepidla jeví jako méně vhodná než teplem tavitelná lepidla. U vláken s kapilárními kanálky může být použito rozmanitých hydrofilizačních úprav a typ lepidla se může poněkud odlišovat v závislosti na použité úpravě a používaném množství. Jak uvedeno, účelem je zajistit dobrý kontakt mezi vlákny s kapilárními kanálky a vrchním povlakem za všech okolností k maximalizaci přijímání a odvádění kapalin.

Množství použitého lepidla se mění, avšak zpravidla se používá asi 0,05 g pro spirální obrazec 50,8 x 127 mm až asi 0,7 g pro spirální obrazec 50,8 x 177,8 mm při použití lepidla tavitelného teplem. U latexového lepidla postačí asi 0,1 g až asi 0,15 g pro obrazec 50,8 x 127 mm. Pro bodový obrazec se používá asi 0,05 g na ploše asi 50,8 x 127 mm.

Těsný kontakt mezi vrchním povlakem a podložní vrstvou vláken s kapilárními kanálky může být dále zlepšen přitlačením při lepení a nebo kombinováním nejvrchnějších vláken s kapilárními kanálky ve vrstvě k zajištění individuálního pronikání vláken, což dává lepší kontakt s lepidlem.

Nezávisle na použité vazební metodě jsou způsoby posuzování kontaktu mezi vrchním povlakem a pod ním ležící vrstvou vláken s kapilárními kanálky závislé na rychlosti, kterou je kapalina, dopadající na vrchní povlak, odváděna do vrstvy vláken s kapilárními kanálky. Lze si představit různé prostředky k posuzování transportu kapaliny vrchním povlakem do vrstvy vláken s kapilárními kanálky. Běžně se však používá jednoduché kapkové zkoušky. Při této zkoušce se nechá zahřát na pokojovou teplotu ovčí krev nebo jakýkoli žádaný typ umělé menzes za stálého pomalého míchání. Menstruační vložka, ležící vodorovně, se vizuálně rozdělí na třetiny. Kapátkem, drženým asi 12,5 mm nad poduškou, se nanesou 4 jednotlivé kapky na vrchní povlak horní třetiny podušky a kapky se přidávají směrem ke středu podušky v intervalech po 25,4 mm. Současně se spustí hodiny při první kapce ovčí krve nebo umělé menzes. Zaznamená se čas v sekundách, potřebný k proniknutí kapky vrchním povlakem. Pak se opakuje kapání 3 kapkami na střední třetinu podušky. Pak se opakuje přidávání krve 4 jednotlivými kapkami na spodní třetinu podušky. Údaje se zprůměrují. K. popisu rychlosti pohybu vrchním povlakem do spodní vrstvy vláken s kapilárními kanálky může konstruktér použít vlastních ukazatelů aje zřejmé, že takové ukazatele se budou měnit podle norem, jichž konstruktér použije. Výtečnou známku za průnik kapaliny vrchním povlakem do spodní vrstvy vláken s kapilárními kanálky lze přiřknout 1 až 10 sekundám; dobrou 10 až 15 sekundám, uspokojivou 15 až 20 sekundám a neuspokojivou době delší než 20 sekund.

Všeobecně u sanitárních vložek, používajících vrchní povlak typu lisovaného filmu podle amerického patentového spisu číslo 4 643045, vrstvy vláken s kapilárními kanálky podle tohoto vynálezu a spirálního lepivého (tavitelného teplem) obrazce podle obr. 10, je pohyb kapaliny vrchním povlakem do spodní vrstvy vláken s kapilárními kanálky posuzován podle uvedené kapkové zkoušky jako výtečný až dobrý.

Absorpční jádro

Hotové absorpční výrobky podle vynálezu zpravidla obsahují vrstvy nebo výztuhy vláknitého absorpčního materiálu, jako je například vata, celulózová buničina nebo chemickotermomechanická buničina, jak je v oboru známo. Jak je dobře známo, nejnověji se používá stále větší měrou v absorpčních výrobcích také absorpčních gelujících materiálů (někdy nazývaných supersorbenty). Obzvlášť vhodnými gelujícími absorbenty jsou polyakryláty a škrob, roubovaný akrylovou kyselinou. Výroba takových absorpčních jader za mokra nebo za sucha je o sobě známa. Použitelné jsou zde i různé houby, rašelinové mechy, vata, textil a podobné materiály, absorbující kapaliny.

Podle vynálezu je výhodný zvláštní typ absorpčního jádra. U tohoto typu jsou zjemňována zkadeřená, skaná, s výhodou chemicky vyztužená a zesítěná celulózová vlákna k vytvoření

- 18CZ 282658 B6 vláken, jichž lze použít ve tvaru vrstvy na absorpční jádra. Podrobněji je popsána příprava vhodných zkadeřených, chemicky vyztužených celulózových vláken, z nichž lze připravit zjemněná zkadeřená, skaná, s výhodou chemicky vyztužená a zesítěná celulózová vlákna, vhodná pro použití podle tohoto vynálezu, v amerických patentových spisech číslo 4 888903, 4 822543, 4 889595, 4 889597, 4 889596 a 4 898642. Aplikace takových vláken v kombinaci s gelujícími absorbenty a způsoby výroby takových kombinací jsou popsány v americkém patentovém spise číslo 4 935022. Takové přípravky zahrnují typicky použití aldehydů, jako je glutaraldehyd, jako zesíťujících činidel. Kromě toho lze použít jako zesíťovacích činidel polykarboxylových kyselin. (Jsou přirozeně také známy ijiné způsoby přípravy jiných zesítěných celulózových vláken a takových vláken je zde také možno použít, ačkoli schopnost absorbovat kapaliny může být menší než optimální ve srovnání se zmíněnými vlákny. Pokud jde o jiné typy vláken, lze odkázat na různé citace v amerických patentových spisech číslo 4 898642 a PCT U. S. číslo 89 01581). Zkadeřená celulózová vlákna lze zjemňovat (rafinovat) k získání vláken, použitelných k přípravě vhodných absorpčních jader, používaných podle vynálezu.

