CZ299369B6

CZ299369B6 - Perforované rouno a zpusob jeho výroby

Info

Publication number: CZ299369B6
Application number: CZ20011294A
Authority: CZ
Inventors: Groitzsch@Dieter; Schaut@Gerhard; Klein@Bernhard
Original assignee: Carl Freudenberg
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1999-08-23
Publication date: 2008-07-02
Also published as: AR019243A1; HU225060B1; HUP0104008A2; JP2002527636A; NO20011880D0; KR20010080121A; KR100391040B1; TW505717B; CN1105203C; PL201698B1; JP3699897B2; NO20011880L; ATE294271T1; MXPA01003682A; BR9914536B1; TR200101807T2; HUP0104008A3; AU748374B2; BG64934B1; EP1121481B1

Abstract

Perforované rouno s otvory má plošnou hmotnost 8 až 17 g/m.sup.2.n.. Rouno je zhotoveno ze vzájemnepropletených nekonecných mikrovláken s jemností vrozmezí 0,05 až 0,40 dtex, která jsou tvorena z nejméne dvou termoplastických polymeru s rozdílnou hydrofobicitou, majících prurez vlákna tvaru kruhové výsece nebo duté kruhové výsece, z nichž jsou uvolnena štepená vlákna. Otvory jsou ciste tvarovány a prosty štepených vláken. Pri výrobe perforovaného rouna se uloží štepitelná nekonecná vlákna prurezu kruhové výsece nebo duté kruhové výsece, jejichž prurez vykazuje alespon dva ruzné termoplastické polymery rozdílné hydrofobicity, strídave usporádaná do kruhu, za vzniku rouna, nacež se štepitelná vlákna štepí a vzájemne propletou na propletenávlákna z mikrovláken pomocí vysokotlakých vodníchpaprsku a pak se vytvorené rouno perforuje vysokotlakými vodními paprsky.

Description

Oblast techniky

Hygienické výrobky absorbující tělesné kapaliny jako dětské pleny, pleny pro dospělé nebo dámské vložky bývají v podstatě konstruovány z absorbujícího jádra, těsnicí rubové strany z fólie nebo vrstvené hmoty rouno/fólie a na straně těla z propustné ploché lícové strany z tenkého a měkkého rouna odolného proti oděru nebo z vakuově perforované fólie s trojrozměrnými otvory ve tvaru nálevky. Vakuově perforovaná fólie tvoří obal absorbujícího jádra, přičemž větší otvor perforace je obrácen směrem ven, to znamená k tělu. Materiál fólie je z hydrofobního termoplastu jako je polyethylen, polypropylen, nebo kopolymer ethylenu s polyvinylacetátem (EVA). Tím se dociluje, že povrch fólie není smáčen tělesnými kapalinami, tělesné kapaliny se vedou výhradně ve směru k absorbujícímu jádru, a jejich zpětnému vytlačení například při zatížení, pohybu nebo tlaku brání perforace zužující se směrem dovnitř. Jakje známo, absorbující jádro obyčejně vedle převažující buničiny obsahuje také částice superabsorbentu (SAP). Polymemí superabsorbenty se vyznačují tím, že mohou tělesné kapaliny absorbovat ve značných množstvích a přitom vytvářet za značného nárůstu objemu gelovou strukturu s více nebo méně sníženou stabilitou gelu. Přítomnost SAP přináší tu výhodu, že se ušetří hmotnost a proto se může zmenšit i tloušťka absorpčního jádra, a že se kapalina nemůže opět uvolňovat například při tlaku a tím se do značné míry může bránit prosakům. Nevýhodou absorbentu SAP však je, že jeho použití vede ke známému zablokování gelu a to tím více, čím větší je jeho podíl. Pod pojmem zablokování gelu se rozumí efekt, že se kapalina už nedá dále transportovat, anebo jen při značném zpomalení. Vhodnou konstrukcí absorbujících hygienických výrobků se však podařilo vyřešit i tento problém, a to tak, že se mezi absorbující jádro a krycí vrstvu vkládají objemná rouna (netkané textilie) nebo jiné velice otevřené a při styku s kapalinou neblokující struktury. Tato mezivrstva přijímá kapalinu ihned, to znamená že ji spontánně odstraňuje s povrchu pleny a stejnoměrněji distribuuje. Tímto opatřením se značně zlepšuje kontrola tekutin (fluid management). Kontrolou tekutin rozumíme spolupráci mnoha dříve již částečně zmíněných faktorů s cílem vytvořit co nejlepší komfort při nošení hygienických výrobků na těle.

