HU220315B - Abszorbens test és ezt tartalmazó abszorbens cikk - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya abszorbens test, amely felülről lefelé sorbantartalmaz egy felső szerkezetet (3, 4, 5), amely magában foglal egyfelső elnyelőréteget (3), amely nem tartalmaz szuperabszorbensanyagot, és egy szuperab- szorbens réteget (5), és egy alsószerkezetet (6, 7, 8), amely magában foglal egy másodikszuperabszorbens anyagot, és ismérve, hogy a felső szerkezetben (3, 4,5) a szuperabszorbens réteg (5) olyan első szuperabszorbens anyagbóláll, amelynek gélréteg-permeabilitási (GLP) értéke legalább 4×10–7cm3·s/g, és legalább 20 g/cm2 mennyiségben van jelen; és az alsószerkezet (6, 7, 8) második szuperabszorbens anyagának nyomás alattiabszorpciója legalább 15 g/g 50 g/cm2 nyomáson, és tartalmaz egy felsőréteget (6) üreges terekkel a folyékony váladékok tárolására, és egyalsó réteget (7), amely a második szuperabszorbens anyagottartalmazza, és az alsó és felső rétegekben (6, 7) levő másodikszuperabszorbens anyag teljes mennyiségének legalább 70 tömegszázalékaa felső és alsó rétegek (6, 7) teljes vastagságának alsó felébenhelyezkedik el. A találmány tárgyát képezi az abszorbens testettartalmazó abszorbens cikk is. ŕ

Description

A leírás terjedelme 28 oldal (ezen belül 6 lap ábra)

HU 220 315 Β

A találmány tárgyát szálasanyagot és szuperabszorbens anyagot tartalmazó abszorbens testek képezik, ezek az abszorbens testek viszonylag nagy mennyiségű folyékony testváladékot képesek kezelni, a találmány további tárgyai az ilyen abszorbens testeket tartalmazó abszorbens cikkek, például eldobható pelenkák, vizeletvisszatartással küszködő felnőttek számára készült termékek és tréningnadrágok.

Az ilyen abszorbens cikkek általában magukba foglalnak egy folyadékáteresztő fedőréteget, amely a viselő teste közelében helyezkedik el, egy folyadékot nem áteresztő hátlapot, amely a viselő testétől távolabb, a viselő ruhájával szomszédosán helyezkedik el, és egy abszorbens magot vagy más testet a folyadékáteresztő fedőréteg és a folyadékot nem áteresztő hátlap között.

Jól ismert, hogy a tennék és konkrétan az abszorbens test felépítése célszerűen olyan, hogy a cikk képes a kezdetben a fedőrétegre kerülő, viszonylag nagy mennyiségű testfolyadék gyors felvételére és eloszlatására, majd tárolására. Kívánatos, hogy az abszorbens test ne adja le a tárolt folyadékot nyomás hatására vagy hosszabb tárolás esetén se. Az abszorbens testnek minimálisra kell csökkentenie a fedőrétegnek a benne tárolt folyadék által okozott újranedvesedését.

A kibocsátott folyadéknak az abszorbens testben való eloszlatása elősegítésére célszerű a testet úgy felépíteni, hogy a váladékokat elszállítsa a kezdeti lerakodási helyéről mind oldalirányban (az X-Y síkban), mind függőlegesen (a Z irányban).

Ismeretes, hogy a különböző szálas- és egyéb anyagok különböző tulajdonságokat mutatnak. Közismert például, hogy a viszonylag alacsony sűrűségű merev és/vagy hidrofób szálasszerkezet hasznos felső elnyelőrétegként szolgálhat a folyékony váladékok gyors elnyelésére és eloszlatására, de az ilyen anyagoknak nem mindig megfelelők a tárolási tulajdonságai.

Ismeretes, hogy szuperabszorbens anyag (más módon gyakran polimer gélképző anyagnak, hidrogélképző anyagnak vagy szuperabszorbens polimernek nevezett anyag) bevitele az abszorbens testbe jelentősen növeli a tárolókapacitást. Azt is tudjuk azonban, hogy nagy mennyiségű szuperabszorbens anyag használata a gélblokkolásnak nevezett jelenséggel jár. Gélblokkolás akkor lép fel, ha a szuperabszorbens anyag oly módon duzzad, hogy jelentős mértékben csökkenti az abszorbens szerkezet által elnyelendő folyadék áthatolási sebességét. Ez a szuperabszorbens anyagnak a szálasmátrixba való bevitelére szolgáló megfelelő technikákkal minimálisra csökkenthető (például ilyet mutat be a 4,610,678 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás), és az utóbbi években rendelkezésre álló tökéletesített minőségű szuperabszorbens anyagok szintén csökkentették a problémát. Ez azért még továbbra is jelentős gondot okoz, különösen akkor, ha nagy sűrűségű szuperabszorbens anyagot kis térfogatban akarunk elhelyezni, vagyis teljesen vagy főleg szuperabszorbens anyagból álló réteget akarunk felépíteni.

Az abszorbens testet célszerű úgy felépíteni, hogy egységnyi térfogatra jutó abszorpciós kapacitása nagy legyen, és konkrétan, hogy viszonylagos vékonysága ellenére jók legyenek az abszorpciós tulajdonságai. Az optimális tulajdonságok elérése érdekében a szakirodalomban számos javaslatot találunk többrétegű abszorbens test gyártására, különböző szálak és szuperabszorbens anyagok kombinálásával.

Például a WO91/11163 számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentés olyan abszorbens testet ismertet, amely többek között egy speciális felső folyadékelnyelő és -eloszlató réteget és egy alsó, szuperabszorbens anyagot tartalmazó réteget foglal magában. Ezenkívül számos javaslat született legalább két szuperabszorbens anyagot tartalmazó réteg beépítésére. Egyes esetekben ugyanaz az anyag szerepel mindkét rétegben, máskor különböző szuperabszorbens anyagokat javasolnak. Például a 4,338,371 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban olyan abszorbens testet javasolnak, amely, többek között, felső felitatórétegből, szálasrétegből, egy akril-karboxilát szuperabszorbens polimer rétegből és egy alsó (a viselő testétől távol levő) rétegből áll, utóbbi hidrolizált keményítő-akrilnitril szuperabszorbens ojtott polimerből áll. Az alsó szuperabszorbens réteg gyorsabban gélesedik, mint a felső réteg, és a felső rétegnek lassabban kell gélesednie, és több folyadékot kell elnyelnie, mint az alsó rétegnek.

Az EP-B-401189 számú európai szabadalmi leírás szerint különböző szuperabszorbens anyagokat kell bevinni legalább két rétegbe, ahol az abszorbensek egyikének nagy az abszorpciós sebessége, a másiknak pedig nagy a folyadékmegtartó képessége nyomás alatt. Azt javasolják, hogy a gyorsan abszorbeáló szuperabszorbens anyagot az alsó rétegbe helyezzük (a viselő testétől távolabb).

A WO92/11831 számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentésben többrétegű abszorbens cikket ismertetnek, amely tartalmazhat legalább egy elnyelő/eloszlató réteget, és minden ilyen réteg alatt egy szuperabszorbens anyagból készült réteget. A rétegek mindegyikére jellemző, hogy a szuperabszorbens anyagnak nagy az abszorpciós sebessége. A bejelentésben elismerik, hogy az ilyen rétegek sokasága megakadályozhatja, hogy a testfolyadékok átjussanak a teljes abszorbens testen, mert az ilyen szuperabszorbens anyagot tartalmazó réteg hajlamos az áram vagy folyadék blokkolására. A WO92/11831 számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentésben speciális útvonalak létrehozását javasolják az áramlás lehetővé tételére a blokkolás ellenére.

A kereskedelmi forgalomban számos szuperabszorbens anyag áll rendelkezésre, amelyek mindig is különféle igények kielégítésére szolgáltak és szolgálnak. Például különböző anyagok kaphatók, amelyeknek például kicsi vagy nagy az abszorpciós sebességük, nagy vagy kicsi a gélszilárdságuk, nagy vagy kicsi az elnyelőképességük nyomás alatt és így tovább.

A szuperabszorbens és a szálasanyagok változatossága és kombinációi ellenére szükség van az abszorbens testek felépítésének tökéletesítésére, például a pelenkákéra, oly módon, hogy teljesítményük optimális legyen elsősorban abban, hogy az abszorbens test lehető legkisebb vastagsága mellett a lehető legnagyobb le2

HU 220 315 B gyen az elnyelés, tárolás és megtartás, és a lehető legkisebb legyen az újranedvesedés a használat során.

A találmány tárgyát új abszorbens testek képezik, amelyek nem rendelkeznek a meglevő abszorbens testek hátrányaival, és konkrétan különösen jó abszorpciós képességet nyújtanak, és hagyományos eljárásokkal könnyen gyárthatók.

A találmány tárgya abszorbens test, amely felülről (vagyis a viselő testéhez közel eső felülettől) kezdve tartalmaz:

egy felső szerkezetet, amely áll egy szuperbszorbens anyagtól lényegében mentes elnyelőrétegből;

egy szuperabszorbens rétegből, amely főleg egy első szuperabszorbens anyagot tartalmaz, amelynek gélréteg-permeabilitása (GLP) legalább körülbelül 4 és általában legalább körülbelül 6, előnyösen legalább 9, legelőnyösebben legalább 15xl0~⁷ cm³s/g, és amely legalább körülbelül 20 g/m² mennyiségben van jelen; és egy alsó szerkezetből, amely második szuperabszorbens anyagot tartalmaz, amelynek nyomás alatti abszorpciója legalább 15 g/g (előnyösen 20 g/g) 50 g/cm² mellett, és amely tartalmaz egy felső réteget üreges térrel a folyékony váladékok (például vizelet vagy menstruációs folyadék) tárolására és újraeloszlatására; és egy alsó réteget, amely második szuperabszorbens anyagot foglal magában, és ahol a felső és az alsó rétegekben levő második szuperabszorbens anyag teljes mennyiségének 70 tömegszázaléka a felső és alsó rétegek összes vastagságának alsó felében helyezkedik el.

A találmány egyik fontos megvalósításában az első és a második szuperabszorbens azonos anyag. Ez megkönnyíti a gyártást és jó teljesítményt nyújt.

A találmány egy másik fontos megvalósításában az első és a második szuperabszorbens anyag különböző, eltérő tulajdonságokkal rendelkezik, és konkrétan a második szuperabszorbens anyag előnyösen gyorsabban duzzad, mint az első anyag.

A találmány tárgyát képezik továbbá olyan abszorbens cikkek, amelyek sorban tartalmaznak egy felső folyadékáteresztő fedőréteget, egy abszorbens testet a fent megadottak szerint, ahol a felső elnyelőréteg a fedőréteg közelében helyezkedik el, és egy folyadékot nem áteresztő hátlapot. A találmány szerinti előnyös abszorbens cikkek lehetnek eldobható pelenkák, vizeletvisszatartással küszködő felnőttek számára készült termékek és tréningnadrágok.

Az la. ábra a találmány szerinti, példaként szolgáló abszorbens cikk vázlatos felülnézete.

Az lb. ábra vázlatos keresztmetszeti nézet, amely a cikk rétegszerkezetét ábrázolja keresztirányban.

Az le. ábra a cikk vázlatos keresztmetszeti nézete hosszirányban.

A 2. ábra egy nyújtó-nemezelő betétkészítő berendezés oldalnézete, amely berendezést a mintabetétek készítésére alkalmazunk a nedves összenyomhatóság és a csepegési kapacitás vizsgálatára.

A 3. ábra a 2. ábra egy részének nagyított képe.

A 4. ábra a folyadékelnyelési vizsgálatban használt berendezés keresztmetszeti képe.

Az 5. ábra az XY síkban mért terheléses abszorpció vizsgálatához használt berendezés részben kivágott oldalnézete.

A 6. ábra a 4. ábra egy részletének kinagyított képe.

A 7. ábra a találmány szerinti abszorbens mag X-Y síkjában áramló folyadék keresztmetszeti nézete.

A 8. ábra a gélréteg-permeabilitási vizsgálathoz használt készülék oldalnézete.

A 2-8. ábrák a később megadott vizsgálati módszerekre vonatkoznak.

Az la, b. és c. ábrákon a példaként megadott 1 cikk, pelenka vagy más abszorbens cikk, amely (a viselő testével érintkező) 2 fedőrétegből, a 9 hátlapból és a fedőréteg és a hátlap között elhelyezkedő új, a találmány szerinti abszorbens magból áll.

A mag magában foglal egy 3 felső elnyelő/eloszlató réteget, egy 5 szuperabszorbens réteget az első szuperabszorbens anyaggal, amely a 3 elnyelőrétegtől a 4 szövetréteggel van elválasztva, utóbbinak Z irányban két hajtása van; egy 6 felső szálasréteget és egy 7 alsó réteget, amely magában foglalja a második szuperabszorbens anyagot, és egy 8 szövetréteget. A 6 és 7 rétegek külön rétegek lehetnek, amint az az ábrán vázlatosan látható, vagy összeolvadhatnak egy rétegbe, és együtt szolgálhatnak tároló és újraeloszlató szerkezetként. Amint az az ábrákból nyilvánvaló, nem fontos, hogy a rétegek teljesen azonos méretűek és formájúak legyenek.

A tapasztalatok szerint az anyagok és a rétegek találmány szerinti kombinálása igen jó az anyagok működésének optimalizálására. Konkrétan az a vélemény alakult ki, hogy először hagyni kell a szuperabszorbens anyagot telítetté válni a magnak a viselő testétől távolabb eső zónájában, majd fokozatosan a viselő testéhez közelebb is, amíg a mag el nem éri maximális kapacitását. A találmány szerint ezt egy felső szerkezet kialakításával érik el, vagy olyan szerkezettel, amely kezdetben elnyelő/újraeloszlató funkciót tölt be, amely viszonylag jól átengedi a testváladékokat. A váladékok tehát viszonylag gyorsan átmennek a szuperabszorbens első rétegén, majd bemennek az alsó szerkezetbe, amely tárolóként és újraelosztóként működik, ahol a folyadék tárolható. Ha a második szuperabszorbens réteget előnyösen az alsó szerkezet alsó részében helyezzük el úgy, hogy a felső részben kisebb vagy nulla legyen a szuperabszorbens anyag koncentrációja, üreges teret alakítunk ki az alsó szerkezetben, amely növeli a szerkezet tárolókapacitását. Ha adott nyomás alatti abszorpciós kapacitású második szuperabszorbens anyagot alkalmazunk, jó tárolási, megtartási képességet érünk el.

A második szuperabszorbens anyagban nem megfelelően abszorbeálódott folyadék ezután elnyelődhet az első szuperabszorbens anyagban. Ha ezt az elnyelő/tárolóréteg alatti réteg kialakításával oldjuk meg, az azzal az előnnyel jár, hogy az első szuperabszorbens anyag kiszárítja az elnyelőréteget, és ezzel optimálja az újranedvesedést, és javítja a bőr száraz érzetét.

A kívánt tulajdonságok elérése érdekében fontos, hogy a magban levő anyagok kombinálása és mennyisé3

HU 220 315 B ge egyaránt megfelelő legyen. A következő leírás megadja a megfelelő anyagokat, és a belőlük készített vizsgálati termékek speciális tesztelésével és szükség esetén a termék modifikálásával elérhetjük a kívánt vizsgálati eredményeket, és egyúttal a találmány szerinti abszorbens magokhoz jutunk.

Például a fent leírt kedvező folyadékkezelési tulajdonságok elérése érdekében az első szerkezetnek elég nyitottnak vagy permeábilisnak kell lennie a második szerkezethez képest, hogy gyorsan át tudja engedni a testváladékokat az első szerkezeten keresztül a második szerkezetbe. Az első szerkezet azonban ne legyen túl nyitott, mert az növeli a szuperabszorbens anyag általi gélblokkolás kockázatát a második rétegben, és így nem lesz teljes mértékben kihasználva az adott szerkezet abszorpciós képessége. Egyensúlyi helyzetet kell elérni.

Felső szerkezet

Az elnyelőréteget és az első szuperabszorbens réteget foglalja magába.

Az elnyelőréteg az abszorbens mag vagy más test felső hatékony rétege (kivéve valamennyi szövetet vagy fedőréteget, ha van ilyen). Általában lényegében szuperabszorbens anyagtól mentes. Ha szuperabszorbens anyagot tartalmaz, annak mennyiségét alacsony szinten kell tartani (lásd például a WO91/11163 számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentést), de e réteg előnyösen teljesen mentes szuperabszorbens anyagtól, legalábbis a felső felében, és általában, illetve többnyire teljes vastagságában. A réteg lehet hab, vagy más megfelelő porózus vagy kapilláris anyag, de rendszerint az első szálasanyagból készül. E felső réteg elkészítéséhez megfelelő anyagok, a réteg tulajdonságai és az előállítási módszerek leírása a WO91/11163 számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentésben találhatók.

