HU218260B - Abszorbens cikk vizes testfolyadékok abszorbeálására és megtartására - Google Patents

Abstract

A találmány abszorbens cikk vizes testfolyadékok abszorbeálására ésmegtartására, amely egy folyadékot át nem eresztő hátlapot (54), ahátlap (54) és az abszorbens cikk viselőjének folyadékot ürítőtestrésze között elhelyezkedő polimer habanyagot tartalmaz, amelypolimer habanyag „olaj a vízben” típusú emulziós polimerizálással vanelőállítva, és ismérve, hogy a polimer habanyag 37 °C-os szintetikusvizelettel telített állapotban mutatott hajlítási száma legalább egyciklus, mosott és szárított állapotban egymáshoz kapcsolódó nyitottcellákból álló, hidrofil, rugalmas szerkezetű, a szerkezet felületéthidrofilizáló és nem irritáló felületaktívanyag-tartalmú,hidrofilizálószer- maradékot tartalmaz, és abszorbenskéntpórustérfogata 12–100; kapilláris felszívással meghatározott fajlagosfelszíne 0,5–5,0 m2/g; és kompressziós összenyomódás elleniellenállása akkora, hogy minden irányú 5,1 kPa nyomással terheltszerkezet kompressziós alakváltozása, ha szabad abszorbenskapacitásának mértékéig (65±5)×10–5 N/cm2 felületi feszültségű, 37 °C-os szintetikus vizelettel van töltve, 15 perc elteltével 5–95% és akövetkező komponensekből van kialakítva: – 3–41 tömeg% vízbenlényegében oldhatatlan, monofunkciós üvegszerű komponensből, amely egyvagy több sztirolbázisú monomert tartalmaz, és az ebből képződőhomopolimer molekulatömege nagyobb mint 6000, és Tg üvegesedésihőmérséklete 40 °C felett van; – 27–73 tömeg% vízben lényegébenoldhatatlan, monofunkciós gumiszerű komonomer komponensből, az ebbőlképződő homopolimer molekulatömege nagyobb mint 1000, és Tgüvegesedési hőmérséklete legfeljebb 40 °C; – 8–30 tömeg% vízbenlényegében oldhatatlan térhálósító szer komponensből. A találmányvonatkozik egy összelapult habanyagot tartalmazó abszorbens cikkre is. ŕ

Description

A találmány tárgya abszorbens cikk vizes testfolyadékok abszorbeálására és megtartására, amely egy folyadékot át nem eresztő hátlapot, a hátlap és az abszorbens cikk viselőjének folyadékot ürítő testrésze között elhelyezkedő polimer habanyagot tartalmaz, és a polimer habanyag „olaj a vízben” típusú emulziós polimerizálással van előállítva.

A találmány szerinti abszorbens cikkben a habanyag folyadékabszorbeáló és -visszatartó tulajdonságai lehetővé teszik az ilyen habanyag testfolyadékok, például vizelet felszívására alkalmas abszorbens termékek, például pelenkák, felnőtt-inkontinenciafehémeműk, ágybetétek, egészségügyi betétek, bélésszalagok vagy cipőtalpak előállítására való alkalmazását.

A kereskedelmi gyakorlatban számos olyan nagyon abszorbeáló anyag és szerkezet ismert, amelyek például pelenkák, egészségügyi betétek vagy kötések előállítására alkalmasak. Ezeket a termékeket eredetileg az abszorbeálóképesség kialakítására vászon- vagy pamutszálakból állították elő. Az abszorbens anyagok és szerkezetek területén a fejlődés további lépcsője az olyan különböző, sodrott cellulózpép vatta kialakítása volt, amely vizes testfolyadékokból, például vizeletből a saját tömegének 5-6-szorosát tudja felszívni. Újabban kezdik alkalmazni a cellulózrostokkal kombinálva az olyan gélesedő abszorbens anyagokat, például poliakrilátokat, amelyek az abszorbens termékek, például pelenkák kapacitását jelentősen megnövelik, és a jelenleg piacon lévő termékekhez képest viszonylag vékony pelenkák előállítását teszik lehetővé. Az elért javulások ellenére továbbra is fennáll a még jobban abszorbeáló anyagok és szerkezetek iránti igény.

Indokolt lehet a tipikusan nyitott cellaszerkezetű, közönségesen „szivacsának nevezett anyagok abszorbens szerkezetekként és termékekként való alkalmazása is.

A természetes szivacsokat és mesterséges cellulózszivacsokat például ősidők óta a víz és egyéb folyadékok felitatására alkalmazzák. Azonban könnyen belátható, hogy ezek a szivacsok a jelenleg vizsgálat tárgyát képező, nagymértékben folyadékabszorbeáló cikkek előállítására nem nagyon alkalmazhatók. Az egyik ok például, hogy a folyadékabszorbeáló cikkeket száraz állapotukban kezdik használni. A száraz szivacsanyagok pedig közismerten meglehetősen merev (rideg) és a bőrrel érintkezve érdes hatású anyagok, emiatt pelenkák és egyéb inkontinenciatermékek előállítására nem alkalmazhatók. Emellett a legtöbb közönséges szivacsanyag olyan egyenetlen méretű és részlegesen vagy teljesen zárt cellákat tartalmaz, amelyek gátolják a folyadék szivacson keresztül való felszívódását és megtartását. Ezen túlmenően a közönséges szivacsokra az is jellemző, hogy ugyan jelentős mennyiségű folyadék felszívására képesek, azonban a felszívott folyadékot nagyon kis nyomásra elengedik. Az ilyen szivacsok emiatt teljesen alkalmatlanok a nyomás mellett, például a bepelenkázott gyermek leülésekor is alkalmazott abszorbens termék előállítására.

A közönséges szivacsokon kívül a kereskedelem és az irodalom számos olyan cikket ismertet, amelyek a különböző folyadékok különböző célú felszívására alkalmasak. Bizonyos típusú polimer habanyagok abszorbens termékek, például pelenkák és egészségügyi betétek elemeiként való alkalmazása is ismert.

AZ US 4 029 100 számú szabadalmi leírásban például olyan formatartó pelenkát ismertetnek, amelyben az abszorbens párna betétjeként a párna nedvszívó képességének növelésére egy habelemet alkalmaznak.

Olyan habanyagokat is ismertetnek, amelyek vizes testfolyadékok felitatására, felszívására és/vagy megtartására alkalmasak. így például az US 3 563 243 számú le rásban például olyan pelenkákban alkalmazható abszorbens betétet ismertetnek, amelyben az elsődleges abszorbeáló anyag egy hidrofil polimerből kialakított hidrofil hablap. Az ismertetés szerint ezeket a hablapokat poli(oxi-etilén)-glikol és diizocianát kombinálásával állítják elő.

Az US 4 554 297 számú szabadalmi leírásban olyan testfolyadék-abszorbeáló cellás polimereket ismertetnek, amelyek pelenkák és egészségügyi betétek előállítására alkalmasak. Ezek a polimerek legalább egy epoxigyanta és amincsoport végződésű poli(alkiléno> id) reakciótermékből épülnek fel.

Az US 4 740 528 számú szabadalmi leírásban olyan összetett abszorbeáló szerkezetet ismertetnek, amelyeket bizonyos szuperfelszívó térhálósított poliuretán habból állítanak elő, és például pelenkák vagy női egészségügyi teimékek előállítására alkalmasak.

Az EP-A-0 239 360 és EP-A-0 299 762 számú le rásokban polimer habanyag előállítását ismertetik ol ijfázisból és vízfázisból álló „víz az olajban” emulzió polimerizálásával. A polimer habanyag rugalmas szerkezetű összekötött cellákból áll, és egyedi átlagos átmérőjű lyukak és cellák határozzák meg. A száraz polimer hab felületaktív anyagtól mentes, továbbá nem tartalmaz szervetlen sókat sem. A habanyagoknak testfolyadékok felvételére szolgáló száraz abszorbens cikkekben való felhasználásáról nincs szó.

Az EP-A-0 068 830 számú leírás egymáshoz kapcsolódó cellák rugalmas szerkezetéből felépülő polimer habot ismertet, amelynek pórustérfogata 16 ml/g. A hab nagy folyadékfelvevő képességű cikkekben használható felhasználáskor a folyadék a habból kézzel kinyomható.

A testfolyadékok felszívására alkalmas abszorbens teimékekben alkalmazott különböző típusú polimer habokkal kapcsolatos továbbfejlesztés jelenleg is folyamatosan fennálló igény azért, hogy olyan optimális tulajdonságokkal bíró termékek álljanak rendelkezésre, amelyek a kereskedelmi forgalomban lévő abszorbens termékek, például pelenkák minőségét tovább javítják.

A testfolyadékok felszívására alkalmas optimalizált abszorbens habok, elsősorban a pelenkákban és felnőtt inxontinenciacikkekben alkalmazott ilyen termékek tulajdonságainak a jelenlegi ismereteink szerint a következőknek kell lenniük:

a) rugalmas és nyomás után alakvisszanyerő azért, hogy használata kényelmes és hatásos legyen;

HU 218 260 Β

b) elfogadható mértékű folyadékfelszívó sebesség azért, hogy a hirtelen vizelet- és egyéb folyadékáramot felszívja és gyorsan befogadja;

c) viszonylag gyors folyadékfelszívási és -szétosztási jellemzők azért, hogy a hab a felszívott vizeletet vagy folyadékot a folyadék megjelenési helyétől a hab belsejébe és a habszerkezet kiegészítő részére szállítsa, és így lehetővé tegye a további hirtelen kiömlő folyadék fogadását;

d) viszonylag nagy teljes tárolókapacitás és terhelés, azaz nyomóterhelés alatt viszonylag nagy folyadéktároló-kapacitás;

e) viszonylag kis sűrűség azért, hogy a hab teljes tárolókapacitása nagy, anyaga pedig vékony és lágy legyen; és

f) az abszorbeálandó testfolyadékokhoz az abszorbens termék egyéb komponenseihez képest nagyobb affinitás azért, hogy a habanyag az egyéb komponensektől a folyadékot elvonja (elkülönítse).

Az ilyen tulajdonságokkal jellemezhető abszorbens habok a nagymértékben abszorbeáló cikkekkel szemben támasztott folyadékfelszívási, -szállítási és -tárolási követelményeknek eleget tesznek. Az optimalizált haboknak érintéskor előnyösen lágyaknak is kell lenniük. A bőrrel érintkező vagy a bőrhöz közel alkalmazott abszorbens habok nem károsíthatják a bőrt, és a felhasználót nem érheti toxikus vegyszer sem. Mivel felhasználási területük az eldobható cikkekben, például pelenkákban való alkalmazás, az ilyen előnyösen optimalizált termékeknek viszonylag olcsóknak, könnyen előállíthatóknak és a szilárdhulladék-lerakó rendszerekkel, például a szabad területen létesített lerakókkal, elégető- és/vagy komposztálórendszerekkel kompatibiliseknek kell lenniük.

Az abszorbens cikk gyártójának azt is figyelembe kell vennie, hogy az ilyen típusú abszorbens habanyagoknak az ipar számára is vonzónak kell lenni. Az ilyen habokat tartalmazó abszorbens cikkek nedves integritásának kívánatosán megfelelőnek, a cikkeknek a viselőhöz a használat egész ideje alatt megfelelően illeszkedőnek, a használat közben nem deformálódónak és a bőrt megfelelő mértékben szárazon tartónak kell lenniük.

Az ilyen habszerkezeteket tartalmazó abszorbens cikkeknek ipari méretben könnyen gyárthatóknak is kell lenniük. így például a pelenkabetéteknek a folytonos hablemezekből egyszerűen kivághatóknak kell lenniük, és a sodrott betétekhez képest szerkezetileg sokkal nagyobb integritásúnak és egységesnek kell lenniük. Ezen túlmenően ezeknek a haboknak bármilyen kívánt alakúra önthetőnek vagy akár teljesen összefüggő, egységes pelenka- vagy nadrágszerű szerkezetekké alakíthatóknak kell lenniük. Emellett az is előnyös, ha egyéb hagyományos abszorbens szerkezetekkel kombinálhatok, például keverhetők.

A találmány célja, hogy az optimalizált abszorbens habanyagok, elsősorban testfolyadékok, például vizelet felfogására alkalmas abszorbens termékekben alkalmazásra kerülő ilyen anyagokkal szemben támasztott követelményeket kielégítse. Ezen túlmenően a találmány célja az olyan abszorbens habok előállítása, amelyek a testfolyadékok abszorbeálására eddig alkalmazott termékek hátrányait kiküszöbölik.

A találmány tárgya abszorbens cikk vizes testfolyadékok abszorbeálására és megtartására, amely egy folyadékot át nem eresztő hátlapot, a hátlap és az abszorbens cikk viselőjének folyadékot ürítő testrésze között elhelyezkedő polimer habanyagot tartalmaz, amely polimer habanyag „olaj a vízben” típusú emulziós polimerizálással van előállítva, és ismérve, hogy a polimer habanyag 3/ °C-os szintetikus vizelettel telített állapotban mutatott hajlítási száma legalább egy ciklus, mosott és szárított állapotban egymáshoz kapcsolódó nyitott cellákból álló, hidrofil, rugalmas szerkezetű, a szerkezet felületét hidrofilizáló, és nem irritáló felületaktívanyag-tartalmú, hi drofilizálószer-maradékot tartalmaz, és abszorbensként pórustérfogata 12-100 ml/g, előnyösen 20-70 ml/g; kapilláris felszívással meghatározott fajlagos felszíne 0,5-5,0 m²/g, előnyösen 0,75-4,5 m²/g; és kompreszsziós összenyomódás elleni ellenállása akkora, hogy minden irányú 5,1 kPa nyomással terhelt szerkezet kompressziós alakváltozása, ha szabad abszorbens kapacitásának mértékéig (65±5)xl0^-5 N/cm² felületi feszültségű, 37 °C-os szintetikus vizelettel van töltve, 15 perc elteltével 5-95%, előnyösen 5-75%, és a következő komponensekből van kialakítva:

- 3-41 tömeg%, előnyösen 7-40 tömeg%, vízben lényegében oldhatatlan, monofünkciós üvegszerű komponensből, amely egy vagy több sztirolbázisú monomert tárta máz, és az ebből képződő homopolimer molekulatömege nagyobb mint 6000, és T_g üvegesedési hőmérséklete 4(i °C felett van;

- 27-73 tömeg%, előnyösen 27-66 tömeg% vízben lényegében oldhatatlan, monofunkciós gumiszerű komonomer komponensből, és az ebből képződő homopolimer molekulatömege nagyobb mint 6000, és T_g üvegesedési hőmérséklete 40 °C felett van, és tartalmaz bi til-akrilátot, 2-etil-hexil-akrilátot, butadiént, izoprént vagy ezek kombinációit;

- 8-30 tömeg%, előnyösen 10-25 tömeg% vízben lényegében oldhatatlan térhálósító szer komponens, előn\ ősén egy difunkciós monomerből, amely divinil-benzcl, divinil-toluol, diallil-ftalát, egy vagy több poliol di ikrilsav-észter vagy ezek kombinációi.

A találmány vonatkozik olyan abszorbens cikkre is vizes testfolyadékok abszorbeálására és megtartására, amely egy folyadékot át nem eresztő hátlapot, a hátlap és az abszorbens cikk viselőjének folyadékot ürítő testrésze kc zött elhelyezkedő polimer habanyagot tartalmaz, és a polimer habanyag összelapult polimer habanyag, amely vi <es testfolyadékokkal érintkezve kiteljed és azokat abszorbeálja, és olyan egymáshoz kapcsolódó nyitott cellákból felépülő hidrofil, rugalmas, nem hidrolizált szerkezetté van kialakítva, amelynek kapilláris szívású fajlagos fe színe 0,5-5,0 m²/g, szerkezetében maradó, 0,5-20 tömog% vízben oldhatatlan emulgeálószert és 0,1-7 tömcg% nem toxikus higroszkopikus, hidratált sót tartalm íz, és a szerkezet

- összelapult állapotában a víztartalma a száraz habar yagra számolva 4-15 tömeg%; a száraz hab sűrűsége 0,08-0,3 g/cm³; és

- kiterjedt állapotában pórustérfogata 12-100 ml/g; kompressziós összenyomás elleni ellenállása akkora,

HU 218 260 Β hogy minden irányú 5,1 kPa nyomással terhelt szerkezet kompressziós alakváltozása, ha szabad abszorbens kapacitásának mértékéig (65±5)xl0 ⁵ N/cm³ felületi feszültségű szintetikus vizelettel van töltve, 15 perc elteltével 5-95%, előnyösen 5-75%; és szárazbázis-sűrűsége, ha szabad kapacitásának mértékéig szintetikus vizelettel van töltve, az összelapult állapotban mutatott szárazbázis-sűrűség 9-28%-a.

Az előnyös tulajdonságokkal bíró abszorbens habanyagokat olyan speciális „víz az olajban” típusú emulzió polimerizálásával állíthatjuk elő, amely egy viszonylag kisebb mennyiségű olaj fázist és egy viszonylag nagyobb mennyiségű vízfázist tartalmaz. Az ilyen polimerizálható emulziókat általános elnevezéssel nagy belső fázisú emulzióknak (High Internál Phase Emulsion=HIPE) nevezzük.

A találmány szerinti előnyös abszorbens habanyag előállítására alkalmas „víz az olajban” emulzió polimerizálását úgy végezzük, hogy a fentiekben ismertetett szerkezetű és kompressziós összelapulás elleni ellenállású, nyitott cellás szerkezetű hab képződjön. Az ilyen habokat a polimerizálás után gyakran olyan utókezelésnek vetjük alá, amely ezeket az anyagokat megfelelően hidrofillé és a vizes testfolyadékok abszorbeálására alkalmassá teszi.

A találmány szerinti abszorbens cikkek tágabb értelemben olyan termékek, amelyek általában egy viszonylag folyadék-átnemeresztő hátlapot (vagy magán a habon egy folyadék átnemeresztő „réteg”-et) és egy, a fentiekben ismertetett típusú, abszorbeáló polimer habanyagot tartalmaznak. Az abszorbeáló polimer habanyagot úgy illesztjük a hátlaphoz, hogy a habanyag a hátlap és az abszorbens cikk viselőjének folyadékkibocsátó testrésze között legyen.

Az ábrák rövid ismertetése:

Az 1. ábra a találmány szerinti tipikus abszorbeáló HIPE hab belső szerkezetének fotomikrográfja.

A 2. ábrán egy olyan, találmány szerinti abszorbeáló habanyagot tartalmazó eldobható pelenka egymástól eltávolított komponenseinek nézeti képét mutatjuk be, amely egy kettős rétegű abszorbens mag egyik elemeként egy óraüveg alakú folyadéktároló/-szétosztó komponenst tartalmaz.

A 3. ábrán egy olyan, alakra illő, eldobható gyakorlónadrág kimetszett nézeti képét mutatjuk be, amely abszorbens elemként egy találmány szerinti abszorbens HIPE habszerkezetet tartalmaz.

A 4. ábrán egy olyan pelenkaszerkezet egymástól eltávolított komponenseinek nézeti képét mutatjuk be, amely egy kettős rétegű abszorbens mag egyik elemeként egy óraüveg alakú folyadékfelvevő réteget és erre ráfektetve egy módosított óraüveg alakú folyadéktároló/-szétosztó abszorbens habot tartalmaz.

A polimer habokat általában úgy állítjuk elő, hogy viszonylag monomermentes gázt vagy folyadékot egy polimerizálható monomert tartalmazó folyadékban buborékalakban diszpergáljuk, majd monomertartalmú folyadékban polimerizáljuk a buborékokat körülvevő polimerizálható monomereket.

