CZ286999B6 - Absorption core with enhanced capability of entrapping liquids - Google Patents

Description

Absorpční jádro se zlepšenou schopností zadržování tekutin

Oblast techniky

Tento vynález se týká absorpčního jádra pro použití na výrobky jako jsou pleny pro jedno použití, inkontinentní výrobky, hygienické vložky, tréninkové spodní kalhoty a pod., mající zlepšenou schopnost zadržování tekutin.

Dosavadní stav techniky

Typické absorpční výrobky tohoto druhu se skládají z lícové vrstvy propustné pro kapalinu, která je orientována směrem ktělu nositele, pro kapalinu nepropustné rubové vrstvy, která je orientována směrem k nositelovu obleku a z absorpčního jádra, vloženého mezi lícovou vrstvu pro kapalinu propustnou a rubovou vrstvu pro kapalinu nepropustnou. Absorpční jádro musí být schopno absorbovat a zadržovat relativně velkých objemů tekutin a jiných látek vylučovaných z těla nositele a zejména relativně velkých objemů tekutin, vylučovaných během relativně krátkých časových období. Je třeba, aby absorpční jádro bylo schopné vsakovat, rozvádět a ukládat tělesné výměšky, které byly původně uloženy na lícové vrstvě absorpčního výrobku. Konstrukce absorpčního jádra je s výhodou taková, že absorpční jádro přijímá vyloučené látky v podstatě okamžitě po tom, co byly uloženy na lícové vrstvě absorpčního výrobku, s tím záměrem, aby se tělesné výměšky neshromažďovaly na povrchu lícové vrstvy nebo aby z tohoto povrchu neodtekly, neboť to by mohlo mít za následek nedostatečné zadržování moči absorpčním výrobkem, což by mohlo vést k promáčení vnějšího oblečení a nepohodlí pro nositele. Kromě toho, absorpční jádro bude mít s výhodou konstrukci, která umožňuje, aby původně zadržené tělesné výměšky byly transportovány pryč z oblasti původního zadržení na místo uvnitř jádra, kde mohou být ukládány, tak aby oblasti jádra se předčasně nasytily a tak aby podstatná část absorpčního materiálu v jádru byla efektivně využita.

Bylo učiněno mnoho pokusů o zkonstruování absorpčního jádra, aby uspokojovalo nebo zlepšovalo shora uvedené požadavky. Například WO92/1I831 popisuje absorpční výrobek mající absorpční jádro, která se skládá z baleného vícevrstvého absorpčního těla, skládajícího se nejméně z jedné nasakovací/rozdělovací vrstvy pro přijímání tělesných výměšků; z nejméně jedné ukládací vrstvy umístěné pod každou z nasakovacích vrstev a mající další ukládací vrstvu pod baleným vícevrstvým tělem.

Přijímací/rozdělovací vrstva se skládá z rouna nebo plsti materiálu malé hustoty, který může být vláknitý netkaný. Vrstva může obsahovat malé množství absorpčního gelovacího materiálu, a to za předpokladu, že tím není ovlivněna jeho nasakovací/rozdělovací schopnost. Ukládací vrstvy obsahují „vysokorychlostní“ absorpční gelovací materiál, tj. materiál, který má vysokou rychlost pohlcování a podle volby nějaký vláknitý materiál. Gelovací materiál může mít formu částic, ale s výhodou je vláknitý. Výhodné provedení baleného absorpčního těla zahrnuje dvě nasakovací/rozdělovací vrstvy a dvě ukládací vrstvy a má můstek nebo jiný způsob propojení mezi každým párem vrstev. Můstek se považuje za potřebný pro to, aby umožňoval tělesným výměškům cestovat vrchní ukládací vrstvou, která může být závislá na „gelové blokaci“ a proto mít sníženou absorpci nebo transport vylučovaných látek, směrem k podloženému páru nasakovacích/rozdělovacích vrstev a ukládacích vrstev. Další ukládací vrstvy směřují k požadavku dalších můstků.

„Gelová blokace“ je jev, který má sklon k narušování transportu tekutin v absorpční struktuře zvětšováním odporu vůči toku tekutiny touto strukturou. K tomu typicky dochází buď nabotnáním superabsorpčních částic vyplňujících k dispozici jsoucí mezivláknový volný prostor,

-1 CZ 286999 B6 nebo nabotnáním jemných superabsorpčních částic blokujících kapilární (transportní) kanály a tím omezující transport tekutiny.

Absorpční výrobek popsaný vWO92/11831 má tu nevýhodu, že má relativně komplexní strukturu, z důvodu potřeby zajistit můstky mezi horními ukládacími vrstvami a vrstvami ležícími pod těmito ukládacími vrstvami. Navzdory vybavení můstky mezi vrstvami stále může v některých případech existovat tendence k tomu, zejména jsou-li požadovány relativně vysoké základní kapacity, aby docházelo v některých oblastech absorpčního výrobku ke gelové blokaci a tím ke snížení efektivního využití absorpční kapacity výrobku.

WO91/11163 popisuje absorpční strukturu mající kapalinu absorpční/rozdělovací vrstvu skládající se z chemicky zpevněných celulózových vláken a, podle volby, velmi malého množství (ne více než 6 %) superabsorpčního materiálu; a vrstvu pro ukládání tekutiny, podloženou pod nasakovací/rozdělovací vrstvou, skládající se nejméně z 15 % superabsorpčního materiálu. Nevýhodou popsané absorpční struktury je to, že tok tekutiny strukturou ve směru osy Z může být omezován a následkem toho nedostatečný, jako následek gelové blokace, vedoucí k nevyužití absorpční kapacity. To může být zvláště problematické při použití menších a tenčích struktur, vyžadujících relativně vysokou základní kapacitu (nebo vysokou koncentraci superabsorpčního materiálu).

WO91/11978 popisuje absorpční těleso pro použití v plenách nebo podobných výrobcích. Popisované absorpční těleso zahrnuje první vrstvu vzduchem nanášené plsti nebo jiného vlákenného chmýří, smíšeného s prvním superabsorpčním materiálem s vysokým stupněm zesítění a druhou vrstvu, která obsahuje druhý superabsorpční materiál, který má vyšší absorpční schopnost než první superabsorpční materiál. Když se chmýří v první vrstvě namočí, tak jeví sklon ke zborcení se pod tíhou pohlcené kapaliny a pod tlakem vnějšího zatížení. V první vrstvě přítomný vysoce zesíťovaný superabsorpční materiál se pokouší zabránit úplnému zborcení vlákenného chmýří, umožnit mu zachování a případně po zborcení regeneraci volného objemu, tak aby opět mohl pohlcovat další kapalné tělesné výměšky.

Nevýhodou absorpčního tělesa popsaného ve WO91/11978 je to, že řízení přenosu tekutiny z první vrstvy do vrstvy druhé může být následkem toho špatné, což často vede k nasycení horní vrstvy před vrstvou spodní a tak k nedostatečnému využití absorpční kapacity.

WO90/14815 popisuje absorpční výrobky pro jedno použití, které obsahují nejméně dva superabsorpční materiály, které se navzájem liší co do absorpčních vlastností a schopnosti zadržovat kapaliny tak, jak je definováno v onom popisu. Je výhodné, aby popisovaný absorpční výrobek zahrnoval superabsorbent s vysokou zadržovací schopností v horní vrstvě a superabsorbent s vysokou hodnotou absorpce ve vrstvě spodní, přičemž tyto dvě vrstvy jsou odděleny vzdálenost udržujícími (distančními) vrstvami, jako například tkaninou nebo netkanou vrstvou.

Popsaný absorpční výrobek má špatné vlastnosti absorpce tekutiny a jedním z výsledků toho je, že výrobek má sklon prokazovat jenom omezenou schopnost odstraňovat a ukládat tělesné výměšky z pokožky uživatele; o tomto jevu se obecně pojednává jako o špatném sklonu k znovunavlhání. Kromě toho má struktura sklon k podstatné nedokonalosti v přijímání a distribuci tekutiny uvnitř struktury, což vede k neefektivnosti nebo k nevyužití absorpční kapacity jádra.

Podstata vynálezu

Tento vynález má zlepšit některé ze shora uvedených problémů se zřetelem ke zlepšeným schopnostem zadržování a absorpce kapalin.

-2CZ 286999 B6

Podstata vynálezu spočívá v tom, že obsahuje v pořadí ve sledu vrstev své tloušťky:

první strukturu obsahující horní vrstvu obsahující první vláknitý materiál se stlačitelností za mokra nejméně 5 cm³g^-1 a odkapávací kapacitou nejméně 10 ml g^-1, struktura rovněž obsahuje první superabsorpční materiál, který má podstatně nezmenšující se dynamickou míru botnání a druhou strukturu obsahující druhý vláknitý materiál a druhý superabsorpční materiál, který má dynamickou míru botnání nejméně 0,2 g g^_1s^_1 a absorpci za tlaku nejméně 15 gg^-1 při 4,903 kPa.

kde dynamická míra botnání prvního superabsorpčního materiálu není větší než 2/3 dynamické míry botnání druhého superabsorpčního materiálu.

Každá vrstva obsahující superabsorpční materiál se skládá v podstatě celá ze superabsorpčního materiálu, přičemž hodnota znovunavlhání absorpčního jádra je menší než 0,6 g syntetické moči.

Absorpční jádro může býti vyrobeno vystřiženému tvaru z materiálu průběžné délky nebo může být tvarováno jako takové in šitu (tj. vytvarováno na místě již ve tvaru jádra) ve formě požadovaného tvaru podle známých výrobních technologií, podrobně uvedených dole. První struktura má být při použití přiložena na tělo nositele.

Absorpční jádro podle vynálezu má tu výhodu, že umožňuje zlepšené řízení toku nebo zadržování kapalin tělesných výměšků v celém jádru a následné účinné ukládání těchto tělesných výměšků.

Konstrukce absorpčního jádra podle vynálezu má umožňovat nasycení jádra nejprve v oblasti nej vzdálenější tělu nositele a potom postupně blížeji ktělu nositele až do dosažení maximální kapacity jádra. Vynález toho dosahuje provedením první struktury jak je popsáno shora, která nejprve působí jako nasakovací/rozdělovací struktura a která je relativně propustná pro tělesné výměšky. Tělesné výměšky proto procházejí relativně rychle první strukturou do druhé struktury, kde jsou výhodně ukládané. Kromě toho superabsorpční materiál v první struktuře působí na vysušování vláknitého materiálu v této struktuře a jelikož první struktura je orientována směrem k tělu nositele, tak je tím zlepšena suchost pokožky.