A felső réteg nedves összenyomhatósága előnyösen legalább 5 cm³/g és csepegési kapacitása legalább 10 g/g. A megadott nedves összenyomhatóságú és csepegési kapacitású szálasanyagok megtartják nyitottságukat vagy üregtérfogatukat például vizelettel való átnedvesedéskor. Az ilyen maradandóan nyitott, a magban nagy csepegési kapacitású szálasréteg azt jelenti, hogy a mag nemcsak hogy gyorsan elnyeli a testváladékokat, például vizeletet, hanem a réteg viszonylag gyorsan át is tudja szállítani ezeket a váladékokat az első szemcsés szuperabszorbens anyagból álló, közvetlenül alatta fekvő következő szerkezetbe.

Az első szálasanyag lehet bármely szálasanyag, amelynek nedves állapotban megfelelő a terheléssel szembeni ellenállása, vagyis amely képes fenntartani a megfelelő üregtérfogatot ilyen feltételek mellett, és ezt a nedves összenyomhatósággal lehet jellemezni, amelyet a leírásban megadott nedves összenyomhatósági vizsgálattal lehet mérni.

A nedves összenyomhatóság” vagy üregtérfogat/g nedves szálasanyag értéke 77,5 g-cm² terhelés mellett az első szálasanyagra előnyösen legalább 5 cm³-g ·, előnyösen legalább 6 cm³-g ', legelőnyösebben legalább 6,5 cnrig^-1, például lehet akár 8, sőt 10 cnP g-¹ vagy efölötti érték.

Az első szálasanyag „csepegési kapacitása” előnyösen legalább 10 ml-g-¹, előnyösen legalább 15 ml-g-¹, legelőnyösebben legalább 20 ml-g¹, például akár 25, sőt 30 ml-g-* is lehet. A „csepegési kapacitás” a szálasmátrix képességének mértéke a szintetikus vizelet felvételére egy terhelési ponton, átszállítására arról a pontról, majd megtartására a mátrixon belül. A „csepegési kapacitásit a lentebb leírt csepegési kapacitás vizsgálattal méijük.

A megfelelő első szálasanyag tartalmazhat kémiailag merevített cellulózszálakat, általában az első szálasanyag 50 tömegszázalék és 100 tömegszázalék közötti hányadában, és 0 tömegszázalék és 100 tömegszázalék közötti mennyiségű más szálat, például nem merevített cellulózszálakat és szintetikus szálakat. Az előnyös kémiailag merevített cellulózszálak merevített, csavart, göndörített cellulózszálak, amelyeket cellulózszálak belső térhálósításával kapunk térhálósító szerrel. A leírás szempontjából használható abszorbens szerkezetekhez hidrofil szálasanyagként megfelelő merevített, csavart, göndörített cellulózszálak típusait részletesebben a 4,822,453 számú, a 4,888,093 számú, a 4,889,595 számú, a 4,889,596 számú, a 4,889,597 számú és a 4,898,642 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások ismertetik.

Merevített cellulózszálak használata helyett létre lehet hozni a réteget szintetikus polimer szálakból is, rendszerint szintetikus és természetes szálak keverékéből. Megfelelő szálakra példaként említhetők a polietilén, polipropilén, viszkóz és műselyem szálak, és a belőlük készült kétkomponensű szálak, nemezeit cellulóz, modifikált cellulóz (mint fenn) vagy más természetes szállal keverve. Az ilyen keverékben rendszerint legalább 5% szintetikus szál van, előnyösen legalább 10% szintetikus szál.

Az első szálasanyagból készült réteg rendszerint nyújtással készül a kívánt szálakból, az abszorbens mag előállítása során vagy az előtt, de adott esetben előre gyártott nemszövött, vagy nedvesen nyújtott vagy nyújtott, vagy más szálasanyag is használható.

A szuperabszorbens réteg főleg az első szuperabszorbens anyagból áll, kialakítható az elnyelőréteg alsó részében, de előnyösen külön réteget képez, és elválasztható az elnyelőrétegtől szövettel vagy más réteggel, amely megtartja a szuperabszorbens anyagot.

Fontos, hogy ez a főleg szuperabszorbens anyagból álló réteg jelentősebb blokkolás nélkül átengedje az első szálasréteg által gyorsan elnyelt és eloszlatott testváladékokat, majd átengedje azokat az első szuperabszorbens anyagrétegen is.

Az első szuperabszorbens anyag mennyiségének elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a szuperabszorbens anyagból legalább nagyjából általános szuperabszorbens réteget képezzen használat közben a vizelet elnyelése utáni duzzadt állapotában. A szuperabszorbens anyag rendszerint részecskékből áll, és rendszerint legalább 20 g/m² mennyiségben kell jelen lennie ahhoz, hogy lényegében általános réteget képezzen. A mennyiség gyakran legalább 50 g/m².

A réteg általában nem lehet túl vastag, a mennyiség rendesen 320 g/m² alatt, gyakran 200 g/m² alatt van.

HU 220 315 Β

Alsó szerkezet

Az alsó szerkezet tároló és újraelosztó szerepet játszik, és magában foglal egy felső, rendszerint szálasréteget és egy második szuperabszorbens anyagból álló réteget.

Az alsó szerkezet felső rétege általában szálas, de készülhet habból vagy más megfelelő kapilláris vagy porózus anyagból. Ez üreges teret nyújt a folyadék tárolására. A szálas- vagy más anyag ebben a rétegben plusz szabályozási lehetőséget ad a találmány szerinti abszorbens test abszorpciós profiljához. Például lelassíthatja a testváladékok átvándorlását az első szuperabszorbens rétegen, mielőtt azok elérnék a második szuperabszorbens réteg anyagát. Ezzel minimálisra csökkenthető a gélblokkolás valószínűsége a második szuperabszorbens anyagban, és ez különösen hasznos lehet azokban a megvalósításokban, amelyekben a második szuperabszorbens anyag abszorpciós kinetikája gyorsabb, és ezért hajlamosabb erre a jelenségre.

A második szálasanyag tartalmazhat bármilyen hagyományos típusú szálasanyagot. A szálasanyag lehet nemezeit, természetes és szintetikus szálak keveréke, kémiailag térhálósított cellulózszál vagy bármely más ismert szálasanyag, amelyet az abszorbens cikkek abszorbens magjaiban általában használnak. Adott esetben tartalmazhat néhány, az első szálasanyaggal azonos típusú szálat.

Az összes szálasréteg növelheti az integritást és növelheti az abszorbens mag lágyságát.

A felső réteg lényegében szuperabszorbens anyagtól mentes lehet, és így lehet nyújtott vagy más szálasanyag, vagy tárolóréteg, amely szuperabszorbens anyag nélkül készül. Az alsó réteg lehet külön kialakított réteg, amely tartalmazza a második szuperabszorbens anyagot. A réteget lehet szállal keverni, vagy állhat főleg szuperabszorbens anyagból.

Gyakran kívánatos, hogy a felső és alsó réteg az EP-A-198683 számú európai szabadalmi bejelentésben megadottak szerint készüljön, ahol a felső és alsó réteg nyújtott szálas mátrixból áll, ahol a felső és alsó rétegben levő szuperabszorbens anyagtömeg több mint fele, rendszerint legalább a tömeg 70%-a a felső és alsó rétegek összvastagságának alsó felében van. Például a második szuperabszorbens anyag tömegének 70 tömegszázalék és 100 tömegszázalék közötti, gyakran 70-75 tömegszázalék és 90-95 tömegszázalék közötti mennyisége a felső és alsó rétegek vastagságának 50%-ában helyezkedik el. Lehet valamennyi, például 5% és 10% közötti, esetenként akár 30% második szuperabszorbens anyag a felső és alsó rétegek vastagságának felső felében.

A felső és alsó rétegek általában megfelelő cellulózpép vagy más hidrofil szálak keverékének nyújtásával készülnek például hagyományos nyújtódobon vagy más fogadófelületen. A szuperabszorbens anyag eloszlása a felső és alsó tárolórétegek vastagságában a szuperabszorbens anyag eloszlatás megfelelő kiválasztásával történik a fogadófelületre vitt száláramban, például ahogy azt az EP 198683 számú európai szabadalmi leírás ismerteti, vagy a szuperabszorbens anyag injektálásával vagy más módon végzett eloszlatásával a nyújtott mátrixban, miközben az a fogadófelületen képződik.

Amikor egy ilyen mátrixot nyújtunk, rendszerint célszerű egy további szálréteget létrehozni, amely lényegében nem tartalmaz szuperabszorbens anyagot, és amelyet egy alsó réteggel együtt nyújtunk és az alá helyezünk. E réteg helyett vagy mellett egy külön kialakított szövet vagy más szálasanyag elhelyezhető ezen a helyen.

A második szuperabszorbens anyag mennyisége rendszerint 30 tömegszázalék és 95 tömegszázalék, előnyösen 45 tömegszázalék és 75 tömegszázalék között van a felső és alsó rétegek tömegére megadva. Teljes tömege rendszerint 100 és 2000 g/m² között van.

Szuperabszorbens anyagok

A rétegben megfelelő mennyiségben elhelyezhető első szuperabszorbens anyag meghatározása a gélrétegpermeabilitás értéke (GLP) alapján történhet, amelyet a leírásban később ismertetendő GLP-teszttel vizsgálunk. Az első szuperabszorbens anyag GLP-értéke rendszerint legalább 6, előnyösen legalább 9, például lehet több mint 15, vagy akár 40 χ 10⁷ s/g vagy több.

A gélréteg-permeabilitási teszt (GLP) célja meghatározni a diszpergálható abszorbens gélképző anyagból (AGM-ből) képzett gélréteg sóoldatáram-vezetó képességét, amely réteg Jayco-féle szintetikus vizeletet nyelt el meghatározott nyomás alatt. Az áramlásvezető képesség megadja a duzzadt AGM-ből képzett gélréteg képességének mértékét a folyadék elnyelésére és eloszlatására az abszorbens szerkezetben a használat során. Darcy törvényét és az állandósult áramlási módszereket használjuk a gélréteg permeabilitásának mérésére és a sóoldatáram-vezető képesség meghatározására. [Lásd például az Absorbency, Chatteqee, P. K. szerk, Elsevier, 42-43. (1985) és a Chemical Engineering, Il.k. 3. kiadás, Coulson, J. M. és Richardson J. F., Pergamon Press, 125-127. (1978) munkákat].

A permeabilitási vizsgálat méréseihez használt gélréteget AGM-nek Jayco-féle szintetikus vizeletben való duzzasztásával képezzük 60 percen át. A gélréteget létrehozzuk, és megmérjük az áramlásvezető képességet dugattyús/hengeres készülékben, 20 g/cm² (0,3 psi) mechanikusan megszabott nyomás alatt. A henger alja 400 mesh lyukbőségű szita, hogy visszatartsa a szárazon duzzadt AGM-et, és lehetővé tegye a vizelet abszorpcióját és Z irányú szállítását. A dugattyú átereszti a folyadékot. Az áramlásvezető képességet 0,118 M NaCl-oldattal mérjük. Az AGM számára, amelynek Jayco-féle szintetikus vizelet felvétele az idő folyamán lényegében kiegyenlítődik, ez a NaCl-koncentráció a gélréteg vastagságát lényegében állandó értéken tartja a permeabilitási teszt alatt. Bizonyos AGM-ek esetén kis változások fordulhatnak elő a gélréteg-vastagságban az AGM duzzadása következtében, vagy az AGM folyadékleadása és/vagy a gélréteg porozitásában bekövetkező változások miatt. 4,920 χ 10^-2 N/cm² (4920 din/cm²) (5 cm 0,118 M NaCl) állandó hidrosztatikus nyomást alkalmazunk a gélréteg fölött a mérés folyamán.

Az áramlási sebességet a gélrétegen átáramló oldat mennyisége alapján határozzuk meg az idő fiiggvényé5

HU 220 315 B ben. Az áramlási sebesség változhat a kísérlet tartama alatt. Az áramlási sebesség változásának okai lehetnek a gélréteg vastagságának csökkenése, és a benne levő folyadék viszkozitásának változása, mivel a kezdetben a köztes üregekben jelen levő folyadék (amely például tartalmazhat oldott extrahálható polimert) NaCl-oldattal helyettesítődik. Ha az áramlási sebesség időfüggő, akkor a kezdeti áramlási sebesség, amelyet rendszerint a mért áramlási sebességnek a nulla időpontra való extrapolálásával határozunk meg, felhasználható az áramlásvezető képesség kiszámítására. A sóoldat áramlásvezető képességét a kiindulási áramlási sebességből, a gélágy méreteiből és a hidrosztatikus nyomásból számítjuk ki. Azokban a rendszerekben, ahol az áramlási sebesség lényegében állandó, a gélréteg-permeabilitási együttható kiszámítható a sóié áramlásvezető képességéből és a NaCl-oldat viszkozitásából.

A felhasználható anyagok meghatározásának további megállapítási módja a dinamikus duzzadást sebesség alapján történhet. A megfelelő anyagoknak lényegében nem csökkenő dinamikus duzzadást sebessége van.

A szuperabszorbens anyag dinamikus duzzadási sebessége megmutatja a szuperabszorbens anyag egy tengely irányában mért elnyelését kémcsőben, szintetikus vizelet hozzáadásakor, az idő függvényében. A dinamikus duzzadási sebesség mérésére használt vizsgálati módszert Dinamikus Duzzadási Sebesség Vizsgálatnak nevezik, és lentebb ismertetjük. Az alatt, hogy a dinamikus duzzadási sebesség lényegében nem csökkenő, azt értjük, hogy a duzzadási sebességek relatív eltérése, amint azt lentebb megmagyarázzuk a vizsgálati módszer ismertetésénél, 50%-nál, előnyösen 25%-nál, még előnyösebben 10%-nál, legelőnyösebben 0%-nál kisebb vagy azzal egyenlő.

Az első szuperabszorbens anyag nyomás alatti abszorpciós értéke rendszerint legalább 15, és általában legalább 20 g/g 50 g/cm²-nél. A nyomás alatti teljesítmény értéke általában több mint 20 g/g, és előnyösen több mint 30 g/g.

A második szuperabszorbens anyag nyomás alatti abszorpciója legalább 15, előnyösen legalább 20 g/g 50 g/cm² nyomáson. A nyomás alatti teljesítmény értéke rendszerint több mint 20 g/g, előnyösen több mint 30 g/g.

Jól használható eredményeket kapunk, ha első és második szuperabszorbens anyagként ugyanazt az anyagot használjuk, amikor is az első szuperabszorbens anyagnak ugyanaz lesz a nyomás alatti abszorpciós értéke, mint a második anyagnak. Ugyanakkor különböző anyagokat is lehet használni, és a teljesítmény bizonyos értelemben való optimalizálása érdekében és főleg a vizelet és más folyékony váladék áramlásának és abszorpciójának fokozottabb szabályozására a magban előnyös, ha a második anyag abszorpciós kinetikája gyorsabb, mint az első szuperabszorbens anyagé. Ezt a dinamikus duzzadási sebesség mérésével határozzuk meg a két szuperabszorbens anyagra, ahol az első szuperabszorbens anyag dinamikus duzzadási sebessége előnyösen nem nagyobb a második szuperabszorbens anyagénak 2/3-ánál, előnyösen nem nagyobb annak 1/3-ánál.

E különbség másik megfogalmazást módja az, hogy a második szuperabszorbens anyag dinamikus duzzadási sebessége előnyösen legalább másfélszer, legelőnyösebben legalább háromszor nagyobb az első szuperabszorbens anyag dinamikus duzzadási sebességénél.

Kívánatos, főleg mikor a második szuperabszorbens anyagnak gyorsabb az abszorpciós kinetikája, hogy a dinamikus duzzadási sebesség legalább 0,2 g vizelet/s g szuperabszorbens anyag legyen (g-g~* s^-1)· A második szuperabszorbens anyag dinamikus duzzadási sebessége előnyösen legalább 0,3 g g^_1 s^-1, és lehet ennél nagyobb is, például 0,6, sőt 1 g/g/s.

Az első és a második szuperabszorbens anyag lehet bármilyen megfelelő fizikai formájú, például szálas, fólia vagy részecske. Az előnyös anyagok a részecskék, amelyek lehetnek valódi gömbök, granulátumok, aggregátumok, agglomerátumok vagy szabálytalan alakú részecskék, amelyeket rendszerint aprítással kapunk. Rendszerint hidrogélképző polimerek, amelyek akrilátpolimert vagy -kopolimert tartalmaznak.