Az így kapott polimer diszperzió olyan porózus szilárd szerkezet lehet, amely cellák sokaságából áll, és a cellák burkolatát vagy falát a szilárd polimerizált anyag alkotja. A cellák magukba záiják a viszonylag monomermentes gázt vagy folyadékot, amely a polimerizálás előtt a olyékony diszperzió buborékjait alkotja.

A találmány céljaira megfelelő polimer habanyagok - amint azt a későbbiekben ismertetjük - előnyösen olyan anyagok, amelyeket egy különleges típusú „víz az olajban” emulzió polimerizálásával állítunk elő. Az ilyen emulziókat egy viszonylag kis mennyiségű polimerizálható monomertartalmú olaj fázisból és egy viszonylag nagyobb mennyiségű monomermentes vízfázisból állítjuk elő. A viszonylag monomermentes, nem folytonos „belső” fázis alkotja a diszpergált „buborékok”-at, amelyeket a folytonos polimerizálható monomertartalmú olajfázis vesz körül. A folytonos olajfázisbrn lévő polimerizálható monomerek következő lépésben megvalósított polimerizációja alakítja ki a cellás h; bszerkezetet. A polimerizációval kialakított habszerke zetben maradt vizes folyadék a hab összenyomásával és'vagy megszárításával távolítható el.

A polimerizálható „víz az olajban” emulziókból előállítható polimer habokat, ezen belül a találmány céljaira előnyösen alkalmazható polimer habokat, attól függően, hogy a cellák fala vagy burkolata, azaz a cellák ablaka mennyire van megtöltve polimer anyaggal, vagy mennyire ilyen anyagból épül fel, viszonylag zárt cellásnak vagy viszonylag nyitott cellásnak nevezzük. A találmány szerinti eljárásban jól alkalmazható polimer habok abban az érelemben viszonylag nyitott cellás szerkezetűek, hogy a hab egyedi celláinak legnagyobb része nincs egymástól polimer cellafallal elválasztva. Az ilyen, lényegében nyitói cellás habszerkezetek cellái tehát cellaközi nyílásokat vagy „ablakok”-at tartalmaznak, amelyek a habszerkezeten belül lehetővé teszik, hogy a folyadék az egyik cellából a másikba könnyen átmenjen.

A találmány céljaira jól alkalmazható lényegében nyitói cellás habszerkezetek általában olyan hálós szerkezettel jellemezhetők, amelyben az egyedi cellák nagyszámú egymáshoz kapcsolódó, háromdimenziósán elágazó hálóval meghatározott elrendezésűek. A nyitott cellás habszerkezeteket alkotó, elágazó hálót felépítő polimer anyagszálakat a továbbiakban „dúcok”-nak nevezzük. Az 1. ábrán egy ilyen tipikusan dúcszerkezetű nyitott cellás hab fotomikrográfiáját láthatjuk. A találmány céljaira megfelelő habanyagokat akkor tekintjük nyitott cellásnak, ha a habszerkezetben lévő cellák legalább 80%-a legalább egy szomszédos cellával folyadékkommunikációs kapcsolatban van.

A habanyag akkor is lényegében nyitott cellásnak tekiithető, ha hozzáférhető pórustérfogata a későbbiekben ismertetetteknek megfelelően meghaladja az erre a célra alkalmazott paraméter minimumértékét.

Ezen túlmenően a találmány szerinti nyitott cellás abszorbeáló polimer habanyagok hidrofil jellegűek is. A ta4

HU 218 260 Β lálmány szerinti haboknak annyira hidrofil jellegűeknek kell lenniük, hogy a későbbiekben ismertetésre kerülő mennyiségű vizes testfolyadékot abszorbeálják. Az előnyös találmány szerinti habokat és előállítási eljárásukat a későbbiekben részletesen ismertetjük. A habok belső felületének hidrofilizálását a polimer habok előállításához alkalmazott monomerek megfelelő megválasztásával, a polimer habszerkezetben a polimerizálás után maradó hidrofilizálószer mennyiségének szabályozásával, valamint olyan utókezeléssel végezzük, amely során megváltoztatjuk a habszerkezet anyagának felületi energiáját.

A polimer habanyagok „hidrofil” jellege mértékének meghatározását a habok abszorbeálható, vizsgálandó folyadékkal való érintkezésével kialakult „adhéziós tenzió” mérésével végezhetjük.

Az adhéziós tenzió meghatározására a következő képlet alkalmazható:

ΑΤ=γ cos Θ, a képletben:

AT jelentése adhéziós tenzió, 10~⁵ N/cm²;

γ jelentése a habanyag által abszorbeált folyadék felületi feszültsége, 10 ⁵ N/cm²; és

Θ jelentése a polimer habanyagfelület és a polimer habanyag felületével érintkező vizsgálandó folyadék érintkezési pontjánál a vizsgálandó folyadékra merőleges vektor által bezárt érintkezési szög fokban.

Valamely hab által mutatott adhéziós tenzió mértékének meghatározását olyan kísérleti eljárással végezhetjük, amelyben egy ismert dimenziójú és kapilláris felületi feszültségű habminta által felvett hidrofil vizsgálandó folyadék, például szintetikus vizelet tömegét mérjük. Az eljárás részletes bemutatását megtaláljuk a későbbiekben ismertetésre kerülő „Vizsgálati eljárások” című részben.

A találmány céljaira megfelelő habanyagokat akkor tekintjük hidrofilnek, ha a habok egy (65±5)xl0~⁵ N/cm² felületi feszültségű szintetikus vizelet kapilláris felszívásával meghatározott adhéziós tenziója körülbelül (15 -65)xl0 ⁵ N/cm², előnyösen körülbelül (20-65)x 10-5 N/cm².

A találmány céljaira megfelelő polimer haboknak amellett, hogy „nyitott cellás” felépítésűek és „hidrofil” jellegűek, megfelelő szerkezeti és mechanikai tulajdonságokkal is rendelkezniük kell. A tapasztalataink szerint az ilyen szerkezeti és mechanikai tulajdonságokkal jellemezhető polimer habok folyadékkal szembeni viselkedése is megfelelő a vizes testfolyadékok abszorbeálására alkalmazott abszorbens termékek előállításához való alkalmazására.

Szerkezeti tulajdonságok

A vizes testfolyadékok abszorbeálására alkalmas abszorbens habok lényeges jellemzői a szerkezeten belüli tulajdonságok. A találmány szerinti habanyagok szerkezeti tulajdonságai a hab és az abszorbeálandó vizes testfolyadék érintkezése előtti életciklusban, azaz például a gyártás, szállítás vagy tárolás során eltérhetnek az ezekre a paraméterekre, például pórustérfogatra, fajlagos felületre, sűrűségre és/vagy cellaméretre vonatkozóan a későbbiekben megadásra kerülő értékektől. Azonban az ilyen habszerkezetek, abban az esetben, ha ezek a szerkezeti tulajdonságok az abszorbens szerkezet és az abszorbeálandó vizes testfolyadék érintkezését követően a kívánt fizikai és reológiai változáson mennek át, és legalább bizonyos vonatkozásokban kielégítik a kívánt értékeket, a találmány oltalmi körébe tartoznak.

A találmány szerinti abszorbens habanyagok ilyen lényeges és előnyös tulajdonságai a következők:

A' Pórustérfogat

A pórustérfogat a habszerkezet szilárdanyag-tömegére (polimer szerkezet és a szilárd maradékok tömegének összege) vonatkoztatott nyílások vagy cellák térfogata. A pórustérfogat a találmány szerinti abszorbens habanyagok hatékonyságának és mechanikai tulajdonságának jellemző paramétere. A hatékonyság és a fizikai tulajdonságok közé tartozó jellemzők a következők: a vizes testfolyadék abszorbeálásához szükséges kapacitás, a szerkezeten belüli folyadékszétosztási sebesség, amely az abszorbeált vizes folyadék egyik habrészből a másik habrészbe való felszívására jellemző, a hab rugalmassága és összenyomásra mutatott lelapulási jellemzői.

A hab pórustérfogata bármely olyan kísérleti eljárással meghatározható, amely az adott habszerkezet pórustérfogatának tényleges mérésére alkalmas. Az ilyen eljárásokban megmérjük a habszerkezetbe bevihető és ezáltal a hab nyitott celláit elfoglaló folyadék jellemző térfogatát és/vagy tömegét. Ezért a találmány szerinti habok pórustérfogatát „hozzáférhető pórustérfogat”-nak is nevezzük.

A hozzáférhető pórustérfogat kísérleti meghatározását hagyományosan úgy végezzük, hogy a habszerkezetbe kívülről valamilyen kis felületi feszültségű folyadékot, például izopropil-alkoholt táplálunk be. A hozzáférhető pórustérfogat izopropil-alkoholos meghatározását a későbbiekben ismertetésre kerülő „Vizsgálati eljárások” szakaszban ismertetjük. A meghatározást természetesen más folyadékokkal és eljárásokkal is végezhetjük.

A találmány szerinti abszorbens habok pórustérfogatát a habösszetétel és a feldolgozási paraméterek változtatásával befolyásolhatjuk és szabályozhatjuk. így például az előnyös HIPE emulziós habok esetén a pórustérfcgat a HIPE emulzió víz:olaj arányával, a vízfázishoz alkalmazott elektrolit mennyiségével és típusával, az olaj fázishoz alkalmazott emulgeálószer mennyiségével és típusával, a hab utópolimerizációjánál a mosás és/vagy sűrítés hatékonyságának növelésére alkalmazott összenyomással, valamint a polimerizált habszerkeze t ilyen összenyomás utáni visszaalakulásának mértékével befolyásolható.

A találmány szerinti habanyagok pórustérfogata általában 12-100 ml/g; előnyösen körülbelül 20-70 ml/g; és még előnyösebben körülbelül 25-50 ml/g. Ez a póni stérfogat-tartomány a találmány szerinti habanyagok elméleti pórustérfogatára adott meghatározás. Az olyan habanyagok, amelyek pórustérfogata bármilyen egyéb, el méleti pórustérfogat meghatározására alkalmas eljárássá 1 mérve a fenti mérettartományba esik, a találmány oltalmi köréhez tartoznak.

HU 218 260 Β

B) Kapilláris felszívással meghatározott fajlagos felszín

A találmány szerinti habanyagok másik lényeges szerkezeti tulajdonsága egy bizonyos kapilláris felszívással meghatározott fajlagos felszín (továbbiakban kapilláris felszívású fajlagos felszín). A kapilláris felszívási) fajlagos felszín általános megfogalmazásban a polimer hálózat olyan, a vizsgálófolyadék számára hozzáférhető része, amely a habanyag terjedelmének egységnyi tömegére vonatkoztatva egy jellemző habrészt képez (a polimer szerkezeti anyag és a maradék szilárd anyagok által elfoglalt rész). A kapilláris felszívású fajlagos felszín meghatározás egyrészt a habban lévő cellaegységek méreteivel (azaz átmérőjével), másrészt a cellaegységeket alkotó dúcok méreteivel (hosszúság, szélesség, vastagság) történhet. A kapilláris felszívású fajlagos felszín ennek megfelelően a szilárd habhálózat összességének olyan méretű meghatározását teszi lehetővé, amilyen mértékben ez a felület az abszorpcióban részt vesz.

Egy nyitott cellás habszerkezet, mint például a találmány szerinti abszorbens habok esetén a kapilláris felszívású fajlagos felszín az a habanyag-tulajdonság, amely a hab kapilláris jellegét (kapillaritását) vagy kapilláris felszívását befolyásolja. Azt tapasztaltuk, hogy a habkapillaritást úgy kell szabályozni és megválasztani, hogy megfelelő folyadékmegtartás alakuljon ki, emellett lehetőség legyen a habszerkezeten belüli további folyadékfelszívásra. A kapilláris felszívású fajlagos felszín beállításával, valamint a hab polimer felületének hidrofilitása szabályozásával a találmány szerinti abszorbens habok kapillaritásának kívánt mértékű beállítása is lehetővé válik. A viszonylag nagy kapilláris felszívású fajlagos felszín a nagy kapacitású (kis sűrűségű), valamint nagy kapillaritású habok kialakítását eredményezi. A nagy fajlagos felszín a habszerkezet finomságának mértéke.

A találmány szerinti abszorbens habok kapilláris felszívású fajlagos felszínét is a hab pórustérfogatát befolyásoló összetétel és feldolgozási paraméter változtatásával lehet befolyásolni és szabályozni. A HIPE emulzióbázisú habok esetén az összetétel-paraméterek közé tartozik a HIPE emulzió víz:olaj aránya, az alkalmazott monomerek, emulgeálószerek és elektrolitok típusa és mennyisége. A kapilláris felszívású fajlagos felszínt befolyásoló eljárásparaméter a keveréshez alkalmazott energia és hőmérséklet.

Amint azt a fentiekben ismertettük, egy adott habanyag fajlagos felszínének meghatározása a kapillárisfelszívás-mérésen alapul. Az ilyen eljárásban a kapilláris felszívású fajlagos felszínt ismert tömegű és méretű habminta által kapillárisán felszívott kis felületi feszültségű folyadék (például etanol) mennyiségének mérésével határozzuk meg. A kapilláris felszívású fajlagos felszín meghatározásának részletes ismertetését a leírás „Vizsgálati eljárások” című szakaszában találjuk. A meghatározást bármilyen egyéb, megfelelő eljárással is végezhetjük.

A találmány szerinti nyitott cellás porózus haboknak meghatározott kapilláris felszívású fajlagos felszínieknek kell lenniük. Ez azt jelenti, hogy ennek a jellemzőnek a következő tartományba eső mérőszámnak kell lennie: körülbelül 0,5-5,0 m²/g, még előnyösebben 0,75-4,5 m²/g és legelőnyösebben körülbelül 1,0-4,0 m²/g. Azt tapasztaltuk, hogy az ilyen határok közé eső kapilláris felszívású fajlagos felszínű habok a vizes testfolyadékok, például vizelet felszívására rendkívül kedvező abszorbens kapacitás, folyadékmegtartás és folyadékfelszívás tulajdonságokat eredményeznek.

C₇ Kiegészítő vagy további szerkezeti jellemzők

A találmány szerinti habok további két, pórustérfogattal és kapilláris felszívással összefüggő és a találmány szerinti habok kiegészítő jellemzésére alkalmas tulajdonsága a habsűrűség és a habot felépítő cellák átlagos mérete vagy átmérője. Ezek részletes ismertetése a következő:

7/Habsűrűség

A találmány szerinti habok sűrűsége a pórustérfogathoz és a kapilláris felszíváshoz hasonlóan a találmány szerinti habok számos tulajdonságát és mechanikai jellemzőjét befolyásolhatja. Ezek a jellemzők: a vizes testfolyadékra vonatkozó abszorpciós kapacitás, a folyadék habban való eloszlásának mértéke és sebessége és a hab rugalmassági és kompressziós összelapulási jellemzői. A találmány szerinti abszorbens szerkezetek sűrűsége az ilyen szerkezetek jelentős költségbefolyásoló té íyezője is. A hab sűrűsége a hab levegőben szárazon mért térfogategységére (cm³) vonatkoztatott tömege (g). Ennek megfelelően az abszorbeált vizes folyadék, például a habban maradó folyadék mennyisége, például az emulzió polimerizálás, mosás és/vagy hidrofilizálás után benne maradt mennyisége a habsűrűség kiszámolásánál figyelembe vehető. A fentiekben ismertetett habsűrűség azonban a habban maradó szilárd anyagokat, pé Idául elektrolitot, emulgeáló- és hidrofilizálószereket is magában foglalja. Ezek az anyagok a gyakorlatban a hebanyag jelentős tömegét képezhetik.

A hab sűrűségét bármilyen olyan gravimetriás eljárással meghatározhatjuk, amely a habszerkezet egységnyi térfogatára vonatkozó habtömeg mérésére alkalmas. Alkalmazhatjuk például a későbbiekben ismertetésre kerülő „Vizsgálati eljárások” szakaszban részletesen bemutatott gravimetrikus sűrűségmérő eljárást; vegy ha a habminta előállítása során (például a szárítás, öregítés, előrugalmasítás alatt) a sűrűségértékek előnytelenül megváltoznak, más sűrűségmérő eljárásokat is alkalmazhatunk. Ilyen eljárás például a habanyag által abszorbeált vizsgálófolyadék-meghatározással végzett gravimetriás sűrűségmérő eljárás. Ilyen típusú sűrűségmérést végezhetünk például az olyan nagyon kis sűrűségit habok esetén, amelyeknél a száraz sűrűség megközelítőleg a hab pórustérfogatának fordított értéke. (Lásd Chatterjee, „Absorbency,” Textilé Science and Technology, Vol. 7, 1985,41. oldal.)

A következőkben ismertetésre kerülő habsűrűségérté<ek a pórustérfogat és fajlagos felszín értékekhez hasonlóan olyan értéktartományok, amelyek bármilyen megfelelő kísérleti sűrűségmérő eljárással meghatározhítók.

HU 218 260 Β

A találmány szerinti vizes folyadékok abszorbeálására szánt abszorbens habok száraz bázisra vonatkoztatott sűrűsége előnyösen körülbelül 0,01-0,08 g/cm³, még előnyösebben körülbelül 0,014-0,05 g/cm³ és a legelőnyösebben 0,02-0,04 g/cm³. A habanyagok sűrűségének fenti értékhatárok közötti változtatását a pórustérfogat változtatása fentiekben ismertetett habösszetételi és eljárási paraméterekkel befolyásolhatjuk. A találmány szerinti habszerkezetnek nem kell az egész szerkezeten belül egységes sűrűségűnek lennie. A habszerkezet némely része vagy zónája az egyéb részeknél vagy zónáknál viszonylag kisebb vagy nagyobb sűrűségű lehet.

2/ Cellaméret

A találmány szerinti habok másik további vagy szerkezeti tulajdonsága a nem teljesen meghatározott, de a találmány szerinti előnyös habanyagok jellemzésére jól alkalmazható paraméter a cellaméret. A habcellák, elsősorban a viszonylag monomermentes vízfázisú buborékokat körülvevő monomertartalmú olajfázis polimerizálásával képződő cellák a leggyakrabban lényegében gömb alakúak. Az ilyen lényegében gömb alakú cellák mérete vagy „átmérő”-je ennek megfelelően a habok szokásosan alkalmazott paramétere; és így a találmány szerinti előnyös abszorbens habokban is jól alkalmazható paramétere.

Mivel a polimer habok egy adott mintájának cellái nem feltétlenül azonos méretűek, gyakran az átlagos cellaméretet, azaz az átlagos cellaátmérőt határozzuk meg.

A cellaméret a habsűrűséghez, kapilláris felszívású fajlagos felszínhez és pórustérfogathoz hasonlóan olyan paraméter, amely a találmány szerinti abszorbens habanyagok számos jellemzőjét és mechanikai tulajdonságát befolyásolhatja.

Mivel a kapilláris felszívású fajlagos felszín, pórustérfogat és hidrofilitás mellett a cellaméret a habkapillaritás meghatározója, a cellaméret a habszerkezet olyan paramétere, amely az abszorbens kapacitást és az abszorbens hab belső folyadékfelszívási tulajdonságait közvetlenül befolyásolja. A cellaméret a találmány szerinti abszorbens habanyagok mechanikai tulajdonságait, ezen belül rugalmasságát és kompressziós lelapulás elleni ellenállását és a kompressziós lelapulásból való alakvisszanyerését is befolyásolja.

A hab átlagos cellaméretének meghatározására számos eljárást alkalmazhatunk. Ilyen például a jól ismert higanyporozimetriás eljárás, azonban a leghatásosabban alkalmazható az egyszerű fotográfiás eljárás.

