CZ286144B6

CZ286144B6 - Způsob přípravy biologicky odbouratelných fibril, pojených látek obsahujících tyto fibrily a výrobků z takových pojených látek

Info

Publication number: CZ286144B6
Application number: CZ19962536A
Authority: CZ
Inventors: Isao Noda; Reinhold August Lampe; Michael Matthew Satkowski
Original assignee: The Procter & Gamble Company
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 2000-01-12
Also published as: HK1013114A1; US5780368A; KR100354360B1; CZ253696A3; CA2182673A1; NZ282131A; AU698984B2; DE69511072D1; FI963339A0; BR9506954A; NO963556D0; HU9602353D0; WO1995023249A1; ATE182636T1; NO963556L; SG44660A1; IN191429B; PL316043A1; CA2182673C; DK0748398T3

Abstract

Při postupu se roztavením nebo solvatací pryskyřice vytvoří kapalná směs pryskyřice, která se uvádí do proudu plynné látky. Zpracovává se kapalná směs pryskyřice, obsahující biologicky vyrobený alifatický polyester, kterým je poly(hydroxybutyrát), poly/(hydroxybutyrát)-ko(hydroxyvalerát)/ nebo jejich směs.ŕ

Description

Způsob přípravy biologicky odbouratelných fibril z alespoň jedné biologicky odbouratelné homopolymerní nebo kopolymerní pryskyřice

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu přípravy biologicky odbouratelných fibril z alespoň jedné biologicky odbouratelné homopolymerní nebo kopolymerní pryskyřice, při němž se roztavením nebo solvatací pryskyřice vytvoří kapalná směs pryskyřice, která se uvádí do proudu plynné látky. Vynález se tudíž týká zpracování biologicky odbouratelných polymerů a produktů, sestávajících z biologicky odbouratelných polymerů. Fibrily, získávané způsobem podle vynálezu, lze zpracovávat na pojené látky.

Dosavadní stav techniky

Polymerů se používá v nejrůznějších plastových výrobcích včetně filmů, listů, vláken, pěn, lisovaných výrobků, lepidel a četných dalších speciálních výrobků. Většina plastových materiálů končí v proudu pevného odpadu, zaměřeném k rychlému vymizení a ke stále nákladnějšímu uložení do země. I když bylo vynaloženo určité úsilí na recyklaci, povaha polymerů a způsob jejich výroby a zpracování na výrobky omezuje počet možných recyklačních aplikací. Opakované zpracování i docela čistých polymerů vede ke znehodnocení materiálu a následně ke špatným mechanickým vlastnostem. Různé typy chemicky podobných plastů (například polyethylenů o různé molekulové hmotnosti, jakých se používá na obaly mléka a na potravinové sáčky), smísené po sběru mohou způsobovat zpracovatelské problémy, které činí regenerované materiály horšími nebo nepoužitelnými.

Používání absorpčních výrobků, jako jsou například pleny, sanitární vložky a kalhotové vložky, zahrnuje několik plastů různých typů. V takových případech je recyklace obzvláště nákladná, vyplývající z obtížnosti oddělování různých složek. Výrobky pro jedno použití tohoto typu sestávají obvykle z nějakého druhu vrchního listového materiálu, prostupného pro kapaliny, absorpčního jádra a pro kapaliny nepropustného spodního listu. Takové absorpční struktury se zpravidla připravují pomocí například vrchních listových materiálů ze tkaných, pojených nebo porézních polyethylenových nebo polypropylenových materiálů v podobě tvarovaného listu. Spodní list je obvykle tvořen ohebným polyethylenovým materiálem. Absorpčními materiály jádra jsou zpravidla vlákna dřevní buničiny nebo vlákna dřevní buničiny, kombinovaná s gelujícími materiály absorbentu.

Běžné absorpční produkty pro jedno použití jsou už do velké míry kompostovatelné. Typická plena pro jedno použití sestává například z 80 % kompostovatelných materiálů, například z vláken dřevní buničiny. Při kompostovacím procesu se zašpiněné absorpční výrobky pro jedno použití rozsekají a smísí s organickým odpadem před kompostováním jako takovým. Když je kompostování ukončeno, oddělí se nekompostovatelné části proséváním. Tímto způsobem je možno s úspěchem zpracovávat i současné absorpční výrobky v komerčních kompostovacích závodech.

Je nicméně potřeba snížit množství nekompostovatelných materiálů ve výrobcích pro jedno použití. Zejména je třeba nahradit polyethylenové a polypropylenové vrchní listy v absorpčních výrobcích kompostovatelným materiálem, propustným pro kapaliny.

Kromě kompostovatelnosti musejí materiály, používané na vrchní listy, splňovat další požadavky, aby vyhovovaly potřebám konečného uživatele. Například musejí být tyto materiály schopné zpracování k vytvoření substrátů příjemných na omak. Kromě toho musejí vrchní listy mít postačující vlastnosti, jako je například rázová pevnost a propustnost pro vlhkost.

-1 CZ 286144 B6

Jsou dobře známy biologicky odbouratelné pryskyřice, často však nemají dobré vlastnosti k vytváření vláken nebo filmů. Polymerové pryskyřice, obsahující poly(hydroxybutyrát) (PHB), jsou obzvlášť nevhodné pro vytváření vláken nebo filmů. Tyto pryskyřice mají typicky nízkou rychlost krystalizace, mají nízkou viskozitu při roztavení, rozpadají se v blízkosti svých teplot tání a když ztuhnou, jsou neohebné. V důsledku toho nemohou být takové pryskyřice zpracovávány běžnými způsoby vytváření vláken nebo filmů. Jsou-li zpracovány na film, jsou biologicky odbouratelné pryskyřice, obsahující PHB, ve skutečnosti obecně neohebné. Neohebnost takových filmů brání jejich použití v absorpčních výrobcích, zejména jsou-li použity na vrchní listy, jelikož tyto materiály jsou v přímém styku s pokožkou uživatele.

Z uvedených důvodů existuje trvalá poptávka po biologicky odbouratelných materiálech, kterých je možno použít v absorpčních výrobcích. Obzvlášť je poptávka po biologicky odbouratelné látce, která je ohebná a trvanlivá, ale současně má příjemnou texturu, je-li použita například na absorpční výrobky.

Úkolem tohoto vynálezu je poskytnout biologicky odbouratelné fíbrily, které lze zpracovávat na ohebné pojené výrobky, jež jsou měkké a na dotek podobné látce. Dalším úkolem vynálezu je poskytnout způsob výroby takových biologicky odbouratelných fibril. Ještě dalším úkolem vynálezu je poskytnout biologicky odbouratelné pojené výrobky, obsahující biologicky odbouratelné fíbrily. Dále je úkolem vynálezu poskytnout absorpční výrobky pro jedno použití, sestávající z takových biologicky odbouratelných výrobků. Ještě dále je úkolem vynálezu poskytnout textilie, sestávající z biologicky odbouratelných fibril.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je způsob přípravy biologicky odbouratelných fibril z alespoň jedné biologicky odbouratelné homopolymemí nebo kopolymemí pryskyřice, při němž se roztavením nebo solvatací pryskyřice vytvoří kapalná směs pryskyřice, která se uvádí do proudu plynné látky. Podstata způsobu podle vynálezu je v tom, že se takto zpracovává kapalná směs pryskyřice, obsahující biologicky vyrobený alifatický polyester, kterým je poly(hydroxybutyrát), poly[(hydroxybutyrát)-ko(hydroxyvalerát)] nebo jejich směs.

Výhodně se kapalná směs pryskyřice vytváří tavením. Při postupu se připravují fíbrily o délce 1 až 100 mm.