Jako ploché textilní vrstvy pro pokrytí absorbujícího materiálu na straně těla se jak známo používají i neperforovaná zvlákněná rouna a rouna ze staplových vláken na bázi polyolefínů.

Kontrola tekutin se v případě moči u dětských plen a plen pro dospělé stejně jako v případě menstruačních tekutin dámské hygieny považuje za velmi pokročilou až vyzrálou. Plena budoucnosti by však měla být schopna nejen optimálně kontrolovat moč, ale i řídké střevní produkty. Neperforovaná krycí rouna se však pro tento účel jeví jako nevhodná. Tato tělesná kapalina představuje vícefázový systém s pevnými částicemi v různých formách a konzistencích s tenden40 cí k oddělování fází, zejména na aktivních površích nebo površích s filtračním a odlučovacím účinkem. Pro tyto kapaliny se v dalším používá termín střevní kapaliny. Ukázalo se, že neperforovaná rouna nejsou vhodná k tomu, aby střevní kapaliny dokonale propouštěla k absorbujícímu jádru. Navíc je zde tendence, že se pevné a vysokoviskózní podíly střevní kapaliny v důsledku odlučování ukládají na povrchu pleny a vzniklá vrstva následně působí jako uzávěra pro násle45 dující tělesnou kapalinu s řídkou konzistencí. Oddělení hrubších složek a s tím spojené zablokování dalšího transportu tekutin jsou významnými nedostatky současných plen. Proto existují četné návrhy řešení jak zlepšit kontrolu střevních kapalin, které všechny spočívají na předpokladu, že se musí použít perforovaných krycích netkaných textilií (roun). Přitom je třeba vytvořit perforace v čistých konturách. Příčné výztuže jednotlivými vlákny, svazky vláken nebo nějaké můstky z vláken se nepříznivě projevují. Pomocí perforovaných krycích roun by se měly jak konstrukce plenek, tak charakteristiky rouna s otevřenou strukturou uloženého mezi krycím rounem a absorbujícím jádrem přizpůsobit vlastnostem střevní kapaliny.

Dosavadní stav techniky

Stejně jako četné způsoby perforace jsou známy i četné typy netkaných textilií a kompozitních roun. V dokumentu EP-A-0 215 684 se popisuje perforování roun za pomoci techniky vodního paprsku. Pro uložení vláken při zpracování vodním paprskem se nepoužívá známých sít, která jsou nahrazena odvodňovacími válci s vyvýšeninami (tmy). Jejich úkolem je vytvořit čisté perforace. V patentu US 5 628 097 se popisuje jiný způsob perforace a jeho produkty, ve kterém se rouno podélně ultrazvukem nebo termicky rozpáře a v příčném směru roztáhne průchodem ío jedním z dvojice válců tvořené dvěma do sebe zapadajícími rastrovanými kalandry. Tím se oddělí trhliny v místě svarů a otevřou se jako perforace. Popsány jsou netkané textilie ze staplových vláken a nekonečných vláken, meltblown-rouna a kompozitní výrobky ze staplových vláken a nekonečných vláken s meltblown, které se označují například jako SM (kompozit spunbond/meltblown) nebo SMS (kompozit spunbond/meltblown/spunbond).

Od perforovaného rouna se v oblasti hygieny vyžaduje nejen kontrola střevních kapalin nýbrž také co nejvyšší bělost a dobrá kryvost a velmi vysoká měkkost alespoň na straně přivrácené k tělu. Je známo, že obě vlastnosti závisejí na ohebnosti a měkkostí použitých vláken. Taje tím vyšší, čím nižší je titr vláken, takže se nabízí možnost používat vlákna jemná, nejjemnější nebo dokonce ultranejjemnější. Ultrajemná vlákna se též označují jako mikrovlákna. Mohou se použít ve tkaninách i v rounech. I meltblown-rouna jsou z mikrovláken v rozmezí asi 1 až 10 pm.

