DK160673B

DK160673B - Fremgangsmaade til fremstilling af et absorberende materiale og anvendelse heraf

Info

Publication number: DK160673B
Application number: DK535980A
Authority: DK
Inventors: Ernest Gordon Muller
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1979-12-17
Filing date: 1980-12-17
Publication date: 1991-04-08
Also published as: NL8006622A; GB2067214B; PT72196A; AU536568B2; DK160673C; JPS5697450A; BR8007952A; MX152985A; BE886685A; AU6518580A; AR241689A1; FR2471999B1; ES267586U; CA1158220A; ZA806948B; PT72196B; DE3045225A1; IT8050302A0; DE3045225C2; GR71930B

Description

DK 160673 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af kraftigt absorberende materialer, nemlig borat-tværbundne cis-l,2-diolpolysaccharider, især guargummi og anvendelse af disse materialer.

5

Der er i patentlitteraturen beskrevet mange forsøg på fremstillingen af kraftigt absorberende materialer, dvs. materialer, som er i stand til at absorbere en vandmængde eller en mængde af forskellige legemsvæsker, som overstiger deres egen 10 vægt mange gange.

I det følgende findes en oversigt, som er repræsentativ for USA patentskrifter oå dette område: 15 US patentskrift nr. 3.528.421 (absorberende éngangsunderlag til hospitalspatienter eller lignende produkt, vandholdigt calciumsilikat-kemisk-absorberende materiale), US patentskrift nr. 3.563.243 (absorberende emner, såsom bleer, underlag og lignende hydrofilt, polymert absorberende materiale), 2o US patentskrift nr. 3.669.103 (absorberende produkter indeholdende en hydrokolloid polymer,absorberende let tværbundet polymer, såsom poly-N-vinylpyrrolidon, polyvinyltoluensulfonat, polysulfoethylacrylat og andre), US patentskrift nr. 3.686.024 (vandabsorberende genstande overtrukket med en vandopkvældet 25 gel, såsom tværbundet, delvis hydrolyseret polyacrylamid), US patentskrift nr. 3.670.731 ( absorberende forbinding under anvendelse af vandopløseligt hydrokolloidt materiale), US patentskrift nr. 3.783.872 (absorberende genstande, såsom bleer og lignende under anvendelse af uopløselige hydrogeler 3Q som de absorberende medier), US patentskrift nr. 3.898.143 (absorberende éngangsgenstande under anvendelse af poly(ethylen= oxid) og mindst én anden vandopløselig polymer, der er tværbundet ved hjælp af høj energibestråling), US patentskrift nr. 4.055.184 (absorberende lag til éngangsbleer, hygiejne-3g bind, bandager eller lignende under anvendelse af en fast, 2

DK 160673 B

findelt blanding af hydrolyseret stivelse-polyacrylonitril podecopolymer i sur form og et ikke irriterende og ugiftigt vandopløseligt basisk materiale), US patentskrift nr.

4.069.177 (vandabsorberende og urinstabile trinvis podet 5 stivelse-polyacrylonitrilcopolymere), US patentskrift nr.

4.076.663 (vandabsorberende stivelsesharpikser), US patentskrift nr. 4.084.591 (emne til absorption af blod fremstillet af filamenter af en lavere alkyl- eller en lavere hydroxy= alkyl-substitueret-celluloseether).

10

Specielt med hensyn til deres anvendelse til absorption eller tilbageholdelse af legemsvæsker, såsom i bleer, hygiejnebind, bandager, handsker, sportsudstyr og lignende, har de absorberende materialer og absorberende produkter, der er beskre-15 vet i disse patenter ikke været kommercielt acceptable. Sådanne problemer som utilstrækkelig absorptionsevne, nedbrydning af gelstrukturen ved kontakt med salte væsker og uforligelighed med absorberende genstande eksisterer stadigt.

20 I US-patentskrift nr. 3.903.889 beskrives som et absorberende materiale til brug i absorberende produkter en guargummi, der er modificeret med boratanion i en mængde, som er tilstrækkelig til at omdanne den ved hydratiseringen af guargummien dan-25 nede gel til et kompleks. Der angives specifikt indføring af boration i det absorberende produkt i form af et i alt væsentligt i vand uopløseligt boratfrigivende middel, hvori den fri boration frigives langsomt til det absorberende system og kun efter at den vandige væske, som søges absorberet af produktet, 30 er gået ind i produktet selv. Det anføres, at den modificerede guargummi kan absorbere en vandmængde svarende til 20 gange dens egen vægt til fremstilling af en forholdsvis tør ikke-klæbrig og inert gel.

35 3

DK 160673 B

Det har imidlertid vist sig, at størstedelen af de førnævnte materialer,bortset fra materialerne fremstillet af guargummier, er meget følsomme overfor salte og er genstand for nedbrydning i nærværelse af salte inklusive natrium- og kaliumsalte, 5 f.eks. NaCl. Den beskrevne absorptionsevne af de i US patentskrift nr. 3.903.889 beskrevne boratmodificerede guargummier har yderligere vist sig at være utilstrækkelig,og absorptionsgeleringshastigheden er for langsom til praktiske anvendelser, specielt i en éngangsble.