Výsledná vlákna se shromažďují a zpracovávají na finální výrobky, jako jsou pleny, výrobky pro použití při inkontinenci a sanitární vložky.

V popise a nárocích používané pojmy mají následující významy:

„Alkenyl“ znamená řetězec, obsahující atomy uhlíku, který může být jednosytný, tj. s jednou dvojnou vazbou, nebo vícesytný, tj. se dvěma a více dvojnými vazbami v řetězci. Řetězec může být přímý nebo rozvětvený a monosubstituovaný nebo polysubstituovaný nebo nesubstituovaný.

„Alkyl“ znamená nasycený řetězec, obsahující atomy uhlíku, který může být přímý nebo rozvětvený; a monosubstituovaný nebo polysubstituovaný nebo nesubstituovaný.

„Biologicky odbouratelný“ znamená materiál se schopností být rozložen na malé chemické podjednotky, kterých může být využito v potravinovém řetězci například vlivem enzymů, přirozeně působících a/nebo bezpečných z hlediska životního prostředí, bakterií a spor. S výhodou je materiál schopen rozkladu na vodu a oxid uhličitý.

-2 CZ 286144 B6 „Biologicky odbouratelný polymer“ je polymer, schopný biologického odbourání, jak shora definováno.

„Kompostovatelný“ znamená materiál, vyhovující následujícím třem požadavkům: (1) materiál je schopný zpracování v kompostovacím zařízení na pevný odpad; (2) jestliže je tak zpracován, skončí v konečném kompostu; (3) je-li kompostu použito v půdě, je materiál s konečnou platností odbourán v půdě.

Požadavek, aby materiál skončil v konečném kompostu, znamená, že prodělá určitou formu rozkladu v kompostovacím procesu. Zpravidla je proud pevného odpadu podrobován rozřezávací operaci v počáteční fázi kompostovacího procesu. V důsledku toho jsou materiály přítomny spíše ve tvaru proužků než listů. V konečné fázi kompostovacího procesu je konečný kompost proséván. Proužky polymeru typicky neprojdou sítem, pokud si zachovaly rozměry, které měly bezprostředně po rozřezání. Kompostovatelné materiály podle vynálezu ztratí v průběhu kompostovacího procesu hodně ze své celistvosti, což umožní, aby částečně rozložené proužky prošly síty. Je však myslitelné, že kompostovací jednotka by mohla podrobovat proud pevného odpadu velmi důkladnému rozřezání a spíše hrubému prosévání, v kterémžto případě by neodbouratelné polymery jako polyethylen splňovaly podmínku (2). Proto splnění podmínky (2) není postačující k tomu, aby byl materiál kompostovatelný podle uvedené definice.

Co odlišuje takto definovaný kompostovatelný materiál od materiálu jako je polyethylen, je požadavek (3), aby byl materiál s konečnou platností odbourán v půdě. Tento požadavek biologické odbouratelnosti není nezbytný pro kompostovací proces nebo použití kompostující půdy. Pevný odpad a z něho rezultující kompost může obsahovat všechny druhy nerozložitelných materiálů, například písek. Aby se však zabránilo hromadění umělých materiálů v půdě, požaduje se zde, aby takové materiály byly plně biologicky odbouratelné. Když tomu tak je, není vůbec nutné, aby toto biologické odbourávání bylo rychlé. Pokud není materiál samotný a meziprodukty jeho rozkladu toxické nebo jinak škodlivé vůči půdě nebo rostlinám, je plně přijatelné, trvá-li jejich biologické odbourávání několik měsíců nebo i let, jelikož tento požadavek má pouze zabránit hromadění umělých materiálů v půdě.

„Kopolymer“ nebo „kopolymerový“ znamená polymer, sestávající z alespoň dvou různých monomemích jednotek.

„Fibrily“ znamená krátká jemná vlákna. O pojmu fibril je pojednáno podrobně dále.

„Homopolymer“ a „homopolymemí“ znamená polymer, sestávající z téže opakující se monomemí jednotky.

„Tekutá směs pryskyřic“ je tekutina, sestávající z alespoň jedné biologicky odbouratelné pryskyřice. Pojem zahrnuje kapalinu, tvořenou jednou biologicky odbouratelnou pryskyřicí (například PHB).

„Solvating“ znamená vytváření agregátu, který sestává z rozpuštěného iontu nebo z molekuly s alespoň jednou rozpuštěnou molekulou, takže vytváří směs jediné fáze.

Biologicky odbouratelné pryskyřice

Biologicky odbouratelné fibrily podle vynálezu obsahují jeden nebo několik biologicky odbouratelných polymerů nebo kopolymerů. Biologicky odbouratelnou pryskyřicí, vhodnou podle vynálezu, může být jakákoli pryskyřice, schopná biologického rozkladu. Pryskyřice podle vynálezu mohou být vyrobeny biologicky nebo synteticky. Pryskyřice mohou být bud’ homopolymemí nebo kopolymemí. Zde používané termíny „pryskyřice“ a „polymer“ zahrnují

-3 CZ 286144 B6 jak homopolymemí, tak kopolymemí biologicky odbouratelný polymer. Ačkoli jsou zde použity v jednotném čísle, zahrnují tyto pojmy řadu „pryskyřic“ a „polymerů“.

Mezi biologicky vyráběné biologicky odbouratelné pryskyřice patří alifatické polyestery. Specifickým příkladem je poly(3-hydroxybutyrát) (PHB), což je polymer, tvořený monomemí jednotkou, mající strukturu vzorce I

(l) a poly(3-hydroxybutyrát-ko-3-hydroxyvalerát) (PHBV), což je kopolymer, mající dvě statisticky se opakující monomemí jednotky (RRMU), kde první (RRMU) má strukturu podle vzorce I a druhá RRMU má strukturu podle vzorce II

(H)

Takové polyestery a způsoby jejich přípravy jsou popsány v amerických patentových spisech číslo 4 393 167, Holmes a kol. z 12. června 1993 a číslo 4 880 592, Martini a kol. ze 14. listopadu 1989. Vzhledem k jejich špatným filmotvomým vlastnostem hodí se způsoby podle tohoto vynálezu obzvláště k vytváření pojených textilií z těchto pryskyřic. Kopolymery PHBV jsou obchodně dostupné od společnosti Imperiál Chemical Industries pod obchodním názvem BIOPOL. Přehled technologie BIOPOL je obsažen v Business 2000+(Winter, 1990).

Americký patentový spis U.S. 5 618 855 o názvu „Biologicky odbouratelné kopolymery a plastové výrobky, obsahující biologicky odbouratelné kopolymery“ (Noda, podáno 28. ledna 1994), popisuje nové biologicky odbouratelné kopolymery a způsoby jejich přípravy, které jsou rovněž vhodné podle tohoto vynálezu. Jsou popisovány kopolymery biologicky odbouratelného polyhydroxyalkanoátu (PHA), sestávající z alespoň dvou RRMU, kde první RRMU má strukturu obecného vzorce

R O

I II —O—CH—(CH2)n-C— kde znamená R¹ atom vodíku nebo skupinu alkylovou s 1 až 2 atomy uhlíku a n číslo 1 nebo 2; druhý RRMU má strukturu obecného vzorce

kde znamená R² skupinu alkylovou nebo alkenylovou se 4 až 19 atomy uhlíku a nejméně 50 % RRMU má strukturu prvního RRMU.

