CZ289768B6 - Absorpční jádro - Google Patents

Abstract

Absorp n j dro vhodn pro absorp n v²robky ur en pro zachycov n /rozd lov n a akumulaci t lesn²ch tekutin je tvo°eno i) zachycovac a/nebo rozd lovac vrstvou, kter m pr m rnou hustotu v such m stavu ni ne 300 kg.m.sup.-3.n. a pr m rnou hustotu po nasycen ni ne 200 kg.m.sup.-3.n., pr m rnou plo nou hmotnost v such m stavu od 0,01 do 1,0 kg.m.sup.-2.n., p°i em zachycovac a/nebo rozd lovac vrstva obsahuje od 50 do 100 % hmotn., p°ednostn 95 a 100 % hmotn. chemicky vyztu en²ch celul zov²ch vl ken a pop° pad a 50 % hmotn. vazebn ho prost°edku pro vl kna a ii) akumula n vrstvou um st nou pod zachycovac a/nebo rozd lovac vrstvou, kter obsahuje alespo 15 % hmotn. superabsorbentov ho materi lu a pop° pad a 85 % hmotn. nosi ov ho prost°edku pro superabsorbentov² materi l, p°i em zachycovac a/nebo rozd lovac vrstva obsahuje nejv² e 6 % hmotn. superabsorbentov ho materi lu a jej vrchn povrchov plocha in alespo 15 % vrchn povrchov plochy akumula n vrstvy a je men ne vrchn povrchov plocha akumula n vrstvy.\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká absorpčních jader, obsahujících materiál z celulózových vláken a superabsorpční materiál (superabsorbent). Těchto absorpčních jednotek se může požívat v různých absorpčních výrobcích, jako jsou dětské plenky na jedno použití, polštářky a kalhotky pro osoby trpící inkontinencí apod., u nichž je požadována schopnost zachytit a udržet velká množství vyloučených tělesných tekutin, zejména při opakovaném vylučování poměrně velkých množstvích těchto tekutin v průběhu poměrné krátké doby.

Dosavadní stav techniky

Absorpční rouna tvořená hmotou z prodlených vláken, tj. vláknitá rouna, jsou dobře známá v tomto oboru. Taková rouna mohou do sebe nasát kapaliny, jako jsou vyloučené tělesné tekutiny jednak absorpčním mechanismem, při němž je tekutina absorbována vlastním vláknitým materiálem a jednak knotovým mechanismem, při němž je tekutina zachycována, distribuována a akumulována v kapilárních prostorách mezi vlákny. Jeden z prostředků, jak zlepšit absorpční vlastnosti takových vláknitých roun, spočívá v tom, že se do rouna zavede superabsorbent, jako je polymemí gelotvomý materiál (podobné materiály bývají také označovány jako látky tvořící hydrogely, superabsorbentové polymery, atd.), který nasakuje tekutinu. Superabsorbentový materiál slouží k zadržování tekutin, jako jsou vylučované tělesné tekutiny. Absorbentové struktury tohoto typu, v nichž je do vláknitého rouna zaveden materiál vytvářející hydrogel, jsou zveřejněny v US 4 610 678 (Weisman, Goldmann, vydán 9.9.1986). Zlepšení absorpčních vlastností, kterého se dosáhlo zavedením absorbentu na bázi gelotvomých látek do absorpčních výrobků umožnilo zhotovovat výrobky, jako jsou dětské plenky, s poměrně tenkým absorbentovým jádrem, což se projevuje tím, že celé tyto výrobky jsou poměrně tenké. Tenčí plenky se lépe nosí a lépe padnou pod oblečení. Jsou také kompaktnější při balení a spotřebiteli umožňují snadnější odnos a skladování. Kompaktnost při balení se také projevuje sníženými náklady na dopravu od výrobce do prodejny.

Jedna taková konfigurace absorbentového jádra, která se hodí pro použití jako absorpční struktura v relativně tenkých absorpčních výrobcích, je popsána v US 4 765 780 (Angstadt, patent vydán 23.8.1988). V tomto patentu jsou zveřejněny absorpční výrobky, jako jsou dětské plenky, které obsahují absorbentové jádro s dvouvrstvou konfigurací. Jádro obsahuje horní primární vrstvu a dolní vrstvu. Primární vrstva je vytvořena z pneumatického rouna z hydrofilního vláknitého materiálu, které obsahuje značné množství přemíseného absorbentového gelotvomého materiálu. Spodní vrstva obsahuje hydrofilní vláknitý materiál a přednostně neobsahuje žádný gelotvomý absorbent.

Další konfigurace absorbentového jádra je zveřejněna v US 4 673 402 (Weisman, Houghton a Gellert, patent vydán 16. června 1987). Tento patent zveřejňuje absorbentové výrobky obsahující dvojvrstvé absorbentové jádro. V této dvojvrstvé konfiguraci zahrnuje jádro horní primární vrstvu, která je z pneumatického rouna z hydrofilního vláknitého materiálu a která popřípadě obsahuje malé množství částic gelotvomého polymeru. Pod primární vrstvu je vložena podložní vrstva, která je tvořena pneumatickou směsí (rounem) z hydrofílních vláken a značného množství polymemích gelotvomých částic. Podložní vrstva je obvykle umístěna u přední strany absorbentového výrobku tak, aby více než jedna polovina gelotvomé polymemí látky ve výrobku se nalézala v přední polovině výrobku.

Absorbentové výrobky s dvojvrstvou konfigurací podle US 4 673 402 je možno vyrábět ve formě zvláště tenkých, vysoce účinných dětských plenek s velmi nízkým propouštěním tekutin.

-1 CZ 289768 B6

Bez ohledu na existenci absorbentových jader popsaných výše, stále existuje potřeba vyvinout absorbentová jádra se zlepšenou efektivní absorpční kapacitou. Jedním z teoretických způsobů, jak toho dosáhnout, je zvýšení množství gelotvomého polymemího materiálu v absorbentovém jádře. Naneštěstí má však vysoké množství polymemího gelotvomého materiálu (zejména množství nad 15 %) ve vláknitých rounech, jichž se obvykle používá v absorbentových jádrech, sklon k vyvolání jevu nazývaného blokování gelu. K blokování gelu dochází, když polymemí gelotvomý materiál umístěný v oblasti, která jako první přichází do styku s tekutinou nabude na objem v důsledku toho, že nasákne kapalinou a vytvoří hydrogel. Je-li koncentrace polymemího gelotvomého materiálu příliš vysoká, může hydrogel zamezit, aby se další tekutina dostala do jiných oblastí jádra s nevyužitou kapacitou absorbentu. Blokování gelu může vést ktomu, že absorbentový výrobek během použití propustí tekutinu.

Byly vyvinuty polymemí gelotvomé materiály se sníženou tendencí k blokování gelu. Takové materiály jsou popsány v US RE 32 649 (Brandt, Goldman a Inglin, patent vydán 19.4.1988). Používání těchto zlepšených polymemích gelotvomých materiálů a jiných superabsorbentových materiálů je však omezeno funkčními vlastnostmi rouna z celulózových vláken v němž jsou částice gelotvomého materiálu rozděleny. Při počátečním namočení dochází k tomu, že se celulózová vlákna stanou vysoce ohebnými a rouno má tendenci se zbortit a zhoustnout, čímž dojde ke zmenšení průměrné velikosti pórů. Jelikož velikost pórů v navlhčených oblastech je nižší než velikost pórů v těch částech rouna, které ještě navlhčeno není, dochází ke vzniku kapilárního gradientu, který působí proti účinnému transportu tekutin do suchých částí absorbentového výrobku.

Dalším důvodem, proč mnohé absorpční výrobky, jako jsou plenky, propouštějí tekutinu, je jejich neschopnost absorbovat druhý a další výron tekutiny, i když první výron tekutiny byl účinně absorbován. K propuštění tekutiny při druhém a dalším výronu dochází zejména v noci, kdy uživatel obvykle několikrát vylučuje než je ošetřen. Jedním z důvodů neschopnosti mnoha absorpčních výrobků poradit si dostatečně s několikanásobnými výrony tekutiny je kromě shora uvedených důvodů také neschopnost absorbentového jádra transportovat vyloučenou tekutinu pryč z oblasti výronu poté, co je absorpční kapacita této oblasti vyčerpána. Po výronu tekutiny má tekutina tendenci zůstávat v oblasti blízko výronu. Když dojde k následujícímu vylučování tekutiny vzniká hnací síla, která transportuje dříve zachycenou a nově vyloučenou tekutinu do stran. Skutečná funkce absorbentového výrobku je však omezena jeho schopností dopravovat tekutinu do vzdálenějších oblastí jádra. I v nepřítomnosti polymemího gelotvomého materiálu je z tohoto důvodu celková absorpční kapacita běžných absorpčních plenkových jader obvykle neúplně využita před tím, než dojde k selhání, tj. k propouštění tekutiny z absorpčního výrobku.

Dalším důvodem způsobujícím propouštění tekutiny u konvenčních absorpčních výrobků je sklon celulózových vláken, kterých se obvykle používá pro zachycení a distribuci tekutiny, ke zborcení po namočení, při němž se zhorší propustnost struktur.

Úkolem tohoto vynálezu je vyvinout absorbentové struktury obsahující superabsorbent, které nebudou zatíženy obtížemi vznikajícími vlivem blokování gelu a zborcení vláken za vlhka a u nichž bude možno využít větší část jejich absorpční kapacity.

Dalším úkolem tohoto vynálezu je vyvinout absorbentové struktury obsahující superabsorbent, které budou schopny rychle zachycovat tekutinu v oblasti jejího výronu a transportovat ji do poměrně velké části akumulační absorbentové struktury a které budou zároveň schopny účinně zachytit a distribuovat vyloučenou tělesnou tekutinu při druhém nebo dalším vyprazdňování.

Dalším úkolem tohoto vynálezu je vyvinout absorbentové struktury, které budou splňovat všechny shora uvedené požadavky a zároveň budou poměrně tenké.

-2CZ 289768 B6

Jedna z navržených absorbentových struktur je popsána v US 4 935 022 (Glen R. Lash a Leonard R. Thompson, patent vydán 19. června 1990). Tento patent zveřejňuje absorpční výrobky pro jedno použití, které obsahují několikavrstvé absorbentové jádro umístěné mezi spodním listem a vrchním listem. Absorbentové jádro obsahuje vrchní vrstvu z vyztužených, kroucených a zkadeřených celulózových vláken a 3 až 15% hmotnostních gelotvomého absorbentu ve formě velkých částic a spodní vrstvu z vyztužených, kroucených a zkadeřených celulózových vláken a asi 15 až 60 % hmotnostních gelotvomého absorbentu. Hlavním účelem vrchní vrstvy je zachycení a distribuce výronu tělesné tekutiny. V tomto ohledu mají vyztužená kroucená a zkadeřená vlákna velmi dobré vlastnosti. Spodní vrstva, která je nutně menší než vrchní vrstva, slouží hlavně k akumulaci (uskladnění) tekutiny.

Jiná absorbentová struktura je navržena a popsána v US 4 798 603 (S. C. Meyer a další, patent vydán 17.1.1989) o názvu „Absorbentový výrobek obsahující hydrofobní transportní vrstvu“. Jak vyplývá už z názvu, popisuje tento patent absorbentový výrobek s hydrofobní transportní vrstvou vyrobenou ze známých hydrofobních syntetických vláken. Transportní vrstva je umístěna mezi vrchním listem a absorbentovým tělesem. Absorbentové těleso musí být hydrofílnější než transportní vrstva. Účelem transportní vrstvy je působit jako izolační vrstva mezi vrchní listem a absorbentovým tělesem, aby se snížila vlhkost pokožky. Bez ohledu na to, zda popsané struktury budou splňovat očekávání nebo nikoliv, je možno u transportní vrstvy podle US 4 798 603 předpokládat omezenou schopnost zachycovat tekutinu a transportovat ji dále, což bude přinejmenším zčásti zaviňovat hydrofobnost této vrstvy. To bude platit zvláště v případě druhého a dalšího výronu tekutiny, kdy budou již vymyty z vrstvy všechny povrchově aktivní látky, které v ní mohou být přítomny.

Bez ohledu na existenci absorbentových výrobků shora popsaného typu, stále trvá potřeba nalézt další zlepšené konfigurace absorpčních výrobků, které by zajišťovaly zlepšenou účinnost při zachycování a rozdělování tekutiny, zejména v případě dalších výronů.

Úkolem vynálezu je proto vyvinout zlepšené absorbentové struktury, prvky pro použití v těchto strukturách, jakož i absorpční výrobky obsahující tyto struktury na základě několikavrstvého absorbentového jádra, které účinně zachycuje tělesné tekutiny uživatele při počátečním a dalších výronech,, transportuje tekutinu zachycenou jak při prvním, tak při dalších výronech do poměrně velké části plochy absorbentové struktury a akumuluje tyto tekutiny.