Druhá struktura má vlastnosti, které jí umožňují účinně ovlivňovat tok vyloučených látek první strukturou. Tato druhá struktura má tuto schopnost z důvodu rychlejší absorpční kinetiky než má první struktura.

Aby se dosáhlo hlavní a výhodné charakteristiky výkonu, tak je třeba vybrat správnou kombinaci různých materiálů do jádra, jakož i jejich množství. Následující popis pojednává o vhodných materiálech a o specifických zkouškách, kterým jsou příslušné výrobky žních vyrobené podrobeny a modifikacích výrobků, jestliže bylo třeba dosáhnout požadované zkušební výsledky jader podle vynálezu.

Například, pro dosažení shora popsaných předností zadržování kapalin by první struktura měla být dostatečně otevřená neboli propustná v porovnání s druhou strukturou, aby umožnila rychlý průchod tělesných výměšků první strukturou a do druhé struktury. Nicméně, první struktura by neměla být příliš otevřená, neboť to by mohlo vést k vyššímu riziku gelové blokace superabsorpčního materiálu ve druhé struktuře a tím k nedostatečnému využití absorpční kapacity v této struktuře. Je třeba dosáhnout vyváženosti. Definované parametiy stlačitelnosti za mokra, odkapávací kapacity, dynamické míry botnání a absorpce za tlaku požadované výsledky dosahují.

-3CZ 286999 B6

Horní účinná vrstva jádra (vyjma případné přítomné tkaniny nebo lícové vrstvy) zahrnuje vláknitý materiál definované stlačitelnosti za mokra a definované odkapávací kapacity. Vláknitý materiál si proto uchovává svou otevřenost nebo volný objem při namočení, například močí. Existence takovéto trvale otevřené vláknité vrstvy, mající vjádru vysokou odkapávací kapacitu znamená, že jádro nejenom rychle přijímá tělesné výměšky, jako moč, ale že má i schopnost přenášet relativně rychle tyto tělesné výměšky do podkladové struktury prvního z částic se skládajícího superabsorpčního materiálu.

První vláknitý materiál může být jakýkoliv vláknitý materiál, který má vhodnou odolnost proti zatížení za vlhka, tzn. že je za takovýchto podmínek schopen udržet si uspokojivý volný objem. To se bude v následujícím nazývat „stlačitelnost za mokra“ vláknitého materiálu. Stlačitelnost za mokra se měří „zkouškou stlačitelnosti za mokra“, která bude popsána dále.

„Stlačitelnost za mokra“ neboli volný objem na gram vláknitého materiálu při zatížení 7,60 kPa prvního vláknitého materiálu je nejméně 5 cm³ g^_1, výhodně je nejméně 6 cm³ g^_1 a nejvýhodněji je nejméně 6,5 cm³ g^-1.

První vláknitý materiál má výhodně „odkapávací kapacitu“ nejméně 10 ml g^_I, výhodněji nejméně 15 ml g“¹ a nejvýhodněji nejméně 20 ml g^_I. „Odkapávací kapacita“ je míra schopnosti vláknité matice vsakovat syntetickou moč na jednom zatěžovacím (smáčecím) bodu, odvést ji z tohoto bodu a potom ji zadržet v matici. „Odkapávací kapacita“ se měří „zkouškou odkapávací kapacity“, která bude popsána dále.

První struktura může obsahovat první částicový superabsorbent smíšený s prvním vláknitým materiálem jako v podstatě homogenní vrchní vrstvu, ale s výhodou část (výhodně však v podstatě všechen) superabsorbent je přítomen v oddělené vrstvě pod horní vrstvou prvního vláknitého materiálu.

Druhá neboli ukládací struktura může obsahovat směs druhého vláknitého materiálu a druhého superabsorpčního materiálu. Výhodně však jsou přítomny v oddělených vrstvách.

Ve výhodném provedení tohoto vynálezu každá z první a druhé struktury obsahují vrstvu z jejího příslušného vláknitého materiálu, oddělenou od vrstvy jejího příslušného superabsorpčního materiálu. Výhodné provedení jádra podle vynálezu proto obsahuje ve sledu ze strany jádra přiléhající při použití na tělo nositele vrstvu obsahující první vláknitý materiál, vrstvu obsahující první částicový superabsorpční materiál, vrstvu obsahující druhý vláknitý materiál a vrstvu obsahující druhý superabsorpční materiál.

Může existovat tkaninová vrstva, vložený mezi každou vrstvu jádra, která působí jako zadržovací bariéra pro superabsorpční materiál.

Vhodný první vláknitý materiál může obsahovat chemicky zpevněná celulózová vlákna. Výhodná chemicky zpevněná vlákna jsou zpevněná, zakroucená, zkadeřená celulózová vlákna, která mohou být vyrobena vnitřním zesítěním celulózových vláken zesíťovacím činidlem. Typy zpevněných, zakroucených, zkadeřených celulózových vláken, použitelných jako hydrofilní vláknitý materiál zde popsané absorpční struktury, jsou popsána v následujících patentech: v patentu USA 4,882,453 nazvaném „Absorpční struktura obsahující individualizovaná zesítěná vlákna“, vydaném Deanovi a sp. 18. dubna 1989; v patentu USA 4,888,093 nazvaném “Individualizovaná, zesítěná vlákna a postupy pro přípravu řečených vláken“, vydaném Deanovi a sp. 19. prosince 1989; v patentu USA 4,889,595 nazvaném „Postup pro přípravu individualizovaných, zesítěných vláken majících omezený zbytek a vláken z toho“, vydaném Herronovi a sp. 26. prosince 1989; v patentu USA 4,889,596 nazvaném „Postup pro přípravu individualizovaných zesítěných vláken a toho“, vydaném Schoggenovi a sp. 26. prosince 1989; v patentu USA 4,889,597 nazvaném „Postup pro přípravu za mokra ukládaných struktur

-4CZ 286999 B6 obsahujících individualizovaná, zesítěná vlákna“, vydaném Bourbonovi a sp. 26. prosince 1989; a v patentu USA 4,898,642 nazvaném „Zkroucená, chemicky zpevněná celulózová vlákna a absorpční struktury z nich vyrobená“, vydaném Mooremu a sp. 5. února 1990.

Mohou být použity směsi syntetických a přírodních vláken, jako vláken polyethylenových, polypropylenových, viskózových a umělohedvábných a vláken dvoj složkových z těchto materiálů, smíšené se vzduchem nanášenou plstí, celulózou, modifikovanou celulózou (jako shora) nebo jinými přírodními vlákny. Typicky bude mít takováto směs nejméně 5 % syntetických vláken, s výhodou nejméně 10 % syntetických vláken.

První vrstva vláknitého materiálu je obecně tvořena vzduchovým nanášením požadovaných vláken během výroby absorpčního jádra, tak jak je podrobně uvedeno dole, ale pokud je to žádoucí, tak může být použit prefabrikovaný netkaný nebo jiný vláknitý materiál.

První superabsorpční materiál umožňuje, aby tělesné výměšky byly rychle přijímány první vrstvou vláknitého materiálu aby rychle prošly do vrstvy prvního superabsorpčního materiálu a aby byly rozváděny na druhé straně této vrstvy do podkladové struktury jádra. Tělesné výměšky takto nerozvedené budou definitivně uloženy ve vrstvě prvního superabsorpčního materiálu.

Vhodný superabsorpční materiál pro použití v první struktuře musí mít v podstatě nesnižující se dynamickou míru botnání. Dynamická míra botnání superabsorpčního materiálu je míra jednoosého (uniaxiálního) botnání superabsorpčního materiálu ve zkumavce při přidávání syntetické moči jako funkce času. Zkušební metoda, používána pro měření dynamické míry botnání, se nazývá „zkouška dynamické míry botnání“ a je popsána dále.

Druhá struktura může podporovat další boční rozvádění tělesných výměšků dříve než tyto vstoupí do druhého superabsorpčního materiálu. Vláknitý materiál této druhé struktury může přispět dalším zvláštním stupněm řízení k absorpčnímu profilu absorpčního materiálu podle tohoto vynálezu. Například, může zpomalit průchod tělesných výměšků, když opouštějí strukturu první superabsorpční vrstvy a než se dostanou do materiálu druhé superabsorpční vrstvy, když, jak je to výhodné, je tato vrstva vrstvou podkladovou. To může minimalizovat příležitosti nastávání gelované blokace ve druhém superabsorpčním materiálu, který následkem své rychlejší absorpční kinetiky má tendenci být k tomuto jevu citlivější.

Druhý vláknitý materiál může obsahovat vláknitý materiál jakéhokoliv obvyklého typu. Vláknitý materiál může být vzduchem nanášená plst, směs přírodních a syntetických vláken, chemicky zesítěná celulózová vlákna nebo jakýkoliv jiný známý vláknitý materiál, obecně používaný v absorpčních jádrech absorpčních výrobků. Pokud je to žádoucí, tak může obsahovat něco vláken stejného typu jako první vláknitý materiál.

Každá z vláknitých vrstev může přispět k integritě a může rovněž přispět k měkkosti absorpčního jádra.

Druhý superabsorpční materiál musí mít rychlejší absorpční kinetiku než první superabsorpční materiál. Následkem toho pohlcuje tělesné výměšky rychleji než první superabsorpční materiál a za předpokladu, že první struktura zůstává dostatečně propustná, je výsledkem to, že tělesné výměšky přecházejí z první struktury do struktury její vlastní.

Pro dosažení požadovaného řízení toku tělesných výměšků uvnitř jádra podle vynálezu má nutně druhý absorpční materiál dynamickou míru botnání nejméně 0,2 gramu moči za sekundu a na gram superabsorpčního materiálu (g g^s'¹). Výhodně je dynamická míra botnání druhého superabsorpčního materiálu nejméně 0,3 g g^_1s^_I. Dynamická míra botnání se měří „Zkouškou dynamické míry botnání“, která je popsána dále.

-5CZ 286999 B6

Schopnost druhého superabsorpčního materiálu efektivně ovlivňovat tok tělesných výměšků z horních vrstev absorpčního jádra a zajišťovat odpovídající ukládání za podmínek typických pro způsob použití se měří v podmínkách absorpce syntetické moči superabsorpčním materiálem za definovaného tlaku. To se měří „Zkouškou absorpce za tlaku“, která je popsána dále.

Druhý superabsorpční materiál má absorpci za tlaku nejméně 15 g syntetické moči na gram superabsorpčního materiálu (g g“¹) a výhodně nejméně 20 g g~* za tlaku 4,90 kPa.