A fent leírt tulajdonságokkal rendelkező szuperabszorbens anyagokra példaként említhető a Favor SX (Chemische Fabrik Stockhausen GmbH, Krefeld, Németország). Konkrétan igen célszerű, hogy első szuperabszorbens anyagként Favor SX, P típusú No W51776 anyagot használjuk (Chemische Fabrik Stockhausen), amelynek GLP-értéke 9 χ 10 ⁷ cm³ · s/g.

A részecskékből álló szuperabszorbens anyag lényegében teljes mértékben állhat polimer abszorbens hidrogélképző anyagból, vagy tartalmazhatja szuperabszorbens hidrogélképző anyag és adalékanyag, például szilícium-dioxid por keverékét.

Az első szuperabszorbens anyag és esetenként a második szuperabszorbens anyag is réteg formájában készül, amely főleg a megfelelő szuperabszorbens anyagból áll. Ez azt jelenti, hogy a réteg tömegének legalább 50 tömegszázaléka, gyakran legalább 70 vagy 80 tömegszázaléka szuperabszorbens anyag. Előnyösen lényegében csak szuperabszorbens anyagból áll, ami azt jelenti, hogy a szuperabszorbens részecskék érintkeznek egymással. Ez a szuperabszorbens réteg hozzá lehet kötve egy támasztóréteghez, vagy más módon meg lehet támasztva azzal. A rétegen belüli eloszlás lehet egyenletes, lehet változó, például kialakítható valamilyen forma, amely lehet csíkos vagy bármilyen profil a rétegen belül, lásd például az EP-A-217,666 számú európai szabadalmi bejelentést és az US-A-4,935,022 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi bejelentést.

A réteg állhat a támasztórétegen belül eloszlatott vagy azzal integrált szuperabszorbens anyagból, amely támasztóréteg lehet cellulózalapú szövet vagy más nemszövött anyag. A szuperabszorbens anyag kötéssel vagy mechanikai módon, például dombornyomással vagy kalanderezéssel lehet integrálva a támasztóréteggel. Másik megoldás szerint az előre gyártott réteg állhat lényegében kizárólag szuperabszorbens anyagból, áteresztő rétegek vagy fóliaszerű szerkezetek formájában. Az ilyen rétegek vagy fóliák előállíthatok a szuperabszorbens anyag polimerizációja során, vagy a szu6

HU 220 315 Β perabszorbens anyagrészecskék vagy -szálak ragasztóval vagy más megfelelő anyaggal való összeerősítésével. Az 5,102,597 számú és az 5,124,188 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások eljárásokat ismertetnek rétegek és összeerősített szuperabszorbens anyagrészecskék előállítására.

Egyik megvalósításban ugyanazt a szuperabszorbenst használjuk első és második szuperabszorbens anyagként. Ennek megfelelően mindkét anyag GLP-értéke legalább 6, előnyösen legalább 6,5, legelőnyösebben 7 és 10 közötti, sőt 12, vagy 15 ml/cm²/s.

Egy másik megvalósításban az első és a második szuperabszorbens anyagnak különböző az abszorpciós kinetikája, konkrétan a második szuperabszorbens anyagé gyorsabb, mint az első szuperabszorbens anyagé, például a második szuperabszorbens anyag dinamikus duzzadási sebessége legalább 0,2 g g-· -s^-1 és/vagy a második szuperabszorbens anyag dinamikus duzzadást sebessége legalább 1,5-szer, legelőnyösebben legalább háromszor nagyobb, mint az első szuperabszorbens anyagé. Az első alatt elhelyezkedő, ilyen gyorsan abszorbeáló második szuperabszorbens „szívni” fogja a vizeletet a felső szerkezeten át az alsó szerkezetbe. Következésképpen ha a találmány szerinti olyan abszorbens testeket állítunk elő, ahol minden állandó, kivéve az alsó, második szuperabszorbens anyag dinamikus duzzadást sebességét, a vizelet átvándorlási sebessége a felső szerkezeten át az alsó szerkezetbe növekedni fog az alsó szerkezet dinamikus duzzadást sebességének növekedésével. Ennek megfelelően a találmány további tárgyát olyan abszorbens testek képezik, amelyekben az első szuperabszorbens anyag GLP-értéke alacsonyabb az optimálisnál, mikor mindkét rétegben ugyanazt a szuperabszorbens anyagot alkalmazzuk (például a GLP-értéke legalább 3 vagy 4, rendszerint legalább 6xl0⁷ cm³ s/g), és a második szuperabszorbens dinamikus duzzadást sebessége legalább 1,5-szer, előnyösen legalább háromszor nagyobb az első szuperabszorbens dinamikus duzzadást sebességénél, és/vagy előnyösen a dinamikus duzzadást sebesség legalább 0,2 g/g/s.

Ha különböző abszorpciós kinetikájú vagy más eltérő tulajdonságokkal rendelkező szuperabszorbensekre van szükség, különböző kémiai típusú, vagy azonos kémiai típusú, de különböző részecskeméretű vagy fizikai formájú anyagot lehet használni az első és a második szerkezetben. Tehát az első szuperabszorbens anyag tartalmazhat főleg durvább anyagot és átlagos részecskemérete lehet durvább, és az alsó szuperabszorbens anyag állhat főleg finomabb anyagból és átlagos részecskemérete lehet kisebb.

A durva részecskék alkalmazása első szuperabszorbensként növeli az első szuperabszorbens réteg áteresztését. A finomabb részecskéknek nagyobb a felület/térfogat aránya, mint a durvább részecskéké, így inkább hajlamosak a gyorsabb elnyelésre, mint a durvább részecskék, feltéve, hogy nem áll fenn gélblokkolás. Ha a finomabb abszorbens anyag alkalmazását az alsó rétegre korlátozzuk, ez azzal az előnnyel is jár, hogy csökken a viselő bőrére kerülésnek és a foltosodásnak a kockázata, ami bekövetkezhetne, ha a durvább szuperabszorbens részecskék áthatolnának a folyadékot nem áteresztő hátlapon.

A szuperabszorbens anyag részecskeméretét a közepes tömegrészecske-mérettel fejezzük ki. Ezt a lentebb ismertetett szitavizsgálattal mérjük. Általában mindegyik 50 pm, rendszerint 100 pm fölött, de 850 pm alatt, rendszerint 600 pm alatt van. Ha az első és a második szuperabszorbens közepes tömegrészecske-mérete különböző, az első szerkezet első szuperabszorbens anyagának közepes tömegrészecske-mérete előnyösen 300 pm (50 mesh), előnyösebben 400 pm és 850 pm (20 és 40 mesh) között, legelőnyösebben 600 pm és 850 pm (20 és 30 mesh) között van. A finomabb, második szuperabszorbens anyag közepes tömegrészecskemérete rendszerint 300 pm (50 mesh) alatt, de 50 pm (325 mesh) fölött, előnyösen 100 pm és 250 pm között (60 és 140 mesh), előnyösebben 150 pm és 250 pm (60 és 100 mesh) között van.

Az abszorpciós kinetikában fennálló különbség biztosítására különböző részecskeméretű szuperabszorbens anyagok használatával szemben a másik megoldás a különböző kémiai típusú, eltérő abszorpciós sebességű szuperabszorbens anyagok használata. A szuperabszorbens anyagoknak lehet eltérő kémiai összetétele, például térhálósított, részben semlegesített poliakrilsav vagy egy keményítőbázisú szuperabszorbens anyag. Másik megoldásként eltérő lehet az előállítási eljárás, például „géltörési eljárás” vagy fordított fázisú szuszpenziós (vagy gyöngy) polimerizáció.

További megoldás a szuperabszorbens anyagok kémiai különbözőségének elérésére az, hogy térhálósításukat különböző szerekkel vagy különböző mértékben valósítsuk meg, vagy hogy az egyik szuperabszorbens anyag felülete térhálósított legyen, vagy mindkettő felülete ilyen legyen, csak különböző mértékben.

Abszorbens mag tulajdonságai

A találmány szerinti abszorbens mag átlagos elméleti alapkapacitása előnyösen legalább 0,7 ml cm ², előnyösebben legalább 0,8 ml · cm-², rendszerint 1 vagy 1,2 ml· cm ², sőt ennél nagyobb érték.

Az átlagos elméleti alapkapacitás az egyes komponensek alapkapacitásának összegezésével számítható ki, így megkapjuk a mag elméleti alapkapacitását, majd ezt átszámítjuk átlagos egységfelületre. Az alapkapacitást elméletinek nevezzük, mert számításához a teljes kapacitást egyedi kapacitásokra kell lebontani, és azért is, mert a mérés terhelés nélkül történik; a természetes használat során a mag gyakran van terhelés alatt.

Az átlagos elméleti alapkapacitás számítása során a szuperabszorbens anyag alapkapacitását a „teafilter megtartási” kapacitásának mérésével vesszük fel. A „teafilter” kapacitást a lentebb ismertetett teafilter megtartási kapacitási vizsgálattal méljük.

Az átlagos elméleti alapkapacitás számításakor a szálasanyagok elnyelési kapacitását az X, Y síkban mért terheléses abszorpció vizsgálatával mérjük, amelyet lentebb ismertetünk. Ebben a vizsgálatban a nemezeit anyag rendszerint körülbelül 4 g szintetikus vizeletet nyel el a száraz szál 1 grammjára megadva, és a kémiailag térhálósított cellulóz, a 4,898,642 számú ameri7

HU 220 315 B kai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint például rendszerint körülbelül 6 g szintetikus vizeletet nyel el egy g száraz szálra megadva, 20 g cm^-2 nyomáson.

A találmány szerinti abszorbens mag viszonylag kis méretben, vékony kivitelben előállítható, és ennek ellenére nagy az elnyelése.

A találmány szerinti mag vagy más abszorbens test teljes halmazmagassága vagy anyagréteg-vastagsága 200 g-cnr² nyomáson (ha nincs másképp megadva) a lentebb megadott Halmazvastagság-mérési vizsgálattal mérve általában 9 mm alatt, előnyösen 7,5 mm alatt van, és lehet 5 mm vagy ennél is alacsonyabb érték.

Az abszorbens mag elnyelési sebessége előnyösen legalább 1,5 ml s¹ az elméleti alapkapacitás 50%-ánál. Ez az érték előnyösen 2 ml/s. Lehet akár 5 ml/s vagy annál is több. Mivel a találmány szerinti abszorbens mag tartalmazhat különböző mennyiségű szuperabszorbens anyagot különböző területeken, és tartalmazhat különböző szuperabszorbens anyagokat eltérő abszorpciós kinetikával, a mag folyadékelnyelési profilja pontról pontra változhat az X-Y síkban és a Z irányban, és változik az elnyelés folyamán. Ezért célszerűbbnek látszik az elnyelési sebességet a teljes elméleti kapacitás 50%-os értéke mellett mérni (a nem használt állapot vagy a teljesen elhasznált feltételek helyett). Ez lehetővé teszi egy átlagos használatban levő mag teljesítményének becslését az elnyelési sebesség mérése alapján.

Az elnyelési sebességet a lent ismertetett Elnyelési sebességi vizsgálattal mérjük. Ez szimulálja a vizelet bevezetését az abszorbens szerkezetbe, és méri azt a sebességet, amellyel a szerkezet felveszi a szintetikus vizelet okozta terhelést.

A kedvező folyadékelnyelési tulajdonságok mellett a találmány szerinti abszorbens magnak jók a folyadékfelvevő tulajdonságai is. A mag folyadékfelvételi sebessége előnyösen legalább 0,05 g vizelet/s/g szárazanyag (gg-¹ s^_1), előnyösebben 0,06 gg^_1 s-'-nél nagyobb érték. Lehet akár 0,1 g-g-’-s*¹ is. A folyadékfelvétel megmutatja az abszorbens mag szerkezet hatékonyságát a folyadék elnyelésében és gyors eloszlatásában. Ez az Xso/tw érték, amelyet a lent ismertetett, X, Y síkban mért terheléses elnyelési vizsgálat során mérünk.

A találmány szerinti abszorbens mag vagy más abszorbens test folyadékkezelési és abszorpciós tulajdonságaiból fakadó további következmény a jó újranedvesedési tulajdonság. A találmány szerinti abszorbens test újranedvesedési értéke 0,6 g szintetikus vizelet alatti érték lehet, előnyösebben 0,3, még előnyösebben 0,2 g alatti érték. Az alacsony újranedvesedési érték az abszorbens mag vagy az azt tartalmazó abszorbens cikk nagy, hatékony vizeletmegtartási képességét mutatja. A nagy újranedvesedési érték az abszorbens mag gyenge vizeletmegtartására utal, amely a vizeletnek a mag vagy abszorpciós cikk felületén való összegyűléséhez vezethet, amikor is a felhasználó fehérneműje és/vagy teste átnedvesedhet. Az újranedvesedést a lentebb ismertetett újranedvesedési vizsgálattal mérjük.

Az abszorbens test előállítása

A találmány szerinti abszorbens mag vagy más test előállítható a megfelelő anyagok (szálak és szuperabszorbens) nyújtásával vagy nedves nyújtásával sorban, hagyományos módszerekkel vagy az előre gyártott rétegek összeállításával, például a fent ismertetett szuperabszorbens anyagok összeépítésével a fent ismertetett módszerrel, vagy a módszerek bármilyen megfelelő kombinálásával. A GB-A-2,191,793 számú és a GB-A-2,191,515 számú nagy-britanniai szabadalmi bejelentések eljárást ismertetnek szálasanyagok nyújtására forgódobos fektetési rendszerrel, és a GB-A2,175,024 számú és az EP-A-330,675 számú szabadalmi bejelentések eljárást ismertetnek szuperabszorbens anyagnak az abszorbens szerkezetbe való beépítésére. Kombinált eljárások is használhatók, amelyekben egyes alkotóelemeket nyújtanak, egyeseket pedig előre gyártott réteg formájában építenek be.

További rétegeket lehet beépíteni az abszorbens testbe, és amint fent említettük, szövetrétegek is bevihetők. A szövetréteg például bevonhatja az első szuperabszorbens anyagot és/vagy a második szuperabszorbens anyagot. A szövetréteg elhelyezhető belül vagy körbe, például mint a második szálakból készült alsó szerkezet felső rétege.

Abszorbens cikkek

A találmány további tárgya abszorbens cikk, amely tartalmaz folyadékáteresztő fedőréteget;

folyadékot nem áteresztő hátlapot; és a fentiek szerint megadott abszorbens magot, amely a fedőréteg és a hátlap között helyezkedik el, ahol az első szerkezet a fedőréteggel szomszédos és a hátlap a második szerkezettel szomszédos.

A cikk lehet például egészségügyi betét, de előnyösen vizelet-visszatartással küszködő felnőttek számára készült termék, tréningnadrág vagy eldobható pelenka. A termék hagyományos módon előállítható.

A hátlap hozzá lehet erősítve az abszorbens maghoz például rögzítőeszközökkel. Ez az eszköz lehet egynemű, folyamatos ragasztóréteg, mintázatban felvitt ragasztóréteg, vagy külön vonalakból, spirálokból vagy foltokból álló ragasztó. Megfelelő ragasztókra példaként említhető a Η. B. Fuller Company (St. Paul, Minnesota) cég HL-1258 néven forgalmazott terméke. A ragasztó előnyösen tartalmaz egy nyitott mintázatú ragasztó-elemiszál hálót, amint azt a 4,573,986 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás ismerteti, vagy előnyösebben a ragasztó-elemiszálak több ragasztóvonalban, spirál formában vannak jelen, amint azt a 3,911,173 számú, a 4,785,996 számú és a 4,842,666 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokban található készülékek és eljárások mutatják. Az összes felsorolt szabadalmi leírás itt hivatkozásként van feltüntetve. Másik megoldásként az összeerősítés történhet hővel, nyomással, ultrahanggal, dinamikus mechanikus módszerrel vagy bármely más megfelelő, a szakirodalomból ismert rögzítési eljárással vagy ezen rögzítési eljárások kombinálásával.

A hátlapnak lényegében folyadékot (például vizeletet) nem áteresztőnek kell lennie, és gyártása előnyösen vékony műanyag fóliából történik, bár más rugalmas, folyadékot nem áteresztő anyagokat is lehet használni. A hátlap megakadályozza, hogy a magban elnyelt és

HU 220 315 Β megtartott váladékok átnedvesítsék az abszorbens termékkel érintkezésben levő dolgokat, például az ágyneműt vagy fehérneműt. A hátlap tartalmazhat tehát szövött vagy nemszövött anyagot, polimer fóliát, például hőre lágyuló polietilén- vagy polipropilénfóliát, kompozit műanyagokat, például fóliabevonatú nemszövött anyagot. A hátlap előnyösen hőre lágyuló fólia, amelynek vastagsága körülbelül 0,012 mm és körülbelül 0,051 mm között van. Különösen előnyös hátlap anyagok az RR8220 fuvott fólia és az RR5475 öntött fólia, a Tredegar Industries, Inc. (Térré Haute, IN) cég termékei. A hátlap előnyösen dombornyomásos és/vagy matt felületű, hogy megjelenése textilszerű legyen. A hátlap továbbá átengedheti az abszorbens magból származó (például belélegezhető) gőzöket, miközben megakadályozza a váladékok áthaladását a hátlapon.

