CZ284552B6

CZ284552B6 - Superabsorpční vlákna či netkané materiály a způsob jejich výroby

Info

Publication number: CZ284552B6
Application number: CZ96840A
Authority: CZ
Inventors: Thami Chihani; Göran Canbäck; Urban Wecke; Thomas Hjertberg
Original assignee: Sca Hygiene Products Ab
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1994-08-30
Publication date: 1999-01-13
Also published as: CZ84096A3; TNSN94095A1; NO961098L; GB9418480D0; GB2282155B; FI961316L; NZ274018A; SE9303092D0; GB2282155A; SE9303092L; NO961098D0; FI961316A0; FI961316A7; HU9600715D0; WO1995008353A1; DE69417245T2; CO4180495A1; AU7792494A; ZA946808B; US6194630B1

Abstract

Superabsorpční vlákno či netkaný materiál obsahuje termoplastická polymerová vlákna (4), k nimž jsou tepelně vázány pevné částice (5) superabsorpčního materiálu pomocí zahřátí polymerového vlákna (4) na teplotu, při níž dochází k adhezi mezi vlákny a částicemi. Při způsobu výroby superabsorpčního vlákna se přivádí pevné částice superabsorpčního materiálu do kontaktu s termoplastickým polymerovým vláknem či netkaným materiálem, který obsahuje termoplastická vlákna, přičemž tato vlákna jsou ohřáta anebo byla předehřáta na teplotu, při níž se částice superabsorbentu přilínají k vláknu, a poté se daná směs ochladí. ŕ

Description

Vynález se týká superabsorpčních vláken či netkaných materiálů, v nichž jsou částice superabsorpčního materiálu vázány k jednotlivým vláknům. Vynález se rovněž týká způsobu výroby superabsorpčních vláken či dotyčného netkaného materiálu, a absorpčních výrobků, jež je obsahují.

Dosavadní stav techniky

Je známé přimíchávání částic ve vodě rozpustných hydrogelů, tak zvaných superabsorbentů, do 15 vlákenných struktur pro absorpční účely, například do absorpčních těles v plenách, hygienických vložek, chráničů při inkontinenci, obvazů na rány atd. Tyto superabsorbenty jsou polymerové materiály, jež jsou schopny pohlcovat velká množství tekutiny. Jedním z problémů, kterým se čelí při míchání superabsorbentů do struktury vláken, je fixování superabsorpčních částic v určité struktuře tak, aby byl superabsorbent v daném produktu lokalizován ve správném 20 umístění, a aby se s výrobkem mohlo během výroby a dopravy zacházet bez toho, aby se superabsorbent znova přemisťoval anebo byl z vlákenné struktury vytřásán. Prášení působené superabsorbenty s jemnými zrny může vést v místě výroby i k problémům s vnějším prostředím.

V příslušné technice je známo několik způsobů přilínání superabsorbentů k vláknům. Podle 25 jednoho způsobu, popsaného v US-A-4 354 487 a EP-A-0 402 650, je roztoku monomeru umožněno, aby infiltroval síť vláken anebo je smíchán s volnými vlákny. Monomerům je pak umožněno, aby polymerizovaly na místě na vláknech. Před publikováním US-A-4 888 238 popisuje způsob, ve kterém rozpuštěné elektrolyty vytvářejí složitá spojení na daných vláknech. Podle dalšího způsobu, popsaného v US-A-4 128 692, jsou vlákna nejprve suspendována ve vodě 30 a pak je přidáván superabsorbent a srážen na vlákna. Ve všech výše uvedených případech je nezbytné tím či oným způsobem vypařit dané rozpouštědlo, tj. vodu, potom co se superabsorbent připojil k vláknům. Toho se obtížně dosahuje, pokud je voda k superabsorbentů pevně vázána.

Podle dalšího způsobu, popsaného v US-A-4 721 647, ve vodě rozpustnému monomeru 35 s dvojitými vazbami je umožněno, aby tvořil kapičky okolo hydrofobního vlákna, těmto kapkám se umožní polymerizace a zformovat příčné vazby. Základní koncept je ten, že superabsorbent obklopí vlákno tak, že se neuvolní při absorbování tekutiny. Podle hlášených měření v řečené patentové specifikaci, při procesu absorpce se uvolňuje méně než 20 % váhy superabsorbentů. Rovněž se v ní uvádí, že absorpční kapičky by neměly být aplikovány příliš hustě, protože by to 40 daná vlákna ztužovalo.

