CZ30294A3

CZ30294A3 - Hydrophilization process of absorption foamy materials

Info

Publication number: CZ30294A3
Application number: CS94302A
Authority: CZ
Inventors: Thomas Allen Desmarais; Keith Joseph Stone
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 1991-08-12
Filing date: 1992-08-07
Publication date: 1994-07-13
Also published as: FI940652L; SK15494A3; TR26941A; NZ243907A; BR9206361A; FI940652A0; EP0598062A1; JPH06509834A; KR100226395B1; HU9400401D0; NO940454D0; CA2114524A1; CN1071437A; CN1051097C; PT100772B; MX9204673A; US5292777A; HU215570B; TW246682B; FI940652A7

Description

Tento vynález se týká způsobu přeměňování běžně hydrofobních polymerních pěn na hydrofilní pěny. Pěny, které jsou takto hydrofilizovány, jsou vhodné k používání pro absorpční zařízení a pomůcky, jako ručníky, zařízení pro případy inkontinence u dospělých, hygienické pleny, obvazy a podobně, jež jsou zvláště přizpůsobeny k absorbování rozmanitých tělních tekutin.

Dosavadní stav techniky

V komerční praxi je velmi dobře známo široké a rozmanité spektrum pěnových materiálů, běžně nazývaných houby. Pro tyto pěny je typická struktura otevřených dutinek (nebo též buněk) a zahrnuje různé celulosové nebo polymerní materiály. Velmi dlouho používanými materiály pro přípravu syntetických pěn jsou například rozmanité polyurethany a podobné materiály. Jak je velmi dobře známo v dané oblasti techniky, pěnové materiály jsou účinnějšími absorbenty vodných kapalin, je-li jejich povrch v podstatě hydrofilní. Avšak mnoho syntetických pěn se připravuje polymeraci organických monomerů, které poskytují polymerní pěny, jež jsou v podstatě hydrofobní povahy. Proto byla věnována velká pozornost nalezení způsobu, jímž by se mohly stát syntetické pěny hydrofilními.

Například je známo, že mnoho typů pěn bylo připraveno za použití určitých vybraných monomerů, které propůjčují alespoň některý ze stupňů hydrofilního charakteru výsledné polymerní pěně. Do základní struktury sítě pěny se takovéto polymery včleňují v průběhu polymerace. Tyto hydrofilní substituenty, přítomné v uvedených monomerech, však bohužel mohou nežádoucím způsobem modifikovat ve výsledné pěně její základní vlastnosti. Takže zatím co výsledná pěna může mít žádaný hydrofilní charakter, může zase ztratit jiné svoje žádané charakteristické strukturní vlastnosti nebo účinnost některé kvalitní vlastnosti. Mimo to mohou být takové specializované hydrofilní monomery drahé v porovnání se standardními monomery používanými pro přípravu pěn, a tedy se při jejich použití může zvýšit celková cena pěny.

Při jiných způsobech se některé pěny zpracovávají pomocí skupin aniontových substituentů, jako jsou karboxylatové nebo sulfonatové části na jejich polymerních strukturách. Takové aniontové substituenty mohou působit na hydrofilizaci povrchu pěny, ale bohužel se při jejich použití může stát výsledná pěna spíše tuhá a může jí chybět pamět hmoty. Takové pěny nejsou otimálně uspokojivé při přímém dotyku s lidskou pokožkou, jako například u plen a hygienických pomůcek.

V některých případech se mohou stát syntetické hydrofobní pěny hydrofilními včleněním malých množství povrchově aktivních látek do matrice pěny. Zatímco se takto mohou stát pěny hydrofilními a dobře použitelnými pro některé účely, nejsou vždy pěny, obsahující povrchově aktivní látku, vhodné pro použití při delším kontaktu s pokožkou, nebot povrchově aktivní látka může působit dráždivě na pokožku. Kromě toho mohou některé povrchově aktivní látky, například ty, které jsou rozpustné ve vodě, desorbovat z pěny a rozpouštět se do kapaliny, absorbované pěnou. To může významně změnit povrchové napětí kapaliny a velmi podstatně ovlivnit pevnost, s níž je držena pěnou.

Výroba hydrofilních pěn pro použití jako absorbenty tekutiny pro hygienické a zdravotnické pomůcky, zvláště pro ručníky a pleny pro jednorázové použití a hygienické ubrousky, vyžaduje, aby tyto pěny měly nejen vynikající vlastnosti pokud se týká manipulace s tekutinami, ale aby byly také příjemné a bezpečné, jsou-li v těsné blízkosti lidské pokožky při delší době nošení. Navíc je důležité provedení a návrhy pěn, které se používají u plen a vložek při menstruačním krvácení, aby fluidní vlastnosti tělních tekutin jako je moč a krev při menst ruaci neměly v podstatě vliv na hydrofilizační činidlo, jak se může stát u některých povrchově aktivních látek, například u těch, ketré jsou rozpustné ve vodě, používané pro hydrofilizaci absorpčních pěn. Proto mají výrobci těchto pěn skutečně podstatný zájem na bezpečnosti, účinnosti a ekonomických hlediscích vzhledem k hydrofilizovaným absorpčním pěnám. Tento vynález poskytuje bezpečný a účinný způsob hydrofilizace pěn, který splňuje výše uvedené požadavky.

Lindquist: U.S. patent 3,563,243, vydaný 16. února 1971 se týká použití oxyalkylenem substituovaných polyurethanových pěn pro pleny, ručníky. Viz též Kao: japonský patent 02-239863; Laid Open 21.září 1990.

Jones a kol.: U.S. patent 4,612,334, vydaný 16. září 1986 a Haq a kol.: U.S. patent 4,606,958; vydaný 19. srpna 1986, oba patenty se týkají určitých pěn, které mají karboxylové a jiné aniontové substituční skupiny.

Kelly a kol.: U.S. patent 4,985,467, vydaný 15. ledna 1991 popisuje hydrofilní polyurethanovou pěnu obsahující superabsorpční materiál. Tento patentový spis také cituje následující odkazy, týkající se absorpčních pěn a/nebo jiných absorpčních materiálů: patenty U.S - 4,104,435; 4,717,738; 4,725,629; 4,076,663; 4,454,268; 4,337,181; 4,133,784; 3,669,103; 4,464,428; 4,394,930; 3,900,030; 4,239,043; 4,731,391 a japonské - 55-168104 (1982); 57-92032 (1982); také patenty U.S. - 3,021,290; 3,171,820; 3,175,025; 4,359,558; a 4,521,544.

Barby a kol.: U.S. patent 4,797,310, vydaný 10. ledna 1989; Edwards a kol.: U.S.patent 4,788,225, vydaný 29. listopadu 1988 a Barby a kol.: U.S. patent 4,522,953, vydaný 11. června 1985, se všechny týkají porézních polymerních materiálů (pěn), některé obsahují povrchově aktivní látky a jsou pravděpodobně hydrofilní.