Spodní povlak

Spodní povlak je obvyklý a může sestávat z polymerového, pro vodu nepropustného filmu, např. z dostatečně tenkého a ohebného polyethylenu nebo z polypropylenu. Typický je polyethylenový film o tloušťce 0,001 až 0,5 mm. Použít je možno i proplachovatelných nebo biologicky odbouratelných spodních povlaků, například u kalhotkových vložek.

Případné upevňovací prostředky

Absorpční struktury podle vynálezu mohou být případně, avšak s výhodou, opatřeny prostředky, udržujícími je na místě nebo připevňujícími je ktělu uživatele, aby mohly plnit svou funkci. Sanitární vložky mohou být například opatřeny lepivými pásky, směřujícími známým způsobem navenek od jejich spodních povlaků. Případně lze použít různých špendlíků, patentů a připevňovacích prostředků známého typu.

Následující příklady vynález objasňují, nikterak ho však neomezují.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Tlustá poduška

Sanitární vložka se připravuje ručně z následujících součástí. Při tom se odkazuje na obr. 13.

Specifikace konečného výrobku:

Parametr	Specifikace
Hmotnost podušky (g)	9,82 ±0,12
Hmotnost jádra (g) pouze laminátu	2,57 ± 0,04
Délka podušky (mm)	226 ± 1
Délka jádra (mm)	197 ± 1
Šířka podušky uprostřed (mm)	81 ±2
Šířka jádra uprostřed (mm)	70 ±0
Kaliper podušky (mm při 0,897 kPa)	15,5194 ±0,508
Kaliper jádra (mm při 0,897 kPa)	1,7272 ±0,0762
Délka upevnění (mm)	8± 1

- 19CZ 282658 B6

Složky Polyethylenový vrchní povlak z vroubkovaného filmu (podle U. S. 4 363045) Vlákna s kapilárními kanálky SW194 (Eastman) Vlákna s kapilárními kanálky SW173 (Eastman) Spodní rozšířený lepivý povlak Findley (vzoru #198-338) Krepovaný papírový ručník BOUNTY Upevňovací pásky ke kalhotkám šest kusů dva kusy	Specifikace asi 228 x 1127 mm 1,5 g 0,5 g 228 x 127 mm tvarovaný* 19,05 x 19,05 mm 19,05 x 63,5 mm
Snímací papír Povrchově aktivní činidlo (PEGOSPERSE) Bílé póly na konce Štěrbinové jádro z materiálu (AGM) jakožto gelujícího absorbentu středová oblast bez štěrbin; celková hmotnost 2,6 g; obsah 0,7 g polyakrylátu AGM Lepidlo Findley 4031	podle potřeby 0,01 g 101,6 x 19,05 mm 70 mm x 193 mm šířka 69,85 mm stř. obl. bez štěrbin 0,05 g

*Tvar je patrný na obr. 13 (38). Tvar je volen k zaručení anatomického přizpůsobení.

Vlákna SW194 mají profil H s jemností asi 22 denier s šířkou kanálků asi 37 mikrometrů a s hloubkou kanálků asi 48 mikrometrů. Vlákna SW173 sestávají z mykaných pramenů stříže, tvarovaných v pěchovací komůrce (3 obloučky na cm) a mají výhodný průřez tvaru písmene H se šířkou kanálků 38 mikrometrů a hloubkou kanálků 19 mikrometrů. Délka vlákna s kapilárními kanálky SW194 je 152,4 mm a vlákna s kapilárními kanálky SW173 50,8 mm.

Při výrobě se vroubkovaný vrchní povlak nastřihá na požadované délky, přiloží se šablona (50,8 x 177,8 mm) na zadní stranu vrchního povlaku a nastříkne se lepidlo Findley 4031. Lepidlo se nanáší ve spirálním obrazci (viz obr. 10). Vrstva vláken s kapilárními kanálky SW194 se ručně přitlačí na střed plochy s nastříknutým lepidlem. Vlákna probíhají rovnoběžně s podélnou osou výrobku. Vlákna s kapilárními kanálky SW173 se ručně přitisknou v podobě návinu (s vlákny rovnoběžnými s podélnou osou výrobku) doprostřed vrstvy vláken s kapilárními kanálky SW194. Tím vznikne podsestava vrchního povlaku a vláken s kapilárními kanálky.

Následující operace se pohodlně provádí pomocí vypuklé tvarovací matrice. Do formy se vloží spodní adhezivní povlak Findley (polyethylenový spodní povlak s lepivým povrchem a snímacím papírem). Štěrbinové jádro z materiálu (AGM) se přiloží na spodní povlak a na jádro AGM se umístí krepovaný papírový ručník BOUNTY. Připravená podsestava se umístí nad krepovaný papírový ručník, jak patrno na obr. 13. Když je podsestava nad krepovaným ručníkem, přetáhnou se součásti výrobku jemně přes okraje formy, avšak ne tak těsně, aby byly složky z formy vytahovány. Pak se zapůsobí přítlakem ke slepení okrajů s lepidlem spodního povlaku. Výrobek se vyjme z formy a konce se přitlačí válečkem. Snímací papír se odtrhne od zadní strany spodního povlaku. Připojí se polyethylenové pásky koncových chráničů a na výrobek se umístí lepivé pásky k připevnění ke kalhotkám. Vnější povrch vrchního povlaku se postříká povrchově aktivním činidlem PEGOSPERSE.