Další způsob přilínání superabsorbentů k vláknům je popsán ve WO 90/11181 a WO 91/10413, podle nichž jsou vlákna obalena nějakým pojivém, jež se váže k superabsorpčním částicím. Pojivo se může skládat z kopolyméru ethylénvinylacetátu, kopolyméru ethylénu a kyseliny 45 akrylové, polyvinylchloridu, či například, nějakého jiného termosetu. Pojivo je na vlákna vícekrát nastříkáno, aby efektivně pokrývalo plochy vlákna. Před tím, než se pojivo usadí, jsou na vlákna aplikována absorpční zrna. Při provozování tohoto způsobu je mezi 15 a 50 % váhy absorbentů, na základě váhy suchého vlákna, vázáno, což se asi rovná množství superabsorbentů účinně spojeného při používání ostatních výše uvedených způsobů.

US-A-5 002 814 uvádí ještě jedno řešení daného problému, v němž jsou částice superabsorpčního polymeru vázány k několika krátkým vláknům.

Podstata vynálezu

Cílem tohoto vynálezu je vázat částice superabsorbentu k vláknům tak, aby mohla být distribuce superabsorbentů ve vláknité struktuře lépe řízena. Adheze mezi superabsorbentem a vláknem by měla být přednostně poměrně nízká, aby v žádném velkém rozsahu neomezovala použitelné plochy bobtnání superabsorbentů při pohlcování tekutiny. Vázání superabsorpčních částic k vláknům bude rovněž prováděno bez pomoci rozpouštědla, jež musí být později vypařováno, a také při vyhnutí se aplikace pojivá na vlákna.

Tohoto cíle je dosaženo podle tohoto vynálezu tím, že vlákno anebo alespoň část vláken přítomných v netkaném materiálu se skládá z vlákna termoplastického polymeru, k němuž byly tepelně vázány pevné částice superabsorpčního materiálu zahřátím daného vlákna na teplotu, při níž dochází k adhezi mezi vláknem a těmito částicemi.

Syntetická vlákna mohou být úplně krystalická, tj., obsahovat 100% krystalický materiál, ač mohou alternativně obsahovat měnící se procento krystalického materiálu. Vysoký stupeň roztažení, v souvislosti s výrobou vlákna, bude produkovat vysoký podíl krystalického materiálu. Částečně krystalická vlákna (0-40 %) se používají přednostně v souladu s tímto vynálezem, tato vlákna poskytují dobrou adhezi při nízkých teplotách. Mluví se o změkčovací teplotě či, v případě amorfních vláken, o skelné přechodové teplotě (T_g).

V případě vláken, jež jsou částečně krystalická a částečně amorfní, bude amorfní materiál měkký při teplotách mezi danou změkčovací teplotou a bodem krystalického tavení, zatímco krystalický materiál bude stále ještě tvrdý. Tak se dosáhne určitého stupně adheze, jež se však zvyšuje, když je překročen bod krystalického tavení.

Když se termoplastické vlákno skládá z krystalického nebo částečně krystalického vlákna, teplota tání krystalu vlákna nebude vyšší než 300 °C, a přednostně ne vyšší než 270 °C. Když je termoplastické vlákno amorfním vláknem, jeho změkčovací anebo skelná přechodová teplota nebude přednostně vyšší než 100 °C.

Vlákno může být složeno, například, z polyolefinu jako je polyetylén nebo polypropylén, polyester, polyamid, bikomponentního vlákna anebo kopolyméru ethylénu a akrylové/metakrylové kyseliny anebo ethylénu a vinylacetátu.

Superabsorpční částice budou mít vhodně průměrnou velikost částic do 500 pm.

Vynález se rovněž týká způsobu výroby superabsorpčního vlákna či dotyčného netkaného materiálu, tento způsob se vyznačuje přiváděním pevných částic superabsorpčního materiálu do kontaktu s termoplastickým polymerovým vláknem nebo netkaným materiálem, jenž obsahuje termoplastická polymerová vlákna, přičemž tato vlákna jsou zahřívána nebo byla předehřátá na teplotu, při které dochází k adhezi mezi částicemi superabsorbentu a vláknem, a potom umožňuje ochlazení dané směsi.