Aby se zachovala po opakovaném zatěžování jádra propustnost první struktury pro zajištění požadované schopnosti zadržování kapalin, tak absorpční kinetika druhého superabsorpčního materiálu musí být rychlejší než kinetika prvního superabsorpčního materiálu. Toto se měří v podmínkách dynamického míry botnání každého ze superabsorpčních materiálů, přičemž dynamická míra botnání prvního superabsorpčního materiálu není větší než 2/3 a výhodně není větší než 1/3 dynamické míry botnání druhého superabsorpčního materiálu.

První a druhý superabsorpční materiál může mít jakoukoliv vhodnou fyzickou formu, například vláknitou, formu filmu nebo částic. Výhodné materiály jsou částice, které mohou mít přesný geometrický tvar, tvar granulí, agregátů, aglomerátů nebo to mohou být nepravidelně tvarované částice, které typicky vznikají drtícími procesy. Typicky jsou hydrogel tvoří polymery, které obsahují akrylátový polymer nebo kopolymer.

Příklady superabsorpčních materiálů, majících shora popsané vlastnosti, jsou Aqualic CA (dodávaný firmou Nippon Shokubai Co. Ltd., Osaka, Japonsko) a Favor SX (dodávaný firmou Chemische Fabrik Stockhausen GmbH, Krefeld, Německo).

Jestliže, jak je výhodné, je superabsorpční materiál přítomný jako vrstva oddělená od prvního a druhého vláknitého materiálu, tak superabsorpční vrstva může obsahovat vláknitý materiál jakéhokoliv známého druhu, ale s výhodou každá taková vrstva se skládá v podstatě zcela z příslušného superabsorpčního materiálu, do kterého nejsou úmyslně přidána vlákna, která nejsou superabsorpční.

Částicový superabsorpční materiál může být v podstatě zcela polymerový absorpční hydrogel tvořící materiál nebo může obsahovat směs superabsorpčního, hydrogel tvořícího materiálu s aditivem, jakým například může být práškovitý oxid křemičitý.

Jestliže, jak je výhodné, superabsorpční materiál je přítomen jako oddělená vrstva, tak rozdělení uvnitř této vrstvy se může měnit, například pro zajištění tvarové konstrukce, která může být pruhovaná, viz například EP-A-217,666 nebo profilovaná ve vrstvě, viz například patent US 4,935,022. Alternativně může být vrstva profilovaná ve směru osy Z buď postupně, nebo ve formě výrazných podvrstev, viz například EP-A-198,683 a EP-A-478,011.

Jiným důsledkem existence oddělené superabsorpční vrstvy je to, že superabsorpční materiál může být vložen jako prefabrikovaná vrstva, čímž se zjednodušuje výrobní postup. Takto prefabrikované vrstvy se typicky skládají ze superabsorpčního materiálu integrovaného nebo dispergovaného do podpůrného média, jako je tkanina na bázi celulózy nebo jiný netkaný materiál. Prefabrikované vrstvy mohou být vyráběny mechanickými prostředky, jako jsou ražení nebo kalandrování. Alternativně se prefabrikované vrstvy mohou skládat z v podstatě čistého superabsorpčního materiálu ve tvaru listů nebo filmových struktur. Takovéto listy nebo filmy mohou být tvářeny během polymerace superabsorpčního materiálu nebo vázáním dohromady částic nebo vláken superabsorpčního materiálu lepidly nebo jinými vhodnými prostředky. Například US patenty 5,102,597 a 5,124,188 popisují postupy výroby listů vázaných částicového superabsorpčního materiálu.

-6CZ 286999 B6

Požadovaný rozdíl v absorpční kinetice superabsorpčního materiálu může být dosažen zajištěním superabsorpčního materiálu, kteiý má různou velikost částic nebo fyzikální formu v prvé a druhé ukládací vrstvě. V tomto případě první ukládací vrstva hlavně obsahuje hrubý materiál a druhá ukládací vrstva hlavně obsahuje jemnější materiál.

Použití hrubých částic v první struktuře podporuje propustnost. Jemnější částice mají větší poměr povrchu k objemu než hrubší částice a proto mohou být schopné rychlejší absorpce než hrubší částice, za předpokladu neexistence gelové blokace. Omezení výskytu jemnějšího absorpčního materiálu na druhou strukturu rovněž má tu výhodu, že zmenšuje riziko jeho uniknutí na pokožku nositele a rovněž omezuje riziko vyrážek, které mohou být způsobovány částicovým superabsorpčním materiálem, penetrujícím nepropustnou rubovou vrstvou.

Velikost částic superabsorpčního materiálu se vyjadřuje jako velikost částic střední hmotnosti. Tato se měří „prosévací zkouškou“, která je popsána v dalším. Velikost částic střední hmotnosti hrubého superabsorpčního materiálu první struktury je výhodně větší než 300 pm (50 mesh), ještě výhodněji v mezích 400 až 850 pm (20 až 40 mesh) a nejvýhodněji v mezích 600 až 850 pm (20 až 30 mesh). Jemnější materiál druhé struktury má typicky velikost částic střední hmotnosti menší než 300 m (50 mesh), ale nad 50 pm (325 mesh), výhodněji v mezích 100 až 250 pm (60 až 140 mesh) a nejvýhodněji v mezích 150 až 250 pm (60 až 100 mesh).

Alternativou pro použití superabsorpčních materiálů různé velikosti částic pro zajištění požadovaného rozdílu v absorpční kinetice mezi první a druhou ukládací vrstvou je použití chemicky různých typů superabsorpčních materiálů, které mají základně rozdílné absorpční rychlosti. Superabsorpční materiály mohou mít rozdílné chemické složení, například superabsorpční materiál na bázi zesíťované částečně neutralizované kyseliny polyakrylové nebo na bázi škrobu. Alternativně se mohou lišit charakteristikou svého výrobního postupu, například „postupem přerušovaného gelování“ nebo inverzní suspenzní (nebo perličkové) polymerace.

Jiný způsob, kterým se superabsorpční materiál může chemicky odlišovat je to, že může být zesíťován různými zesíťovacími činidly nebo do různého stupně nebo jeden ze superabsorpčních materiálů může být povrchově zesíťovaný nebo oba mohou být povrchově zesíťované v různém stupni. Příklady takového zesíťovaného superabsorpčního materiálu byly uvedeny shora.

Absorpční jádro podle vynálezu má proti předchozím způsobům zlepšenou schopnost zadržování tekutin a proto jeho začlenění do absorpčního výrobku poskytuje zlepšenou výkonnost výrobku. Kromě toho konstrukce jádra umožňuje, aby absorpční výrobek byl vyroben relativně malý a tenký, t.zn. kompaktní, při zachování zlepšené výkonnosti. Absorpční jádro podle vynálezu má ”2 -2 průměrnou teoretickou základní kapacitu nejméně 0,7 ml cm , výhodně nejméně 0,8 ml cm .

Průměrná teoretická základní kapacita se vypočítává sečtením základních kapacit jednotlivých složek, aby se dostala teoretická základní kapacita jádra a potom se vypočte průměr. Základní kapacita je označována jako teoretická, protože pro její výpočet se požaduje rozdělení celkové kapacity na jednotlivé kapacity a rovněž protože je to měření, které je prováděné v nepřítomnosti jakéhokoliv zatížení; při přirozeném používání je jádro často pod zatížením. Při výpočtu průměrné teoretické základní kapacity se základní kapacita superabsorpčního materiálu vypočítává jako předpokládaná kapacita „čajového sáčku“. Kapacita „čajového sáčku“ se měří „zkouškou zadržovací kapacity čajového sáčku“, která je popsána dole.

Absorpční kapacita každého z vláknitých materiálů se měří „zkouškou požadavku-X,Y absorpce“, která je popsána dole. V této zkoušce vzduchem nanášená plst typicky pohlcuje 4 g syntetické moči na gram suchých vláken a chemicky zesíťovaná celulóza, například popsaná v US 4,898,642, například typicky pohlcuje 6 g syntetické moči na gram suchých vláken za tlaku 1,96 kPa.

-7CZ 286999 B6

Absorpční jádro podle vynálezu může být vyrobeno relativně tenké a přesto mít vysokou absorpční schopnost. To se považuje za přínosné pro uživatele například co do vhodnosti výrobku, do něhož je jádro začleněno a jeho diskrétnosti při používání, jakož i z výrobních důvodů, například minimalizace nákladů na balení a dopravu.

S výhodou stohovací výška neboli kalibr jádra podle vynálezu, měřeno při 19,61 kPa (pokud není stanoveno jinak) při „Zkoušce stohovací výšky“, která je popsána dole, není větší než 9 mm a výhodněji není větší než 7,5 mm. Zkouška stohovací výšky je metodou pro stanovování balicího potenciálu stohu 10 plen. Zkouška je typicky prováděna pro stanovení úrovně stlačení nebo síly, potřebné pro stlačení stohu plen během výroby na tloušťku, požadovanou pro rozměry obalu. Může být rovněž použita pro stanovení, jaký tlak (v g cm^-2) bude takový stoh vykonávat na obalový materiál.

Absorpční výrobek, zahrnující absorpční jádro podle vynálezu, má kalibr, který je v podstatě stejný jako kalibr absorpčního jádra a není obvykle o více než o 10 % větší, například, než kalibr jádra. Absorpční výrobek může být vyroben s větším kalibrem, například začleněním dodatečných absorpčních vláken, například tkaniny nebo jiného materiálu na jedné nebo obou stranách jádra, ale pokud není tento materiál vybrán pečlivě, tak to může snížit výkonnost absorpčního jádra.

Absorpční jádro má výhodně míru nasákavosti nejméně 1,5 ml s~’ při 50 % teoretické základní kapacity. Jelikož absorpční jádro podle vynálezu má v různých oblastech superabsorpční materiály s různou absorpční kinetikou, tak profil vsakování tekutiny jádrem se může měnit bod od bodu jak ve směru roviny XY, tak i ve směru osy Z a bude se měnit během vsakování. Považuje se proto za realističtější měřit míru nasákavosti při 50 % teoretické základní kapacity (spíše než při nepoužití nebo při plném využití). To umožňuje, aby hodnocení průměrného výkonu jádra při použití bylo vyjádřeno měřením míiy nasákavosti.

Zkouška míry nasákavosti simuluje zavedení moči do absorpčního výrobku. Zkouška měří čas absorpčního výrobku, například pleny, potřebný pro pohlcení určité dávky syntetické moči. Je měřena „zkouškou míry nasákavosti“, která je popsána dole.