Příklad 2

Tenká poduška

S odkazem na obr. 13 je sestava tenké podušky ekvivalentní s tím rozdílem, že místo vrstvy (36) vláken CCF SW194 se použije vláken CCF SW173 a neaplikuje se návin (37) vláken.

-20CZ 282658 B6

Při sestavování výrobku se postupuje následovně: Vlákna s kapilárními kanálky CCF SW173) se nastříhají na délky 177,8 mm; použije se 0,75 g vláken. Na příslušný rozměr se odstřihne vroubkovaný vrchní povlak. Přiloží se šablona na zadní stranu vrchního povlaku a nastříkne se lepidlo Findley 4031 (ve spirálním obrazci). Vlákna CCF SW173 se rukou přitlačí ke středu lepivé plochy, přičemž vlákna probíhají v podstatě rovnoběžně s podélnou osou vrchního povlaku. Na plochý povrch se přiloží spodní povlak Findley. Pak se umístí štěrbinové jádro z materiálu (AGM) na spodní povlak Findley. Vystředí se ručník, vystřižený matricí S2, nad jádro laminátu. Vystředí se podsestava vrchního povlaku a vláken s kapilárními kanálky nad krepovaný ručník. Podsestava se upevní a uhladí se okraje. Okraje se přejedou válečkem ke slepení. Odtrhne se snímací papír od zadní strany podušky. Roztrhne a odstraní se ve 2 nebo 3 kusech, pak se na konce výrobku umístí póly. Na podušku se umístí PFA. Vrchní povlak se postříká PEGOSPERSEM; 0,01 g.

Specifikace konečného výrobku:

Parametr

Hmotnost podušky (g)

Hmotnost jádra (g) pouze laminátu

Délka podušky (mm)

Délka jádra (mm)

Šířka podušky uprostřed (mm)

Šířka jádra uprostřed (mm)

Kaliper podušky (mm při 0,897 kPa)

Kaliper jádra (mm při 0,897 kPa)

Složky

Polyethylenový vrchní povlak z vroubkovaného filmu (podle U. S. 4 363045)

Vlákna s kapilárními kanálky SW173 (Eastman)

Spodní rozšířený lepivý povlak Findley (vzoru #198-338)

Krepovaný papírový ručník BOUNTY

Upevňovací pásky ke kalhotkám šest kusů dva kusy

Specifikace

8,50 ±0,18

2,54 ± 0,09

232 ±4

201 ± 1 ± 1 ± 1

5,3594 ±0,127

1,8796 ±0,0762

Specifikace

228 x 127 mm

0,75 g délka 177,8

228 x 127 mm tvarovaný* 19,05 x 19,05 mm 19,05 x 63,5 mm

Snímací papír Povrchově aktivní činidlo (PEGOSPERSE) Bílé póly na konce Štěrbinové jádro z materiálu (AGM) jakožto gelujícího absorbentu středová oblast bez štěrbin; celková hmotnost 2,5 g; obsah 0,7 g AGM	podle potřeby 0,01 g 101,6 x 19,05 mm 70 mm x 193 mm 65 mm x 193 mm stř. obl. bez štěrbin šířka 69,85 mm
Lepidlo Findley 4031	0,05 g

* Jako v příkladě 1.

V následujících příkladech 3 a 4 se používá vláken s kapilárními kanálky v absorpčních výrobcích, jejichž absorpční jádra sestávají ze zjemněných zkadeřených celulózových vláken. Výroba takových zjemněných zkadeřených celulózových vláken není součástí tohoto vynálezu. Další podrobnosti o jejich výrobě jsou popsány v americké přihlášce vynálezu číslo 734405 Absorpční jádro k použití v menstruačních výrobcích, podané 23. července 1991 (Buenger, Homey a Hammons). Pro pohodlí konstruktéra je dále popsána výroba takových vláken, způsoby

-21 CZ 282658 B6 jejich zjemňování a prostředky k tvarování takových vláken do absorpčních vrstev.

Výroba vláken

Zkadeřená vlákna, vyráběná způsobem podle citovaných odkazů, sestávají z vyjednocených celulózových vláken, jež jsou s výhodou chemicky vyztužena zesíťovacím činidlem. Jak je popsáno v americkém patentovém spise číslo 4 898642, mají taková zkadeřená vlákna průměrný zákrut suchých vláken nejméně asi 4,5 zákrutů na milimetr a průměrný zákrut mokrých vláken nejméně asi 3,0 zákrutů na milimetr a nejméně asi o 0,5 zákrutů na milimetr méně, než je počet zákrutů suchých vláken; průměrnou hodnotu zadržování isopropylalkoholu nižší než asi 30 %; průměrnou hodnotu zadržování vody asi 28 % až asi 50 %. Vysoce výhodná vlákna mají průměrný součinitel zkadeření suchých vláken nejméně asi 0,30, výhodněji nejméně asi 0,50. Zjemňovací proces přirozeně neovlivní podstatně předchozí parametry, jelikož proces se provádí tak, že popřípadě dochází jen k nepatrné defibrilaci původních zkadeřených a skaných vláken. Všeobecně se vlákna spíše zkracují. V průměru mají původní, zde použitá, zkadeřená vlákna délku přibližně 1,6 mm až 7 mm. Po zjemnění zde popisovaným způsobem má nejméně asi 30 % výsledných vláken, s výhodou nejméně asi 50 % a především asi 90 % vláken průměrnou délku asi 20 % až asi 40 % délky původních nezjemněných zkadeřených vláken. V průměru budou mít tedy nezjemněná vlákna, připravená zmíněným procesem, délku asi 1,6 mm až asi 7 mm, zatímco po zjemnění bude délka vláken typicky hlavně v průměru asi 0,25 mm až asi 1,5 mm.