10 Det har nu ifølge den foreliggende opfindelse vist sig, at det er muligt som det absorberende materiale i absorberende produkter at anvende partikler af tørret borat-tværbundet guargummi som eksempel for klassen af cis-1,2-diolpolysaccha-rider, som er blevet dannet forud for inkorporering i det 15 absorberende produkt. Dette er i modsætning til den i US-pa-tentskrift nr. 3.903.889 beskrevne lære, hvor den bor at -tværbundne guargummi dannes in situ i det absorberende produkt, og kun efter at væsken, der skal absorberes, er trængt ind i det absorberende produkt.

20 Ifølge den foreliggende opfindelse opnås en hidtil ukendt form af tørre partikler af borat-tværbundet guargummi ved at blande guargummi og vand i tilstrækkelig lang tid til at guargummien bliver i det mindste i alt væsentlig fuldstændig hydratiseret, tilsætte en vandig opløsning af en 25 borationafgivende forbindelse til den hydratiserede guargummi til tværbinding af guargummien og dannelse af en fortykket masse og f.eks. opvarmning af den fortykkede masse til uddrivning af det deri indeholdtevand. Den tørre tværbundne guargummi kan så reduceres til flageform eller alternativt 30 til en meget fint pulveriseret form, således at dannelse af en hudbarriere, et fænomen som omtales i US patentskrift nr. 3.903.889, ikke bliver et væsentligt problem.

Den fortykkede masse frysetørres fortrinsvis, hvorved den borat-tværbundne guargummi udvindes som et tørt, porøst 35 materiale.

4

DK 160673 B

I én udførelsesform for den foreliggende opfindelse disper-geres guargummien således i et vandig medium til opnåelse af en viskos opløsning af hydratiseret guargummi; den viskose opløsning blandes under kraftige forskydningskræfter, indtil opløsningen 5 er homogeniseret ensartet; borax eller anden boratfrigivende forbindelse sættes til den homogeniserede opløsning af hydratiseret guargummi under omrøring af opløsningen, indtil den hydratiserede guargummi er tværbundet og danner en fortykket, geleret masse; den fortykkede masse formes til et lag, og 10 laget underkastes en frysetørringsproces.

Den foreliggende opfindelse tilvejebringer således absorberende borat-tværbundne guargummiprodukter, som kan have forskellige former, såsom meget fint pulveriserede materialer, flager eller porøse, frysetørrede partikler, og som kan anven-15 des til fremstilling af absorberende genstande.

En foretrukket form forden absorberende genstand ifølge den foreliggende opfindelse er en éngangsble, hvis totalstruktur kan være den samme som i en hvilken som helst konventionel éngangsble af den type, som omfatter et toplag til kontakt med 20 legemet, hvilket lag er væskepermeabelt, et væskeuigennemtrængeligt lag i bunden og et mellemliggende absorberende lag, der består af eller indeholder det absorberende materiale af borax-tværbundet guargummi. Med hensyn til specifikke opbygninger af éngangsbleerne ifølge den foreliggende opfindelse 25 kan der generelt henvises til de ovennævnte patentskrifter, hvis indhold skal anses for inkorporeret i den foreliggende tekst. En særligt foretrukket absorberende artikelstruktur er belyst f.eks. i US patentskrift nr. 4.055.180, hvor et absorberende lag er forbundet med en række lommer eller celler 50 indeholdt i lommerne. Andre absorberende genstande, hvori de absorberende materialer ifølge den foreliggende opfindelse med særlig fordel kan anvendes, omfatter f.eks. hygiejnebind, bandager, sportsartikler, handsker, såsom arbejdshandsker, kosmetiske handsker og lignende,og fælles for alle disse absor-55 berende genstande er, at de er beregnet til at blive kasseret 5

DK 160673 B

efter brug, og at de anvendes i kontakt med legemsvæsker såsom urin, menstruationsblod, transpiration og lignende.

Bredt taget tilvejebringer den foreliggende opfindelse derfor absorberende genstande, hvori absorberende partikler ® af den borax-tværbundne guargummi er indeholdt i, på eller bæres af et substratmateriale, idet genstandene kan holdes i kontakt med brugerens legeme, således at de absorberende partikler er i kontakt med legemsvæsker, som udskilles af legemet enten direkte eller efter passage gennem et dæk-lag, som er i kontakt med legemet.

Guargummiudgangsmaterialet er et i handelen værende hydrokol-loidt polysaccharidmateriale, som er en galactomannanart, og I5 som kan afledes af planten cyamposis tetragonoloba. Desuden kan forskellige modifikationer af guargummi, som er velkendt i teknikken og er i handelen, også anvendes som guargummiud-gangsmaterialet. Egnede former af den modificerede guargummi omfatter oxiderede, acetylerede, carboxylerede, forestrede, 20 methylerede, aminerede, forethrede,sulfaterede og phosphaterede derivater af guargummi. En foretrukket udgangsform af modificeret guargummi er carboxymethyleret hydroxypropyleret guargummi. En carboxymethylmodificeret guargummi eller et hydroxypropyleret derivat af guargummi er også særligt fordelagtige 25 former af modificeret guargummi.