Přehled obrázků na výkresu

Vynález bude dále podrobněji popsán pomocí odkazu na svá příkladná ztvárnění a na příslušné doprovodné nákresy, v nichž:

Obr. 1 a 2 - znázorňují zvětšené pohledy na vlákno, k němuž byly vázány superabsorpční částice rozdílných velikostních frakcí.

-2CZ 284552 B6

Obr. 3 - znázorňuje absorpční křivku z požadovaného testu navlhčování.

Obr. 4 a 7 - znázorňují fotografie vlákna tohoto vynálezu během různých etap absorpčního procesu.

Obr. 8 a 9 - znázorňují pohled podélným řezem absorpčním tělesem obsaženým v absorpčním výrobku jako je, například, plena, hygienická vložka, chránič při inkontinenci a podobně.

Příklady provedení vynálezu

V následujících testech byla použita syntetická vlákna z dvou rozdílných polymerů, jeden kopolymer akrylové kyseliny a ethylénu, EAA, obsahující 5,7 mol-% akrylové kyseliny, a druhý kopolymer vinylacetátu a ethylénu, EVA, obsahující 3,1 mol-% vinylacetátu. Krystalický bod tání polymeru EAA byl asi okolo 94 °C, a v případě polymeru EVA asi 97 °C. Každé vlákno mělo délku asi 1 cm a vlákno EAA mělo tloušťku 21 dtex a vlákno EVA mělo tloušťku 11 dtex. Použitým superabsorpčním polymerem byl Nippon-Shokubais Aqualic CA W3, což je sodíková sůl zesítěné polyakrylové kyseliny s otevřenou strukturou.

Superabsorbent byl rozemlet, aby se zvýšilo množství vhodně velikých částic, upevňujících se k vláknům a prozkoumal možný vliv na absorpční vlastnosti. Mletý superabsorbent byl proset k dosažení žádoucí velikosti distribuce.

Se záměrem přilnutí superabsorpčních částic k polymerovým vláknům, byla směs vláken a superabsorpčních částic ohřívána na danou teplotu během daného časového úseku, konkrétněji na teplotu 140 °C po dobu 10 minut.

Byla provedena série zkoušek na rozdílných frakcích superabsorpčních částic se záměrem studovat vzhled vláken a určit kvanta, v nichž se absorbent vázal k vláknům. Byly prošetřovány frakce velikostí 300-500 pm, 90-150 pm, 90-150 pm a 38-90 pm. Testovaným vláknem bylo vlákno EAA.

V případě nejmenší superabsorpční frakce, 38-90 pm, množství superabsorbentu, jež se vázalo k vláknu odpovídalo 0,38 krát váze daného vlákna. Tento faktor je počítán v souladu s následujícím:

kde Ksf = ukazatel pro množství vázaného superabsorbentu, m_f = váha vlákna bez superabsorbentu, m_SF - váha vlákna s vázaným superabsorbentem.

V případě další frakce, 90-150 pm, množství superabsorbentu, jež se vázalo k vláknu odpovídalo 2,46 krát váze daného vlákna. V případě frakcí 150-300 pm, množství vázaného superabsorbentu odpovídalo 6,4 krát váze vlákna, zatímco v případě největší frakce, 300-500 pm, množství vázaného superabsorbentu odpovídalo 16,6 krát váze vlákna. Obr. 1 a 2 jsou zvětšené fotografické pohledy na vlákno EAA s vázanými superabsorpčními částicemi velikosti frakce 90150 pm a 150-300 pm, v tomto pořadí.

Porovnáním se neprosetý a nerozemletý superabsorbent vázal k vláknu EAA v množství vázaného superabsorbentu k vláknu odpovídajícím 13,3 krát váze tohoto vlákna.

-3 CZ 284552 B6

Vlákna EVA byla též pokryta superabsorbentem s velikostí frakce 90-150 pm, při stejné teplotě 140 °C po dobu 10 minut, s výsledkem zhruba stejného množství vázaného superabsorbentu jako v případě vlákna EAA, tj., 2,17 krát váhy vlákna.