A fedőréteg az abszorbens mag test felőli oldalánál helyezkedik el, és előnyösen hozzá van erősítve a maghoz és a hátlaphoz valamilyen, a szakirodalomból jól ismert rögzítési módszerrel. A leírásban az „összeerősített” kifejezés olyan konfigurációt jelent, amelyben egyik elem közvetlenül hozzá van erősítve a másik elemhez a két elem közvetlen összeerősítésével, és olyan konfigurációkat, amelyekben az elem közvetve van hozzárögzítve a másik elemhez az elemnek intermedier elem(ek)hez való odaerősítésével, amely(ek) viszont egy másik elemhez van(nak) rögzítve. A találmány egy előnyös megvalósításában a cikk pelenka, ahol a fedőréteg és a hátlap közvetlenül össze vannak erősítve a pelenka pereménél, és máshol közvetve vannak összeerősítve az abszorbens maghoz való közvetlen odaerősítéssel.

A fedőréteg illeszkedő, puha érzetet keltő, és nem irritálja a viselő bőrét. A fedőréteg továbbá folyadékáteresztő, amely könnyen átereszti a folyadékokat (például a vizeletet) teljes vastagságán keresztül. A megfelelő fedőréteg készülhet természetes és szintetikus szálakból. A fedőréteg előnyösen hidrofób anyagból készül, hogy szigetelje a viselő bőrét az abszorbens magban megtartott folyadékoktól. Számos előállítási eljárás ismeretes a fedőréteg gyártására. A fedőréteg lehet például nemszövött szálfátyol sodrott, kártolt, nedvesen nyújtott, ömlesztve fúvott, kuszáit szálakból, ezek kombinációja stb. Az előnyös fedőréteg kártolt és az abszorbens termékekkel foglalkozó szakirodalomból ismert hőrögzítéses eljárással összeerősített. Az előnyös fedőréteg tartalmaz egy vágottszál-hosszúságú polipropilénszál fátylat, például a Sawabond néven, a Sandler GmbH & Co. KG cég (Schwarzenbach, Németország) által gyártott terméket.

A találmány szerinti abszorbens magot tartalmazó abszorbens cikk vastagsága rendszerint ugyanakkora, mint az abszorbens mag vastagsága, és rendszerint nem több mint 10%-kal vastagabb például a mag vastagságánál. Az abszorbens cikk készíthető vastagabbra is, például kiegészítő abszorbens szálasanyaggal, például szövetréteggel vagy más anyaggal a mag egyik vagy mindkét oldalán, de hacsak az anyag kiválasztása nem történik igen gondosan, ez ronthatja az abszorbens mag teljesítményét.

A találmány konkrét előnye, hogy a pelenka vagy más cikk vékony és kompakt lehet, és mégis jók az elnyelési tulajdonságai. A vékony kompakt jelleg igen kedvező gyártási és csomagolási okokból, és megfelel a felhasználó számára is.

Ami az la-c. ábrákon látható méreteket illeti, a 9-18 kg-os bébi pelenkájának tipikus c szélessége körülbelül 7,6 cm, d szélessége körülbelül 10,2 cm, e szélessége körülbelül 25,5 cm,/hossza körülbelül 40 cm.

Bár az abszorbens test különböző rétegei lehetnek azonos méretűek, gyakran kényelmes, ha a felső szerkezet a tárolószerkezetnek csak azokat a részeit fedi be, amelyek várhatóan a legnagyobb kezdeti vizelet, menstruációs folyadék vagy más testváladék-terhelést kapják. így a felső szerkezet mérete egyenlő lehet a pelenka első felével vagy kétharmadával.

A találmány további megvalósításai

Bár a fent megadott GLP-értékekkel rendelkező szuperabszorbens anyagot alkalmazó szuperabszorbens testek és cikkek felhasználása igen kedvező, további értékes abszorbens testek azok, amelyeknek részei felülről felsorolva a következők:

egy felső szerkezet, amely elnyelőrétegből áll, a felső szerkezet tartalmaz egy első szuperabszorbens anyagot, amelynek lényegében nem csökkenő dinamikus duzzadást sebessége van (általában külön réteg formájában az elnyelőréteg alatt); és egy alsó szerkezet, amely egy második kapilláris anyagot és egy második szuperabszorbens anyagot tartalmaz, amelynek dinamikus duzzadást sebessége legalább 0,2 g/g/s és nyomás alatti abszorpciója legalább 15 g/g, és előnyösen legalább 20 g/g 50 g/cm² nyomás mellett, azzal jellemezve, hogy a második szuperabszorbens anyag dinamikus duzzadást sebessége legalább 1,5-szer nagyobb az első szuperabszorbens anyagénál.

A felső szerkezet tartalmazhat egy felső elnyelőréteget, amely lehet szálas-, hab- vagy más porózus, vagy kapilláris anyagból, de előnyösen egy első szálasanyag, amint azt fent ismertettük. Nedves összenyomhatósága előnyösen azonos a fent megadottal.

A második kapilláris anyag lehet hab- vagy más porózus, vagy kapilláris anyag, de előnyösen egy második szálasanyag. Az első szerkezet előnyösen tartalmaz sorrendben egy felső elnyelőréteget, amely a fent megadott összenyomhatóságú és csepegési kapacitású, és amely első anyagból és egy rétegből áll, amely tartalmazza az első szuperabszorbens anyagot, és az alsó szerkezet előnyösen sorrendben egy második szálas-, hab- vagy más kapilláris anyagot tartalmazó felső rétegből és egy második szuperabszorbens anyagot tartalmazó alsó rétegből áll. A rétegek általános felépítése és tulajdonságai, a konkrét szuperabszorbens anyagokat kivéve mind a fent megadottak szerintiek lehetnek.

Még ha az első szuperabszorbens anyag GLP-je viszonylag alacsony is, ez a felépítés jó eredményeket adhat az első és a második szuperabszorbens abszorpciós sebességei közötti különbség miatt, amely különbség az első szuperabszorbens lényegében nem csökkenő dinamikus duzzadást sebességének köszönhető.

HU 220 315 B

Vizsgálati módszerek

Az összes vizsgálatot körülbelül 23 ±2 °C-on és 50 ±10% relatív nedvességtartalom mellett végezzük.

A vizsgálatok során használt speciális szintetikus vizelet a Jayco-féle SynUrine, amelyet a Jayco Pharmaceuticals Company (Camp Hill, Pennsylvania) forgalmaz. A szintetikus vizelet összetétele: 2,0 g/1 KC1; 2,0 g/1 Na₂SO₄; 0,85 g/1 (NH₄)H₂PO₄; 0,15 g/1 (NH₄)₂HPO₄; 0,19 g/1 CaCl₂; és 0,23 g/1 MgCl₂. Az összes vegyszer reagens tisztaságú. A szintetikus vizelet pH-ja 6,0 és 6,4 között van.

Mintabetét készítése a nedves összenyomhatósági és csepegési kapacitási vizsgálathoz

A mintabetéteket a lentebb ismertetett vagy azzal egyenértékű betétkészítő készüléken készítjük, amellyel egyenletes és homogén bolyhfektetést lehet elérni.

g száraz bolyh (vagy egyenértékű anyag, például kémiailag térhálósított cellulóz) adagokat mérünk le. Egy porózus szövetből, amely átengedi a levegőt, de visszatartja a bolyhot, 36,8 cm x 36,8 cm-es darabot vágunk ki, és egyenletesen a 2., 3. ábrán bemutatott 21 nyújtásos fektetéssel működő betétkészítő gép 22 formázóemyőjére helyezzük. A szövet (nem látható) teljesen befedi a formázóemyőt, és oldalainál fel van hajtva, hogy megakadályozzuk a bolyh leesését. A szövet képezi a betét alját.

Bekapcsoljuk a 22 vákuumot, a 24 kamramotort, és ráadjuk a sűrített levegőt a betétkészítő gépre. Egy 30 g-os bolyhadagot beadunk a betétkészítő gépen levő 25 mintakamrába, kis adagokban, a 26 mintaadagolón át, a gép 27 lapátjainak megakadása nélkül. A sűrített levegő erőteljesen kering a kamrában, hogy elősegítse a szeparálást, és átnyomja a szálakat a 28 plexiüveg hengeren, és a 29 kúp alakú oszlopon a 22 formázóemyőre.

A 23 vákuumot kikapcsoljuk, és a 22 formázóernyőt kihúzzuk a 21 betétkészítő gépből, és negyed fordulattal elforgatjuk az óramutató járásával egyező irányban. Az ernyőt visszahelyezzük a betétkészítő gépbe. További 30 g bolyhot adunk a gépben levő 25 kamrába, és megismételjük a fenti műveletet. A bolyhot ugyanolyan módon beadagoljuk, amíg mind a négy adag rákerül a formázóemyőre. A formázóemyőt és a rajta képzett betétet aztán eltávolítjuk a betétkészítő gépből, és a betétet óvatosan áthelyezzük az ernyőről egy darab papírlemezre vagy más hasonló sima felületre. A második szövetréteget rátesszük a betét tetejére, és egy második darab papírlemezt teszünk rá.

Körülbelül 35,6 cm x 35,6 cm χ 2,5 cm méretű, 16,3 kg tömegű acélsúlyt teszünk a betét tetejére körülbelül 120 másodpercre vagy hosszabb időre, amíg arra a betétnek szüksége van. Azután eltávolítjuk a súlyt, és a betétet körülbelül 4500 kg erővel nyomjuk nagy Carver présben, a betét integritásának növelésére. A betétet kivesszük a présből, és papírvágón 30,5 cm χ 30,5 cm-es darabra vágjuk, majd tovább vágjuk az adott vizsgálatnak megfelelő méretűre.

A betétkészítő gép használata a mintabetétek készítésére nem kizárólagos jellegű. Bármely megfelelő módszert lehet alkalmazni, amely egyenletes és homogén bolyhfektetést nyújt, amely azután a fenti feltételek mellett összenyomható betétté, és lényegében ugyanolyan sűrűséget és alaptömeget ad, mint a fenti eljárás.

Nedves összenyomhatósági vizsgálat

A vizsgálat során méljük a szálasanyagból készült betét térfogatát változó terhelési feltételek mellett, nedves állapotban. A cél a szálasanyag terhelés alatt fenntartott térfogatának mérésével meghatározni a terheléssel szembeni ellenállást.

Bolyhos mintabetétet készítünk a fent megadottak szerint. A betét felületén levő összes szövetet eltávolítjuk. Azután a betétet 3, 6 kg cm-² terhelés alatt sűrítjük a betét integritásának növelésére, Carver laboratóriumi présen. A betét vastagságát megmérjük, és kiszámítjuk a szálsűrűségét a betét tömegéből, elosztva azt a betétvastagság és a betétterület szorzatával.

A betét száraz tömegét tízzel megszorozzuk, ez a nedves céltömeg terheléskor. A száraz betétet 0,01 g érzékenységű terhelőmérleg tetejére tesszük. Lassan szintetikus vizeletet engedünk a betétre, amíg elérjük a nedves céltömeget a mérlegen mérve. A nedves betétet gondosan áthelyezzük a Buckeye-féle összenyomhatóságot vizsgáló készülék felületére, és egy, a betéttel lényegében azonos felületű (10,2 cm χ 10,2 cm), 77 g cm^-2 nyomásnak megfelelő súlyt engedünk lassan a betétre. A betétet 60 másodpercig hagyjuk kiegyenlítődni a terhelés alatt, majd megmérjük és feljegyezzük az összenyomott betét vastagságát.

A nedves összenyomhatóság a száraz bolyh g-jára megadott üregtérfogat, amelyet a következők szerint számítunk ki:

Üregtérfogat (cm³)=teljes térfogat - száltérfogat= =[betétvastagság a terhelés alatt (cm) χ betétfelület (cm²)]-[betét száraztömeg (g)/szálsűrűség (g cm³)]. Nedves összenyomhatóság=Üregtérfogat/g=[betétvastagság terhelés alatt (cm) χ betétfelület (cm²)) - (betét száraztömeg (g) /szálsűrűség (g cm³)]: betét száraztömeg (g) ahol a szálsűrűséget a kiindulási betéttömegből és vastagságból számítjuk (vagyis nem terhelés alatti adatokból).

Csepegési kapacitás vizsgálata

Mintabetétet készítünk a fent megadottak szerint, és papírvágó gépen felvágjuk 7,5 cm χ 7,5 cm-es darabra. A betétet lemérjük, és nagylyukú huzalszitára helyezzük, amelyet csepegtetőtálcára teszünk. Az egész készüléket azután egy felső terhelésű mérlegre szereljük.

Szintetikus vizeletet vezetünk be szivattyún át (7520-00 modell, Cole-Parmer Instruments Company, Chicago, Egyesült Államok) a mintabetét közepére 5 ±0,25 mi s¹ sebességgel. Megfigyeljük azt az időt, amelyre a betétnek szüksége van a szintetikus vizelet első cseppjének leadásához a betét alján keresztül a csepegtetőtálcára, és ezt az értéket feljegyezzük. Amint ez bekövetkezik, a szivattyút azonnal leállítjuk. A feljegyzett idő és a szivattyúzási sebesség alapján számítjuk ki a minta által a telítésig elnyelt szintetikus vizelet menynyiségét (ml), vagyis amikor a minta csepegni kezd. A mérleggel időközönként ellenőrizni lehet ezt, ezáltal minimálisra csökken a szivattyú által szállított szinteti10

HU 220 315 B kus vizeletben fennálló változás. Ezt csepegési kapacitásnak nevezzük, és a következő hányados formájában adjuk meg:

a mintabetét által a telítettségig megtartott vizelet (ml) a minta száraz tömege (g).

Dinamikus duzzadást sebesség vizsgálata

0,001 g pontossággal mért, 0,358 g, száraz szuperabszorbens anyagot szabványos kémcsőbe helyezünk, amelynek külső átmérője 16 mm, magassága 125 mm és falvastagsága 0,8 mm, és amelyet függőlegesen tartunk például kémcsőállványon. (Csak korábban nem használt kémcsövet szabad használni a vizsgálathoz, és használat után el kell dobni.) ml Jayco-féle szintetikus vizeletet teszünk a kémcsőbe, automatikus pipettával, körülbelül 5 mi s^-1 sebesség mellett. Amint a szintetikus vizeletet hozzáadtuk, a szuperabszorbens anyag duzzadni kezd, felfelé mozgó frontot képezve a kémcsőben. A front magasságát feljegyezzük az idő függvényében, vagy manuálisan, vagy videofelvevő és képelemző segítségével. A front magasságát azután átmeneti szintetikus vizelet X-terheléssé, X(t)-terheléssé alakítva adjuk meg 1 g száraz szuperabszorbens anyagra ahol h(t) a duzzadt szuperabszorbens anyag magassága a kémcsőben a t időpontban, és H a szintetikus vizelet teljes magassága a kémcsőben, amely megfelel a 28 teljes X-terhelésnek (a 0,358 g szuperabszorbens által elnyelt 10 g szintetikus vizelet 28 X-terhelésnek felel meg); az X-terhelés a szintetikus vizelet grammokban megadott tömege, amennyit 1 g száraz szuperabszorbens anyag elnyelni képes.

Az X(t) terhelést azután görbére visszük az idő függvényében. Feltételezzük, hogy a szuperabszorbens anyag egyensúlyi elnyelési kapacitása a vizsgálat alatt nagyobb 28 g^_1-nál.

Az X(t) terhelés arányát a mért t időhöz duzzadási sebességi függvénynek (SR) nevezzük, és ez az X(t) elérésekor az átlagos duzzadási sebesség, vagyis

A dinamikus duzzadási sebesség (DSR) a duzzadási sebességi függvénynek az az értéke, amikor X(t) egyenlő 28 g g-^mal, vagyis ahol t₂₈ az az idő, amely alatt X(t)=28 g-g^-1.

Ha nem áll fenn gélblokkolás a szuperabszorbens anyag frontjában, az anyag viszonylag áteresztőnek vehető, és az X(t) és idő görbe lényegében vízszintes lesz. Ez azt jelenti, hogy az SR(t) függvény lényegében állandó.