Az 1. ábrán például egy tipikus találmány szerinti abszorbens HIPE habszerkezet fotomikrográlját mutatjuk be. Az ábrán a 10 pm-es skálaléptéket is feltüntetjük. A skálát a képanalizáló eljárással meghatározásra kerülő átlagos cellaméret megállapítására alkalmazzuk. A habminták fotomikro gráfjának képanalízise a találmány szerinti habszerkezetek átlagos cellaméret-meghatározásának szokásos eszköze. Az eljárás részletesebb ismertetését a 4 788 225 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban találjuk.

A találmány szerinti vizes testfolyadékok abszorbeálására alkalmas abszorbens habanyagok közvetlen fotomikrográfiás mérésével meghatározott átlagos cellamérete körülbelül 5-100 pm, még előnyösebben

10-90 pm, és a legelőnyösebben 15-80 pm.

A találmány szerinti abszorbens habcellák mérete vagy átmérője a kapilláris felszívású fajlagos felszín és a hozzáférhető pórustérfogat-paraméterekhez hasonlóan a fentiekben ismertetett habösszetétel- és feldelgozásparaméterekkel változtatható és szabályozható Az előnyös HIPE bázisú habok esetén ezek a jellemzők elsődlegesen a találmány szerinti polimer habanyag HIPE emulziós prekurzorában lévő vízfázis- „buborékok” méretét meghatározó paraméterekkel azonosak. Ennek megfelelően a cellaméret a HIPE emulzió víz:olaj arányának változtatásával és a HIPE emulzió ki ilakításához használt emulzió kialakításához használt emulzió típusának és mennyiségének megválasztásával történik. A cellaméret a szilárd habszerkezet előállítás ut íni összenyomásával is változtatható.

Amint azt a fentiekben ismertettük, a találmány szerinti abszorbens hab méretei nem egységesek, ezért egy adott habmintára vagy ennek egy részére átlagos habméretet kell számolni. Természetesen olyan abszorbens habot is alkalmazhatunk, amely viszonylag nagyobb és vi izonylag kisebb átlagos cellaméretű, diszkrét, azonosítható zónákat tartalmaz.

Mechanikai tulajdonságok

A fentiekben ismertetett szerkezeti tulajdonságokkal jellemezhető, megfelelő polimer összetételű abszorbens haboknak olyan mechanikai tulajdonságokkal, például kompressziós lelapulás elleni ellenállással, egységes felépítéssel és puhasággal kell rendelkezniük, amelyek lehetővé teszik az ilyen abszorbens habok abszorbens cikkekben, például eldobható pelenkákban való alkalmazását. Ezek a szerkezetekre vonatkozó korlátozások azonban lehetővé teszik a paraméterek és/vagy eljárások olyan kombinálását, amely a megfelelő mechanikai tulajdonságok kialakítását teszi lehetővé.

Az inkontinenciatermékekhez alkalmazható abszorbens cikkek előállítására alkalmas abszorbens habok egymással összefüggő mechanikai tulajdonságai a következők:

A, Kompressziós összelapulás elleni ellenállás

A találmány szerinti polimer habok legfontosabb mechanikai tulajdonsága a kompressziós összelapulás elleni ellenállással meghatározott abszorbens hab szilárdsága. A találmány szerinti abszorbens habok kompressziós összenyomás elleni ellenállása a polimer rugalmassági modulus, valamint a habhálózatot kialakító „dúcok” méreteinek függvénye. A dúcok rugalmassági modulusát pedig a) a dúc polimer-összetétele és b) a dúc lágyulásának, amely a habszerkezetben a feldolgozás után benne maradt maradék anyagok, például emulgeálószerek, vízfázisú reakciók vagy a hozzáadott hidrofilizálószerek függvénye, mértéke határozza meg.

Az abszorbens cikkekben, például pelenkákban alkalmazható abszorbens szerkezetek kialakításához a talá mány szerinti haboknak a folyadékabszorpció és -megtartás folyamán fellépő deformációs és kompre isziós erőkkel szemben ellenállóknak kell lenniük.

HU 218 260 Β

A kompressziós összelapulás ellen nem elég szilárdságot mutató habok nem terhelt állapotukban ugyan felvehetik és tárolhatják a kívánt mennyiségű testfolyadékot, azonban ezek az abszorbens habot tartalmazó abszorbens termék viselőjének tevékenysége vagy mozgása által okozott összenyomó erő esetén a folyadékot könnyen ki is adják.

A találmány szerinti abszorbens hab kompressziós összelapulás elleni ellenállása egy bizonyos nyomóerő alatt meghatározott ideig tartott telített habmintában létrejövő alakváltozás meghatározásával mérhető. A mérést a találmány szerinti habminta esetén egy szabványméretű (0,8 cm vastag, 6,5 cm² kör keresztmetszetű henger) mintával végezzük. A mintákat (65±5)xl0^-5 N/cm² felületi feszültségű szintetikus vizelettel telítjük, majd 5,1 kPa nyomóerővel 15 percen át, 37 °C-on terheljük. Az összenyomás által létrehozott alakváltozás mértékét a minta összenyomás előtti vastagságának %-ában adjuk meg. A kompressziós összelapulás elleni ellenállásmérés részletes ismertetését a leírás „Vizsgálati eljárások” című részében találjuk.

A találmány szerinti abszorbens habok kompressziós összelapulás elleni ellenállásának akkorának kell lennie, hogy egy 37 °C-on 5,1 kPa nyomóerővel terhelt szerkezet kompressziós alakváltozása, ha szabad abszorbens kapacitásának mértékéig (65±5)x 10 ⁵ N/cm² felületi feszültségű szintetikus vizelettel van töltve, 15 perc múlva körülbelül 5-95%, előnyösen körülbelül 5-75%, és még előnyösebben 5-50% legyen.

A találmány szerinti előnyös HIPE habok esetén a kompressziós összenyomás elleni ellenállás fentiekben megadott alakváltozási értékekre való beállítása a monomer, komonomer és térhálósító szer típusának és mennyiségének, valamint a megfelelő emulzióképzési és emulziós polimerizálási körülmények megfelelő megválasztásával történik.

Ennek megfelelően az előnyös habok olyan anyagokból állíthatók elő, amelyek rugalmassági modulusa a megfelelő kompressziós összelapulás elleni ellenállás kialakításához elegendő nagy érték még akkor is, ha az ilyen habok sűrűsége kicsi és az elegendően nagy fajlagos felszín kialakításához megfelelő finom dúcszerkezetű.

B/ Rugalmasság

A találmány szerinti abszorbens habok rugalmasságának olyannak kell lennie, hogy az ilyen habanyagot tartalmazó abszorbens termékek a viselő alakjához kényelmesen illeszkedjenek. Ez azt jelenti, hogy az ilyen abszorbens termékekben alkalmazott abszorbens habok szerkezeti egységük vagy abszorbens tulajdonságainak lényeges csökkenése nélkül deformálódnak vagy hajlítódnak.

A találmány szerinti abszorbens habok rugalmasságának ugyanakkor olyan mértékűnek kell lennie, hogy a hab az előállítás, feldolgozás, csomagolás, szállítás és tárolás alatt fellépő kompressziós és alakváltoztató erőknek ellenálljon. Az eldobható pelenkákat például általában összehajtogatva csomagolják és adják el. Az összehajtogatás hossz- és keresztirányú. A forgalmazás általában összehajtogatott pelenkákat tartalmazó csomagolások formájában történik, és a csomagolásokat a körülöttük lévő csomagolások is nyomják. Emiatt az előállítás és forgalmazás során fellépő kompressziós és alakváltoztató erők az alkalmazás alatt fellépő ilyen erőknél nagyobbak is lehetnek.

Egy adott találmány szerinti abszorbens hab rugalmassági tulajdonságainak előnyösen olyan mértékűnek kell lenniük, hogy a hab a hajlításnak a szerkezeti integritás lényeges mértékű csökkenése nélkül ellenálljon. A „Vizsgálati eljárások” című szakaszban ismertetett rugalmasságmérő eljárással meghatározhatjuk a találmány szerinti abszorbens habminták hajlíthatóságát. A hajlíthatóságot egy meghatározott méretű habminta hengeres tengely körüli, meghatározott sebességű, törés nélküli hajlításával mérjük. A találmány szerinti habok rugalmasságának előnyösen akkorának kell lenniük, hogy a testfolyadékok abszorbeálására szánt abszorbens habanyagok 37 °C-on mért hajlítása a hajlításvizsgálat követelményeinek megfeleljen (azaz legalább egy ciklusban egy meghatározott hajlitásértéket mutasson törés nélkül). Ez előnyösen azt jelenti, hogy a találmány szerinti előnyös habok a fenti vizsgálati eljárással legalább kétszer, és még előnyösebben legalább ötször hajlíthatok anélkül, hogy elszakadnának.

Ci Előnyös vagy kiegészítő mechanikai tulajdonságok

A találmány szerinti előnyös habanyagok a kompressziós összelapulás elleni ellenállás és rugalmassági tulajdonságok mellett néhány további mechanikai tulajdonsággal is jellemezhetők. Ezek közé tartozik a kompressziós összelapulásból való alakvisszanyerés (azaz rugalmas alakváltozás), habszerkezet-egységesség és az ér ntésre mutatott lágy tapintás. Ezek részletes ismertetése a következő:

/./Kompressziós összelapulásból való alakvisszanyerés

A kompressziós összelapulásból való alakvisszanyerés azt jelenti, hogy a habanyag megfelelő darabja a gyártás, tárolás vagy használat közben fellépő deformációs vagy kompressziós erők hatására létrejött kompressziós összenyomódás után eredeti méretű alakjához tér vissza.

A találmány céljaira megfelelő abszorbens habok kompressziós összelapulásból való alakvisszanyerésének meghatározását az alkalmazásnak megfelelő sűrűségű habbal és gyakran az alkalmazási körülményekhez hasonló körülmények között végezzük. A vizsgált hab tartalmazza az abszorbeált testfolyadékot. A kompressziós összelapulásból való alakvisszanyerés meghatározását a hab száraz állapotában vagy szintetikus vizelettel telítve is végezhetjük. A megfelelő vizsgálati eljárást a „Vizsgálati eljárások” című szakaszban részletesen ismertetjük. Az eljárásban egy standard méretű habmintát száraz vagy szabad abszorpciós kapacitásának mértékéig szintetikus vizelettel töltött állapotában komprimálásnak és tehermentesítésnek vetünk alá. A mintát egy meghatározott ideig 50%-ra összenyomjuk, majd tehermentesítjük. A minta kompressziós összelapulásból való alakvisszanyerésének (rugalmas alakváltozásának) mértékét a tehermentesítés után egy perc múlva mért vastagságával adjuk meg.

HU 218 260 Β

A találmány szerinti előnyös abszorbens habok eredeti lyukmagasságukhoz viszonyított alakvisszanyerése száraz állapotban való méréssel legalább 85%, nedves állapotban való méréssel legalább 75%. A mérést a terhelés után 1 perc múlva végezzük. Ez az alakvisszanyerés még előnyösebben száraz állapotban való méréssel száraz állapotban legalább 90%, nedves állapotban való méréssel legalább 80%.

2./Habegységesség és -lágyság

A találmány szerinti HIPE abszorbens habok alkalmazhatóságukhoz ugyan nem szükségszerű, de mechanikai tulajdonságaikat tovább javító tulajdonságokkal, ezen belül a habszerkezet használat közbeni egységességével és lágyságával (azaz irritálás nélküli érintkezéssel) is jellemezhetők. Például a csecsemőpelenkákban alkalmazásra kerülő abszorbens haboknak a viselő járása, szaladása, csúszkálása vagy ugrálása alatt gyakran fellépő dinamikus és statikus erőknek egyaránt ellen kell állniuk. Az ilyen erők hatására az abszorbens habok összenyomódásra és folyadékkiengedésre, valamint a habszerkezet hasadására, szakadására vagy egyéb tördelésére hajlamosak. Az ilyen módon alkalmazásra kerülő hab szerkezeti egységességének olyan mértékűnek kell lennie, hogy az alkalmazás közbeni szakadás vagy törés minimális legyen.

A találmány szerinti habelemeket a későbbiekben ismertetetteknek megfelelően olyan felépítésű abszorbens cikkekben is alkalmazhatjuk, amelyekben a habanyag felülete a viselő bőrével közvetlen érintkezésbe kerül. Emiatt nagyon kívánatos, hogy ezek a habanyagok érintéskor elfogadhatóan lágyak és nem irritálóak legyenek.

Folyadékkezelési és abszorpciós tulajdonságok

A fentiekben ismertetett polimer összetétellel, szerkezeti és mechanikai tulajdonságokkal jellemezhető abszorbens habok általában különösen kívánatos és hatásos folyadékkezelési és abszorpciós tulajdonságokat mutatnak. Az ilyen folyadékkezelési és abszorpciós tulajdonságok pedig általában olyan előnyös habanyagok jellemzői, amelyek lehetővé teszik az ilyen találmány szerinti habok vizes testfolyadékok befogadására és megtartására tervezett abszorbens cikkek abszorbeáló szerkezetében való alkalmazását.

A megfelelő abszorbens habok kialakításához szükséges folyadékkezelési és abszorpciós tulajdonságok a következők:

A) a hab abszorpciós kapacitása elsősorban nyomás alatt;

B) a hab függőleges felszívási sebessége a habszerkezeten át;

C) a hab abszorpciós kapacitása egy meghatározott felszívási magasságnál; és

D) az abszorbens habszerkezet folyadékszállítási (eltávolítás!) képessége a habbal esetleg érintkező egyéb abszorbens szerkezetekből.

A jellemzők részletes ismertetése a következő:

A.) Abszorpciós kapacitás és nyomás alatti abszorpciós kapacitás

Az abszorpciós kapacitás az az összes folyadékmennyiség, amelyet egy adott habminta cellaszerkezete a ninta szilárd anyagának egységnyi tömegére számítva abszorbeálni képes. A nyomás alatti abszorpciós kapacitás az a folyadékmennyiség, amelyet a nyomóerőnek kitett habminta cellaszerkezete a nyomóerő eltávolítása után megtart (szabad kapacitás). A találmány céljaira megfelelő habanyagok ilyen abszorpciós kapacitásának meghatározását egyensúlyi állapotban végezzük. Ez. azt jelenti, hogy a mérést a habminta vizsgálófolyadékkal való teljes telítődéséig szükséges idő után kell végezni, és ehhez annyi időt kell biztosítani, amennyi az összes folyadék felszívásához és/vagy megtartásához szükséges.

Az abszorbens cikkekben, például pelenkákban alkalmazható abszorbens habok szabad, valamint nyomás alatti abszorpciós kapacitásának egy minimális értéket meg kell haladnia.

A leírás későbbi részében részletes ismertetésre kerülő „Vizsgálati eljárások” szakaszban ismertetett gravimetrikus elemzőeljárással egy adott habminta szabad és nyomás alatti abszorpciós kapacitása egyaránt meghatározható. Az ismertetett eljárás során egy meghatározott méretű és tömegű habmintát egy tálban lévő vizsgálófolyadékba (szintetikus vizelet) merítünk, és a vizsgálófolyadékot hagyjuk egyensúlyi állapotig felszívódni. A telített mintát ezután kivesszük a folyadékból és meghatározzuk a hab 1 gramm tömege által megtartott folyidék mennyiségét, azaz a hab szabad abszorpciós kapacitását, a telített habmintát ezután néhány lépésben növekvő kompressziós nyomásnak vetjük alá, és lépésenként meghatározzuk a kinyomott folyadék mennyiségét. Mindegyik terhelő lépés után gravimetrikosan meghatározzuk a mintában megtartott folyadék mennyiségét. A terhelést körülbelül 6,9 kPa nyomásig folytatjuk.

A vizelet abszorbeálására különösen alkalmas abszorbens cikkekhez megfelelő találmány szerinti habaryagok szabad abszorpciós kapacitásának legalább körülbelül 12 ml/g száraz habanyag, előnyösen legalább körülbelül 20 ml/g száraz habanyag értékének kell lennie. Ezen túlmenően az ilyen habanyagok kapacitásának 15 percen át 5,1 kPa nyomóerővel végzett terhelés útin az egyensúlyi szabad kapacitáshoz viszonyítva legalább körülbelül 5%-nak, előnyösen körülbelül 20%nak kell lennie.

Β.) Függőleges felszívóképesség

A találmány szerinti abszorbens habok másik folyadékkezelési tulajdonsága a testfolyadékokra vonatkozó habszerkezeten belüli gyors mozgatási vagy „szívási” képesség. A függőleges felszívás, azaz gravitációs erővel szemben megvalósított folyadékfelszívás a találmány szerinti habanyagok különösen lényeges jellemzője. Ennek az az oka, hogy az abszorbeálandó folyadéké t a terméken belül, az abszorbens magban egy viszonylag alacsonyabban lévő helyről egy viszonylag m igasabban lévő helyre kell szállítani.

A függőleges felszívóképesség az a kapilláris szívóerő, amely a folyadékot a habon keresztül mozgatja, és a habszerkezetben tartja. A függőleges felszívóképesség így olyan habjellemző, amely megmutatja, hogy a ta álmány szerinti abszorbens habok az abszorbens cikk

HU 218 260 Β abszorbens szerkezetében mennyire jól funkcionálnak. A találmány szerinti abszorbens habok folyadékfelszívási tulajdonságai a függőleges felszívási sebesség vagy a függőleges felszívású abszorpcióskapacitás-méréssel határozható meg.

1. Függőleges felszívásisebesség-mérés

A függőleges felszívási sebességet azzal az idővel mérjük, amennyi egy tartályban lévő, 37 °C-os színes vizsgálófolyadékba, például szintetikus vizeletbe merülő, meghatározott méretű habcsík 5 cm függőleges magasságba történő folyadékfelszívásáig eltelik.

A vizsgálat részletesebb ismertetését a leírás „Vizsgálati eljárások” című szakaszban találjuk. A vizelet abszorbeálására alkalmas abszorbens cikkekben különösen jól alkalmazható találmány szerinti habok 5 cm-es függőleges felszívási sebessége (65±5)xl0⁵ N/cm² felületi feszültségű szintetikus vizelet esetén legfeljebb 30 perc, és még előnyösebben legfeljebb 5 perc.

2. Függőleges felszívású abszorpcióskapacitásmérés

A függőleges felszívású abszorpcióskapacitás-mérést a függőleges felszívás sebességmérésével összekapcsolva végezzük.

A függőleges felszívású abszorpciós kapacitást azzal az 1 g abszorbens habra vonatkoztatott vizsgálófolyadék mennyiségével határozzuk meg, amennyi a függőleges felszívási sebesség méréséhez alkalmazotthoz hasonló szabvány méretű habminta egy 2,54 cm-es függőleges szakaszába felszívódik. A meghatározást a minta függőleges felszívással felszívott vizsgálófolyadék egyensúlyi helyzet elérése (például körülbelül 18 óra) után végezzük. A függőleges felszívású abszorpcióskapacitás-mérés részletes ismertetését a függőleges felszívási sebesség méréséhez hasonlóan a leírás „Vizsgálati eljárások” című részében találjuk.

A vizelet abszorbeálásra alkalmas abszorbens cikkekben különösen jól alkalmazható találmány szerinti előnyös abszorbens habok függőleges felszívású abszorpciós kapacitása 11,4 cm függőleges magasságnál, (65±5)xl0 ⁵ N/cm² szintetikus vizelet esetén legalább körülbelül 10 ml/g abszorbens hab, még előnyösebben körülbelül 20-45 ml/g abszorbens hab.

C.) Eltávolítóképesség

A találmány szerinti habszerkezetek gyakran olyan abszorbens cikkekben kerülnek alkalmazásra, amelyek más, a kibocsátott testfolyadék felszívásában, szétosztásában és/vagy tárolásában szintén részt vevő abszorbens szerkezeteket is tartalmaznak. Az elsődlegesen folyadéktárolásra/újraszétosztásra szánt találmány szerinti habszerkezetek esetén kívánatos lehet a testfolyadékok egyéb, a testfolyadékot szintén abszorbeáló abszorbens komponensekből való kivonása és a habszerkezetbe való továbbítása.