Zjemňování vláken

Po zhotovení kterýmkoli z popsaných způsobů se zkadeřená vlákna zjemňují k získání vláken k použití podle vynálezu.

Při typickém postupu se nechá procházet vodný zásobní roztok, sestávající z hmotnostně asi 3 % vláken a 97 % vody, jednokotoučovým rafinerem Sprout-Waldron za použití rozvolňovacího kotouče typu 17804-A. Je důležité, že účelem tohoto zjemňovacího postupuje rozstříhat skaná vlákna, aniž se podstatně rozvlákní.

Zředí se 3 % zásobní vodní roztok na 0,5 % konzistenci a nechá se protékat rafinerem SproutWaldron při nastavení štěrbiny na 0,127 až 0,762 mm, s výhodou na asi 0,063 mm. (Rafíner Sprout-Waldron je modifikován vyjmutím vyrovnávací pružiny na konstantní nastavení štěrbiny v průběhu průtoku vlákninového vodného roztoku.) Typická je průtočná rychlost 34 až 40 litrů za minutu a zjemňovací proud je asi 45 A na motoru 11,5 kW. (Proud v ampérech je zde udán jako měřítko mechanické energie, udělené vláknům při zjemňování.) Používá se jednoho průchodu vláken štěrbinou.

V alternativním provedení je možno použít zkadeřených celulózových vláken v kombinaci s krillem, což je vysoce zjemněné vlákno z jižních dřev s kanadskou normou jemnosti mezi 50 až 100 ml. (TAPPI standard). Krill sestává typicky hmotnostně asi z 5 % až 10 % zkadeřených celulózových vláken. Přísada krillu může dodat žádoucí zpevňovací vlastnosti konečným listům a může také sloužit z ekonomických důvodů v listech jako ředidlo.

Po zjemňovací operaci se dále zředí 0,5 % vodní suspenze zjemněných zakroucených vláken na hmotnostně suspenzi asi 0,1 % až 0,2 % k vytvoření listu.

Výroba listu

Všeobecně se používá k vytváření listů ze shora připravených zjemněných zkadeřených celulózových vláken, vhodných k použití na absorpční jádra menstruačních a podobných vložek, Fourdrinierova procesu k výrobě papíru se standardní technikou vytváření pevné vazby, jež zahrnuje svislý transport listu vzdušným sušákem (americký patentový spis číslo 4 889597). Při

-22CZ 282658 B6 tomto postupu se používá válců způsobem běžným v oboru například k přípravě obličejových tkanin a filtračních papírů. Avšak na rozdíl od výroby filtračních papírů, suší se zde list bez podstatného přítlaku; spíše se používá systému průchodem vzdušným sušákem.

Shora popsaná vodní suspenze, obsahující hmotnostně asi 0,1 až asi 0,2 % zjemněných, skaných celulózových vláken, se zavádí z hlavové části papírenského stroje na standardní tvarovací síto. Účelem je zabránit vločkování, jež by vedlo k nerovnoměrné vrstvě vláken ve výsledném listu. Vzdálenost hlavové části atvarovacího síta (nastavení plátu) se volí výhodně asi 2,3 mm k zabránění vločkování. Ředicí vodu lze také upravit k zabránění vločkování usazováním. Jak uvedeno, zabráněním vločkování se podaří získat listy s podstatně stejnoměrným rozdělením vláken.

Odvodňování listu na asi 23 % úroveň je poměrně rychlé. Používá se vakuové komory k odstranění veškerého přebytku vody z tvarovacího síta, načež je list transportován na sušicí látku. Suší se pomocí standardního sušáku s průchodem vzduchu s teplotou vzduchu asi 150 °C. Výsledkem je list s vlhkostí hmotnostně asi 3 % až 4 %, jež se může (v závislosti na vlhkosti okolního vzduchu) vyrovnat na 8 % až 10 %. Připomíná se, že list není s výhodou v průběhu sušení lisován, jelikož to by narušovalo absorpční kapacitu. Zatímco takto připravený list je dostatečně absorpční a vhodný k použití v absorpčních strukturách, ukazuje se, že takové listy mohou být poněkud tužší, než je požadováno konstruktérem sanitárních a kalhotkových vložek. Pomocí standardních technik může být list kalandrován a nebo proháněn válci v konfiguraci S tak, aby změknul a stal se na omak poddajným. To se může opakovat podle přání konstruktéra.

Je zřejmé, že listy, připravené uvedeným způsobem, jsou silně absorpční a dosti vhodné k použití v menstruačních výrobcích. Listy však mohou postrádat pevnost pro některé účel, zejména jsouli navlhčeny a vystaveny působení tlaku, např. při nošení uživatelem. Aby se čelilo tomuto problému, lze na tvořící síto Fourdrinieru položit tenký mul z obchodně dostupného netkaného, extrémně porézního polypropylenu s nízkou měrnou hmotností, jako například mul AMOCO D2, načež se nad mulem zkadeřená vlákna vytvarují na list. V průběhu tvarování listu na takovém mulu pronikají některá vlákna mulem a list tak kmulu připevňují jevem, kterému se říká staplování. Přípravě takového listu na mulu se dává přednost před alternativním procesem, kde se mul pokládá na list a výsledná sestava se vystavuje působení vakua. Bylo zjištěno, že při takovém procesu k dobrému staplování nedochází a mul má tendenci se od listu oddělovat.