Podstata vynálezu

Absorpční jádro vhodné pro absorpční výrobky určené pro zachycování a/nebo rozdělování a akumulaci tělesných tekutin, podle předloženého vynálezu obsahuje:

i) zachycovací a/nebo rozdělovači vrstvu, která má průměrnou hustotu v suchém stavu nižší než 300 kg.m’³ a průměrnou hustotu po nasycení 1 % hmotn. vodným roztokem NaCl, vztaženo na suchou hmotnost, nižší než 200 kg.m’³, průměrnou plošnou hmotnost v suchém stavu od 0,01 do 1,0 kg.m“², přičemž zachycovací a/nebo rozdělovači vrstva 1,0 kg.m’², přičemž zachycovací a/nebo rozdělovači vrstva obsahuje od 50 do 100 % hmotn., přednostně 95 až 100 % hmotn., vztaženo na suchou hmotnost, chemicky vyztužených celulózových vláken a popřípadě až 50 % hmotn., vztaženo na suchou hmotnost, vazebného prostředku pro vlákna a ii) akumulační vrstvu umístěnou pod zachycovací a/nebo rozdělovači vrstvou, která obsahuje alespoň 15 % hmotn., vztaženo na hmotnost akumulační vrstvy, superabsorbentového materiálu a popřípadě až 85 % hmotn. nosičového prostředku pro superabsorbentový materiál,

-3CZ 289768 B6 přičemž zachycovací a/nebo rozdělovači vrstva obsahuje nejvýše 6 % hmotn. superabsorbentového materiálu a její vrchní povrchová plocha činí alespoň 15 % vrchní povrchové plochy akumulační vrstvy a je menší než vrchní povrchová plocha akumulační vrstvy.

Výhodně zachycovací a/nebo rozdělovači vrstva má vrchní povrchovou plochu, která činí alespoň 25 % a nejvýše 90 % vrchní povrchové plochy akumulační vrstvy, má průměrnou hustotu po nasycení 1 % hmotn. vodným roztokem NaCl, vztaženo na suchou hmotnost, v rozmezí 20 až 150kg.m~³ a průměrnou plošnou hmotnost v rozmezí 0,1 až 0,8 kg.rn² a použitý superabsorbent má absorpční kapacitu alespoň 15 g/g.

Rovněž s výhodou zachycovací a rozdělovači vrstva obsahuje hmotnostně 2 až 50 % vazebného prostředku, přičemž tento vazebný prostředek zahrnuje chemicky nevyztužený celulózový materiál. Výhodně vazebný prostředek obsahuje rafinovaná celulózová vlákna s rychlostí odvodnění nižší než 200 (Canadian Standard Freeness) a zachycovací a rozdělovači vrstva obsahuje hmotnostně 5 až 15 % těchto rafinovaných vláken. Celulóza má s výhodou vysoký specifický povrch a obsah celulózy o vysokém specifickém povrchu v zachycovací a rozdělovači vrstvě je hmotnostně 2 až 15 %.

Zachycovací a rozdělovači vrstva absorpční struktury může být tvořena pneumatickým rounem nebo papírenským rounem. Také může být tvořena tepelně pojeným rounem obsahujícím 10 až 50% termoplastického materiálu, vyrobitelným ze směsi vyztužených vláken s 10 až 50%, vztaženo na celkovou hmotnost rouna, termoplastického materiálu, zahřátím až do roztavení termoplastického materiálu a následným ochlazením rouna.

Nosičový prostředek pro superabsorbentový materiál v akumulační vrstvě zahrnuje rouna z celulózových vláken, přičemž akumulační vrstva obsahuje 15 až 75% superabsorbentového materiálu, který má absorpční kapacitu alespoň 15 g/g a akumulační vrstva je prosta vyztužených celulózových vláken.

Superabsorbentový materiál, obsažený v akumulační vrstvě, je tvořen oddělenými částicemi gelotvomého absorpčního materiálu, který má absorpční kapacitu alespoň 20 g/g. Akumulační vrstva obsahuje superabsorbentová vlákna.

Akumulační vrstva obsahuje alespoň asi 15 % hmotnostních superabsorbentu a 0 až asi 85 % nosiče pro superabsorbent. Zachycovací a rozdělovači vrstva by neměla obsahovat více než asi 6,0% superabsorbentu. Přednostně nebude zachycovací a rozdělovači vrstva obsahovat v podstatě žádný superabsorbent. Pod výrazem „V podstatě žádný superabsorbent“ se zde rozumí, že obsah superabsorbentu bude nižší než asi 2,0 %, s výhodou nižší než asi 1,0 % a ještě lépe bude tento obsah nulový nebo téměř nulový. Pod pojmem „téměř nulový obsah“ se rozumí velmi nízký obsah superabsorbentu (méně než asi 0,5 %) v zachycovací a distribuční vrstvě nalézající se ve styku s akumulační vrstvou, které superabsorbent obsahuje, nebo v její těsné blízkosti.

Vrchní poloha zachycovací a rozdělovači vrstvy činí alespoň 15 % vrchní plochy akumulační zóny, ale je menší než vrchní plocha akumulační vrstvy, zachycovací a rozdělovači vrstva je vzhledem k akumulační vrstvě umístěna přednostně tak, že v neohnuté plošné konfiguraci výrobku, žádná plocha zachycovací a rozdělovači vrstvy nezasahuje za hranice horního povrchu akumulační vrstvy. Nejvýhodnější je, když vrchní povrchová plocha zachycovací a rozdělovači vrstvy činí asi 15 až asi 95 %, nejůčelněji asi 25 až asi 90 % vrchní povrchové plochy akumulační vrstvy.

Absorbentové struktury podle vynálezu se může s výhodou používat jako absorbentového jádra v absorpčních výrobcích, například plenách pro jedno použití a kalhotkách pro inkontinentní osoby. Takové absorpční výrobky také obsahují vrchní list propustný pro tekutinu a spodní list nepropustný pro tekutinu, přičemž vrchní a spodní list jsou spolu spojeny a absorbentové jádra se

-4CZ 289768 B6 nalézá mezi nimi. Absorbentové jádro je v takovém výrobku umístěno tak, že zachycovací a rozdělovači vrstva leží mezi vrchním listem a akumulační vrstvou a akumulační vrstva leží mezi zachycovací a rozdělovači vrstvou a spodním listem.

Superabsorbent používaný v akumulační vrstvě má absorpční kapacitu alespoň asi 10 g syntetické moči (1,0% roztok kuchyňské soli v destilované vodě) na gram superabsorbentu. Měření absorpční kapacity je popsáno dále. Jako vhodné superabsorbenty je možno uvést polymemí gelotvomé absorbenty, kterých se obvykle používá ve formě oddělených částic a superabsorbentová vlákna, jako jsou vlákna roubovaná akryláty, a superabsorbentová vlákna z modifikované celulózy.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 je znázorněn perspektivní pohled na plenku s absorbentovým jádrem, které je sestaveno z několika vrstev a má konfiguraci podle vynálezu. Absobentové jádro znázorněné na obr. 1 obsahuje pravoúhle tvarovanou zachycovací a rozdělovači vrstvu a akumulační vrstvu ve tvaru hodinového skla.

Na obr. 2 je znázorněn perspektivní pohled na podobnou strukturu plenky, jaká je na obr. 1, v tomto případě má však akumulační vrstva tvar modifikovaného hodinového skla.

Na obr. 3 je uveden frontální pohled na absorbentové jádro, které se hodí pro aplikace v plenkách, jako jsou plenky na obr. 1 a 2, kde jádro obsahuje akumulační vrstvu ve tvaru modifikovaného hodinového skla a podobně tvarovanou zachycovací a rozdělovači vrstvu.

Absorbentových struktur podle tohoto vynálezu se může používat ve výrobcích pro jedno použití, které jsou schopny absorbovat značná množství tělesných tekutin, jako je moč nebo voda ve výkalech, tyto výrobky je možno vyrábět ve formě plenek, kalhotek pro inkontinentní osoby, polštářků pro dospělé osoby trpící inkontinencí apod., přičemž se vždy jedná o výrobky určené pro jedno použití.

Absorbentové jádro, které je přednostně ohebné, je umístěno mezi protáhlým spodním listem a vrchním listem za vzniku absorpčního výrobku. Toto jádro v podstatě obsahuje jednak vrchní zachycovaní a rozdělovači vrstvu pro tekutinu a jednak spodní akumulační (zásobníkovou) vrstvu pro tekutinu. Pojmu „vrstva“ se zde používá pro označení dvou typů zón obsažených v absorbentovém jádře a neznamená to nutně, že by jednotlivé zóny nemohly být tvořeny více než jednou vrstvou materiálu. Jak zachycovací a rozdělovači vrstva, tak akumulační vrstva může být ve skutečnosti tvořena laminátem nebo kombinací několika listů nebo roun z materiálů vhodného typu, které jsou uvedeny dále. Akumulační vrstva může být tvořena jedním listem z v podstatě 100 % superabsorbentu, jak je to popsáno dále. Pod pojmem „vrstva“ se, jak již bylo uvedeno, rozumí nejen jedna vrstva, ale i více vrstev. Pod pojmem „vrchní vrstva“ se u absorbentového jádra rozumí vrstva přiléhající k vrchnímu listu absorpčního výrobku. Naproti tomu termínem „spodní vrstva“ se rozumí vrstva absorbentového jádra přiléhající ke spodnímu listu absorpčního výrobku.

Mezi zachycovací a rozdělovači vrstvou a akumulační vrstvou je případně umístěn list propustný pro tekutinu (například tkanina) nebo řídký netkaný materiál, jehož úkolem je zvyšovat celistvost zachycovací a rozdělovači vrstvy během zpracování a/nebo používání, taková tkanina nebo netkaný materiál může obalovat celou zachycovací a rozdělovači vrstvu nebo její část, nebo může být jednoduše umístěna mezi oběma vrstvami, aniž by nutně tvořila obal zachycovací a rozdělovači vrstvy. Také akumulační vrstva obsahující superabsorbent může být popřípadě umístěna v obalu z listového materiálu propustného pro tekutinu, jako například z hedvábného papíru, aby se odstranily obavy uživatele vyplývající z možného úniku volného superabsorbentu.

-5CZ 289768 B6

Zachycovací a rozdělovači vrstva

Jedním z podstatných prvků absorbentových struktur podle vynálezu je vrchní zachycovací a rozdělovači vrstva, která je vytvořena kombinací hydrofilního vláknitého materiálu popsanou dále. Zachycovací a rozdělovači vrstva má za úkol rychle zachytit a dočasně udržet vyloučenou tělesnou tekutinu. Část vyloučené tekutiny může, v závislosti na poloze uživatele, projít zachycovací a rozdělovači vrstvou a absorbovat se v akumulační vrstvě, totiž v té její oblasti, která je blízká místu vyprazdňování. Vzhledem k tomu, že je však tekutina obvykle vylučována ve formě jednotlivých výronů, akumulační vrstva v této oblasti nemusí být schopna absorbovat tekutinu tak rychle, jak je vylučována. Vrchní zachycovací a rozdělovači vrstva proto také usnadňuje transport tekutiny z místa počátečního styku tekutiny s touto vrstvou do jiných částí zachycovací a rozdělovači vrstvy. V kontextu vynálezu se pod pojmem tekutina rozumí vždy látka kapalného skupenství, například moč.

Jak již bylo uvedeno dříve, je zachycovací a rozdělovači vrstva tvořena rounem obsahujícím vyztužené celulózová vlákna. Zachycovací a rozdělovači vrstva obsahuje asi 50 až 100 % těchto vláken a asi 0 až asi 50 % vazebného prostředku. Vhodné vazebné prostředky jsou popsány dále.

Rozdělovači funkce zachycovací a rozdělovači vrstvy pro tekutinu má obzvláštní význam pro úplnější využití kapacity akumulační vrstvy. Předpokládá se, že přítomnost větších množstvích superabsorbentu v zachycovací a rozdělovači vrstvě, který při styku s tekutinou nabobtná, nepříznivě ovlivňuje rozdělovači schopnost zachycovací a rozdělovači vrstvy.

Účinnost výsledných absorpčních výrobků je určována i řadou jiných faktorů, které se vztahují k zachycovací a rozdělovači vrstvě pro tekutinu absorbentové struktury podle vynálezu. Těmito faktory jsou tvar, plošná hmotnost, hustota, propustnost, kapilarita, knotová schopnost, typ vrstvy, strukturní integrita a charakter použitého vláknitého materiálu. Jak již bylo uvedeno, je zachycovací a rozdělovači vrstva jádra přednostně protáhlá. Výraz „protáhlý“ znamená v kontextu tohoto vynálezu, že zachycovací a rozdělovači vrstva a podobně i akumulační vrstva nemá v ploché neohnuté konfiguraci stejnou délku jako šířku. V neohnutém stavu může mít zachycovací a rozdělovači vrstva jakákoliv požadovaný tvar, například pravoúhlý, lichoběžníkový, oválný, obdélníkový tvar nebo tvar hodinového skla. Tvar vrchní zachycovací a rozdělovači vrstvy jádra může obecně odpovídat tvaru akumulační vrstvy, není to však nevyhnutelné. Vrchní povrchová plocha zachycovací a rozdělovači vrstvy bude přednostně činit asi 25 až asi 90 % povrchové plochy akumulační vrstvy, ale zároveň přednostně nebude nikde přesahovat okraje akumulační vrstvy. Zachycovací a rozdělovači vrstva bude mít vrchní povrchovou plochu obvykle menší než asi 80 % plochy vrchního povrchu akumulační vrstvy.

V oblasti proti místu vyprazdňování tekutiny během použití je přednostně mezi hranou zachycovací a rozdělovači vrstvy a hranou akumulační vrstvy alespoň asi 0,5 cm a s výhodou alespoň asi 1,25 cm lem. U plenek bude tento lem odpovídat například střední části 115 na obr. 2 (která je při použití umístěna v rozkroku) zejména pak v oblasti u nejužší části akumulační vrstvy 106 ve střední části 115. Kromě toho, zejména v případě absorpčních výrobků určených pro muže, je takový lem vytvořen i v oblasti, která je při použití umístěna vepředu v pasu, což je příkladně znázorněno na obr. 2 jako část 112.