Máskor, ha a duzzadás alatt növekvő áteresztőképességet mutató anyagokkal van dolgunk, amikor az SR(t) nő az idő folyamán, szintén nem figyelhető meg gélblokkolás. Ha gélblokkolás áll elő, akkor az áteresztőképesség csökken a duzzadás alatt, és az SR(t) csökken az idő folyamán.

E megvalósítással kapcsolatban elmondható, hogy a szuperabszorbens anyag lényegében nem csökkenő dinamikus duzzadási sebességet mutat, ha a duzzadási sebességi függvény nem csökken lényegében a t₁₄ (az idő, mikor a szuperabszorbens 50%-kal duzzadt, vagyis ahol X(t)=14 g-g¹) és t₂₈ időpontok között, a fentiekben megadottak szerint. Ez az jelenti, hogy az [SR(t₁₄)-SR(t₂₈)]+SR (t₂₈) duzzadási sebességek eltérése a t,₄ és a t₂₈ időpontokban kevesebb 50%-nál, előnyösen 25%-nál kisebb, még előnyösebben 10%-nál, legelőnyösebben 0%-nál kisebb vagy azzal egyenlő.

Nyomás alatti abszorpció vizsgálata

Ez a vizsgálat méri a szuperabszorbens anyag elnyelési képességét 20 g · cm^-2 külső nyomás alatt, a szuperabszorbens anyag egy tengely mentén vett, megadott nyomáson való duzzadása mellett.

120 mm-es és 0 porozitású kerámia szűrőlemezt (Duran kerámiaszűrő a Schott cégtől) helyezünk egy 150 mm átmérőjű, 30 mm magas Petri-csészébe. 0,9 tömegszázalékos desztillált vizes nátrium-klorid-oldatot adunk a Petri-csészébe, úgy, hogy a szürőlemezt befedjük. 125 mm átmérőjű kerek szűrőpapírt (Schwarzband 589 a Schleicher & Schuell cégtől) helyezünk a szürőlemezre, és gondosan átnedvesítjük nátrium-klorid-oldattal.

60±0,l mm belső átmérőjű, 50 mm magas plexiüveg hengert alul lezárunk szürőszita szövettel, amelynek nyílásai 36 pm átmérőjüek (400 mesh). 0,9000 g±0,0005 g szuperabszorbens anyagot gondosan szétszórunk a tiszta és száraz plexiüveg henger szürőszitáján, a fent megadottak szerint. A szuperabszorbens anyag homogén eloszlását kell elérni a hálón.

mm±0,l mm külső átmérőjű, 51 mm belső átmérőjű és 25 mm magas fedőlemezt veszünk, amelyen 50 mm átmérőjű és 34 mm magas, 565 g össztömegű súly helyezkedik el, amely 20 gcm^-2 nyomásnak felel meg. A fedőlemezt és a súlyt a hengerre tesszük, és a teljes hengeres készüléket 0,01 g pontossággal mérlegen megmérjük. A teljes hengeres készüléket azután nedves szűrőpapírra tesszük a Petri-csészébe, és hagyjuk 1 órán át abszorbeálni. A hengeres készüléket azután levesszük a szürőlemezről és újra megmérjük.

A hengeres készüléket és a szürőlemezt gondosan meg kell tisztítani a mérések között, és a nátrium-klorid-oldatot és a szűrőpapírt ki kell cserélni minden mérés után.

A nyomás alatti abszorpciót (AAP) a következőképpen számítjuk ki:

AAP=[(a hengeres készülék tömege az abszorpció után)-(a hengeres készülék száraz tömege)]+(a szuperabszorbens anyag kezdeti tömege).

Ha az értéket 50 g/cm²-nél kell mérni, a tömeget megfelelően növelni kell.

Nyomás alatti teljesítmény vizsgálata (PÚP)

A PUP-vizsgálat meghatározza az AGM nyomás alatti teljesítményét, amely oldalirányban egy dugattyús/hengeres készülékben nagy nyomás alatt mérhető:

HU 220 315 Β

1. Maximális abszorpció/szállítási sebesség (g/cm²/sec°’⁵);

2. Kapacitás (g/g-ban; megadott időpontokban).

A vizsgálat célja értékelni a használat közbeni nyomás hatását a szükséges abszorpcióra és a folyadékszállításra az AGM által, amikor azt nagy koncentrációban használjuk a pelenkában.

A PUP-vizsgálatban a tesztfolyadék Jayco-féle szintetikus vizelet. Ezt a folyadékot nyeli el az AGM a terhelési abszorpciós feltételek mellett, nullához közeli hidrosztatikus nyomáson.

Dugattyús/hengeres készüléket használunk az AGM oldalirányú megtartására és a speciális statikus nyomás létrehozására. A henger fenekén No 400 mesh lyukbőségű szita van, amely megtartja a száraz/duzzadt AGMet, lehetővé teszi az elnyelést és a Z irányú vizeletszállítást. Számítógéppel összekötött készülékkel méljük a vizeletelnyelést az idő függvényében.

Dugattyús/hengeres készüléket használunk ehhez a vizsgálathoz. A hengert átlátszó polikarbonátrúdból (vagy azzal egyenértékű tárgyból) fuijuk ki, belső átmérője 6,00 cm (területe=28,27 cm²), a falvastagság körülbelül 5 mm és a magasság körülbelül 5 cm. A henger fenekén No 400 mesh lyukbőségű rozsdamentes acél szűrőszövet van, amelyet biaxiálisan szorosra nyomunk rögzítés előtt. A dugattyú teflon-„csészéből” és rozsdamentes acélsúlyból áll. A tefloncsésze szorosan illeszkedik a hengerbe. A hengeres rozsdamentes acélsúly testhezállóan, kényelmesen illeszkedik a csészébe, és a tetején fogó van. A tefloncsésze és a rozsdamentes acél összesített tömege 1390 g, ami 50 g/cm² nyomásnak felel meg a 28,27 cm² területen.

A készülék alkotóelemeit úgy méretezzük, hogy a szintetikus vizelet áramlási sebessége a készüléken át 10 cm hidrosztatikus fejnyomás mellett legalább 0,01 g/cm²/s legyen, amikor is az áramlási sebesség a készülékben levő ffittkorong területén nulla. A rendszer áteresztőképességét erősen befolyásoló tényezők a ffittkorong permeabilitása, valamint az üvegcsövek és a zárócsapok belső átmérői.

A készülék tartályát analitikai mérlegre szereljük, amely 0,01 g pontossággal mér, legfeljebb 0,1 g/h kitéréssel. Pontosabb/stabilabb mérleg előnyös. A mérleg előnyösen számítógéppel van összekötve, olyan szoftverrel, amely (i) megfigyeli a tömegváltozást az előre beállított időintervallumokban a PUP-vizsgálat kezdetétől és (ii) a mérleg érzékenységétől függően 0,01-0,05 g tömegváltozásra automatikusan beindul. A tartályba belépő merülőcsőnek nem szabad érintkeznie a tartály fenekével vagy fedelével. A tartályban levő folyadék térfogatának elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy legalább 40 ml-t ki lehessen venni a vizsgálat során, levegő beszívása nélkül. A tartályban levő folyadék szintjének a vizsgálat kezdetén 2 mm-rel alacsonyabbnak kell lennie a ffittkorong felső felületénél. Erről meggyőződhetünk, ha kis folyadékcseppet teszünk a korongra, és megfigyeljük a gravimetrikus erők hatására történő lassú visszaáramlást a tartályba. Ennek a szintnek nem szabad jelentősen változni, mikor a dugattyús/hengeres készüléket a frittre helyezzük. A tartálynak elég nagy átmérőjűnek kell lennie, (például 14 cm), hogy a 40 ml elvétele csak kis változást okozzon a folyadékmagasságban (például < 3 mm).

A Jayco-féle szintetikus vizeletet 2,0 g KC1, 2,0 g Na₂SO₄,0,85 g NH₄H₂PO₄,0,15 g (NH₄)₂HPO₄,0,19 g CaCl₂ és 0,23 g MgCl₂ feloldásával állítjuk elő 1,0 1 desztillált vízben. A sókeverék megvásárolható az Endovations (Reading, Pa) cégtől (katalógusszám No. JA-00131-000-01).

A mérés előtt a készüléket megtöltjük szintetikus vizelettel. A frittkorongot előre megnedvesítjük vizelettel, hogy fel legyen töltve friss oldattal. A levegőbuborékokat a lehetséges mértékben eltávolítjuk a ffitt alsó felületéről és a ffittet a tartállyal összekötő összes csőről. A következő műveleteket hajtjuk végre a háromutas szelep egymást követő működtetésével:

1. A folyadékfelesleg eltávolítása (vagyis leöntése) a ffitt beöntőnyílásból.

2. A tartályban levő oldat magasságának/tömegének beállítása a megfelelő szintre/értékre.

3. A ffitt elhelyezése a megfelelő magasságba a tartály magasságához viszonyítva.

4. A beöntőnyílás befedése.

5. A tartály és a fritt kiegyenlítése nyitott összekötő szelepekkel.

6. Az összes szelep bezárása.

7. A fritt beöntőnyílást és a levezetőcsatomát összekötő háromutas szelep elhelyezése úgy, hogy a beöntőnyílás nyitott legyen a leszívócső felé.

8. A rendszer kiegyenlítése ebben a helyzetben 5 percen át.

9. A háromutas szelep visszaállítása zárt helyzetébe.

A 7-9. lépések ideiglenesen „kiszárítják” a ffitt felületét, mivel azt alacsony hidrosztatikus nyomásnak teszik ki. Rendszerint 0,2 g folyadékot szívunk le a rendszerből a műveletek során. Ez az eljárás megelőzi az idő előtti abszorpciót a dugattyú/henger elhelyezésekor a ffitten. A frittről leszívott folyadék mennyiségét ebben a műveletben (ezt a fritt korrekciós tömegének nevezzük) a PÚP-vizsgálatok (lásd lentebb) 15 percen át való vezetésével méijük meg, a dugattyús/hengeres készülék nélkül. Lényegében a művelet alatt a frittből leszívott öszszes folyadék igen gyorsan újraabszorbeálódik a frittbe a kísérlet megkezdésekor. Tehát fontos a fritt korrekciós tömegének levonása a tartályból eltávolított folyadék tömegéből a PUP-teszt során (lásd lentebb).

0,9 g AGM-et (0,032 g/cm² alaptömegnek felel meg) adunk a hengerbe, és egyenletesen szétterítjük az ernyőn a henger finom rázogatásával és/vagy ütögetésével. A legtöbb AGM esetében a nedvességtartalom rendszerint 5% alatt van. Ezen AGM-ek esetében az AGM hozzáadott tömegét nedves tömeg bázison határozzuk meg (vagyis amilyen). A körülbelül 5%-nál nagyobb nedvességtartalmú AGM-ek esetében a beadagolt AGM tömegét korrigáljuk a nedvességtartalommal (vagyis a beadott AGM tömegének 0,9 g szárazanyagnak kell megfelelnie). Gondosan meg kell akadályozni, hogy az AGM hozzátapadjon a hengerfalhoz. A teflonbetétet becsűsztatjuk a hengerbe, és az AGM tetejére helyezzük. A betét óvatos elforgatásával elősegíthető az

HU 220 315 B

AGM eloszlatása. A dugattyút/hengert a fritt tetejére helyezzük, a megfelelő rozsdamentes acélsúlyt becsúsztatjuk a teflonbetétbe, és a beöntőnyílást befedjük. Miután a mérleget stabilitás szempontjából elenőriztük, megkezdjük a vizsgálatot a fritt és a tartály közötti szelep megnyitásával. Amint a fnttkorong megkezdi a folyadék újraelnyelését, beindul az automatikus adatgyűjtés. Legalább 60 percen át folyik az adatok felvétele. A vizsgálat elején a leolvasásoknak gyakoribbaknak kell lenniük (a 0-10. percben), amikor a folyadék gyorsan abszorbeálódik. 60 perc eltelte után gyakran nincs szükség leolvasásokra, de időnként érdekes jelenségeket lehet megfigyelni, ahogy az AGM közeledik az egyensúlyi helyzethez.

Az AGM nedvességtartalmát a szabványos P § G eljárással, külön határozzuk meg (tömegszázalék veszteség három óra múlva 105 °C-on). A g/g kapacitások összes értéke AGM száraztömegre van megadva.

A PUP-kapacitást g/g egységben adjuk meg. A PUPkapacitás bármely adott időpontban a következőképpen határozható meg:

PUP-kapacitás (t)=[W_r(t=0)-W_r(t)-W_fc]/{W_{AGM; szá}. razanyag bázison) ahol í a kezdettől eltelt idő, W_r(t = 0) a tartály grammokban kifejezett tömege a vizsgálat előtt, W_r(t) a tartály grammokban kifejezett tömege a t eltelt időpontban, a fritt korrekciós tömege grammokban, (külön mérés során meghatározva), és W_AGM, szárazanyagban ^az

AGTM száraz tömege grammokban. A PUP-kapacitást 5,10,30 és 60 perccel a kiindulási időpont után határozzuk meg.

A PUP-abszorpciós/szállítási sebességet g/cm²/s°’⁵ egységben adjuk meg. A PUP-sebességet valamely időpontban a következőképpen határozzuk meg:

PÚP abszorpciós/szállítási sebesség (t)= =(1/Ac) χ [W_r(t)-W_r(t+dt)]/[(t+dt)<>.5-to,5)] ahol t az eltelt idő másodpercekben, Wft) a tartály grammokban kifejezett tömege a t időpontban, Wft+dt) a tartály grammokban kifejezett tömege a t+dt időpontban, és A_c a henger területe cm²-ben. Ha grafikusan határozzuk meg, a PÚP felvételi sebesség a felvételi görbe tangense, ahol az y tengelyen a folyadékfelvétel szerepel g/cm²-ben és az x tengelyen az idő négyzetgyöke látható, az idő másodpercekben szerepel. Akár grafikusan, akár numerikusán határozzuk meg, a felvétel/idő sebességeket előnyösen a kimeneti adatok „kisimítása” után határozzuk meg.

A PÚP elnyelési/szállítási sebesség rendszerint maximális értéke közelében vagy azzal kezdődik, viszonylagosan állandó értéken marad egy adott felvételi időtartamon át, majd csökken, ahogy elérjük a maximális kapacitást. Csak a „maximális PÚP elnyelési/szállítási sebesség”-et adjuk meg. Ez a maximális sebesség rendszerint az elnyelési folyamat elején jelenik meg. Bizonyos AGM-ek esetében lehet egy bizonyos késedelmi idő a száraz részecskék lassú nedvesedése miatt, vagy nagyon gyors kezdeti sebesség figyelhető meg a száraz részecskék nagyon gyors nedvesedése miatt. E két hatás minimálisra csökkentése érdekében és azért, hogy a maximális PUP-sebesség tükrözze a duzzadt AGM-ból álló elegendően vastag rétegen át való szállítást, csak a 0,14 g/cm² (4 g folyadék) felvétele utáni elnyelési/szállítási értékeket vesszük figyelembe a maximális sebesség meghatározásakor.

Szitavizsgálat

A szuperabszorbens anyag részecskeméret-eloszlását ismert tömegű minta Retsch-féle mechanikus szitaberendezésbe helyezésével állapítjuk meg, a berendezést adott időtartamon át rázzuk, meghatározott feltételek mellett. Az egyes szitákon fennmaradó és a gyűjtőkeretre kerülő mintafrakciókat lemérjük, és az eredeti minta tömegének százalékában megadjuk.

100±0,5 g száraz szuperabszorbens polimer anyagot lemérünk a mintavevő csészébe, amelyet azután fedéllel lezárunk.

Alulról felfelé négy szitát helyezünk be a következők szerint: rozsdamentes acél fenéktálca, No. 325, No. 100, No. 50 és No. 20; ezek az USA szitasorozat számai (ASTM-E-11-61). A mintát a szitasorozat legfelső darabjára helyezzük, és a port egyenletesen eloszlatjuk a szitán. A No. 20-as szitára rozsdamentes acéltetőt helyezünk.

A beillesztett szitákat a Retsch vizsgálati szitákat rázó Vibotronic Type VI készülékre helyezzük, stopperórával. A Retsch-fedőt a lehető legszorosabban illesztjük a rázógép tetejére. A stopperórát 10 percre álltjuk be, és megkezdjük a vizsgálatot. Mikor a rázógép leáll, kivesszük a szitaszekrényt a rázógépből.

Az összes szitán levő szitafrakciót lemérjük, 0,1 g pontossággal.

Fontos, hogy gyorsan dolgozzunk ebben a vizsgálatban, hogy elkerüljük a szuperabszorbens anyag általi nedvességfelvételt.