Guargummi (eller modificeret guargummi) blandes med tilstrækkeligt vand, indtil guargummien er fuldstændigt hydratiseret.

30 Det har vist sig, at guargummi, som ikke er blevet hydratiseret, ikke vil danne tværbindinger med borationerne. Der anvendes hensigtsmæssigt deioniseret vand. Vandets temperatur er ikke særlig kritisk, men til hydratiseringen vil der almindeligvis blive anvendt vand af en temperatur fra stuetem-35 6

DK 160673 B

peratur til kogetemperatur, fortrinsvis fra ca. 50°C til kogetemperaturen. Vandmængden er heller ikke kritisk og vil almindeligvis udgøre fra ca, 20 g til ca. 100 g vand pr. g guar-gummi eller modificeret guargummi, fortrinsvis fra ca. 30 ml 5 til ca. 80 ml vand pr, g guargummi eller modificeret guargummi.

Vand-guargummiopløsningen får lov til at henstå tilstrækkelig lang tid til, at guargummien eller den modificerede guargummi er i det mindste i alt væsentlig fuldstændig hydratiseret, 10 fortrinsvis fuldstændig hydratiseret. Almindeligvis kræves der fra ca. 5 min. til ca. 2 timer til,at guargummien er fuldstændigt hydratiseret« Mængden af guargummi til vand varierende fra ca. 0,5 g til ca. 20 g guargummi, fortrinsvis fra ca.

1 til ca. 20 g pr. 100 ml vand, vil danne en fortykket, vis-15 kos opløsning, der kan strømme.

For at formindske den energimængde, som er nødvendig til at fjerne vandet fra den derefter dannede bora.t-tværbundne guargummi, bør mængden af vand i forhold til mængden af guargummi holdes så lav som mulig. Det foretrækkes derfor at anvende 20 den mindste vandmængde, som er tilstrækkelig til at hydrati-sere guargummien og tillade, at den efterfølgende tværbindingsreaktion og geldannelse finder sted. Hvis imidlertid vandmængden er for ringe, vil det blive vanskeligt at afslutte hydratationen, og den hydratiserede masse vil blive 25 for tyk og viskos til,at den efterfølgende tværbindingsreaktion kan finde sted. Mængderne af hydratationsvand varierende fra ca. 30 ml til ca. 70 ml, fortrinsvis fra ca. 30 ml til ca. 50 ml pr, g guargummi,er derfor indenfor det foretrukne område.

30 For at sikre fuldstændig hydratation af guargummien kan guargummien sættes til det deioniserede vand under kraftigt omrøring. Hydratationsreaktionen er almindeligvis forholdsvis pH-værdiufølsom, og hydratation vil optræde ved pH-værdier fra ca. 2 til ca. 10 eller højere. Hydratation sker 7

DK 160673 B

imidlertid hurtigst ved pH-værdier i intervallet fra ca. 4 til ca. 8 og fortrinsvis ved omkring neutral eller svagt sure pH-værdier.

Efter endt hydratationsreaktion tilsættes en vandig opløs-5 ning, fortrinsvis af så høj en koncentration som muligt, indeholdende en kilde for borationer til den hydratiserede guargummiopløsning til tværbinding af guargummien og opnåelse af en fortykket gellignende masse. Tværbindingsreaktionen antages af finde sted mellem hydroxylgrupperne af den hydra-10 tiserede guargummi og borationerne. Kilden for borationerne kan være ethvert vandopløseligt materiale, som kan bidrage med en boration til tværbindingsreaktionen. Egnede materialer omfatter alkalimetal-, jordalkalimetal- og ammoniumsaltene af boratanioner. Nyttige boratanioner omfatter tetraborat-, 15 metaborat- og perboratanionerne. Borax (Na2B^O^;ΙΟϊ^Ο) er den foretrukne kilde for borationerne som tværbindingsmidlet. Koncentrationen af borax (anvendt som målet for koncentrationen af borationerne) i den vandige opløsning er ikke særlig kritisk. Koncentrationen af borat, som er nødvendig til at be-20 virke tværbindingen, kan almindeligvis bestemmes ved hjælp af rutinemæssige forsøg eller ved beregning. Til de fleste formål er en vandig opløsning, der indeholder fra ca. 0,1 g til ca. 20 g borax, fortrinsvis 1-10 g, almindeligvis tilstrækkelig til hver 100 g guargummi af den hydratiserede 25 viskose guargummiopløsning. Koncentrationen af borationerne bør almindeligvis vælges således, at der er et svagt støkiometrisk overskud i forholdet til antallet af tværbindelige hydroxylgrupper og andre reaktive grupper af den hydratiserede guargummi, da svag basisk pH-værdi vil fremme den 30 efterfølgende absorption med legemsvæsker, som selv kan være svagt sure. Andre alkaliske stoffer, som ikke indvirker på tværbindingsreaktionen, kan også sættes til tværbindingsreaktionen for at gøre den tværbundne guargummi svagt alkalisk, f.eks. en pH-værdi 7,1-9,0. Eksempler på de alkaliske stoffer 35 omfatter natriumbicarbonat, natriumcarbonat, alkalimetal= phosphater, alkaliske salte af organiske syrer, såsom natrium- 8