A folyadék egyik abszorbens cikk komponensből a másik komponensbe való szállítására vonatkozó képességet „eltávolítóképesség”-nek nevezzük. Az eltávolítóképesség részletesebb megfogalmazását és a meghatározására alkalmas eljárásokat az US 4 610 678 számú szabadalmi leírásban ismertetik. A találmány szerinti abszorbens habszerkezetek fenti szabadalmi leírásban ismertetett eljárással meghatározott eltávolítóképessége nagyon kívánatos folyadékeltávolítást mutat.

Ας előnyös HIPE abszorbens habok

A fentiekben ismertetett kívánt és előnyös szerkezeti, mechanikai és folyadékkezelési tulajdonságokkal jellemezhető, különösen előnyös találmány szerinti habanyagok bizonyos, olyan „víz az olajban” emulziók polimerizálásával állíthatók elő, amelyek vízfázisa az olajfázishoz képest viszonylag nagy mennyiségben van jelen. Az ilyen, olajfázishoz képest viszonylag nagy mennyiségi vízfázist tartalmazó emulziókat a szakterületen nagy belső fázisú emulzióknak (high internál phase emulsions=HIPE-knek vagy HIPE emulzióknak) nevezik. Az ilyen emulziók polimerizálásával kapott előnyös polimer habokat „HIPE habok”-nak nevezik.

A polimer hab prekurzor HIPE emulziók kialakítására alkalmazott víz- és olajfázisok relatív mennyisége számos más paraméter között az előnyös polimer habok szerkezeti, mechanikai és képességi tulajdonságainak meghatározó jellemzője. A habképző emulzió víz:olaj arínya elsősorban a habsűrűség, cellaméret, valamint a habot alkotó dúcok méretei és a hab fajlagos felszínt befolyásoló tényezője. A találmány szerinti előnyös polimer HIPE hab előállítására alkalmas emulziók víz:olaj tömegaránya általában körülbelül (12:1)-(100:1), előnyösen körülbelül (20:1)-(70:1), és még előnyösebben (25:1)-(50:1).

A találmány szerinti előnyös HIPE habok előállítására alkalmas emulziók folytonos olaj fázisa szilárd habszerkezetté polimerizálható monomereket tartalmaz. Ezek a monomerek egy fő monomer komponenst, egy k('monomer komponenst és egy térhálósító szert tartalm íznak.

A monofunkciós fő monomer komponens(ek), kt'monomer(ek) és polifunkciós térhálósító szer(ek) típusának és mennyiségének kiválasztása a találmány szerinti alkalmazásra szánt abszorbens HIPE habanyaguk kívánt kombinációjú szerkezeti, mechanikai és folyidékkezelési tulajdonságok kialakításának fontos eszköze lehet.

A találmány szerinti HIPE emulziók előállításához alkalmazott olajfázis fő monofünkciós monomer komponense egy vagy több olyan monomert tartalmaz, amelyek a rész habszerkezetnek üvegszerű jelleget adnak. Ezeket a monomereket a továbbiakban üvegszerű monomereknek nevezzük, és a találmány célkitűzéséhez ezek olyan mmomer anyagok, amelyek körülbelül 40 °C feletti T_g w. egesedési hőmérsékletű, nagy molekulatömegű (6000né 1 nagyobb) homopolimerek előállítását teszik lehetővé. A monofunkciós üvegszerű monomerek előnyös típusát a sztirolbázisú monomerek alkotják, és ezek közül a legelőnyösebb maga a sztirol. Alkalmazható szubsztituált, például monoszubsztituált sztirol is, ilyen például a pmetilsztirol. A monofünkciós üvegszerű monomer komponens mennyisége a találmány szerinti HIPE emulzió olaj fázis-komponens tömegéhez viszonyítva általában körülbelül 3-41 tömeg%, előnyösen körülbelül 7-40 tömeg⁰/).

A találmány szerinti HIPE emulzió előállítási eljárásban alkalmazott olajfázis a fő üvegszerű monomer

HU 218 260 Β anyag mellett egy monofunkciós komonomert is tartalmaz. Ez a monofunkciós komonomer komponens egy vagy több olyan komonomert tartalmaz, amely a találmány szerinti emulzió polimerizálásával előállított kész habanyagnak gumiszerű jelleget ad. Ezeket a monomereket a továbbiakban gumiszerű komonomereknek nevezzük, és a találmány célkitűzéséhez ezek olyan monomer anyagok, amelyek körülbelül 40 °C vagy ez alatti T_g üvegesedési hőmérsékletű, nagy molekulatömegű (1000-nél nagyobb) homopolimerek előállítását teszik lehetővé. A monofünkciós gumiszerű komonomerek jellemző képviselői például az alkil-akrilátok, alkil-metakrilátok, allil-akrilát, butadién, szubsztituált butadiének, vinilidén-halogenidek és ezek, valamint az ilyen típusú komonomerek kombinációi. Előnyös gumiszerű komonomerek a következők: butil-akrilát, (2-etil-hexil)-akrilát, butadién, izopropén és ezek kombinációi. Ezek közül a legelőnyösebbek a butilakrilát és a (2-etil-hexil)-akrilát. A monofunkciós gumiszerű komonomer komponens mennyisége a találmány szerinti HIPE emulzió olajfázis-komponens tömegéhez viszonyítva általában körülbelül 27-73 tömeg%, előnyösen körülbelül 27-66 tömeg%.

A találmány szerinti HIPE emulziók előállításához alkalmazható olajfázis monofunkciós üvegszerű fő monomer komponense(i) és monofunkciós gumiszerű komonomer komponense(i) a fentiekben ismertetett mennyiségben vannak jelen. Az olajfázis monofunkciós üvegszerű monomer komponensének mennyisége a monofunkciós gumiszerű monomer komponens tömegéhez viszonyítva általában körülbelül (1:25)-(1,5:1), még előnyösebben (1:9)-(1,5: 1).

Mivel a találmány szerinti emulziók előállítását követő polimerizáláskor az üvegszerű monomer(ek)ből és gumiszerű monomer(ek)ből képződő polimer láncok kialakítása térhálósítással történik, az olajfázisnak egy polifunkciós térhálósító szert is kell tartalmaznia. Az adott térhálósító szer típusának és mennyiségének megválasztása a monofunkciós monomerek és komonomerek megválasztásához hasonlóan a kívánt kombinációjú szerkezeti, mechanikai és folyadékabszorbeáló tulajdonságokkal jellemezhető habokká polimerizálható HIPE emulziók előállításának nagyon jelentős tényezője lehet.

Az olajfázis előállításához alkalmas polifunkciós térhálósító szer komponenst az alkalmazandó monofunkciós monomerek és komonomerek típusától és mennyiségétől, valamint a kész habanyag kívánt tulajdonságaitól függően számos polifunkciós, előnyösen difünkciós monomerből választhatjuk. Ezek jellemző képviselői például a divinil aromás anyagok, például a divinil-benzol, divinil-toluol vagy diallil-ftalát. Alkalmazhatók divinil alifás térhálósítószerek, például poliol-diakrilsavészterek is. A találmány szerinti HIPE emulzióbázisú habok előállításához legalkalmasabb térhálósító szer a divinil-benzol.

A találmány szerinti emulziók előállításához alkalmas olajfázis térhálósító szer komponense körülbelül 8-40 tömeg%, előnyösen 10-25 tömeg% mennyiségben van jelen. Ez a mennyiség az olajfázis összes monomer komponensének mólkoncentrációjára számolva körülbelül 5-60 mol%.

A találmány szerinti HIPE emulziók előállításához alkalmas olajfázis legnagyobb része a kész polimer kialakításához szükséges, a fentiekben ismertetett monomereket, komonomereket és térhálósító szereket tartalmazza. Emiatt nagyon lényeges, hogy ezek a monomerek, komonomerek és térhálósító szerek vízben annyira oldhatatlanok legyenek, hogy elsődlegesen a találmány szerinti emulziók olajfázisában és ne a vízfázisában oldódjanak. Az ilyen vízben oldhatatlan monomer anyagok lehetővé teszik, hogy kialakuljanak a HIPE emulziók megfelelő tulajdonságai és stabilitása.

Emellett természetesen az is előnyös, ha a találmány szerinti habprekurzor emulziók kialakításához alkalmazott monomerek, komonomerek és térhálósító sí erek megfelelően nem mérgező és kémiailag stabil, kosz hab előállítását teszik lehetővé. Ennek megfelelően ezeknek a monomereknek, komonomereknek és térhalósító szereknek a habfeldolgozás utópolimerizációs időszakában és/vagy a használat közben előforduló nagyon kis koncentrációkban előnyösen nagyon kevéssé mérgező hatásúaknak vagy egyáltalán nem mérgezőeknek kell lenniük.

A találmány szerinti HIPE emulziók kialakításához alkalmazott olajfázis másik lényeges komponense a stabil emulziók kialakítását elősegítő emulgeálószer. Ilyen einulgeálószerként az olajfázisban oldható, emulzió kialakítására alkalmas anyagokat alkalmazunk. Ezek az einulgeálószerek lehetnek olyan nemionos, kationos, anionos vagy amfoter anyagok vagy ezek kombinációi, amelyek stabil HIPE emulzió előállítását teszik lehetővé. A megfelelő tulajdonságú emulgeálószer komponens kialakítására alkalmas emulgeálószerek előnyös típusai például a következő anyagok: szorbitán-zsírsavé^zterek, poliglicerin-zsírsav-észterek, polijoxi-etilén (í'OE)-zsírsav] és észterek. Különösen előnyösek a szorbitán-zsírsav-észterek, például a szorbitán-monolaurát (SPAN 20 kereskedelmi nevű tennék), szorbitán-monooleát (SPAN 80 kereskedelmi nevű tennék), valamint szorbitán-trioleát (SPAN 85 kereskedelmi nevű termék) és szorbitán-monooleát (SPAN 80 kereskedelmi nevű termék) kombinációk. Az egyik különösen előnyös einulgeálószer-kombináció körülbelül 3:1 vagy ettől nagyobb, még előnyösebben körülbelül 4:1 tömegarányú szorbitán-monooleát: szorbitán-trioleát kombinációt tartalmaz. Jól alkalmazható emulgeálószer a Grindsted által forgalmazott TRIÓDÁN 20 kereskedelmi nevű poli-(glicerin-észter) és a Henkel által forgalmazott EVlSORB 2502 kereskedelmi nevű szorbitán-szeszkvioleát.

Az emulgeálószer-komponens mennyisége a polimer abszorbens habok előállításához alkalmazott találmány szerinti HIPE emulziók olajfázisának tömegére számolva általában körülbelül 2-33 tömeg%, előnyösen körülbelül 4 -25 tömeg%.

A találmány szerinti polimerizálható HIPE emulziók olajfázisa a fentiekben ismertetett monomer és einulgeálószer-komponenseken kívül adott esetben további komponenseket is tartalmazhat. Ilyen adott eset11

HU 218 260 Β ben alkalmazott olaj fázis-komponens lehet például valamilyen olajban oldható polimerizációs iniciátor. Ezeket leírásunk későbbi részében ismertetjük. Egy másik ilyen komponensként alkalmazhatunk az olajfázis monomer, térhálósító szer és/vagy emulgeálószer komponenséhez megfelelő, vízben oldhatatlan oldószert vagy hordozót. Ezeknek az oldószereknek vagy hordozóknak azonban nem szabad oldaniuk a végül polimerizált monomereket. Alkalmazásuk nem előnyös, és mennyiségük alkalmazásuk esetén általában legfeljebb az olajfázis tömegének 10 tömeg%-a.

A fentiekben ismertetett olajfázis előállítását úgy végezzük, hogy a fő és az adott esetben alkalmazott komponenseket valamilyen hagyományos eljárással társítjuk egymással. A társítást végezhetjük szakaszos vagy folyamatos eljárással a komponensek megfelelő sorrendű adagolásával. Az így előállított olajfázist olyan táptartályban tároljuk, amelyből az olajfázis a későbbiekben ismertetetteknek megfelelően bármilyen kívánt áramlási sebességű folyékony tápáramként elvezethető.

A HIPE olajfázis a fentiekben ismertetetteknek megfelelően a találmány szerinti előnyös habok előállítására alkalmas polimerizálandó emulziók folytonos fázisát alkotja. Az ilyen polimerizálható HIPE emulziók nem folytonos belső fázisát az olyan vízfázis alkotja, amely egy vagy több oldott komponenst tartalmazó vizes oldatból áll. A vízfázis egyik lényeges oldott komponense a vízoldható elektrolit. A HIPE emulziók kialakításához alkalmazott vízfázisban oldott elektrolit az elsődlegesen olajban oldható monomerek és térhálósító szerek vízben való oldódásának minimalizálását szolgálja. Ennek hatására a következő polimerizációs lépésben minimalizálódik a polimer anyagok behatolása a vízfázisbuborékok által kialakított olaj/víz határfelületen létrejövő cellaablakokba. Az elektrolit jelenléte és a vízfázis elektrolit jelenlétében kialakult ionerőssége meghatározhatja a kész polimer hab nyitott cellás jellegét és a nyitott cellák mértékét.

Bármilyen olyan elektrolit alkalmazható, amely a vízfázis ionerősségét befolyásolja. Előnyös elektrolitok az egy-, két- és három vegyértékű szervetlen sók, például a vízoldható alkálifém- és alkáliföldfém-halogenidek, például -kloridok, -nitrátok és -szulfátok. Ezek jellemző példái a nátrium-klorid, kalcium-klorid, nátrium-szulfát és magnézium-szulfát. A vízfázisban legelőnyösebben alkalmazható elektrolit a kalcium-klorid.

A találmány szerinti HIPE emulziók kialakításához alkalmazható vízfázis elektrolitkoncentrációja a vízfázis tömegére számolva általában körülbelül 0,2-40 tömeg%, még előnyösebben körülbelül 0,5-20 tömeg%.

A találmány szerinti eljárással előállított HIPE emulziók a fentiekben ismertetett lényeges olaj- és vízfáziskomponensek mellett tipikusan egy polimerizációs iniciátort is tartalmaznak. Ezeket az iniciátorokat általában a HIPE emulziók kialakításhoz alkalmazott vízfázishoz adjuk; és ezek bármilyen szokásos szabad gyökös iniciátorok lehetnek. Jellemző képviselőik például a következő anyagok: peroxigénvegyületek, például nátrium-, kálium- és ammónium-perszulfátok, kaprilperoxid, benzoil-peroxid, hidrogén-peroxid, kumolhidrogén-peroxidok, tercier-butil-diperftalát, tercier butil-perbenzoát, nátrium-peracetát és nátrium-perkarbonit. Alkalmazhatók a hagyományos redoxiniciátorrendszerek is. Ezeket a rendszereket úgy állíthatjuk elő, hogy a fentiekben ismertetett peroxigénvegyületek redukálószerekkel, például nátrium-hidrogén-szulfittal, L-aszkorbinsavval vagy vas(II)sókkal társítjuk.

Az iniciátoranyagok mennyisége az olajfázisban lévő polimerizálható monomerek összes mólmennyiségére számolva körülbelül 5 mol%-ig terjed. Ez a menynyiség még előnyösebben az olajfázisban lévő polimerizálható monomerek (azaz monomerek, komonomerek és térhálósító szerek) összes mólmennyiségére számolνε körülbelül 0,001-0,5 mol%. Ha az iniciátort a vízfáziiban alkalmazzuk, koncentrációja a vízfázis tömegére számolva 0,02-0,4 tömeg%, előnyösen körülbelül 0,1-0,2 tömeg%.

A víz- és olaj fázist a későbbiekben részletes ismertetésre kerülő eljárás szerint keveréssel stabil hab alakú emulzióvá, majd az így kapott HIPE habot ezután az olajfázis monomer komponenseinek polimerizálására alkalmas körülmények között szilárd cellás habszerkezetté alakítjuk át.

A találmány szerinti habszerkezetek polimer anyagidnak kémiai természete, felépítése és morfológiája a HIPE emulzió kialakításához alkalmazott monomerek, komonomerek és térhálósító szerek, valamint az emulziós polimerizációs körülmények függvénye. Az ilyen polimer anyagoknak a vizes folyadékban általában ar nyira nem duzzadónak kell lenniük, hogy önmagukban lényegesen ne lágyuljanak, vagy ne szívják magukbí a velük érintkező vizes folyadékokat. Az így kialakított előnyös polimer anyagokban azonban az adott polimer felépítésétől, molekulatömegétől és morfológiájától függetlenül viszkoelasztikusoknak kell lenniük. Ennek megfelelően a találmány szerinti előnyös habszerkezeteknek egyrészt viszkózusnak, azaz folyadékszerűnek, másrészt elasztikusnak, azaz rugószerűnek kell lenniük.

Fontos, hogy a cellás habszerkezetet felépítő polimer anyagok fizikai, Teológiai és morfológiai jellemzői a2 abszorbens habanyag alkalmazási körülményei között annak megfelelő rugalmasságot, kompressziós összelapulás elleni ellenállást és dimenzióstabilitást biztosítsanak.

A találmány szerinti előnyös habszerkezetet felépítő térhálósított polimer anyagok a polimer habszerkezetben előnyösen poláris funkciós csoportokat lényegében nem tartalmaznak. Ennek megfelelően az ilyen előnyös abszorbens habok felületét alkotó polimer anyagok közvetlenül a polimerizációs lépés után viszonylag hidrofób jellegűek. A polimerizálással kialakított habokat tehet a viszonylag hidrofób jellegű habszerkezet felületének kialakításához adott esetben olyan további kezelésnek kell alávetni, amellyel a habszerkezet a vizes testfolyadékok abszorbeálására alkalmassá válik.

A habfelület hidrofilizálását szükség esetén a polimerizálással kialakított HIPE habszerkezet hidrofilizé lőszerrel való kezelésével végezzük a következőkben is nertetésre kerülő eljárás szerint.

HU 218 260 Β

Hidrofilizálószerként minden olyan anyagot alkalmazhatunk, amely a vele érintkező habszerkezetbe lerakodva annak vízzel való nedvesíthetőségét javítja. Hidrofilizálószerként általában közismert anyagokat alkalmazunk. Ilyen ismert hidrofilizálószerek az anionos, kationos és nemionos típusú felületaktív anyagok. A hidrofilizálószereket általában folyékony alakban, tipikusan vízben oldva, vizes hidrofilizálószer-oldatban használjuk. Az oldatot a HIPE hab felületére alkalmazzuk. Ezzel az eljárással az előnyös HIPE habszerkezet felületére annyi hidrofilizálószer rakódik ki, amennyi a kezelt felületet lényegében hidrofillé alakítja át a hab kívánt rugalmassági és kompressziós összelapulás elleni jellemzőjének megváltoztatása nélkül.

A hidrofilizálószerrel kezelt előnyös habok esetén a habszerkezetet annyi hidrofilizálószerrel társítjuk, hogy a habban maradó hidrofilizálószer mennyisége a habszerkezet tömegére vonatkoztatva körülbelül 0,1-10 tömeg% legyen.

A megfelelő hidrofilizálószerek egyik típusát alkotó enyhe, nem irritáló szereket olyan mennyiségben társítjuk a habszerkezethez, hogy a habban maradó hidrofilizálószer mennyisége a hab tömegére vonatkoztatva körülbelül 0,5-5 tömeg%, előnyösen körülbelül 1-3 tömeg% legyen. Ilyen felületaktív anyagok például a kereskedelemben forgalmazott mosogatószerekben, például a Joy folyékony mosószerekben alkalmazott alkil-szulfátok vagy alkil-etoxilezett szulfátok.