Kromě dobrého nasákávání tekutiny má absorpční jádro podle vynálezu dobrou schopnost absorpčního transportu tekutiny. Jádro má výhodně míru absorpčního transportu tekutiny nejméně 0.05 gramu moči za sekundu na gram suchého materiálu (g g¹ s¹) a výhodně více než 0,06 gg^-ls’. Absorpční transport tekutiny (vzlínání)(uptake) je míra efektivity struktury absorpčního jádra pohltit tekutinu a potom ji ihned rozvést. Měří se „zkouškou požadavku-XY absorpce“, popsanou dole.

Další důsledek schopnosti zadržování a absorpce tekutin absorpčního jádra podle vynálezu je zřejmý z dobré schopnosti znovunavlhání. Absorpční jádro podle vynálezu má hodnotu znovunavlhání ne větší než 0,6 g syntetické moči, výhodněji ne větší než 0,3 g a nej výhodněji ne větší než 0,2 g. Nízká hodnota znovunavlhčení ukazuje na vysoké nebo účinné zadržování moči absorpčním jádrem nebo absorpčním výrobkem do kterého je jádro včleněno. Vysoká hodnota znovunavlhčení ukazuje na špatné zadržování moči na povrchu jádra a následkem toho způsobování navlhčování uživatelova oděvu a/nebo uživatele samotného. Znovunavlhčování se měří „zkouškou znovunavlhčování“, která je popsána dole.

Absorpční jádro podle vynálezu může obsahovat v některých nebo ve všech svých vrstvách tkaninové lamináty nebo jiné netkané struktury (které mohou v sobě mít superabsorpční materiály) za předpokladu, že tyto nesnižují výkonnost materiálu.

-8CZ 286999 B6

Jádro podle vynálezu může být vyrobeno postupným vzduchovým pokládáním nebo mokrým pokládáním příslušných materiálů (vláken a superabsorbentů) konvenčním způsobem nebo montáží předformovaných vrstev, například superabsorpčních materiálů jak bylo popsáno shora nebo nějakou vhodnou kombinací těchto metod. Například patenty GB-A2,191, 793 a GB-A2,191,515 popisují metody vzduchového pokládání vláknitých materiálů s použitím rotačního bubnového pokládacího systému a GB-A-2,175,024 a EP-A-330, 675 popisují začleňování superabsorpčního materiálu do absorpčních struktur.

Podle dalších hledisek vynálezu absorpční výrobek zahrnuje pro kapalinu propustnou lícovou vrstvu, pro kapalinu nepropustnou rubovou vrstvu a absorpční jádro jak bylo popsáno shora, vložené mezi lícovou vrstvu a rubovou vrstvu s první strukturou orientovanou směrem k lícové vrstvě a rubovou vrstvou orientovanou směrem ke druhé struktuře.

Předmět může být, například, hygienickou vložkou, ale výhodně je inkontinentním výrobkem, tréninkovými spodními kalhotami nebo plenou pro jedno použití. Může být konstruován konvenčním způsobem. Například rubová vrstva může být upevněna k absorpčnímu jádru rovnoměrnou souvislou vrstvou lepidla nebo polem oddělených linek, spirál nebo bodů lepidla. Lepidla, která byla shledána uspokojivými jsou vyráběna firmou Η. B. Fuller Company v St. Paulu v Minnesotě a označena jako HL-1258. Lepidlo výhodně tvoří otevřenou šablonu sítě vláken lepidla jak je popsáno v US 4,573,986, nazvaném „Oděv pro jedno použití omezující odpad“, který byl udělen Minetolovi a sp. 4. března 1986, výhodněji několik linek lepidlových vláken zatočených do spirálového vzoru jak je ilustrováno na přístrojích a metodách v US patentu 3,911,173, uděleném Spraguemu Jr, 7. října 1975; US patentu 4,789,996, uděleném Zeickerovu a sp. 22. listopadu 1978; a US patentu 4,842,666, uděleném Wereniczovi 27. června 1989. Každý z těchto patentů je zde uveden v odkazech. Alternativně mohou upevňovací prostředky obsahovat tepelná pojivá, tlaková pojivá, ultrazvuková pojivá, dynamicko mechanická pojivá nebo jakýkoliv vhodný upevňovací prostředek nebo kombinaci těchto upevňovacích prostředků, které zná technika.

Rubová vrstva je v podstatě nepropustná pro kapaliny (např. pro moč) a je výhodně vyráběna z tenkého plastového filmu, ačkoliv mohou být použity i jiné pružné, kapalinu nepropouštějící materiály. Rubová vrstva zabraňuje v jádru obsaženým tělesným výměškům zvlhčovat předměty, které jsou ve styku s absorpčním výrobkem, jako jsou prostěradla a spodní oblečení. Rubová vrstva tak může obsahovat tkaný nebo netkaný materiál, polymerové filmy jako termoplastické filmy z polyethylenu nebo polypropylenu nebo kompozitní materiály, jako je filmem povlékaný netkaný materiál. Výhodně je rubová vrstva termoplastický film o tloušťce od 0,012 mm do 0,051 mm. Zvláště výhodné materiály pro rubovou vrstvu obsahují foukané filmy RR8220 a lité filmy RR5475, jak jsou vyráběné firmou Tredagar Industries, Inc.v Terre Haute, Indiana, USA. Rubová vrstva je výhodně reliéfně ražená a/nebo s matovým finišem, aby měla vzhled podobající se textilii. Dále, rubová vrstva může umožňovat parám unikat z absorpčního jádra (tzn. může dýchat), přičemž dále zabraňuje tělesným výměškům, aby procházely rubovou vrstvou.

Lícová vrstva je umístěna tak, že přiléhá na povrch tělesa absorpčního jádra a je s výhodou spojena s ním a s rubovou vrstvou upevňovacími prostředky, jako jsou ty, které jsou v technice známé. Ve významu zde použitém, termín „spojena“ zahrnuje uspořádání, kde jeden prvek je přímo upevněn k druhému prvku připojením prvku přímo k druhému prvku a uspořádání, kde prvek je nepřímo připevněn k druhému prvku připojením prvku k mezilehlému členu (členům), které zase jsou připojeny k dalšímu prvku. Ve výhodném provedení tohoto vynálezu je výrobkem plena, kde lícová vrstva a rubová vrstva jsou spojeny přímo jedna ke druhé na okraji pleny a jinak jsou nepřímo spojeny jejich přímým spojením s absorpčním jádrem.

Lícová vrstva je poddajná, na dotek měkká a nedráždí pokožku nositele. Dále, lícová vrstva je propustná pro kapaliny, umožňujíce kapalinám (např. moči), aby rychle prostupovaly její tloušťkou. Vhodná lícová vrstva může být z přírodních i syntetických vláken. S výhodou je

-9CZ 286999 B6 lícová vrstva vyrobena z materiálu, který je hydrofóbní, aby pokožka nositele byla izolována od kapalin, které jsou obsaženy v absorpčním jádru. Existuje řada výrobních technologií, které mohou být pro výrobu lícové vrstvy použity. Například, lícová vrstva může být netkané rouno z vláken netkaných, mykaných, za mokra kladených, tavně foukaných, vodou splétaných, vyrobených kombinací shora uvedených technologií nebo podobně. Výhodná lícová vrstva je mykaná a tepelně vázaná prostředky, které jsou známé odborníkům v oboru technologie vláken. Výhodná lícová vrstva obsahuje rouno ze staplových polypropylenových vláken, jako je Sawabond (obchodní název), vyráběný firmou Sandler GmbH & Co. KG, ve Schwarzenbachu v Německu.

Příklady provedení vynálezu

Vynález je nyní dále popisován prostřednictvím odkazů na následující vyobrazení:

Obr. la je schematické půdorysné vyobrazení absorpčního výrobku podle tohoto vynálezu. Obr. lb je schematický průřezový pohled, ukazující strukturu vrstev výrobku v příčném směru. Obr. lc je schematický průřezový pohled v podélném směru.

Obr. 2 je bočný pohled na vzduchem nanášecí stroj na výrobu plsťového polštáře, používaného pro přípravu vzorků polštáře pro zkoušku stlačitelnosti za mokra a zkoušku odkapávací kapacity.

Obr. 3 je zvětšený pohled na část obr. 2.

Obr. 4 je pohled v řezu na přístroj používaný při zkoušce nasákavosti tekutiny.

Obr. 5 je část průřezu při pohledu z boku na přístroj používaný pro zkušební metodu X, Y standardního požadavku absorpce.

Obr. 6 je zvětšený pohled na část obr. 4.

Obr. 7 je pohled v řezu na kapalinu tekoucí v rovině X-Y v absorpčním jádru podle vynálezu.

O vyobrazení na obr. 2 až 7 včetně se pojednává v části o zkušebních metodách.

S odkazem na obr. la, b, c výrobek 1 se skládá z lícové vrstvy 2, která je v dotyku s tělem nositele, rubové vrstvy 9 a inovačního jádra mezi lícovou vrstvou a rubovou vrstvou. Jádro se skládá z první nasakovací/rozdělovací vrstvy 3, obsahující první vláknitý materiál s mokrou stlačitelnosti a odkapávací kapacitou podle definice. Vrstva tkaniny 4 se dvěma záhyby ve směru osy Z odděluje první nasakovací vrstvu 3 od první superabsorpční vrstvy 5, která obsahuje superabsorpční materiál s relativně pomalou absorpční kinetikou. Pod tím je druhá nasakovací/rozdělovací vrstva 6 a pod ní je druhá superabsorpční vrstva 7, obsahující superabsorpční materiál s relativně rychlou absorpční kinetikou. Dolní povrch druhé ukládací vrstvy 7 je spojen s druhou vrstvou tkaniny 8. Ostatní prvky pleny, jako vsazený díl, pás a upevňovací prvky nejsou zakresleny. Na typické pleně pro dítě o váze v mezích od 9 do 18 kg je šíře c rovna 7,6 cm, šíře d se rovná 10,2 cm, délka e je 25,5 cm a délka f je 40 cm.

Příklady

Příklady 1-3 jsou příklady jádra konstruovaného v souladu s vynálezem a jak je zobrazeno na obr. la až lc.

Příklad 1 je absorpční jádro podle vynálezu s vysokou základní kapacitou. Příklad 2 je absorpční jádro podle vynálezu se střední základní kapacitou.

Příklad 3 je absorpční jádro podle vynálezu s nízkou základní kapacitou.