Podstata vynálezu

Vynález poskytuje způsob pro přeměnu v podstatě hydrofobních polymerních pěn na pěny, vhodné pro absorbování hydrofilních tekutin. Tento způsob v sobě zahrnuje včlenění hydrofilizačního činidla určitého typu v podstatě nerozpustného ve vodě, slabého, nedráždivého povrchově aktivního činidla, do polymerní pěny, která je v podstatě hydrofobní za nepřítomnosti přidaného nebo zbytkového hydrofilizačního činidla. Použitá povrchově aktivní látka obsahuje sorbitan monolaurat. Je včleněna do pěnového materiálu způsobem, který umožňuje, aby hydrofilizační množství sorbitan monolauratové látky bylo v uvedeném pěnovém materiálu rovnoměrně distribuováno.

Vynález je také zaměřen na hydrofilizované materiály, které jsou vhodné k absorbování hydrofilních tekutin. Takové pěny mají výše uvedené hydrofilizační činidlo,založené na sorbitan monolauratu, včleněné do pěny, přičemž je v podstatě rovnoměrně distribuováno jeho hydrofilizační množství, a to alespoň 0,05 % hmotnostních na hmotnost dané pěny. Takovéto pěny kromě toho obsahuje ne více než 50 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost bezvodé pěny.

Vynález ilustrují dva obrázky; na obr. 1 je mikrofotografický snímek mezer v typické hydrofilizovatelné absorpční pěně podle tohoto vynálezu.

Na obr. 2 je struktura pleny, event. vložky, rozložená na jednotlivé části, přičemž má jádro sestavené z dvojité absorpční vrstvy; jako jednu ze svých částí používá hydrofilizovaný pěnový materiál.

Hydrofilizační způsob podle tohoto vynálezu umožňuje zpracováním polymerních pěnových materiálů, aby byly vhodné pro absorbování kapalin do své pěnové struktury. Polymerní pěny lze obecně charakterizovat jako struktury, získané tak, že se nejprve disperguje plyn, relativně neobsahující monomer nebo kapalina/ relativně neobsahující monomer/ v podobě bublin v kapalině obsahující polymerizovatelný monomer/ poté následuje polymerace polymerizovatelných monomerů v kapalině obsahující monomer, která obklopuje bubliny. Výsledná polymerovaná disperze může být ve formě porézní ztužené struktury, která je agregovaná do buněk, které jsou ohraničeny nebo jejichž stěny obsahují polymerovaný materiál. Samotné buňky obsahují plyn, relativně bez monomeru nebo kapalinu, relativně bez monomeru, jež má před polymeraci formu bublin v kapalné disperzi.

Jak bude dále podrobněji popsáno, výhodné polymerní pěnové materiály užitečné v tomto vynálezu, jsou takové, které se připravují polymerováním zvláštního typu emulze vody v oleji. Taková emulze se tvoří olejové fáze obsahující relativně malé množství polymerizovatelného monomeru a z vodné fáze obsahující relativně větší množství monomeru. Diskontinuální vnitřní vodní fáze relativně bez monomeru takto tvoří dispergované bubliny, obklopené kontinuální olejovou fází, která obsahuje polymerizovatelný monomer. Následující polymeraci monomerů v kontinuální olejové fázi se tvoří buněčná - pórovitá - pěnová struktura. Vodnou kapalinu, zbylou v uvedené pěnové struktuře, utvořené po polymeraci, lze odstranit lisováním, stlačováním a/nebo sušením této pěny.

Velmi výhodné polymerní pěnové materiály pro použití v tomto vynálezu jsou připraveny polymeraci emulzí typu vody v oleji, obsahujících určité polymerizovatelné monomery, jako je styren, alkyl(meth)akrylaty a/nebo divinylbenzen, a to v olejové fázi takových emulzí. Nejvýhodnější polymerní pěnové materiály tohoto typu jsou takové, ketré jsou popsány v souběžně projednávaných patentových spisech autorů: DesMarais, Stone, Thompson, Young, LaVon a Dyer, které jsou v amerických patentových spisech řady U.S. Seriál No. 743,839,^x (P G Čase 4451) nazvané Absorpční pěnové materiály pro vodné tělní tekutiny a absorpční zboží obsahující takové materiály, jež jsou zde zařazeny v odkazech. Takové velmi výhodné pěnové materiály budou mít obecně objem pórů 12 až 100 ml/g a kapilární sací specifickou plochu povrchu od 0,5 do 5,0 m /g. Tyto pěny lze připravit z emulzí typu voda v oleji, kde je hmotnostní poměr vody k oleji od 12 : 1 do 100 : 1, výhodněji od 20 : 1 do 70 : 1.

Jiným obvyklým typem polymerních pěnových materiálů užitečným v tomto vynálezu jsou polyurethany. Polyurethanové pěny se připravují reagováním polyisokynatu jako je diisokyanat, s látkou, obsahující hydroxylové skupiny, jako je polyether polyol za přítomnosti vody a katalyzátoru. Když vzniká polymer, voda reaguje s isokyanatovými skupinami a tím dochází k zesítování. Vzniká též oxid uhličitý a tím dochází ke tvorbě pěny. Jako nadouvadla mohou být také použity látky jako trifluormethan nebo jiné těkavé látky.

Polymerní pěny, včetně zde uvedných výhodných pěn, se zde připravují z polymerizovatelných emulzí typu vody v oleji, mohou mít charakter relativně uzavřených dutinek (nebo též buněk, dále budeme používat označení dutinky), jež budeme dále označovat jako pěnové lehčené hmoty, nebo mohou mít charakter relativně otevřených dutinek (nebo též buněk, dále budeme používat označení dutinky), jež budeme dále označovat jako lehčené houbové hmoty; tento jejich charakter závisí na tom, zda a/nebo jejich prostor, vymezený stěnami nebo ohraničením, tj. okna dutinek je naplněn polymerním materiálem nebo nikoli. Polymerní lehčené materiály, užitečné podle způsobu tohoto vynálezu, jsou s relativně otevřenými dutinkami, přičemž jednotlivé dutinky od sebe navzájem nejsou většinou zcela izolované polymerním materiálem stěn. V takové struktuře v podstatě otevřených dutinek jsou dosti velké otvory nebo okna aby umožnily převod tekutiny z jedné dutinky této struktury do jiné dutinky v téže struktuře.

Ve strukturách, které mají v podstatě otevřené dutinky, zde použitého typu, budou mít obecně pěny sítovitý charakter s mnohonásobným vzájemným propojením dutinek, čímž tvoří rozvětvená trojrozměrná rouna. Prameny těchto polymerních materiálů, utvořené rozvětvenými rouny ve struktuře s otevřenými dutinkami, lze označit jako vzpěry. Tyto pěny s otevřenými dutinkami (dále již jen je budeme nazývat houbové hmoty, jak již uvedeno v předchozím odstavci) mající typickou strukturu vzpěr, jsou ukázány na příkladu mikrofotografického snímku na obr. 1. Pro účely tohoto vynálezu jsou za houbové hmoty považovány takové pěnové lehčené hmoty, u nichž alespoň 80 % dutinek ve struktuře je ve spojení pomocí tekutiny s alespoň jednou sousední dutinkou.