A habszerkezet például felületaktív anyag vizes oldatokkal való mosását tipikusan akkor végezzük, ha a maradék vizes fázis anyag már elhagyta a polimerizálási szakaszt vagy, még előnyösebben, a maradék vizes fázis eltávolítására alkalmazott mosókezelés részeként.

A hidrofilizálószerek másik előnyös csoportját a hidratálható, előnyösen higroszkóp vagy folyós, vízben oldható szervetlen sók alkotják. Ilyen anyagok például a toxikológiailag elfogadható alkáliföldfémsók. Az ilyen típusú anyagok, valamint vízben oldhatatlan felületaktív anyagokkal társítva hab-hidrofilizálószerként való alkalmazásuk részletes ismertetését az 5,352,711 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban találjuk.

Ezek előnyös képviselői például a kalcium- és magnézium-halogenidek, mint például a kalcium-klorid, amely a későbbiekben ismertetetteknek megfelelően, az előnyös abszorbens habok előállítására alkalmas HIPE emulziók vízfázisában elektrolitként is alkalmazható.

A hidrofilizálószerként alkalmazott szervetlen sók találmány szerinti habokhoz való társítását egyszerűen úgy végezzük, hogy a habokat a sók vizes oldataival kezeljük.

A hidratálható szervetlen sóoldatok alkalmazásával végzett hidrofilizálást a hidrofilizáló felületaktív anyagokkal végzett kezeléshez hasonlóan a polimerizálás befejezése után vagy az éppen polimerizált hab maradék vízfázisának eltávolítására alkalmazott eljárás részeként végezzük. A habok ilyen oldatokkal való kezelését úgy végezzük, hogy a habban lerakódó hidratálható szervetlen só, mint például a kalcium-klorid mennyisége körülbelül a hab tömegének 0,1-7 tömeg%-a legyen.

A polimerizáláskor viszonylag hidrofób, előnyös habszerkezetek hidrofilizáló kezelését olyan mértékben végezzük, hogy a találmány szerinti előnyös HIPE hab megfelelő hidrofilitását kialakítsuk.

Az ilyen előnyös HIPE emulziós típusú habokat azonban a gyártás során is hidrofilizálhatjuk, és ilyenke r további hidrofilizáló kezelés nem szükséges. Ez az el árás az olyan előnyös HIPE habok esetén végezhető, amelyek előállításához emulgeálószerként szorbitánzsírsav-észtereket és a HIPE emulzió vízfázis elektrolitjaként kalcium-kloridot alkalmazunk. Ebben az esetben a polimerizálás után a habszerkezetben maradó vízfázisfolyadék annyi kalcium-kloridot tartalmaz vagy rak le amennyi a maradék emulgeálószer-tartalmú belső habszerkezetet a polimerizált emulziós hab vízmentesítése után is megfelelő hidrofilszinten tartja. Abszorbenshab-előállitási eljárások

A találmány szerinti abszorbens habok előállítását bármilyen olyan polimerizációs eljárással és monomer kcmponenseleggyel végezhetjük, amely lehetővé teszi a fentiekben ismertetett lényeges és, kívánt esetben, előny ős szerkezeti és mechanikai tulajdonságokkal bíró hidrofil habok kialakítását. A kívánt szerkezeti, mechanikai és folyadékkezelési tulajdonságokkal jellemezhető előnyös polimer habok előállítását például a nagy belső fázisú emulziók (HIPE-k) előállítására alkalmas polimerizációs eljárással végezzük. Az ilyen előnyös abszorbenshab-előállítási eljárást a habok kialakításának részletesebb ismertetésére mutatjuk be.

Ez az előnyös hab-előállítási eljárás a következő lépésekből áll:

A stabil, nagy belső fázisú emulzió (HIPE) kialakítása; B; a stabil emulzió szilárd habszerkezet kialakítására alkalmas körülmények között megvalósított polimerizálása;

C, mosás és szükség esetén a szilárd habszerkezet hi drofilizálása, amelyet úgy végzünk, hogy a habszerkezetet vízzel és/vagy folyadék alakú hidrofilizálószerrel kezeljük az eredeti vízfázis habszerkezetből való eltávolítására és adott esetben a szükséges hidrofilizálószermennyiség kirakodására; és

D a polimer habszerkezet mosása addig, amíg az abszorbens habanyagot a vizes testfolyadék abszorbeálására alkalmassá tesszük.

A fenti alaplépések ismertetése a következő:

A/ HIPE emulzió előállítása

A találmány szerinti előnyös abszorbens habok élőár ítására alkalmazott HIPE emulziós prekurzor a fentiekben ismertetett olaj fázis és vízfázis megfelelő kombi látásával állítható elő. A vízfázis olajfázishoz viszonyított tömegaránya általában körülbelül (12:1)-(100:

1), előnyösen (20:1)-(70:1).

A találmány szerinti HIPE emulziók előállítására alkalmas olaj fázis fő komponensei a fentiekben ismertetetteknek megfelelően a fő monomerek, komonomerek, térhálósító szerek és emulgeálószerek. Az olaj fázis adott esetben egyéb komponenseket, például oldószereket és pc limerizációs iniciátorokat is tartalmaz.

A HIPE emulzió előállítására alkalmazott vízfázis fő komponense a fentiekben ismertetett elektrolit és

HU 218 260 Β adott esetben egyéb komponenseket, mint például vízoldható emulgeálószereket és/vagy polimerizációs iniciátorokat is tartalmaz.

A HIPE emulziót az egyesített olaj- és vízfázis nyírókeverésével állítjuk elő. A nyírókeverés mértéke és alkalmazási ideje általában az egyesített olaj- és vízfázis stabil emulzióvá való átalakulásától függ. Az eljárást lefolytathatjuk szakaszosan vagy folyamatosan, és olyan körülmények között, amelyek lehetővé teszik az emulzióból végül előállított polimer hab kívánt pórustérfogatának és egyéb szerkezeti tulajdonságainak kialakításához megfelelő olajcseppeket tartalmazó emulzióképződést. Az olajés vízfázis emulgeálása általában valamilyen keverővagy elegyítőeszköz, például tűs keverő alkalmazását teszi szükségessé.

A találmány szerinti HIPE emulziók egyik előnyös előállítási eljárásában a megfelelő olaj- és vízfázist folyamatos eljárással egyesítjük. Az eljárásban előállítunk egy, a fentiekben ismertetetteknek megfelelő folyékony olajfázist 0,08-1,5 ml/mp áramlási sebességgel, valamint egy, szintén fentiekben ismertetetteknek megfelelő vízfázist 4-50 ml/mp áramlási sebességgel. A két folyékony áramot a fentiekben ismertetett sebességtartományban egy megfelelő kamrában vagy zónában egyesítjük úgy, hogy a fentiekben ismertetett víz:olaj tömegarányú elegyet kapjunk, és ezt az elegyet fenntartsuk.

Az egyesített áramot a keverőkamrában vagy -zónában például megfelelő elrendezésű és méretű keverővei megvalósított nyírókeverésnek vetjük alá. A nyírókeverést tipikusan 1000-4000 fordulat/ perc sebességgel végezzük. A kamrában való tartózkodási idő általában 5-30 mp. A már kialakult stabil emulziót 4-52 ml/mp sebességgel elvezetjük a keverőzónából vagy -kamrából.

A fenti előnyös HIPE előállítására alkalmas folyamatos eljárás részletes ismertetését az 5,149,720 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban találjuk.

B/ HIPE emulzió polimerizálása

A fentiekben ismertetetteknek megfelelően előállított HIPE emulziót egy megfelelő reakcióedénybe, tartályba vagy polimerizálóhelyre visszük.

A találmány szerinti eljárás egyik előnyös változatában a reakcióelegy egy olyan polietiléncső, amelyből a kívánt mértékű polimerizálás után kapott polimerizált hab továbbfeldolgozásra könnyen eltávolítható.

A HIPE emulzió polimerizációs körülményei az emulzió víz- és olaj fázisának monomer és egyéb komponensei, valamint az alkalmazott polimerizációs iniciátorok típusának és mennyiségének függvénye. A polimerizálást azonban gyakran 55-90 °C-ra emelt hőmérsékleten, 4-24 órán át végezzük.

C/ A HIPE hab mosása és hidrofilizálása

A fentiekben ismertetett polimerizációs lépés befejezése után kapott szilárd HIPE hab általában olyan rugalmas, nyitott cellás porózus szerkezetű hab, amely a HIPE emulzió polimerizálás előtti előállítása előtt hozzáadott vízfázis maradék részével töltött cellákat tartalmaz. Ezt a maradék vízfázist, amely általában egy vizes oldatot, maradék emulgeálószert és polimerizációs iniciátort tartalmaz, a hab továbbfeldolgozása előtt el kell távolítani. Az eredeti vízfázis habból való eltávolítását általában úgy végezzük, hogy a habszerkezetet a maradék folyadék eltávolításáig nyomjuk, és/vagy a habszerkezetet vízzel vagy egyéb vizes oldattal mossuk. Általában több nyomó- és mosófázist, például két ilyen ciklust alkalmazunk.

Az eredeti vízfázis habszerkezetből való kívánt mértékű eltávolítása után a habszerkezetet további kezelésnek, azaz egy megfelelő hidrofilizálószeres vizes oldattal való mosásnak kell alávetni. Hidrofilizálószerként a fentiekben ismertetett anyagokat alkalmazzuk. A HIPE ht bszerkezet hidrofilizálószeres oldattal végzett kezelését addig folytatjuk, míg a hab valamely kiválasztott vizsgálófolyadék kívánt felületi feszültségét mutatja.

D' A hab vízmentesítése

A gyakorlatilag száraz hab megfelelő hidrofilitásának kialakítására alkalmazott kezelés után a habot az abszorbens cikk abszorbens szerkezeteként való alkalmazásához szükséges vágás vagy egyéb kezelés előtt általában vízmentesítésnek vetjük alá. A vízmentesítést végezhetjük a hab vízkinyomásáig végzett összenyomásával vagy a hab vagy a benne lévő víz 60-200 °C-ra vídó melegítésével, vagy mikrohullámú kezeléssel, ví gy az összenyomás és vízmelegítés kombinálásával. A HIPE hab vízmentesítését általában addig folytatjuk, míg a használatra kész HIPE hab gyakorlatilag elfogadtató víztartalmúvá válik. Az összenyomással vízmentesí endő HIPE hab víz- (nedvesség-) tartalma gyakran körülbelül a hab száraz tömegének 50-500 tömeg%-a, előnyösen körülbelül 50-200 tömeg%-a. A habok víztartalmát a melegítéssel a száraz tömegére vonatkoztatva körülbelül 5-40 tömeg%, előnyösen 5-15 tömeg% víztartalomra lehet csökkenteni.

Anszorbens cikkek

A találmány tárgyát képezik az olyan testfolyadékabszorbeáló cikkek is, amelyek a folyadékabszorbeáló „mag”-elemük legalább egy részében a találmány szerinti abszorbens szerkezeteket tartalmazzák. A leírástan alkalmazott „abszorbens cikk” kifejezés olyan kereskedelmi termékekre vonatkozik, amelyek a cikk in kontinens viselője vagy használója által kibocsátott vizelet vagy egyéb folyadék (azaz folyékony anyag), például vizes ürülék (hasmenéses bélsár) lényeges mennyiségének abszorbeálására képes. Ilyen abszorbens termékek például az eldobható pelenkák, inkontinencia-fehémeműk, eldobható tréningnadrágok és ágybetétek. A találmány szerinti habszerkezetek különösen jól alkalmazhatók például pelenkák, inkontinenciabetétek vagy -fehérneműk és -védőruhák előállítására.

A találmány szerinti abszorbens cikk legegyszerűbb változatában csak egy viszonylag folyadékot át nem eresztő hátlapot és ehhez kapcsolva egy vagy több habszerkezetet alkalmazunk. A habszerkezetet és a hátlapot úgy kapcsoljuk egymáshoz, hogy a habszerkezet a hátlap és az abszorbens cikk viselőjének folyadékkibocsátó testrésze között helyezkedjen el. A folyadék-átnt meresztő hátlap bármilyen olyan, legalább 0,038 mm ví.stag anyag, például polietilén vagy polipropilén lehet, amely elősegíti a folyadék abszorbens cikkben való megtartását.

HU 218 260 Β

A találmány szerinti abszorbens cikkek még kényelmesebb változatában egy olyan folyadékáteresztő felső lapot is alkalmazunk, amely az abszorbens viselő bőrével érintkező oldalát takarja. Az ilyen elrendezésű abszorbens cikk egy vagy több olyan abszorbens magot tartalmaz, amely a hátlap és a felső lap között helyezkedik el. A folyadékáteresztő felső lap anyaga bármilyen olyan anyag, például poliészter, poliolefin vagy rayon lehet, amely lényegében porózus, és lehetővé teszi a testfolyadék könnyű átbocsátását az alatta elhelyezett abszorbens magba. A felső lap anyaga előnyösen olyan anyag, amely a vizes testfolyadékot nem tartja a felső lap és a viselő bőre között.

A találmány szerinti abszorbens cikk abszorbens magja egy vagy több találmány szerinti habszerkezetet tartalmaz. Ez az abszorbens mag lehet például egyetlen olyan egységes habelem, amelyet az alkalmazásra szánt abszorbens cikk típusához legjobban illő alakúra készítünk. Az abszorbens mag másik változata több olyan habelemet vagy habrészt tartalmaz, amelyeket ragasztással vagy egy burkolóanyaggal való beborítással, vagy az abszorbens cikk hátlapja és felső lapja közötti elhelyezéssel tartunk együtt.

A találmány szerinti abszorbens cikkek abszorbens magja a találmány szerinti abszorbens habszerkezetek egy vagy több darabján kívül tartalmazhatnak még egyéb, például hagyományos elemeket vagy anyagokat is. így például a találmány szerinti abszorbens cikkekben alkalmazott abszorbens hab tartalmazhat például egy olyan kombinált anyagot, amely a találmány szerinti habszerkezet darabokból vagy szemcsékből és hagyományos anyagokból, például a) levegős fapépből vagy egyéb cellulózrostból és/vagy b) polimer gélképző anyagszemcsékből vagy -rostokból áll.

Egy másik változat egy találmány szerinti abszorbens habanyagot és egy másik abszorbens anyagot tartalmaz; az ilyen találmány szerinti abszorbens cikk olyan többrétegű abszorbens magot tartalmaz, amelynek abszorbens magrétege egy vagy több találmány szerinti habszerkezetet és egy vagy több hagyományos abszorbens szerkezetet vagy anyagot tartalmazó további külön magrétegből áll. Ilyen hagyományos abszorbens szerkezetek vagy anyagok például a levegősen vagy nedvesen szőtt fapép vagy egyéb cellulózrost hálók. Hagyományos szerkezetként alkalmazhatunk még például nagy cellás abszorbens habokat vagy akár szivacsokat is. A találmány szerinti abszorbens habbal együtt alkalmazott hagyományos habszerkezetek tartalmazhatnak még például 80 tömeg%-ig terjedő mennyiségben olyan polimer gélképző szer szemcséket vagy rostokat is, amelyeket a hagyományos abszorbens cikkekben a vizes testfolyadékok felszívására és megtartására hagyományosan alkalmaznak. Az ilyen típusú polimer gélképző szerek és abszorbens cikkekben való alkalmazásuk részletes ismertetését megtaláljuk a Re 32 649 számú amerikai egyesült államokbeli iratban.

A találmány szerinti abszorbens cikkek egyik előnyös változata egy olyan többrétegű abszorbens magot tartalmaz, amelynek felépítése a következő:

- egy felső folyadékfelvevő/-szétosztó réteg, amely egy réteg módosított cellulózrostot, például merevítetthvllámosított cellulózrostot és adott esetben körülbelül, IC' tömeg%-ig terjedő mennyiségű polimer gélképző szerből álló folyadékfelvevő/-szétosztó réteget tartalmaz; és

- egy második, azaz alsó folyadéktároló/újraelosztó réteg, amely a találmány szerinti habszerkezetből áll.

A leírásban alkalmazott „alsó réteg” kifejezés a többrétegű abszorbens mag olyan rétegére vonatkozik, amely a viselő testéhez viszonylag közel, például a ci <k felső lapjához a legközelebb helyezkedik el; az „alacsonyabb réteg” kifejezés pedig a találmány szerinti abszorbens mag a viselő testétől viszonylag távolabb eső rétegére, például a cikk hátlapjához legközelebb eső rétegére vonatkozik. Az ilyen előnyös abszorbens ci<k folyadékfelvevő/-szétosztó rétegében alkalmazott módosított cellulózrost előnyösen olyan fapép rost, amelyet kémiai és/vagy hőkezeléssel merevítünk és hullá nősítünk. Ilyen módosított cellulózrostot alkalmazni k például a 4 935 622 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett abszorbens ciokek folyadéktároló/-elosztó rétege alatt elhelyezett, merevített, hullámosított, cellulózrostot tartalmazó folyadékfel vevő/-újraszétosztó rétegben. További cellulózrostok felhasználását ismerteti az 5,147,345 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás.

A találmány szerinti speciális habszerkezetek folyadékkezelési és mechanikai jellemzői a fentiekben ismerte etteknek megfelelően olyan előnyösek, hogy ezek a h; bszerkezetek különösen jól alkalmazhatók eldobható pelenka alakú abszorbens cikkekben. A találmány szerinti abszorbens szerkezeteket tartalmazó eldobható peleikák olyan hagyományos pelenka-előállító eljárással állíthatók elő, amelyben a hagyományos pelenkákban tipikusan alkalmazott (levegővel nemezeit) fapép rost hálós szövetet vagy módosított cellulóz abszorbens magot egy vagy több találmány szerinti habszerkezettel helyettesítjük.

A találmány szerinti habszerkezetek pelenkákban νε ló alkalmazása történhet egy rétegben vagy, a fentiekben ismertetetteknek megfelelően, különböző többrétegű magelrendezésben. Az eldobható pelenka alakú abszorbens cikkek részletesebb ismertetését megtaláljuk a Re 26 151 számú amerikai egyesült államokbeli iratban vagy a 3 592 194,3 489 148,3 860 003 és 4 834 735 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokban.

A találmány szerinti eldobható pelenka egyik előnyös változatának felépítése a 2. ábrán látható. Ez a pelenka a következő elemekből áll: egy 50 abszorbens mag, amely felül egy 51 folyadékfelvevő réteget és alatta egy, a találmány szerinti abszorbens habszerkezetből álló 52 folyadéktároló/-szétosztó réteget tartalmaz; egy 53 felső lap, amely a mag egyik lapján fekszik, és azzal azonos terjedelmű; és egy folyadékot át nem eresztő 5^- hátlap, amely a mag felső lappal érintkező oldalával ellentétes oldalán fekszik, és azzal azonos terjedelmű. A hátlap előnyösen szélesebb mint a mag, így a hátlap a magnál szélesebb, és így a magon túlnyúló oldalszé15

HU 218 260 Β leket tartalmaz. A pelenka előnyösen óraüveg kialakítású.

A találmány szerinti abszorbens szerkezetek másik előnyös felhasználási területe az alakra illő abszorbens cikkekben, például csecsemőnadrágokban való alkalmazás. Az ilyen alakra illő cikkek egy rövidnadrág vagy sort alakban előállított, nemszövött rugalmas vázszerkezetek. A találmány szerinti abszorbens habszerkezetet a vázszerkezet lépésbetétjeként rögzítik, és így abszorbens magként szolgálnak. Ezt az abszorbens magot gyakran valamilyen szövet vagy egyéb, nemszövött folyadékáteresztő réteggel vonjuk be. Ez a burkolóréteg azután az alakra illő abszorbens cikk felső lapjaként szolgál.

