HUT78003A

HUT78003A - Keverési eljárások biológiailag lebontható rostszálacskák, ezeket tartalmazó szövés nélküli anyagok és a szövés nélküli anyagokat tartalmazó cikkek előállítására

Info

Publication number: HUT78003A
Application number: HU9602354A
Authority: HU
Inventors: Reinhold August Lampe; Isao Noda; Michael Matthew Satkowski
Original assignee: The Procter & Gamble Co.
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1995-02-08
Publication date: 1999-05-28
Also published as: CZ285965B6; TW279182B; ATE217653T1; CA2186590A1; NZ282128A; ES2173950T3; NO963557L; SG49102A1; AU698523B2; FI963340A0; HU9602354D0; BR9506907A; NO963557D0; PL316042A1; MX9603669A; CA2186590C; FI963340A; EP0748399B1; SK111296A3; AU1914195A

Description

A jelen találmány biológiailag lebontható polimerek és a biológiailag lebontható polimereket tartalmazó termékek feldolgozására vonatkozik. A találmány kiváltképpen biológiailag lebontható polimerek feldolgozására vonatkozik rostszálacskákká (fibrils), amelyek azután szövés nélküli anyagokká dolgozhatók fel.

A polimerek számos műanyagcikkben alkalmazásra találnak, ilyenek a fóliák, lapok, rostok (szálak), habok, sajtolt cikkek, ragasztók és számos más speciális termék. Ezeknek a műanyag cikkeknek a legnagyobb része végül a szilárd hulladékáramba kerül, a gyors eltűnésnek és az egyre inkább dráguló szemétlerakodó helyeknek átadva. Történtek ugyan próbálkozások az újrahasznosításra (recycling), de a polimerek jellege és az a mód, ahogy ezeket előállítják és termékekké alakítják, korlátozza a lehetséges újrahasznosítási alkalmazások számát. Még a tiszta polimerek ismételt feldolgozása is az anyag bomlását eredményezi és így rosszabb mechanikai tulajdonságokat. A kémiailag hasonló műanyagok (például a különböző molekulatömegű polietilének, amelyeket tejesköcsögökhöz és csomagoló zsákokhoz használnak) különböző kategóriái összekeverve, feldolgozási problémákat idézhetnek elő, ami a regenerált anyagot alacsonyabbrendűvé vagy használhatatlanná teszi.

Az abszorbens cikkek, így a pelenkák, egészségügyi betétek, nadrágbélések és hasonlók különböző típusú műanyagokat foglalnak magukba. Az ilyen esetekben az újrahasznosítás kiváltképpen költséges, a különböző komponensek elkülönítésének nehézsége miatt. Az ilyen típusú eldobható termékek általában tartalmaznak egy fajta folyadék-áteresztő fedőlap-anyagot, egy abszorbens magot és egy folyadék-átnemeresztő hátlap-anyagot. Ezeket az abszorbens szerkezeteket általában úgy készítik, hogy például fedőlap-anyagként szövött, szövés nélküli vagy pórusos formázott-fólia polietilén- vagy polipropilén-anyagokat használnak. A hátlap-anyagok általában flexibilis polietilén lapok. Az abszorbens mag-anyagok általában facellulóz szálakból vagy facellulóz szálak és abszorbens gélképző anyagok kombinációjából állnak.

Egy hagyományos eldobható abszorbens termék nagyrészt komposztálható. Egy tipikus eldobható pelenka például körülbelül 80 %-ban komposztálható anyagokból, így cellulózszálakból és hasonlókból áll. A komposztáló eljárásban a szennyezett eldobható abszorbens cikkeket foszlatják és összekeverik szerves hulladékkal, mielőtt komposztálnák. Miután a komposztálás befejeződött, a nem-komposztálható részeket kiszitálják. Ily módon még a manapság használatos abszorbens cikkek is sikeresen feldolgozhatok ipari komposztáló üzemekben.