DK 160673 B

eller kaliumsalte af citronsyre, vinsyre og lignende. Den vandige opløsning indeholdende borationerne sættes hurtigt til den hydratiserede guargummi med tilstrækkelig omrøring til at sikre omhyggelig homogenisering. Temperaturen under 5 tværbindingsreaktionen er ikke særlig kritisk, men kan almindeligvis variere fra ca. stuetemperatur til ca. 100°C, fortrinsvis fra ca. 35°C til ca. 60°C. Det er følgelig ikke nødvendigt at opvarme den vandige opløsning af borationerne eller at vente, indtil den hydratiserede guargummi afkøles, 10 før tilsætning af den borationholdige opløsning til den hydratiserede guargummi.

Tværbindingsreaktionsblandingen pH-værdi bør være alkalisk, men er ellers ikke særlig krtisk,og reaktionen vil forløbe ved pH-værdier i området fra ca. 7-11, fortrinsvis fra ca.

15 7,5 til ca. 9,

Tværbindingsreaktionen vil almindeligvis være afsluttet i løbet af ca, 1 til ca. 24 timer afhængig af sådanne faktorer, såsom temperaturen, pH-værdien, mængden, hastigheden og graden af blanding, koncentration af borationerne og lignende.

20 Tværbindingsreaktionen er afsluttet, når viskositeten af den resulterende fortykkede gellignende masse ikke længere ændres. Afhængig af den til hydratisering af guargummien anvendte vandmængde vil viskositeten af den borat-tværbundne guargummi variere fra ca. 50,000 mPa.s. til ca. 150.000 mPa.s. Den hydrati-25 serede borat-tværbundne guargummi kan følgelig have en kon sistens, der varierer fra en kohærent, langsomt hældelig gel gennem geleringstrin, hvori den fortykkede masse ikke længere kan hældes, men heller ikke er dimensionsstabil og vil flyde ud, hvis den ikke lukkes inde, eller et andet geleringstrin, 30 hvori gelen vil have nogen dimensionsstabilitet og forbigående vil holde en form, men i løbet af kort tid vil flyde ud, hvis den ikke lukkes inde.

Den resulterende fortykkede masse af den hydratiserede bor at -tværbundne guargummi tørres så ved opvarmning, indtil vand- 9

DK 160673 B

indholdet reduceres til mellem 0% og ca. 20%, fortrinsvis fra ca. 0% til ca. 15 vægt% vand af det tørrede produkt. Den hy-dratiserede og tværbundne guargummi kan tørres ved hjælp af en hvilken som helst sædvanlig tørringsteknik, herunder f.eks.

5 dampvarme, lufttørring, vakuum- eller mikrobølgeovnsteknikker eller kombinationer deraf. En særligt foretrukket og fordelagtig måde til tørring af det gelerede materiale er imidlertid tørring ved frysetørring.

Det gelerede materiale kan f.eks. tørres ved, at det anbringes i en tørretromle under anvendelse af dampvarme eller lignende apparatur. Det tørrede materiale vil have form af et skørt ark eller en skør masse, som let vil smuldre ved svag manuel behandling eller ved formaling til pulver eller spånformede partikler. Det er fordelagtigt at behandle den tørrede masse til meget tynde spåner, almindeligvis med en tykkelse fra ca.

10 mikron til ca. 200 mikron, fortrinsvis fra ca. 10 til ca.

50 mikron og med et forhold af længde til tykkelse på ca.

10:1 til ca. 50:1, fortrinsvis fra ca. 30:1 til ca. 50:1.

I denne form, når spånerne rehydratiseres, når de kommer i kontakt med vand, urin eller andet flydende stof, vil dannelsen af en hudbarriere, dvs. dannelsen af en uigennemtrængelig gelfilm på den udvendige overflade af de absorberende partikler af borax-tværbundet guargummi, der hindrer vandring af den væske, som skal absorberes, ind i partiklernes indre, ikke blive et signifikant problem. På grund af at de absorberende partikler ifølge den foreliggende opfindelse allerede er tværbundet, vil i hvert fald dannelsen af hudbarriere ikke nær så nemt optræde som i forbindelse med de i US patentskrift nr, 3.903.889 beskrevne absorberende guargummimaterialer.

30 Der er således ikke noget særligt problem i forbindelse med omdannelse af den tørrede, tværbundne guargummimasse til et pulver.