Az átlagos tömegrészecske-méretet a kumulatív részecskeméret-eloszlási görbe (vagyis a szitanyílásokon át nem ment anyag tömegszázaléka és a szita lyukbősége görbe) felvételével határozzuk meg a szitanyílások interpolálásával, ami megfelel a kumulatív eloszlás 50%-ának.

Teafilteres megtartási kapacitás vizsgálat

A szuperabszorbens anyagot „teafilterbe” helyezzük, szintetikus vizeletoldatba merítjük 20 percre, majd három percig centrifugáljuk. A visszatartott folyadék tömegének és a száraz szuperabszorbens anyag kiindulási tömegének hányadosa a szuperabszorbens anyag abszorpciós kapacitása.

1 0,9% tömegszázalékos nátrium-klorid desztillált vizes oldatát 24 cm χ 30 cm χ 5 cm méretű tálcába öntjük. A folyadékot körülbelül 3 cm magasságig töltjük.

A teafilteres zacskó mérete 6,5 cm χ 6,5 cm, és a Teekanne cégtől szerezhető be (Düsseldorf, Németország). A zacskó hővel zárható szabványos konyhai műanyagzacskó-hegesztő eszköz segítségével (például VACUPACK₂ PLUS készülékkel, Krups, Németország).

A teafiltert óvatos részleges kivágásával kinyitjuk, majd megmérjük. 0,200 g±0,005 g szuperabszorbens mintát teszünk a teafilterbe. A teafiltert azután hőhegesztéssel lezárjuk. Ezt minta teafiltemek nevezzük.

Lezárunk egy üres teafiltert, és kontrollként használjuk.

HU 220 315 Β

Az összes teafiltert vízszintesen tartjuk, és a minta teafiltert összerázzuk, hogy a szuperabszorbens anyagot egyenletesen eloszlassuk a zacskóban. A minta teafiltert és a kontroll teafiltert azután a szintetikus vizelet felszínére fektetjük, és körülbelül 5 másodpercre spatula segítségével bemerítjük a teljes nedvesedésig (a teafilterek úsznak a szintetikus vizelet felszínén, de teljesen átnedvesednek). A stopperórát azonnal beindítjuk.

perc áztatás múlva a minta teafiltert és a kontroll teafiltert kivesszük a szintetikus vizeletből, és Bauknecht WS130, Bosch 772 NZK096 vagy ezekkel egyenértékű centrifugába helyezzük (átmérője 230 mm) úgy, hogy mindegyik zacskó hozzátapadjon a centrifugakosár külső falához. [Ez megoldható úgy, hogy például a teafilter egyik végét behajtjuk a centrifuga forgásirányába, hogy felvegye a kezdeti erőt.] A centrifuga fedelét becsukjuk, a centrifugát beindítjuk, a sebesség gyorsan 1400 fordulat/min-ra nő. Ha a centrifuga 1400 fordulat/min-nál stabilizálódott, beindítjuk a stopperórát. 3 perc múlva a centrifugát leállítjuk.

A minta teafiltert és a kontroll teafiltert kivesszük és külön leméijük.

Az (AC) abszorpciós kapacitást a szuperabszorbens hidrogélképző anyagmintára a következőképpen számítjuk ki:

AC=[(minta teafilter tömege centrifugálás után) - (kontroll teafilter tömege centrifugálás után): (száraz szuperabszorbens hidrogélképző anyag tömege)]:(száraz szuperabszorbens anyag tömege).

Halmazvastagság vizsgálata

A halmazvastagsági vizsgálatban meghatározzuk 10 abszorbens cikk, például pelenka halmazának csomagolási lehetőségét a csomagolási feltételek szimulálására.

Tíz, találmány szerinti abszorbens cikket vagy abszorbens magot vázkeretbe építünk be, amely fedőréteget (a fent megadottak szerint), hátlapot (a fent megadottak szerint) tartalmaz, hogy szimuláljuk a kész termék piacra szállítását, rendszerint középen kettéhajtva, hogy a csomag szélessége és hosszúsága kényelmes legyen. A 10 cikk halmazát hidraulikus présben előpréseljük (Thwing-Albert Instruments Company, Model TA 204-10, Alpha hidraulikus sajtó/mintavágó, Philadelphia, Egyesült Államok) 800 kg terheléssel 3 másodpercen át. Az előpréselt szerkezeteket azután Instron Series 6000 húzó-nyomó vizsgálati berendezésbe helyezzük, amelyet az Instron Ltd. (Bucks, Egyesült Királyság) cégnél szerezhetünk be, és felvesszük a kompressziós görbét. A kompressziós görbe megmutatja a halmazmagasságot, vagyis a mintahalmaz vastagságát a kifejtett nyomóerő függvényében. Az erő könnyen átalakítható az adott vastagság eléréséhez szükséges nyomás meghatározására.

A „halmazmagasság” egy cikknek a magassága vagy vastagsága (adott nyomáson), és ezt úgy kapjuk meg, hogy a halmazmagassági vizsgálatban mért magasságot átlagoljuk a halmazban levő cikkek számával.

Elnyelési sebesség vizsgálata

Amint a 4. ábrán látható, a 10 abszorbens szerkezetet 50 ml szintetikus vizeletadaggal terheljük 10 ml s^_1 sebességgel, szivattyúval (Model 7520-00, a Colé Parmer Instruments Co., Chicago, Egyesült Államok), a minta felülete fölött 5 cm magasságból. A vizelet elnyeléséhez szükséges időt stopperórával mérjük. Az adagot 5 percenként, pontosan 5 perces adagintervallumokban ismételjük az elméleti kapacitás eléréséig.

A vizsgálati mintát, amely magot, fedőréteget (a fentiekben megadottak szerint), hátlapot (a fentiekben megadottak szerint) tartalmaz, simán ráfektetünk egy plexidobozban levő (csak a 12 alapja látszik) 11 habplatformra. A 13 plexilemezt, amelynek átmérője 5 cm, és amely lényegében a közepén nyitott, a minta tetejére helyezzük. Szintetikus vizeletet vezetünk be a mintába a nyílásba illesztett és ragasztott 14 hengeren át. A lemez alsó felületére 15 elektródákat helyezünk el a 10 abszorbens szerkezet felületével érintkeztetve. Az elektródákat stopperórával kötjük össze. 16 terheléseket helyezünk el a lemez tetején, hogy szimuláljuk például a baba tömegét. Rendszerint 50 g cnr² nyomást alkalmazunk ebben a vizsgálatban.

Ahogy a vizeletet bevezetjük a hengerbe, az rendszerint feszültséget hoz létre az abszorbens szerkezet tetején, ezzel áramkör jön létre az elektródák között. Ez beindítja a stopperórát. A stopperórát leállítjuk, mikor az abszorbens szerkezet elnyelte a vizeletadagot, és megszakad az elektromos összeköttetés az elektródák között.

Az elnyelési sebességet az időegység (s) alatt elnyelt adag térfogata (ml) adja meg. Az elnyelési sebességet a mintába vezetett összes adagra kiszámítjuk.

Amint fentebb említettük, hasznosnak tartjuk a találmány szerinti abszorbens magra meghatározni az elméleti kapacitás 50%-ának megfelelő terhelésre vonatkozó elnyelési sebességet. E pont meghatározására vagy felvesszük az elnyelési sebességgörbét a teljes szintetikus vizeletmennyiség függvényében, majd meghatározzuk az elméleti kapacitás 50%-ának megfelelő elnyelési sebességet. Másik megoldás, mikor közvetlenül meghatározzuk az elnyelési sebességet a legközelebbi adagra, ha ez a 15 ml-es közepes értéken belül fekszik.

X, Y síkban mért terheléses abszorpció vizsgálata

Az X, Y síkban mért terheléses abszorpció vizsgálati eljárása a szabványos nedvesedési vizsgálat változata. A szabványos szükséges abszorpciós vizsgálatok leírása Chatteqee, P. K. szerk., Absorbency, II. fejezet, p. 60-62., Elsevier Science Publisher Β. V., Amsterdam, Hollandia (1985) című munkában található.

A vizsgálat levezetésére szolgáló készülék az 5. és 6. ábrákon látható. A 100 készülék 102 négyzet alakú mintakosárból áll, amelyet a 104 keretre függesztünk. A kosár belső méretei 10,2 cm x 7,6 cm. A 102 kosár magassága a 106 mechanizmussal állítható be. A 108 folyadéktartályt a 112 számítógéppel összekötött 110 elektronikus mérlegre helyezzük.

Az X-Y sík teszt vázlatosan a 7. ábrán látható. Az X-Y síkú tesztben a 114 szita csak egy 118 2,54 cm x 7,62 cm-es területen van jelen a mintakosárfenék egyik 120 éle mentén. A mintakosárfenék 122 maradéka plexiüvegből készül, és folyadékot át nem eresztő. A mintakosár oldalai, amelyek érintkezésben vannak a mintával, szintén plexiüvegből vannak, és nem engedik át a folyadékot. Amint a 7. ábrán látható,

HU 220 315 Β ehhez a vizsgálathoz a 116 mintára van szükség, amely magot, fedőréteget (a fent megadottak szerint), hátlapot (a fent megadottak szerint) tartalmaz, és amely először Z irányban veszi fel a folyadékot, és aztán elszállítja azt maximum 7,62 cm-re, vízszintes (X-Y) síkban. Az X-Y sík vizsgálat eredményeivel meghatározható a minta képessége a folyadék eloszlatására a potenciális használati feltételek között. Az X-Y sík tesztet a 116 abszorbens szerkezetmintával végezzük, 20 g-cm² terhelés mellett, amelyet egyenletesen eloszlatunk a 116 minta felső felületén.

A vizsgálati eljárás a következő. Először elkészítjük a 10,2 cm x 7,6 cm-es abszorbens magmintát. A 108 folyadéktartályt körülbelül 6800 ml szintetikus vizelettel megtöltjük, és feltesszük a 110 elektronikus mérlegre a 100 vizsgálati készülék alá. Azután leeresztjük a 102 mintakosarat, amíg a folyadékszint éppen eléri a 114 huzalszita felső felületét. A kereskedelmi forgalomban levő 124 kétréteges BOUNTY® papírzsebkendőt teszünk a 114 huzalszitára a 102 kosár fenekén. A 124 BOUNTY® kendő biztosítja a folyadék állandó érintkezését a 116 magminta alsó oldalával a vizsgálat tartama alatt.

A 126 alkalmazott súlyt hozzáerősítjük a 128 négyzetes fémlemezhez, amelynek méretei valamivel kisebbek, mint a 102 mintakosár belső méretei. Azután a 116 magminta felső oldalát hozzáerősítjük az említett 128 lemez aljához két oldalon tapadó 130 szalaggal vagy porlasztóit ragasztóval. A nulla időpontban a 116 mintát a 102 mintakosárba helyezzük.

A vizsgálatot több mint 2000 másodpercen át folytatjuk. A 2000. másodpercben a végső X-Y terhelést, Xe„_d-et mérleggel meghatározzuk (az időtartam alatt beálló elpárolgás figyelembevételével), hozzáadva a minta száraz tömegét. Az X_end-ből kiszámítjuk az X-Y terhelés 90%-os értékét, az X₉₀-et, és meghatározzuk a megfelelő t₉₀ időt. A folyadékfelvételi sebesség az Xgo/tgo hányadosa lesz.

Szálasanyag abszorpciós kapacitása az X, Y síkban mért terheléses abszorpció vizsgálata szerint

A vizsgálatot ugyanúgy végezzük, mint fent, kivéve, hogy a minta csak szálasanyagból áll. Ebben az esetben a szálkapacitás X_end lesz az X₉₀-nel szemben.

Újranedvesedési vizsgálat

Ez a vizsgálat különösen fontos az abszorbens mag vagy az ilyen magot tartalmazó abszorbens cikk használat közbeni teljesítményének meghatározásában. A vizsgálat egy abszorbens mag tetején levő szűrőpapírhalmaz nedvesítéséből áll, amelyet szintetikus vizelettel terhelünk, majd terhelés alá helyezünk.

Fedőréteget (a fent leírtak szerint) és hátlapot (a fent megadottak szerint) tartalmazó abszorbens magot laposan ráfektetünk egy sima felületre, a fedőréteggel felfelé. Az elméleti alapkapacitás fent megadottak szerint számított 75%-ával egyenértékű térfogat szintetikus vizeletet adunk 7 ml -s¹ sebességgel az abszorbens maghoz, egy, a mag szélességéhez képest középen elhelyezkedő terhelési ponton, amely körülbelül 11 cm-re van az elülső magszéltől.

10,2 cm x 10,2 cm-es, 50 g cm~² terhelésnek megfelelő súlyt helyezünk középen a terhelési pontra, és a magot hagyjuk kiegyenlítődni 15 percig a terhelés alatt. Azután eltávolítjuk a súlyt, és 5 réteg előre lemért szűrőpapírt (Eaton Dikeman 939, No 7), amelyek mérete 10,2 cmx 10,2 cm, helyezünk a recés oldalával lefelé, a terhelési pont fölött középen, majd a súlyt újra felhelyezzük 30 másodpercre. A súlyt eltávolítjuk, és a szűrőpapírokat lemérjük. A szűrőpapírtömegek változása megadja az első újranedvesedési tömeget.

Öt új, előre lemért szűrőpapírt helyezünk az abszorbens magra hasonló módon, és a súlyt rájuk helyezzük 30 másodpercre, mint korábban. A súlyt levesszük, és a második sarzs szűrőpapírt lemérjük. A szűrőpapírok tömegében mért különbség a második újranedvesedési érték.

Az eljárást még egyszer megismételjük, hogy meghatározzuk a harmadik újranedvesedési értéket.

A teljes újranedvesedés a három egyedi újranedvesedési érték összege, vagyis:

Teljes újranedvesedés=első újranedvesedés+második újranedvesedés+harmadik újranedvesedés.

Gélréteg-permeabilitási vizsgálat

A GLP-érték másként sóoldatáramlás-vezetési érték.

Az adott vizsgálathoz szükséges megfelelő készülék a 8. ábrán látható, ahol 31a laboratóriumi állvány, 32 az állandó hidrosztatikus fejnyomású tartály, 33 a szellőzőnyílás, eltávolítható tetővel, a 34 cső, a 35 elzárócsap a 36 szállítócsövön, amely a 37 hengerhez vezet. A hengerben van a 38 vizsgálati folyadék és 39 porózus teflondugattyú (bejegyzett kereskedelmi név), amelyen kis lyukak vannak, 40 feneke durva üvegfritt. A dugattyút a 41 súllyal terheljük. A részecskékből álló szuperabszorbens anyagminta a 42, amely a 400 szitalyukbóségű 43 szűrőn fekszik. Van egy 44 gyűjtőtartály a 45 laboratóriumi mérlegen.

A lentebb ismertetett művelethez használt készülékben a hengert átlátszó polikarbonátrúdból vagy azzal egyenértékű anyagból fuijuk ki, belső átmérője 6,00 cm (területe 28,27 cm²), falvastagsága körülbelül 0,5 cm, magassága körülbelül 6,0 cm. A henger alján No 400 lyukbőségű rozsdamentes szűrőszövet van, amelyet biaxiálisan feszesre húzunk odaerősítés előtt. A dugattyú üveg frittkorongból, perforált teflon dugattyúfejből, üreges polikarbonát dugattyúrúdból és gyűrű alakú rozsdamentes acélsúlyokból vagy ezzel egyenértékű részekből áll. A perforált dugattyúfej szilárd teflonrúd megmunkálásával készül. Magassága 1,6 cm és átmérője valamivel kevesebb, mint a hengeré, hogy minimális faltávolság mellett be tudjon illeszkedni a hengerbe, de azért szabadon csússzon. A dugattyúfej alja körülbelül 56 mm átmérőjű és 4 mm mélységű lyukat tartalmaz, hogy befogadja az üveg frittkorongot. A dugattyúfej közepén egy 1,6 cm-es menetes nyílás (7 menet/cm) van a dugattyú számára. A dugattyúrúd-nyílás és a dugattyúfej pereme között négy körkörösen elhelyezkedő lyuggatott gyűrű van, gyűrűnként 24 lyukkal. Az egyes gyűrűkön belül a lyukak körülbelül 15 fokra helyezkednek el, és körülbelül 7,5 fokra vannak eltolva a szomszédos gyűrűk lyukaihoz képest. A lyukátmérők 0,28 cm-esek a belső soron és 0,52 cm-esek a külső soron. A lyukak

HU 220 315 Β függőlegesen mennek át a dugattyúfejen, és közvetlenül átengedik a folyadékot az üveg ffittkorongon. Az üveg frittkorongot nagy áteresztőképessége miatt választottuk (például Chemglass Cat. No CG-201-40, 60 mm átmérő; X-durva porozitás) és úgy csiszoljuk, hogy jól beilleszkedjen a dugattyúfejbe, a korong feneke kitölti a hengerfej fenekét. A lyukas dugattyúfejet polikarbonátrúd megmunkálásával készítjük. Külső átmérője 2,22 cm, belső átmérője 0,635 cm. A fenék körülbelül 1,27 cm és menetes, hogy beleilljen a dugattyúfej nyílásába. A 2,54 cm-es felső rész átmérője 1,58 cm, karimát képez a rozsdamentes súlyok alátámasztására. A rúdon átmenő folyadék közvetlenül a ffittkorongra jut. A gyűrű alakú rozsdamentes súlyok belső átmérője 1,58 cm, hogy be tudjanak csúszni a dugattyúrúdba, és a karimán nyugszanak. Az üveg frittkorong, a dugattyúfej, dugattyúrúd és rozsdamentes súlyok összesített tömege 596 g, ami 20 gcm²-nek felel meg 28,27 cm²-en. A hengerfedő polikarbonátból vagy azzal egyenértékű anyagból készül, és úgy van méretezve, hogy fedje a hengert. Van rajta egy 2,23 cm-es nyílás a középpontban, függőlegesen központosítja a dugattyúrudat, és van rajta egy második nyílás a széléhez közel, a folyadéknak a hengerbe való bevezetésére.