Zachycovací a rozdělovači vrstva bude mít obvykle průměrnou hustotu v suchém stavu nižší než asi 300 kg.m’³ (měřeno před použitím) a průměrnou hustotu po namočení spočívajícím v nasycení syntetickou močí (1,0% roztok kuchyňské soli v destilované vodě), vztaženo na sušinu, nižší než 200, přednostně nižší než 150 kg.m’³. Platí rovněž, že přednostní průměrná hustota za sucha a průměrná hustota po namočení až do nasycení leží v rozmezí od 20 do 200 kg.m”³ s výhodou od 20 do 150 kg.m”³. Průměrná plošná hmotnost za sucha zachycovací a rozdělovači vrstvy absorbentového jádra je obvykle v rozmezí od 0,01 do 1,0 kg.m’², s výhodou od asi 0,1 do 0,8 kg.m”² a ještě výhodněji od 0,15 do 0,4 kg.m”². Pokud není uvedeno jinak, jsou všechny údaje o hustotě a plošné hmotnosti přepočteny na sušinu (tj. na stav s rovnovážnou vlhkostí nepřevy

-6CZ 289768 B6 sující asi 6 %). Hustota a plošná hmotnost zachycovací a rozdělovači vrstvy může být v podstatě rovnoměrná, i když do rozsahu vynálezu spadá i provedení s nerovnoměrnou hustotou a/nebo plošnou hmotností, gradientem hustoty a/nebo gradientem plošné hmotnosti. Zachycovací a rozdělovači vrstva tedy může obsahovat oblasti s relativně vyšší a relativně nižší hustotou a plošnou hmotností, které však nepřekračují shora uvedená rozmezí, průměrné hodnoty hustoty v suchém stavu a hustoty po namočení až do nasycení syntetickou močí (1,0% roztokem kuchyňské soli v destilované vodě) jsou vypočteny z údajů plošné hmotnosti suché vrstvy a tloušťky vrstvy. Tloušťka vrstvy v suchém stavu a po namočení až do nasycení se měří za omezujícího tlaku 1,43 kPa. Průměrná hustota po namočení až do nasycení se vypočítá z plošné hmotnosti za sucha tloušťky vrstvy po nasycení. Tloušťka vrstvy po nasycení se měří po vlastním nasycení vrstvy (za podmínek bez omezení) 1,0% roztokem kuchyňské soli v destilované vodě a po ekvilibraci.

Zachycovací a rozdělovači vrstva absorbentové struktury podle vynálezu obvykle zahrnuje rouno z hydrofilních chemicky vyztužených celulózových vláken. Jako tato celulózová vlákna přicházejí obvykle v úvahu vlákna z dřevní buničiny, která jsou vyztužena chemickým vyztužovadlem uloženým mezi vlákny.

Zachycovací a rozdělovači vrstva by neměla obsahovat více než asi 6,0% superabsorbentu. Přednostně zachycovací a rozdělovači vrstva superabsorbent v podstatě neobsahuje. Pod výrazem „v podstatě žádný superabsorbent“ se zde rozumí, že obsah superabsorbentu bude nižší než asi 2,0 % s výhodou nižší než asi 1,0 % a ještě lépe bude tento obsah nulový nebo téměř nulový. Pod pojmem „téměř nulový obsah“ se rozumí velmi nízký obsah superabsorbentu (méně než asi 0,5 %). V zachycovací a rozdělovači vrstvě se ve styku s akumulační vrstvou, která superabsorbent obsahuje, nebo v její těsné blízkosti.

Pokud je superabsorbent přítomen v zachycovací a rozdělovači zóně, zejména pokud je v ní přítomen v množství vyšším než 2,0 %, měly by mít částice gelotvomého absorbentu poměrně velký průměr (například hmotnostní střední průměr částic by měl být od asi 400 do asi 700 pm). Může se použít i superabsorbentu ve formě částic o hmotnostním středním průměru částic nižším než je 400 pm.

Jak již bylo uvedeno, používá se ve výrobcích podle vynálezu chemicky vyztužených vláken. Pod pojmem „chemicky vyztužená vlákna“ se rozumějí jakákoliv vlákna, která byla vyztužena chemickým postupem za účelem zvýšení jejich tuhosti, jak za suchých, tak za mokrých podmínek. Takový chemický postup zahrnuje přidávání chemických vyztužovacích činidel, například za účelem povlečení nebo napuštění vláken. Vlákna se mohou také vyztužit tím, že se změní jejich samotná chemická struktura, například zesíťováním řetězců.

Jako příklady polymemích vyztužovacích činidel, kterých je možno použít k povlékání nebo napouštění vláken, je možno uvést kationtově modifikovaný škrob, který obsahuje skupiny obsahující dusík (například aminoskupiny) jako je například produkt, kteiý je na trhu k dostání od firmy National Starch and Chemical Corporation, Bridgewater New Jersey, USA, latex, pryskyřice zvyšující pevnost ve vlhkém stavu, jako je polyamid-epichlorhydrinové pryskyřice (například Kymene^(R)557H, Hercules Inc. Wilmington, Delaware, USA), polyakrylamidová pryskyřice (popsaná například v US 3 556 932, vydaném 19.1.1971, autor: Coscia a další; dále též například obchodně dostupný polyakrylamid dodávaný na trh firmou Američan Cynamid Co., Stamford, Connecticut, USA, pod obchodním označením Parez^<R)631 NC), močovino-formaldehydová pryskyřice a melaninoformaldehydová pryskyřice a polyethyleniminová pryskyřice. Obecný přehled pryskyřic zvyšujících pevnost za vlhka, které se používají při výrobě papíru, a kterých lze obecně použít i jako chemických vyztužovadel podle vynálezu, je možno nalézt v monografii TAPPI serie č. 29 o názvu „Wet Strenght in Páper and Paperboard“, Technical Association of the Pulp and Páper Industry (New York, 1935).

-7CZ 289768 B6

Vlákna, používaná ve strukturách podle vynálezu, je také možno vyztužovat pomocí chemické reakce. Tak například je možno na vlákna působit zesíťovacími činidly, která po aplikaci způsobí chemickou reakci vedoucí ke vzniku příčných vazeb uvnitř vláken. Tyto příčné vazby mohou zvýšit tuhost vláken. Vytvoření příčných vazeb ve vláknech se dává přednost z postupů chemického vyztužování vláken, neznamená to však, že by byly jiné typy reakcí vedoucích k chemickému vyztužení vláken vyloučeny.

Vlákna vyztužená příčnými vazbami v individualizované (tj. načechrané) formě jsou zveřejněna například v US 3 224 926 (Bemardin, datum vydání 21.12.1965, US 3 440 135 (Chung, datum vydání 22.4.1969), US 3 932 209 (Chattezjee, datum vydání 13.1.1976) a US 4 035 147 (Sangenis a další, datum vydání 12.7.1977). Vlákna, kterým se dává větší přednost jsou zveřejněna v US 4 822 453 (Dean a další, datum vydání 18.4.1989). US 4 888 093 (Dean a další, datum vydání 19.12.1989 a US 4 898 542 (Moore a další, datum vydání 6.2.1990). Kromě toho, že jsou hydrofilní, zůstávají zpevněná vlákna tuhá i po navlhčení. Z toho důvodu rouna z nich vyrobené se po namočení nezbortí, jako rouna vyrobená z konvenčních nevyztužených vláken. Tím se dosáhne zlepšené schopnosti zachycovat a rozdělovat tekutiny při druhém a dalších výronech.

U vyztužených vláken, kterým se dává přednost, zahrnuje chemické zpracování zesíťování jednotlivých vláken síťovacími činidly ve stavu, kdy jsou tato vlákna poměrně bezvodá arozvlákněná (tj. individualizovaná), kroucená a zkadeřená. Jako neomezující příklady vhodných chemických vyztužovacích činidel je možno uvést monomemí síťovací činidla, například dialdehydy se 2 až 8 atomy uhlíku a monoaldehydy se 2 až 8 atomy uhlíku obsahující kyselinovou funkční skupinu, jichž se může použít pro vytvoření síťovacího roztoku, tyto sloučeniny jsou schopny reagovat s alespoň dvěmi hydroxyskupinami v jednom celulózovém řetězci nebo v sousedních celulózových řetězcích jednoho vlákna.

Jako neomezující příklady konkrétních síťovadel, kterých se může použít při přípravě vyztužených celulózových vláken, je možno uvést glutaraldehyd, glyoxal, formaldehyd a kyselinu glyoxalovou. Jako jiná vhodná vyztužovací činidla je možno uvést polykarboxyláty, jako je kyselina citrónová. Polykarboxylová vyztužovací činidla a způsob výroby vyztužených vláken ze jejich použití jsou popsány v US 596 606, vydaném 17.10.1990. Účinek síťování za těchto podmínek spočívá v tom, že vzniknou vyztužené vlákna, která mají tendenci si zachovat svou kroucenou a zkadeřenou konfiguraci v průběhu použití v absorpčních výrobcích podle vynálezu, taková vlákna a způsoby jejich výroby jsou popsány ve shora uvedených patentech.

Přednostní vyztužená vlákna mají zákrut a jsou zkadeřena a tyto jejich vlastnosti je možno vyjádřit kvantitativně pomocí hodnoty počet zákrutů a faktoru zkadeření vlákna. Pod pojmem počet zákrutů, jak se ho zde používá, se rozumí počet zhuštění (uzlin) vzniklých kroucením, vztažený na jednotku délky vlákna. Počtu zákrutů se používá jako prostředku pro měření stupně otáčení vlákna okolo jeho podélné osy. Pojem zákrut se vztahuje k v podstatě osovému otočení o 180° okolo podélné osy vlákna, při němž část vlákna „uzlina“ („node“) vypadá vzhledem ke zbytku vlákna tmavší při pozorování pod mikroskopem s prošlým světlem. Vlákno je tmavší v těch místech, kde prošlé světlo muselo v důsledku zkroucení projít přídavnou stěnou vlákna. Vzdálenost mezi tmavšími místy (uzliny-nodes) odpovídá osovému otočení o 180°. Počet „uzlin“ vzniklých kroucením, vztažený na jednotku délky vlákna, tj. počet zákrutů, přímo ukazuje stupeň kroucení vlákna, což je fyzikální parametr vlákna. Postupy pro stanovení počtu zákrutů a uzlin jsou uvedeny v již citovaném US 4 898 642.

Přednostní vyztužená celulózová vlákna budou mít průměrný počet zákrutů v suchém stavu alespoň 2,7, přednostně alespoň 4,5 uzlin na 1 nm. Kromě toho průměrný počet zákrutů vlákna ve vlhkém stavu by měl přednostně být alespoň 1,8, výhodně alespoň 3,0 uzliny na 1 nm. Počet zákrutů za mokra by také měl být přednostně alespoň o 0,5 uzliny/nm nižší než je průměrný počet zákrutů u suchého vlákna. Ještě výhodnější je, když je průměrný počet zákrutů u suchého vlákna alespoň 5,5 uzliny na 1 nm a průměrný počet zákrutů u vlhkého vlákna alespoň 4,0 uzliny/nm, přičemž hodnota počtu zákrutů vlákna za vlhka je alespoň o 1,0 uzlinu/nm nižší

-8CZ 289768 B6 než hodnota počtu zákrutů vlákna za sucha. Vůbec nejvýhodnější je, když je průměrný počet zákrutů suchého vlákna alespoň 6,5 na 1 nm a průměrný počet zákrutů vlhkého vlákna alespoň 5,0 uzlin/nm, přičemž hodnota počtu zákrutů vlákna za vlhka je alespoň o 1,0 uzlinu/nm nižší než hodnota počtu zákrutů vlákna za sucha.

Kromě toho že jsou kroucená, jsou upřednostňována vlákna používaná v zachycovací a rozdělovači vrstvě absorbentové struktury také zkadeřena. Zkadeření vlákna je možno popsat jako zkrácení vlákna v důsledku smyček, zákrutů a/nebo ohybů vlákna. Pro účely předloženého vynálezu se zkadeření měří v rovině. Rozsah zkadeření vlákna je možno kvantifikovat pomocí faktoru zkadeření. Faktor zkadeření vlákna, měřený jako dvojrozměrné zkadeření (tedy v rovině) se stanovuje tak, že se vlákno pozoruje v rovině. Měří se jednak promítnutá délka vlákna, jakožto nejdelší rozměr obdélníku obklopujícího vlákno Lr a skutečná vlákna L_A. Faktor zkadeření se potom může vypočítat z následující rovnice faktor zkadeření = (L_A/L_R) - 1.

Způsob analýzy obrazu, kterého je možno použít pro měření L_R a L_A je popsán v US 4 989 642. Vlákna používaná ve vrstvách absorbentového jádra podle vynálezu budou mít faktor zkadeření přednostně alespoň asi 0,30 a ještě lépe alespoň asi 0,50.

Stupeň vyztužení, který je závislý na typu a množství použitého vyztužovacího činidla (tj. síťovadlo), stupni vysušení vlákna před vytvrzením pomocí síťovacího činidla a době a podmínkách vytvrzování, ovlivňuje schopnost vlákna pohlcovat tekutinu a tendenci vlákna k bobtnání.