Det har imidlertid vist sig, at en særlig foretrukket tørringsteknik er frysetørring af den fortykkede masse af den tvær- 35 bundne guargummi, da dette gør det muligt at udvinde de ab- 10

DK 160673 B

sorberende partikler som et tørt, porøst, spånformet eller flageformet materiale. Ifølge dette træk af den foreliggende opfindelse opnås et porøst, frysetørret, absorberende, tværbundet guargummimateriale ved at dispergere guargummi eller 5 derivat deraf i et vandigt medium til opnåelse af en viskos opløsning af hydratiseret guargummi, blanding af den viskose opløsning under betingelser med kraftig forskydning, indtil opløsningen er homogeniseret ensartet, tilsætning af borax eller anden boratfrigivende forbindelse til den homogeni-10 serede opløsning af hydratiseret guargummi under omrøring af opløsningen, indtil den hydratiserede guargummi er tværbundet og danner en fortykket gellignende masse, dannelse af et lag af den fortykkede masse, frysning af massen, granulering og derpå frysetørring af det granulerede materiale.

15

Efter endt tværbinding anbringes den fortykkede gelerede masse typisk i en form til dannelse af et lag med en tykkelse af størrelsesordenen fra ca. 10 mm til ca. 3 cm, fortrinsvis fra 20 ca. 10 mm til ca. 1 cm. Laget fryses, granuleres og tørres derpå ved hjælp af et konventionelt frysetørringsapparatur. Typiske parametre for frysetørri ngen er kondensatortemperaturer fra ca. -73 til ca. -45°C, fortrinsvis fra ca. -59 til ca. -45°C, et vakuum på ca. 1,33 til ca. 66,66 Pa, fortrinsvis fra 25 ca. 1,33 til ca. 6,66 Pa, og en sublimationstemperatur på ca.

10 til ca. 66°C, fortrinsvis fra ca. 32 til ca. 54°C. Der opnås et porøst, snehvidt, tørret, absorberende materiale. Det porøse materiale har en rumvægt på ca. 0,01 g/cm3 eller herunder, fortrinsvis fra ca. 0,005 g/cm3 til ca. 0,1 g/cm3.

30

Det tørrede borat-tværbundne absorberende guargummiprodukt ifølge opfindelsen er lugtfrit og ugiftigt og strømmer frit, hvadenten det har form af et pulver, spåner eller et frysetørret, porøst materiale. Efter rehydratation med vand, urin eller anden legemsvæske eller vandig væske kan det tilbage-3 5 holde eller absorbere indtil ca. 100 gange sin egen vægt 11

DK 160673 B

af væsken og vil mindst være i stand til at tilbageholde eller absorbere - uden at det absorberende system påføres et tryk udefra - . en væskemængde, som svarer til mæng den af hydratationsvand, der blev anvendt til at fremstille 5 den hydratiserede guargummi i processens begyndelsestrin. De tørre, absorberende partikler ifølge opfindelsen kan således tilbageholde indtil 100 gange deres vægt af vand uden at blive klæbrige og forbliver en sammenhængende masse, selv om der kan ses en ringe udstrømning. Ved mængder af absor-10 beret væske af størrelsesordenen fra ca. 30 til ca. 50 gange vægten af de tørrede, absorberende partikler opnås der en tykkere,forholdsvis tør masse, som ikke strømmer. Det absorberende borax-tværbundne guargummimateriale ifølge opfindelsen har sin fulde absorptionsevne indenfor et meget bredt tempera-15 turinterval, der omfatter i det mindste de temperaturer, som eksisterer under de normale brugsbetingelser, f.eks. fra ca. 320°F til ca. 120°F. Det absorberende materiale ifølge opfindelsen påvirkes heller ikke af saltvandsopløsninger eller andre salte, som optræder i mange typiske anvendelser, såsom 20 absorption af urin, ved brug i en ble, absorption af blod eller anden dræning fra sår ved anvendelse i en bandage, til absorption af sved ved anvendelse i handsker eller lignende udstyr eller sportudstyr og lignende.

Det absorberende,tørrede borat-tværbundne guargummiprodukt 25 kan anvendes som det absorberende materiale eller som en del af det absorberende materiale ved at erstatte en del af eller hele mængden af absorberende materiale, som anvendes i sædvanlige absorberende genstande, specielt absorberende éngangsgenstande, såsom éngangsbleer, menstrua-30 tionsbind, tamponer, forbindinger, sportsudstyr, f.eks. sved bånd, handsker og handskefoer og lignende, som alle anvendes til absorption og tilbageholdelse af legemsvæske, såsom urin, blod, sved, sårvæsker og lignende. Til brug som absorberende kerne eller som en del af den absorberende kerne i en almin-35 12

DK 160673 B

delig wienerlaegs-éngangsble, såsem den i US-patentskrift nr. 3.893.460 beskrevne type, kan de absorberende partikler ifølge opfindelsen blot blive drysset eller dispergeret på eller i den absorberende kerne af bleen eller anden absorberende genstand. Fordelingen af de 5 absorberende boråfc-tværbundne guargummipartikler på eller i den absorberende kerne kan være ensartet eller uregelmæssig eller ske ifølge et forud bestemt mønster, såsom lige eller bølgede eller krydsende linier eller en serie af pletter, linier, etc.