Az áteresztőképesség mérésére használt szerkezet függ a sóoldat áramlási sebességétől a gélrétegen át. Ha az áramlási sebességek 0,02 g/s-nél nagyobbak, az áteresztőképesség mérésére szolgáló szerkezet áll egy (i) gyűrűn támaszkodó merev rozsdamentes acélszitából (16 mesh vagy kevesebb), amely vízszintesen tartja a hengert, légrés van közte és a (ii) tartály között, amely egy analitikai mérlegen helyezkedik el, és a dugattyún, gélrétegen, hengerszitán és támasztószitán áthaladó folyadék összegyűjtésére szolgál, és (iii) egy szifonrendszerből, amely állandó szinten tartja a NaCl-oldatot a hengerben, vagy ezekkel egyenértékű berendezésekből. A 0,2 g/s-nél kisebb áramlási sebességek esetén előnyös, ha folyamatos folyadékpálya van az ellátó és gyűjtőtartályok között. Ez úgy valósítható meg, hogy a PÚP vizsgálati módszerhez alkalmazott elnyelési készüléket vagy azzal egyenértékű berendezést használunk, ahol a henger az abszorpciós készülék üveg ífittkorongján helyezkedik el, és alkalmazunk egy eszközt a hidrosztatikus nyomás 4,920 x 10~² N/cm² értéken tartására.

A Jayco-féle szintetikus vizeletet 2,0 g KC1, 2,0 g Na₂SO₄,0,85 g NH₄H₂PO₄,0,15 g (NH₄)₂HPO₄,0,19 g CaCl₂ és 0,23 g MgCl₂ feloldásával állítjuk elő 1,0 1 desztillált vízben. A sókeverék megvásárolható az Endovations, (Reading, Pa) cégtől (katalógusszám No. JA-00131-000-01).

A 0,118 M NaCl-oldatot 6,896 g/s NaCl feloldásával kapjuk (Baker Analysed Reagent vagy azzal egyenértékű anyag) 1,01 desztillált vízben.

A gélrétegen áthaladó folyadék mérésére rendszerint 0,01 g pontosságú analitikai mérleget (vagyis Metler PM400 vagy egyenértékű mérleget) alkalmazunk, ha az áramlási sebesség körülbelül 0,02 g/s vagy annál nagyobb. Pontosabb mérlegre (például Mettler AE200 vagy azzal egyenértékű mérlegre) lehet szükség a kevésbé áteresztő gélrétegekhez, amelyeken át kisebb az áramlási sebesség. A mérleget előnyösen számítógéppel kötjük össze, amely figyeli a folyadékmennyiséget az idő folyamán.

A gélréteg vastagságát körülbelül 0,1 mm pontossággal méljük. A szükséges vastagságú eszközt alkalmazó bármilyen módszer megfelel, ha a súlyokat nem távolítjuk el, és a gélréteg nem nyomódik jobban össze, vagy semmi nem zavarja azt a mérés során. Vastagságmérő műszerrel (például Manostat 15-100-500 vagy azzal egyenértékű műszerrel) mérhető a rozsdamentes acélsúly alja és a hengerfedél közötti távolság, a hengerben ilyen magasságban nem lehet AGM. Elfogadható a mélységmérő (például Ono Sokki EG-225 vagy azzal egyenértékű műszer) is a dugattyúnak a rögzített felület fölötti magassága mérésére, a henger AGM nélküli magasságához viszonyítva.

A vizsgálatot szobahőmérsékleten végzik. A következőkben ismertetjük a módszert.

0,9 g aliquot rész AGM-et (ami 0,032 g/cm² alaptömegnek felel meg) adunk a hengerbe, és egyenletesen eloszlatjuk az ernyőn a henger óvatos rázogatásával és/vagy ütögetésével. Az áram permeabilitásának a részecskeméretre és a részecskék méret/forma eloszlására való érzékenységét figyelembe véve, vigyázni kell, hogy az anyagra jellemző aliquot részt elemezzünk. A legtöbb AGM esetében a tipikus nedvességtartalom 5% alatt van. Ilyenkor a beadagolandó AGK mennyiséget nedvestömeg alapon (amilyen az valójában) meg lehet határozni. Az 5%-nál nagyobb nedvességtartalmú AGM-ek esetében a beadagolandó AGM tömegét a nedvesség figyelembevételével korrigálni kell (vagyis a beadagolt AGM-nek 0,9 grammnak kell lennie száraztömeg alapon számítva). Meg kell akadályozni, hogy az AGM a hengerfalhoz tapadjon. A dugattyút (a súlyok nélkül) beillesztjük a hengerbe, és a száraz AGM tetejére helyezzük. Szükség esetén a dugattyút óvatosan megforgatjuk, hogy az AGM egyenletesebben eloszoljon a henger ernyőjén. A hengert lefedjük a hengerfedővel, és a rozsdamentes acélsúlyokat a dugattyúrúdra helyezzük.

A hengerénél nagyobb átmérőjű frittkorongot (durva vagy extradurva) helyezünk széles/lapos síkfenekű tartályba, amelyet a frittkorong tetejéig Jayco-féle szintetikus vizelettel megtöltünk. A dugattyús/hengeres készüléket az üveg frittkorong tetejére tesszük. A tartályban levő folyadék áthalad a ffittkorongon, és az AGM elnyeli. Ahogy az AGM elnyeli a folyadékot, gélréteg képződik a hengerben. 60 perc elteltével meghatározzuk a gélréteg vastagságát. Vigyázunk, hogy a gélágy ne veszítsen folyadékot vagy ne vegyen fel levegőt az eljárás során.

A dugattyús/hengeres készüléket azután áthelyezzük a permeabilitásmérő készülékbe. Ha a henger alátámasztására szitát használunk, a szita és a közte és a dugattyús/hengeres készülék közötti rést előzetesen sóoldattal telítjük. Ha a PÚP mérésére szolgáló oldattal működő készüléket alkalmazzuk, a fritt beöntőnyílás felületét kissé meg kell emelni a tartályhoz képest, miközben a fritt beöntőnyílás és tartály közötti szelepek nyitva vannak. (A fritt beöntőnyílás megemelésének elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a gélrétegen áthaladó folyadék ne gyűljön össze a beöntőnyílásban.)

HU 220 315 B

A permeabilitási mérés NaCl-oldat beadagolásával kezdődik a dugattyúrúdon át, hogy kiszoruljon a levegő a perforált teflonkorongból, és azután kinyitjuk a szifonrendszert (vagy az azzal egyenértékű elemet), hogy megtöltsük a hengert 5,0 cm magasan a gélréteg aljához képest. Bár a vizsgálatot a (t₀) időpontban kezdjük, amikor a NaCl-oldatot először beadagoljuk, azt az időpontot jegyezzük fel, amelyben 5,0 cm sóoldatnak megfelelő, stabil hidrosztatikus nyomást és stabil áramlási sebességet (t_s) érünk el. A gélrétegen áthaladó folyadék és az idő viszonyát gravimetriásán határozzuk meg 10 perces időtartamra. Az idő eltelte után a dugattyús/hengeres készüléket eltávolítjuk, és megmérjük a gélréteg vastagságát. A gélréteg vastagságának változása általában 10% alatt van.

Az áramlási sebességnek általában nem kell állandónak lennie. Meghatározzuk az időtől függő áramlási sebességet a rendszeren keresztül F_s(t) g/s-ban, a rendszeren áthaladó folyadék tömegének növekedését elosztva az időnövekedéssel (másodpercben). Csak a t_s és a 10. perc között mért adatokat használják az áramlási sebesség kiszámításához. A t_s és a 10. perc között kapott áramlási sebesség eredményeket használjuk az F_s(t=O) értékének kiszámítására, ez a gélrétegen való kezdeti átáramlási sebesség. Az F_s(t=O)-t az eredményeknek a legkisebb négyzetek módszerével való extrapolálásával számoljuk ki az F_s(t)re t=0 időpontban.

Egy külön mérés során megmérjük az áramlási sebességet a permeabilitásmérő berendezésen és a dugattyús/hengeres készüléken át (F_a) a fentiek szerint, azzal a különbséggel, hogy nem alkalmazunk gélréteget. Ha F_a jóval nagyobb, mint a rendszeren való átáramlás sebessége gélréteg jelenlétében, akkor nem kell korrigálni a permeabilitási készüléket és a dugattyús/hengeres készüléket az áramlási ellenállással. Ebben a határesetben F_g=F_s, ahol F_g a gélréteg hozzájárulása a rendszer áramlási sebességéhez. Ha azonban ez a követelmény nem teljesül, az F_g értékének számításához az F_s és F_a értékeket a következőképpen kell korrigálni: F_g=(F_aX F_s)/(F_a-F_s)

A K sóoldatáram-vezetést (vagy a gélréteg GLPértékét) a következő egyenletből az F_g érték segítségével számítjuk ki:

K={F_g(t=0)xto}/{pxAxőP}, ahol Fg(t=0) az áramlási sebesség eredmények regressziós elemzéséből és a berendezés/készülék áramlási ellenállásának korrekciójával kiszámított, g/s-ben megadott áramlási sebesség, t₀ a gélréteg vastagsága cinben,/? a NaCl-oldat sűrűsége g/cm³-ben. A a gélréteg területe cm²-ben, δΡ a hidrosztatikus nyomás a gélrétegen át, dyne/cm²-ben, és K a sóoldatáramlás vezetése cm³ s/g-ban.

A három meghatározás átlagát jegyezzük fel.

Azoknál a gélrétegeknél, ahol az áramlási sebesség lényegében állandó, a permeabilitási együtthatót (k)-t ki lehet számítani a sóoldatáram-vezetésből, a következő egyenlettel:

k=Kq, ahol η a NaCl-oldat viszkozitása Poise-ban, és k a permeabilitási együttható, cm²-ben.

A következőkben példát adunk a számításra:

F_a mért értéke 250 g/min=4,2 g/s. Az SX-P (tömeg) egy meghatározására az Fs(t=O) extrapolált értéke 5,6 g/min=0,093 g/s, közel nulla 0,09 g/min differenciálhányadossal. A készülék ellenállásának korrekciója:

F_g=(4,2 x 0,093)+(4,2-0,093)=0,095.

1,003 g/cm³ sűrűségű 0,118 M sóoldat (CRC Handbook of Chemistry and Physics, 61. kiadás), 1,24 cm vastagságú, 28,27 cm² területű gélréteg és 4,920 x 10~² N/cm² (4920 dyn/cm²) hidrosztatikus nyomás esetén

K=(0,095 x 1,24)/(1,003 x 28,27 x 4920)-8,4 x ΙΟ^-7 cm³ · s/g.

A lényegében állandó áramlási sebességet és az adott 0,118 M sóoldat 0,01015 Poise értékű viszkozitását figyelembe véve (CRC Handbook of Chemistry and Physics, 61. kiadás):

x=K η=(8,4 x 10-⁷) x 0,01015=8,6 x 10-’ cm²

Példák

Az 1 -4. példák abszorbens testeket (magokat) tartalmazó különböző abszorbens cikkeket illusztrálnak, amelyek sorrendben egy felső szerkezetet tartalmaznak, amely áll egy felső elnyelőrétegből és egy szuperabszorbens rétegből, és egy alsó szerkezetből, amely áll egy felső rétegből, amelyben üreges tér van a folyékony váladék tárolására és egy alsó rétegből, amely második szuperabszorbens anyagot tartalmaz. Az 1 -3. példák széles körben mutatnak be szerkezeteket, amint az vázlatosan az la-le. ábrákon látható, ahol a szuperabszorbensek mindegyike vékony előre gyártott réteg formájában van jelen.

A 4. példában az alsó szerkezet tartalmaz egy nyújtott szálas mártrixot, ahol a második szuperabszorbens anyagnak legalább 70 tömegszázaléka a mátrix vastagságának alsó felében helyezkedik el, és ahol van egy szuperabszorbens anyagot igen kis koncentrációban tartalmazó porréteg a mátrix alsó oldalán.

A lent megadott GLP-értékekből látható lesz, hogy a 3. és 4. példák legalább a találmány fent ismertetett illusztrációi, ahol az első szuperabszorbens GLP-értéke legalább 4, és a dinamikus elnyelési sebesség értékekből látszani fog, hogy az 1-3. példák legalább az abszorbens testek illusztrációi, ahol a második szuperabszorbens anyagnak nagyobb az elnyelési sebessége, és az első szuperabszorbens anyagnak lényegében állandó a dinamikus elnyelési sebessége.

Az 1. táblázat különböző mennyiségi értékeket mutat be a cikk jellemzésére. Ebben a termék tömege magában foglalja a fedőréteg, a bennlevő tartószövetek, az abszorbens mag és a folyadékot nem áteresztő hátlap tömegét. A száltömeg a magban levő összes szál tömege, leszámítva a szövetét.

A 2. táblázat bemutatja a felső szerkezet első elnyelőrétegét és első szuperabszorbens rétegét, és az alsó szerkezet második szálasrétegét és a második szuperabszorbens rétegét. Az összes esetben bemutatjuk sorrendben az anyag jellegét, alaptömegét (g/cm²-ben) és a méreteket.

HU 220 315 B

1. táblázat

	Cikktömeg (g)	Magterük! (cm2)	Száltömcg (g)	Szálkapacitás (ml)	Szuper- abszorbens tömege (g)	Szuper- abszorbens kapacitása (ml)	A cikk teljes kapacitása (ml)	Elméleti alapkapacitás (ml/cm2)
1.	31	213	10,5	33,0	15,0	465,0	498,0	2,34
2.	27	213	12,5	37,5	9,8	295,0	332,5	1,56
3.	31	337	14,3	34,0	8,5	264,0	298,0	0,89
4.		25	188	10,2	32	275	307	1,63

2. táblázat

Példa	1. elnyelőréteg	1. szupcrabszorbens réteg	2. szálasréteg	2. szuperabszorbcns réteg
1.	CCLC 294 25 cm x 7,5 cm	SX-MW 20/30 267 25 cm x 7,5 cm	CCLC 294 25 cm x 7,5 cm	SX-MW 60/100 533 25 cm x 7,5 cm
2.	CCLC 294 25cmx8,5 cm	SMX 300 (5) 160 25 cm x 7,5 cm	CCLC 294 25 cm x 7,5 cm	SMX-W 60/100 320 25 cm x 7,5 cm
3.	CCLC 280 25 cm x 7,5 cm	L761f 20/30 (6) 100 25 cm x 7,5 cm	CCLC 280 45 cm x 7,5 cm	L76if 60/100 240 45 cm x 7,5 cm
4.	CCLC 272 25 cm x 7,5 cm	SX-P 160 25 cm x 7,5 cm	CCLC 272 25 cm x 7,5 cm	SX-P 362 25 cm x 7,5 cm

A CCLC kémiailag térhálósított cellulóz, például az US-A-4,898,642 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi bejelentésben megadott termék.

Az SX-MW 20/30 a Stockhausen GmbH cég Favor SX/MW nevű terméke, amelynek részecskeeloszlása 20/30 mesh (600 és 850 pm közötti), AAP-értéke 20 g/g 50 gcm² (0,7 psi) nyomáson, dinamikus elnyelési sebessége 0,16 g/s, és ez lineáris és lényegében nem csökkenő érték.