Vlákno A

Vlákna, připravená způsobem podle příkladu 1 podle amerického patentového spisu číslo 4 898642, se zjemňují uvedeným způsobem. Suspenze zjemněných vláken se vytvaruje na list se základní měrnou hmotností 0,064 kg/m². Listu je možno použít například jako tkaninového laminátu se středovou vrstvou, tvořenou polyakrytátovým absorpčním gelujícím materiálem. Takové lamináty, sestávající typicky z asi 0,68 g absorpčního gelujícího materiálu, se hodí jako absorpční jádra v ultra-tenkých sanitárních vložkách typu podle vynálezu.

Vlákno B

Rozjednocená zesítěná vlákna se vyrábějí suchým zesíťovacím procesem s citrónovou kyselinou, použitou jako zesíťovací činidlo. Postup, používaný k zesíťování vláken kyselinou citrónovou, je následující:

1. Pro každý vzorek je zajištěno 1735 g jednou sušené drtě z jižních měkkých dřevin (SSK). Vlákna mají obsah vlhkosti asi 7 % (ekvivalent 93 % konzistence).

2. Vytvoří se suspenze přidáním vláken do vodného prostředí, obsahujícího asi 2,942 g citrónové kyseliny a 410 ml 50 % roztoku hydroxidu sodného v 59,323 g vody. Vlákna se

-23 CZ 282658 B6 nechají nasáknout v suspenzi po dobu asi 60 minut. Tomuto kroku se také říká steeping (namáčení). Hodnota pH je asi 3,0.

3. Pak se vlákna zbaví vody odstředěním na konzistenci 40 až asi 50 %. Konzistence odstředěné suspenze tohoto kroku, kombinovaná s koncentrací karboxylové kyseliny ve filtrátu kroku 2, určuje množství zesíťovacího činidla, přítomného na vláknech po odstředění. V tomto příkladě zbývá po počátečním odstředění na vláknech hmotnostně asi 5 % citrónové kyseliny, vztaženo na suchá celulózová vlákna anhydroglukózy. V praxi se koncentrace zesíťujícího činidla ve filtrátu suspenze vy počte tím, že se předpokládá cílová odvodněná konzistence a požadovaná úroveň chemikálií na vláknech.

4. Pak se odvodněná vlákna rozvolňují pomocí rafineru Sprout-Waldron s kotoučem 304,8 mm (model č. 105-A), jehož desky se nastaví na štěrbinu, dávající vlákna v podstatě rozjednocená, avšak minimálně poškozená. Když rozjednocená vlákna opouštějí rafíner, bleskově se suší horkým vzduchem ve dvou svislých trubicích k dosažení zákrutu a zkadeření. Vlákna obsahují při výstupu z těchto trubic přibližně 10 % vlhkosti ajsou připravena k vytvrzení. Je-li obsah vlhkosti ve vláknech, opouštějících sušicí trubice, větší než 10 %, suší se vzduchem při teplotě místnosti, dokud obsah vlhkosti není přibližně 10 %.

5. Téměř suchá vlákna se pak umístí na mísy a vytvrzují se v peci s nuceným oběhem vzduchu po dobu a při teplotě, jež v praxi závisejí například na množství přidané citrónové kyseliny a na suchosti vláken. V tomto příkladě se vlákna vytvrzují při teplotě asi 188 °C po dobu asi 8 minut. Zesítění se v průběhu doby v peci dokončí.

6. Zesítěná rozjednocená vlákna se pak umístí na síto a pro pláchnou se 20 °C teplou vodou nechají se nasát při konzistenci 1 % po dobu 1 hod ve vodě teplé asi 60 °C, dají se na síto a propláchnou se podruhé vodou teplou asi 20 °C, odstředí se na asi 60 % konsistenci vláken a vysuší se na rovnovážný obsah vlhkosti asi 8 % na vzduchu při teplotě okolí.

Výsledná rozjednocená celulózová vlákna, zesítěná kyselinou citrónovou, se zjemňují popsaným způsobem a tvarují se na list na mulu Amoco D2 při základní hmotnosti list/mul 0,275 kg/m². Po změkčení průchodem S-válci je kombinace list-mul připravena k použití v sanitárních vložkách podle vynálezu.

Vlákno C

Rozjednocená zesítěná vlákna se vyrobí suchým zesíťovacím postupem za použití 1,2,3,4butantetrakarboxylové kyseliny (BTCA) jakožto zesíťovacího činidla. Rozjednocená zesítěná vlákna se vyrobí postupem, popsaným v příkladu 2, s následujícími obměnami: Suspenze ve druhém kroku příkladu 2 obsahuje 150 g suché buničiny, 1186 g vody, 64 g BTCA a 4 g hydroxidu sodného. V kroku 5 se vlákna vytvrzují při teplotě asi 165 °C po dobu asi 60 minut.

Výsledná vlákna se zjemňují a tvarují na kombinaci list-mul stejným způsobem, jako u vlákna B pro totéž použití.

Vlákno D

Rozjednocená zesítěná vlákna se vyrobí suchým zesíťovacím postupem za použití 1,2,3propantrikarboxylové kyseliny jakožto zesíťovacího činidla. Rozjednocená zesítěná vlákna se vyrobí postupem, popsaným v příkladu 2, s následujícími obměnami:

Suspenze ve druhém kroku příkladu 2 obsahuje 150 g buničiny, 1187 g vody, 64 g 1,2,3propantrikarboxylové kyseliny a 3 g hydroxidu sodného. V kroku 5 se vlákna vytvrzují při teplotě asi 165 °C. po dobu asi 60 minut.

-24CZ 282658 B6

Výsledná vlákna se zjemňují a tvarují na kombinaci list-mul stejným způsobem, jako u vlákna B pro totéž použití.