Je známa dětská plena firmy Unicharm, krytá perforovanou netkanou textilií vyrobenou podle výše stručně popsaného způsobu speciální perforace vodním paprskem a sestává z kompozitního spunbondu PP/PE a vrstvy meltblown PP. Touto kompozitní konstrukcí se vskutku docílilo lepší kontroly střevních kapalin, dobré měkkostí na straně meltblown přivrácené k tělu a vysoké kryvosti. Tato kompozitní konstrukce a způsob její výroby však vykazují výrazné nedostatky. Vrstva meltblown nepřispívá (nebo jen nepatrně) k celkové pevnosti, respektive celkové kompaktnosti tohoto systému. Hmotnosti jsou značně nad dnes obvyklými hodnotami. Snížení hmotnosti pod asi 30 g/m² se pro vysoké nároky na pevnost při strojní výrobě plen nezdá možným. Značná spotřeba materiálu zvyšuje náklady. Meltblown vrstva není sama o sobě odolná proti oděru a musí se před perforací vodním paprskem ještě tepelně zakotvit v nosném rounu ze spunbondu, má-li se zabránit delaminaci. To zase vyžaduje dvousložková vlákna se středovou nebo excentrickou plášťovou složkou z polymeru tuhnoucího za nižší teploty než vrstva meltblown. Přesto nedosahuje tento perforovaný systém SM na měkké meltblown straně ani zdaleka takové pevnosti proti oděru jako kombinace spunbond-PP nebo rouna ze staplových vláken spojovaná s PP rastrovaným válcem, která se dnes používají v plenách i dámských vložkách. Při jiných aplikacích jako jsou utěsněné manžety plenkových kalhotek nebo rouna OP, u kterých se vyžaduje pevnost proti oděru respektive neuvolňování textilního prachu, je možno použít jen SMS. Při podobném krytí vrstvy meltblown na straně těla by se přednosti vrstvy meltblown už neprojevily.

Z dokumentu US 4 840 829 jsou známa rouna s plošnou hmotností 10 až 150 g/m², vyráběná ze staplových vláken délky 20 až 100 mm a s jemností od 0,555 do 16,65 dtex. Tato rouna mají kruhové nebo eliptické perforace, jež se získávají zpracováním vodními paprsky na podkladu s trny.

Dále jsou z dokumentu WO 98/23 804 známa zpevněná rouna a způsob jejich výroby, sestávající z vícesložkových vláken, jež se při ztužení na netkanou textilii rozvlákňují na jednotlivá složková vlákna při jejich současném rozvíření.

-2CZ 299369 B6

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je nabídnout perforované rouno, které při kontrole střevních kapalin předčí dosavadní rouna, vyhovuje požadavkům na vysokou opacitu a vyšší bělost a jemnost povrchu na straně těla, činí zbytečným dvou- nebo vícevrstvý systém a vystačí s hmotností materiálu, který je výrazně pod hmotností perforovaných roun dnes pro plenky a dámské vložky používaných. Dalším úkolem vynálezu je zlepšit kontrolu střevních kapalin bez zhoršení kontroly moči. Kromě toho je úkolem vynálezu dosáhnout průchodu tekutin perforovanou netkanou textilií bez použití povrchově aktivních prostředků, případně snížit jejich množství na zlomek množství dnes v neperforováných obalených rounech běžných.

Tyto úkoly se podle vynálezu řeší perforovaným rounem z vzájemně propletených nekonečných vláken s otvory uspořádanými na povrchu, s plošnou hmotností 7 až 25 g/m² z nekonečných vzájemně propletených nekonečných vláken z mikrovláken s jemností v rozmezí 0,05 až 0,40 dtex, vyrobených z nejméně dvou termoplastických polymerů s rozdílnou hydrofobicitou a vykazujících průřez vláknem ve tvaru kruhové výseče nebo duté kruhové výseče, z nichž lze uvolňovat štěpená vlákna, přičemž jsou perforace čistě tvarovány a prosty štěpených vláken.

Rouna podle vynálezu vykazují vzdor extrémně nízké hmotnosti velmi vysoké pevnostní charakteristiky a vlivem nízké hmoty vláken také velmi čistou strukturu otvorů. Proto je možno zajistit rychlý průchod tělesných kapalin, zvláště střevních kapalin, bez přísady povrchově aktivních látek s nízkým povrchovým napětím (detergentů) a připravit suchý povrch krycího rouna pro pleny a dámské vložky.

Různá vlákna však vykazují titr ve výše uvedeném rozmezí. Perforace, které mají každá plochu 0,01 až 0,60 cm², je výhodné rozmístit pravidelně.

Perforované rouno podle vynálezu vykazuje výhodně hodnotu bariérového efektu propustnosti (strike-through) po jedné minutě pod 3 sekundy. Nejvyšší tažná síla v podélném směru má výhodně hodnotu alespoň 30 N/5 cm. Hodnota zpětného zvlhčování (rewet) je výhodně pod 0,5 g.