-10CZ 286999 B6

Tabulka 1 ilustruje strukturu vrstev z příkladů 1 až 3 a udává vlastnosti těchto příslušných jader.

Tab. 1

vzor	hmotnost jádra (1)	plocha jádra	hmotnost vláken (2)	kapacita vláken	hmotnost superabsorbentu
	g		g	ml	g
příkl.
1	31	213	10.5	33.00	15.00
2	27	213	12.5	37.50	9.80
3	31	337	14.3	34.00	8.50

Tab. 1(1. pokračování)

vzor	kapacita superabsorbentu ml	celé jádro ml	teoretická základní kapacita ml cm-2
příkl.
1	465.00	498.00	2.34
2	295.00	332.50	1.56
3	264.00	298.00	0.89

ίο (1) Hmotnost jádra zahrnuje lícovou vrstvu, zadržovací tkaninu a jádro kryjící nepropustnou rubovou vrstvu.

(2) Celková hmotnost vláken jádra bez tkaniny.

Tab. 1 (2. pokračování)

vzor	1. nasakávací vrstva	1. superabsorpční vrstva	2. nasakávací vrstva	2. superabsorpční vrstva
	materiál základní hmotnost gm’2 rozměry	materiál základní hmotnost gm’2 rozměry	materiál základní hmotnost gm rozměry	materiál základní hmotnost gm’2 rozměry
příkl.
1	CCLC (3) 294 25cm x 7,5cm	SXM-W 20/30 (4) 267 25cm x 7.5cm	CCLC 294 25cm x 7.5cm	SXM-W 60/100 (4) 533 25cm x 7.5cm
2	CCLC 294 25cm x 8.5cm	SXM 300 (5) 160 25cm x 7.5cm	CCLC 294 25cm x 7.5cm	SXM-W 60/100 (4) 320 25cm x 7.5cm
3	CCLC 280 25cm x 7.5cm	L761f 20/30 100 25cm x 7.5cm	CCLC 280 45cm x 7.5cm	L761f60/100 (6) 240 45cm x 7.5cm

-11CZ 286999 B6 (3) CCLC je chemicky zesíťovaná celulóza, např. podle US patentu 4.898.642.

(4) SXM-W je superabsorbent vyrobený pod obchodním jménem FAVOR SX, prosátý na velikost částic v uvedené hodnotě, tj. 20/30 mesh (600 až 850 pm), 600/100 mesh (150 až 250 pm).

(5) SXM 300 je superabsorbent vyrobený pod obchodním jménem FAVOR SX, používaný neprosívaný.

(6) L761f je superabsorbent vyrobený pod obchodním jménem AQUALIC CA, prosátý na velikost částic v uvedené hodnotě, tj. 20/30 mesh (600 až 850 pm), 600/100 mesh (150 až 250 pm).

Výkonnost těchto tří vzorků podle vynálezu byla porovnávána s řadou různých struktur, včetně dvou komerčních struktur přihlašovatele patentu a komerčních struktur jiných velkých výrobců absorpčních výrobků. Výsledky jsou zachyceny v tab. 2.

Porovnávací vzorek 1 je absorpční výrobek, mající jádro, obsahující jenom vzduchem nanášenou plst a zahrnující lícovou vrstvu a rubovou vrstvu.

Porovnávací vzorek 2 je absorpční výrobek, mající jádro obsahující jenom chemicky zesíťovanou celulózu, jak bylo popsáno shora a zahrnující lícovou vrstvu a rubovou vrstvu.

Porovnávací vzorek 3 je absorpční výrobek označený obchodním názvem Pampers Baby Dry [Boy Maxi Size (8-18 kg)] (dětské plenky pro chlapce, velikost 8-18 kg). Tento výrobek obsahuje smíšené jádro ze vzduchem nanášená plsti/absorbentu, mající na svršku umístěný zesilující díl („záplatu“) ze stejného chemicky zesítěného materiálu jako v porovnávacím vzorku 2.

Porovnávací vzorek 4 je absorpční výrobek označený obchodním názvem Pampers Phases. Tento výrobek má smíšené jádro ze vzduchem nanášené plsti/absorbentu.

Porovnávací vzorek 5 je absorpční výrobek označený obchodním názvem Ultratrim [Boy size 4 (10-16 kg)] (plenky pro chlapce velikost 4) firmy Kimberley Clark Corporation. Tento výrobek má jádro, které je směsí vzduchem nanášené plsti/superabsorbentu.

Porovnávací vzorek 6 je absorpční výrobek vyrobený podle WO92/11831 a mající strukturu prakticky identickou se vzorkem 2, ale mající jiný superabsorpční materiál. První a druhý (mající dvojnásobnou plošnou hmotnost prvního) superabsorpční materiály jsou „vysokorychlostní“ gelovací materiály a obsahující superabsorpční materiál Norsolor X50 (dodávaný firmou ELF ATOCHEM, Cedex, Francie). První superabsorpční vrstva je 7,5 cm široká a má 0,5 cm superabsorpční volný pruh podél každé ze svých podlouhlých stran, jak je popsáno ve WO92/11831.

Porovnávací vzorek 6 je absorpční výrobek vyrobený podle WO90/14815 a mající strukturu podobnou vzorku 2, ale mající tkaninu s plošnou hmotností 60g cm'² místo CCLC jako druhé nasakovací vrstvy a mající jiné superabsorpční materiály. První a druhý (mající dvojnásobnou plošnou hmotnost prvního) superabsorpční materiály mají různé absorpční hodnoty a schopnosti zadržování kapaliny a obsahují buď Aqualic CA W-4 (dodávaný firmou Nipon Shokubai Co. Ltd., Osaka, Japonsko), nebo Sanwet IM 5600S (dodávaný firmou Hoechst-Casella GmbH, Frankfurt, Německo).

Pokud není jinak specifikováno, tak každá z lícových vrstev a rubových vrstev, použitá ve vzorcích a v porovnávacích vzorcích, je shora popsaného typu.

-12CZ 286999 B6

Tab.2

	Struktura	tonstrukce
konstrukce	hmotnost jádra g	plocha jádra 2 cm	teor. zákl. kapacita ml/cm2	tlak pro dosažení výšky stohu 9,00 mm [g cm'2 (psi; kPa)]
vzorek
1	31	213	2,34	<200 (3; 19,61)
2	27	213	1,54	<200 (3; 19,61)
3	21	337	0,89	<200 (3; 19,61)
porovnávací vzorek
1	44	800	0,20	>350 (5; 34,32)
2	11	270	0,28	<200 (3; 19,61)
3	37	750	0,45	>350 (5; 34,32)
4	50	800	0,40	>350 (5; 34,32)
5	40	600	0,67	<200 (3; 19,61)
6	27	213	1,54	<200 (3; 19,61)
7	22	213		<200 (3; 19,61)

Tab. 2 (pokračování)

	výkonnost
	zkušební metoda-XY standardního požadavku absor	pce
konstrukce	hodnota příjmu při 4,90 kPa při 50 % teor. kap. (ml s~')	X9 (g/g)	T90 (s)	X90/T90 (g g’1»-1)	znovunavlhání při 4,90 kPa Při 75 % teoret. (g)kapacitě
vzorek
1	1,0	17,0	300	0,060	0,25
2	1,8	13,0	94	0,140	0,15
3	1,5	14,5	270	0,054	0,50
porovnávací vzorek
1	1,2*	4,0	35	0,120	10
2	6,9	6,7	15	0,045	17
3	1,3	14,2	410	0,035	0,20
4	0,82*	12,8	610	0,022	0,70
5	0,46’	15,6	820	0,019	0,80
6	1,3	16,7	225	0,075	0,70
7	0,62	18,6	1014	0,018	10,2

*) při 2,45 kPa io Dobré jádro bude ideálně kombinovat dobrou výkonnost s dobrou konstrukcí struktury. Všeobecně není přijatelné poskytnout jádro mající výbornou výkonnost, ale které je velmi objemné a z toho důvodu esteticky neuspokojivé a které je také výrobně drahé a/nebo je drahé jeho balení.

-13CZ 286999 B6

Důležité parametry, odrážející výhody vynálezu proti předchozí technologii, jak to reprezentují porovnávací vzorky, jsou v přehledu v tabulce 2. Každý parametr v této tabulce uvedený, představuje jenom jediný specifický přínos jádra podle vynálezu uživateli výrobku, ve kterém je jádro začleněno, buď prostřednictvím životnosti výrobku, nebo během určité fáze jeho životnosti. Jádro podle vynálezu při porovnání porovnávacích vzorků vykazuje dobrou výkonnost ve většině vyjmenovaných parametrů. Přesněji, jádro podle vynálezu obecně vykazuje:

1) Dobrou hodnotu absorpce (nejméně 1,0 ml s^_l) při 50% průměrné teoretické základní kapacitě, což odráží dobrou absorpci tekutiny po celou dobu životnosti jádra a tedy prostředku;

2) Vysoký Χ90Λ90 (nejméně 0,05 g g^_1 s”¹), měřeno zkušební metodou-XY požadavku absorpce, což ukazuje na účinný rozdělovači mechanismus v jádře, vedoucí k účinnému využití ukládací kapacity.

3) Nízké znovunavlhání (ne větší než 0,6 g syntetické moči), což odráží pro uživatele vynikající přínos suchosti pokožky; a

4) Vysokou průměrnou teoretickou plošnou hmotnost (nejméně 0,8 g g cm^-2) společně s nízkou stohovací výškou (ne větší než 9 mm), což umožňuje výrobu menších a tenčích účinných absorpčních jader a tím předmětů, které jsou při použití diskrétní a které rovněž spoří balicí a dopravní náklady.

Jenom vzorek 6 z porovnávacích vzorků je uspokojivý ve většině rozsahu parametrů. Nicméně vzorek 2 je v podstatě identická struktura s tímto srovnávacím vzorkem a má lepší výkonnost než on jak co do míry nasákavosti, tak co do vlastností znovunavlhání a metodou-Χ,Υ požadavku absorpce, bez výrobních složitostí, ke kterým má sklon struktura porovnávacího vzorku 6 (jak dokládají přechody nebo můstky z horních ukládacích vrstev do dolních vrstev uvnitř struktury jádra). Nadřazenost jádra podle vynálezu v těchto parametrech se považuje za výsledek kombinace různých měr absorpce tekutiny superabsorpčních materiálů společně sjejich vkládáním do specifické struktury jádra podle vynálezu.