Vlákno E

Rozjednocená zesítěná vlákna se vyrobí suchým zesíťovacím postupem za použití oxydijantarové kyseliny jakožto zesíťovacího činidla. Rozjednocená zesítěná vlákna se vyrobí postupem, popsaným v příkladu 2, s následujícími obměnami:

Suspenze ve druhém kroku příkladu 2 obsahuje 140 g buničiny, 985 g vody, 40 g sodné soli oxydijantarové kyseliny a 10 ml 98 % kyseliny sírové.

Výsledná vlákna se zjemňují a tvarují na list stejným způsobem, jako u vlákna A pro totéž použití.

Vlákno F

Rozjednocená zesítěná vlákna se vyrobí suchým zesíťovacím postupem za použití citrónové kyseliny, jakožto zesíťovacího činidla a síranu sodného jakožto katalyzátoru. Rozjednocená zesítěná vlákna se vyrobí postupem, popsaným v příkladu 2, s následujícími obměnami:

Suspenze ve druhém kroku příkladu 2 obsahuje 200 g buničiny, 7050 g vody, 368 g síranu sodného a 368 g citrónové kyseliny. Hodnota pH je asi 2,0. V kroku 5 se vlákna vytvrzují při teplotě asi 165 °C po dobu asi 60 minut.

Výsledná vlákna se zjemňují a tvarují na kombinaci list/mul při základní hmotnosti asi 0,151 kg/m². Po změkčení průchodem S-válci je kombinace list-mul připravena k použití v kalhotkových vložkách podle tohoto vynálezu.

Vlákno G

Rozjednocená zesítěná vlákna se vyrobí suchým zesíťovacím postupem za použití citrónové kyseliny jakožto zesíťovacího činidla a fosfomanu sodného jakožto katalyzátoru. Rozjednocená zesítěná vlákna se vyrobí postupem, popsaným v příkladu 2, s následujícími obměnami:

Suspenze ve druhém kroku příkladu 2 obsahuje 326 g buničiny, 138 g fosfomanu sodného, 552 g citrónové kyseliny a 78 g hydroxidu sodného v 10906 g vody. V kroku 5 se vlákna vytvrzují při teplotě asi 188 °C po dobu asi 6 minut. Výsledná vlákna se zjemňují a tvarují na kombinaci list/mul s hustotou asi 0,125 (za tlaku 0,69 kPa) a s kapacitou pro ovčí krev asi 8,0 g krve na gram listu. Takové listy se hodí při různých základních hmotnostech pro sanitární a kalhotkové vložky. V alternativním provedení může mul, použitý k podložení a vyztužení absorpčního jádra ze zjemněných vláken, sestávat z vláken s kapilárními kanálky. Typicky sestávají takové muly z hmotnostně asi 80 % vláken s kapilárními kanálky a hmotnostně asi z 20 % vláken, jejichž teplota tání je pod teplotou tání vláken s kapilárními kanálky. Vhodná jsou například vlákna Kodel. Mul se připraví standardním způsobem ohřevem k částečnému natavení vláken s nižší teplotou tání, jež pak po vychladnutí drží mul pohromadě.

Jak uvedeno, pokládá se vrstva zjemněných vláken na mul. Výsledná struktura je pak ve styku s vrchním povlakem dokončeného absorpčního výrobku, zaručujícím komunikaci kapalin.

-25CZ 282658 B6

Příklad 3

Lehká kalhotková vložka, určená k použití mezi menstruačními periodami, je tvořena 1 gramovou vrstvou vláken s kapilárními kanálky SW173, pokrývající v podstatě obdélníkovou podušku s povrchem asi 117 cm², mající jakožto absorpční jádro list s mulem, sestávající z vláken F. Vlákna s kapilárními kanálky jsou kladena v podstatě rovnoběžně s podélným směrem jádra. Přídavná vrstva listu s mulem z vláken s kapilárními kanálky je vložena mezi lisovaný film vrchního povlaku podle amerického patentového spisu číslo 4 463045 a ohebný polyethylenový spodní povlak. Lepivé připojení vláken s kapilárními kanálky k vrchnímu povlaku je podle dříve uvedeného. Kalhotková vložka slouží k absorbování vaginálního výtoku bez potřeby absorpčních gelujících materiálů.

Příklad 4

Připraví se menstruační výrobek ve tvaru sanitární vložky s křidélky, vyčnívajícími z absorpčního jádra, konstrukce podle amerického patentového spisu číslo 3 687478, Van Tilburg, 18. srpna 1987. Absorpční jádro sestává z listu a mulu se základní hmotností asi 0,275 kg/m² na vlákno G. Na absorpční jádro se položí 1,5 g vrstva zkadeřených vláken SW173, přičemž vlákna jsou rovnoběžná s podélným směrem. Po sestavení následuje operace podle příkladu 2. Jako spodního povlaku se použije nelesklého listu podle amerického patentového spisu číslo 4 463045.

Příklad 5

Sanitární vložka podle příkladu 4 se modifikuje jehlováním vrstvy vláken s kapilárními kanálky, čímž se docílí částečného pronikání podstatného počtu vláken směrem dolů do absorpčního jádra. To zajistí dodatečný pohyb kapalin ve směru z, to je z vrstvy vláken s kapilárními kanálky do absorpčního jádra. Alternativně je vrchní vrstva absorpčního jádra valchována nebo zdrsněna tak, že vlákna z jádra zasahují směrem vzhůru do vrstvy vláken s kapilárními kanálky.

Příklad 6

Tenká kalhotková vložka sestává z vrchního povlaku z lisovaného filmu, polyethylenového spodního povlaku a 2,0 g vrstvy zkadeřených vláken s kapilárními kanálky SW137. Vlákna mají dostatečnou kapacitu k pojmutí rozumného množství vaginálního výtoku ve svých kanálcích bez nutnosti jiných absorpčních materiálů.