Byly též provedeny testy, v nichž bylo vlákno pokryto superabsorbentem se stejnou velikostí frakce, ale aplikací jiných teplot. Použitá frakce byla 90-150 pm a vlákna byla vlákna EAA. Při zahřátí na teplotu 110°C, množství superabsorbentu vázané k vláknům odpovídalo 0,26 krát váze vlákna, přes prodloužení doby opracování na 30 minut. Pouze malá část plochy vlákna byla pokryta superabsorbentem. Při zahřátí na vyšší teplotu, 170 °C, po dobu 10 minut, bylo množství vázaného superabsorbentu 2,7 krát váhy vlákna. Při vyšších teplotách, a jmenovitě při 170 °C, se částice superabsorbentu nejen vázaly k vláknu, ale též navzájem a tvořily větší aglomeráty. Tento problém se značně omezil použitím nemletého superabsorbentu, což je pravděpodobně proto, že částice superabsorbentu vykazují modifikaci hydrofobního povrchu, která mizí při jeho rozemletí.

Tedy, množství superabsorbentu, jež se váže k vláknům, závisí na teplotě ohřívání a velikosti částic. Teplota se zdá mít malý význam potom, co se dosáhlo dostatečně vysoké teploty pro celek povrchu vlákna k počátku vázání superabsorbentu. K tomu dochází, když byl překročen bod krystalického tavení daných vláken.

Když byla přimíchávána vlákna s adhezními částicemi superabsorbentu do struktury celulózového vlákna, nebyly pozorovány žádné volné částice, jež propadly předtím touto strukturou. Zda byla či nebyla dosažena dostatečná adheze, může být též stanoveno roztažením vlákna do jeho dvojnásobné délky, například, a kontrolou, zda jsou anebo nejsou všechny superabsorpční částice stále ještě vázány k danému vláknu.

Měření absorpce

1. Způsob čajového sáčku

Způsobem čajového sáčku byla měřena absorpce ponořením pro dva komponenty a pro dokončené vlákno se superabsorpčními částicemi k němu vázanými. Podle tohoto způsobu je vzorek umístěn do sáčku s rozměry asi 5x5 cm a sáček je pak po svém obvodě zataven. Sáček je pak umístěn v nádobě s dostatečným množstvím 0,9% roztoku NaCl a vzorek je ponechán, aby v sáčku volně bobtnal. Množství přítomného vzorku by nemělo vést k omezení absorpce velikostí sáčku. Pak je vzorek vyjmut ze solného roztoku v daným časových bodech a ponechán odkapat po dobu jedné minuty a pak zvážen. Po celkovém ukončení procesu měření je sáček odstřeďován při 1,5 G po dobu 10 minut, po čemž je sáček vážen k získání hodnoty retence, tj., hodnoty schopnosti daného vzorku zadržovat absorbovanou tekutinu pod tlakem.

Absorpce může být vypočítána z váhy sáčků v souladu s následujícím vzorcem:

^mm “^mb (l+A_b)-ms

Kde A_s = absorbence vzorku

Ab = absorbence materiálu čajového sáčku m_m = váha čajového sáčku se vzorkem po absorpci m_b = váha prázdného, suchého čajového sáčku m_s = váha suchého vzorku.

-4CZ 284552 B6

Retence byla vypočítána jako absorbence po odstřeďování, děleno absorbencí před ní. Výpočet byl prováděn na střední hodnotě čtyřech sáčků v sériích vzorků.

Při měření volných vláken, byla použita váha vzorku 0,1 g najeden sáček, což je nepatrně více než jedna pětina váhy sáčku. Pro superabsorbent byla použita váha vzorku asi 0,2 g na sáček. Měření vláken majících vázané superabsorpční částice bylo prováděno pomocí velikosti vzorku založené na množství vázaného superabsorbentu. Tato velikost vzorku byla asi okolo 0,1 g na jeden sáček. Velikost použité frakce byla 90-150 pm. Výsledky těchto měření jsou uvedeny v následující Tabulce 1.