Az alakra illő vázszerkezet kialakítására alkalmazott rugalmas anyag lehet szövet, papír vagy egyéb szövött anyag vagy formázott fólia, amely adott esetben rugalmas vagy nyújtható kialakítású. Az ilyen csecsemőnadrágok láb- vagy csípősávját a cikk illeszkedésének javítására adott esetben rugalmas alakban állítjuk elő. Ez az anyag általában viszonylag folyadékot át nem eresztő vagy legalább nem könnyen folyadékáteresztő. Ezt úgy éljük el, hogy a rugalmas anyag egyik felületét egy másik viszonylag folyadék-átnemeresztő anyaggal kezeljük vagy vonjuk be vagy rétegezzük, és így az egész vázszerkezetet viszonylag folyadék-átnemeresztővé tesszük. Ebben az esetben a vázszerkezet az alakra illő cikk hátlapjául szolgál. Ilyen tipikus csecsemőnadrágot ismertetnek a 4 619 649 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban.

A 3. ábrán egy tipikus, alakra illő, eldobható csecsemőnadrágot mutatunk be. A tennék felépítése a következő: egy 60 külső réteg, amelyhez a széleinél egy 61 bélésréteget ragasztunk. A 61 bélésréteg ragasztása történhet például a 62 egyik lábsáv széleinél, a 63 másik lábsáv széleinél, és a 64 csípősáv széleinél. A cikk lépésbetétjeként rögzítve egy általában derékszögű 65 abszorbens magot alkalmazunk.

Vizsgálati eljárások

A találmány szerinti abszorbens HIPE habszerkezetek fentiekben ismertetett jellemzőinek meghatározását a következőkben ismertetésre kerülő vizsgálófolyadékok és vizsgálati eljárások alkalmazásával végezhetjük:

I. Vizsgálandó folyadékok és habminta előállítása

A) Vizsgálandó folyadékok - szintetikus vizelet előállítása

A vizsgálatban ismertetett vizsgálatokban számos olyan eljárást mutatunk be, amelyekben különböző vizsgálandó folyadékokat, például szintetikus vizeletet, etanolt vagy izopropanolt alkalmazunk. A későbbiekben ismertetésre kerülő vizsgálatokban alkalmazott szintetikus vizelet egy Jayco Pharmaceuticals gyártmányú, kereskedelmi forgalomban beszerezhető szintetikus vizeletkészítmény. Ez a szintetikus vizelet 0,2 tömeg% kálium-kloridot, 0,2 tömeg% nátrium-szulfátot, 0,085 tömeg% ammónium-dihidrogén-foszfátot, 0,015 tömeg% ammónium-hidrogén-foszfátot, 0,025 tömeg% kalcium-klorid-dihidrátot és 0,05 tömeg% magnéziumklorid-hexahidrátot tartalmaz. A szintetikusvizelet-mintákat a címkén feltüntetett mennyiségű desztillált vízzel való hígítással készítjük. Az oldódás elősegítésére a Jayco-sót lassan adjuk a vízhez, majd az esetleges szemcsés anyagok eltávolítására leszűrjük. A nem használt szintetikus vizeletet egy hét múlva eldobjuk. A folyadék láthatóságának növelésére a szintetikus vizelethez literenként 5 csepp kék élelmiszer-színezéket adhatunk. Az alkalmazott Jayco szintetikus vizelet (65±5)xl0~⁵ H cm² felületi feszültségű.

B) Habminta előállítása

Az adhéziós tenzió és a süllyedési idő méréséhez speciális méretű habmintákra van szükség. A megfelelő méretű habmintákat nagyobb habtömbökből vághatjuk ki ide-oda járó éles fűrészkés alkalmazásával. A habminták kivágására alkalmazott ilyen vagy ezzel ekvivalens eszközzel lényegében kiküszöbölhető a bizony os vizsgálatokban egyébként zavaró tényezőként jelentkező szélegyenetlenségek kialakulása.

A minta méretspecifikációihoz tartozik a habminta üreg- vagy lyukmagassága, vagy vastagsága is. A találmány szerinti habanyagok lyukmagasságát vagy vastagságát 350 Pa határolónyomás alatt kell mérni.

II. Szerkezeti jellemzők meghatározása

Aj Hozzáférhető pórustérfogat meghatározása

A hozzáférhető pórustérfogat meghatározását a habminta szerkezetébe bevihető izopropil-alkohol (lobbanáspont 12 °C) mennyiségének mérésével végezzük. A méréshez alkalmazott berendezéseket és anyagokat 22 ±2 °C-on kondicionáljuk, és a mérést is ugyanezen a hőmérsékleten végezzük.

Száraz habmintákat 6,5 cm²x0,8 cm méretű vagy ezzel ekvivalens hengerekre vágjuk. A mintakészítést olyan 2,87 cm-es, éles lyukasztóval végezzük, amelynek átmérője a hab felületén 0,8 cm. Lemérjük a száraz habminták tömegét (dw), és három minta mérési átlagából meghatározzuk az átlagos száraz tömeget (DW).

A minták mért szabad kapacitását (Measured Free Capacity=MFC) a következő lépések szerint mérjük:

1) A habmintákat kristályosítótálban lévő izopropilakoholba merítjük, és hagyjuk telítődni. Közben a mintá<at a levegő kiszorítására néhányszor kinyomjuk.

2) A mintákat az izopropil-alkohol kinyomása nélkül kivesszük a tálból. A feleslegben lévő folyadékot lefektetett állapotban 30 másodpercig hagyjuk lecsepegni. Ez útin meghatározzuk a minták nedves térfogatát (ww)

3) Az 1. és 2. lépést még kétszer megismételjük, és átlagos nedves tömeget (WW) számolunk.

A mért szabad kapacitás (MFC) g/g egységben megadott értéke a telített hab egységnyi tömegében lévő izopropil-alkohol mennyisége. Az MFC értéket a következő képlettel számoljuk:

WW (g)-DW (g)

DW (g)

A hozzáférhető pórustérfogatot úgy számoljuk ki, hogy a hab MFC értékét osztjuk az izopropil-alkohol sűrűségével (0,785 g/ml), és így a hab ml/g értékben megadott sűrűségét kapjuk.

B, Kapilláris szívású fajlagos felszín meghatározása

A találmány szerinti eljárásban alkalmazott hababszorbens kapilláris szívóhatású fajlagos felszínét ismert

HU 218 260 Β kis felületi feszültségű folyadékfelvétel utáni egyensúlyi tömeg mérésével határozhatjuk meg. Ebben az esetben 10 °C lobbanáspontú koncentrált (abszolút) etanolt használunk.

A vizsgálatot úgy végezzük, hogy egy megfelelő méretű, például 25 cm hosszú, 2 cm széles és 0,8 cm vastag, 22+2 °C-on kondicionált, letározott habmintacsíkot függőlegesen felfüggesztünk, és az egyik végét 1-2 mm mélyen egy etanolt tartalmazó edénybe lógatjuk egy laboratóriumi fuggesztőállvány alkalmazásával. Hagyjuk, hogy a habcsík a minta hosszúságánál értelemszerűen kisebb egyensúlyi magasságba felszívja az etanolt. Ezután az etanoltartalmú mintát az etanolfelvétel meghatározására lemérjük. Ezalatt a mintát le kell árnyékolni az etanolelpárolgás megakadályozására.

A habminta fajlagos felszínét a következő képlettel számolhatjuk:

_M_eGL„ ^C M_nYe ahol a képletben:

S_c jelentése a kapilláris szívóhatású fajlagos felszín, cm²/g;

M_e jelentése az etanol folyadékfelvétel, g;

G jelentése gravitációs állandó, értéke 980 cm/sp²;

L_n jelentése a minta teljes hossza, cm;

M_n jelentése a száraz habminta tömege, g; és y_e jelentése az etanol felületi feszültsége, amelynek értéke 22,3xl0~⁵ N/cm².

A kapott értékeket 10 000 cm²/m²-tel osztjuk, és így a kapilláris felszívású fajlagos felszínt m²/g mértékegységben adjuk meg.

C) Habsűrűség meghatározása

A találmány szerinti előnyös HIPE-típusú habok sűrűségének meghatározására az elsődlegesen a poliuretán habok sűrűségmérésére kidolgozott, ASTM D 3574-86 szabvány szerinti vizsgálatot alkalmazhatjuk. A fenti eljárás szerinti sűrűségméréshez a habokat bizonyos, fenti vizsgálatban specifikált körülmények közötti kondicionálásnak kell alávetni.

A sűrűség meghatározásához le kell mérni az adott habminta 22+2 °C-on mutatott tömegét és térfogatát. A kisebb habminták méreteit egy 350 Pa nyomással működtetett, talpakkal ellátott tárcsás mérővel határozzuk meg.

A sűrűséget a tömegegység/térfogategység viszonyszámaként g/cm³ értékben adjuk meg.

III. A mechanikai jellemzők meghatározása A) Kompressziós összelapulás elleni ellenállás meghatározása

A találmány szerinti habok kompressziós összelapulás elleni ellenállását szintetikus vizelettel telített habmintára kifejtett 5,1 kPa nyomóerő által ébresztett feszültség (lyukmagasság %-os csökkenése) mérésével határozzuk meg.

A mérést a fentiekben ismertetett hozzáférhető pórustérfogat mérésénél alkalmazottakhoz hasonló hengeres habmintákkal végezzük. A méréshez alkalmazott szintetikus vizsgálófolyadékot és eszközöket állandó, °C-os szobában kondicionáljuk, és a mérést is ezen a hőmérsékleten végezzük.

A habmintákat ezután kristályosítótálba merítjük, és Jayco szintetikus vizelettel szabad kapacitásuk mértékéig telítjük. A vizsgálandó telített habmintát ezután egy főzőpohárra helyezett 850 pm-es szitára tesszük, és egy, a lyukmagasság mérésére alkalmas méretmérőt teszünk rá. Az alkalmazott mérőeszköz talpának felszíne legalább 6,5 cm², és 0,025 mm lyukmagasság mérésére alkalmas. Ilyen berendezés például az Ames 482 kereskedelmi nevű berendezés (Ames Co., W altham, MA) vagy az OnoSokki EG-225 kereskedelmi nevű berendezés (Ono-Sokki Co., Ltd., Japán). A terhelőnyomást 6,9 kPa-ig növelhető súlyokkal alkalmazzuk.

A szitán lévő telített habmintát 15 percen át 5,1 kPa nyomóerőnek vetjük alá, majd mérjük a nyomóerő hatására létrejött lyukmagasság-változást. A terhelés hatására létrejött feszültség %-os mértékét a lyukmagasság kezdeti és terhelés utáni értékeiből számoljuk.

B, A rugalmasság meghatározása

A találmány szerinti habok rugalmasságának mérésére a cellás szerves polimer habtermékek rugalmasságmérésére kifejlesztett ASTM D 3574-863.3 szabvány szerinti vizsgálat egy módosított változatát alkalmazhatjuk. A módosított mérést 7x0,8x0,8 cm méretű, és szabad abszorpciós kapacitásának mértékéig 37 °C-os Jayco szintetikus vizelettel telített habmintával végezzük. Fontos, hogy a habminták előállításakor alkalmazott vágóeljárás a habszalag éleit ne károsítsa. A szintetikus vizelettel telített habszalagot 1 fordulat/perc egyenletes sebességgel forgó, 0,8 cm átmérőjű esztergatengely köré tekerjük a szalag végeinek találkozásáig. A habot akkor tekintjük rugalmasnak, ha ez alatt a vizsgálat alatt, azaz egy körülhajtási ciklusban nem szakad vagy törik el.

C i Kompressziós összelapulás elleni ellenállás

A habminták kompressziós összelapulásból való alakvisszanyerés-mérését a fentiekben ismertetett hozzáférhető pórustérfogat-meghatározásban alkalmazottakhoz hasonló habmintákkal végezzük.

Ezek a minták olyan 0,8 cm vastag hengerek, amelyek alapterülete 6,45 cm. A minták vizsgálatát végezhetjük száraz állapotukban vagy szabad abszorpciós kapacitásuk mértékéig Jayco szintetikus vizelettel telítve. A vizsgálandó mintákat nedves vagy száraz állapotban, tácsás mérőeszköz alkalmazásával az eredeti vastagságuk 50%-ának 10 másodperc alatt történő eléréséhez szükséges nyomóterhelésnek vetjük alá, és 1 percig összenyomva tartjuk. Ez után a terhelést megszüntetjük, és vastagságának visszanyeréséhez 1 percig állni hagyjuk. Az eredményt az összenyomatlan hab eredeti vastagságának °A -ában adjuk meg.

A száraz minták vizsgálatát szobahőmérsékleten, például 22+2 °C-on végezzük. Nedves minta mérése esetén a labmintát szabad kapacitásának mértékéig egy 5 cm átmérőjű tálban 37 °C-os Jayco szintetikus vizelettel telítjük. A tál a minta összenyomásakor felvevőedényként, a kompresszió utáni alakvisszanyeréskor az újraabszorbeálá st elősegítő tartályként szolgál.

HU 218 260 Β

IV. Folyadékkezelési jellemzők meghatározása A/ Abszorbens kapacitás meghatározása

A minta szabad abszorbens kapacitását és nyomás alatti abszorbens kapacitását egyaránt olyan gravimetrikus vizsgálati eljárással határozhatjuk meg, amelyben a minta abszorbens kapacitásának meghatározására használt folyadékként szintetikus vizeletet alkalmazunk.

1) Az abszorbens kapacitás meghatározásának elve

A vizsgálatban a habmintát a vizsgálandó szintetikus vizelettel telítjük, és meghatározzuk a terhelés nélküli vagy szabad abszorbens kapacitását.

Ezután különböző mértékben növelt nyomóterhelés alkalmazásával meghatározzuk a minta terhelés alatti kapacitását. Ezt a nyomás alatti abszorbens kapacitást a minta meghatározott ideig való összenyomása után mérjük.

2) A vizsgálat terjedelme

A vizsgálat a találmány szerinti habminta nyomás alatti, azaz 0-6,9 kPa nyomáson és 37 °C hőmérsékleten mutatott abszorbens kapacitásának mérésére alkalmas.

3) Az alkalmazott berendezések

A méréshez alkalmazott eszközök a következők: 8 cm átmérőjű, 850 pm-es szita; 15 cm átmérőjű, 7,5 cm magas kristályosítótál; 50 ml-es főzőpohár; analitikai mérleg; egy legalább 6,5 cm² felszínű talpakkal ellátott, 0,025 mm méret mérésére alkalmas tárcsás mérőeszköz, például egy Ames 482 kereskedelmi nevű (Ames Co., Waltham, MA) vagy egy Ono-Sokki EG-225 kereskedelmi nevű (Ono-Sokki Co., Ltd., Japán) készülék; és 1,4, 5,1 és 6,9 kPa nyomóterhelésre alkalmas tárcsás típusú súlysorozat.

4) Anyagok

Jayco szintetikus vizelet, habminták.

5) Eljárás

i) A fentiekben ismertetett eszközöket és anyagokat állandó hőmérsékletű (37 °C) szobában kondicionáljuk, és a mérést is ezen a hőmérsékleten végezzük.

ii) A habmintákat fentiekben ismertetett hozzáférhető pórustérfogat-meghatározáshoz alkalmazott habmintáknak megfelelően 6,5 cm² átmérőjű, 0,8 cm vastag hengerekre vágjuk. Ezeket a habmintákat lemérjük, és átlagos száraz tömeget (DW) számolunk.

iii) A szabad abszorbens kapacitás (Free Absorbent Capacity=FAC) meghatározást a következőképpen végezzük :

a) A habmintát kristályosítótálban lévő szintetikus vizeletbe merítjük, és hagyjuk telítődni, majd néhányszor kinyomjuk a benne lévő levegő eltávolítására.

b) A habot a folyadék kinyomása nélkül kivesszük, és lefektetve hagyjuk lecsepegni körülbelül 30 másodpercig, majd a nedves mintát lemérjük.

c) Az a) és b) lépést még kétszer megismételjük, és átlagos nedves tömeget (WW) számolunk.

d) A szabad abszorbens kapacitás g/g-ban kifejezett értékét a következőképpen számoljuk:

FAC=a szintetikus vizelettel telített hab tömege/a szá.. WW(g)-DW(g) ráz hab tömege=DW (g)

A) Nyomás alatti abszorpciós kapacitás (nyomásdeszorpció) meghatározása

A nyomás alatti abszorpciós kapacitás mérését a következőképpen végezzük:

a) A tárcsás mérőeszköz talpa közepe alá egy, a tetején szitával lefedett, 50 ml-es főzőpoharat teszünk.

b) A szitára rátesszük a telített mintát, meggyőződünk arról, hogy a minta a főzőpohár közepe felett van, majd a tárcsás mérőt a habminta terhelésére alkalmas módon helyezzük el.

c) A mérőre annyi súlyt teszünk, hogy a minta terhelése 1,4 kPa legyen.

d) A habmintát 15 perc múlva lemérjük (WW, 1,4).

e) A mintát újra telítjük, majd az a)-d) lépéseket megismételjük azzal a különbséggel, hogy terhelőnyomásként 0,318 és 7 kPa nyomóerőt alkalmazunk, és meghatározzuk a WW0,310 és WW7 tömegeket.

f) Az a)-e) lépéseket új mintákkal még kétszer mégis nételjük, és a különböző nyomóerők alkalmazása után meghatározzuk az átlagos nedves tömeget.

g) A nyomás alatti abszorpciós kapacitást (X terhelés, g/g) a következőképpen számoljuk: (az X terhelés jelentése: a nedves habban egy adott nyomáson lévő sz intetikus vizelet tömegének száraz habra viszonyított tömege).

Az 1,4 kPa alatti kapacitás:

X, 1,4 (g/g)=[WW, 1,4 (g)-DW (g)] /DW (g)

Az 5,18 kPa alatti kapacitás:

X, 5,18 (g/g)=[WW, 5,18 (g)-DW (g)] /DW (g)

A 7 kPa alatti kapacitás:

X. 7 (g/g)=[WW, 7 (g)-DW (g) 1] /DW (g)

A száraz hab tömegére (g) vonatkoztatott szintetikus vizelet térfogatában kifejezett abszorpciós kapacitást úgy kapjuk, hogy a FAC és X terhelés értékeket a körülbelül 1 g/cm³ fajlagos tömegű Jayco szintetikus vize let fajlagos tömegével osztjuk.

B, A függőleges felszívási sebesség és függőleges abszorpciós kapacitás meghatározása A függőleges felszívási sebesség és függőleges félsz ívású abszorpciós kapacitás mérését a száraz hab függőleges folyadékfelszívó képességének meghatározására végezzük; a folyadékfelszívás egy tartályból történik. A meghatározást úgy végezzük, hogy mérjük azt az időt, amely a folyadékfront 5 cm függőleges hosszúságú habszalagon való átjutásához szükséges. A felszívott folyadék egyensúlyi magasságának elérése után meghatározzuk a függőleges felszívású abszorpciós kapacitás mértékét úgy, hogy megmérjük a hab által egy adott felszívás magasságban (például 11,4 cm-nél) megtartott folyadék mennyiségét.

A függőleges felszívási sebességet kék élelmiszerszínezékkel festett Jayco szintetikus vizelet alkalmazásával mérjük a következő eljárással:

(A vizsgálatban az anyagokat 37 °C-on kondicionáljuk, és a vizsgálatot is ezen a hőmérsékleten végezzük.)

1) Minta előkészítése

i) A vizsgálathoz a kapilláris felszívású felszín vizsgálatban alkalmazotthoz hasonló, körülbelül 25 χ 2 χ 0,8 cm méretű habszalagokat készítünk.