Příklad 7

Sanitární vložka podle příkladu 4 se modifikuje nahražením jejího vrchního povlaku z lisovaného filmu vláknitým povlakem podle amerického patentového spisu číslo 4 636419 nebo evropského patentového spisu číslo EPO 215417.

Když byl vynález nyní podrobně popsán, připojuje se několik doplňujících informací ke zvážení konstruktérem. Uznává se, že použije-li se vláken s kapilárními kanálky jako mulu, na který se za vlhka klade absorpční vláknité jádro, může být při tom vylito něco povrchově aktivních činidel z povrchu vláken s kapilárními kanálky. To lze však pohotově nahradit aplikací přídavného povrchově aktivního činidla, např. PEGOSPERSE.

-26CZ 282658 B6

Dále se poukazuje na to, že celistvost absorpčních struktur, sestávajících ze zjemněných zkadeřených vláken podle tohoto vynálezu, může být dále zlepšena různými prostředky. Například se dá použít vazby ultrazvukem nebo teplem, zejména ve spojení s použitím termoplastických vláken (například polyesteru Kodel 410), přimíšených do zjemněných vláken. Ještě jinou metodou je aplikace různých bodově vázajících prostředků k připevnění spodního povlaku k jádru, zvláště v oblastech, kde je použito lepidel, připevňujících vložku ke kalhotkám.

Konečně je nutno připomenout, že u výhodných výrobků se zde dá použít štěrbinami opatřených jader nebo jader částečně štěrbinami opatřených spolu se zkadeřenými vlákny s kapilárními kanálky a jinými roztažitelnými součástmi, jež společně zajišťují roztažitelnost výrobku řádově asi 15 % až 40 %. Tato roztažitelnost zajišťuje lepší sezení při použití, pohodlí a menší zašpinění, jsou-li výrobky připevněny ke spodnímu prádlu.

Ještě v jiném provedení může být středová část vrstvy vláken s kapilárními kanálky rozčleněna na malé smyčky nebo chomáčky. Taková smyčka nebo chomáček zasahuje směrem vzhůru od vrstvy vláken s kapilárními kanálky k těsnému styku s vrchním povlakem. Kromě toho jsou smyčky nebo chomáčky umístěny uprostřed celého výrobku, takže mohou zajišťovat rychlé pohlcování a odvádění kapalin do zbývajících částí vrstvy vláken s kapilárními kanálky, a tudíž do vrstvy výrobku, zachycující kapaliny. Takové smyčky nebo chomáčky také s výhodou nejenom že koncentrují vlákna s kapilárními kanálky do míst, kde kapalina do výrobku proniká, ale orientují vlákna s kapilárními kanálky do směru z, čímž usnadňují pohyb kapalin dolů ve směru z. Následující příklad ilustruje absorpční výrobek s vlákny s kapilárními kanálky, umístěnými v podobě chomáčku uprostřed výrobku, orientovanými ve směru z.

Příklad 8

Vrstva vláken s kapilárními kanálky typu podle vynálezu (o délce 152,4 mm) je uprostřed rozčleněna na mírně zvýšené oválné chomáčky s přibližnými rozměry 50,8 až 76,2 mm (ve směru x), 38,1 mm (ve směru y v nej širším místě) a 5 mm až 10 mm (ve směru z). Svazek chomáčků vláken může být v chomáčkovité konfiguraci držen jakýmikoli běžnými prostředky. Typicky proniká chomáček odpovídajícím otvorem v listu papíru nebo hydrofilního polymeru. Při způsobu podle vynálezu je chomáčkovitý svazek vláken včleněn do absorpčního výrobku tak, že chomáček zaujímá prakticky středové místo ve vrchním povlaku nad ním ležícím, jak už bylo vysvětleno. V alternativním provedení jsou konce zasmyčkovaných vláken v chomáčku zastřiženy, takže tvoří rounu podobný svazek vláken s kapilárními kanálky, orientovanými ve směru z. Ještě v jiném provedení je vrstva vláken s kapilárními kanálky, tvořící bázi chomáčku, umístěna zcela nebo částečně uvnitř za vlhka nebo za sucha kladeného absorpčního jádra výrobku, spíše než na vrchu jádra. Při tomto posledním provedení je možno použít obchodně dostupného vrstevnatého laminovaného jádra, sestávajícího ze dvou vnějších tkanivových vrstev se střední vrstvou absorpčního gelujícího materiálu (AGM). Kapilární kanálky v bázi chomáčku mohou být zasunuty dovnitř vrstvy, obsahující AGM.

Pohodlně mohou být také vlákna s kapilárními kanálky vytvarována do stabilní vrstvy, včleněné pro snazší výrobu do absorpčních výrobků pomocí různých vazebních postupů. Například může být smíseno hmotnostně 20 až 30 % polyesterových termoplastových vláken (např. Kodel 410) s vlákny s kapilárními kanálky a výsledná vláknitá vrstva může být podrobena přímému ohřevu nebo ohřevu horkým vzduchem.

Pohodlně mohou být také zjemněná celulózová vlákna vytvarována do stabilní vrstvy, včleněné pro snazší výrobu do absorpčních výrobků pomocí různých vazebních postupů. Lze např. zkombinovat hmotnostně 7 až 15 % polyesterových termoplastických vláken (například Kodel 410) se zjemněnými zkadeřenými celulózovými vlákny a výsledná vrstva se pak podrobí ohřevu horkým vzduchem, nebo se spojí ultrazvukem.