Pro přípravu rouna se mohou použít například dvě rozdílná vlákna z termoplastických polymerů v hmotnostním poměru v rozmezí 20 : 80 až 80 : 20. V dalším se vysvětluje výroba rouna ze dvou vláken FI a F2.

Vynález se týká také způsobu výroby podobných perforovaných roun zpracováním na rouna štěpitelných nekonečných vláken průřezu kruhové výseče nebo duté kruhové výseče, v jejichž průřezu se nalézají nejméně dva rozdílné termoplastické polymery s rozdílnou hydrofobicitou v uspořádání střídajících se výsečí, následného štěpení a proplétání vláken na propletená nekonečná vlákna za pomoci vysokotlakých vodních paprsků a následného perforování vytvořeného rouna vysokotlakými vodními paprsky.

Přitom se perforace děje výhodně na odvodňovacích a děrovacích bubnech vybavených na povrchu tmy.

V dalším se nejdříve uvedou polymery používané pro výrobu netkaných textilií podle vynálezu a potom příslušné výrobní způsoby.

Z obou polymerů ve tvaru vláken FI a F2 je nejméně jeden hydrofobní a výhodně patří mezi polyolefmy jako je polyethylen, polypropylen nebo jejich kopolymery, přičemž jeden z obou je v nadbytku. Druhý polymer může být stejně hydrofobní jako také hydrofilní, je však výhodné když není hydrofilní nýbrž méně hydrofobní než polypropylen. Silněji hydrofobní polymemí vlákno se zde bude označovat jako FI a slaběji hydrofobní jako F2. FI může být výhodně z polypropylenu

-3CZ 299369 B6 (PP) nebo polyethylenu (PE) nebo z obou. F2 může být například vlákno ze skupiny polyesterů jako polyethylenzereftalát, polybutylentereftalát, polypropylentereftalát nebo jejich kopolymer s polyethylenem. Fl ani F2 nepodléhají jinak ve výběru polymeru žádným omezením kromě podmínky, aby je bylo možno známým způsobem spřádat na dvousložková vlákna.

Vlákna Fl a F2 mohou též být oba nebo jedno z nich z termoplastických elastomerů. Příklady elastických polyolefinů pro rouna ze spřádaných vláken se mohou nalézt v dokumentu EP-AO 625 221 a pro LLDPE katalyzovaný metalocenem v EP-A-0 713 546, v němž se též popisují zástupci slaběji hydrofobních elastomerů jako polyuretany, kopolymery ethylen-butylen, kopoly10 mery poly(ethylenbutylen)-styren (Kraton), adipátový polyester a elastomemí polyéterester (Hytrel). O těchto elastomerech je známo, že se rouna ze spřádaných vláken mohou spřádat v kombinacích s meltblown nebo SMS. Použití takových elastomerů ve vláknech Fl a/nebo F2 zvyšuje měkkost a ohebnost perforovaných roun z mikrovláken. Kromě toho se ukázalo, že jedině perforovaná rouna z vzájemně propletených nekonečných vláken z mikrovláken vykazují vynikající vlastnosti z hlediska kontroly tekutin. Perforovaná rouna ze stejně vzájemně propletených staplů z mikrovláken tyto zlepšené vlastnosti nevykazují. Již s ohledem na zpracování na strojích na pleny (vysoké nároky na pevnost v tahu ve směru stroje) by se musela jejích hmotnost oproti rounům z nekonečných vláken průměrně ztrojnásobit, což by vedlo k významnému zhoršení kvality perforací, ohebnosti, měkkosti, odolnosti proti oděru a kontroly tekutin.

Rovněž je možné dodání přísad k taveninám polymemích vláken v podobě matečných polymerních směsí za účelem dodání antistatických vlastností, barvení přediva, matování, měkčení, dodání lepivosti a flexibilizace vláken, zvýšení a snížení nesmáčivosti vůči kapalinám (voda, alkoholy, uhlovodíky, oleje), tukům a multidisperzním systémům jako jsou střevní kapaliny a ostatní kapalné tělesné výměšky jako je moč a menstruační kapaliny.

Přísady měnící mezipovrchové napětí na površích mikrovláken se mohou dodatečně aplikovat i po vytvoření respektive uvolnění vláken z mikrovláken v již perforovaném rounu. Takové látky jsou například smáčedla rozpuštěná ve vodě nebo v dispergované formě, jimiž jsou dnes již upra30 véna mnohé spunbondy s krycí funkcí v plenách za účelem lepší kontroly moče.