Tabulka 1

Vzorek	Abs. po 1 min. g/g	Abs. po 5 min. g/gl	Abs. po 30 min. g/g	Abs. po 60 min. g/g	Retence %
Vlákno EAA	18,8	15,8	16,7	17,8	0
Vlákno EVA	17,4	17,6	16,2	16,0	0
Prosetý neml. Superabsorbent	39,9	42,1	41,6	41,4	56
Prosetý mletý superabsorbent	50,3	53,2	52,3	52,3	68
Prosetý mletý superabsorbent ohř. na 140 °C po 10 minut	51,4	52,6	52,0	52,0	68
Prosetý mletý superabsorbent ohř. na 170 °C po 10 minut	51,0	51,5	50,9	51,0	69
Vlákno EAA s váz. superabs. Vyrobené při 140 °C za 10 minut	40,0	40,1	39,8	39,4	62
Vlákno EAA s váz. superabs. Vyrobené při 170 °C za 10 minut	39,8	40,7	40,2	40,0	62
Vlákno EVA s váz. superabs. Vyrobené při 140 °C za 10 minut	40,7	39,5	38,8	38,9	60

Aby se ohodnotila absorpce připravených vláken s na ně vázanými superabsorpčními částicemi, bylo vypočítáno porovnání z absorpce vláken a absorbentu. Tato hodnota byla počítána v souladu s následujícím:

A_t - VfA_t + V sap Asap

Kde A_t = hodnota absorbence teoretického porovnání Vf = absorbence vlákna

A_sap= absorbence superabsorpčních částic frakce ze stejné velikosti a stejného tepelného vývoje

Vf = váhová frakce vlákna

Vsap⁼ váhová frakce vlákna superabsorbentu.

Tato vypočítaná hodnota pak byla porovnána s absorpční hodnotou A_s, jež byla vypočítána z váhy celkového vzorku jak výše uvedeno. Toto porovnání je uvedeno v Tabulce 2 níže.

Tabulka 2

Experimentální a teoretické absorpční hodnoty

		1 min. g/g	5 min. g/g	30 min. g/g	60 min. g/g	Retence %
EVA V_sap=0,6826 140 °C Vf=0,3174	A_s	40,7	39,5	38,8	38,9	60
A_t	41	41	41	41	59
EAA V_sap=0,7100 140 °C Vf=0,2900	A_s	40,0	40,1	39,8	39,4	62
A_t	42	42	42	42	60
EAA V_SAP0,7344 170 °C Vf=0,2656	A_s	39,8	40,7	40,2	40,0	62
A,	42	42	42	42	62

2. Požadované navlhčování

Absorbence pod zátěží byla měřena pomocí tzv. způsobu požadovaného navlhčování. Vzorek byl podroben zatížení ze shora a tekutině umožněno pronikat vzhůru vzorkem skrze skleněný filtr, na němž vzorek spočívá. Vrchní plocha skleněného filtruje umístěna na vyšší úrovni, než je povrch rezervoáru, s nímž komunikuje daná tekutina tak, aby se dosáhlo negativního hydrostatického tlaku. Použitou tekutinou byl 0,9% roztok NaCl a negativní tlak byl 0,2 kPa. Zatížení vzorku bylo aplikováno cyklicky v intervalech 10 minut. Zátěž byla 7,5 kPa během prvního intervalu, 0,57 kPa během druhého a opět 7,5 kPa během posledního intervalu. Těleso vzorku bylo 5 mm tlustou plochou s průměrem 50 mm a složenou ze vzduchem loženého celulozového vlákenného chmýří.

Absorpce pod zatížením byla měřena na tělese vzorků v podobě sítě vláken. Měření byla prováděna na čtyřech vzájemně různých vzorcích: čisté celulóze, celulóze vzduchem smíchané se superabsorpčními částicemi frakce velikosti 90-150 pm, celulóze vzduchem smíchané s vlákny majícími k sobě vázané superabsorpční částice stejné velikosti frakce jako volné částice a celulóze s vrstvou stejných vláken jako jsou výše. Celulozovými vlákny bylo vlákenné chmýří CTMP a vláknem bylo vlákno EAA vyráběné při 140 °C po dobu 10 minut.

Obr. 3 zobrazuje množství solného roztoku pohlceného jako funkci času se zřetelem ke dvoum rozdílným vzorkům, jeden skládající se z celulozových vláken vzduchem smíchanými s volnými superabsorpčními částicemi, a jeden skládající se z celulozových vláken vzduchem smíchanými s k vláknu vázaným superabsorbentem. Homí křivka se týká celulózy mající volné superabsorpční částice, zatímco dolní křivka se týká celulózy mající k vláknu vázané superabsorpční částice. Zatížení vzorku bylo po 10 minutách sníženo z 7,5 kPa na 0,57 kPa a bylo opět zvýšeno na 7,5 kPa po 20ti minutách. Křivka, která představuje vlákna mající k vláknu vázané superabsorpční částice ve vrstvě vlákenného chmýří, byla asi 1,5 ml pod křivkou představující vzorek se vzduchem smíchaným vláknem. Tyto hodnoty jsou znázorněny v Obr. 3.