HU 218 260 Β ii) Egy laboratóriumi állványra egy folyadéktartályt teszünk, és e felett egyik végénél fogva felfüggesztjük a habmintát.

iii) A habminta mellett felfüggesztünk egy vonalzót úgy, hogy a vonalzó alja (0 cm) a habminta alja fölött 1-2 mm-rel legyen.

iv) A folyadéktartályt 3/4-éig megtöltjük a színes szintetikusvizelet-oldattal.

2) A függőleges felszívási sebesség mérése

i) A tartályt az állvány segítségével a habminta aljáig emeljük, és amint a folyadék megérinti a habminta alját, elindítjuk a stoppert.

ii) A tartályt azonnal addig emeljük, míg a folyadék éppen a vonalzó alját érinti.

iii) Amikor a minta eléri az 5 cm-t, leolvassuk az eltelt időt.

iv) A habot az egyensúlyi állapot eléréséig hagyjuk szívni (például 18 órán át). A vonalzót úgy állítjuk be, hogy a minta 1 -2 mm-re bemerüljön, és a mintát a párolgás megakadályozására lefedjük.

3) A hab függőleges hosszúságára vonatkoztatott abszorpciós kapacitás (ml/g) meghatározása

i) A habmintát eltávolítjuk, és gyorsan egy nem abszorbeáló felületre tesszük.

ii) A mintát azonnal egy, a habmintát nem komprimáló, éles szerszámmal 2,54 cm-es (1 inch) darabokra vágjuk.

iii) Mindegyik darab mintából kinyomjuk a folyadék legnagyobb részét, és a mintákat egyenként egy abszorpciós törülközőre tesszük.

iv) Mindegyik mintát hagyjuk teljesen megszáradni.

v) A száraz mintákat egyenként lemérjük, és az abszorpciós kapacitás mértékét a nedves és száraz tömegek különbségében adjuk meg. A találmány szerinti habok esetén a szívási magasság 11,4 cm-es szegmense a legjellemzőbb abszorpciós kapacitásmérési terület.

C) Adhéziós tenzió mérése

A kapilláris szívással felvett vizsgálófolyadékot tartalmazó hidrofilizált habminták adhéziós tenzióját a vizsgálandó folyadék felületi feszültségének és a habminta belső felületével érintkező vizsgálófolyadék érintkezési szögének szorzata határozza meg. Az adhéziós tenzió kísérleti meghatározása két különböző vizsgálófolyadékba mártott ugyanazon habminta két vizsgálómintája által kapilláris szívással felvett egyensúlyi tömeg mérésével történik. Az eljárás első lépésében a habminta fajlagos felszínét etanol alkalmazásával határozzuk meg, amint azt a „Vizsgálati eljárások” című szakasz fajlagos felületi terület meghatározására ismertetett részében a fentiekben ismertettük.

A kapilláris szívással felvett folyadéktömeg meghatározását az etanolos eljáráshoz hasonlóan más mintákkal is megismételjük azzal a különbséggel, hogy vizsgálandó folyadékként Jayco szintetikus vizeletet alkalmazunk, és a vizsgálatot 37 °C-on végezzük. A szintetikus vizelet érintkezési szögét ismert fajlagos felület és szintetikusvizelet-felvételi adatokból a következőképpen számoljuk:

MnYuSc ahol a képletben:

©,, jelentése a Jayco szintetikus vizelet érintkezési szöge, fok;

Mj jelentése Jayco szintetikus vizelet folyadékfelvétel, g;

G jelentése gravitációs állandó, értéke 980 cm/s²;

M_v jelentése a száraz habminta tömege, g; γ_ν jelentése a Jayco vizelet felületi feszültsége, értéke 65 χ 10 ⁵ N/cm²;

S_c jelentése az etanolfelvételi eljárással meghatározott habminta fajlagos felszíne, cm²/g; és

L_r a habminta tömege, cm.

Ha felületaktív anyag van jelen (például a maradék emulgeálószer habminta felületén és/vagy ilyen anyag a kezelésre alkalmazott vizsgálandó folyadékban), a kezelésre alkalmazott folyadék jellemzésére a következe adhéziós tenzió (AT) meghatározó egyenletet alkalmazzuk :

ahol a képletben:

MT jelentése a habminta által felvett vizsgálandó folyadék tömege, és G, L_N, M_N és S_c jelentése azonos a fentiekben meghatározottakkal. [Lásd Hodgson and Berg, J. Coll. Int. Sci., 121 (1), 22-31 (1988).]

Az adhéziós tenzió meghatározásánál úgy járunk el, hegy a felületi feszültség időben mutatott numerikus értékét nem vesszük figyelembe, ezért a felületaktív anyagin nta felületén és/vagy a kezelésre alkalmazott folyadék fe szívása alatt mutatott koncentráció változása elhanyagolható. Az adhéziós tenzió kísérleti értékeinek (γ cos Θ) meghatározása elsősorban a maximális adhéziós tenzióhoz, azaz a vizsgálandó folyadék felületi feszültségéhez [például a Jayco szintetikus vizelet adhéziós tenziójának maximuma a következő: (65±5)x(cos 0°)= => 65±5) χ 10 ⁵) χ 10 ⁵ N/cm²] viszonyítva fontos.

A következő példákat a találmány szerinti hidrofilizált abszorbens habanyagok előállítási eljárásának, jellemző tulajdonságainak és eldobható pelenkákban való alkalmazásának részletesebb bemutatására ismertetjük.

1. példa

Ebben a példában a hidrofilizált hab abszorbens kísérleti félüzemi méretű előállítási eljárását ismertetjük.

1 desztillált vízben feloldunk 320 g kalciumkliridot és 48 g kálium-perszulfátot. Ezt az elegyet a következőkben ismertetésre kerülő HIPE emulzió elállításánál vízfázisként használjuk.

420 g sztirol, 660 g devinil-benzol és 1920 g (2-etilhexil)-akrilát komponenseket tartalmazó monomer elegyhez 450 g szorbitán-monooleátot (SPAN 80 kereskedelm nevű termék) és 150 g szorbitán-trioleátot (SPAN 85 kereskedelmi nevű termék) adunk. A komponensek összekeverése után kapott elegyet a következőkben isin irtetésre kerülő HIPE emulzió előállításánál olajfázisként használjuk.

HU 218 260 Β

Az olaj- és vízfázisokat külön-külön 55-65 °C folyadék-hőmérsékleten egy dinamikus keverőberendezésbe tápláljuk. Az elegyeket a dinamikus keverőberendezésben egy tűs járókerékkel összekeverjük. Az ilyen méretű előállítási eljárásban megfelelően alkalmazható tűs járókerék hengeres tengelyének hossza körülbelül 18 cm és átmérője körülbelül 1,9 cm. A tengelyen két sorban 17-17, két sorban 16-16, egyenként 0,5 cm átmérőjű, és a tengely középvonalától 1,6 cm távolságra kinyúló hengeres tű helyezkedik el. A négy sor a járókeréktengely kerülete mentén 90 °C-os szögben, egymáshoz képest merőlegesen helyezkedik el, és a tengely mentén párhuzamosan eltolt sugárirányú síkokban elhelyezkedő tűkből áll. A tűs járókerék a dinamikus keverőberendezést alkotó köpenyben van felszerelve, és a járókerékhez rögzített tűk a hengeres köpenyfaltól 0,8 cm távolságra vannak. A járókerék forgási sebessége 900 fordulat/perc.

A dinamikus keverőberendezés alsó részéhez egy fentiekben ismertetett spirális belső kiképzésű statikus keverőberendezés (amelynek hossza 193,2 cm, külső átmérője 6,3 cm és belső átmérője 4,8 cm) csatlakozik a dinamikus keverőberendezés ellennyomásának létrehozására. Ez lehetővé teszi, hogy a tűs járókerékkel felszerelt hengeres köpenyből álló dinamikus keverőberendezés folyadékkal legyen tele. A statikus keverőberendezés a HIPE emulzió olaj- és vízfázisokból való tökéletes kialakítását is elősegíti.

A kívánt víz:olaj tömegarányú emulzió kialakulása fokozatosan megy végbe. Az áramlási sebességeket először úgy állítjuk be, hogy a tűs járókerékkel felszerelt dinamikus keverőberendezésbe belépő vízfázis: olajfázis tömegarány 3:1 legyen.

Ezután a vizfázis olajfázishoz viszonyított áramlási sebességét néhány percig növeljük úgy, hogy a dinamikus keverőberendezésbe belépő vízfázis: olajfázis tömegaránya (12- 13): 1 és áramlási sebessége 15 ml/s legyen.

Ezután az olajfázis áramlási sebességét annyira csökkentjük, hogy a vízfázis: olajfázis tömegaránya 25:1 legyen. Ekkor a statikus keverőbői kiáramló emulzió viszkozitása csökken. (A fehéres emulzió vizuálisan áttetszőbbé válik.)

Az olajfázis áramlási sebességét addig csökkentjük, míg a vízfázis: olaj fázis tömegaránya (30-33):1 értékre áll be. A statikus keverő kifolyónyílásán távozó emulzió vizuális állaga ekkor tejszínhabra emlékeztet, és egy joghurthoz hasonló krémszerű anyaggá válik.

Az emulzió polimerizálása

A statikus keverőbői távozó emulzió ekkor térhálósításra kész állapotú. Az emulziót általában egy polietilénből készült, merőleges síkokból álló öntőformába öntjük. A forma méretei: hossza: 38 cm, szélessége: 25 cm és mélysége: 22 cm. A formákba annyi emulziót töltünk, hogy mindegyikük 20 000 ml térhálósítandó emulziót tartalmazzon.

A térhálósitást úgy végezzük, hogy az emulziótartalmú formákat 60 °C hőmérsékletű térhálósító kemencében körülbelül 16 órán át térhálósítjuk. A térhálósítás után kapott szilárd polimerizált habanyag 98 tömeg%-ig terjedő mennyiségű vizet tartalmaz, és tapintásra nedves.

A hab mosása és hidrofilizálása

A nedves térhálósított habanyagot eltávolítjuk az öntőformából, majd továbbfeldolgozásnak vetjük alá. A habban maradt vízfázist a habanyagra vagy egy vékony szeletére alkalmazott megfelelő nyomással annyira kipréseljük, hogy az eredetileg benne maradt vízfázist legalább 90%-ban kinyomjuk.

Ez azt jelenti, hogy a találmány szerinti eljárással előállított habot kinyomjuk, a hab szélei nem nyomódnak ki oldalra, és a cellák nem törnek. A hab Z irányú nyomása alatt láthatóan összeomlik, majd vízfelszíváskcr vagy hő hatására eredeti állapotába ugrik vissza, amint azt a későbbiekben részletesen ismertetjük.

A habmintát 20 másodpercig 60 °C-os és hidrofilizálószerként detergenst tartalmazó vízzel mossuk. Ebben a kísérletben detergensként 5 g/1 koncentrációjú Joy-féle folyékony mosogatószer vizes oldatot alkalmazunk. A Joy tennék aktív hidrofdizálószer-komponense kókusz-alkil-szulfát és etoxilált kókusz-alkil-szulfát ar ionos felület aktív anyag, amelyek részletes ismertetését megtaláljuk a 4 316 824 számú amerikai egyesült álla nokbeli szabadalmi leírásban. Ez alatt a kezelés alatt a h; b eredeti alakjára ugrik vissza.

Az első mosásnál alkalmazott Joy oldatot nyomás alcalmazásával kinyomjuk, és a habot a 60 °C-os Joy oldattal második kezelésnek vetjük alá. Ezt a második kezelést azért végezzük, hogy a habban maradó detergens rakódjon le, és így a hab belső felülete viszonylag hidrofil legyen.

Hab vízmentesítése

A kétszer hidrofilizált habot ezután a hab porózus szerkezetében maradt feleslegben lévő hidrofilizálóoldat ki késelésére ismételt nyomásnak vetjük alá. A habot ezutín szárítókemencében 60 °C-on, 12 órán át szárítjuk, rrnjd a további vizsgálatokhoz vagy a következőkben ismertetésre kerülő 4. példa szerinti pelenkához szükséges mintadarabokra vágjuk.

2. példa

A kísérletben egy másik HIPE habanyagot állítunk elő az 1. példa szerinti eljárással. Az eljárásban alkalmazott emulzió-előállítást és polimerizációs eljárást az 1. példában ismertetetteknek megfelelően végezzük, de a következő anyagok és eljárási körülmények alkalmazásával:

1/ Az olajfázisban 480 g SPAN 80-t és 120 g SPAN

85-öt tartalmazó emulgeálószer-elegyet alkalmazunk. 2/ A keverőkamra alatti statikus keverő hossza 35,6 cm, és külső átmérője 0,95 cm.

3/ A tűs járókerék sebessége 850 fordulat/perc.

4/ A vízfázis: olajfázis végső tömegaránya 31:1.

5/ A térhálósítás hőmérséklete 66 °C.

Ebben a kísérletben a polimerizált HIPE hab hidrofilizálását hidrofilizálószerként kalcium-kloridot tárta mazó vizes oldattal végezzük. A hab kezelését az

1. példában ismertetetteknek megfelelően úgy végezzi k, hogy a habot az 1 tömeg% kalcium-kloridot tartalmazó vizes hidrofilizálószer-oldattal kétszer kezeljük.

HU 218 260 Β

Ez után a habot megszárítjuk, majd a további vizsgálatokhoz vagy a következőkben ismertetett 4. példa szerinti pelenkához szükséges mintadarabokra vágjuk.

3. példa

Ebben a kísérletben az 1. és 2. példában ismertetett eljárással előállított habok szerkezeti, mechanikai folyadékkezelési tulajdonságait vizsgáljuk. A vizsgálatokat a fentiekben ismertetett 4 788 225 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban és a „Vizsgálati eljárások” című szakaszban részletezett eljárások5 kai végezzük. A kapott eredményeket az 1. táblázatban foglaljuk össze.

1. táblázat

Jellemző	Hab
1. példa	2. példa	Egység
Szerkezeti tulajdonságok
Pórustérfogat	36,8	31,8	ml/g
Kapilláris szívású fajlagos felszín	1,35	1,25	m2/g
Sűrűség	0,029	0,032	g/cm3
Átlagos cellaméret	40	37	μπα
Mechanikai tulajdonságok
Alakváltozás 5,1 kP nyomóerő hatására	52	31	%
Rugalmasság	>1	>1	hajlító
ciklus
%-os visszanyerés
50% kompresszió után	95	94	%
Folyadékkezelési tulajdonságok
Abszorpciós kapacitás nyomás alatt
0, 0 kPa	35,9	31,5	ml/g
1,4 kPa	34,0	29,1	ml/g
5, 1 kPa	23,4	25, 1	ml/g
6, 9 kPa	13,0	14, 8	ml/g
A 0,0 kPa kapacitás %-a 5,1 kPa alatt	65,2	79,7	%
Függőleges felszívásidő 5 cm-re	105	120	s
Abszorpciós kapacitás
1,3 cm	30,9	26,7	ml/g
3,8 cm	30,7	26,4	ml/g
6,4 cm	28,0	25,3	ml/g
8, 9 cm	26,6	24,8	ml/g
11,4 cm	18,7	24,0	ml/g
14,0 cm	0,6	23,3	ml/g
16,5 cm	0	21,8	ml/g
19,1 cm	0	14,1	ml/g
Adhéziós tenzió (65+5) χ 10 5 N/cm2 felületi feszültségű szintetikus vizelethez	30,7	37,8	χ IO-5 N/cm2

HU 218 260 Β

4. példa

A találmány szerinti eljárással hidrofilizált abszorbens habanyagból egy olyan eldobható babapelenkát állítunk elő, amely a 4. ábrán bemutatott vázlatos rajznak megfelelő elrendezésű, és a bemutatott komponensekből áll.

A pelenka tartalmaz egy hőkötéssel előállított 70 polipropilén felső lapot, egy folyadék át nem eresztő 71 hátlapot és a felső lap és hátlap között egy kettős abszorbens magot. A kettős abszorbens réteg egy, a 2. példa szerinti hidrofilizált abszorbens habból álló módosított óraüveg formájú 72 folyadéktároló/-újraszétosztó réteget és felette egy módosított óraüveg formájú 73 folyadékfelvevő/-szétosztó réteget tartalmaz. A felső lap két, lényegében párhuzamos, rugalmas 74 korlátozó hajtókaszalagot tartalmaz. A pelenka hátlapjához két merőleges, rugalmas 75 csípőrészelem van rögzítve. A polietilén hátlap mindkét végéhez egy-egy polietilén 76 csípőpajzselem és két párhuzamos rugalmas 77 szalag is kapcsolódik. A hátlap külső részéhez kapcsolódik a 78 polietilénlap a viselő csípője körül rögzíthető 79 Ytípusú rögzítőelemhez való rögzítésre.

A pelenkamag felvevő/szétosztó rétege 92-8 tömegarányú merev, sodrott, hullámos cellulózrost: hagyományos nem merev cellulózrost keverékből áll. A merev, sodrott, hullámos cellulózrostot déli puhafa papírpépből állítjuk elő úgy, hogy a száraz rostcellulóz anhidroglükóz-tartalmára számolva körülbelül 2,5 mol% glutáraldehiddel térhálósítjuk. A térhálósítást az US 4 822 453 számú szabadalmi leírásban ismertetett „száraz térhálósító eljárásosai végezzük.

Az így kapott merev rostok jellemzői a 2. táblázatban ismertetésre kerülő rostok jellemzőivel azonosak.

2. táblázat

Merev, sodrott, hullámos cellulóz (Stiffened, twisted, curled cellulose=STCC) rostok Típus: déli puhafa papírpép, a vízmentes rostcellulóz anhidroglükóz mennyiségére számolt 1,41 mol% glutáraldehiddel térhálósítva;

Sodrásszám szárazon: 5,1 csomó/mm;

Sodrásszám nedvesen: 5,1 csomó/mm; Izopropil-alkohol retenciós érték: 24%

Víz retenciós érték: 37%

Hullámossági tényező: 0,63.

Az STCC rostokkal kombinálva alkalmazott hagyományos, nem merev cellulózrostokat is Foley fluffból állítjuk elő. A nem merev cellulózrostot körülbelül 200 CSF értékre (Canadian Standard Freeness=CSF) finomítjuk.

A felvevő/szétosztó réteg sűrűsége szárazon átlagban körülbelül 0,07 g/cm³, és szintetikus vizelettel telítve, száraz tömegre számolva átlagban körülbelül 0,08 g/cm³, és átlagos alaptömege körülbelül 0,03 g/cm². A pelenkamagban körülbelül 9,2 g folyadékfelvevő/-szétosztó réteget alkalmazunk. A felvevő/szétosztó réteg felülete körülbelül 302 cm², és lyukmagassága körülbelül 0,44 cm.

A pelenkamag folyadéktároló/-újraszétosztó rétege egy olyan módosított óraüveg formájú hidrofilizált abszorbens hab, amelynek előállítását az 1., 2. és 3. példában ismertetett eljárással végezzük. A tároló/újraszétosztó réteget körülbelül 12 g hab alkalmazásával állítjuk elő, felülete körülbelül 425 cm², és lyukmagassága körülbelül 0,826 cm.

Az ilyen jellemző kialakítású magelrendezést tartalmazó pelenka olyan jól felfogja a kibocsátott vizeletet, hegy csecsemő normál viselése alatti véletlen kiszivárgás teljesen kiküszöbölhető.

5. példa

A 4. példában ismertetett pelenkákkal lényegében azonos pelenkák kontrollpelenkákhoz viszonyított hatékenyságát 75 fiúcsecsemő bevonásával végeztük a hagyományos viselési elrendezésben, éjszakai használattá . Ebben az úgynevezett panelvizsgálatban 7 közepes méretű pelenkát, ezen belül 4 fenti 4. példa szerinti és 3 „UVS Deluxe kereskedelmi nevű fiúpelenka alkalmazást vizsgáltunk egymás után következő éjszakákon. Ex a LUVS termék egy, a fiúk abszorpciós zónájában 3S, 1 g-os abszorpciós anyagot tartalmazó termék.