Rouna podle tohoto vynálezu však bez takových smáčecích prostředků výhodně vystačí, případně s jen malým zlomkem dosud obvykle aplikovaných množství. Provedení perforací, to znamená velikost otvorů, jejich tvar, uspořádání jednotlivých perforací navzájem (například v řadě nebo s mezerami) a vůči otevřené ploše, stejně jako extrémně vysoká ohebnost v prostoru mezi perforacemi z propletených nekonečných vláken z mikrovláken a jejich velmi nízká hmotnost, umožňují toto snížení použitého množství smáčedla až po jeho stoprocentní úsporu.

Přehled obrázků na výkresech

Obrázek 1 až 6 doplňuje výklad k vynálezu.

Na obrázcích 1 až 6 se ukazuje tvar jednotlivých otvorů K a jejich uspořádání v plošném zobra45 zení. Na obrázku 1 je idealizované ukázán otvor ve formě rovnostranného šestiúhelníku, ve kterém je délka strany a stejná jako b. Odstup oje nejkratší vzdálenost mez středem c otvoru K a jeho okrajem a. Okraje a a b mají konstantní odstup g od každého sousedního K. Kolem jednotlivých otvorů K lze nyní vytvořit větší rovnostranný šestiúhelník se stranami e a f. V obrázku 1 je e = f. Tím vznikne voštinové uspořádání otvorů K. Okraje a a b otvoru K jsou teď rovnoběžné se sousedními okraji a a b sousedních otvorů K. Vzdálenost h = 0,59. Vrcholy dotýkajících se stran a s a respektive a s b jsou v rounu zaobleny. Tato zaoblení i a j vrcholů jsou v obrázku 1 prezentována pro případ i = j. Těmito zaobleními se zkracují původní vzdálenosti d a e v hexagonu na q a r. V případě obrázku 1 opět platí q = r.

-4CZ 299369 B6

V krajním případě se mohou zaoblení j a j natolik rozšířit, že otvor K dostane kruhový tvar, jak ukazuje obrázek 2.

Otvory K obrázku 3 se od otvorů na obrázku 1 liší jen v tom, že b je výrazně delší než a a zaoblení i je výraznější než j.

Zaoblení i a j se mohou v extrémním případě natolik roztáhnout, že ze šestiúhelníku K vznikne eliptický útvar, jak ukazuje obrázek 4.

ío Hexagonální tvary otvorů K nebo takové, které z nich vznikají zaoblením ajejich sestavy, jak je ukazují obrázky 1 až 4, se pro kontrolu tekutin ukázaly jako zvláště výhodné. Zvlášt v případě otvorů K tvaru rovnostranných šestiúhelníků a jejich odvozenin se zaoblenými vrcholy najde tělesná kapalina vždy nejkratší cestu s povrchu pleny do jejího vnitřku.

Vynález se však neomezuje na takovéto pravidelné formy a uspořádání. Pro K jsou myslitelné i další víceúhelníky a jejich zaoblené odvozeniny stejně jako nepravidelné rozmístění takových nebo jiných otvorů. Méně vhodné jsou však takové otvory a jejich uspořádání, které té části vylučované tělesné tekutiny, jež je od okraje otvoru nejvíce vzdálena, překážejí v rychlém odtoku otvorem K. Taková uspořádání se ukazují například na obrázcích 5 a 6.

Vzdálenost nej vzdálenějšího bodu w k zaoblenému vrcholu čtyřúhelníku je výrazně větší než vzdálenost h. Poměr u/h, to jest maximální vzdálenosti k otvoru K k minimální vzdálenosti by měl v ideálním případě být 1/1 a v nejhorším případě nepřekračovat 2/1.

Plocha jednotlivé perforace se pohybuje v rozmezí 0,01 až 0,60 cm², výhodně mezi 0,04 až 0,40 cm². Jednotlivé otvory perforací mohou mít všechny stejný tvar a jednotně i stejnou plochu perforace. Též však mohou mít plochu i tvar rozdílné nebo mít rozdílný jen tvar nebo plochu s tou podmínkou, že se dodrží poměr u/h menší než 2/1 nebo stejný.

Otevřená plocha perforace je v rozmezí 8 až 40 výhodně mezi 12 až 35 %.