-6CZ 284552 B6

Studie absorpčního procesu

Průběh, jenž sledoval vlastní absorpční proces byl studován umožněním vláknu absorbovat vodní kapičky z jednoho zakončení zatímco byl tento proces nahráván na video s pomocí mikroskopu. Kapičky zvlhčily superabsorbent a rozšířily se přes délku vlákna, viz. Obr. 4, kde se poté vytvořil gel, Obr. 5. Obr. 6 zobrazuje vlákno po absorpci daleko většího množství roztoku. Když se vlákno nechá na vzduchu uschnout, superabsorpční částice uschnou a uvolní svou vazbu s vláknem jak uvádí Obr. 7.

Všechny fotografie, Obr. 4-7, zobrazují vlákno EAA s vázanými superabsorpčními částicemi velikosti frakce 90-150 pm, vyráběnými při 140 °C za 10 minut. Vlákna EVA byla též studována stejným způsobem a se stejnými výsledky.

Vazba mezi vlákny a superabsorpčními částicemi je v procesu absorpce rozbita. To znamená, že absorbence superabsorbentů při volném bobtnání není ovlivněna tím, že jsou vázány k vláknu, jež je rovněž zobrazeno pomocí výše uvedené absorpce kalkulované z absorpce superabsorbentu a vlákna. Měření absorpce provedená s pomocí způsobu požadovaného navlhčování prokazuje, že vzorky obsahující k vláknu vázané superabsorpční Částice absorbovaly tekutinu nepatrně pomalejší měrou, než vzorky obsahující volné částice. To je pravděpodobně proto, že vlákna obsahující superabsorbenty zvětšují póry sítě vláken, což působí pomalejší absorpci ve vzorku.

Za účelem toho, aby se superabsorpční částice uvolnily když je tekutina absorbována, dojde k vyhnutí se použití permanentních vazeb tak, že když se superabsorbenty nabobtnávají, tekutina či síla takto generovaná způsobí, že se superabsorpční částice uvolní od vlákna. Takto se zabrání gelovému blokování. Příklady vhodných vazeb jsou různých typů fyzikálních (van der Waalsovy síly) a iontových vazeb.

Fyzikální vazby budou mít schopnost zajistit dobrou adhezi mezi vlákny a superabsorpčními částicemi. Ve výše popsaných příkladech byla použita na kyselině založená interakce, spolu s možností tlumenější formace mezi skupinami akrylové kyseliny. Difúze molekulárních řetězů přes hraniční plochu nebo interface mezi vláknem a superabsorbentem též přispívá k adhezi, ač by to mělo být omezeno, aby to nebránilo superabsorpčním částicím od uvolňování po absorpci. Polymer vlákna bude navlhčovat superabsorpční částice tak, aby se dosáhlo dobrého kontaktu. Kontaktní úhel O mezi polymerovou taveninou a superabsorpční částicí bude přednostně nižší než 90 °C.

V těchto testech uvedených výše, byla použita vlákna kopolymerů EAA a EVA. Rozumí se, že mohou být užita jiná termoplastická vlákna jako jsou polyolefiny, například, polyetylén, polypropylén atd. Rovněž jsou užitečná bikomponentní vlákna mající jádro, např. z polyesteru nebo polypropylénu a obal, např. z polyetylénu, jež mají nižší bod krystalického tání než jádrový materiál.

Vynález může být též aplikován na netkaný materiál, v němž alespoň některá obsažená vlákna jsou složena z termoplastického polymerového vlákna výše uvedeného druhu. Superabsorpční částice jsou upevněny k daným vláknům v netkaném materiálu způsobem odpovídajícím tomu, jenž byl použit v případě volných vláken, tj., netkaný materiál je zahříván na teplotu, při níž superabsorpční částice budou přilínat k termoplastickým vláknům v daném materiálu. Termoplastická vlákna jsou přednostně složena z bikomponentních vláken, ač mohou být také použita jiná termoplastická vlákna.