Szükség van azonban az eldobható abszorbens cikkekben lévő nem-komposztálható anyagok mennyiségének a csökkentésére. Kiváltképpen szükség van arra, hogy az abszorbens cikkek polietilén és polipropilén fedőlapjait folyadék-áteresztő, komposztálható anyagokkal helyettesítsük.

A fedőlapokhoz használt anyagoknak, azonkívül, hogy komposztálhatóknak kell lenni, meg kell felelni számos más követelménynek, hogy a végső felhasználó igényeinek megfeleljenek. így például ezeknek az anyagoknak feldolgozhatóknak kell • · lenni úgy, hogy tapintásra kényelmes cikkeket adjanak. Ezenkívül, a fedőlapoknak rendelkezni kell olyan tulajdonságokkal mint az ütő-hajlítószilárdság, nedvesség áteresztőképesség, stb.

Jól ismertek bizonyos biológiailag lebontható gyanták, de ezek gyakran nem rendelkeznek jó szál- vagy fólia-képező tulajdonságokkal. A poli(hidroxi-butirát)-ot (PHB) tartalmazó polimer gyanták kiváltképpen nem alkalmasak szál és fólia képzéséhez. Ezeknek a gyantáknak általában kicsi a kristályosodási sebessége, kicsi az olvadék-viszkozitásuk, olvadáspontjuk közelében bomlanak és megszilárdulva ridegek. Ezért az ilyen gyanták gyakran nem dolgozhatók fel a fólia- vagy szálképzés szokásos módszereivel. Valójában a PHB-ot tartalmazó, biológiailag lebontható gyanták fóliákká alakítva általában nem flexibilisek. Ezeknek a fóliáknak a nem-flexibilis jellege meggátolja felhasználásukat az abszorbens cikkekben, kiváltképpen fedőlapokként alkalmazva, mivel ezek az anyagok közvetlen érintkezésben vannak a viselő bőrével.

A fenti okokból folyamatos az igény olyan biológiailag lebontható anyagokra, amelyek abszorbens cikkekben alkalmazhatók. Kiváltképpen fenn áll az igény olyan biológiailag lebontható anyagokra, amelyek flexibilisek és tartósak, de például abszorbens cikkekben használva, kényelmes felületet (textúrát) biztosítanak.

A jelen találmány egyik célja biológiailag lebontható rostszálacskák előállítása, amelyek feldolgozva flexibilis, szövés nélküli anyagokat adnak, s ezek tapintása puha és • · · • · · · · · • ······ ·· · ·· textilszerű .

A találmány egy további célja eljárás kidolgozása ilyen biológiailag lebontható rostszálacskák előállítására.

A találmány egy következő célja biológiailag lebontható rostszálacskákat tartalmazó biológiailag lebontható szövés nélküli anyagok előállítása.

A találmány egy további célja biológiailag lebontható alapanyagokat tartalmazó eldobható abszorbens cikkek előállítása .

Végül, a találmány célja biológiailag lebontható rostszálacskákat tartalmazó textíliák előállítása.

A találmány tárgyát eljárás képezi biológiailag lebontható rostszálacskák előállítására egy vagy több biológiailag lebontható gyantából. Az eljárás kiváltképpen jól használható rostszálacskák képzésére PHB-ot tartalmazó gyantákból, de más biológiailag lebontható gyantákkal is alkalmazható. Az eljárásban használt gyanták biológiailag lebontható homopolimerek, kopolimerek és ezek keverékei. A találmány szerinti eljárás egy kevert, nem-oldószer jellegű hígítót használ a biológiailag lebontható rostszálacskák készítésére. Az eljárás speciálisan magába foglalja biológiailag lebontható rostszálacskák előállítását egy vagy több biológiailag lebontható homopolimer vagy kopolimer gyantából.