Mikrojemná propletená nekonečná vlákna S tvoří rámec L perforací. Jak již bylo výše zmíněno, perforované rouno může obsahovat povrchově aktivní přísady, které mu propůjčují vypratelnou, pozdržené vypratelnou nebo trvalou hydrofílní povahu. Nanášejí se účelně po perforaci vodním paprskem v mokrém procesu. Nanášené množství je 0 až 0,60 % hmotnosti rouna, výhodně mezi 0 a 0,20 %. Dávkování se řídí podle plochy jednotlivých perforací a celkové otevřené plochy. Čím jsou obě hodnoty větší, tím více lze obsah těchto povrchově aktivních prostředků snížit. Z důvodů ochrany prostředí se usiluje o obsah detergentu 0 %.

Jako zvláště výhodné se ukázalo, když se povrchově aktivní prostředek nerozprostře rovnoměrně na veškerém rámci perforace, nýbrž se omezí na bezprostřední sousedství okraje perforace. Z tohoto místa potom vykazuje na tekutiny nucený sací účinek směrem k perforaci. Potom v multidisperzním systému tekutin nedochází k odvodnění a oddělování fází. Tím se zabrání ucpání perforací a usazování na jejich rámci. Vrstva absorbující a distribuující tekutiny umístěná mezi absorbujícím jádrem a krycím rounem, jež je jimi rovněž svlažována, potom podporuje okamžité odstranění tělesných kapalin z povrchu plen.

Výroba perforovaného rouna (topsheet)

Způsob spočívá v tom, že se štěpitelné vlákno průřezu kruhové výseče zpracuje na rouno (spunbond) z nekonečných vláken. Průřezy neštěpených vláken vystupujících z trysky sestávají ze dvou rozdílných polymemích komponent FI a F2, které se střídavě řadí za sebou jako výseče kruhu (normálně 4 až 16 takových výsečí). V zájmu navazujícího štěpení by se měly výhodně použít takové (většinou dvě) polymemí a chemicky silně rozdílné složky, které na společných styčných plochách vykazují pokud možno malou vzájemnou přilnavost. Lze však použít chemic-5CZ 299369 B6 ky podobné polymemí složky jako například polyethylentereftalát a kopolyester nebo polypropylen a polyethylen, pokud se dodrží pravidlo, že se sníží vzájemná přilnavost na styčných plochách obou například přídavkem separátoru alespoň do jedné složky polymemího vlákna. Když je takové štěpené vlákno uvnitř opatřeno dutým a na průřezu kulatým prostorem, hovoříme místo o vláknu průřezu kruhové výseče o vláknu s průřezem výseče dutého kruhu.

Jemnost nekonečných vláken ve spunbondu je před štěpením zpravidla 1,0 až 4,0 dtex, výhodně 1,6 až 3,3 dtex. V dalším se nekonečná vlákna spunbondu v prvním stupni dodatečného zpracování vzájemně propletou za současného štěpení na zmíněné výseče koláče známými způsoby zpracování vodním paprskem pod tlakem (viz například EP-A-0 215 684). V případě výsečových vláken s jemností 1,6 dtex o celkem 16 segmentech, sestavených z 8 segmentů pro každý z obou polymerů, tedy po štěpení vzniknou mikrovlákna s jemností 0,10 dtex. Protože se u rouna podle vynálezu jedná o velice lehké rouno, je výhodné jako podklad, na který se rouno uloží, nepoužít síťovinu nebo perforovaný podklad, nýbrž podklad neperforovaný. Takto lze odrazem vodních paprsků na tomto podkladu využít jeho pružnosti a tím minimalizovat energetické ztráty.

Po provedené perforaci následuje sušení, nebo napřed a účelněji lze před sušením nanést za mokra tenzid za účelem povrchové hydrofilizace. To se děje známými způsoby impregnace ponorem, natírání a tisku. Ve zvláštním provedení se tenzid (povrchově aktivní prostředek) natiskne podle šablony tak, aby se potiskly jen hraniční oblasti vláknitého rámce perforací. To vyžaduje zhotovení speciálních tiskařských šablon, které musí odpovídat vzoru perforací a také speciální kontrolní opatření pro docílení ostrých kontur nátisku tenzidu při této operaci.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Spunbond s plošnou hmotností 13 g/m² tvořený ze 100 % vláknem tvaru kruhové výseče s jemností 1,6 dtex se uloží na síto. Vlákno na průřezu tvoří střídavě 8 propylenových segmentů a 8 polyethylentereftalátových segmentů. Velikost jednotlivých polypropylenových segmentů je zvolena tak, aby hmotnostní podíl polypropylenu činil 30 % a hmotnostní podíl polyethylentere30 ftalátu 70 %.