10 Det falder ligeledes indenfor den foreliggende opfindelses omfang at anvende den absorberende borat-tværbundne guargummi som en sammenhængende film til erstatning af eller supplement af den absorberende kerne af den absorberende genstand.

Bredt tager omfatter de absorberende genstande ifølge den 15 foreliggende opfindelse de tørrede borat-tværbundne guargummipartikler i form af et pulver, spåner eller porøse korn eller i form af en film, som er tilbageholdt på eller fordelt gennem et substratmateriale, som fortrinsvis er bøjeligt, således at genstanden kan holdes ± kontakt med et animalsk 20 legeme, hvorved de absorberende partikler eller den absorberende film af tørret borat-tværbundet guargummi er i væskestrømskontakt med legemsvæsker, der udskilles af det animalske legeme enten direkte eller efter passage gennem et dæk- eller toplag til kontakt med legemet. En éngangsble, der 25 kan være beregnet til spædbørn såvel som større børn og voksne, der lider af inkontinens,eller et menstruationsbind eller lignende vil f.eks. sædvanligvis indeholde et væskegennem-trængeligt toplag til kontakt med legemet, et væskeuigennemtrængeligt bundlag og et mellemliggende lag, der består af 30 eller indeholder det absorberende materiale. Det væskegennem-trængelige toplag i kontakt med legemet eller dæklag ,. som -i virkeligheden kan anvendes til ;atT'Udvikle de udvendige sider og under det væskeuigennemtrængelige bundlag, kan være fremstillet af f.eks. vævede eller uvævede cellulosefibre 35 eller andet væskegennemtrængeligt materiale med tilstrækkelig 13

DK 160673 B

vådstyrke og mekanisk styrke, således at det kan modstå itu-rivning og nedbrydning i kontakt med legemsvæsker, eller når det udsættes for mekanisme påvirkninger.

Det væskeuigennemtrængelige bundlag kan fremstilles af et-5 hvert i vand uopløseligt filmdannende plastmateriale, såsom polyethylen, nylonog lignende. Det er naturligvis vigtigt, at sådanne bestanddele af de absorberende genstande, der kan komme i kontakt med det humane legeme eller andet animalsk legeme, ikke må være giftige eller irriterende.

1° Det mellemliggende lag eller den absorberende kerne kan bestå udelukkende af de tørrede borattværbundne guar-gummipartikler eller film, men det foretrækkes, at de absorberende partikler blot er hældt på eller fordelt i et substrat, som dannes af et hydrofilisk materiale, såsom 15 et træpulplag, cellulosevat og lignende. Tekstilmateriale, papir, syntetisk skumformet harpiks eller fiberfilt kan også anvendes som støttemateriale for de borat-tværbundne guar-gummipartikler eller -film. Mængden af det absorberende borattværbundne guargummimateriale vil naturligvis afhænge af 20 den påtænkte anvendelse af den absorberende genstand. Når materialet skal anvendes i en éngangsble vil mængden af det absorberende materiale være tilstrækkelig til uden lækage at tilbageholde mindst to og fortrinsvis 5 urineringer eller ca. 250 ml. Mængden af det absorberende borat-tværbundne guar-25 gummimateriale vil derfor variere fra ca. 1 g til ca. 10 g, fortrinsvis fra ca, 2 til ca. 5 g i den absorberende éngangsble .

Foruden temperatur ufølsomheden og ufølsomheden overfor salte der karakteriserer absorptionsevnen af de absorberende borat-30 tværbundne guargummimaterialer ifølge opfindelsen, er de absorberende materialer yderligere karakteriseret ved evnen til at absorbere og tilbageholde mange gange deres egen vægt af væsker, såsom vand, urin, blod, sved og lignende, som en fast stabil gel, som ikke vil afgive den absorberede væske, selv når der 14

DK 160673 B

udøves det under brug sædvanlige tryk, såsom det tryk, der skyldes vægten af et barn, ved anvendelse som det absor-5 berende materiale i en éngangsble. Ifølge en foretrukket udførelsesform for den foreliggende opfindelse forøges imidlertid den absorberende genstands evne til at modstå udpresningen af absorberede væsker, når der påføres tryk udefra,! væsentlig grad ved anvendelse af og inkorporering af 10 det absorberende materiale i multicellulære strukturer, som indespærrer de absorberede væsker omdannet til en geleret tilstand ved hjælp af det absorberende materiale, der er indeholdt i den multicellulære strukturs hulheder. Eksempler på sådanne velegnede multicellulære strukturer omfatter f.eks. 15 dybtrykte plastark eller åbentcellede piastskumstoffer, f.eks. et tværbundet polyurethanskumprodukt. En specifik multicellular (boble-type) struktur, som anvendes i en éngangsble, hvormed det absorberende borat-tværbundne guargummimateriale ifølge den foreliggende opfindelse effektivt kan anvendes, er be-20 skrevet i US-patentskrift nr. 4.055.180.