Az eljárásban a) képezünk egy folyékony gyantakeveréket, szolvatálva a biológiailag lebontható gyantát vagy gyantákat; és b) a folyékony gyantakeveréket bevezetjük egy nem oldószer jellegű hígítóba, miközben a hígítót keverjük. A képződött

rostszálacskákat megfelelő eszközön összegyűjtjük, és kívánt végső felhasználkásuknak megfelelően feldolgozzuk.

A találmány tárgyát képezik továbbá a találmány szerinti eljárássel előállított biológiailag lebontható rostszálacskák.

A találmány tárgyát képezik még a találmány szerinti eljárással előállított biológiailag lebontható rostszálacskákat tartalmazó szövés nélküli anyagok.

Végül, a találmány tárgyát képezik azok az eldobható abszorbens cikkek, amelyek tartalmaznak egy vízáteresztő fedőlapot, egy abszorbens magot és egy víz-átnemeresztő hátlapot, és amelyekben a fedőlap tartalmazza a találmány szerinti biológiailag lebontható rostszálacskákból álló szövés nélküli anyagot.

Bármely kívánt abszorbens mag használható a találmány szerinti biológiailag lebontható anyagokkal a találmány szerinti abszorbens cikkek előállítására. Abszorbens magokként használható előnyös anyagok a facellulózszálak vagy a facellulózszálak kombinálva abszorbens gélképző anyagokkal.

A találmány tárgyát képezik továbbá a találmány szerinti biológiailag lebontható szálakat tartalmazó textiliák is.

Definíciók

Az alábbiakban ismertetjük a leírásban használt definíciókat .

Az alkenilcsoport széntartalmú láncot jelent, amely lehet egyszer telítetlen (vagyis a láncban egy kettős kötés van) vagy többszörösen telítetlen (vagyis a láncban két vagy több kettős kötés van); egyenes vagy elágazó; és szubsztituált (mono- vagy poli-) vagy szubsztituálatlan.

Az alkilcsoprot telített széntartalmú láncot jelent, amely lehet egyenes vagy elágazó; és szubsztituált (monovagy poli-) vagy szubsztituálatlan.

A biológiailag lebontható olyan anyagot jelent, amely kis kémiai alegységekre tud lebomlani, és ezek a tápanyag-láncban hasznosíthatók, természetesen ható és/vagy a környezetekre ártalmatlan enzimek, baktériumok, csírák és hasonlók által. Az anyag előnyösen vízre és széndioxidra tud lebomlani.

A biológiailag lebontható polimer bármely polimer lehet, amely biológiailag lebontható, abban az értelemben, ahogy ezt a kifejezést itt definiáljuk.

A komposztálható olyan anyagot jelent, amely megfelel az alábbi három követelménynek: (1) az anyag szilárd hulladékokat komposztáló berendezésben feldolgozható; (2) így feldolgozva az anyag a végső komposztba kerül; és (3) ha a komposztot a talajban használják, akkor az anyag végső soron a talajban bomlik le biológiailag.

Az a követelmény, hogy az anyag a végső komposztba kerül, általában azt jelenti, hogy a komposztáló eljárásban a lebomlás egy formáján megy át. A szilárd hulladékáramot a komposztáló eljárás egy korai fázisában foszlatási műveletnek vetik alá. Ennek eredményeképpen az anyagok inkább foszlányok mint lapok (ívek) vannak jelen. A komposztáló eljárás végső fázisában a kész komposztot szitálási műveletnek vetik alá. A polimer foszlányok általában nem jutnak át a szitán, ha megtartották azt a méretüket, amivel közvetlenül a foszlatási művelet után rendelkeztek. A találmány szerinti komposztálható anyagok a komposztáló eljárás alatt elég sokat veszítettek integritásukból ahhoz, hogy a részlegesen lebomlott foszlányok a szitán átjussanak. Elképzelhető azonban, hogy a komposztáló berendezés a szilárd hulladékáramot alávetheti egy igen szigorú foszlatásnak és egy elég durva szitálásnak, ebben az esetben a nem-bomló polimerek, így a polietilén is megfelelnek a (2) követelménynek. Ezért a (2) követelmény kielégítése még nem elég ahhoz, hogy egy anyag a találmány szerinti definíció értelmében komposztálható legyen.