Pojmu superabsorpční částice bude dána poměrně široká interpretace v tomto kontextu a budou za ně považována superabsorpční zrna, granule, vločky a krátká vlákna. Chemické složení superabsorbentu se též může měnit, a jakýkoli jednotlivý superabsorbent, jenž byl shledán za

-7CZ 284552 B6 mající absorpční vlastnosti vhodné pro tento účel, může být použit. Mohou být, samozřejmě, užity směsi různých superabsorbentů.

Obr. 8 a 9 zobrazují názorně dvě příkladná ztvárnění absorpčních těles 1 anebo vrstev absorpčních těles, zamýšlených pro takové produkty jako jsou pleny, hygienické vložky, chrániče při inkontinenci a podobně. V příkladě uvedeném na Obr. 8, superabsorpční vlákna 2 podle tohoto vynálezu jsou smíchána sjinými vlákny 3, například celulozovými vlákny. Superabsorpční vlákna 2 a celulozová vlákna 3 mohou být smíchána a tvarována do absorpčního tělesa, například, pomocí tradičního postupu kladení vzduchem. V příkladě zobrazeném na Obr. 9, jsou superabsorpční vlákna 2 aplikována v podobě vrstvy mezi obklopující vrstvou z jiných vláken 3, např., celulozových vláken. V tomto případě je myslitelné, aby vlákna 2 byla vázána navzájem a formovala netkaný materiál. Obklopující vrstvy vláken 3 se mohou alternativně skládat z vrstev tkaniny.

Lokalizace superabsorpčních vláken 2 v absorpčním tělese se může měnit, takže některé části absorpčního tělesa budou obsahovat větší procento superabsorpčních vláken než jiné části tohoto tělesa. Superabsorpční vlákna vynálezu 2 mohou být rovněž kombinována sjinými superabsorbenty.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Superabsorpční vlákno či netkaný materiál, v němž jsou částice superabsorpčního materiálu vázány kjednotlivým vláknům, vyznačující se tím, že vlákno anebo alespoň část vláken v netkaném materiálu se skládá z termoplastického polymerového vlákna (4), s tepelně vázanými pevnými částicemi (5) superabsorpčního materiálu.

2. Vlákno či netkaný materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že termoplastické polymerové vlákno (4) se alespoň částečně skládá z krystalického materiálu a má teplotu tání krystalu do 300 °C, zejména do 270 °C.

3. Vlákno či netkaný materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že termoplastické polymerové vlákno (4) se skládá z amorfního materiálu se změkčovací teplotou ne vyšší než 100 °C.

4. Vlákno či netkaný materiál podle nároků 2 nebo 3, vyznačující se tím, že termoplastické polymerové vlákno (4) je polyolefin, vybrané ze skupiny polyetylén anebo polypropylén, polyester anebo polyamid.

5. Vlákno či netkaný materiál podle nároků 2 nebo 3, vyznačující se tím, že termoplastické polymerové vlákno (4) je bikomponentní vlákno.

6. Vlákno či netkaný materiál podle nároků 2 nebo 3, vyznačující se tím, že termoplastické polymerové vlákno (4) je kopolymer ethylénu a akrylové nebo metakrylové kyseliny nebo kopolymer ethylénu a vinylacetátu.

7. Vlákno či netkaný materiál podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pevné částice (5) mají průměrnou velikost částic menší než 500 pm.

-8CZ 284552 B6

8. Způsob výroby superabsorpčního vlákna či netkaného materiálu podle nároku 1, vyznačující se tím, že pevné částice superabsorpčního materiálu se přivedou do kontaktu s termoplastickým polymerovým vláknem či netkaným materiálem, který obsahuje termoplastická vlákna, přičemž tato polymerová vlákna se ohřejí anebo předehřejí na teplotu, při

5 které dochází k adhezi mezi částicemi superabsorbentu a vláknem, a poté se daná směs ochladí.

9. Způsob podle nároku 8, v y z n a č u j í c í se tím, že vlákna se zahřejí na teplotu, jež překračuje teplotu tání krystalu v případě, kdy je termoplastické vlákno alespoň částečně složeno z krystalického materiálu.

10. Způsob podle nároku 8, v y z n a č u j í c í se tím, že vlákna se zahřejí na teplotu nad teplotou jeho změkčení v případě, kdy je termoplastické vlákno složeno z amorfního materiálu.