Zkušební metody

Všechny zkoušky jsou prováděny při 23±2°C a při 50 ± 10% relativní vlhkosti. Specifická syntetická moč, používaná při zkušebních metodách, je obecně známa jako Jayco SynUrine a je k dostání u firmy Jayco Pharmaceuticals Company z Camp Hillu, Pensylvánie. Složení syntetické moči je: 2,0 g/1 KC1;

2,0 g/1 Na₂SO₄; 0,85 g/1 (NH^PCU; 0,15 g/1 (NH4)H₂PO₄;

0,19 g/1 CaCl₂; 0,23 g/1 MgCl₂. Všechny chemikálie jsou chemicky čisté. Syntetická moč má pH v mezích 6,0 až 6,4.

Příprava vzorku polštáře pro zkoušku stlačitelnosti za mokra a pro zkoušku odkapávací kapacity

Vzorky polštáře jsou připravovány s použitím stroje na nanášení plsťového polštáře, jak je popsán dole nebo ekvivalentního stroje, který poskytuje soudržnou homogenní vrstvu chmýří.

-14CZ 286999 B6

Komentář k obr. 2 a 3.

Odváží se čtyři 30 gramové dávky suchého chmýří (nebo ekvivalentního materiálu, například chemicky zesíťované celulózy). Odstřihne se kus 36,8 cm x 36,8 cm z tkaniny dostatečně pórovité pro průchod vzduchu, současně však schopné zadržet na sobě chmýří a položí se stejnoměrně na formovací síto 2 stroje 1 nanášecího vzduchem plsťový polštář. Tkanina (není vyobrazena) zcela pokrývá formovací síto a na stranách je zahnuta, aby zabránila úniku chmýří. Tkanina vytváří dno polštáře.

Na pokládacím stroji se zapnou vývěva 3, komorový motor 4 a dodávání stlačeného vzduchu. Jedna 30 g dávka chmýří se po malých množstvích přidává podavačem vzorku 6 tak aby se neucpaly lopatky 7 stroje. Stlačený vzduch energicky cirkuluje komorou, aby rychle separoval a dopravil vlákna válcem 8 z plexiskla a kónusem 9 na formovací síto 2.

Vývěva 3 se vypne a formovací síto 2 se vytáhne z nanášecího stroje 1 na plsťové polštáře a otočí se o čtvrt otočky ve směru otáčení hodinových ručiček. Síto se vrátí do nanášecího stroje. Další dávka 30 g chmýří se nadávkuje do komory 5 stroje a shora popsaný postup se opakuje. Stejným způsobem se přidává chmýří, až se tak přenesou všechny čtyři dávky na formovací síto. Formovací síto a polštář na něm vytvořený se potom vyjmou z nanášecího stroje a polštář se opatrně přenese ze síta na kousek lepenky nebo podobné hladké rovné plochy. Druhý kus tkaniny se umístí na vrch polštáře.

Ocelové závaží o rozměrech 35,6 cm x 35,6 cm x 2,5 cm s hmotností 16,3 kg se umístí na vršek polštáře na dobu přibližně 120 sekund nebo déle, dokud nebude polštář potřeba. Závaží se potom odstraní a polštář se slisuje zatížením kolem 4 500 kg na velkém lisu Carver pro zlepšení celistvosti polštáře. Polštář se z lisu vyjme a řezačkou na papír se ořízne na rozměr 30,5 cm x 30,5 cm a potom se dále řeže na požadované velikosti podle potřeby příslušných zkoušek, ve kterých je používán.

Použití nanášecího stroje na plsťové polštáře na vytvoření vzorku polštářů není podmínkou. Může být použita jakákoliv vhodná metoda za předpokladu, že se vytvoří soudržná homogenní vrstva chmýří, která se potom slisuje ze shora uvedených podmínek, aby se získal polštář v podstatě téže hustoty a plošné hmotnosti, jako byly dosaženy shora.

Zkouška stlačitelnosti za mokra

Tato zkouška je navržena pro měření objemu polštáře vláknitého materiálu pod měnícím se zatížením za mokra. Cílem je měřit odolnost vláknitého materiálu vůči zatížení měřením objemu, který při zatížení zůstane.

Zkušební polštář z chmýří se připraví jak bylo popsáno shora. Jakákoliv tkanina, přítomná na povrchu polštáře, se odstraní. Polštář je potom pro dosažení integrity zhuštěn zatížením 3,6 kg cm² (51 psi, 353,04 kPa) na laboratorním lisu Carver. Tloušťka polštáře se měří a jeho hustota vláken vypočítává jako hmotnost polštáře : (tloušťka polštáře x plocha polštáře). Suchá hmotnost polštáře se násobí deseti a toto představuje cílovou mokrou hmotnost pod ztížením. Suchý polštář se přenese na misku zatěžovací váhy, mající citlivost 0,01 g. Syntetická moč se pomalu dávkuje na polštář až do dosažení cílové mokré hmotnosti, měřeno na váze. Mokrý polštář se opatrně přenese na plochu přístroje podle Buckeye pro měření stlačitelnosti a závaží, které má v podstatě stejnou plochu jako polštář (10,2 cm x 10,2 cm) a odpovídající tlaku 7,55 kPa se pozvolna nechá klesnout na polštář. Polštář je ponechán 60 sekund, aby se vyrovnal pod zatížením a potom se tloušťka stlačeného polštáře zaznamená po změření posuvným měřítkem.

Mokrá stlačitelnost je volný objem na gram suchého chmýří a vypočítává se následujícím způsobem:

-15CZ 286999 B6

Volný objem (cm³) = celkový objem - objem vláken = [tloušťka polštáře pod zatížením (cm) x plocha polštáře (cm²)] - [suchá hmotnost polštáře (g) / hustota vláken (g /cm³)]

Mokrá stlačitelnost = Volný objem na gram = [tloušťka polštáře pod zatížením (cm) x polštář (cm²)] - (suchá hmotnost polštáře (g) / hustota vláken (g cm ³)} : suchá hmotnost polštáře (g), kde hustota vláken se vypočítává z měření původní hmotnosti polštáře a z měření tloušťky (t.zn.

v podmínkách bez zatížení).

Zkouška odkapávací kapacity

Vzorek polštáře, připravený jak bylo popsáno shora, se na ořezávačce papíru ostřihne na rozměry 7,5 cm x 7,5 cm. Polštář se zváží a položí na drátěné síto s velkými oky a s ním společně se položí na odkapávací tácek. Celá souprava se potom položí na misku zatěžovací váhy.

Syntetická moč se zavede čerpadlem (model 7520-00, dodávaným firmou Cole-Parmer Instruments Company, Chicago, USA) do středu vzorku polštáře v množství 5 Ž 0,25 ml s¹. Čas, za který se uvolní první kapka syntetické moči ze spodku polštáře do odkapávacího tácku, se zaznamená. Čerpadlo se okamžitě zastaví, jakmile toto nastane. Zaznamenaný čas a načerpané množství se potom použijí pro výpočet objemu (ml) syntetické moči pohlcené vzorkem při dosažení saturaci, t.zn. když vzorek začne kapat. (Pro kontrolu může být periodicky použita váha, čímž se minimalizují odchylky v dávkování syntetické moči čerpadlem. Toto se nazývá „Odkapávací kapacita“ a ta je dána poměrem: moč zadržená vzorkem polštáře při nasycení (ml) hmotnost suchého vzorku (g)

Zkouška dynamické míry botnání

0,358 g s přesností na 0,001 g suchého superabsorpčního materiálu se umístí do standardní zkušební zkumavky s vnějším průměrem 16 mm a výškou 125 mm a tloušťkou stěny 0,8 mm, která je držena ve svislé poloze, například ve stojánku na zkumavky. (V této zkoušce by se měly používat jenom dosud nepoužité zkumavky a po použití by měly být vyřazeny.) 10 ml syntetické moči Jayco se automatickou pipetou přidává do zkumavky rychlostí 5 ml s~‘. Během přidávání syntetické moči začíná superabsorpční materiál botnat, vytváří se čelo, které se ve zkumavce posunuje vzhůru. Výška čela se zaznamenává jako funkce času, buď ručně, nebo s použitím analyzátoru obrazu na videozáznamu. Výška čela se potom převede na okamžité zatížení-X, zatížení-X(t), syntetické moči na gram suchého superabsorpčního materiálu, přičemž

X(t) = ^h(9^x28 kde h(t) je délka nabotnalého superabsorpčního materiálu ve zkumavce za čas t a H je celková výška syntetické moči ve zkumavce, která by odpovídala celkovému zatížení-X hodnoty 28 (10 g syntetické moči absorbované v 0,358 g superabsorpčního materiálu dává zatížení-X rovné 28); zatížení-X je hmotnost v gramech syntetické moči, kterou může absorbovat 1 gram superabsorpčního materiálu.

Zatížení-X(t) se potom zakresluje do diagramu za čas. Předpokládá se, že rovnovážná absorpční kapacita zkoušeného superabsorpčního materiálu je větší než 28 g g¹. Poměr zatížení-X(t) k času t, při kterém je naměřeno, se nazývá „Funkce míry botnání“ (SR) a je to průměrná míra botnání při dosažení X(t), t.zn.

-16CZ 286999 B6

V kontextu této aplikace je „Dynamická míra botnání“ (DSR) hodnotou funkce míry botnání, když X(T) je 28 g g¹, tzn.

DSR = 2399.1, *28 kde t₂8 je čas pro dosažení X(t) = 28 g g^_1.

Pro účel této aplikace je zkouška dynamické míry botnání interpretována následujícím způsobem. Nedojde-li k žádné gelové blokaci na čele superabsorpčního materiálu, tak materiál může být považován za relativně propustný a graf X(t) za čas bude v podstatě vodorovná čára. To znamená, že funkce SR(t) je v podstatě konstantní.

Alternativou je u některých materiálů vzrůstání propustnosti během botnání, přičemž v těchto případech se SR(t) zvyšuje rostoucím se časem, a rovněž to ukazuje na absenci gelové blokace. Dochází-li však ke gelové blokaci, tak se propustnost během botnání SR(t) snižuje s rostoucím časem.

V kontextu této aplikace se praví, že superabsorpční materiál má v podstatě nezvyšující se dynamickou míru botnání, jestliže funkce míry botnání se podstatně nezvyšuje mezi dvěma časy tu (čas, kdy superabsorpční materiál je nabotnán na 50 %, tzn. kde X(t) = 14 g g¹) a t₂₈ je takový, jak bylo definováno shora. Toto znamená, že relativní odchylka [SR(t_J4)—ST(t₂₈)] : SR(t₂₈) měr botnání při ti₄ a t₂₈ je menší 50 %, výhodně je menší než 25 %, výhodněji menší než 10 % nebo ještě výhodněji menší než nebo rovna 0 %.