Tuhost vlákna ve vztahu k odolnosti vlákna proti bobtnání stěny vlákna je možno kvantifikovat pomocí hodnoty zádrže vody (WRV) vyztuženého celulózového vlákna použitého v absorpčním výrobku podle vynálezu. Zádrž vody je měřítko množství vody zadržené ve hmotě vláken po odstranění v podstatě veškeré vody nalézající se mezi vlákny. Dalším parametrem, kterého je možno použít pro charakterizaci povahy vyztužených vláken vyrobených zesíťováním vláken v podstatě v bezvodém stavu, je hodnota zádrže alkoholu (ARV). ARV je měřítkem rozsahu, v jakém je tekutina, například isopropylalkohol, která nezpůsobuje podstatné bobtnání vlákna, přijímána vyztuženými vlákny. Hodnota ARV vyztužených vláken má přímý vztah k rozsahu zbobtnání vláken roztokem síťovacího činidla při vyztužovacím postupu. Relativně vyšší hodnoty ARV obvykle znamenají, že vlákna byla při síťování ponechána nabobtnat ve větším rozsahu. Postupy, kterými se stanovuje WRV a ARV jsou popsány v US 4 398 342.

Hodnota WRV vyztužených, kroucených a zkadeřených vláken, používaných podle vynálezu, by měla být přednostně v rozmezí od asi do asi 30 %. Ve výhodnějším provedení vynálezu by měla být hodnota WRV vláken v rozmezí od asi 30 do asi 45 %. Vlákna s touto úrovní WEV poskytují obvykle optimální rovnováhu jednak snížením počtu zákrutů v důsledku bobtnání a jednak tuhostí vláken.

Vyztužená celulózová vlákna, kterým se dává přednost při použití podle vynálezu mají ARV (isopropylalkohol) nižší než asi 30 %. Omezení, těchto vláken na vlákna s hodnotou ARV (isopropylalkohol) nižší než asi 30 % představuje vlastně omezení na vlákna, která při vyztužovacím postupu byla poměrně dehydratována a nezbobtnána. Pro účely vynálezu je ještě výhodnější, když mají vlákna hodnotu ARV (isopropylalkohol) nižší než 27 %.

Vyztužená celulózová vlákna podle vynálezu, s přednostním počtem zákrutů, faktorem zkadeření a hodnotami WRV a ARV se mohou připravovat interním síťováním těchto vláken v relativně dehydratované formě, přičemž v průběhu této operace nebo po ní se vlákna vysuší a rozvlákní (tj. načechrají) způsobem popsaným v US 4 898 642.

-9CZ 289768 B6

Jiná hydrofilní chemicky vyztužená vlákna než vlákna uvedená shora nejsou z rozsahu tohoto vynálezu vylučována. Taková odlišná vlákna jsou například popsána ve shora citovaných US 3 224 926, 3 440 135,4 035 147 a 3 932 209. Ani na tato vlákna se však vynález neomezuje.

Charakteristickou vlastností vyztužených vláken, zejména kroucených a zkadeřených vyztužených vláken je jejich schopnost částečně ztratit zákrut a zkadeření po namočení. Když se tady taková vlákna zpracují na rouna o dostatečné hustotě, mohou tato rouna po namočení expandovat, což se projeví tím, že jejich rovnovážná hustota ve vlhkém stavu přepočtená na sušinu vláken je nižší než je průměrná hustota v suchém stavu (tj. před namočením). Tím je možno vysvětlit shora uvedené průměrné hodnoty hustoty za sucha, které dosahují až asi 300 kg.cm^-3 a nižší průměrné hodnoty hustoty za mokra při nasycení. Rouna, které mohou expandovat po namočení, tohoto typu, jsou popsána v US 4 822 453. Odborníci v tomto oboru jsou schopni nastavit relativní množství použitého vyztužovacího činidla a stupeň zákrutu a zkadeření uděleného vyztuženým vláknům tak, aby se dosáhlo požadovaného rozsahu expanze po namočení.

Vyztužená celulózová vlákna se mohou zpracovat na rouno různými technologiemi, jako pneumaticky a papírenským způsobem.

Pneumatická rouna

Vyztužená celulózová vlákna lze zpracovat na rouno kladením v proudu vzduchu, tj. pneumaticky. Může se tak získat rouno o požadované hustotě a plošné hmotnosti. Vyztužená vlákna pro použití podle vynálezu se mohou zpracovávat na pneumatická rouna dobře známými technologiemi kladení celulózových vláken v proudu vzduchu. Obvykle se při tom může postupovat tak, že se proud vzduchu, obsahující vlákna v podstatě v suchém stavu, nasměruje na drátěné síto a výsledné rouno se popřípadě stlačí na požadovanou hustotu. Vlákna se mohou položit na síto také bez toho, že by se výsledné rouno lisovalo. Pneumatické rouno obsahuje alespoň asi 50 % vyztužených celulózových vláken popsaných shora a může obsahovat až 100% těchto vláken, včetně mezní hodnoty. Rouno popřípadě obsahuje vazebný prostředek, jako jsou prostředky popsané výše nebo jiné případné složky, jako jsou přísady modifikující vlastnosti při styku s tekutinou (například hydrofilní povrchově aktivní látky) apod.

Rouna vyrobená papírenským způsobem

Vyztužená celulózová vlákna se místo pneumatického zpracování mohou na rouna zpracovávat i mokrou cestou, tj. papírenským způsobem. Rouna vyrobená mokrou cestou obsahují od asi 50 do asi 100 % vyztužených vláken a 0 až asi 50 % vazebného prostředku pro zvýšení fyzikální integrity rouna, pro usnadnění zpracování v mokrém a/nebo suchém stavu a pro dosažení zvýšené integrity po namočení rouna při použití. Rouna vyrobená mokrým způsobem obvykle obsahují alespoň asi 2 % vláknitého vazebného prostředku tvořeného celulózou a vysokým specifickým povrchem (jak je popsáno dále). Jako vazebného prostředku je také možno použít chemických přísad, které se do zachycovací a rozdělovači vrstvy zavádějí obvykle v množství od asi 0,2 do asi 2,0 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost suchého rouna.

Technologie výroby listového materiálu, jako jsou suchá rouna a papír, kladením celulózových vláken za mokra, jsou dobře známé v tomto oboru. Těchto technologií je možno obecně použít i pro kladení vyztužených vláken za mokra za vzniku roun, která jsou užitečná v absorbentových strukturách podle vynálezu. Vhodné technologie zahrnují manuální kladení a výrobu za použití papírenských strojů, jak je to například popsáno v US 3 301 746 (l.H. Sanford) a další. Když se pracuje za použití papírenských strojů, přednostně se mokrý postup kladení vláken poněkud modifikuje, způsobem popsaným dále, poněvadž vyztužená vlákna mají trochu odlišné chování, zejména mají sklon k flokulaci ve vodných suspenzích. Obecně je možno říci, že rouna vyráběná papírenským způsobem se vyrábějí tak, že se vodná suspenze vláken pokládá na dírkované tvarovací síto, suspenze se odvodní za vzniku vlhkého rouna a mokré rouno se usuší. Vodné suspenze vláken pro kladení mokrou cestou mají přednostně konzistenci vláken v rozmezí od asi

-10CZ 289768 B6

0,05 do asi 2 %, přednostně od asi 0,05 do asi 0,2 % vztaženo na hmotnost celé suspenze. Pokládání suspenze se obvykle provádí za použití zařízení, které je v daném oboru známo pod onačením nátoková skříň. Nátoková skříň obsahuje otvor, známý jako výtoková hubice, kterým se vodná suspenze vláken dopravuje na dírkované tvarovací síto. Dírkované tvarovací síto bývá v tomto oboru často označováno názvem Fourdrinierovo síto. Fourdrinierovo síto může mít takovou konstrukci a hustotu, jaké se obvykle používá pro výrobu suchých roun, nebo při jiných papírenských výrobách. Přednostně se používá síť o hustotě asi 70 až lOOmesh (Tylerova standardní souprava sít), s velikostí otvorů asi 147 až asi 200 Tylerově soupravě sít, pokud není uvedeno jinak. Může se používat nátokových skříní konvenčního typu, kterých se v tomto oboru běžně používá při výrobě suchých roun a hedvábného papíru. Jako vhodných nátokových skříní, které jsou k dostání na trhu, je možno použít nátokových skříní s pevnou střechou, s dvojitým sítem a nátokových skříní s bubnovým tvarovacím zařízením. Po vyrobení se mokré rouno odvodní a usuší. Odvodňování se může provádět pomocí odsávacích skříní nebo jiných vakuových zařízení. Při odvodňování se obvykle zvýší konzistence vláken na hodnotu od asi 8 do asi 45 %, s výhodou na hodnotu od asi 8 do asi 22 %, vztaženo na celkovou hmotnost mokrého rouna.

Odvodňování na konzistenci vyšší než je asi 22 % může vyžadovat lisování za vlhka a dává se mu proto menší přednost. Po odvodnění se rouno může popřípadě převést (není to však nutné) z tvarovacího síta na sušicí látku, na které se rouno dopraví sušicího zařízení. Sušicí látka je přednostně hrubší než tvarovací síto, aby se zvýšila účinnost sušení. Plocha otvorů sušicí tkaniny činí přednostně asi 30 až asi 50 % celkové plochy a plocha kloubů činí asi 15 až asi 75 %, jak je tomu u látky 31 x 2 535 (saténová vazba), která byla opískována pro zvýšení kloubové plochy na hodnotu ležící v přednostním rozmezí. Během přenosu z tvarovacího síta na látku se přednostně provádí mikrokontrakce za vlhka. Mikrokontrakce za vlhka se dosahuje tím, že se tvarovací síto nechá běžet rychlostí, která je o asi 5 až asi 20 % vyšší než je rychlost, kterou se pohybuje sušicí látka. Sušení se může provádět pomocí sušičky, v níž se rounem profukuje teplý vzduch nebo pomocí vakuového zařízení, jako je sušicí skříň. Dává se přednost sušení profukováním teplého vzduchu. Rouna podle vynálezu vyráběná papírenským způsobem se přednostně pomocí sušiček s profukováním teplého vzduchu úplně usuší (obvykle na konzistenci vláken v rozmezí od asi 90 do asi 95 %). Profukovací sušení se považuje za účinný způsob sušení roun z vyztužených vláken, poněvadž tato rouna mají vysoký prázdný objem. Může se používat i parních sušicích bubnů, které jsou rovněž známy v tomto oboru (například sušičky Yankee Drum), ale těmto zařízením se dává menší přednost. Bubnové sušičky se považují za méně účinné při sušení roun z vyztužených vláken a mohou také rouna zhutňovat. Vysušená rouna přednostně nejsou krepovaná.

Sušení se může také provádět tak, že se odvodněné rouno sejme z tvarovacího síta a umístí na sušicí síto na němž se usuší (bez omezování) diskontinuálním postupem například pomocí sušičky s profukováním teplého vzduchu nebo v konvenční sušárně vytápěné parou.

Vyztužená vlákna mají ve vodném prostředí sklon k flokulaci a k tvorbě kousků. Aby se zamezilo flokulaci, musí se vodná suspenze čerpat do nátokové skříně lineární rychlostí alespoň 0,25 m.s^-1. Rovněž se dává přednost tomu, aby lineární rychlost výtoku suspenze z výtokové hubice nátokové skříně byla asi 2,0 až asi 4,0 násobkem rychlosti posunu tvarovacího síta. Další způsob, jak snížit flokulaci vláken při kladení vláken za mokraje popsán v US 4 889 597 (datum vydání 28.12.1989). Podle tohoto patentu se na za mokra položená vlákna ihned po položení na tvarovací síto zaměřují trysky vody.

Vazebný prostředek

Ve srovnání s nevyztuženými celulózovými vlákny tvoří zesíťovaná kroucená a vyztužená vlákna popsaná shora listy o menší pevnosti v tahu, zejména v nevysušeném stavu. Pro usnadnění zpracování a zvýšení celistvosti roun, zejména roun vyráběných papírenským způsobem (i když se vazebných prostředků může používat i u pneumatických roun) se do roun zabudovává jako

-11 CZ 289768 B6 integrální složka vazebný prostředek. Vazebný prostředek se může buď přidávat k vláknům před výrobou rouna (ať již pneumatického nebo papírenského), nebo se může přidávat k papírenskému rounu po uložení suspenze na tvarovací síto a před vysušením nebo se může aplikovat na suché rouno (vyrobené papírenským způsobem). V případě dvou posledně uvedených způsobů, přichází jako vazebný prostředek v úvahu zejména chemická přísada. Může se použít i kombinace několika různých způsobů zavádění vazebného prostředku.

Jako neomezující příklady vazebných prostředků přicházejících v úvahu pro přidávání k vyztuženým celulózovým vláknům před jejich zpracováním na mokré rouno za suspenze buničiny, je možno uvést různé celulózové a syntetické vláknité materiály. Tyto materiály zahrnují nevyztužená celulózová vlákna (tj. konvenční celulózová buničinová vlákna) vysoce rafinovaná nevyztužená celulózová vlákna, která jsou rafinována na rychlost odvodnění CSF (Canadian Standard Freeness) nižší než asi 200, přednostně asi 100 až 200 (vysoce rafinovaná vlákna bývají označována názvem kril) a dále celulózové materiály s vysokým specifickým povrchem, jako jsou expandovaná celulózová vlákna (popsaná dále).