-4CZ 286144 B6

Americký spis U.S.S.N. 08/189,029 (Noda, podáno 28. ledna 1994) popisuje nové biologicky odbouratelné kopolymery a způsoby jejich přípravy, které jsou rovněž vhodné podle tohoto vynálezu. Týká se biologicky odbouratelných kopolymerů (PHA), obsahujících alespoň dvě

RRMU, přičemž první RRMU má strukturu obecného vzorce

R¹ O

I II

O-CH— (CHsh-C kde znamená R¹ atom vodíku nebo skupinu alkylovou se 2 atomy uhlíku a n číslo 1 nebo 2; druhý RRMU má strukturu obecného vzorce

C,H_

I^{3 z}

II

O-CH—CH₂—C— kde alespoň 50 % RRMU má strukturu prvního RRMU:

U.S.S.N. 08/188 271, Noda, podaná 28. ledna 1994, pojednávající o biodegradovatelných kopolymerech, jež jsou také vhodné pro použití v tomto vynálezu, je zde zahrnuta jako odkaz. Uvedená přihláška popisuje biodegradovatelné kopolymery, které obsahují alespoň dva RRMU, přičemž první RRMU monomemí jednotka má strukturu

O II c—

CH,

I ³-O-CH—CH— a druhý RRMU má strukturu obecného vzorce

I^{3 7} I

-O-CH—CH₂—C— přičemž nejméně 50 % RRMU má strukturu prvního RRMU.

Mezi biologicky odbouratelné pryskyřice, vhodné podle vynálezu, patří synteticky vyráběné pryskyřice. Mezi takové synteticky vyráběné pryskyřice patří alifatické polyestery, které jsou spolu se způsoby své výroby v oboru známé. Příklady takových syntetických polyesterových pryskyřic jsou polyactid (PL), který má strukturu, odpovídající vzorci III; polydioxanon (PDO) se strukturou, odpovídající vzorci IV; a polykaprolakton (PCL) se strukturou, odpovídající vzorci V. Tyto pryskyřice jsou popsány v evropské přihlášce vynálezu číslo WO 90/01521, zveřejněné 22. února 1990, Sinclair a kol.; v americkém patentovém spise číslo 5026589, uděleném 25. června 1991, Schechtman, a v knize Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, druhé vydání, sv. 2, str. 220 až 243 (1983)

-5CZ 286144 B6

(ΠΙ) (IV) (V)

Ještě dalšími pryskyřicemi, vhodnými podle vynálezu, jsou polyvinylalkoholy a jejich kopolymery. Výhodným kopolymerem polyvinylalkoholu je kopolymer ethylenu a vinylalkoholu, který má dva RRMU, kde první RRMU má strukturu

CH2-CH2 a druhý RRMU má strukturu

CH₂-CH

Dalšími biologicky odbouratelnými pryskyřicemi, vhodnými podle vynálezu, jsou polyetheiy, jako polyethylenoxid (PEO) (nazývaný též polyethylenglykol), který je také v oboru dobře znám. Jinou biologicky odbouratelnou pryskyřicí, vhodnou podle vynálezu, je celulóza a její deriváty. Příkladem je acetát celulózy. Celulózové pryskyřice a způsoby jejich přípravy jsou v oboru dobře známy (například Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, druhé vydání, sv. 3, str. 181 až 208 (1983)).

Biologicky odbouratelné pryskyřice, včetně specificky shora popsaných, mohou být použity společně za vytvoření polymerové směsi, mohou být použity společně za vytvoření polymerové směsi, které se pak používá k výrobě biologicky odbouratelných fibril. Kromě toho, jak bylo naznačeno, může být jedna nebo několik pryskyřic, použitých k vytvoření polymerové směsi, kopolymerem. Mezi takové směsi patří například: kombinace dvou polymerů, vybraných z téhož typu polymerů (například dva biologicky vyrobené polyestery) a kombinace polymerů, volených ze dvou nebo několika různých typů polymerů (například biologicky vyrobený polyester a polyvinylalkohol). Příkladně se zde uvádějí výhodné kombinace polymerů, vhodných k přípravě biologicky odbouratelných fibril podle vynálezu: PCL a PHB; PCL a PHBV; PHBV a PHB; PHBV a PEO; PHB a PEO.

Způsoby podle vynálezu jsou vhodné k vytváření biologicky odbouratelných fibril. Způsoby jsou obzvlášť vhodné k výrobě fibril z obtížně zpracovatelných pryskyřic, jako jsou biologicky produkované polyestery, obzvláště polymer PHB, a kopolymerové pryskyřice, obsahující komonomerové jednotky hydroxybutyrátu. Způsoby podle vynálezu jsou nicméně také vhodné k výrobě fibril, jež neobsahují polymer PHB nebo kopolymery, obsahující komonomerové jednotky hydroxybutyrátu.

Způsob podle vynálezu používá průtoku plynné látky k přípravě biologicky odbouratelných fibril. Způsob obzvláště zahrnuje přípravu biologicky odbouratelných fibril zjedné nebo z několika biologicky odbouratelných homopolymemích nebo kopolymemích pryskyřic, přičemž způsob zahrnuje

a) vytvoření tekuté směsi pryskyřic roztavením nebo rozpuštěním alespoň jedné pryskyřice, a

-6CZ 286144 B6

b) zavedení směsi tekutých pryskyřic do proudu plynné látky.

Výhodné jsou postupy uvádění směsi pryskyřic do tekutého stavu tavením.

Pokud operace a) zahrnuje tavení pryskyřic k vytvoření tekuté směsi pryskyřic, je pracovníkům v oboru zřejmé, že k ohřevu lze použít jakéhokoli vhodného prostředku. Pryskyřice se zahřívají na teplotu, postačující k uvedení pryskyřice do tekutého stavu, ne však na úroveň, kdy se pryskyřice rozkládá nebo její molekulová hmotnost podstatně poklesne. Teplota, použitá k tavení pryskyřic, závisí tudíž na použitých pryskyřicích. S výhodou má být teplota 0 až 30 °C nad teplotou tavení pryskyřice s nejvyšší teplotou tavení. Nejvýhodněji má být teplota 10 až 20 °C nad teplotu tavení pryskyřice s nejvyšší teplotou tavení.

Pokud operace a) zahrnuje rozpouštění pryskyřic k vytvoření tekuté směsi pryskyřic, je pracovníkům v oboru zřejmé, že použít lze jakéhokoliv vhodného rozpouštěcího prostředku. Vhodný rozpouštědlový systém může umožnit důkladné promísení, pokud se použije několika pryskyřic, a v žádném případě nesmí způsobovat rozklad použitých pryskyřic. Mezi vhodná rozpouštědla patří například chloroform, methylenchlorid, trichlorethan, propylenkarbonát a ethylenkarbonát. Obzvlášť výhodné jsou chloroform a methylenchlorid. Uvedená rozpouštědla jsou pouze příklady a nemají nikterak omezovat rozsah vhodných rozpouštědel při způsobu podle vynálezu.

Nezávisle na tom, jakého způsobu ztekucení se v operaci a) použije, lze začlenit do tekuté směsi pryskyřic jakékoli rozmanité přísady. Mezi takové přísady patří změkčovadla, očkovadla, pojivá, plnidla, barviva a činidla, způsobující, že výsledné fibrily jsou hydrofobní (má-li být fibril použito například na vrchní list absorpčního výrobku) nebo hydrofilní. Vhodnými očkovadly jsou, bez záměru na jakémkoli omezení, nitrid bóru a mastek. Vhodnými pojivý jsou, bez záměru na jakémkoliv omezení, přírodní kaučuk, syntetický kaučuk a PCL. Vhodnými plnidly jsou, bez záměru na jakémkoli omezení, oxid titaničitý, saze a uhličitan vápenatý. Hydrofobní činidla zahrnují kterékoli z činidel z oblasti absorpčních výrobků, jako jsou silikony a nižší alkylsilikonové halogenidy.