Polymerní materiály, které tvoří takové pěny, používají jako výchozí látky při způsobu podle tohoto vynálezu obecně nebotnatelné látky ve vodných kapalinách a také obecně neobsahují polární funkční skupiny na svých polymerních strukturách. Když se tvoří struktury takových pěn, jejich strukturní povrch obsahuje takové polymerní materiály, které za nepřítomnosti jakýchkoli zbytkových nebo přídavných povrchově aktivních látek nebo jiných hydrofilizujících činidel, budou mít v podstatě hydrofobní vlastnosti.

Míra, v jaké jsou uvedené polymerní pěnové materiály buá hydrofobní nebo hydrofilni,může být kvantifikována zavedením veličiny adhezní napětí, projevující se u takových pěn při kontaktu s absorpční testující kapalinou. Adhezní napětí je definováno rovnicí:

AT = cos8 kde AT je adhezní napětí v dynech/cm;

je povrchové napětí testující kapaliny, absorbované daným pěnovým materiálem v dynech/cm;

Θ je kontaktní úhel ve stupních mezi povrchem pěnového materiálu a vektorem, který je tečný vůči testující kapalině v bodu, kde dochází ke styku testující kapaliny a povrchem pěnového polymeru.

Pro jakýkoli daný pěnový materiál může být jeho adhezní napětí určeno experimentálně pomocí způsobu, při němž se měří přírůstek hmotnosti hydrofilní testující tekutiny, např. syntetické moče na vzorku pěny o známých rozměrech a specifické ploše povrchu kapilárním sáním. Tento způsob je popsán podrobněji v dále uvedené části, nazvané Způsoby testování.

Pro účely tohoto vynálezu se pokládají za v podstatě hydro fobní takové pěnové materiály, které v podstatě za nepřítomnosti jakéhokoliv přidaného nebo zbytkového povrchově aktivního či nidla nebo jiného hydrofilizačního činidla, projevují menší adhezní napětí než 15 dynů/cm tak, jak se určí podle přebytku kapilárním sáním syntetické moče mající povrchové napětí 65-5 dynů/cm. Naopak, za relativně hydrofilní se pokládají takové po lymerní pěnové materiály, jestliže projevují adhezní napětí 15 dynů/cm nebo vyšší, s výhodou 20 dynů/cm nebo vyšší, jak se určí podle přebytku kapilárním sáním syntetické moče, stejné jak je uvedeno výše.

Podle zde uvedeného způsobu hydrof ilizace pěny se v podstatě hydrofobní polymerní pěny zpracovává tak, že se do tohoto pěnového materiálu včlení hydrofilizační činidlo, které obsahuje určitý typ v podstatě ve vodě nerozpustné, slabé, relativně nedráždivé povrchově aktivní látky, která působí zvýšení smáčivosti polymerních povrchů, s nimiž přichází do styku a na něž může být nanesena. Vybraná povrchově aktivní látka tohoto typu, která zde byla objevena, jako zvláště užitečná pro schopnost udílet žádané hydrofilní vlastnosti polymerním absorpčním pěnám s otevřenými dutinkami, je sorbitan monolaurat. Sorbitan monolaurat je parciální ester, vzniklý reagováním sorbitolu nebo je ho anhydridů se zdrojem kyseliny laurové. Sorbitan monolaurat je známý emulgátor, který je v podstatě nerozpustný ve vodě. Je komerčně označený pod obchodním názvem SPAří® 20 a je dostupný ve formě jantarově žluté kapaliny.

Na sorbitan monolauratu založená povrchově aktivní látka, užitečná jako hydrofilizační činidlo, může být včleněna do daného pěnového materiálu vhodným způsobem tak, aby vznikl pěnový materiál, obsahující na polymerním povrchu danou povrchově aktivní látku. Nejvýhodnější je vnesení sorbitan monolauratové po vrchově aktivní látky jako složky při způsobu, použitém pro pří právu pěnového polymerního materiálu. Pro výhodné zde uvedené pěny, které se připravují polymeraci emulzí typu vody v oleji, lze v podstatě ve vodě nerozpustný sorbitan monolaurat přidat jako emulgátor do olejové fáze obashující monomer, která je součástí takové emulze. Při použití takovéhoto způsobu hraje sorbitan monolauratová povrchově aktivní látka dvojí úlohu a to jednak stabilizuje polymerovanou emulzi a jednak působí jako zbytkové hydrofilizační činidlo, které kontaktuje a s výhodou pokrývá polymerní povrchy pěnové struktury po jejím vzniku. Sorbitan monolauratová povrchově aktivní látka může být přidána do olejové fáze obsahující polymerizovatelný monomer v množství od 0,5 do 20 % hmotnostních, s výhodou od 1 do 16 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost polymerizovatelných monomerů v olejové fázi.

Alternativně může být sorbitan monolauratová povrchově aktivní látka,použitá podle tohoto vynálezu, zaváděna nebo znovuzaváděna do pěnového materiálu, který neobsahuje žádnou povrchově aktivní látku již při výrobě nebo z ní byla tato látka odstraněna. Takové zavádění nebo znovuzavádění sorbitan monolauratu se může provádět zpracováním takových pěn roztokem nebo suspenzí vhodné povrchově aktivní látky. Tato ve vodě nerozpustná sorbitan monolauratová povrchově aktivní látka, zde použitá, může být rozpuštěna nebo dispergována ve vhodném rozpouštědle nebo na vhodném nosiči, jako je isopropanol, a výsledný roztok nebo suspenze může být přivedena do styku se zpracovávaným pěnovým materiálem. Tímto způsobem může být sorbitan monolauratové hydrofilizační činidlo včleněno do mezer v dané pěnové struktuře. Takové zpracování pěnových materiálů, které jsou při vzniku v podstatě hydrofobní, může být obtížné, neboř sorbitan monolauratové roztoky nebo suspenze nemusí být snadno absorbovány do hydrofobních pěn. Proto bývá zapotřebí při aplikování roztoků nebo suspenzí založených na sorbitan monolauratu do pěnové struktury požít tlaku nebo způsobu opakovaného pro mývání a/nebo stlačování, aby se tak umožnila přijatelně rovnoměrná distribuce hydrofilizačního činidla do pěnové struktury.

Uvedená sorbitan monolauratová povrchově aktivní látka použitá podle tohoto vynálezu, se obvykle včleňuje do daného pěnového materiálu v takovém množství, které spolu s jiným pomocným hydrofilizačním činidle, které může být použito, udílí vhod né hydrofilní vlastnosti takto zpracovávané pěně. Často se takové množství včleněné sorbitan monolauratové povrchově aktivní látky pohybuje v rozmezí od 0,5 do 20 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost daného polymerovaného pěnového materiálu, výhodněji od 1 do 16 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost daného polymerovaného pěnového materiálu.