Ami a leírásban definiált komposztálható anyagot megkülönbözteti olyan anyagoktól mint a polietilén, az a (3) követelmény, vagyis az, hogy az anyag végső soron a talajban bomlik le biológiailag. A biológiai lebomlás követelménye nem lényeges a komposztáló eljáráshoz vagy a komposztált talaj felhasználásához. Az ebből eredő szilárd hulladék és a komposzt tartalmazhat mindenféle biológiailag nem lebomló anyagot, például homokot. Abból a célból azonban, hogy elkerüljük az ember által készített anyagok felhalmozódását a talajban, szükséges, hogy az ilyen anyagok biológiailag teljesen lebomlók legyenek. Ezenkívül egyáltalában nem szükséges, hogy a biológiai lebomlás gyors legyen. Amennyiben maga az anyag és lebomló köztitermékei nem toxikusak vagy másképpen nem ártalmasak a talajra vagy a terményekre, teljesen elfogadható, hogy biológiai lebomlásuk több hónapot sőt éveket vesz igénybe, mivel ez a követelmény csak arra szolgál, hogy elkerüljük az • ·· · ·

- 9 ember által készített anyagok felhlmozódását a talajban.

A kopolimer olyan polimert jelent, amely két vagy több különböző monomer egységből áll.

A rostszálacskák (fibrils) kifejezés rövid, finom (vékony) szálakat jelent. A rostszálacska kifejezést az alábbiakban részletesen tárgyaljuk.

A homopolimer olyan polimert jelent, amely ugyanabból az ismétlődő monomer egységből áll.

A nem oldószer jellegű hígító egy folyadékot vagy folyadékkeveréket jelent, amelyben a találmány szerinti biológiailag lebontható gyanták nem oldódnak teljesen. A nem oldószer jellegű hígító kifejezést az alábbiakban részletesen tárgyaljuk.

A szolvatálás egy olyan aggregátum képzését jelenti, amely tartalmaz egy oldott iont vagy molekulát, egy vagy több oldószer-molekulával, egyetlen fáziskeveréket képezve.

Biológiailag lebontható gyanták

A találmány szerinti biológiailag lebontható rostszálacskák egy vagy több, biológiailag lebontható polimert vagy kopolimert tartalmaznak. A találmány szerinti eljárásban alkalmazható biológiailag lebontható gyanta bármely gyanta lehet, amely képes biológiailag lebomlani. A találmány szerinti eljáráshoz használt gyanták biológiai vagy szintetikus úton állíthatók elő. A gyanták lehetnek továbbá homopolimerek vagy kopolimerek. A leírásban használt gyanta és polimer kifejező magába foglalja mint a homopolimer, mind a kopolimer, ·*»· ·: . . · · ··· ; ₉ · · ···« · ··· »·· »· * •^k

- 10 biológiailag lebontható polimereket. Bár a fentiekben egyes számot használtunk, ezek a kifejezések számos gyantát és polimert magukba foglalnak.

Biológiai úton előállított, biológiailag lebontható gyanták az alifás poliészterek. Ezekre specifikus példák a poli(3-hidroxi-butirát) (PHB), egy olyan polimer, amely az (I) képletnek megfelelő szerkezetű monomer egységekről készült; és a poli[(3-hidroxi-butirát)-ko-(3-hidroxi-valerát)] (PHBV), egy olyan kopolimer, amely két találomra (véletlenszerűen) ismétlődő monomer egységgel (randomly repeating monomer units = RRMU) rendelkezik, ezek közül az első találomra ismétlődő monomer egység szerkezete az (I) képletnek felel meg és a második, találomra ismétlődő monomer egység szerkezete a (II) képletnek felel meg. Ezeket a poliésztereket és az eljárásokat előállításukra a 4 393 167 és 4 880 592 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás ismertette. Mivel ezek a gyanták nem rendelkeznek jó fóliaképző tulajdonságokkal, a találmány szerinti eljárások igen alkalmasak arra, hogy ezekből szövés nélküli anyagokat képezzünk. A PHBV kopolimerjei BIOPOL márkanéven az Imperial Chemical Industries cégnél kaphatók a kereskedelemben. A BIOPOL technológia áttekintését adja a Business 2000+ (1990 telén). A Biodegradable