Pracovníkům v oboru je zřejmé, že k zavádění tekuté směsi pryskyřic lze použít různých prostředků. Například mohou být pryskyřice zaváděny otvorem působením gravitace nebo tlakovým systémem. Je také zřejmé, že podmínky, za kterých se směs tekutých pryskyřic zavádí, ovlivní vlastnosti připravovaných fibril (například délku fibril, jejich průměr a tuhost). Takovými podmínkami jsou například viskozita samotné směsi pryskyřic, použitý rozpouštědlový systém (pokud jde o rozpouštění) a průměr otvoru, kterým se ztekucená směs zavádí. Tekutá směs pryskyřic se s výhodou zavádí jako kontinuální proud otvorem o průměru přibližně 0,1 až přibližně 5 mm. Výhodněji je, má-li otvor průměr 0,5 až přibližně 2,0 mm. Jelikož rychlost dodávání tekuté směsi pryskyřic není rozhodující, je rychlost s výhodou přibližně 10 g/h až přibližně 1000 g/h. Popřípadě lze použít k zavádění tekuté směsi piyskyřic několika otvorů, z nichž každý odpovídá popsanému provedení.

Pokud jde o proud plynů podle operace b), lze použít jakéhokoli vhodného plynu. Teplota plynu je s výhodou nižší než 150 °C. Výhodněji je teplota nižší než 120 °C. Ještě výhodnější je, je-li teplota v rozmezí přibližně 20 °C až přibližně 90 °C. Nejvýhodnější je, má-li plyn přibližně teplotu okolí. Příklady plynů, kterých lze použít, jsou dusík, stlačený vzduch a pára. Výhodný je vzduch. Kromě toho je možno použít jakéhokoli uznávaného prostředku k vytvoření proudu plynu k zavádění plynné látky.

Podmínky, za kterých se přivádí proud plynu, ovlivňují vlastnosti výsledných biologicky odbouratelných fibril podle vynálezu. Použije-li se například k přivádění plynu trysky, ovlivní velikost otvoru a tlak plynu vlastnosti fibril. Pracovníkům v oboru je zřejmé, že takové podmínky

-7CZ 286144 B6 se budou měnit v závislosti například na použitých pryskyřicích, na způsobu ztekucování podle operace a) a na úhlu, pod kterým je proud plynu přiváděn vůči proudu ztekucené směsi pryskyřic. Výhodné jsou postupy, kde tryska má průměr přibližně 1 až přibližně 10 mm. Výhodnější je, má-li tryska průměr přibližně 2 mm až přibližně 6 mm. Nejvýhodnější je, má-li tryska průměr přibližně 4 mm až přibližně 5 mm. Výhodné jsou postupy, kde tlak přiváděné plynné látky je přibližně 69 až přibližně 138 kPa. Výhodnější je, je-li tlak přibližně 172,5 kPa až přibližně 690 kPa. Nejvýhodnější je, je-li tlak přibližně 207 kPa až přibližně 414 kPa.

Uhel mezi proudem tekuté směsi pryskyřice a směrem proudění přiváděného plynu může být 0° až přibližně 170°. Pro ilustraci, když proudí tekutá směs pryskyřic a plynná látka stejným směrem a navzájem rovnoběžně, je mezi nimi úhel 0°. Podle tohoto je jediným omezením, že úhel mezi proudem tekuté směsi pryskyřice a směrem proudění přiváděného plynu nemůže být 180°. S výhodou je úhel přibližně 0° až přibližně 90°. Pracovníkům v oboru je zřejmé, že zařízení, použité na shromažďování vytvořených fibril (například drátěné síto), může být umístěno v různých vzdálenostech od místa, kde dochází ke styku přiváděného plynu a ztekucené směsi pryskyřic. Použité vzdálenosti budou mimo jiné záviset na použitých pryskyřicích a na požadovaných rozměrech fibril.

Popřípadě se může použít řady zařízení k přivádění plynné látky, z nichž každé odpovídá uvedenému popisu.

Fibrily, vyrobené způsobem podle vynálezu, se hodí k výrobě například biologicky odbouratelných pojených substrátů, kterých lze použít k výrobě absorpčních výrobků, jako jsou například pleny.

Jinou aplikací vynálezu je použití fibril a popsaných pojených látek k výrobě četných textilních výrobků, jako jsou například šatovky, podšívky, ručníky, záclony a koberce.

Fibrily podle vynálezu, sestávající z alespoň jedné kterékoli biologicky odbouratelné pryskyřice, se vyrábějí způsobem podle vynálezu. Příklady vhodných pryskyřic podle vynálezu jsou uvedeny shora. Fibrily sestávají s výhodou z PHB nebo PHBV.

Fibrily podle vynálezu mají s výhodou délku přibližně 0,5 mm až přibližně 100 mm. Výhodněji je délka přibližně 1 mm až přibližně 50 mm. Nejvýhodnější délka fibril je přibližně 2 mm až přibližně 10 mm. Fibrily podle vynálezu mají s výhodou průměr přibližně 1 pm až přibližně 500 pm. Výhodněji je průměr přibližně 1 pm až přibližně 200 pm. Nejvýhodnější průměr fibril je přibližně 5 pm až přibližně 50 pm.

Uvedené rozměry fibril podle vynálezu se týkají fibril obecně. Výhodné rozměry fibril závisí na použitých polymemích pryskyřicích, na použitém specifickém postupu a na požadovaném konečném použití výsledných fibril.

Pojené látky podle vynálezu sestávají z fibril, tvořených alespoň jedním biologicky odbouratelným polymerem nebo kopolymerem. Výhodnými prostředky pro výrobu pojených látek podle vynálezu jsou postupy podle vynálezu. Postupy podle vynálezu obecně vytvářejí fibrily, které už mají tvar pojené látky. Proto může být nutné jen minimální dodatečné zpracování v závislosti na konečném použití pojené látky. Nicméně mohou být biologicky odbouratelné pojené látky vyráběny také způsoby pro přípravu konvenčních pojených látek, pokud tyto postupy nepoužívají podmínek (například teplot), které by způsobovaly rozklad použitých biologicky odbouratelných pryskyřic (Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, druhé vydání, sv. 7, str. 647 až 733 (1983)). Fibrily mohou být například vyráběny rozřezáváním v podstatě souvislých vláken na požadovanou délku fibril. Další operace mohou být pak prováděny k získání požadované pojené látky.

-8CZ 286144 B6

Fibrily podle vynálezu jsou obecně kratší než běžná vlákna, používaná k výrobě textilií. Pokud je tedy nutné dodatečné zpracování fibril na pojenou látku, dává se přednost použití modifikovaných papírenských technik. Po počátečním vytvarování mohou například biologicky odbouratelné fibrily být kontinuálně dispergovány ve velkém objemu nerozpouštědla (například vody) a sestavovány na pohybujícím se nekonečném drátěném sítu. Jakmile se pojená látka sestavena na sítu, přemísťuje se na pásy nebo plstěnce a suší se na vyhřívaných bubnech (Encyclopedie of Polymer Science and Engineering, druhé vydání, sv. 10, str. 204 až 226).

Významné je, že pojené látky podle vynálezu mohou sestávat z biologicky odbouratelných fibril, vyrobených z různých směsí pryskyřic. To znamená, že dva nebo více typů fibril, z nichž každý může být vyroben způsobem podle vynálezu, mohou být zkombinovány k vytvoření jediné pojené látky. Zatímco se jednotlivé fibrily připraví způsobem podle vynálezu, fibrily se následně zkombinují za použití například popsaných modifikovaných papírenských technik.