Kromě včlenění sorbitan monolauratových povrchově aktivních látek do uvedené pěnové struktury, jak je výše uvedeno, lze včleňovat do této pěnové struktury přídavné typy látek, které působí jako pomocná hydrofilizující činidla na zpracovávané pěny. Mezi nejobecněji používaná pomocná hydrofilizující činidla tohoto typu patří toxikologicky přijatelné, hydratované nebo hydratovatelné vápenaté a hořečnaté soli jako je hydratovaný chlorid vápenatý. Způsob hydrofilizování polymerních pěnových materiálů tím, že se do nich včlení kombinace ve vodě nerozpustných povrchově aktivních látek (včetně sorbitan monolauratu) a solí hydrofilizačních činidel jako je hydratovaný chlorid vápenatý, je předmětem souběžně projednávaného amerického patentového spisu autora Thomase A. DesMaraise, jehož spis má pořadové číslo 743,951? (P G Čase 4454) a je zde uveden jako odkaz.

Je patrné, že pro účinnost sorbitan monolauratu a jiných pomocných hydrofilizačních činidel při udílení hydrofilních vlastností jimi zpracovávané pěně musí být jak sorbitan monolaurat tak pomocná hydrofilizační činidla v podstatě rovnoměrně distribuovány do vnitřní struktury dané pěny. Pokud je sorbitan monolaurat a pomocná hydrofilizační činidla v pěně pouze v oddělených diskontinuálních oblastech, může se stát, že například sorbitan monolauratem nebo hydrofilizačním činidlem zpracované kapaliny tvoří kuličky nebo kapičky v pěnové struktuře a dochází tak ke vzniku polymerních vzpěr a potom nelze uskutečnit tímto způsobem plnou účinnost pokud se týká hydrofilizace dané zpracovávané pěny.

Předtím, než se použití jako absorbenty, musí být pěnové materiály, jejichž polymerní povrchy se staly hydrofilními tím, že do nich byl včleněn sorbitan monolaurat a popřípadě jiná pomocná hydrofilizační činidla jako je hydratovaný chlorid vápenatý, vysušeny. Sušení bude obecně třeba proto, aby byly z takových zpracovávaných pěn odstraněny kapaliny, např. voda a/nebo alkoholická rozpouštědla, použitá při přípravě pěny nebo použitá k usnadnění včlenění hydrofilizačních činidel do pěnové struktury. Kapalina se může odstranit jednoduše lisováním pěnového materiálu, aby se z něj kapalina vyždímala. Kapalinu lze též odstranit pomocí vzduchu, tepla nebo mikrovln χυ nými zpracovatelskými způsoby, které slouží k odstraňování kapalin z pěnové struktury, ale nikoli k odstraněni přílišného množství hydrofilizačních činidel, včleněných do pěnové struktury. Kapaliny, použité jako rozpouštědla, budou často z těchto pěnových struktur odstraňovány zde použitými způsoby pro odstraňování zbytkového rozpouštědel, např. volné vody tak, aby pěna neobsahovala více než 50 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost (suché) pěny, výhodněji ne více než 10 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost (suché) pěny.

Zpracováním polymerních pěnových materiálů podle zde uvedeného způsobu dle vynálezu se stávají takové pěnové materiály vhodné pro absorbování hydrofilních kapalin. Proto jsou hydrofilizované pěnové materiály podle tohoto vynálezu zvláště výhodné jako absorbent vodných tělních tekutin v absorpčních výrobcích, jako jsou pleny, inkontinentní podložky, pomůcky používané při menstruaci a podobně. Hydrofilní vlastnosti takto zpracovaných absorpčních pěnových materiálů dovolují je používat ke snadnému přijímání tělních tekutin,jako je moč a krev při menstruaci, do jejich pěnových struktur. Hydrofilizované pěnové materiály také projevují žádoucí schopnost převodu tekutin, což je vlastnost, projevující se vůči vodným kapalinám, jako jsou tělní tekutiny tak, že absorbovaná tekutina může být přemisťována z jedné části absorpční pěny do jiné.

Jednoduchá orientační zkouška, používaná pro určení relativní hydrofilicity vzorku zpracované pěny, zahrnuje měření doby klesnutí. Při takovém testu se pustí vzorek pěny do kádinky s testující vodnou tekutinou, např. se syntetickou močí a měří se doba, potřebná k tomu, aby vzorek klesnul do tekutiny. U vrorků s větší hydrofilitou se získají kratší doby. Typický test na měření doby klesnutí je podrobněji dále popsán v části Způsoby testování.

Způsoby testování

Při popisu tohoto vynálezu jsou popsány určité vlastnosti absorpčních pěnových materiálů. Zde bude uvedeno v následujícím textu, měření vlastností a testovací způsoby.

I) Testující kapaliny a příprava vzorků

A) Testující kapalina - syntetická moč Při některých měřeních, které jsou zde popsána v testech, se používá testující kapalina jako je syntetická moč nebo ethanol. Syntetická moč, používaná v níže popsaných testech, se připravuje z komerčně dostupného přípravku, vyráběného firmou Jayco Pharmaceuticals (Mechanicsburg, PA 17055). Tato Jayco syntetická moč, vyrobená z preparátu, se skládá z KCl, 0,2 %; Na₂SO₄, 0,2 %; NH^PC^, 0,085 %; (NH₄)₂HPO₄, 0,015 %; CaCl₂.2H₂O, 0,025 %; a MgCl₂.6H₂O, 0,05 % (všechna % jsou hmotnostní). Vzorky syntetické moče se připravují podle návodu na nálepcé, za použití destilované vody. Při ředění se postupuje tak, že se směs soli Jayco pomalu přidává k vodě. Vzor ky se filtrují pro odstranění jakýchkoli částic. Pokud se nějaká syntetická moč nepoužije, po týdnu se likviduje. Pro zvýšení viditelnosti se přidává na jeden litr syntetické moče pět kapek modrého potravinářského barviva. Použitá Jayco syntetická moč má povrchové napětí 65-5 dynů/cm.

B) Příprava vzorků pěny

K následujícím testům na měření adhezního napětí a doby klesnutí patří příprava a testování vzorků pěny o zvláštní specifikované velikosti. Tyto vzorky požadované velikosti se řežou z velkých bloků pěny za použití ostré oboustranné nožové pily. Použitím tohoto nebo ekvivalentního způsobu řezání slouží k eliminování případných defektů na hranách vzorků, kterými mohou být měření zkreslena.

Ke specifikaci velikosti vzorku patří specifikace rozměrů a tlouštky vzorku pěny. Měření rozměrů nebo tlouštky vzorku pro účely podle tohoto vynálezu se provádí, když je vzorek vystaven v uzavřeném prostoru tlaku 350 Pa.