Az SX-MW 60/100 ugyanez az általános típusú anyag, 60/100 mesh (150 és 250 pm közötti) részecskeméret-eloszlással, AAP-értéke 20 g/g 50 g cm² (0,7 psi) nyomáson, és dinamikus elnyelési sebessége 0,24 g/g/s.

Az SXM 300 a Stockhausen GmbH Favor SXM 300 nevű terméke, szitálás nélkül, AAP-értéke 21 g/g 50 g cm² (0,7 psi) nyomáson, dinamikus elnyelési sebessége 0,1 g/g/s alatt van, az érték lineáris és lényegében nem csökkenő.

Az L761f a Shokuba Ultrasorb cég Aqualic CA L761f No. 2G18 terméke. A 20/30-as frakció mesh mérete 20/30 (600 és 850 pm közötti), AAP-értéke 22 g/g, GLP-értéke 4,5x10 ⁷ cm³-s/g és dinamikus elnyelési sebessége lineáris és lényegében nem csökkenő, értéke 0,17 g/g/s. A 60/100-as frakció AAP-értéke 20 g/g 50 g cm² (0,7 psi) nyomáson, a GLP-érték kicsi, a dinamikus elnyelési sebesség 0,35 g/g/s.

A négy példában szereplő termék tulajdonságait számos különböző szerkezetével vetettük össze, köztük a szabadalmaztatok két kereskedelmi forgalomban levő termékével és egy másik nagy abszorbenscikk-gyártó cég által gyártott szerkezettel. Az eredmények a 2. táblázatban láthatók.

Az 1. összehasonlító példában abszorbens cikk szerepel, amelynek magja csak nemezeit anyagot tartalmaz, amellett fedőrétegből és hátlapból áll.

A 2. összehasonlító példa egy abszorbens termék, amelynek magja csak kémiailag térhálósított cellulóz a fentiekben megadottak szerint, és fedőréteget és hátlapot foglal magában.

A 3. összehasonlító példában Pampers Baby Dry [Boy Maxi Size (8-18 kg)] kereskedelmi nevű abszorbens cikk szerepel. Ez a termék vegyes nemezelt/szuperabszorbens magot foglal magában, amelynek foltrésze ugyanaz a kémiailag térhálósított anyag, mint a 2. példában megadott, és ez felül helyezkedik el.

A 4. összehasonlító példában Pampers Phases kereskedelmi néven forgalmazott abszorbens cikk szerepel. Ez a tennék vegyes nemezelt/szuperabszorbens magot tartalmaz.

Az 5. összehasonlító példa a Kimberley Clark Corporation Ultratrim [Boy Size 4 (10-16 kg)] kereskedelmi néven forgalmazott abszorbens cikke. Ez a termék nemezelt/szuperabszorbens keverék magból áll.

HU 220 315 B

A 6. összehasonlító példa a WO92/11831 számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentés szerint előállított abszorbens cikk, amelynek szerkezete lényegében azonos a 2. példában megadottakkal, de attól eltérő szuperabszorbens anyagot tartalmaz. Az első és a második (a második anyag alaptömege az elsőének kétszerese) szuperabszorbens anyag igen „nagy sebességű” gélképző anyagok, és Norsolor X50 szuperabszorbens anyagot tartalmaznak (az ELF ATOCHEM cég terméke, Cedex, Franciaország). Az első szuperabszorbens réteg 7,5 cm széles és 0,5 cm szuperabszorbens anyagtól mentes csíkot tartalmaz mindkét hosszanti oldalán, amint az a WO92/11831 számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentésben látható.

A 7. összehasonlító példában a WO90/14815 számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentés szerinti abszorbens cikk szerepel, amelynek szerkezete hasonló a 2. példában megadotthoz, de a CCLC helyett második elnyelőrétegként 60 g-m^-2 alaptömegű szövetet, és különböző szuperabszorbens anyagokat tartalmaz. Az első és a második (a második alaptömege az első alaptömegének kétszerese) szuperabszorbens anyag fajlagos abszorpciós sebessége és folyadékmegtartó képessége eltérő, és sorrendben Aqualic CA W-4-et (a Nippon Shokubai Co. Ltd. cég terméke, Osaka, Japán) és Sanwet IM 5600S-et (a Hoechst-Casella GmbH cég terméke, Frankfurt, Németország) tartalmaznak.

Hacsak nincs másképp megadva, a példákban és az összehasonlító példákban használt fedőrétegek és hátlapok a fent ismertetett típusok.

3. táblázat

	Felépítés
Cikk tömege (g)	Magterület (cm2)	Elméleti alapkapacitás (ml cm-2)	A 9 mm halmazmagasság eléréséhez szükséges nyomás (g ém-2)
Példa
1.	31	213	2,34	< 200 (3)
2.	27	213	1,54	< 200 (3)
3.	21	337	0,89	200 (3)
4.	25	188	1,63	<200
Összehasonlító példa
1.	44	800	0,20	> 350 (5)
2.	11	270	0,20	< 200 (3)
3.	37	750	0,45	> 350 (5)
4.	50	800	0,40	>350 (5)
5.	40	600	0,67	< 200 (3)
6.	27	213	1,54	< 200 (3)
7.	22	213		<200(3)

3. táblázat (folytatás)

	Tulajdonságok
Elnyelesi sebesség 50 gcm-2-nél (0,7 psi) 50% elméleti kapacitás mellett (mi s-1)	X,Y síkban mért terheléses elnyelés	Újranedvesedés 50 gcm-2-nél 75% elméleti kapacitás mellett
Xooígg1)	^90 (s)	W^lg’g-1 s),
Példa
1.	1,0	17,0	300	0,060	0,25
2.	1,8	13,0	94	0,140	0,15
3.	1,5	14,5	270	0,054	0,50
4.	1,1	17,7	395	0,045	0,1

HU 220 315 Β

3. táblázat (folytatás)

	Tulajdonságok
Elnyelesi sebesség 50 gcm2-nél (0,7 psi) 50% elméleti kapacitás mellett (ml-s_1)	X,Y síkban mért terheléses elnyelés	Újranedvesedés 50 gcm-2-nél 75% elméleti kapacitás mellett
Xsofeg-1)	Lo (s)	’siAofer’s),
Összehasonlító példa
1.	1,2*	4,0	35	0,120	10
2.	6,9	6,7	15	0,045	17
3.	1,3	14,2	410	0,035	0,20
4.	0,82*	12,8	610	0,022	0,70
5.	0,46*	15,6	820	0,019	0,80
6.	1,3	16,7	225	0,075	0,70
7.	0,62	18,6	1014	0,018	10,2

* 25 g· cm^-2 mellett

A jó mag ideális esetben jó tulajdonságokkal rendelkezik és jó felépítésű. Általában nem elfogadható a kitűnő tulajdonságokkal rendelkező, de vaskos és ezért esztétikailag nem kedvező termék, amelynek ugyanakkor drága az előállítása és/vagy csomagolása.

A fontos paraméterek tükrözik a találmány szerinti termék előnyeit a meglevő termékekhez képest, amint az a 2. táblázatban szereplő összehasonlító példákban szerepel. A táblázatban felsorolt összes paraméter a találmány szerinti magnak a magot tartalmazó terméket felhasználó számára csak egy speciális előnyét tükrözi, vagy a cikk élettartamán keresztül, vagy az élettartam egy bizonyos szakaszában. A találmány szerinti mag jó tulajdonságokat mutat a felsorolt paraméterek terén, az összehasonlító példákhoz viszonyítva. Konkrétabban a találmány szerinti mag általában a következő tulajdonságokkal rendelkezik:

1. jó elnyelési képesség (legalább 1,0 ml s^-1) 50% átlagos elméleti alapkapacitás mellett, ami jó folyadékelnyelést tükröz a magban, tehát a cikken át, a teljes használati élettartam folyamán;

2. nagy folyadékfelvételi érték (X₉₀/t₉₀), legalább 0,05 g g^_1 · s^-1 az X, Y síkban mért terheléses elnyelési vizsgálat szerint, ami hatékony eloszlatást mechanizmusra utal a magon belül, és amely a tárolási kapacitás hatékony kihasználásához vezet;

3. alacsony újranedvesedés (0,6 g szintetikus vizeletnél kisebb érték), amely igen kedvező szárazérzetet nyújt a felhasználó bőre számára; és

4. nagy kapacitás és átlagos elméleti alaptömeg (legalább 0,8 g g cm-²) alacsony halmazvastagsággal (9 mm alatt), ami lehetővé teszi kisebb és vékonyabb hatékony abszorbens magok, tehát cikkek előállítását, amelyek használat közben diszkrétek, és amelyek csökkentik a csomagolási és szállítási költségeket.

Az összehasonlító példák közül csak a 6. összehasonlító példa kielégítő a legtöbb paraméter tekintetében. Ugyanakkor a 2. példában szereplő termék lénye25 gében azonos szerkezetű az ebben az összehasonlító példában szereplő termékkel, és annál jobb tulajdonságú, mind az elnyelési sebességet, mind az újranedvesedést, mind az X, Y síkban mért terheléses abszorpciós tulajdonságokat tekintve, és ugyanakkor nem állnak fenn azok az előállítási nehézségek, amelyek a 6. összehasonlító példában szereplő termék felépítésénél fellépnek (mint például a felső rétegektől az alsó rétegekhez átvezető átjárók vagy útvonalak a magszerkezeten belül). A találmány szerinti mag kedvezőbb tulajdonságai ezekben a vonatkozásokban véleményünk szerint a szuperabszorbens anyagok különböző folyadékfelvételi sebességének, és a találmány szerinti magba való speciális szerkezet formájában való beépítésének következményei

Claims (24)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Abszorbens test, amely felülről lefelé sorban tar45 talmaz egy felső szerkezetet (3, 4, 5), amely magában foglal egy felső elnyelőréteget (3), amely nem tartalmaz szuperabszorbens anyagot, és egy szuperabszorbens réteget (5), és egy alsó szerkezetet (6, 7, 8), amely magában foglal egy második szuperabszorbens

   50 anyagot, azzal jellemezve, hogy a felső szerkezetben (3, 4, 5) a szuperabszorbens réteg (5) olyan első szuperabszorbens anyagból áll, amelynek gélréteg-permeabilitási (GLP) értéke legalább 4 χ 10^-7 cm³ s/g, és legalább 20 g/cm² mennyiségben van jelen; és az alsó

   55 szerkezet (6, 7, 8) második szuperabszorbens anyagának nyomás alatti abszorpciója legalább 15 g/g 50 g/cm² nyomáson, és tartalmaz egy felső réteget (6) üreges terekkel a folyékony váladékok tárolására, és egy alsó réteget (7), amely a második szuperabszorbens anyagot tartalmazza, és az alsó és felső rétegekben (6, 7) levő

   HU 220 315 Β második szuperabszorbens anyag teljes mennyiségének legalább 70 tömegszázaléka a felső és alsó rétegek (6, 7) teljes vastagságának alsó felében helyezkedik el.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy az első szuperabszorbens anyag GLPértéke legalább 6 x 10~⁷ cm³ s/g.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti abszorbens test, amelyben az első szuperabszorbens anyag GLP-értéke legalább 9 x 10- ⁷ cm³ s/g.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy az első és a második szuperabszorbens anyag azonos anyagból van.
5. 5. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy a második szuperabszorbens anyag nagyobb dinamikus elnyelési sebességű, mint az első szuperabszorbens anyag.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy a második szuperabszorbens anyag dinamikus elnyelési sebessége legalább 0,2 g/g/s.
7. 7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy a második szuperabszorbens anyag dinamikus elnyelési sebessége legalább 1,5-szer nagyobb az első szuperabszorbens anyag dinamikus elnyelési sebességénél.
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy az alsó szerkezet (6, 7, 8) felső és alsó rétegei (6, 7) nyújtott szálas mátrixok, és a második szuperabszorbens anyagnak legalább 70 tömegszázaléka a mátrix vastagságának alsó felében helyezkedik el.
9. 9. A 8. igénypont szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy a második szuperabszorbens anyag legalább 5%-a a felső és alsó rétegek (6, 7) vastagságának felső felében helyezkedik el.
10. 10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy az alsó szerkezet (6, 7, 8) felső és alsó rétegei (6, 7) hidrofil szálak és szuperabszorbens keverékek nyújtott keverékei.
11. 11. A 8-10. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy a nyújtott mátrix tartalmaz továbbá egy szuperabszorbens anyagtól lényegében mentes szálasréteget, amely az alsó réteggel (7) együtt nyújtott, és a szálasréteg az alsó réteg (7) alatt helyezkedik el.
12. 12. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy a felső réteg (6) lényegében mentes szuperabszorbens anyagtól, és az alsó réteg (7) egy előre kialakított réteg, amely tartalmazza a szuperabszorbens anyagot.
13. 13. A 12. igénypont szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy a második szuperabszorbens anyagot tartalmazó réteg vékony réteg, amely lényegében csak a második szuperabszorbens anyagból áll.
14. 14. Az 1-13. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy a második szuperabszorbens anyag mennyisége az alsó szerkezetben (6, 7, 8) legalább 30 tömegszázalék és 95 tömegszázalék, előnyösen 45 és 70 tömegszázalék közötti hányadát adja a felső és alsó rétegek (6,7) összes tömegének, és az első szuperabszorbens anyag mennyisége 30 tömegszázalék és 70 tömegszázalék közötti hányada a felső szerkezet (3,4, 5) tömegének.
15. 15. Az 1-14. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy a felső elnyelőréteg (3) nedves összenyomhatósága legalább 5 cnri-g^-1 és csepegési kapacitása 10 g-g-*.
16. 16. Az 1-15. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy az elnyelőréteg (3) első szálasanyagból van, amely legalább 50 tömegszázalékban kémiailag térhálósított cellulózszálakból áll.
17. 17. Az 1-16. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy átlagos elméleti alapkapacitása legalább 0,8 ml-cm-², és halmazvastagsága 9 mm alatt van 200 g cm-² nyomáson.
18. 18. Az 1-17. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy az első szuperabszorbens anyag előregyártott vékony réteg, amely lényegében csak szuperabszorbens anyagól áll.
19. 19. Az 1. igénypont szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy felső szerkezetet (3,4, 5), amely áll egy első porózus anyagból, amelynek nedves összenyomhatósága legalább 5 cm³ g-' és csepegési kapacitása legalább 10 gg^_1, a tartalmaz továbbá egy első szuperabszorbens anyagot, amelynek lényegében egyenletes a dinamikus elnyelési sebessége; és egy alsó szerkezetet (3,4, 5), amely magában foglal egy második porózus anyagot és egy második szuperabszorbens anyagot, amelynek dinamikus elnyelési sebessége legalább 0,2 g-g'-s^-1 és nyomás alatti abszorpciója legalább 15 g g¹ 50 g-cm² nyomáson;

    és a második szuperabszorbens anyag dinamikus elnyelési sebessége legalább 1,5-szer nagyobb az első szuperabszorbens anyagénál.
20. 20. Abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy folyadékáteresztő fedőréteget (2), a felső elnyelőréteggel (3) a fedőréteg (2) felé irányuló, az 1-17. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens testet, és egy (9) folyadékot nem áteresztő hátlapot.
21. 21. Abszorbens test, azzal jellemezve, hogy sorrendben felülről lefelé tartalmaz egy felső szerkezetet (3,4, 5), amely áll egy felső rétegből (3), amely magában foglal egy porózus anyagot, amelynek nedves összenyomhatósága legalább 5 cnri g¹ és csepegési kapacitása legalább 10 g-g¹, tartalmaz továbbá egy első szuperabszorbens anyagot, amelynek lényegében egyenletes a dinamikus elnyelési sebessége; és egy alsó szerkezetet (6, 7, 8), amely tartalmaz egy második porózus anyagot és egy második szuperabszorbens anyagot, amelynek dinamikus elnyelési sebessége legalább 0,2 g-g-i-s¹ és nyomás alatti abszorpciója legalább 15 g g^-1 50 g-cm ² nyomáson;

    és a második szuperabszobrens anyag dinamikus elnyelési sebessége legalább 1,5-szer nagyobb, mint az első szuperabszorbens anyagé.
22. 22. A 21. igénypont szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy az első porózus anyag szálasanyag,

    HU 220 315 Β amely legalább 50 tömegszázalékban kémiailag térhálósított cellulózszál.
23. 23. A 21. vagy 22. igénypont szerinti abszorbens test, azzal jellemezve, hogy átlagos elméleti alapkapacitása legalább 0,8 ml cm-² és halmazvastagsága 9 mm alatt van 200 g-cm^-2 nyomáson.
24. 24. Abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy folyadékáteresztő fedőréteget (2), a 21-23. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens testet, amelynek felső rétege (3) a fedőréteg (2) felé irányul,

    5 és egy folyadékot nem áteresztő hátlapot (9).