A gondozókat arra kértük, hogy egy éjszaka egy pelenkát használjanak, és minden pelenkánál figyeljék és jegyzőkönyvezzék az éjszakai szivárgási eseteket. M indegyik panelvezetőtől bekértük a szivárgásra vonatkozó feljegyzéseket, majd ezeket összehasonlítottuk, és az eredményeket elemeztük. Az elemzés eredményeként azt kaptuk, hogy a 4. példa szerinti pelenkák 13,1%-a, míg a LUVS pelenkák 14,0%-a szivárog.

Ez a panelvizsgálat azt mutatja, hogy a folyadéktároló elemként a találmány szerinti abszorbens habanyagot tartalmazó pelenkák szivárgási tulajdonságai a kontrollként alkalmazott pelenkákéval összehasonlíthatók. Ez azért előnyös, mert a találmány szerinti pelenkákban alkalmazott abszorbens anyag mennyisége lényegesen kevesebb.

6. példa

Ebben a kísérletben egy másik találmány szerinti HIPE habanyagot állítunk elő.

Emulzió-előállítás

378 liter vízben feloldunk 35,32 kg kalcium-kloridot és 568 g kálium-perszulfátot. Ezt az elegyet egy folyamatos HIPE emulzió előállító eljárás vízfázis tápáramaként használjuk.

1600 g sztirol, 1600 g 5 5%-os technikai tisztaságú divinil-benzol és 4800 g (2-etil-hexil)-akrilát kompone nseket tartalmazó monomer elegyhez 960 g szorbitánmonolaurátot (SPAN 20 kereskedelmi nevű termék) acunk.

A komponensek összekeverése után kapott elegyet egy éjszakán át állni hagyjuk. Az elegy felülúszóját ezután leszedjük, és egy folyamatos HIPE emulzió előállító el árás tápáramaként használjuk. (Körülbelül 75 g ragadós maradékot dobunk el.)

A vízfázist 48-50 °C-on, az olajfázist külön tápáramként 22 °C-on egy dinamikus keverőberendezésbe tápláljuk. Az elegyeket a dinamikus kevererőberendezésben egy tűs járókerékkel összekeverjük. Az ilyen méretű előál ítási eljárásban megfelelően alkalmazható tűs járóke22

HU 218 260 Β rék hengeres tengelyének hossza körülbelül 21,6 cm és átmérője körülbelül 1,9 cm. A tengelyen, az 1. példában leírtaknak megfelelően, 4 sor tű, két sorban 17-17, két sorban 16-16, egyenként 0,5 cm átmérőjű, és a tengely középvonalától 1,6 cm távolságra kinyúló tű helyezkedik el. A tűs járókerék a dinamikus keverőberendezést alkotó köpenyben van felszerelve, és a járókerékhez rögzített tűk a hengeres köpenyfaltól 0,8 cm távolságra vannak.

A dinamikus keverőberendezés alsó részéhez egy spirális, belső kiképzésű statikus keverőberendezés csatlakozik a dinamikus keverőberendezés ellennyomásának létrehozására. A statikus keverő hossza: 35,6 cm, külső átmérője: 1,3 cm. A statikus keverő típusa: egy 6,1 cm-es bevágásokkal módosított TAH Industries Model 070-821 berendezés.

A fentiek szerinti kombinált keverőberendezést 2:1 víz: olaj tömegarányú víz- és olajfázissal töltjük. A dinamikus keverőberendezés töltése alatt a berendezés szellőzővezetékét a tökéletes töltés érdekében a szabadra nyitjuk. Az áramlási sebességek a töltés alatt: 1,127 g/s olajfázis és 2,19 cm% vízfázis.

A berendezés megtöltése után 1800 fordulat/perc sebességgel elkezdjük a dinamikus keverőberendezés keverését. A vízfázis áramlási sebességét ezután fokozatosan 35,56 cm³/s értékre növeljük 130 s alatt. A dinamikus és statikus keverők által létrehozott ellennyomás ekkor 51,75 kPa. Ezután a járókerék sebességét 60 s alatt fokozatosan 1200 fordulat/perc értékre csökkentjük. Az ellennyomás 31,05 kPa-ra csökken. Ekkor a járókerék sebességét fokozatosan 1800 fordulat/perc értékre növeljük. Ezután a rendszer ellennyomása 31,05 kPa állandó érték marad.

Az emulzió polimerizálása

Ezután a statikus keverőberendezésből távozó emulziót Rubber-maid Economy Cold Food Storage Boxes, Model 3500 típusú dobozokba fogjuk fel. A dobozok anyaga: élelmiszer-ipari minőségű polietilén, méretei: 45,7 cmx66 cm χ 22,9 cm. A dobozok valós belső méretei : 38,1 cm χ 58,4 cm χ 22,9 cm. Ezeket a dobozokat egy azonos tömegarányú xilolt és izopropil-alkoholt tartalmazó elegyben oldott 20 tömeg%-os SPAN 20 kereskedelmi nevű termékkel előkezeljük. A létrehozott film az oldószer elpárolgása után csak SPAN 20-at tartalmaz. Mindegyik dobozba 47 liter emulziót töltünk.

Az emulziótartalmú dobozokat 18 órán át 65 °C-os helyen tartjuk az emulzió dobozokban való polimerizálására. Az emulzióból polimer habanyag képződik. A térhálósodás befejeződése után a dobozokból eltávolítjuk a nedves térhálósodott anyagot.

Habmosás, hidrofilizálás és vízmentesítés

A térhálósítás befejezése után a térhálósító dobozokból kivesszük a térhálósított nedves habot.

Az így kapott hab az oldott emulgeálószereket, elektrolitot és iniciátort tartalmazó maradék vízfázishoz viszonyítva 30-40-szer nagyobb tömegű polimert tartalmaz. A habanyagot egy ide-oda járó éles furészkéssel 0,89 cm-es lyukmagasságú lapokra vágjuk. Ezeket a lapokat ezután egy 3 karmos hengersorozattal a hab víztartalmának 1/6 részére való csökkentésére fokozatosan összenyomjuk.

A lapokat ezután 60 °C-on 1 tömeg%-os kalciumklorid oldattal újratelítjük, majd víztartalmát a fentiekben ismertetettek szerint végzett hengerléssel körülbelü 1/10-ére csökkentjük.

A most már 1/10 térfogatú, és lényegében 1 tömeg%-os kalcium-klorid-oldat maradékot tartalmazó habot egy utolsó hengerlésnek vetjük alá. Ez a henger vákuumréssel van ellátva. Ezzel a hengerléssel a víztartalom a polimer tömegének körülbelül 1/5-ére csökken. A hab az utolsó hengerlés után körülbelül 0,2 cm-es ly ikmagasságban összenyomva marad. A habot ezután levegőcirkulációs kemencében, 60 °C-on megszárítjuk. A szárítás ideje körülbelül 3 óra. Ezzel a szárítással a nedvességtartalom a polimer tömegéhez viszonyítva körülbelül 5-7 tömeg%-ra csökken.

A hablapok lyukmagassága ekkor körülbelül 0,19 cm, és a hab jellemzően függönyszerű. A hab hidrofilizálószerként a vízmentes tömegre számolva körülbelül 5 tömeg% maradék kalcium-kloridot és körülbelül 11 tömeg% maradék szorbitán-monolaurátot (SML) is tartalmaz. A hab sűrűsége összeomlott állapotban körülbelül 0,17 g/cm³. Ha a habot hagyjuk a szabad kapacitásáig kiterjedni (ez a Jayco szintetikus vizeletre vonatkozóan körülbelül 26,5 ml/g), fajlagos felülete körülbelül 2,24 m²/g, pórustérfogata körülbelül 29 cm³/g és átlagos cellamérete körülbelül 15 pm lesz.

A 6. példa szerinti eljárással előállított és az előállítás út in összeomlott állapotú habanyagot alkotó és vizes testfolyadékokkal érintkezve kitáguló SML/CaCl₂-hidrofilizált hablapok a találmány szerinti előnyös „nedvesedésig vékony” típusú termékek csoportjához tartoznak. Ezek a habanyagok kiterjedt alakjukban a kiterjedésüket előidéző testfolyadékok abszorbeálására alkalmasak. Az ilyen nem hidrolizált polimer anyagokból előállított előn\ ös összeomlott állapotú habanyagok kapilláris szívóhatású fajlagos felszíne körülbelül 0,5-5,0 m²/g, és a habar yag vízmentes tömegére számolva 0,5-20 tömeg% maradék emulgeálószert és hidrofilizálószer-sóként 0,1-7 tömeg% toxikológiailag elfogadható, higroszkopi <us hidratált sót, amely előnyösen lehet kalcium-klorid vagy magnézium-klorid, tartalmaz.

Az ilyen hidrofilizált habanyagok polimerizált anyag tömegére számolt maradék víztartalma összeomlott állapotban, 22 °C-os és 50% relatív nedvességtartalmú helyen tárolva, körülbelül 4-15 tömeg%. Ez a víztartalom a tigroszkopikus hidratált sóhoz kapcsolódó hidratációs vi/et és a habban abszorbeált szabad vizet foglalja magában. A hab sűrűsége összeomlott állapotban a hab száraz tömegére számolva körülbelül 0,08-0,3 g/cm³.

Az ilyen előnyös nedvesedésig vékony SML/CaCl₂hidrofilizált habanyagok pórustérfogata kiterjedt állapotban 12-100 ml/g, és kompressziós elhajlás ellen mutatott ellenállása akkora, hogy a 37 °C-on (65±5)x 10“ N/cm² felületi feszültségű szintetikus vizelettel telített habszerkezetre ható 5,1 kPa nyomóerő lí perc múlva a szerkezet 5-95%-os kompressziós al ikváltozását idézi elő. Az ilyen előnyös nedvesedésig vékony hidrofilizált habanyagok átlagos cellamérete kitágult állapotban körülbelül 5-30 pm. A szabad abszorbens kapacitásáig telített, kiterjedt hidrofilizált

HU 218 260 Β habanyag száraz tömegre számolt sűrűsége az összeomlott habanyag száraz tömegére számolt sűrűség körülbelül 9-28%-a.

7. példa

A 4. példában ismertetett elrendezésű pelenkához lényegében hasonló pelenkát állítunk elő, amelyben a 6. példában ismertetett eljárással előállított SML/CaCl₂hidrofilizált abszorbens habot alkalmazunk tároló/újraszétosztó rétegként. Ez a réteg egy „nedvesedésig vékony” típusú, összeomlott állapotú habanyagból álló lap. Az ilyen pelenkákban a merev, csavart, összekuszált cellulózrostokat tartalmazó folyadékfelvevő/-szétosztó réteg tömege körülbelül 13 g. A nedvesedésig vékony SML/CaCl₂-hidrofilizált folyadéktároló/-újraszétosztó réteg tömege is körülbelül 13 g.

Az ilyen különleges elrendezésű pelenka olyan különösen hatékony abszorbens magot tartalmaz, amely a kibocsátott vizelet teljes felfogásával a csecsemő normál viselése alatti kiszivárgást teljesen megakadályozza.

Claims (8)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Abszorbens cikk vizes testfolyadékok abszorbeálására és megtartására, amely egy folyadékot át nem eresztő hátlapot, a hátlap és az abszorbens cikk viselőjének folyadékot ürítő testrésze között elhelyezkedő polimer habanyagot tartalmaz, amely polimer habanyag „olaj a vízben” típusú emulziós polimerizálással van előállítva, azzal jellemezve, hogy a polimer habanyag 37 °C-os szintetikus vizelettel telített állapotban mutatott hajlítási száma legalább egy ciklus, mosott és szárított állapotban egymáshoz kapcsolódó nyitott cellákból álló, hidrofil, rugalmas szerkezetű, a szerkezet felületét hidrofilizáló, és nem irritáló felületaktívanyag-tartalmú, hidrofilizálószer-maradékot tartalmaz, és abszorbensként pórustérfogata 12-100 ml/g, előnyösen 20-70 ml/g; kapilláris felszívással meghatározott fajlagos felszíne 0,5-5,0 m²/g, előnyösen 0,75-4,5 m²/g; és kompressziós összenyomódás elleni ellenállása akkora, hogy minden irányú 5,1 kPa nyomással terhelt szerkezet kompressziós alakváltozása, ha szabad abszorbens kapacitásának mértékéig (65±5)xl0 ⁵ N/cm² felületi feszültségű, 37 °C-os szintetikus vizelettel van töltve, 15 perc elteltével 5-95%, előnyösen 5-75%, és a következő komponensekből van kialakítva:

   - 3-41 tömeg%, előnyösen 7-40 tömeg%, vízben lényegében oldhatatlan, monofunkciós üvegszerű komponensből, amely egy vagy több sztirolbázisú monomert tartalmaz, és az ebből képződő homopolimer molekulatömege nagyobb mint 6000 és T_g üvegesedési hőmérséklete 40 °C felett van;

   - 27-73 tömeg%, előnyösen 27-66 tömeg% vízben lényegében oldhatatlan, monofunkciós gumiszerű komonomer komponensből, és az ebből képződő homopolimer molekulatömege nagyobb mint 10 000 és T_g üvegesedési hőmérséklete legfeljebb 40 °C, és tartalmaz butil-akrilátot, 2-etil-hexil-akrilátot, butadiént, izoprént vagy ezek kombinációit;

   - 8-30 tömeg%, előnyösen 10-25 tömeg% vízben lényegében oldhatatlan térhálósító szer komponens, előnyösen egy difunkciós monomerből, amely divinil-benzcl, divinil-toluol, diallíl-ftalát, egy vagy több poliol diikril sav-észter vagy ezek kombinációi.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a polimer habanyag olaj fázisa monofunkciós üvegszerű monomer komponensének a monofunkciós gumiszerű komponenshez viszonyított mólaránya (1 :25)-(1,5:1), és tartalmaz 2-33 tömeg%, előnyösen 4-25 tömeg% emulgeálószer-komponenst, amely az olajfázisban oldódó, stabil „víz az olajban” emulziót képez, a vízfázis 0,2-40 tömeg%, előnyösen 0,5-20 tömeg% vízoldható elektrolitot tartalmazó vizes oldat, és az emulziót alkotó vízfázis és olaj fázis tömegaránya (12:1)-(100:1), továbbá a habanyagnak (65±5)xl0 ⁵ N/cm² felületi feszültségű szintetikus vizelet abszorbeálásakor (15-65)xlO ⁵ N/cm², előnyösen (20-65) χ 10”⁵ N/cm² adhéziós feszültsége van.
3. 3. A 2. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a polimer habanyag emulgeálószer-komponense szorbitán-zsírsav-észter, poliglicerin-zsírsavészter, poli(oxi-etilén)-zsírsav-észter vagy ezek kombinációja, előnyösen (2:1)-(5:1) tömegarányú szorbitánmonooleát:szorbitán-trioleát elegy; a vízoldható elektrolit vízoldható alkálifém- vagy alkáliföldfémsó, előnyösen kalcium-klorid.
4. 4. Az 1. vagy a 2. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a polimer habanyag sűrűsége száraz tömegre vonatkoztatva 0,01-0,08 g/cm³; átlagos cellamérete 5-100 pm; kompressziós összenyomásból történő alakvisszanyerése 20 °C-on, száraz állapotban egyperces komprimálással, egy perc elteltével a hab eredeti méretének legalább 85%-a, és 37 °C-os, (65±5)x 10 ⁵ N/cm² felületi feszültségű szintetikus vizelettel telítve legalább 75%-a; szabad abszorbens kapacitása 37 °C-on 12 ml szintetikus vizelet/1 g száraz habanyag; a szintetikus vizeletre vonatkozó abszorbens kapacitása 15 percig tartó minden irányú 5,1 kPa nyomással való terhelés után a szabad abszorpciós kapacitás legalább 5%-a; a függőleges felszívási sebesség 3'' °C-on olyan mértékű, hogy a szintetikus vizelet a habanyag 5 cm hosszú szakaszán 30 perc vagy ennél kevesebb idő alatt felszívódik; és a függőleges felszívású abszorbens kapacitása olyan mértékű, hogy a szintetikus vizelet 1 g habanyagra számolva legalább 10 ml-e 1 ,4 cm függőleges magasságba felszívódik.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a polimer habanyag lényegében poláris funkciós csoportoktól mentes, és 0.1-10 tömeg%, előnyösen 0,1-7 tömeg% maradó hidrofilizálószert tartalmaz, amely nem irritáló felületaktív anyag és vízben hidratálható szervetlen só, előnyösen kalcium-klorid.
6. 6. Abszorbens cikk vizes testfolyadékok abszorbeálására és megtartására, amely egy folyadékot át nem eiesztő hátlapot, a hátlap és az abszorbens cikk viselőjének folyadékot ürítő testrésze között elhelyezkedő polimer habanyagot tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a polimer habanyag összelapult polimer habanyag, amely

   HU 218 260 Β vizes testfolyadékokkal érintkezve kiterjed és azokat abszorbeálja, és olyan egymáshoz kapcsolódó nyitott cellákból felépülő hidrofil, rugalmas, nem hidrolizált szerkezettel van kialakítva, amelynek kapilláris szívású fajlagos felszíne 0,5-5,0 m²/g, szerkezetében maradó, 0,5-20 tömeg% vízben oldhatatlan emulgeálószert és 0,1-7 tömeg% nem toxikus higroszkopikus, hidratált sót tartalmaz, és a szerkezet

   - összelapult állapotában a víztartalma a száraz habanyagra számolva 4-15 tömeg%; a száraz hab sűrűsége 0, 08-0, 3 g/cm³; és

   - kiterjedt állapotában a pórustérfogata 12-100 ml/g; kompressziós összenyomás elleni ellenállása akkora, hogy minden irányú 5,1 kPa nyomással terhelt szerkezet kompressziós alakváltozása, ha szabad abszorbens kapacitásának mértékéig (65±5)xl0 ⁵ N/cm³ felületi feszültségű szintetikus vizelettel van töltve, 15 perc elteltével 5-95%, előnyösen 5-75%, és szárazbázis-sűrűsége, ha szabad kapacitásának mértékéig a szintetikus vizelettel van töltve, az összelapult állapotban mutatott szárazbázis-sűrűség 9-28%-a.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy van egy folyadékáteresztő felső lapja (53), abszorbens magja (50), amely a, szerkezetében jelen lévő polimer habanyaggal a folyadékot át nem eresztő hátlap (54) és a folyadékáteresztő felső lap (53) között van elhelyezve, az abszorbens mag (50) szerkezete adott esetben egy további komponensből is áll, amely szemcsés cellulózrost vagy rostos polimer gélképző anyag, vagy ezek valamilyen kombinációja, vagy adott esetben olyan többréteges elrendezésű, amelyben a felső réteg cellulózrost, amely fapép rost vagy merevített, hullámosított cellulóírost, és 0-10 tömeg% szemcsés polimer gélképző anyagot tartalmaz, és az alsó réteget képezi a polimer habanyag.
8. 8. A 7. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy olyan eldobható pelenkaként van kialakí va, amelynek felső lapja (53) az abszorbens mag (5)) egyik oldalfelületével azonos terjedelmű; hátlapja (54) az abszorbens mag (50) felső lappal (53) borított felülete ellentétes oldalával azonos terjedelmű; és egyik széle az abszorbens mag (50) szélességénél nagy óbb, és olyan szélrészt képez, amellyel a hátlap (54) az abszorbens mag (50) területén túlnyúlik; és az abszorbens mag (50) óraüveg alakú.