-27CZ 282658 B6

Začlenění přídavných termoplastických vláken do vrstvy vláken s kapilárními kanálky nebo do vrstvy absorpčního jádra, či obou, skýtá výhody vedle uvedené stability listu. Zejména skýtá výrobci přítomnost termoplastických vláken v jádru nebo ve vrstvě vláken s kapilárními kanálky nebo v obou tu výhodu, že utěsní obvod, (alespoň v rozkrokové části) například sanitární vložky nebo kalhotkové vložky, čímž je zabráněno přetékání kapalin přes okraje výrobku.

Kromě toho může být výrobek předchozího typu připraven položením listu zjemněných zkadeřených celulózovývh vláken, obsahujících termoplastická vlákna, do standardního plastického spodního listu. V místě, vzdáleném asi 12,7 mm od okraje listu směrem dovnitř, se vytvoří ultrazvukem kolem obvodu souvislý spoj o šířce 3,175 mm. Tento spoj zajistí nejenom utěsnění proti kapalinám, ale připevní také jádro ke spodnímu povlaku.

V alternativním provedení mohou být termoplastický vrchní povlak, jádro obsahující termoplastická vlákna a spodní povlak spojeny dohromady na obvodě nebo v jeho blízkosti ultrazvukem. Ještě v jiném provedení může být podobně vrstva vláken s kapilárními kanálky, obsahující termoplastická vlákna, připojena kjádru (a případně k vrchnímu povlaku). Ještě v jiném provedení umožní přítomnost termoplastických vláken v jádře anebo ve vrstvě vláken s kapilárními kanálky bodové připojení různých míst napříč výrobkem, čímž se docílí další celistvosti, když výrobek zvlhne.

Ačkoli znalcům, seznámených s fyzikou transportu kapalin, je zřejmé, že je zde využíváno rozdílu prostorů mezi vrchním povlakem, vlákny s kapilárními kanálky a jádrem k ustavení tlakového gradientu, odvádějícího kapaliny ve směru osy z, je možno použít i jiných prostředků k dosažení takového gradientu. Například jestliže budou otvory nebo prostory ve vrchním povlaku menší než šířka kapilárních kanálků (a šířky kanálků ve vláknech jako 90 mikrometrů se mohou hodit k transportu poměrně hustých kapalin jako je menzes), pak se může takový žádoucí tlakový gradient ustavit například volbou vrchního povlaku, který bude více hydrofobní, než jsou vlákna s kapilárními kanálky.

Průmyslová využitelnost

Absorpční výrobky, speciálně sanitární vložky, obsahující vlákna s interními kapilárními kanálky, odvádějícími účinně menzes do zásobní vrstvy, vykazují zmenšené narušování výrobku a znečišťování spodního prádla. Vlákna s kapilárními kanálky mohou pronikat do vrchního povlaku a procházet jím, čímž se zajišťuje velmi účinné zachycování vaginálních výtoků.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Absorpční výrobek, sestávající z vrchního povlaku (9), propustného pro kapalíny, vytvořeného z nevlákenného filmu, majícího lícní stranu, přijímající kapalinu, a rubovou stranu, přičemž vrchní povlak (9) má otvory, spojující lícní a rubovou stranu k průchodu kapaliny vrchním povlakem (9), z vlákenné vrstvy (10), tvořené vlákny, majícími vnější mezivláknové kapilární kanálky, jejichž střední šířka je menší než šířka otvorů ve vrchním povlaku (9), přičemž vlákenná vrstva (10) leží pod rubovou stranou vrchního povlaku (9) a je s ní ve styku, umožňujícím převod kapaliny, z vlákenné, na vzduchu nebo kapalině uložené struktury (11), absorbující kapalinu, uložené pod

   -28CZ 282658 B6 vlákennou vrstvou (10) ajsoucí s ní ve styku, umožňujícím převod kapaliny, přičemž vlákenná struktura (11) sestává z vláken, nevytvářejících kapilární kanálky, nebo ze směsi vláken s absorpčními gelovými materiály, a ze spodního povlaku (12), nepropustného pro kapalinu, uloženého pod vlákennou strukturou (H), vyznačený tím, že střední šířka prostorů mezi vlákny vlákenné struktury (11), absorbující kapalinu, je menší než šířka kapilárních kanálků ve vláknech vlákenné vrstvy (10).
2. 2. Absorpční výrobek podle nároku 1, vyznačený tím, že vlákenná vrstva (10) obsahuje spontánně smáčitelná vlákna s kapilárními kanálky.
3. 3. Absorpční výrobek podle nároku 1, vyznačený tím, že mezi vrchním povlakem (9) a vlákennou vrstvou (10), tvořenou vlákny s kapilárními kanálky, jsou vazební prostředky, tvořené adhezními nebo ultrazvukovými spoji.
4. 4. Absorpční výrobek podle nároku 3, vyznačený tím, že vlákenná vrstva (10) obsahuje vlákna s kapilárními kanálky, která jsou zkadeřená.
5. 5. Absorpční výrobek podle nároku 4, vyznačený tím, že část vláken s kapilárními kanálky proniká do vrchního povlaku (9).
6. 6. Absorpční výrobek podle nároku 1, vyznačený tím, že vlákenná vrstva (10) s kapilárními kanálky je opatřena vystouplými chomáčky vláken, vyčnívajícími nad tuto vrstvu, přičemž vrstva chomáčků vláken je ve styku s vlákennou strukturou (11), absorbující kapalinu, pro převod kapaliny.
7. 7. Absorpční výrobek podle nároku 1, vyznačený tím, že vlákenná struktura (11), absorbující kapalinu, je uložena na kapalině nebo vzduchu nebo na laminátu, obsahujícím absorpční gelové materiály.