Kromě toho je možno při vytváření pojených látek kombinovat s biologicky odbouratelnými fibrilami podle vynálezu jednu nebo více variant přírodních vláken, jako jsou polysacharidy a polyamidy. Fibrily podle vynálezu je tak možno kombinovat s vlákny na bázi celulózy, jako je dřevová buničina a bavlna, nebo s vlákny na bázi proteinů, jako je hedvábí a vlna. Tato přírodní vlákna se mohou kombinovat s fibrilami podle vynálezu za použití například shora uvedených papírenských technik.

Vazba fibril a ostatních složek dodává látce pevnost a ovlivňuje i jiné vlastnosti pojené látky. K vazbě v textilii je možno použít jak adhezivních, tak mechanických prostředků. Mechanická vazba používá spojování fibril třecími silami. Vazby lze dosáhnout také chemickou reakcí, například vytvářením kovalentních vazeb mezi pojivém a fibrilami.

Absorpční výrobky k jednomu použití podle vynálezu sestávají z vrchního listu, prostupného pro kapaliny, z absorpčního jádra a ze spodního listu, nepropustného pro kapaliny, přičemž vrchní list tvoří pojená látka, sestávající z biologicky odbouratelných fibril.

Biologicky odbouratelné substráty, obsahující fibrily podle vynálezu, použité na vrchní listy, propustné pro kapaliny v absorpčních výrobcích podle vynálezu, jako jsou pleny pro jedno použití, mají obvykle tloušťku přibližně 25 pm až přibližně 1 mm, s výhodou přibližně 100 pm až přibližně 500 pm.

Zpravidla je vrchní list, propustný pro kapaliny, kombinován se spodním pro kapaliny nepropustným listem a s absorpčním jádrem, umístěným mezi vrchním a spodním listem. Případně mohou být zahrnuty pružné členy a suché zipy. Zatímco vrchní list, spodní list, absorpční jádro a pružné členy mohou být spojovány do řady velmi známých uspořádání, je vhodná konfigurace pleny popsána obecně v americkém patentovém spise číslo 3 860003 s názvem „Contractible Side Portion for Disposable Diaper“, Kennet B. Buehl, uděleném 14. ledna 1975. Spodní list může být vyroben z biologicky odbourátelného nebo biologicky neodbouratelného materiálu. Příkladem spodních listů z biologicky neodbouratelného materiálu jsou spodní listy z polypropylenu a z polyethylenu. Příklady biologicky odbouratelných spodních listů jsou popsány v U.S. spise 5 618855 a názvem Biodegradable Copolymers and Plastic Articles Comprising Biodegradable Copolymers, v přihlášce vynálezu U.S.S.N. 08/188271 a U.S.S.N 08/189029 (které podal vždy Noda 28. ledna 1994). Aby se usnadnila kompostovatelnost, sestávají výhodné absorpční výrobky podle vynálezu z biologicky odbouratelných spodních listů.

Vrchní list je s výhodou měkký na omak a je nedráždivý vůči pokožce uživatele a při tom je kompostovatelný. Vrchní list tudíž sestává s výhodou z biologicky odbouratelných fibril podle

-9CZ 286144 B6 vynálezu. Vrchní list je dále propustný pro kapaliny, což umožňuje kapalinám proniknout rychle jeho tloušťkou. Vrchní list je s výhodou zpracován hydrofobním materiálem, aby izoloval pokožku uživatele od kapalin, přítomných v absorpčním jádru.

Vrchní list má s výhodou hustotu 18 až 25 g/m², minimální pevnost v tahu za sucha ve směru zatěžování nejméně přibližně 400 g/cm a pevnost v tahu za mokra přibližně 55 g/cm v příčném směru.

Vrchní list je se spodním listem spojen jakýmkoli vhodným způsobem. Zde uváděným pojmem „spojen“ se míní uspořádání, kde vrchní list je se spodním listem spojen přímo, připevněním vrchního listu přímo ke spodnímu listu a uspořádání, kde vrchní list je ke spodnímu listu připevněn nepřímo, připevněním vrchního listu k mezilehlým členům, které jsou pak připevněny ke spodnímu listu. Ve výhodném provedení je vrchní list připevněn ke spodnímu listu přímo na obvodě pleny upevňovacími prvky, jako jsou lepidlo nebo jakékoli jiné prostředky, známé v oboru. Například může být použito rovnoměrné souvislé vrstvy lepidla, vzorkované vrstvy lepidla nebo řady oddělených linií nebo bodů lepidla.

Upevňovacích pásků se používá zpravidla na spodní straně pásové oblasti pleny jako upevňovacích prostředků k přidržení pleny na nositeli. Upevňovací pásky mohou být známého typu, například podle amerického patentového spisu číslo 3 848594, Kennet B. Buell (uděleno 19. listopadu 1974). Tyto upevňovací pásky nebo jiné prostředky k upevňování plen jsou obvykle umístěny v rozích pleny.

Vhodné pleny mají pružné členy umístěné podél obvodu, s výhodou podél podélného okraje, takže pružný člen přitahuje a přidržuje plenu k nohám nositele. Pružné členy jsou k pleně připevněny ve staženém stavu, takže v normálním nenapnutém stavu pružné členy plenu účinně stahují. Pružné členy mohou být připevněny ve staženém stavu nejméně dvěma způsoby. Například mohou být pružné členy nataženy a připevněny, když je plena v nestaženém stavu. Alternativně může být plena stažena, například plisováním, a pružný člen připevněn a spojen s plenou, když jsou pružné členy ve svém uvolněném, nenataženém stavu.

Pružné členy mohou mít řadu uspořádání. Může se například měnit šířka pružného členu od přibližně 0,25 mm do přibližně alespoň 25 mm; pružné členy může tvořit jediný pramen pružného materiálu, nebo mohou být pružné členy obdélníkové nebo zkřivené. Dále mohou být pružné členy k pleně připevněny jedním z četných způsobů, známých v oboru. Pružné členy mohou být například k pleně připevněny ultrazvukem, tepelně nebo tlakově přilepeny rozmanitými tvary, nebo mohou být pružné členy k pleně pro jedno použití jednoduše přitaveny.

Absorpční vrstva pleny pro jedno použití je umístěna mezi vrchním a spodním listem. Absorpční vrstvu lze vyrábět v různých velikostech a tvarech (například ve tvaru obdélníku, hodinkového skla, nesouměmém tvaru) a z rozmanitých materiálů. Celková absorpční schopnost absorpční vrstvy má však být přizpůsobena kapalinovému zatížení uvažovaného použití absorpční části vložky pro jedno použití. Dále má být velikost a absorpční schopnost absorpční vrstvy přizpůsobena nositeli, od dětí až po dospělé.

Ve výhodném provedení pleny pro jedno použití má absorpční vrstva tvar hodinkového skla. Absorpční jádro tvoří s výhodou absorpční vrstva, sestávající ze vzduchem nanášeného rouna nebo z vláken dřevní buničiny a/nebo ze začleněné zvláštní absorpční polymemí komposice.

Jinými příklady absorpčních členů podle vynálezu jsou sanitární vložky, určené k zachycení vaginální tekutiny, neboli menses. Vložky pro jedno použití jsou konstruovány tak, že přiléhají k lidskému tělu prostřednictvím prádla, jako je spodní prádlo nebo kalhotky, nebo speciálně konstruovaného pásu. Příklady sanitárních vložek, kterým je vynález přizpůsoben, jsou popsány v amerických patentových spisech číslo 4 687478 „Tvarované sanitární vložky s křidélky“ Kees

- 10CZ 286144 B6 a J. Van Tilburg, uděleno 18. srpna 1987, a 4 589876 „Sanitární vložka“ Kees a J. Van Tilburg,

Uděleno 20. května 1986. Je zřejmé, že fibrily podle zde popsaného vynálezu mohou být použity jako vrchní, pro kapaliny propustný list takových sanitárních vložek. Na druhé straně je zřejmé, že tento vynález není omezen na specifické uspořádání a strukturu vložky.