Men hensyn til anvendelse af den multicellulære støttestruktur bemærkes det, at udvendige kræfter vil blive videregivet til støttestrukturen fremfor den indesluttede gel, og derfor 25 vil den absorberede væske eller gelen ikke blive klemt ud på grund af kræfter udefra.

I brug kan den multicellulære støttestruktur af de tørrede, tværbundne, absorberende partikler blive placeret direkte 30 i cellerne,eller cellerne kan blive imprægneret med den hy-dratiserede tværbundne gel og tørret in situ ved hjælp af enhver af de ovenfor beskrevne fremgangsmåder, specielt ved frysetørring.

3 5

De følgende eksempler belyser yderligere den foreliggende opfindelse.

15

DK 160673 B

Eksempel 1 20 g guarguimni (Celanese CMHP,et carboxyleret, hydroxypropyleret guargummiderivat) dispergeres i 2 liter 50°C vand i en kedel med dampkappe og forsynet med en mekanisk omrører, og blan-5 dingen omrøres i 30 min., idet der suppleres med vand til erstatning af eventuelt afdampet vand, hvorefter guargummien er fuldstændigt hydratiseret.

Uafhængigt heraf fremstilles en vandig opløsning af borax (Na2B4O7,10H2O) ved at opløse ca. 1 g borax i 20 ml vand.

10 Den vandige boraxopløsning sættes langsomt til den liydra- tiserede guargummi, medens den stadigt er i den dampoprvar-mede beholder og blandes omhyggeligt til dannelse af en tværbundet gel.

Den tværbundne gel tørres i den samme beholder med kappe ved 15 hjælp af damp,indtil den er tør. Den skøre masse, der udvindes, kan let reduceres til flageform ved manuel behandling.

Når 1 del af de tørrede flager af den borat-tværbundne guargummi i et standard 100 ml Griffen-bægerglas af lav form re-20 hydratiseres ved 37°C med syntetisk urin, kan den absorbere mindst 50 dele syntetisk urin, uden at den strømmer, dvs. den forbliver sammenhængende og vil ikke flyde ud af bægerglasset, når det tippes om på den ene side.

Eksempel 2 25 Frysetørret borat-tværbundet,absorberende porøst materiale opnås ved hjælp af den følgende fremgangsmåde.

Deioniseret vand (8 liter) opvarmes til 50°C i en med dampkappe forsynet rustfri stål reaktionsbeholder forsynet med en mekanisk omrører. 80 g af den samme guargummi, som blev 3° anvendt i eksempel 1, fordeles i vandet under hurtig omrøring.

Den viskose, hydratiserede opløsning overføres til en Grifford- 16

DK 160673 B

Wood-blander med kraftig forskydning, hvor den homogeniseres omhyggeligt i løbet af ca. 30 min. En vandig opløsning af borax (8 g borax opløst i 300 ml vand) tilsættes derpå hurtigt under vedvarende omrøring til den homogeniserede opløsning.

5 Det gelerede tværbundne materiale med en viskositet på ca.

150.000 m'Pa's ældes natten over og anbringes derpå i en bakke til dannelse af lag med en tykkelse på ca. 1 cm.

Tørring gennemføres ved hjælp af et sædvanligt frysetørringsapparat under anvendelse af et vakuum-hyIdetørrekammer for-10 synet med varme- og kølespiraler. Kammeret holdes ved ca.

13,33 Pa eller herunder. Laget fryses til 45,5°C.

Hyldetemperaturen holdes på ca. 38°C i ca. 2 dage. Det resulterende materiale består af et porøst, snehvidt, frysetørret lag mpd en 3 densitet på ca. 0,01 g/cm „ 15 1 g af det porøse, frysetørrede absorberende materiale i knust form anbringes løst i et 100 ml Griffen-bægerglas, således at det udfyldte volumen er ca, 50 ml. Materialet absorberer hurtigt 50 ml syntetisk urin (ved 37°C) og danner en fast gel.

Den rehydratiserede masse kunne stadigt absorbere yderligere 20 50 ml uden påviselig afløb eller lækage. Gelen er stabil selv efter flere dages forløb.

Eksempel 3

Dette eksempel viser anvendelsen af de borat-tværbundne guar-gummipartikler i en blestruktur under anvendelse af et multi-25 cellulært bobbellag til at holde det absorberende materiale.

I hver celle af et stykke på ca. 10 cm x 10 cm af KIMCELL (et omdannet polyethylenlag, som dybtpresses til form af en bikage, dsv. hexagonalt, tætpakkede celler, et produkt fra Kimberly-Clark),anbringes en ringe mængde (ca. 4 mg) 20 af det tørrede lag, der blev opnået i eksempel 1 flageform.