Neštěpené rouno z nekonečného vlákna se uloží na odvodňovací síto s okatostí 100 mesh a zhutní se pod tlakem vodních paprsků 180 mbar, přičemž se nekonečná vlákna štěpí na 8 mikrovláknitých prvků z polypropylenu a 8 mikrovláknitých prvků z polyethylentereftalátu.

Po štěpení nyní vznikne stejné množství segmentů z polypropylenových jako z polyethyletereftalátových mikrovláken. Segmenty polypropylenových vláken vykazují jemnost 0,06 dtex a segmenty polyethylentereftalátových mikrovláken mají jemnost 0,14 dtex. Přepočet dtex na průměr vlákna (idealizovaného na kruhový průměr) dá pro polypropylen (hustota 0,91 g/cm³) hodno40 tu průměru 2,36 gm a pro polyethylentereftalát (hustota 1,37 g/cm³) hodnotu 4,42 gm.

Po rozštěpení vláken vodními paprsky se zploštělé rouno podrobí perforaci rovněž pomocí vysokotlakých vodních paprsků pod tlakem 70 kg/cm². Přitom se použije odvodňovacích a perforačních bubnů podle dokumentu EP-A-0 215 684 s trny na povrchu bubnů místo jinak obvyk45 lých odvodňovacích sít.

Po vysušení vznikne velice měkké přilnavé rouno s čistě tvarovanými perforacemi. Jednotlivé perforace mají všechny (idealizované) kruhový obvod a stejnou velikost. Perforace jsou uspořádány do pravoúhlé mřížky s rozestupem jednotlivých perforací a, která se v dalším překryje další perforovanou mřížkou tak, aby se perforace překrývaly. Poloměr perforace r je průměrně 1,4 mm ajejich rozestupy a = 6,0 mm. Otevřená plocha OF tvoří 34 % z celkové plochy.

-6CZ 299369 B6

Měřily se funkční parametry perforovaného rouna a to nejvyšší tažná síla v podélném směru dle EDANA 20.289, liquid strike through time (bariérový efekt propustnosti) dle EDANA 150,3 - 96 a kapacitní charakteristika coverstock wet back (zvaný též rewet) dle EDANA 151,1 - 96.

Parametr strike through se po čekací době 1 minuta ještě dvakrát měřil bez výměny vrstvy filtračního papíru. Naměřené hodnoty jsou nyní střední hodnoty z celkem 3 měření.

Výsledky:

ío Nejvyšší tažná síla v podélném směru: 32,3 N/5 cm

1.strike through (sec)	2.strike through (sec)	3.strike through (sec)
bezprostředně	po 1 minutě	po další 1 minutě
1,82	2,42	2,44

Rewet: 0,09 g

Příklad 2

Perforované rouno z příkladu 1 se nechalo nasáknout ve fulardu ponorným způsobem vodnou emulzí neionogenního detergentů na bázi polysiloxanu. Po vysušení se zjistilo nanesené množství činidla 0,042 % hmotnostních. S tímto vzorkem se získaly následující experimentální výsledky:

Nejvyšší tažná síla v podélném směru: 30,2 N/5 cm

1.strike through (sec)	2.strike through (sec)	3.strike through (sec)
bezprostředně	po 1 minutě	po další 1 minutě
1,58	2,10	2,11

Rewet: 0,31 g

Srovnávací příklad 1

Na spunbondu z polypropylenu s nekonečnými vlákny titru 2,2 dtex s plošnou hmotností 10 g/m²spojovaném na rastrovaném válci se vytvořila zvlákněná vrstva meltblown s plošnou hmotností

20 g/m². Střední průměr mikrovláken ve vrstvě meltblown byl 3,82 gm. Svařená plocha rouna (spunbondu) takto spojovaného byla 5,2 %.

Dvouvrstvý laminát se způsobem popsaným v příkladu 1 ztužil tlakovým vodním paprskem a následně perforoval na běžném pásovém sítu o 20 mesh. Výpočtem se zjistila otevřená plocha

18,4 %. Toto dvouvrstvé rouno bylo rovněž velice měkké, vykázalo však výrazné nedostatky co do nejvyšší tažné síly a strike through ve srovnání s naměřenými experimentálními hodnotami v příkladu 1 a 2. Strike through a rewet se měřily na straně polypropylenové vrstvy meltblown.

Nejvyšší tažná síla v podélném směru: 25,4 N/5 cm.

1.strike through (sec)	2.strike through (sec)	3.strike through (sec)
bezprostředně	po 1 minutě	po další 1 minutě
3, 81	4, 92	4,96

-7CZ 299369 B6

Rewet: 0,10 g

Hodnoty strike through jsou pro krycí rouno výrazně příliš vysoké.