II) Určení adhezního napětí

Adhezní napětí projevují vzorky hydrofilizované pěny při nasávání testujících tekutin kapilárním nasáváním; jeho hodnota se získá násobením povrchového napětí ,/*, hodnotou kosinu kontaktního úhlu, Θ, který projevuje kapalina při styku s vnitřními povrchy vzorku pěny. Adhezní napětí lze určit experimentálně měřením rovnovážného hmotnostního přebytku, získaného kapilárním nasáváním u dvou testovaných vzorků téže pěny za použití dvou rozdílných kapalin, ketré byly použity pro testování. Nejprve se určí, a to v prvním kroku tohoto způ12 sobu, specifická plocha povrchu vzorku pěny pomocí ethanolu jako testující kapaliny. Takto určená specifická plocha povrchu se pak použije jako jeden z faktorů při experimentálním stanovení adhezního napětí, a to měřením přebytku kapilárního nasávání za použití druhé testující kapaliny, syntetické moče.

A) Měření specifické plochy povrchu Specifická plocha povrchu kapilárním nasáváním u pěnových absorbentů, použitých ve zde uvedeném vynálezu, se může určit z rovnovážného hmotnostního přírůstku testující kapaliny o známém nízkém povrchovém napětí. V tomto případě se použije absolutní ethanol (bod vzplanutí je 10 °C?).

K provedení testu se nejprve vyváží proužek vzorku pěny o vhodných rozměrech (například délka 25 cm, šířka 2 cm a tlouštka 0,8 cm) a uvede se do rovnovážného stavu při teplotě 22 - 2 °C, umístí se do vertikální polohy a jedním koncem se ponoří na 1 až 2 mm do zásobníku s ethanolem, k tomu se použije laboratorní stojan s klemou a kádinka. Proužek pěny se smočí do své určité rovnovážné výšky, jež je menší než celková délka vzorku. Proužek nasátý ethanolem se zváží a v zásobníku se určí celková hmotnost ethanolu, aby se tak zjistila celková zádrž ethanolu. Během stanovení se pečlivě dbá, aby nedošlo k odpařování ethanolu.

Specifická plocha povrchu vzorku pěny se počítá podle této rovnice:

M GL e n

Ť ní e kde S = specifická plocha povrchu kapilárním nasáváním v cm /g; c

M = hmotnost kapalného přebytku ethanolu v g; G = gravitační ^e 2 konstanta, jež je 980 cm/s ; L_n = celková délka vzorku v cm;

M_n = hmotnost suchého vzorku pěny v g; = povrchové napětí ethanolu, jež je 22,3 dynů/cm.

B) Měření adhezního napětí

Způsob stanové kapilárním nasáváním jak je výše popsán pro určení specifické plochy povrchu vzorku pěny se pak opakuje u jiných vzorků téže pěny stejným způsobem, kromě toho, že se jako testující kapalina použije místo ethanolu Jayco syntetická moč a testy se provádějí při teplotě 37 °C. Kontaktní úhel se pro syntetickou moč může vypočítat podle následující rovnice ze známé specifické plochy povrchu a přebytku syntetické moče:

^/ϋθο kde Θ = kontaktní úhel Jayco syntetické moče ve stupních; My = hmotnost kapalného přebytku Jayco syntetické moče v g; G = gravitační konstanta, jež je 980 cm/s ; M^ = hmotnost suchého vzorku pěny v g; = povrchové napětí Jayco syntetické moče, jež je - 65 dynů/cm; S = specifická plocha povrchu pěnového ^c , vzorku v cm /g tak, jak je určena způsobem pomoci přebytku ethanolu; L_n = délka vzorku pěny v cm.

Za přítomnosti povrchově aktivní látky (například zbytkového emulgátoru na povrchu vzorku pěny a/nebo v testující kapalině) pak se charakterizace postupující přední části testující kapaliny definuje pomocí aplikace adhezního napětí (AT) podle rovnice: ^Mt^CLN

AT = M„S N c kde M_T = hmotnost testující kapaliny přijaté vzorkem pěny, a G, L_n, M^ a S_c mají výše uvedený význam. |viz Hodgson a Berg:

J. Coli. Int. Sci., 121 (1), 1988, str. 22 - 31.|

Při určování adhezního napětí pro jakoukoli testující kapalinu se nečiní předpoklad, týkající se numerické hodnoty povrchového napětí při jakémkoli bodě v čase tak, že možné změny koncentrace povrchově aktivní látky na povrchu vzorku a/nebo v kapalině postupující při zvlhčování, jsou nepodstatné. Experimentální hodnota adhezního napětí ( cos0) je zvláště užitečné, když se posuzují jako procento maximálního adhezního napětí, což je povrchové napětí testující tekuitny (např. maximální adhezní napětí použité Jayco syntetické moče by bylo 165 - 51 . |cos 0°| =65-5 dynů/cm).

III) Určení doby klesnutí

Z větších kusů pěny se nařežou válcovité vzorky mající prů měr 2,86 cm a vhodnou tloušťku (např. 0,8 cm). Tyto válcovité vzorky se pouští z výšky 5 až 7,6 cm do kádinky o objemu 250 ml obsahující 100 ml Jayco syntetické moče tak, aby do styku s tes tující kapalinou v kádince došlo plochým válcovitým povrchem. V okamžiku, kdy se dno vzorku dotkne kapaliny, se stisknou stopky Vzorek se pozoruje dokud testující kapalina nesmočí vrchní část povrchu vzorku. Když je v podstatě smočena celá vrchní část vzorku, stopky se opět stisknou a zaznamená se doba klesnutí.

Dobu klesnutí může významně ovlivnit teplota testující kapaliny, zvláště u výhodných pěn, založených na emulzi typu voda v oleji podle tohoto vynálezu. Proto by měla být udržována stejná teplota testující kapaliny pro všechny porovnávané vzorky, zejména při orientačních zkouškách doby klesnutí. Často se používají chladné teploty (21 až 27 °C) ahorké teploty (43 až 49 °C) testujících kapalin.

Příklady provedení vynálezu

V následujících Příkladech je ilustrována příprava hydrofilních absorpčních pěnových materiálů, vlastnosti takových materiálů a použití těchto hydrofobních pěnových absorbentů na pleny, podložky a vložky pro jednorázové použití.

Příklad 1

Tento příklad ilustruje přípravu hydrofilizovaného pěnového absorbentů v měřítku čtvrtprovozního zařízení.

Příprava emulze

Ve 378 1 vody se rozpustí hydratovaný chlorid vápenatý (36,32 kg) a persulfat draselný (568 g). Tím se získá vodná fáze pro použití v kontinuálním způsobu pro utvoření polymerizovatelné emulze s velkou vnitřní fází (HIPE - High Intenational Phase Emulsion).

K monomerní kombinaci, obsahující styren (1 600 g), divinylbenzen 55%ní technický (1 600 g) a 2-ethylhexylakrylat (4800 g), se přidá sorbitan monooleat (960 g jako SPÁN 20). Po promíchání se tato směs nechá stát přes noc. Usazením vzniklý supernatan se odtahuje a používá jako olejová fáze v kontinuálním způsobu pro vznik polymerizovatelné HIPE emulze. (75 g lepí· vých zbytků se zlikviduje.)