Der anvendes ialt 320 mg af borat-tværbundne guargummi.

17

DK 160673 B

Syntetisk urin tilsættes derpå, indtil der indesluttes ialt 19' g syntetisk urin af de 320 mg absorberende materiale og dannes en fast gel. Gelens stabilitet bestemmes ved hjælp af en standard bletørhedstest,som følger: 5 Et standard bietoplag anbringes over KIMCELL-laget. Et stykke filtrerpapir anbringes derpå over bletoplaget under tryk på 0,034 bar, og det hele vendes om. Vægten af den vandmængde, som optages af filtrerpapirstykket, hvilket er et mål for genbefugtning, er kun et spor, nemlig ca. 1 g.

10 Eksempel 4

En hydratiseret borat-tværbundet guargummi fremstillet på samme måde som beskrevet i eksempel 2 anbringes i dette eksempel i cellerne af et KIMCELL-lag og efter ældning i flere timer frysetørres ved hjælp af den samme fremgangsmåde,som blev anvendt i 15 eksempel 2. Det resulterende materiale, hvor hver celle er fyldt med den porøse, absorberede borat-guargummi er i stand til at absorbere og tilbageholde mere end 60 gange så meget syntetisk urin som vægten af det absorberende materiale.

Eksempel 5 20 20 g modifideret guargummi (Celanese CMHP) sættes langsomt til 1000 ml 10°C deioniseret vand med hurtig omrøring i ca. 30 min. til opnåelse af en god dispersion. Temperaturen hæves så til 49°C til fuldstændig hydratation. En vandig borax-opløsning (2 g borax i 20 ml deioniseret vand), som forud er blevet 25 fremstillet, sættes til den hydratiserede guargummi og omrøres hurtigt i 10 min,, i hvilket tidsrum gelen dannes.

Den gelerede, tværbundne masse overføres til et bægerglas og får lov til at bundfælde og afkøle i luften. Massen udspredes og får lov til at tørre i luften ved stuetemperatur.

30 Det tørrede, absorberende materiale, som udtages fra bægerglasset er i stand til at absorbere og tilbageholde 50 gange så meget vand,som det selv vejer, og forbliver som en temmelig fast gel.

Claims

1. Fremgangsmåde til fremstilling af et absorberende materiale i tør form på basis af et cis-l,2-diolholdigt polysaccharid eller hermed beslægtet materiale, kendetegnet ved blanding af et cis-l,2-diolholdigt polysaccharid eller polyvi-nylalkohol, herunder partielt hydrolyseret polyvinylacetat, og vand i tilstrækkelig lang tid til i det mindste i det væsentlige fuldstændig hydratisering af materialet, tilsætning af en vandig opløsning af en borationafgi vende forbindelse til det oc hydratiserede materiale til tværbinding heraf og dannelse af en fortykket geleret masse og afvanding af den fortykkede masse. DK 160673 B

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at polysaccharidmaterialet er guargummi.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 5 guargummien er carboxymethy1eret, hydroxypropyleret guargummi.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den fortykkede masse afvandes ved frysetørring.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den til hydratisering af cis-l,2-diolen anvendte vandmængde er fra ca. 30 dele til ca. 100 dele pr. del diol.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 15 man omdanner det absorberende materiale til fnugform.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 1-6, kendetegnet ved, at man dispergerer et cis-l,2-diolpolysaccharid i et vandigt medium, blander den viskose opløsning af hydratiseret polysac- 20 charid under anvendelse af høje forskydningskræfter, indtil der fås en ensartet homogen opløsning, tilsætter borax eller anden borationfrigivende forbindelse til den homogeniserede opløsning af hydratiseret polysaccharid under omrøring, anbringer den fortykkede, gelerede masse af hydratiseret, tvær-25 bundet polysaccharid på et bærermateriale og frysetørrer den til et porøst, absorberende, tværbundet polysaccharidmateri-ale.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at 30 man udfører frysetørringen ved kondensatortemperaturer på ca. -45 til -101eC, et vakuum på ca. 1,33 til ca. 66,66 Pa og en temperatur på ca. 10 til 66eC.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at 35 bærermaterialet har en mangecellet struktur. DK 160673 B

10. Fremgangsmåde ifølge krav 9, kendetegnet ved, at det mangecellede bærermateriale består af en dybtrukken formstoffolie, i hvis indstansede celler den fortykkede gelerede masse anbringes. 5

11. Fremgangsmåde ifølge krav 9, kendetegnet ved, at det mangecellede bærermateriale består af et åbencellet formstofskum, som imprægneres med den fortykkede gelerede masse. 10

12. Anvendelse af det absorberende materiale fremstillet ifølge krav 1-6 i en éngangsble.

13. Anvendelse af det absorberende materiale fremstillet 15 ifølge krav 1-6 i forbindsmateriale til opsugning af blod.

14. Anvendelse af det absorberende materiale fremstillet ifølge krav 1-6 i et menstruationsbind. 25 30 35