Ve vazebných prostředcích na bázi syntetických vláken se může používat různých typů syntetického materiálu. Když se v tomto popisu hovoří o používání syntetických vláknitých materiálů jako vazebného prostředku, rozumí se tím, že jsou tyto vláknité materiály přítomny ve výsledném produktu ve vláknité formě. Přednostně mají použitá syntetická vlákna alespoň délku střiže, tj. průměrná délka vláken je přednostně alespoň 1,5 cm. Pro použití v zachycovacím a rozdělovacím rounu podle předloženého vynálezu se může použít jakéhokoliv typu vláknitého materiálu, který se hodí pro použití v konvenčních absorbentových výrobcích. Jako specifické příklady takových vláknitých materiálů je možno uvést vlákna z modifikované celulózy, vlákna z regenerované celulózy, polyesterová vlákna jako polyethylentereftalát (Dacron), hydrofilní polyamid (Hydrofil) apod. Z jiných vláken, kterých je možno použít k tomuto účelu je možno uvést acetát celulózy, polyvinylfluorid, polyvinylidenchlorid, akryláty, polyvinylacetát, polyamidy (jako nylon), dvojsložková vlákna, trojsložková vlákna, jejich směsi apod. Přednost se dává hydrofilním vláknitým materiálům. Jako příklady vhodných hydrofilních vláknitých materiálů je možno uvést hydrofilizovaná hydrofobní vlákna, jako jsou termoplastická vlákna odvozená například od polyolefinů, jako jsou polyethylen, polypropylen, polyakryláty, polyamidy, polystyreny, polyurethany apod., u nichž byla hydrofilizace provedena zpracováním povrchově, aktivními látkami nebo oxidem křemičitým. Může se použít i hydrofobních syntetických vláken, ale dává se jim menší přednost. Jako syntetická vlákna, která se mohou přidat k vláknům před zpracováním na rouno a která jsou v rounu přítomna ve vláknité formě, je možno uvést regenerovanou celulózu, polyethylen, polypropylen apod. Taková vlákna, pokud mají hydrofobní charakter, jsou přednostně v rounu přítomna v množství nižším než asi 30 %, vztaženo na hmotnost celého rouna, aby rouno zůstalo v podstatě hydrofilní. V pneumatických rounech je možno v souladu s běžnou praxí použít nevyztužených vláken, krilu a také syntetických vláken.

Při jednom přednostním provedení vynálezu, kdy se zachycovací a rozdělovači vrstva vyrábí papírenským způsobem, obsahuje rouno asi 85 až asi 95 % vyztužených celulózových vláken a asi 5 až asi 15 % krilu, s výhodou asi 90 až asi 95 % vyztužených vláken a asi 5 až asi 10 % krilu, nejvýhodněji asi 92 % vyztužených vláken a asi 8 % krilu. Jako vhodná celulózová vlákna pro použití jako krilu je možno uvést buničinová vlákna vyrobená chemickým zpracováním dřeva, a to měkkého i tvrdého dřeva, přednostně měkkého dřeva jižních druhů stromů (jedná se například o výrobek Foley Fluff, The Procter & Gambie Cellulose Co., Memphis, Tennessee, USA). Všechny procentické údaje uváděné v souvislosti s rouny se vztahují, pokud není výslovně uvedeno jinak, k celkové hmotnosti suchého rouna.

Podle dalšího provedení vynálezu obsahuje zachycovací a rozdělovači vrstva vyztužená vlákna a až 25 % celulózového materiálu s vysokým specifickým povrchem, jako jsou vlákna z expandované celulózy. Přednostně bude zachycovací a rozdělovači vrstva, zahrnující rouno vyrobené papírenským způsobem z vyztužených vláken, obsahovat asi 85 až asi 93 % vyztužených vláken, přednostně asi 90 až asi 95 % vyztužených vláken a asi 2 až asi 15, s výhodou asi 5 až asi 10 %

- 12CZ 289768 B6 celulózy s vysokým specifickým povrchem. Celulózový materiál s vysokým specifickým povrchem, vhodný pro použití při této aplikaci,, bude mít obvykle specifický povrch alespoň asi 10m².g^_1, s výhodou alespoň asi 20m².g^_1. Důkladný přehled expandovaných celulózových vláken je možno nalézt například v US 4 761 203 (Vinson, datum vydání 2.8.1988).

Obvykle však jako celulózová vlákna přicházejí v úvahu mnohosložkové struktury vyrobené z celulózových polymerů. Mohou v nich být přítomny i další látky, jako je lignin, hemicelulózy a jiné složky, známé v tomto oboru. Celulózové polymery jsou laterálně (stranově) agregovány za vzniku niťovitých struktur, které se nazývají mikrofíbrily. Mikrofibrily mají údajně průměr asi 10 až 20 nm a je možno je pozorovat elektronovým mikroskopem. Mikrofibrily často existují ve formě malých svazků, které jsou známé jako makrofibrily. Makrofibrily je možno definovat jako větší množství mikrofibril, které jsou laterálně agregovány za vzniku niťovité struktury, která má větší průměr než mikrofibrila, ale podstatně menší průměr než celulózové vlákno. Celulózové vlákno je obecně tvořeno poměrně tenkou primární stěnou a poměrně tlustou sekundární stěnou. Primární stěna, tenký síťovitý obal umístěný na vnějším povrchu vlákna, je vytvořen hlavně z mikrofibril. Hlavní část stěny vlákna, tj. sekundární stěna, je tvořena kombinací mikrofibril amakrofibril (viz Pulp and Páper Manufacture, sv. 1, Properties of Fibrous Raw Materials and Their Preparation For Pulping, red. Dr. Michael Kocourek, kapitola VI, „Ultrastructure and Chemistry“ str. 35-44, společná publikace Canadian Pulp and Páper Industry (Atlanta), 3. vydání, 1985. Pod pojmem expandovaná celulózová vlákna se tedy rozumějí mikrofibrily a makrofibrily, které byly v podstatě odděleny či uvolněny z ultrastruktury celulózového vlákna.

Celulóza s vysokým specifickým povrchem se také může vyrábět z celulózových vláken tak, že se kapalná suspenze celulózových vláken vede otvorem o malém průměru, v němž se suspenze podrobí tlakové ztrátě alespoň 20,3 MPa při vysoké smykové rychlosti, po níž se provede vysoký zpomalovací ráz. Průchod suspenze otvorem se opakuje tak dlouho, pokud se nezíská v podstatě stálá suspenze (viz US 4 483 743, Turbak a další, datum vydání 20.11.1984).

Přednostní postup přípravy expandovaných celulózových vláken je popsán ve Vinsonově patentu (viz shora). Při tomto postupu se na vláknitý materiál s fibrinámí ultrastrukturou (například celulózová vlákna) působí jemným médiem, aby se mikrofibrily a makrofibrily oddělily od ultrastruktury vláknitého materiálu.

Délka částic celulózového materiálu s vysokým měrným povrchem přednostně leží od asi 20 do 200 pm.

Při výrobě papírenským způsobem je celulóza s vysokým specifickým povrchem k dispozici jako mokrá buničina obsahující obvykle 15 až 17 % pevných látek. Tato buničina se zředí na obsah pevných látek pod 4 % a zpracovává se v holendru nebo diskovém rafinéru, aby se rozvolnily zamotané shluky. Potom se celulóza s vysokým specifickým povrchem dobře promíchá s vyztuženými vlákny v suspenzi a výsledná suspenze se shora uvedeným způsobem zpracuje na rouno. Po smíchání vyztužených vláken a celulózy s vysokým specifickým povrchem se může použít míchaček, odvločkovačů (deflaker) nebo rafinérii (například jednoduchých, kuželových nebo dvojitých, diskových rafinérů nebo jiných známých v tomto oboru). Přednostně se používá sít s malými otvoiy (například 84 M) (84 x 76, vazba shed), aby se dosáhlo zlepšení retence celulózy s vysokým specifickým povrchem spíše než otevřenějších sít, kterých se obvykle používá k tvarování.

Z jiných vazebných prostředků pro zvýšení fyzické integrity zachycovací a rozdělovači vrstvy a pro usnadnění zpracování roun, zejména roun vyráběných papírenským způsobem pro použití v zachycovací a rozdělovači vrstvě, je možno uvést chemické přísady jako pryskyřičná pojivá, latexy a škrob, o nichž je známo, že dodávají vláknitým rounům zvýšenou fyzickou integritu. Jako vhodná pryskyřičná pojivá je možno uvést pojivá, o nichž je známo, že dodávají papíru mokrou pevnost, viz například série monografií TAPPI č. 29 Wet Strength in Páper and Paperboard, Technical Association of the Pulp and Páper Indrustry (New York, 1965). Jako

-13CZ 289768 B6 konkrétní vhodné pryskyřice je možno uvést polyamid-epichlorhydrinové a polyakrylamidové pryskyřice. Jako jiné pryskyřice, kterých je možno podle vynálezu použít, je možno uvést močovino-formaldehydové a melanino-formaldehydové pryskyřice. Jako časté funkční skupiny těchto polyfunkčních pryskyřic je možno uvést skupiny obsahující dusík, jako jsou aminoskupiny a methylolové skupiny připojené k dusíku. Rovněž pryskyřic polyethyleniminového typu lze použít k tomuto účelu.

Jako chemických přísad podle vynálezu je také možno použít škrobu, zejména kationtové modifikovaných škrobů. Takové kationizované škroby, které jsou obvykle modifikovány skupinami obsahujícími dusík, jako aminoskupinami a methylolskupinami vázanými k dusíku, je možno dostat u firmy Natural Starch and Chemical Corporation, Bridgewater, New Jersey, USA. Jako neomezující příklady dalších pojiv je možno uvést kyselinu polyakrylovou a polyvinylacetát.

Chemické přísady, tady pojivo, se do roun obvykle zavádějí v množství od asi 0,25 do asi 2 %, vztaženo na celkovou hmotnost rouna. Pokud jsou chemická pojivá hydrofilní, mohou však být přítomna i ve větších množstvích. Když se chemická pojivá přidávají k vyztuženým vláknům ve vodné suspenzi, obvykle by měla být přednostně v suspenzi přítomna také nevyztužená celulózová vlákna nebo celulóza s vysokým specifickým povrchem, aby se zvýšila retence chemického pojivá. Chemická pojivá je možno nanášet na usušená rouna potiskováním, postřikem nebo jinými způsoby známými v tomto oboru.

Zachycovací a distribuční vrstva zpevněná termoplastickým materiálem.

Podle dalšího provedení obsahuje zachycovací a rozdělovači vrstva pneumatické nebo papírenské, s výhodou pneumatické rouno z vyztužených celulózových vláken, které je zpevněno 10 až 50, přednostně 25 až 45 a s výhodou 30 až 45 % termoplastického pojivového materiálu. Pojivový materiál svazuje vyztužená celulózová vlákna v místech jejich překřížení. Taková rouna je možno vyrábět procesem, při němž se nejprve zhotoví rouno z vyztužených celulózových vláken a termoplastických vláken, které se přednostně rovnoměrně rozdělí v rounu. Rouno se může vyrábět buď pneumaticky, nebo papírenským způsobem. Po zhotovení se rouno zahřeje na teplotu, při níž se termoplastická vlákna roztaví. Po roztavení alespoň část termoplastického materiálu migruje do průsečíkových poloh vyztužených celulózových vláken v důsledku mezivláknových kapilárních gradientů. Tyto průsečíky se stávají vazebnými místy termoplastického materiálu. Potom se rouno ochladí a tím dojde v místech, kam migroval termoplastický materiál, ke spojení vyztužených celulózových vláken. Roztavení a migrace termoplastického materiálu do průsečíkových poloh vyztužených celulózových vláken má za následek zvýšení průměrné velikosti pórů rouna, přičemž hustota a plošná hmotnost rouna zůstanou na původní úrovni. Tím se mohou zlepšit rozdělovači vlastnosti zachycovací a rozdělovači vrstvy při počátečním výronu tekutiny, v důsledku zlepšené propustnosti pro tekutinu a při dalších výronech v důsledku kombinace schopností vyztužených vláken zachovat si tuhost i po namočení a schopnosti termoplastického pojivá spojovat vlákna v místech jejich křížení i po namočení a po stlačení v namočeném stavu, celkový efekt tohoto postupu je ten, že pojené rouno si zachovává svůj celkový objem, ale objem, který původně zaujímal termoplastický vláknitý materiál, se stává volným a tím se zvyšuje průměrná velikost mezivláknových kapilárních pórů.

Za tepla pojená absorbentová rouna zpevněná termoplastickým pojivém na bázi konvenčních nevyztužených celulózových vláken jsou popsána v S 4 590 114 (D.C. Holtman, datum vydání 20.5.1986 a v práci Peter G. Bither, „Thermally Bonded Cores Add Value to Absorbent Products“, Nonwowens World, listopad 1988, str. 49-55. Zpracovatelské technologie popsané v těchto pracech jsou vhodné k přípravě tohoto vynálezu.

Termoplastický pojivový materiál musí být rovnoměrně rozdělen v rounu. Po utvoření suchého rouna se může rouno zahřát na teplotu, při níž se termoplastická vlákna roztaví, ale při níž nedojde k zuhelnatění nebo jinému poškození vyztužených celulózových vláken. Po ochlazení je alespoň část znovu ztuhlého termoplastického materiálu přítomna na vazebných místech, která

-14CZ 289768 B6 zajišťují, že jsou spolu vyztužená celulózová vlákna vzájemně spojena v místech překřížení vláken za vzniku stabilizující sítě mezivláknových vazebných míst.