Obecně sestávají sanitární vložky z vrchního listu, propustného pro kapaliny, ze spodního listu pro kapaliny nepropustného a z absorpční vrstvy, umístěné mezi těmito listy. Vrchní list sestává z fibril podle tohoto vynálezu. Spodní list může být tvořen kterýmkoli materiálem spodních listů, o němž je pojednáno v souvislosti s plenami. Výhodné jsou vrchní listy, sestávající z biologicky odbouratelných fibril, vyrobených způsoby podle vynálezu. Absorpční vrstvu může tvořit kterýkoli materiál absorpčních vrstev, o němž je pojednáno v souvislosti s plenami.

Významné je, že absorpční výrobky podle vynálezu jsou biologicky odbouratelné a/nebo kompostovatelné větší měrou než běžné absorpční výrobky, které používají materiálů, jako je polyolefinový (například polyethylenový) vrchní list.

Textilie podle vynálezu lze připravovat přímo z pojených výrobků podle vynálezu. Textilie tudíž sestávají pouze z pojených biologicky odbouratelných výrobků podle vynálezu.

Alternativně mohou být textilie podle vynálezu připravovány kombinováním biologicky odbouratelných fibril s jinými vlákny, s výhodou biologicky odbouratelnými vlákny, jako je bavlna, viskózové hedvábí, konopí, vlna a hedvábí na výrobky, jako jsou látky, příze a nitě. Textilie lze vyrábět obvyklými způsoby výroby textilií. Takové způsoby jsou popsány v knize Kirk-Olmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3. vydání, sv. 22, str. 762 až 768 (1986).

Nezávisle na způsobu výroby jsou textilie podle vynálezu použitelné v široké oblasti aplikací. Mezi takové aplikace patří například bytový textil, prostěradla, čalounění, koberce, stěnové závěsy, výztuž pneumatik, stany, filtrační prostředky, dopravní pásy a izolace. Textilie podle vynálezu jsou biologicky odbouratelné a/nebo kompostovatelné větší měrou než konvenční textilie, známé ze stavu techniky.

Vynález blíže objasňují, nijak však neomezují následující příklady praktického provedení.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Způsob výroby pojených látek z poly(3-hydroxybutyrát-ko-3-hydroxyvalerátu)

Pomocí dvojšnekového extruderu (Haake Systém 90, Haake, Paramus NJ), opatřeného kapilární tryskou o průměru 0,5 mm, se protlačuje pryskyřice poly(3-hydroxybutyrát-ko-3-hydroxyvalerát) s molovým obsahem komonomeru 12 % hydroxyvalerátu (Biopol, ICI, Billingham UK). Pryskyřice se do extruderu zavádí ve tvaru pelet. Otáčky extruderu se nastaví na 5,0/min a teplota protlačování je 180 °C. Extrudát, vystupující z ústí protlačovací trysky, se nechá vytékat svisle ve vzduchu bez jakékoli opory do vzdálenosti přibližně 50 cm k získání ustáleného tenkého souvislého pramene roztavené pryskyřice, dříve než se podrobí náhlému, dolů působícímu proudu vzduchu. Vzduch se přivádí vzduchovou tryskou (Transvector Jet # 901D, Vortec Corp., Cincinatti OH), připojenou ke zdroji stlačeného vzduchu o tlaku 552 kPa. Výsledkem svislého proudění vzduchu, aplikovaného na roztavenou pryskyřici, je trvalý dolů směřující proud velmi jemných vysoce prodloužených fibril o průměru 10 až 100 pm a o délce 5

- 11 CZ 286144 B6 až 50 mm. Fibrily se shromažďují na kontinuální pojenou látku na sítu, umístěném přibližně 30 mm od místa aplikace proudu vzduchu.

Příklad 2

Způsob výroby pojených látek z poly(e-kaprolaktonu)

Pomocí dvojšnekového extruderu (Haake Systém 90, Haake, Paramus NJ), opatřeného kapilární tryskou o průměru 0,5 mm, se protlačuje pryskyřice poly(e-kaprolakton) (Tone P787, Union Carbide, Danbury CT). Pryskyřice se do extruderu zavádí ve tvaru pelet. Otáčky extruderu se nastaví na 3,0/min a teplota protlačování je 240 °C. Extrudát, vystupující z ústí protlačovací trysky, se nechá vytékat svisle ve vzduchu bez jakékoli opory do vzdálenosti přibližně 50 cm k získání ustáleného tenkého souvislého pramene roztavené pryskyřice, dříve než se podrobí náhlému, dolů působícímu proudu vzduchu. Vzduch se přivádí vzduchovou tryskou o průměru 3,2 mm, připojenou ke zdroji stlačeného vzduchu o tlaku 552 kPa. Výsledkem svislého proudění vzduchu, aplikovaného na roztavenou pryskyřici, je trvalý dolů směřující proud velmi jemných vysoce prodloužených fíbril o průměru 10 až 100 pm a o délce 5 až 50 mm. Fibrily se shromažďují na kontinuální pojenou látku na sítu, umístěném přibližně 2 m od místa aplikace proudu vzduchu.

Příklad 3

Způsob výroby pojených látek z poly(3-hydroxybutyrátu)

Pomocí dvojšnekového extruderu (Haake Systém 90, Haake, Paramus NJ), opatřeného kapilární tryskou o průměru 1,0 mm, se protlačuje pryskyřice poly(3-hydroxybutyrát) (Biopol, ICI, Billingham UK). Pryskyřice se do extruderu zavádí ve tvaru pelet. Otáčky extruderu se nastaví na 3,0/min a teplota protlačování je 180 °C. Extrudát, vystupující z ústí protlačovací trysky, se nechá vytékat svisle ve vzduchu bez jakékoli opory do vzdálenosti přibližně 50 cm k získání ustáleného tenkého souvislého pramene roztavené pryskyřice, dříve než se podrobí náhlému, dolů působícímu proudu vzduchu. Vzduch se přivádí vzduchovou tryskou (Transvector Jet # 90ID, Vortec Corp., Cincinatti OH), připojenou ke zdroji stlačeného vzduchu o tlaku 690 kPa. Výsledkem svislého proudění vzduchu, aplikovaného na roztavenou pryskyřici, je trvalý dolů směřující proud velmi jemných vysoce prodloužených fibril o průměru 10 až 100 pm a o délce 5 až 50 mm. Fibrily se shromažďují na kontinuální pojenou látku na sítu, umístěném přibližně 30 cm od místa aplikace proudu vzduchu.

Příklad 4

Způsob výroby pojených látek z poly(3-hydroxybutyrát-ko—3-hydroxyvalerátu)

Připraví se 10% roztok pryskyřice poly(3-hydroxybutyrát-co-3-hydroxyvalerát) s molovým obsahem komonomeru 12 % hydroxyvalerátu (Biopol, ICI, Billingham UK) v chloroformu (J.T. Baker, Phillipsberg NJ) rozpuštěním 40 g pryskyřice ve 360 g rozpouštědla za stálého míchání a mírného ohřevu. Roztok se lije 5 ml skleněnou pipetou s koncem o průměru 3 mm, aby vytékal svisle ve vzduchu bez jakékoli opory do vzdálenosti přibližně 50 cm k získání ustáleného tenkého souvislého pramene rozpuštěné pryskyřice, dříve než se podrobí náhlému, dolů působícímu proudu vzduchu. Vzduch se přivádí vzduchovou tryskou (Transvector Jet # 901D, Vortec Corp., Cincinatti OH), připojenou ke zdroji stlačeného vzduchu o tlaku 621 kPa. Proud vzduchu, aplikovaný rovnoběžně svolným výtokem roztoku, odpaří okamžitě rozpouštědlo a

-12CZ 286144 B6 vytvoří rychlý trvalý, dolů směřující proud jemných vysoce prodloužených fibril o průměru přibližně 10 pm a o délce 3 až 25 mm. Fibrily se shromažďují na kontinuální pojenou látku na sítu, umístěném přibližně 70 cm od místa aplikace proudu vzduchu.