Oddělené proudy olejové fáze o teplotě 22 °C a vodné fáze o teplotě 48 až 50 °C se dávkují do dynamicky promíchávané aparatury. Intenzivního promíchávání spojených proudů se dosahuje pomocí rychloběžného míchadla.V daném měřítku je vhodné míchadlo tvořeno válcovitou hřídelí o délce 21,6 cm a o průměru 1,9 cm. Detailněji lze uvést, že na této válcovité hřídeli jsou čtyři řady čepů, přičemž ve dvou řaddách je 17 čepů a ve dvou dalších řadách 16 čepů, z nichž každý má průměr 0,5 cm a jsou umístěny na vnější straně od středové osy hřídele v délce 1,6

m. Toto rychloběžné míchadlo je namontováno do válcovité objímky, tvořící dynamicky promíchávanou aparaturu, přičemž čepy mají vůli vzhledem ke stěnám objímky 0,8 mm.

Ve směru výstupu z uvedené dynamicky promíchávané aparatury je namontován statický mixer, aby se tím zajistil zpětný tlak pro dynamické promíchávání a k usnadnění včlenění složek do emulze, která se zde tvoří. Tento statický mixer je dlouhý 35,6 cm a má vnější průměr 1,3 cm. Statický mixer je model TAH Industries Model 070-821, který je modifikovaný zkrácením o 6,1 cm.

Kombinovaná směšovací aparatura se naplní olejovou a vodnou fází v poměru 2 díly vody ku 2 dílům oleje. Tato dynamicky promíchávaná aparatura je odvzdušňována, dokud není plnění ukončeno. Průtoková rychlost během plnění je 1,127 g/s u ole3 jové fáze a 2,19 cm /s u vodné fáze.

Po naplnění aparatury začíná v dynamickém mixeru prudké promíchávání, kdy má rychloběžné míchadlo rychlost 1 800 otáček za minutu. Průtoková rychlost stejnoměrně vzrůstá na rychlost 35,56 cm /s u vodné fáze po dobu 130 s. Zpětný tlak, vyvíjený dynamickým a statickým mixerem je v té době 51,75 kPa. Rychlost rychloběžného míchadla stejnoměrně klesá na 1 200 otáček za minutu po dobu 60 s. Zpětný tlak klesá na 31,05 kPa.

V téže době se rychlost rychloběžného míchadla stejnoměrně zvyšuje na 1 800 otáček za minutu. Zpětný tlak systému zůstává potom již konstantní s hodnotou 31,05 kPa.

Polymerace emulze

Vznikající emulze, která vychází ze statického mixeru v této době, se umistuje do ekonomických zásobních schránek na chlazení potravin, používaných při výrobě pryže -Rubbermaid Economy Cold Food Storage Boxes, Model 3500. Tyto schránky jsou konstruovány z polyethylenu o kvalitě, odpovídající potravinářským požadavkům a mají nominální rozměry 45 cm x 66 cm x 22,9 cm. Skurečné vnitřní rozměry těchto schránek jsou 38,1 cm x 58,4 cm x 22,9 cm. Schránky jsou předem upraveny pomocí filmu roztoku, složeného z 20%ního roztoku SPAlí^ 20 a směsného roz poštědla z xylenu a isopropanolu téže hmotnosti. Směsné rozpouš tědlo se odpaří a zůstane pouze SPÁN 20. Do každé schránky se umístí čtyřicet sedm litrů emulze.

Schránky s emulzí se umístí do místnosti, kde se udržuje teplota 65 °C na dobu 18 hodin, potřebných k polymerování této emulze ve schránkách aby znikl polymerní pěnový materiál.

Promývání vodou, hydrofilizace a odvodňování

Když je vytvrzování ukončeno, vlhkostí nasáklý pěnový materiál se vyjme ze schránek. Pěnový materiál nyní obsahuje 30až 40krát více (hmotnostně) zbytkové dodné fáze, obsahující emulgátory, elektroly a iniciátor, než je hmotnost polymerovaného materiálu. Pěnová materiál se nařeže pomocí ostré pily s oboustrannými noži na pláty o tlouštce 0,89 cm. Tyto pláty se lisují v řadě tří lisovacích válců, jimiž se postupně snižuje obsah vodné fáze v pěně, až je šestinásobkem hmotnosti polymerovaného materiálu. Potom se tyto pláty nasycují l%ním roztokem CaCl₂ při teplotě 60 °C, stlačují se a vymačkává se vodná fáze až na desetnásobek, opětně se sytí l%ním roztokem CaCl₂při teplotě 60 °C a poté se opět lisují a opět se vymačkává vodní fáze až na desetinásobek hmotnosti pěnového materiálu.

Pěnové pláty, které nyní obsahují desetinásobek hmotnosti vodné fáze vzhledem k hmotnosti pěnového materiálu, přičemž vodnou fázi tvoří v podstatě l%ní roztok CaCl₂, se protlačují přes finální zařízení pro stlačování a ždímání s vakuovou štěr binou. Tímto posledním zařízením se sníží obsah roztoku CaCl₂na pětinásobek hmotnosti polymeru. Pěna má po tomto konečném stlačení rozměr - tloušřku - 0,2 cm. Potom se pěna suší v teplovzdušné sušárně při teplotě 60 °C po dobu tří hodin. Tímto sušením se sníží obsah vlhkosti na 5 až 7 % hmotnostních, vztaženo na polymerovaný materiál. Nyní mají pěnové pláty tloušt ku 0,19 cm. Tato pěna též obsahuje 5 % hmotnostních (bezvodý základ) zbytkového hydratovaného chloridu vápenatého jako hydrof ilizačního činidla společně s 11 % hmotnostními zbytkového sorbitan monolauratu (SML). V kolapsovaném stavu je hustota pě ny téměř nula. Když expanduje na svou volnou kapacitu absorpční (26,5 ml/g) Jayco syntetickou močí, má expandovaná pěna spe cifickou plochu povrchu kapilárním nasáváním 2,24 m /g, objem o pórů 29 cm /g a průměrnou velikost dutinek 15 mikronů.

Pláty typu SML/CaCl₂-hydrofilizované pěny, připravené v Příkladu 1, reprezentují výhodné tenké-dokud ne-vlhké provedení podle tohoto vynálezu do té míry, že tyto hydrofilizované pěnové pláty jsou ve formě kolapsovaného stavu pěnového materiálu, jež bude expandovat při styku s vodnými tělními tekutinami. Jednou expandované pěnové materiály jsou užitečné pro absorbování tělních tekutin, pokud dojde u pěny k expandování. Výhodné kolapsované pěny jsou ty, které jsou z nehydrolyzovaného polymemího materiálu, který má specifickou plochu povrchu kapilárním sáním od 0,5 do 5,0 m /g, které obsahují od 0,5 do 20 % hmotnostních zbytkového sorbitan monolauratu, a které obsahují od 0,1 do 7 % hmotnostních(na bezvodý základ) toxikologicky přijatelné, hygroskopické, hydratované soli, kterou je s výhodou chlorid vápenatý nebo chlorid hořečnatý, jako pomocného činidla (všechna % jsou hmotnostní, vztažená na hmotnost pěnového materiálu).