Jako termoplastická pojivá, která jsou vhodná pro použití vzachycovací a rozdělovači vrstvě, přicházejí v úvahu všechny termoplastické polymery, které je možno roztavit při teplotě, při níž nedochází k významnému poškození celulózových vláken, teplota tání termoplastického pojivového materiálu by měla být přednostně nižší než asi 175 °C a přednostně by měla být v rozmezí od asi 75 do asi 135 °C. V žádném případě by neměla být teplota tání nižší než jsou teploty, které přicházejí v úvahu při skladování hotových výrobků. Z toho důvodu by teplota tání termoplastu neměla být zpravidla nižší než asi 50 °C.

Jako vhodné termoplastické pojivové materiály je možno uvést například polyethylen, polypropylen, polyester, polyvinylchlorid a polyvinylidenchlorid. Jiné syntetické vláknité materiály, kterých je možno použít za tepla v pojených rounech, jsou uvedeny shora.

Termoplastický materiál přednostně příliš neobsahuje nebo nesaje vodnou tekutinu. Povrch termoplastického materiálu přitom může být hydrofílní nebo hydrofobní. (Pojem hydrofilní a hydrofobní se charakterizuje rozsah smáčitelnosti povrchu vodou). Povrch termoplastu se může hydrofilizovat zpracováním hydrofobního termoplatického pojivového materiálu povrchově aktivní látkou, jako je neiontová nebo aniontová povrchově aktivní látka. Materiál se může povrchově aktivní látkou postříkat nebo se v ní může máčet. Po roztavení a opětném ztuhnutí má povrchově aktivní látka tendenci zůstávat na povrchu termoplastu. Jako vhodné povrchově aktivní látky je možno uvést neiontové povrchově aktivní látky, jako je Brij 76, což je výrobek firmy ICI Americas, lne., Wilmington, Dalaware, USA a podobné materiály, které prodává pod obchodním názvem Pegosperse firma Glyco Chemical, lne., Greenwich, Conecticut, USA. Může se také použít aniontových povrchově aktivních látek. Povrchově aktivní látky se na vlákna nanášejí v množství od asi 0,2 do asi 1 g na 1 m² termoplastického pojivového materiálu. Hydrofilizované materiály jsou potřebnější vtom případě, že obsah termoplastického materiálu dosahuje vysokých hodnot, zejména nad asi 40 %, vztaženo a hmotnost suchého rouna.

Termoplastická vlákna, jejichž použití je zde navrhováno, mají mít řádově délku asi 0,1 až asi 6 cm, s výhodou asi 0,3 až asi 3,0 cm.

Přednostním typem termoplastického vláknitého materiálu je výrobek dodávaný na trh pod označením PULPEX^(R) (Hercules, lne., Wilmington, Delaware, USA). PULPEX je polyolefinový materiál, který má velmi vysoký poměr specifického povrchu a hmotnosti, a který se vyrábí rozprašováním roztaveného polymeru a plynu tryskou do evakuovaného prostoru. Pulpex je k dispozici jak na bázi polyethylenu, tak na bázi polypropylenu.

Použitý termoplastický materiál může mít jak hydrofilní, tak hydrofobní povahu.

Jak již bylo uvedeno, rouna z vyztužených celulózových vláken, zpevněná termoplastickým pojivém, je možno vyrábět pneumatickým nebo papírenským postupem. Pneumatická rouna je možno vyrábět tak, že se promíchají celulózová a termoplastická vlákna a směs se pneumaticky zpracuje na rouno shora popsanými technologiemi. Vyztužená celulózová vlákna a termoplastická vlákna je spolu možno promíchávat při pneumatickém postupu mykáním nebo smícháním dvou proudů vzduchu, které obsahují jednak vyztužená celulózová vlákna a jednak termoplastický vláknitý materiál a zpracováním spojeného systému v zařízení s kartáčovým sítem nebo v jiném zařízení pro výrobu roun. Tyto technologie jsou známé. Jako vhodné zařízení je možno uvést pneumatický systém dodávaný firmou Dan Webtorming Intemational Ltd. (Risskov, Dánsko). Vhodný způsob míchání celulózových a termoplastických vláken pro následující pneumatickou výrobu roun a zařízení vhodné k tomuto účelu jsou také popsány v US 4 390 114 (Holtman, D.C.), datum vydání 20.5.1986. Při výrobě roun papírenským způsobem se může termoplastický vláknitý materiál promíchat se zpevněnými celulózovými vlákny ve vodné suspenzi před zhotovením rouna.

-15CZ 289768 B6

Termoplast se přednostně taví v rouně tím, že se rounem profukuje horký vzduch, může se však použít i jiných způsobů jako ozařování infračerveným světlem, atd. Při jiné alternativě se rouno podrobí reliéfnímu ražení za tepla buď zjedné, nebo ze dvou stran rouna. Tato technologie je podrobně popsána v již dříve citovaném US 4 390 114.

Jak již bylo uvedeno shora může se kromě vazebných prostředků, nebo navíc, použít u zachycovací a rozdělovači vrstvy také vnějších zpevňovacích prvků, jimiž jsou listy zřídké tkaniny či hedvábného papíru ajiných netkaných materiálů propustných pro vodu.

Akumulační vrstva

Druhým podstatným prvkem absorbentového jádra je spodní akumulační vrstva pro tekutinu, která obsahuje alespoň 15, s výhodou alespoň 25 % hmotnostních superabsorbentu (podrobněji charakterizovaného dále) a 0 až asi 85, s výhodou méně než asi 75 % hmotnostních nosičového prostředku pro superabsorbent. Hlavní funkcí akumulační vrstvy pro kapalinu je absorpce vyloučená tělesné tekutiny z vrchní zachycovací a rozdělovači vrstvy a zadržování této tekutiny i za tlaků, k nimž dochází pohyby uživatele. Akumulační vrstva je tedy umístěna pod zachycovací a rozdělovači vrstvou a je s ní tokově propojena. V ideálním stavuje akumulační vrstva schopna zbavit vrchní vrstvu většiny zachycené tekutiny.

Jak již bylo uvedeno výše, obsahuje akumulační vrstva superabsorbent, zpravidla, nikoliv však nutně, ve formě oddělených částic absorpčního gelotvomého materiálu a superabsorbentového vláknitého materiálu, jako jsou například vlákna roubovaná akrylátem a vlákna modifikovaná superabsorbentem. Superabsorbent může být v jakékoliv formě, kterou je možno zavést do ohebného rouna nebo listu za vzniku akumulační vrstvy. Superabsorbenty jsou podrobněji popsány dále. Při styku s vodou nebo tělesnými tekutinami superabsorbent tyto tekutiny absorbuje. (Pod pojmem tekutiny se v tomto popisu rozumějí látky kapalného a nikoliv plynného skupenství.) Tekutina vyloučená do zachycovací a rozdělovači vrstvy a transportovaná do akumulační vrstvy může tedy být zachycena a udržena v superabsorbentu, přičemž se získají výrobky se zvýšenou absorpční kapacitou a/nebo zlepšenou retancí tekutiny.

Pod pojmem superabsorbenty se podle vynálezu rozumějí absorbenty, které jsou schopné absorbovat alespoň asi 10 g, s výhodou alespoň asi 15 g a ještě výhodněji alespoň asi 20 g syntetické moči (1 % roztok kuchyňské soli ve vodě) v 1 g superabsorbentu při stanovení popsaném dále.

Používaný superabsorbent je obvykle ve formě diskrétních částic absorbentového gelotvomého materiálu. Tyto částice jsou obvykle rozděleny v rouně z vláknitého materiálu, které slouží jako nosič. Superabsorbentový vláknitý materiál může obsahovat syntetické nebo přírodní vlákno. Jako vhodný nosič je možno uvést: celulózová vlákna ve formě chmýří či chomáče, jak se jich obvykle používá v absorbentových jádrech. Může se používat i modifikovaných celulózových vláken, jako jsou vyztužená celulózová vlákna popsaná shora, ale obvykle se takových vláken v akumulační vrstvě raději nepoužívá, také se může používat syntetických vláken, jako vláken vyrobených z acetátu celulózy, polyvinylfluoridu, polyvinylidenchloridu, aktylových polymerů (jako je Orion), polyvinylacetátu, nerozpustného polyvinylalkoholu, polyethylenu, polypropylenu, polyamidů (jako je nylon), polyesterů, dále bikomponentních vláken, trikomponentních vláken, jejich směsí a pod. Přednostní syntetická vlákna mají titr od asi 3,3 dtex do asi 27,5 dtex, s výhodou od asi 5,5 do asi 17,6 dtex. také se dává přednost tomu, aby byl povrch vláken hydrofilní nebo hydrofilizovaný.

Průměrná hustota v suchém stavu akumulační vrstvy pro kapalinu, která obsahuje jako nosič superabsorbentu nesuperabsorbentová vlákna, je obvykle v rozmezí od asi 30 do asi 500 kg.m^-3 a s výhodou v rozmezí od asi 100 do asi 400 kg.m^-3, ještě výhodněji od asi 150 do asi 300 kg.m^-3 a nejvýhodněji od asi 130 do asi 150kg.m^-3. Plošná hmotnost spodní akumulační vrstvy pro

-16CZ 289768 B6 kapalinu může ležet od asi 0,2 do asi l,2kg.m², s výhodou od asi 0,4 do asi 0,8kg.m² a nejvýhodněji od asi 0,5 do asi 0,7 kg.m^-2.

Tak jako u zachycovací a rozdělovači vrstvy, nemusí být ani hustota a plošná hmotnost akumulační vrstvy rovnoměrná. Akumulační vrstva může obsahovat oblasti relativně vyšší a relativně nižší hustoty a plošné hmotnosti. Tak jako je tomu u zachycovací a rozdělovači vrstvy, i v tomto případě se hodnoty akumulační vrstvy vypočítávají z plošné hmotnosti a tloušťky vrstvy měřené za omezujícího tlaku 1,43 kPa. Hustota a plošná hmotnost zahrnuje i hmotnost superabsorbentu. Akumulační vrstva může kromě toho zahrnovat superabsorbentový materiálový gradient, takový, že více superabsorbentu je přítomno v oblastech s vysokými nároky na absorpci tekutiny (tj. v blízkosti místa vylučování tekutiny) a menší množství superabsorbentu je přítomno v oblastech s nižšími nároky na absorpci tekutiny.

Jako superabsorbentový materiál, kterého se používá v akumulační vrstvě absorbentového jádra, přichází v úvahu nejčastěji v podstatě ve vodě nerozpustný mírně zesíťovaný, zčásti neutralizovaný polymerní absorpční gelotvomý materiál. Jde o látku, která při styku s vodou vytváří hydrogel. Takové polymery je možno vyrábět z polymerovatelných nenasycených monomerů obsahujících kyselinové funkční skupiny. Jako vhodné kyselinové monomery, které se hodí pro použití při přípravě polymemích gelotvomých materiálů používaných podle vynálezu, je možno uvést monomery, jejichž seznam byl uveřejněn v US 4 654 039 (Brandt, Goleman, Inglin, datum vydání 31.3.1987), který byl posléze znovu vydán pod číslem RE 32 349 19. dubna 1988. Přednostními monomery jsou kyselina akrylová, kyselina methakrylová a kyselina 2-alkylamido-2-methylpropensulfonová.

Obzvláštní přednost se při výrobě polymemích gelotvomých látek dává samotné kyselině akrylové.

Polymerní složka, vytvářená z nenasycených monomerů obsahujících kyselinovou funkční skupinu, se může naroubovat na jiné typy polymerů, jako například na škrob nebo celulózu. Z těchto materiálů se dává největší přednost škrobu roubovanému polyakrylátem.

Jako přednostní polymerní absorpční gelotvomé materiály, které je možno vyrobit z konvenčních typů monomerů, je možno uvést hydrolyzovaný škrob roubovaný polyakrylonitrilem, škrob roubovaný polyakrylátem, polyakryláty, kopolymery na bázi anhydridu kyseliny maleinové a jejich kombinace. Přednost se dává zejména polyakrylátům a škrobu roubovanému polyakrylátem.

Ať již je povaha základních polymemích složek, použitých v polymemím absorpčním gelotvorném materiálu vytvářejícím hydrogel - přičemž tento materiál má povahu částic - jakákoliv, a ať již se má tohoto materiálu použít v kterékoli vrstvě absorbentového jádra, vždy jde o látku, která je obvykle mírně zesíťovaná. Zesíťování slouží k tomu, aby byly polymerní gelotvomé látky, vytvářející hydrogel, používané podle vynálezu, v podstatě nerozpustné ve vodě. Stupeň zesíťování tedy zčásti určuje objem gelu a obsah extrahovatelného polymeru z hydrogelu, vzniklého z polymemích gelotvomých činidel. Vhodná síťovadla jsou dobře známa v tomto oboru a jejich příklady jsou podrobně uvedeny u US 4 076 663 (Masude a další, datum vydání 28. únor 1978). Přednostními zesíťovadly jsou diestery nebo poylestery nenasycených monokarboxylových nebo polykarboxylových kyselin a polyoly, bisakrylamidy a dialkylamidy nebo trialkylamidy. Z jiných přednostních zesíťovadel je možno uvést Ν,Ν'-methylenbisakrylamid, trimethylolpropantriakrylát a triallylamin. Síťovadlo může obvykle tvořit asi 0,001 až 5 % molámích výsledného polymeru vytvářejícího hydrogel. Síťovadlo s výhodou tvoří asi 0,01 až 3 % molámí polymemích gelotvomých částic vytvářejících hydrogel.