Příklad 5

Způsob výroby pojených látek z poly(3-hydroxybutyrát-ko-3-hydroxyvalerátu) a zpoly(skaprolaktonu)

Připraví se 5% roztok směsi 19:1 pryskyřice poly(3-hydroxybutyrát-co-3-hydroxyvalerát) s molovým obsahem komonomeru 12 % hydroxyvalerátu (Biopol, ICI, Billingham UK) a poly(skaprolaktonu) (Tone P787, Union Carbide, Danbury CT) v chloroformu (J.T. Baker, Phillipsberg NJ) rozpuštěním směsi 30 g poly(3-hydroxybutyrát-co-3-hydroxyvalerátu) a 2 g poly(skaprolaktonu) v 750 g rozpouštědla za stálého míchání a za mírného ohřevu. Roztok se lije 5 ml skleněnou pipetou s koncem o průměru 3 mm, aby vytékal svisle ve vzduchu bez jakékoli opory do vzdálenosti přibližně 5 cm k získání ustáleného tenkého souvislého pramene roztoku, dříve než se podrobí náhlému, dolů působícímu proudu dusíku. Dusík se přivádí tryskou (Transvector Jet # 901D, Vortec Corp., Cincinatti OH), připojenou ke zdroji stlačeného dusíku o tlaku 552 kPa. Proud dusíku, aplikovaný rovnoběžně s volným výtokem roztoku, odpaří okamžitě rozpouštědlo a vytvoří rychlý trvalý dolů směřující proud jemných vysoce prodloužených fibril o průměru přibližně 10 pm a o délce 3 až 25 mm. Fibrily se shromažďují na kontinuální pojenou látku na sítu, umístěném přibližně 70 cm od místa aplikace proudu dusíku. Výsledná pojená látka se vytvrzuje v peci při teplotě 120 °C po dobu 2 hodin.

Příklad 6

Způsob výroby pojených látek z poly(3-hydroxybutyrát-ko-3-hydroxyvalerátu) a z poly(mléčné kyseliny)

Připraví se 5% roztok směsi 19:1 pryskyřice poly(3-hydroxybutyrát-co-3-hydroxyvalerát) s molovým obsahem komonomeru 5 % hydroxyvalerátu (Biopol, ICI, Billingham UK) a poly(mléčné kyseliny) (Polyscience, lne.) v chloroformu (J.T. Baker, Phillipsberg NJ) rozpuštěním směsi 9 g poly(3-hydroxybutyrát-ko-3-hydroxyvalerátu) a 1 g poly(mléčné kyseliny) ve 190 g rozpouštědla za stálého míchání a za mírného ohřevu. Roztok se lije 5 ml skleněnou pipetou s koncem o průměru 3 mm, aby vytékal svisle ve vzduchu bez jakékoli opory do vzdálenosti přibližně 5 cm k získání ustáleného tenkého souvislého pramene roztoku, dříve než se podrobí náhlému, dolů působícímu proudu dusíku. Dusík se přivádí tryskou (Transvector Jet # 90ID, Vortec Corp., Cincinatti OH), připojenou ke zdroji stlačeného dusíku o tlaku 552 kPa. Proud dusíku, aplikovaný rovnoběžně s volným výtokem roztoku, odpaří okamžitě rozpouštědlo a vytvoří rychlý trvalý, dolů směřující proud jemných vysoce prodloužených fibril o průměru přibližně 3 až 7 pm a o délce 3 až 25 mm. Fibrily se shromažďují na kontinuální pojenou látku na sítu, umístěném přibližně 70 cm od místa aplikace proudu dusíku. Výsledná pojená látka se vytvrzuje v peci při teplotě 120 °C po dobu jedné hodiny.

Příklad 7

Způsob výroby pojených látek z poly(3-hydroxybutyrátu)

Připraví se 10% roztok pryskyřice poly(3-hydroxybutyrát) (Biopol, ICI, Billingham UK) v chloroformu (J.T. Baker, Phillipsberg NJ) rozpuštěním 10 g poly(3-hydroxybutyrátu) v 90 g

-13 CL 286144 B6 rozpouštědla za stálého míchání a mírného ohřevu. Roztok se lije 5 ml skleněnou pipetou s koncem o průměru 3 mm, aby vytékal svisle ve vzduchu bez jakékoli opory do vzdálenosti přibližně 5 cm k získání ustáleného tenkého souvislého pramene roztoku, dříve než se podrobí náhlému, dolů působícímu proudu dusíku. Dusík se přivádí tryskou o průměru 3,2 mm, ⁵ připojenou ke zdroji stlačeného dusíku o tlaku 552 kPa. Proud dusíku, aplikovaný rovnoběžně s volným výtokem roztoku, odpaří okamžitě rozpouštědlo a vytvoří rychlý trvalý, dolů směřující proud jemných vysoce prodloužených fibril o průměru přibližně 10 pm a o délce 3 až 25 mm. Fibrily se shromažďují na kontinuální pojenou látku na sítu, umístěném přibližně 2 m od místa aplikace proudu dusíku. Výsledná pojená látka se vytvrzuje v peci při teplotě 120 °C po dobu 1 10 hodiny.

Příklad 8

Kompostovatelná plena pro jedno použití

Dětská plena pro jedno použití podle vynálezu se připraví následovně: Uvedené rozměry plen jsou pro dítě o hmotnosti 6 až 10 kg. Tyto rozměry lze upravovat pro děti různých velikostí nebo pro dospělé inkontinentní osoby standardním způsobem.

1. Spodní list: Film o tloušťce 0,020 až 0,038 mm, sestávající z polyethylenu (podle amerického patentového spisu číslo 3 860003, uděleného 14. ledna 1974), šířka nahoře a dole 33 cm, vybraný po obou stranách do šíře uprostřed 28,5 cm, délka 50,2 cm.

2. Vrchní list: pojená látka, připravená podle příkladu 1, šíře nahoře a dole 33 cm, vybraná po obou stranách na šířku uprostřed 28,5 cm, délka 50,2 cm.

3. Absorpční jádro: 28,6 g dřevné celulózové buničiny a 4,9 g gelujících částic absorbentu (obchodně dostupný polyakrylát od Nippon Shokubai), tloušťka 8,4 mm, kalandrovaný, šířka 30 nahoře a dole 28,6 cm, vybraný po obou stranách na šířku uprostřed 10,2 cm, délka 44,5 cm.

Pružné nožní pásky: čtyři jednotlivé pryžové proužky (2 na každé straně), šířka 4,77 mm, délka 370 mm, tloušťka 0,178 mm (všechny uvedené údaje jsou v uvolněném stavu).

Plena se vyrobí o sobě známým způsobem umístěním materiálu jádra mezi vrchní a spodní list a slepením.