Zkouška absorpce za tlaku

Tato zkouška měří absorpční kapacitu superabsorpčního materiálu absorbujícího při vnějším tlaku 1,96 kPa v podmínkách jednoosého botnání superabsorpčního materiálu za tohoto tlaku. Keramická filtrační destička o průměru 120 mm a pórovitosti 0 (keramický filtr Duran od firmy Schott) se umístí do Petriho misky o průměru 150 mm a výšce 30 mm.

0,9 % hmotnostních roztoku chloridu sodného v destilované vodě se přidá do Petriho misky tak, aby filtrační destička byla zakryta. Kulatý filtrační papír o průměru 125 mm (černá páska 589 od firmy Schleicher and Schull) se umístí na filtrační destičku a důkladně se namočí roztokem chloridu sodného.

Válec z plexiskla o vnitřním průměru 60 mm +/- 0,1 mm a výšce 50 mm je u dna uzavřen síťovou filtrační textilií se světlostí ok o průměru 36 pm (400 mesh).

0,9000 g +/- 0,0005 g superabsorpčního materiálu se opatrně rozprostře na filtrační síto čistého a suchého válce z plexiskla podle popisu. Na sítu je nutné získat homogenní rozdělení superabsorpčního materiálu.

Krycí destička o vnějším průměru 59 mm +/- 0,1 mm, vnitřním průměru 51 mm a výšce 25 mm, mající připojené závaží o průměru 50 mm a výšce 34 mm a celkové hmotnosti 565 g, což odpovídá tlaku 1,96 kPa. Krycí destička a závaží se umístí do válce a kompletní válcová sestava se zváží s přesností na 0,01 g. Kompletní válcová sestava se potom umístí na mokrý filtrační papír do Petriho misky a ponechá se 1 hodinu absorbovat. Válcová sestava se potom sejme z filtrační destičky a znovu se zváží.

Mezi měřením se válcová sestava a filtrační destička důkladně vyčistí a roztok chloridu sodného a filtrační papír se po každém měření obnoví.

-17CZ 286999 B6

Absorpce za tlaku (AAP) se vypočítává následujícím způsobem:

AAP = [(hmotnost válcové sestavy po absorpci) - (hmotnost válcové sestavy za sucha)]: (původní hmotnost superabsorpčního materiálu).

Prosévací zkouška

Distribuce velikosti částic superabsorpčního materiálu se stanovuje umístěním vzorku o známé hmotnosti do Retschova mechanického prosívacího aparátu a třesením ve specifikovaném časovém úseku za definovaných podmínek. Partie vzorku zadržené na každém ze sít a na spodní misce se zváží a zaznamenávají se jako procenta původní hmotnosti vzorku.

100 g +/- 0.5 g suchého superabsorpčního polymerového materiálu se naváží do váženky a potom se zaklopí víčkem.

Čtyři síta se složí od spodku k vršku následovně: spodní miska z nerezové oceli, č. 325, č. 100, č. 50 a č. 20; číslování je podle US série sít (ASTM-E-11-61). Vzorek se přemístí na nejhořejší ze série sít a prášek se rovnoměrně rozprostře dokola síta. Víko z nerezové oceli se položí na síto č. 20.

Složená síta se vloží do Retschova zkušebního sítového třasáku Vibrotronic typ VE1 s časovým spínačem. Zabezpečí se, aby Retschovo víko přiléhalo jak možno nejtěsněji na vršek třasáku. Časový spínač se nastaví na 10 minut a nastartuje se začátek zkoušky. Když časový spínač vypne, tak se složená síta vyjmou z třasáku.

Každá ze sítových frakcí zadržení sítem se zváží, například diferenčním vážením s přesností na 0,1 g.

Důležité je při zkoušce pracovat rychle, aby se předešlo nachytání vlhkosti do superabsorpčního materiálu.

Zkouška zadržovací kapacity čajového sáčku

Superabsorpční materiál se umístí do „čajového sáčku“, ponořeného do roztoku syntetické moči na dobu 20 minut a potom se 3 minuty odstřeďuje. Poměr hmotnost zadržené kapaliny k celkové původní hmotnosti suchého superabsorpčního materiálu je absorpční kapacita superabsorpčního materiálu.

litry 0,9% hmotnostních roztoku chloridu sodného v destilované vodě se nalije do mísy o rozměrech 24 cm x 30 cm x 5 cm. Výška kapalné náplně by měla být 3 cm.

Čajový sáček má rozměry 6,5 cm x 6,5 cm a je k dostání u firmy Teekanne v Dusseldorfu, Německo. Sáček je teplem uzavíratelný ve standardním kuchyňském zavíracím přístroji na plastové sáčky (např. VACUPAK₂PLUS od firmy Krups, Německo).

Čajový sáček se opatrně otevře částečným řezem a potom se zváží. Vzorek 0,200 g +/- 0,005 g absorpčního materiálu se vloží do čajového sáčku. Čajový sáček se potom zavře v zatavovacím přístroji. Toto se nazývá vzorkový čajový sáček.

Prázdný čajový sáček se zataví a používá se prázdný.

Každý z čajových sáčků se potom podrží ve vodorovné poloze a vzorkovým čajovým sáčkem se třesem aby se superabsorpční materiál v sáčku rovnoměrně rozložil.

-18CZ 286999 B6

Vzorkový čajový sáček a prázdný čajový sáček se potom položí na hladinu syntetické moči a s použitím špachtličky se ponoří na 5 sekund, aby se zcela navlhčily (čajové sáčky budou na hladině syntetické moči plavat, ale budou kompletně navlhčené). Ihned se nastartuje časový spínač.

Po 20 minutách namáčecí doby se vzorkový čajový sáček a prázdný čajový sáček vyjmou ze syntetické moči a umístí se do odstředivky Bauknecht WS130, Bosch 772 NZK096 nebo ekvivalentního typu (průměr 230 mm), tak aby každý sáček lpěl na vnější stěně bubnu odstředivky. (To může být například provedeno přeložením jednoho konce čajového sáčku ve ío směru otáčení odstředivky, aby se pohltilo počáteční přetížení). Víko odstředivky se zavře, odstředivka se spustí a otáčky se zvýší rychle na 1400 ot./min. Jakmile se odstředivka při 1400 ot./min. ustálí, tak se nastartuje časový spínač. Po 3 minutách se odstředivka zastaví. Vzorkový čajový sáček a prázdný čajový sáček se vyjmou a každý zvlášť se zváží. Absorpční kapacita (AC) pro vzorek superabsorpčního hydrogel tvořícího materiálu se vypočítává následovně:

AC = [(hmotnost vzorkového čajového sáčku po odstředění) (hmotnost prázdného čajového sáčku po odstředění) (hmotnost superabsorpčního hydrogel tvořícího materiálu)] : (hmotnost suchého superabsorpčního materiálu).

Zkouška stohovací výšky

Stohovací výška je navržena pro zkoušku balicího potenciálu stohu 10 absorpčních výrobků, například plen, pro stimulování podmínek balení.

Deset absorpčních výrobků nebo absorpčních jader podle tohoto vynálezu, sestaveného do tělesa včetně lícové vrstvy (jak bylo popsáno shora) a rubové vrstvy (jak bylo popsáno shora) pro simulování hotového, na trh dodavatelného výrobku typicky bývá přeloženo ve středu (zdvojení), tak aby tvořily balicí tvar vhodné délky a šířky. Stoh 10 výrobků se předlisuje v hydraulickém lisu (Thwing-Albert Instrument Company, Model TA 240-10, Alpha Hydraulic Press/Sample 30 Cutter, Philadelphia, USA) zatížením 800 kg po dobu 3 sekund. Předlisované struktury se potom vloží do Instron Series 6000 přístroje na zkoušení napínání-stlačení, dodávaného firmou Instron Ltd., Bucks, V.B.) a zaznamená se kompresní křivka. Kompresní křivka kreslí výšku stohu nebo kalibr vzorkového stohu jako funkci vnější stlačovací síly. Síla se hned konvertuje, aby se stanovil tlak potřebný pro dosažení daného kalibru.

„Výška stohu“ je výška kalibru (za daného tlaku) jednoho výrobku a je stanovována zprůměrováním výšky naměřené ve zkoušce stohovací výšky při určitém počtu výrobků ve stohu.

Zkouška míry nasákavosti

V odkazu na obr. 4, je absorpční struktura 10 zatížena 50 ml výronem syntetické moči rychlostí 10 ml s^-1 s použitím Čerpadla (model 7520-00, dodávané firmou Cole Parmer Instruments Cu., Chicago, USA) z výšky 5 cm nad povrchem vzorku. Čas pro absorbování moči je zaznamenáván časovým spínačem. Výron je opakován každých 5 minut v přesně 5-ti minutových výronových 45 intervalech, dokud není dosažena teoretické kapacity.

Zkušební vzorek, který zahrnuje jádro a obsahuje lícovou vrstvu 2 a rubovou vrstvu 9 je uspořádán tak, aby ležel na plocho na pěnové plošince 11 uvnitř plexisklové schránky (z ní je zakreslena jen základna 12). Plexisklová deska 13, která má otvor o průměru 5 cm v podstatě ve 50 svém středu, je umístěna na vršek vzorku. Syntetická moč je zavedena do vzorku válcem 14 zasazeným a zalepeným do otvoru. Elektrody 15 jsou umístěny na dolní ploše desky, v kontaktu s povrchem absorpční struktury JO. Elektrody jsou připojeny k časovému spínači. Zátěže 16 jsou umístěny na vrch desky, aby simulovaly, například, hmotnost dítěte. Typicky používaný tlak při zkoušce je 4,90 kPa.

-19CZ 286999 B6

Jak je moč zavedena do válce, tak typicky se rozšíří po vrchu absorpční struktury a tím propojí elektrický obvod mezi elektrodami. To nastartuje časový spínač. Časový spínač se zastaví, když absorpční struktura zabsorbuje výron moči a elektrické spojení mezi elektrodami se přeruší.

Míra nasákavosti je definována jako absorbovaný objem výronu (ml), absorbovaný za časovou jednotku (s). Míra nasákavosti je vypočítávána pro každý výron zavedený do vzorku. Jak bylo shora zmíněno, považuje se za přínosné s ohledem na absorpční jádro podle vynálezu stanovovat míru nasákavosti při zatížení 50 % teoretické kapacity. Pro stanovení tohoto bodu je buď možno zakreslovat míru nasákavosti jako funkci celkového objemu přidané moči a potom stanovit míru nasákavosti při absorpci 50 % teoretické kapacity. Alternativně je možno ji stanovovat přímo tím, že se vezme míra nasákavosti pro nejbližší výron, jestliže tento leží v rozmezí 15 ml od střední hodnoty.