Ve svém kolapsovaném stavu má tento hydrofilizovaný pěnový materiál obsah zbytkové vody 4 až 15 % hmotnostních (vztaženo na polymerovaný materiál) za podmínek, za nichž je skladován, tj. při teplotě okolí 22 °C a 50%ní relativní vlhkosti. V tomto obsahu vody je zahrnuta jak voda hygroskopické, hydratované soli, tak volná, absorbovaná materiálem. Hustota kolapsovaného hydro3 filizovaného pěnového suchého materiálu ja 0,08 až 0,3 g/cm .

V expandovaném stavu bude mít výhodný typ tenké-dokud ne-vlhké SML/CaCl₂-hydrofilizovaného materiálu objem pórů od 12 do 100 ml/g a bude projevovat rezistenci vůči výchylkám komprese, když se tlak 5,1 kPa vyvíjí po dobu 15 minut od 5 do do 95 % komprese při teplotě 37 °C na strukturu, nasycenou na svoji celou absorpční kapacitu syntetickou močí o povrchovém napětí 65-5 dynů/cm. Průměrná velikost dutinek těchto výhodných hydrofilizovaných materiálů typu tenké-dokud ne-vlhké v expandovaném stavu je od 5 do 30 mikronů. Hustota suchého základu expandovaného hydrofilizovaného pěnového materiálu při nasycení celé své volné absorpční kapacity syntetickou močí je 9 až 28 í, vztaženo na hustotu suchého základu v kolapsovaném stavu.

Příklad 2

Jak pěnový materiál, připravený obecně jako v Příkladu 1, tak konvenční polyurethanové pěny (SIF-100) se testují na svoje hydrofilní vlastnosti za použití způsobu stanovení doby klesnutí, popsané zde ve způsobech testování. Tyto pěnové materiály se též podrobují rozličným způsobům pro odstraňování přidaných nebo zbytkových hydrofilizačních činidel z těchto materiálů a pro selektivní opětné zaváděná některých látek pro testování jejich účinnosti při udělování hydrofilních vlastností těmto pěnovým materiálům.

Pěnové materiály, zpracovávající činidla a výsledky testování doby klesnutí jsou uvedeny v Tabulce I.

Tabulka I

	CaCl₂% hmot.	SML¹% hmot.	Doba klesnutí v Jayco syntetické moči
chladná 21 - 27 °C	horká 43 - 49 °C
Typ pěny z Příkladu 1
vyrobená bez úprav promytá vodou	3,7	11	70 s	3 s
- expandovaná forma	0	11	>20 s	4 s
- kolapsovaná forma	0	11	300 s	2 s
- CaCl_? znovuzpraco²váná (z H₂O)	3,6	11	180	3 s
IPA promytá	0	0	xx plaval n	edefinovaně x>
- CaCl? znovuzpracovaná (z IPA)	,~5	0	plaval hodiny	plaval déle než 15 min
- SML znovuzpracovaná (z IPA)	0	11	λ/5 s	^1 s
3 - SMO/STO znovuzpracovaná (z IPA)	0	19	^300 s	λχ180 s
Polyurethanová pěna (S	IF-100)
vyrobená bez úprav	0	0	plaval	klesl velmi pomalu
SML zpracovaná (z IPA)	0	16	1 s	1 s

¹SML = sorbitan monolaurat (SPÁN® 20)

IPA = isopropanol ^SMO/STO = sorbitan monooleat (SPAř$^ 80) a sorbitan trioleat (SP Aří^ 85) v hmotnostním poměru 4 : 1

Data v Tabulce I ukazují, že jak sorbitan monolaurat, tak kombinace CaCl₂ a sorbitan monolauratu poskytují při včlenění do vzorků pěny typu podle Příkladu 1 poskytují pěny, které mají hydrofilní vlastnosti, jež jsou výborné tam kde není včleněno buá žádné hydrofilizační činidlo nebo CaC^ nebo jiná samotná podobná sorbitan esterová povrchově aktivní činidla. Data v Tabulce I také ukazují, že včlenění sorbitan monolauratu do polyurethanové pěny rovněž uděluje žádané hydrofilní vlastnosti pěně tohoto typu.

Příklad 3

Za použití pěnového absorbentu podle tohoto vynálezu se připraví dětská plena na jednorázové použití. Pěnový absorbent je hydrofilizován podle tohoto vynálezu a připravovaná dětská plena na jednorázové použití je v rozloženém pohledu znázorněna na obr. 2. Takováto plena se skládá z termicky spojené polypropylenové vrstvy, 70, ze spodní polyethylenové vrstvy nepropuštějící tekutinu, 71, a z dvojité vrstvy absorpčního jádra umístěného mezi vrchní a spodní vrstvou. Dvojité absorpční jádro je složeno z modifikované vrstvy pro shromažáování/redistribuci tekutiny, která má tvar připomínající tvar přesýpacích hodin, 72, a obsahuje hydrofilizovanou absorpční pěnu £ypu pěny z Příkladu 1, umístěné pod uvedenou modifikovanou vrstvou a má funkci získávání/distribuce tekutiny, 73. Vrchní vrstva má dva v podstatě paralelní manžetovíté proužky, 74, které jsou pružné. Ke spodní straně pleny jsou připevněny dva pravoúhlé pružné pásovité členy, 75. Rovněž připevněny ke každému konci polyethylenové spodní vrstvy jsou dva páskovité prvky, 76, složené z polyethylenu. Ke spodní vrstvě jsou rovněž připojeny dva paralelní elastické proužky, 77. Vrstva polyethylenu, 78, je připojena na vnější stranu spodní vrstvy, která umožňuje zpevnění povrchu pro dva prvky, 79, jejichž tvar do písmene Y umožňuje připevnění pleny k oděvu.

Vrstva pro získávání/distribuci tekutiny v jádru pleny je složena z 92 %/8 % směsi vyztužujících, zkroucených, svinutých celulosových vláken a běžných nevyztužených celuolosových vláken. Uvedená vyztužující, zkroucená, svinutá celulosová vlákna jsou vyrobena ze sulfátové technické celulózy z dřeva z jižních jehličnatých dřevin (Foley fluff) a jsou zesilována s glutaraldehydem do rozsahu 2,5 % molárních, vztaženo na základ suchých anhydroglukosových celulosových vláken. Vlákna jsou zesítována podle suchého zesítovacího způsobu jak popisuje Dean, Moore, Owens a Schoggen; U.S. patent 4,822,453; vydáno 18. dubna 1989, zde včleněno jako odkaz.

Uvedená vyztužená, zkroucená, svinutá vlákna jsou podobná vláknům, jejich vlastnosti jsou uvedeny v Tabulce II.

Tabulka II - Vyztužující zkroucená svinutá celulóz. (STCC) vlákna

Typ = sulfátová technická celulóza z dřeva v jižních jehličnatých dřevin, zesítovaná s glutaraldehydem do rozsahu 1,41 % molárních, vztaženo na základ suchých anhydroglukosových vláken

Počet zkrutů v suchém stavu = 6,8 zkrutů/mm Počet zkrutů v mokrém stavu = 5,1 zkrutů/mm Retenční hodnota isopropylalkoholu = 24 %

Retenční hodnota vody = 37 %

Rotační faktor =0,63

Běžná nevyztužená celulozová vlákna, použitá v kombinaci s STCC vlákny, jsou rovněž vyrobena z Foley fluff. Tato nevyztužená celulozová vlákna jsou rafinována na 200 CSF (Canadian Standard Freeness).