Pružné proužky (označené jako „vnitřní“, odpovídající proužkům nejbližším k jádru a „vnější“, odpovídající proužkům od jádra nejdále umístěným) se natáhnou na délku 50,2 cm a umístí se 40 mezi vrchní a spodní vrstvu po každé podélné straně jádra (2 proužky po každé straně). Vnitřní proužky se na každé straně umístí asi 55 m od nejužší šířky jádra (měřeno od vnitřního okraje pružného lemu. Tím je zajištěn prostorový element po každé straně pleny, tvořený ohebným materiálem vrchního a spodního listu mezi vnitřním pružným okrajem a zakřiveným okrajem jádra. Vnitřní proužky se zataví po celé své délce v nataženém stavu. Vnější proužky se umístí 45 přibližně 13 mm od vnitřních proužků a zataví se po celé své délce v nataženém stavu. Sestava vrchního a spodního listuje ohebná a zatavené pružné proužky stahují pružně strany pleny.

Příklad 9

Kompostovatelné lehké kalhotové vložky

-14CZ 286144 B6

Lehké kompostovatelné kalhotové vložky, vhodné k použití mezi menstruačními periodami, sestávají z podušky (plocha 117 cm², 3,0 g vzduchem nanášené plsti SSK), obsahující 1,0 g částic gelujícího materiálu absorbentu (obchodně dostupný polyakrylát, Nippon Shokubai). Tato poduška je vložena mezi vrchní list podle příkladu 1 a spodní list, tvořený 0,03 mm tlustým polyethylenovým filmem.

Příklad 10

Kompostovatelná sanitární vložka

Z podušky podle příkladu 9 (plocha 117 cm², 8,5 g vzduchem nanášené plsti SSK) se připraví sanitární vložka se dvěma křidélky po stranách absorpčního jádra konstrukce podle amerického patentového spisu číslo 4 687478 (Van Tilburg, uděleného 18. srpna 1987). Materiály vrchního a spodního listu jsou stejné jako podle příkladu 9.

Příklad 11

Tepelně vytvrzovaná kompostovatelná pojená látka

Látka, připravená podle příkladu 1, se rozestře na lepenkovou podložku. Podložkou se pohybuje tak, že vznikne plocha 10 x 10 cm, pokrytá rovnoměrně fibrilami. V nanášení fibril se pokračuje, až vznikne vrstva o tloušťce 0,5 cm. Získá se široký rozptyl délek fibril až do 100 mm. Většina délek fibril (více než 50 %) je 5 až 20 mm. Podložka se pak přenese do lisu Carver (Fred S. Carver lne., Menomonee Falls, WI) a lisuje se silou 500 kg po dobu 10 minut při teplotě 6 °C pod teplotou tavení PHBV. Výsledný list pojené látky se pak z lisu vyjme.

Příklad 12

Kompostovatelná plena pro jedno použití

Dětská plena pro jedno použití podle vynálezu se připraví následovně: Uvedené rozměry plen se týkají dítěte o hmotnosti 6 až 10 kg. Tyto rozměry lze upravovat pro děti různých velikostí nebo pro dospělé inkontinentní osoby standardním způsobem.

1.Spodní list: Film o tloušťce 0,020 až 0,038 mm, sestávající z kopolymerů 92:8 poly(3hydrobutyrát-ko-3-hydroxyoktanoát) (podle U.S. spisu 5 618 855 s názvem Biodegradable Copolymers and Plastic Articles Comprising BiodegradableCopolymers, Noda z 28. ledna 1994), šířka nahoře a dole 33 cm, vybraný po obou stranách do šíře uprostřed 28,5 cm, délka 50,2 cm.

3. Absorpční jádro: 28,6 g dřevné celulózové buničiny a 4,9 g gelujících částic absorbentu (obchodně dostupný polyakrylát od Nippon Shokubai), tloušťka 8,4 mm, kalandrovaný, šířka nahoře a dole 28,6 cm, vybraný po obou stranách na šířku uprostřed 10,2 cm, délka 44,5 cm.

Plena se vyrobí standardním způsobem umístěním materiálu jádra mezi vrchní a spodní list a slepením.

-15 CZ 286144 B6

Pružné proužky (označené jako „vnitřní“, odpovídající proužkům nejbližším k jádru a „vnější“, odpovídající proužkům od jádra nejdéle umístěným) se natáhnou na délku 50,2 cm a umístí se mezi vrchní a spodní vrstvu po každé podélné straně jádra (2 proužky po každé straně). Vnitřní proužky se na každé straně umístí asi 55 mm od nejužší šířky jádra (měřeno od vnitřního okraje pružného lemu). Tím je zajištěn prostorový element po každé straně pleny, tvořený ohebným materiálem vrchního a spodního listu mezi vnitřním pružným okrajem a zakřiveným okrajem jádra. Vnitřní proužky se zataví po celé své délce v nataženém stavu. Vnější proužky se umístí přibližně 13 mm od vnitřních proužků a zataví se po celé své délce v nataženém stavu. Sestava vrchního a spodního listuje ohebná a zatavené pružné proužky stahují pružně strany pleny.

Příklad 13

Kompostovatelné lehké kalhotové vložky

Lehké kompostovatelné kalhotové vložky, vhodné k použití mezi menstruačními periodami, sestávají z podušky (plocha 117 cm²,3,0 g vzduchem nanášené plsti SSK) obsahující 1,0 g částic gelujícího materiálu absorbentu (obchodně dostupný polyakrylát, Nippon Shokubai). Tato poduška je vložena mezi vrchní list podle příkladu 1 a spodní list, tvořený 0,03 mm tlustým filmem kopolymeru 92:8 poly(3-hydrobutyrát-ko-3-hydroxyoktanoát), připraveného podle U.S. spisu 5 618 855 s názvem Biodegradable Copolymers and Plastic Articles Comprising Biodegradable Copolymers (Noda z 28. ledna 1994).

Příklad 14

Kompostovatelná sanitární vložka

Z podušky podle příkladu 13 (plocha 117 cm², 8,5 g vzduchem nanášené plsti SSK) se připraví sanitární vložka se dvěma křidélky po stranách absorpčního jádra konstrukce podle amerického patentového spisu číslo 4 687478 (Van Tilburg, uděleného 18. srpna 1987). Materiály vrchního a spodního listu jsou stejné jako podle příkladu 13.

Příklad 15

Kompostovatelný chirurgický oděv

Oděv vhodný pro chirurgy, který může být následně podroben biologickému odbourání, přičemž oblek sestává z pojené látky podle příkladu 7, šité do podoby puloverové košile a z pojené látky podle příkladu 7, šité do podoby kalhot s utahovací tkanicí.

Je zřejmé, že popsané příklady a provedení jsou pouze objasňující a že jsou možné různé modifikace nebo změny a jako takové jsou pracovníkům v oboru navrhovány a spadají do rozsahu vynálezu.

Průmyslová využitelnost

Biologicky odbouratelné polymery a produkty, použitelné pro výrobu biologicky odbouratelných fibril, zpracovatelných na absorpční výrobky pro jedno použití i na jiné pojené výrobky, které lze po ukončení používání kompostovat.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob přípravy biologicky odbouratelných fibril z alespoň jedné biologicky odbouratelné homopolymerní nebo kopolymerní pryskyřice, při němž se roztavením nebo solvatací pryskyřice vytvoří kapalná směs pryskyřice, která se uvádí do proudu plynné látky, vyznačující se tím, že se takto zpracovává kapalná směs pryskyřice, obsahující biologicky vyrobený alifatický polyester, kterým je poly(hydroxybutyrát), poly[(hydroxybutyrát)-ko(hydroxyvalerát)] nebo jejich směs.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se kapalná směs pryskyřice vytváří tavením.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se připravují fibrily o délce

1 až 100 mm.