Mírně zesíťovaných polymemích gelotvomých částic materiálu vytvářejícího hydrogel, které bývají přítomny ve výrobcích podle vynálezu, se obvykle používá v částečně neutralizované formě. V tomto kontextu se za částečně neutralizované látky považují látky, v nichž se jako alespoň 25 % molámích a přednostně alespoň 50 % molámích monomerů použitých pro výrobu

-17CZ 289768 B6 polymerů použije monomerů obsahujících kyselinovou skupinu, jež je neutralizována solitvorným kationtem. Jako vhodné solitvomé kationty je možno uvést alkalické kovy, amonný kation, substituované amoniové kationty a zbytky aminů. Procentický obsah monomerů s neutralizovanou kyselinovou skupinou, vztažený na monomer, celkem, je označován jako stupeň neutralizace.

Rouna obsahující částice gelotvomého materiálu a nesuperabsorbentový vláknitý nosič obvykle obsahují asi 10 až asi 80, častěji asi 20 až asi 75 % polymemího gelotvomého materiálu a asi 20 až asi 90, s výhodou asi 25 až asi 80 % nosičového materiálu. Taková rouna se obvykle vyrábějí pneumaticky tak, že se proud vzduchu obsahujícího částice gelotvomého absorbentu, odměřuje do proudu vzduchu unášejícího vláknitý nosič.

Do rozsahu tohoto vynálezu spadají též akumulační vrstvy, z nichž jsou částice absorpčního gelotvomého materiálu laminovány mezi dvě nebo více roun z vláknitého materiálu, jako je to například uvedeno v US 4 578 068 (Kramer a další, datum vydání 25. března 1986).

Jak již bylo uvedeno, místo částic gelotvomého superabsorbentu je možno také používat superabsorbentových vláken. Superabsorbentová vlákna byla již v dosavadním stavu technicky popsána. Tak například jsou superabsorbentová vlákna zveřejněná v časopisu Textilie Science and Technology, svazek 7, Pronoy K. Chatterjee, ed., Elsevier Science Publishers Β. V. (Nizozemsko), 1985, v kapitolách VII a VIII (str. 217-280). Těmito vlákny mohou být syntetická nebo modifikovaná přírodní vlákna, jako celulózová vlákna. Superabsorbentová vlákna pro použití v kontextu tohoto vynálezu by měla mít absorpční kapacitu alespoň 10 g a s výhodou alespoň 15 g syntetické moči na 1 g sušiny superabsorbentu.

Jako jeden typ superabsorbentových vláken je možno uvést celulózovou vláknitou buničinu modifikovanou polykarboxylátovým polymerem, jako je mírně hydrolýzovaná methylakrylátem roubovaná kraftová buničina ze dřeva měkkých stromů. Taková superabsorbentová vlákna jsou popsána v US 4 986 882 o názvu ,-Absorpční papír obsahující vláknitou buničinu modifikovanou polymerem a způsob jeho výroby mokrým postupem“ (Larry N. Mackey a S. Ebrahim SeyedRezai).

Jako další typy superabsorbentových vláken je možno uvést vlákna ze síťované karboxymethylcelulózy a vlákna z celulózy roubované polymerem. Celulózová vlákna roubovaná polymerem zahrnují jako naroubovaný polymer hydrolyzovaný polyakrylonitril, estery kyseliny polyakiylové a kyselinu polyakrylovou a polymethakrylovou. tato superabsorbentová vlákna jsou, včetně diskuze a odkazů na způsob jejich výroby uvedena v Chattazjeeově sv. 7 časopisu Textilie Science and Technology citovaném shora, zejména v práci A. H. Zahraň a kol., „Radiation Grafting of Acrylic and Methacrylic Acid to Cellulose Fibers to Impart High Water Sorbency J. of App. Polymer Science, sv. 25, 535-542 (1980). Jak již naznačuje název tohoto článku, týká se práce radiačního roubování kyseliny methakrylové a kyseliny akrylové na celulózová vlákna. Jako další literaturu je možno uvést US 4 036 588 (S. L. Williams a další, datum udělení 19. července 1977), kde je popsána roubovaná polymerace vinylového monomeru, obsahujícího hydrofílní skupinu, na materiál obsahující celulózu, například přízi z regenerované celulózy, US 3 828 077 (H. W. Hofitiazer a další, datum vydání 24.9. 1974), kde jsou zveřejněna celulózová vlákna roubovaná polyakrylonitrilem.

Superabsorbentové vlákno je možno zavádět do roun z konvenčních nebo jiných nesuperabsorbentových vláken, jako je tomu u papírenských roun popsaných shora, nebo u pneumatických roun a mohou se také zpracovávat na netkaný listový materiál.

Podle další alternativy může akumulační vrstva obsahovat superabsorbentová vlákna, která jsou zpracována do podoby netkaných listů. Takový listový materiál může v podstatě sestávat pouze ze superabsorbentových vláken a obsah nosiče v něm může být nulový, přestože i takový listový materiál může obsahovat nosič a provedení s nosičem také spadají do rozsahu tohoto vynálezu.

-18CZ 289768 B6

Netkané listy vyrobené ze superabsorbentových vláken, jako z neakrylátových superabsorbentových mikrovláken a superabsorbentová vlákna užitečná pro výrobu takových listů jsou na trhu k dostání od firmy Areo Chemical Co. (Newton Square, Pennsylvania USA) pod obchodním označením FIBERSORP^r a od firmy Japan Exlan Co. Ltd. (Osaka, Japonsko), přičemž tato firma prodává vlákna obsahující polyakrylonitrilové jádro s povrchovou vrstvou kyseliny polyakrylové a polyameniumakiylátu pod obchodním označením LANSEAL^RM.

Když je akumulační vrstva absorbentového jádra tvořena pneumatickým rounem obsahujícím nosič, může se vyrábět pneumatickým kladením v podstatě suché směsi vláken a částic absorpčního gelotvomého materiálu, načež se popřípadě výsledné rouno zhustí. Takový postup je popsán podrobněji a úplněji v US 4 610 678 (Weisman, Goldman). Superabsorbentová vlákna spolu s vláknitým nosičem je možno pneumaticky zpracovávat na rouna konvenčními způsoby výroby. Vlákna superabsorbentu a vlákna nosiče se spolu mohou míchat například mykáním nebo při Randově postupu výroby roun.

V akumulační vrstvě absorbentového jádra může být superabsorbentový materiál rozdělen rovnoměrně. Alternativně mohou být v akumulační vrstvě přítomny oblasti nebo zóny, které mají vyšší koncentraci superabsorbentu než mají jiné oblasti nebo zóny této vrstvy.

Jak již bylo uvedeno shora, zachycovací a rozdělovači vrstva absorbentového jádra má přednostně menší povrchovou plochu (i v neohnuté konfiguraci) než akumulační vrstva. Ve skutečnosti může být plocha povrchu zachycovací a rozdělovači vrstvy podstatně menší než plocha akumulační vrstvy, ale může být také stejná nebo i větší než je plocha povrchu akumulační vrstvy. Obvykle činí povrchová plocha zachycovací a rozdělovači vrstvy 25 až 100, s výhodou 30 až 95, výhodněji méně než 90, nejvýhodněji méně než 85 % povrchové plochy akumulační vrstvy.

Akumulační vrstva absorbentového jádra může mít jakýkoliv požadovaný tvar umožňující pohodlné nošení, jako je například tvar kruhový, čtvercový, lichoběžníkový nebo obdélníkový, například tvar hodinového skla, tvar psí kosti, poloviční psí kosti, oválný nebo nepravidelný tvar. Akumulační vrstva nemusí být od zachycovací a rozdělovači vrstvy fyzicky oddělena a může to být jednoduše zóna, v níž je koncentrován superabsorbentový materiál v kontinuálním rounu z vyztuženého celulózového vláknitého materiálu, výhodou však akumulační vrstva absorbentového jádra tvoří oddělené rouno, kterého je možno použít jako vložky, umístěné pod zachycovací a rozdělovači vrstvou.

Také zachycovací a rozdělovači vrstva může mít jakýkoliv požadovaný tvar, který umožňuje pohodlné nošení a je ve shodě se shora uvedenými rozměrovými omezeními. Tak například může mít tvar kruhový, čtvercový, lichoběžníkový nebo obdélníkový, například tvar hodinového skla, tvar psí kosti, poloviční psí kosti, oválný nebo nepravidelný tvar. Zachycovací a rozdělovači vrstva může mít podobný tvar jako akumulační zóna nebo tvar odlišný.

Na obr. 3 je znázorněno absorbentové jádro 106, kterého se může používat v plenkách pro jedno použití. Jádro 106 obsahuje akumulační vrstvu 100, podobného typu jako je typ, znázorněný na obr. 1 a 2. Zachycovací a rozdělovači vrstva 111 má však modifikovaný tvar hodinového skla, který je obdobný tvaru akumulační vrstvy 102, i když má menší povrchovou plochu.

Absorbentové jádro 106 na obr. 3 má přední část 112, zadní část 114 a střední část 115. Přední část 112 má přední hranu 117 a zadní část 114 má zadní stranu 119. Přední strana 117 je spojena se zadní hranou 119 prostřednictvím postranních hran 122 a 123 akumulační vrstvy odpovídajících střední části 115. Zachycovací a rozdělovači vrstva 111 má přední hranu 116 v přední části 112 a zadní hranu 118 v zadní části 114. Přední hrana 116 a zadní hrana 118 zachycovací a rozdělovači vrstvy jsou spolu spojeny postranními hranami 120 a 121.

-19CZ 289768 B6

V přednostním provedení absorpčních výrobků, to je u plenek pro jedno použití, budou hrany 116, 118, 120 a 121 zachycovací a rozdělovači vrstvy 111 vzdáleny ve směru dovnitř od hran 113, 119, 122 a 12 akumulační vrstvy 108 alespoň 5 mm, s výhodou alespoň 12,5 mm. To se zejména týká střední části 115.

Způsob měření absorpční kapacity superabsorbentového materiálu.

Jak již bylo shora uvedeno, vykazují superabsorbenty podle vynálezu absorpční kapacitu alespoň 10 g, s výhodou alespoň 15 g a především alespoň 20 g syntetické moči (1,2 % roztok kuchyňské soli v destilované vodě) na 1 g suchého superabsorbentu. Při zkoušce se používá následujícího obecného postupu. Superabsorbent se umístí do čajového sáčku, ponoří na zvolenou dobu do přebytku syntetické moči a pak se určenou dobu odstřeďuje. Absorpční kapacita je definována jako poměr konečné hmotnosti superabsorbentu po odstředění zmenšené o počáteční hmotnost superabsorbentu k počáteční hmotnosti superabsorbentu. Postup se provádí za standardních laboratorních podmínek. Postupuje se takto:

Pomocí vysekávací matrice se z materiálu pro výrobu čajových sáčků vysekne kousek o rozměru 6x12 cm. Kousek se přehne napříč délkového rozměru a po stranách se materiál tepelně sváří pomocí zařízení pro tepelné svařování s tyčinkou tvaru T. Získá se čajový sáček o rozměrech 6x6 cm. jako materiálu pro výrobu čajových sáčků se použije tepelně svařovatelného materiálu, jako je materiál 1234, který dodává firma C. H. Dexter, Division of the Dexter Corp., Windsor Locks, Connecticut, USA, nebo materiál s obdobnými vlastnostmi. Má-li sáček zachytit superabsorbentové materiály ve formě jemných částic, je zapotřebí používat materiálu s nižší porozitou. Na navažovací papír se naváží 0,2 g ± 0,005 g superabsorbentu, který se potom převede do čajového sáčku a horní otevřený konec čajového sáčku se svaří. Pro slepý pokus se použije prázdného čajového sáčku, který se rovněž v horní části svaří. Do 1000 ml kádinky se nalije přibližně 400 ml syntetické moče. Do syntetické moče se ponoří prázdný srovnávací sáček. Čajový sáček, obsahující superabsorbentový materiál (zkoušený vzorek) se udržuje ve vodorovné poloze, aby se materiál rovnoměrně rozdělil uvnitř čajového sáčku. Sáček se položí na povrch syntetické moče, nechá se navlhnout v průběhu doby nepřekračující jednu minutu a pak se ponoří a nechá se máčet po dobu 30 minut. Přibližně po dvou minutách od ponoření prvního vzorku se lázně ze syntetické moči ponoří druhá sada čajových sáčků, tj. prázdný sáček a sáček naplněný superabsorbentem, která se připraví přesně stejným způsobem jako první sada, a nechá se také stejným způsobem 60 minut máčet, jako první sada čajových sáčků. Po uplynutí předepsané doby máčení každá ze sad čajových sáčků se sáčky pomocí kleštiček rychle vyjmou z lázně syntetické moči. Potom následuje odstřeďování vzorků. Použije se centrifugy Delux Dynac Π Centrifuge, Fisher Model No, 05-100-26, kterou je možno získat od firmy Fisher Scientifíc (Pittsburgh, Pennsylvania, USA) nebo podobného zařízení. Centrifuga by měla být vybavena přímo ukazujícím tachometrem a elektrickou brzdou, kromě toho je centrifuga vybavena vložkou ve tvaru válcovitého koše, jehož vnější stěna je přibližně 63,5 mm vysoká, vnější průměr je 214,25 mm a vnitřní průměr je 201,55 mm. Po obvodu vnější stěny koše je pravidelně rozmístěno 9 řad kruhovitých otvorů o průměru 2,38 mm. V každé řadě je 106 otvorů. Koš má dno se šesti kruhovitými odvodňovacími otvory o průměru 6,35 mm, které jsou kruhovitými odvodňovacími otvory o průměru 6,35 mm, které jsou rovnoměrně rozmístěny po jeho obvodu tak, že středy otvorů jsou vzdáleny od vnitřního povrchu vnější stěny asi 12,7 mm. Koš je centrifuze zamontován tak, že se spolu s brzdou otáčí ve shodě s celou odstředivkou. Čajové sáčky se superabsorbentem se umístí do koše centrifugy ohnutým koncem ve směru otáčení centrifugy. Prázdné srovnávací čajové sáčky se umístí vždy na stranu vedle příslušného čajového sáčku se vzorkem. Čajový sáček se superabsorbentem z druhé sady se musí umístit naproti čajovému sáčku se superabsorbentem z první sady a podobně i prázdný sáček z první sady se musí umístit proti prázdnému sáčku z druhé sady, aby byla centrifuga vyvážená. Centrifuga se uvede do provozu a rychle se nechá naběhnout na frekvenci otáčení 1500 min^-1. Když se otáčky centrifugy stabilizují na 1500 min^-1, nastaví se časový spínač na 3 minuty. Po 3 minutách se centrifuga vypne a pomocí brzdy zabrzdí, vyjme se čajový sáček se superabsorbentem a prázdný sáček z první sady a odděleně se zváží. Stejný postup se opakuje u sáčků z druhé sady.