Srovnávací příklad 2

Na vzorek ze srovnávacího příkladu 1 se naneslo 0,40 % neionogenního zvlhčovadla na bázi ío polysiloxanu. Jak ukazují výsledky měření, lze takto sice výrazně snížit strike through, ale hodnota rewet se neúměrně zvýší. Takto vysoké hodnoty rewet (zpětného zvlhčování) nelze u plen akceptovat.

Výsledky:

Nejvyšší tažná síla v podélném směru: 24,6 N/5 cm

1.strike through (sec)	2.strike through (sec)	3.strike through (sec)
bezprostředně	po 1 minutě	po další 1 minutě
1,23	2,35	2,40

Rewet: 2,35 g

Vrstva meltblown propůjčuje svrchní krycí vrstvě z rouna vysokou měkkost. V přítomnosti smáčedla však tato vrstva meltblown funguje jako houba. Tato konstrukce se proto jako krycí rouno na vrstvě sací jeví jako nevhodná.

Srovnávací příklad 3

Dvouvrstvý systém popsaný ve srovnávacím příkladu 1 se podrobil zpracování vodním paprskem jako v příkladu 1.

Průměrný poloměr r perforací byl po perforaci vodním paprskem r = 1,28 mm. Rozestup perforací se nezměnil a byl a = 6, 0 mm.

Zjistila se otevřená plocha OF = 28,6 %.

Výsledky:

Nejvyšší tažná síla v podélném směru: 24,2 N/5 cm

1.strike thrtugh (sec)	2.strike through (sec)	3.strike through (sec)
bezprostředně	po 1 minutě	po další 1 minutě
2,93	3,78	3,84

Rewet: 0,10 g

Hodnoty strike through jsou opět příliš vysoké.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Perforované rouno s otvory (K) mající plošnou hmotnost 8 až 17 g/m², vyznačující se t í m , že je zhotoveno ze vzájemně propletených nekonečných vláken (S) z mikrovláken s jemností v rozmezí 0,05 až 0,40 dtex, která jsou tvořena z nejméně dvou termoplastických polymerů s rozdílnou hydrofobicitou, majících průřez vlákna tvaru kruhové výseče nebo duté kruhové

10 výseče, z nichž jsou uvolněna štěpená vlákna, přičemž jsou otvory (K) čistě tvarovány a prosty štěpených vláken.
2. Perforované rouno podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že otvory (K)jsou pravidelně uspořádány a plocha jednotlivého otvoru je 0,01 až 0,60 cm².
3. Perforované rouno podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že v rounu je poměr maximální vzdálenosti (u) bodů na povrchu rouna k nejbližšímu otvoru ajejich minimální vzdálenosti (h) 1 : 1 až 2 : 1.

20
4. Perforované rouno podle nároků 1 až3, vyznačující se tím, že otevřená plocha otvorů představuje 8 až 40 % povrchu perforovaného rouna.
5. Perforované rouno podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že je zhotoveno z polyolefinových a polyesterových vláken ve hmotnostním poměru v rozmezí od 20 : 80 do

25 80 : 20.
6. Perforované rouno podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že rouno je impregnováno nejméně jedním povrchově aktivním prostředkem v množství, které je v poměru 0 až 0,60 % k hmotnosti rouna.
7. Perforované rouno podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že hodnota bariérového efektu propustnosti je po jedné minutě pod 3 sekundami, hodnota zpětného zvlhčování je méně než 0,59 a nejvyšší tažná síla v podélném směruje nejméně 30 N/5 cm.

35
8. Způsob výroby perforovaného rouna podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se t í m , že se uloží štěpitelná nekonečná vlákna průřezu kruhové výseče nebo duté kruhové výseče, jejichž průřez vykazuje alespoň dva různé termoplastické polymery rozdílné hydrofobicity, střídavě uspořádaná do kruhu, za vzniku rouna, načež se štěpitelná vlákna štěpí a vzájemně propletou na propletená vlákna z mikrovláken pomocí vysokotlakých vodních paprsků a pak se vytvo40 řené rouno perforuje vysokotlakými vodními paprsky.
9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že perforování probíhá na odvodňovacích a děrovacích bubnech, které na svém povrchu vykazují tmy.

45 10. Použití perforovaného rouna podle jednoho z nároků 1 až 7 jako svrchní krycí vrstvy v hygienických výrobcích jako jsou pleny a dámské vložky.