Vrstva pro získávání/distribuci tekutiny má průměrnou 3 hustotu v suchém stavu 0,07 g/cm , průměrnou hustotu při na3 sycení syntetickou močí, vztaženo na suchý základ, 0,08 g/cm 2 a průměrnou plošnou hmotnost 0,03 g/cm . Na jádro pleny z vrstvy pro získávání/distribuci tekutiny se použije 9,2 g této vrstvy. Plocha povrchu vrstvy pro získávání/distribuci tekutiny je 302 cm , tlouštka 0,44 cm.

Vrstva pro shromažďování/redistribuci tekutiny v jádru pleny se skládá z modifikované části hydrofilizované absorpční pěny typu, popsaného v Příkladu 1. Na tuto vrstvu pro shromažóování/redistribuci tekutiny, která má velikost plochy 2 « povrchu 425 cm a tloustku 0,826 cm, se použije 12 g této pěny.

Plena, mající toto zvláštní uspořádání jádra, prokazuje zvláště žádoucí a účinné užitečné vlastnosti jádra vůči udržování, shromažďování moče a tedy poskytuje výjimečně nízkou možnost vzniku mezer pro možnost unikání moče, při běžném způsobu oblečení dítěte.

Příklad 4

Lehká kalhotková vložka, vhodná pro použití mezi menstruačními cykly, se skládá z vložkové části z hydrofilizované pěny typu podle Příkladu 1 (plocha povrchu 117 cm ; tlouštka 1,5 mm), která je umístěna mezi tenkou vrchní vrstvou s póry podle autorů Ahra a kol.: U.S. patent 4,463,045, vydaného 31. července 1984 a spodní tenkou částí, která je tvořena polyethylenovou tenkou vrstvou o tlouštce 0,03 mm.

Příklad 5

Hygienická plena se připraví podle Příkladu 4, avšak použije se hydrofilizovaná pěnová vložka o tlouštce 4 mm podle Příkladu 1 a porézní matná horní část je tvořena tenkou pórovrchní vrstvou. Tatkováto hygienická plena má složení, jako popisuje Van Tilburg: U.S. patent 4,68,478, vydaný 18. srpna 1987.

χ

Ekvivalentní patentové spisy:

USSN 743,839 a USSN 743,951 jsou ekvivalentní odpovídajícím Mezinárodním (PCT) patentovým spisům, označeným alespoň EPO, které jsou projednávány v US/RO souběžně s tímto aktuálním Mezinárodním (PCT) patentovým spisem před nebo 12. srpna 1992

Průmyslová využitelnost

Vynález popisuje způsob pro přeměnu hydrofobních polymerních pěnových materiálů na hydrofilní, čímž umožňuje, aby tato materály byly použitelné především pro pomůcky a zařízení potřebných pro absobování zejména vodných tělních tekutin.

Claims

1. Způsob pro přeměňování v podstatě hydrofobních polymerních materiálů na materiály vhodné k absorbování hydrofilních tekutin; způsob vyznačující se tím, že zahrnuje:

A) včlenění do polymerního, s výhodou s otevřenými dutinkami, s výhodou polyurethanu, pěnového materiálu, který v podstatě neobsahuje přidaná nebo zbytková hydrofilizační činidla, je v podstatě hydrofobní, v podstatě ve vodě nerozpustného, slabého, relativně nedráždivého povrchově aktivního činidla obsahujícího sorbitan monolaurát a popřípadě vodu; a

B) potom popřípadě sušení uvedeného polymerního pěnového materiálu pro odstranění vody z tohoto materiálu, s výhodou do takového rozsahu, aby obsahoval ne více než

50 % hmotnostních volné vody v pěně, přičemž % hmotnostní jsou vztažena na hmotnost polymerního pěnového materiálu, a tímto umožnit aby do uvedeného polymerního pěnového materiálu bylo v podstatě rovnoměrně včleněno, distribuováno, hydrofilizační množství hydrofilizačního povrchově aktivního činidla, s výhodou alespoň 0,05 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost uvedeného polymerního pěnového materiálu.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený polymerní pěnový materiál je typ pěny polymerovaný emulzí typu voda v oleji, s výhodou obsahující polymerizované monomery, vybrané ze skupiny, kterou tvoří styren, alkyl (meth) akrylaty, divinylbenzen a kombinace těchto monomerů.

3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že zahrnuje:

A) polymerování emulze typu voda v oleji, obsahující polymerizovatelné monomery, s výhodou v množství od 1 do 16 % hmotnostních, a od 0,5 do 20 % hmotnostních polymerizovatelných monomerů sorbitan monolauratu v olejové fázi uvedené emulze; a

B) potom sušení uvedeného polymerního pěnového materiálu pro odstranění vody z tohoto materiálu a tímto umožnění včlenit do uvedeného pěnového materiálu ne více než 50 % hmotnostních, s výhodou ne více než 10 % hmotnostních volné vody, vztaženo na suchý uvedený pěnový materiál.

4. Hydrofilizovaný polymerní pěnový materiál vhodný pro absorbování hydrofilních tekutin, přičemž je uvedený hydrofilizovaný polymerní pěnový materiál vyznačující se t i m, že obsahuje polymerní, s výhodou s otevřenými dutinkami, s výhodou polyurethan, pěnový materiál který, je-li v podstatě bez přidaných nebo zbytkových hydrofilizačních činidel, je v podstatě hydrofobní; v podstatě rovnoměrně distribuované, hydrofilizační množství alespoň 0,05 % hmotnostních, vztaženo na uvedený pěnový materiál, v podstatě ve vodě nerozpustného, slabého, relativně nedráždivého povrchově aktivního činidla obsahujícího sorbitan monolaurat, včleněného do uvedeného pěnového materiálu; a ne více než 50 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost uvedeného pěnového materiálu, volné vody včleněné do uvedeného pěnového materiálu.

5. Hydrofilizovaný polymerní pěnový materiál podle nároku 4, vyznačující se tím, že množství sorbitan monolauratu včleněného do uvedeného pěnového materiálu je v rozmezí od 0,5 do 20 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost tohoto pěnového materiálu; a množství vody včleněné do uvedeného pěnového materiálu není vyšší než 10 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost tohoto pěnového materiálu.

6. Hydrofilní polymerní pěnový materiál podle kteréhokoli z nároků 4 až 5, vyznačující se tím, že tento polymerní pěnový materiál je polymerovaný typem emulze typu voda v oleji, s výhodou obsahující polymerizovatelné monomery, vybrané ze skupiny, kterou tvoří styren, alkyl (meth)akrylaty, divinylbenzen a kombinace těchto monomerů.