-20CZ 289768 B6

Absorpční kapacita (ac) každého ze vzorků se vypočítá jako podíl hmotnosti čajového sáčku se superabsorbentem po odstranění zmenšené o hmotnost prázdného čajového sáčku po odstředění a dále zmenšené o hmotnost suchého superabsorbentu dělené hmotností suchého superabsorbentu. Hodnoty absorpční kapacity, uvedené v tomto popisu se získaly jako střední hodnota ze dvou vzorků.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Vyrobí se plenka pro jedno použití, obsahující za tepla přivařený polypropylenový vrchní list, polyethylenový spodní list, nepropustný pro tekutinu a dvouvrstvé absorbentové jádro, umístěné mezi vrchním a spodním listem. Dvouvrstvé absorbentové jádro obsahuje akumulační vrstvu tvaru hodinového skla, umístěnou pod obdélníkovou zachycovací a rozdělovači vrstvou (obr. 1).

Zachycovací a rozdělovači vrstva obsahuje vyztužená, kroucená, zkadeřená celulózová vlákna a popřípadě vazebný prostředek. Akumulační vrstva obsahuje pneumatické rouno, vyrobené ze směsi běžného celulózového chmýří (Foley fluff) z kraftové buničiny z měkkého dřeva stromů z jižního zeměpisného pásma, (výrobek firmy Procter & Gambie Cellulose Co., Memphis, TN, USA) a polymemí gelotvomý superabsorbent na bázi polyakrylátu sodného takového typu, jaký je popsán v US RE 32649 (nové vydání 19. dubna 1988), jehož absorpční kapacita je 30 g/g. Zachycovací a rozdělovači vrstva obsahuje 92 % vyztužených celulózových vláken, která byla zpracována na rouno papírenským způsobem. Nevyztužená vlákna jsou i v tomto případě tvořena výrobkem Foley Fluff, rafinovaným na rychlost odvodnění asi 200. Vyztužená, kroucená, zkadeřená celulózová vlákna jsou vyrobena z kraftové buničiny z měkkého dřeva stromů jižního zeměpisného pásma (Folay Fluff) a jsou zesíťované glutaraldehydem v množství asi 2,5 % molámího vztaženo na anhydroglukózový základ celulózy obsažené ve vlákně. Vlákna jsou zesíťována suchým síťovacím postupem popsaným v US 4 822 453.

Vyztužená vlákna jsou podobná vláknům jejichž vlastnosti jsou uvedeny v tabulce I.

Tabulka I

Vyztužená, kroucená, zkadeřená celulózová vlákna

Typ vlákna z kraftové buničiny z měkkého dřeva stromů jižního zeměpisného pásma, zesíťovaná glutaraldehydem v množství asi 2,5 % molámího, vztaženo na anhydroglukózový základ celulózy obsažené ve vlákně.

Počet zákrutů za sucha 6,8 uzlin, mm' počet zákrutů za mokra 5,1 uzlin, mm

Retenční hodnota pro isopropylalkohol 24 %

Retenční hodnota pro vodu 37 %

Faktor zkadeření 0,63

Zachycovací a rozdělovači vrstva je tvořena homogenním papírenským rounem popsaným v příkladu II. Zachycovací a rozdělovači vrstva má průměrnou hustotu za sucha přibližně 60 kg.m^-3. Její průměrná hustota po nasycení syntetickou močí, přepočítaná na sušinu je přibližně 70 kg.m^-3 a průměrná plošná hmotnost je přibližně 0,3 kg.m^-2. Akumulační vrstva obsahuje 50 % hmotnostních celulózového chmýří Foley Fluff a 50 % gelotvomých superabsorbentových částic.

-21 CZ 289768 B6

Její průměrná hodnota za sucha je přibližně 240 kg.m ³ a její průměrná plošná hmotnost za sucha je přibližně 5 kg.m^-2.

Zachycovací a rozdělovači vrstva má rozměry asi 76 x 229 mm a je vzhledem k akumulační vrstvě umístěna způsobem znázorněným na obr. 1. Akumulační vrstva má šířku v rozkroku (v nejužším místě) přibližně 89 mm, šířku v přední části u pasu asi 216 mm a šířku v zadní části u pasu přibližně 165 mm.

V alternativním provedení obsahuje akumulační vrstva asi 15% gelotvomých částic superabsorbentu a asi 85 % výrobku Foley Fluff a vykazuje gradient plošné hmotnosti tak, že předních 60 % akumulační vrstvy má plošnou hmotnost asi 1,1 kg.m^-2 a hustotu asi 150 kg.m~³ a zadních 40 % akumulační vrstvy má plošnou hmotnost asi 0,4 kg.m^-2 a hustotu asi 60 kg.m^-3.

V dalším provedení obsahuje akumulační vrstva asi 28 % gelotvomých částic superabsorbentu a asi 72 % celulózového materiálu Foley Fluff a vykazuje gradient plošné hmotnosti a gradient hustoty uvedený v předchozím odstavci.

Příklad II

Tento příklad ilustruje papírenský způsob výroby rouna, které se hodí pro použití v zachycovací a rozdělovači vrstvě podle tohoto vynálezu. Rouno obsahuje 92 % vyztužených vláken popsaných v příkladu I a tabulce I a 8 % vysoce rafinovaných celulózových vláken Foley Fluff (kril) s hodnotou 200.

Suspenze buničiny, skládající se z vyztužených a nevyztužených vláken a konzistenci 0,1 až 0,2 % se čerpá do papírenského stroje FORMAR lineární rychlostí 25 m.s^-1, při průtočné rychlosti asi 95 l.min^-1. Suspenze se rozděluje pomocí nátokové skříně s pevnou střechou na tvarovací síto o šířce 305 mm, 84 M, 5 shed 12, které se pohybuje plynulou rychlostí 1,5 m. min.^-1. Lineární rychlost buničinové suspenze na výstupu z nátokové skříně je 50 až 10 m.s^-1. Rychlost toku a pohyb síta se regulují tak, aby se získal rovnoměrný vlhký list o plošné hmotnosti, vztažené na sušinu, asi 0,3 kg.m'² a průměrné hustotě za sucha asi 60 kg.m^-3. Konzistence listu se zvýší na asi 16 až 22 % pomocí dvou vakuových skříní umístěných pod sítem, z nichž první pracuje za tlaku asi 10 kPa a druhá za tlaku asi 13,3 kPa, přičemž doba setrvání síta pod každou z vakuovou skříní je přibližně 1 sekunda. List se potom z tvarovacího síta sejme manuálně a suší se diskontinuálním sušením konvenční sušárně vytápěné parou po dobu asi 4 hodiny při teplotě asi 110 °C.

Příklad III

Vyrobí se absorbentová jádra stejným způsobem jako v příkladu I, pouze s tím rozdílem, že zachycovací a rozdělovači vrstva se vyrábí pneumaticky a obsahuje 100 % zpevněných vláken.

Příklad IV

Vyrobí se absorbentová jádra stejným způsobem jako v příkladu III, pouze s tím rozdílem, že zachycovací a rozdělovači vrstva se vyrobí pneumaticky a je za tepla pojena termoplastickým zpevňovacím prostředkem. Rouno obsahuje 55 % vyztužených vláken a 45 % materiálu Pulpex^(R) (Hercules I_nC., Wilmington, Delaware, USA), což jsou polyethylenová mikrovlákna o průměrné délce přibližně 3 mm. zachycovací a rozdělovači vrstva se vyrábí tak, že se v příslušném poměru spolu smíchají proudy vzduchu nesoucí vyztužené vlákna a vlákna Pulpex a potom se pomocí konvenčního pneumatického zařízení vyrobí pneumatické rouno. Rouno je tepelně pojeno jeho

-22CZ 289768 B6 zahřátím horkým vzduchem, který se skrz rouno vede. Během zahřívání je rouno v uvolněném (tj. nestlačeném stavu). Po této operaci se rouno nechá zchladnout.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (11)

1. Absorpční jádro vhodné pro absorpční výrobky určené pro zachycování a/nebo rozdělování a akumulaci tělesných tekutin, v y z n a č u j í c í se tím, že je tvořeno

i) zachycovací a/nebo rozdělovači vrstvou, která má průměrnou hustotu v suchém stavu nižší než 300 kg.m’³ a průměrnou hustotu po nasycení 1 % hmotn. vodným roztokem NaCl, vztaženo na suchou hmotnost, nižší než 200 kg.m’³, průměrnou plošnou hmotnost v suchém stavu od 0,01 do 1,0 kg.m’², přičemž zachycovací a/nebo rozdělovači vrstva obsahuje od 50 do 100 % hmotn., přednostně 95 až 100 % hmotn., vztaženo na suchou hmotnost zachycovací a/nebo rozdělovači vrstvy, chemicky vyztužených celulózových vláken a popřípadě až 50 % hmotn., vztaženo na suchou hmotnost zachycovací a/nebo rozdělovači vrstvy, vazebného prostředku pro vlákna a ii) akumulační vrstvou umístěnou pod zachycovací a/nebo rozdělovači vrstvou, která obsahuje alespoň 15 % hmotn., vztaženo na hmotnost akumulační vrstvy, superabsorbentového materiálu a popřípadě až 85 % hmotn. nosičového prostředku pro superabsorbentový materiál, přičemž zachycovací a/nebo rozdělovači vrstva obsahuje nejvýše 6 % hmotn. superabsorbentového materiálu a její vrchní povrchová plocha činí alespoň 15 % vrchní povrchové plochy akumulační vrstvy a je menší než vrchní povrchová plocha akumulační vrstvy.

2. Absorpční jádro podle nároku 1, vyznačující se tím, že zachycovací a/nebo rozdělovači vrstva má vrchní povrchovou plochu, která činí alespoň 25 % a nejvýše 90 % vrchní povrchové plochy akumulační vrstvy, má průměrnou hustotu po nasycení 1 % hmotn. vodným roztokem NaCl, vztaženo na suchou hmotnost, v rozmezí 20 až 150 kg.m”³ a průměrnou plošnou hmotnost v rozmezí 0,1 až 0,8 kg.m”².

3. Absorpční jádro podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že uvedená zachycovací a/nebo rozdělovači vrstva obsahuje 2 až 50 % hmotn. vazebného prostředku, který obsahuje nechemicky vyztužený celulózový materiál.

4. Absorpční jádro podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že vazebný prostředek obsahuje vysoce rafinovaná celulózová vlákna s rychlostí odvodnění nižší než 200 a uvedená zachycovací a/nebo rozdělovači vrstva obsahuje od 5% do 15% hmotn. uvedených vysoce rafinovaných vláken.

5. Absorpční jádro podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že vazebný prostředek obsahuje celulózu o vysokém specifickém povrchu a zachycovací a/nebo rozdělovači vrstva obsahuje 2 až 15 % hmotn. celulózy o vysokém specifickém povrchu.

6. Absorpční jádro podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že zachycovací a/nebo rozdělovači vrstva je tvořena pneumatickým rounem.

7. Absorpční jádro podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že zachycovací a/nebo rozdělovači vrstva je tvořena tepelně pojeným rounem obsahujícím 10 až 50 % hmotn. termoplastického materiálu.

-23CZ 289768 B6

8. Absorpční jádro podle nároků laž 5, vyznačující se tím, že uvedená zachycovací a/nebo rozdělovači vrstva je tvořena papírenským rounem,

9. Absorpční jádro podle nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že nosičovy prostředek pro superabsorbentový materiál v uvedené akumulační vrstvě zahrnuje rouno z celulózových vláken a uvedená akumulační vrstva obsahuje 15 až 75 % hmotn. superabsorbentového materiálu, který má absorpční kapacitu alespoň 15 g/g a uvedená akumulační vrstva je v zásadě prosta chemicky vyztužených celulózových vláken.

10. Absorpční jádro podle nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že superabsorbentový materiál akumulační vrstvy obsahuje oddělené částice absorbentového gelotvomého materiálu, kteiý má absorpční kapacitu alespoň 20 g/g.

11. Absorpční jádro podle nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že akumulační vrstva obsahuje superabsorbentová vlákna.