Zkušební metoda-Χ,Υ standardního požadavku absorpce

Zkušební metoda X,Y absorpce se zakládá na verzi zkoušky standardního požadavku smáčivosti. V referenční literatuře zkoušky standardního požadavku absorpce popisuje Chatterjee, P. K. (Ed.) Absorbency, kap. II, str. 60-62, Elsevier Science Publisher Β. V. Amsterodam, Holandsko (1985).

Přístroj pro provádění této zkoušky je na obr. 5 a 6. Přístroj 100 se skládá ze obdélníkového koše 102 na vzorek, vnořeného do rámu 104. Vnitřní rozměry koše jsou 10,2 cm x 7,6 cm (4 x 3). Výška koše 102 je seřiditelná pomocí ozubeného mechanismu 106. Zásobník kapaliny 108 je umístěn na elektronické váze 110 spojené s počítačem 112.

Zkouška v rovině X-Y je schematicky znázorněna na obr. 7. Ve zkoušce v rovině X-Y je síto 114 se nachází jenom v ploše 2,54 cm x 7,62 cm 118 podél jednoho okraje 120 dna koše na vzorek. Zbytek dna 122 koše je vyroben z plexiskla a je pro tekutinu nepropustný. Boky koše vzorku, které jsou ve styku se vzorkem, jsou rovněž vyrobeny z plexiskla a jsou pro tekutinu nepropustné. Jak je vyobrazeno na obr. 7, tato zkouška vyžaduje, aby vzorek 116, zahrnující jádro a obsahující lícovou vrstvu (jak popsáno shora) a rubovou stranu (jak popsáno shora), nejprve požadoval pohyb tekutiny ve směru Z a potom ji transportoval na maximální vzdálenost 7,62 cm v horizontální rovině (X-Y). Výsledky ze zkoušky X-Y roviny poskytují měření schopnosti vzorku rozvádět tekutinu v potenciálních uživatelských podmínkách. Zkouška X-Y roviny je prováděna s absorpční strukturou vzorku 116, sevřenou zatížením 1,96 kPa, působícím rovnoměrně na homí povrch vzorku 116.

Postup zkoušky je následující. Nejprve se připraví vzorek o rozměru 10,2 cm x 7,6 cm absorpčního jádra podle vynálezu. Zásobník tekutiny 108 se naplní 6800 ml syntetické moči a postaví se na elektronickou váhu 110 pod zkušebním přístrojem W0. Potom se koš 102 se vzorkem sníží až hladina tekutiny je právě na úrovni blízko vršku drátěného síta 114. Kousek v obchodě dostupného 2-vrstvého papírového ručníku BOUNTY® se položí na drátěné síto 114 na dně košíku 102. Ručník BOUNTY® 124 zajišťuje trvalý styk tekutiny se spodní stranou vzorku 116 jádra po celou dobu zkoušky.

Použité závaží 126 je připevněno na obdélníkovou kovovou desku 128 s rozměry poněkud menšími než jsou vnitřní rozměry koše 102 na vzorek. Potom se vrchní strana vzorku 116 jádra připevní ke spodku shora zmíněné desky 128 pomocí oboustranně lepící pásky 130 nebo naneseným lepidlem. V čase = nula se vzorek 116 vloží do koše na vzorek 102.

Zkouška probíhá 2000 sekund. V čase 2000 sekund se vážením stanoví konečné zatížení XY,X_end, (S opravou na odpař během této doby) děleno suchou hmotností vzorku. Z hodnoty X_end

-20CZ 286999 B6 se vypočítává zatížení X-Y při 90 % této hodnoty, X90, a stanoví se odpovídající čas, t₉o. Míra absorpčního transportu tekutiny (vzlínání)(fluid uptake rate) je definována jako poměr X₉o/t_9o.

Absorpční kapacita vláknitých materiálů při zkoušce v rovině-Χ,Υ požadavky absorpce

Zkouška se provádí stejným způsobem jako bylo popsáno shora s tou výjimkou, že materiál se skládá jenom z vláknitého materiálu. V tomto případě je kapacita vláken X_end v protikladu k X₉₀.

Zkouška znovunavlhání

Tato zkouška je zejména důležitá se zřetelem ke stanovení užitné výkonnosti absorpčního jádra nebo absorpčního výrobku, do něhož je absorpční jádro začleněno. Tato zkouška se zakládá na měření zvlhčování stohu filtračních papírů, které jsou položeny na vrch absorpčního jádra, které je nasáklé syntetickou močí a potom je na ně vloženo zatížení. Absorpční jádro včetně lícové vrstvy (jak bylo popsáno shora) a rubové vrstvy (jak bylo popsáno shora) se položí na plocho na hladký povrch s lícovou vrstvou zcela nahoře. Objem syntetické moči rovný 75 % teoretické základní kapacity, vypočítané jak bylo popsáno shora, se přidává rychlostí 7 ml s^{1 *} na absorpční jádro do smáčecího bodu, středově umístěného vzhledem k šířce jádra a přibližně 11 cm od předního okraje jádra.

Závaží o rozměrech 10,2 cm x 10,2 cm, odpovídající zatížení 4,90 kPa se položí středově na smáčecí bod jádra a jádro se nechá 15 minut uvést do rovnovážného stavu pod tímto zatížením. Potom se závaží odstraní a 5 vrstev předem zváženého filtračního papíru (Eaton Dikeman 939, č. 7) o rozměrech 10,2 cm x 10,2 cm se položí hrubou stranou dolu vystředěně na smáčecí bod a závaží se znovu přiloží na 30 sekund. Potom se závaží sejme a filtrační papíry se zváží. Rozdíl v hmotnosti filtračního papíru je první hodnota znovunavlhání. Potom se pět nových filtračních papírů znovu položí stejným způsobem na absorpční jádro a závaží se na jejich vrch opět jako před tím položí na 30 sekund. Závaží se odstraní a druhá dávka filtračních papírů se zváží. Rozdíl v hmotnosti je druhá hodnota znovunavlhání. Postup se opakuje ještě jednou pro stanovení třetí hodnoty znovunavlhání.

Celkové znovunavlhání je součet tří individuálních hodnot, tzn.:

Celkové znovunavlhání = první znovunavlhání + druhé znovunavlhání + třetí znovunavlhání.

Claims (13)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Absorpční jádro se zlepšenou schopností zadržování tekutin, sestávající z první struktury zahrnující horní vrstvu obsahující první vláknitý materiál (3), první struktura dále obsahuje první superabsorpční materiál (5) a dále z druhé struktury zahrnující vrstvu, obsahující druhý vláknitý materiál (6) a vrstvu obsahující druhý superabsorpční materiál (7), vyznačující se t í m, že první vláknitý materiál (3) má stlačitelnost za mokra nejméně 5 cm³ g¹ a odkapávací kapacitu nejméně 10mlg^-1, první superabsorpční materiál (5) má v podstatě nesnižující se dynamickou míru botnání a druhý superabsorpční materiál (7) má dynamickou míru botnání nejméně 0,2 gg^-1 s^_1 a absorpci nejméně 15 gg¹ za tlaku 4,903 kPa, přičemž dynamická míra botnání prvního superabsorpčního materiálu (5) je menší nebo rovna 2/3 dynamické míry botnání druhého superabsorpčního materiálu (7).

   -21CZ 286999 B6
2. 2. Absorpční jádro podle nároku 1, vyznačující se tím, že každá vrstva obsahující superabsorpční materiál (5) se skládá v podstatě celá ze superabsorpčního materiálu.
3. 3. Absorpční jádro podle kteréhokoliv z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že hodnota znovunavlhání absorpčního jádra je menší než 0,6 g syntetické moči.
4. 4. Absorpční jádro podle kteréhokoliv z předchozích nároků laž3, vyznačující se tím, že dynamická míra botnání prvního superabsorpčního materiálu (5) je menší nebo rovna 1/3 dynamické míry botnání druhého superabsorpčního materiálu (7).
5. 5. Absorpční jádro podle kteréhokoliv z předchozích nároků laž4, vyznačující se tím, že absorpce druhého superabsorpčního materiálu (7) za tlaku 4,90 kPa, je nejméně 20 gg’¹.
6. 6. Absorpční jádro podle kteréhokoliv z předchozích nároků laž5, vyznačující se tím, že první vláknitý materiál (3) obsahuje chemicky zesíťovaná celulózová vlákna.
7. 7. Absorpční jádro podle kteréhokoliv z předchozích nároků laž6, vyznačující se tím, že průměrná teoretická základní kapacita je nejméně 0,7 ml cm^-2 a míra nasákavosti je nejméně 1,5 ml s^_1 při 50 % průměrné teoretické základní kapacitě a míra absorpčního transportu tekutiny nejméně 0,05 g g^_1 s’¹ naměřeno při měření zkušební metodou X,Y standardního požadavku absorpce.
8. 8. Absorpční jádro podle nároku 7, vyznačující se tím, že míra absorpčního transportu tekutiny je nejméně 0,06 g g^_l s“¹.
9. 9. Absorpční jádro podle nároku 7 nebo podle nároku 9, vyznačující se tím, že průměrná teoretická základní kapacita je nejméně 0,8 ml cm^-2.
10. 10. Absorpční jádro podle kteréhokoliv z předchozích nároků laž9, vyznačující se tím, že stohovací výška je menší nebo rovna 9 mm při tlaku 19,61 kPa, naměřeno při zkoušce stohovací výšky.
11. 11. Absorpční jádro podle kteréhokoliv z předchozích nároků lažlO, vyznačující se tím, že první superabsorpční materiál (5) a/nebo druhý superabsorpční materiál (7) je částicový.
12. 12. Absorpční jádro podle nároku 11, vyznačující se tím, že první superabsorpční materiál (5) je částicový s velikostí částic střední hmotnosti větší než 300 pm a druhý superabsorpční materiál (7) je částicový s velikostí částic střední hmotnosti menší než 300 pm.
13. 13. Absorpční jádro podle nároku 12, vyznačující se tím, že velikost částic prvního částicového superabsorpčního materiálu (5) je v rozmezí od 600 do 850 pm a velikost částic druhého částicového superabsorpčního materiálu je v rozmezí od 150 do 250 pm.