Copolymers and Plastic Articles Comprising Biodegradable Copolymers címen Noda által 1994. január 28.-án benyújtott US szabadalmi bejelentés új, biológiailag lebontható kopolimereket ismertet és eljárásokat a kopolimerek előállítására, ezek szintén használhatók a jelen találmányhoz.

···· * . ·♦ • · * .· · « ·*· , · ff··» ·

Röviden, a bejelentés biológiailag lebontható polihidroxialkanoát (PHA) kopolimereket ismertet, amelyek legalább két találomra ismétlődő monomer egységet tartalmaznak, ezek közül az első, találomra ismétlődő monomer egység szerkezete a (VI) általános képletnek felel meg — a képletben R¹ hidrogénatom vagy 1 vagy 2 szénatomos alkilcsoport és n értéke 1 vagy 2 — és a második, találomra ismétlődő monomer egység szerkezete a (VII) általános képletnek felel meg — a képletben R² 4-19 szénatomos alkil- vagy alkenil-csoport —; és amelyekben a találomra ismétlődő monomer egységeknek legalább 50 %-a az első, találomra ismétlődő monomer egység szerkezetével rendelkezik.

Az US 08/189,029 számú szabadalmi bejelentés új, biológiailag lebontható kopolimereket ismertet és eljárásokat a kopolimerek előállítására, ezek a jelen találmányhoz ugyancsak használhatók. Röviden, a bejelentés biológiailag lebontható polihidroxialkanoát (PHA) kopolimereket ismertet, amelyek legalább két találomra ismétlődő monomer egységet tartalmaznak, ezek közül az első, találomra ismétlődő monomer egység szerkezete a (VI) általános képletnek felel meg — a képletben R¹ hidrogénatom vagy 2 szénatomos alkilcsoport és n értéke 1 vagy 2 —; és a második, találomra ismétlődő monomer egység szerkezete a (VIII) képletnek felel meg; és amelyekben a találomra ismétlődő monomer egységeknek legalább 50 %-a az első, találomra ismétlődő monomer egység szerkezetével rendelkezik.

Az US 08/188,271 számú szabadalmi bejelentés biológiailag lebontható kopolimereket ismertet, amelyek a jelen találmányhoz szintén használhatók. Röviden, a bejelentés biológiai- 12 lag lebontható kopolimereket ismertet, amelyek legalább két találomra ismétlődő monomer egységet tartalmaznak, ezek közül az első, találomra ismétlődő monomer egység szerkezete az (I) képletnek felel meg és a második találomra ismétlődő monomer egység szerkezete a (VIII) képletnek felel meg; és amelyekben a találomra ismétlődő monomer egységeknek legalább 50 %-a az első, találomra ismétlődő monomer egység szerkezetével rendelkezik.

Más, biológiailag lebontható gyanták, amelyek a jelen találmányhoz használhatók, a szintetikusan előállított gyanták. Ezek a szintetikusan előállított gyanták magukba foglalják az alifás poliésztereket, amelyek az ilyen gyanták előállítására szolgáló eljárásokkal együtt a szakterületen ismertek. Ilyen szintetikus poliészter gyanták például a polilaktidok (PL), amelyek szerkezete a (III) képletnek felel meg; a polidioxanonok (PDO), amelyek szerkezete a (IV) képletnek felel meg; és a polikaprolaktonok (PCL), amelyek szerkezete az (V) képletnek felelnek meg. Ezeket a gyantákat a WO 90/01521 számú nemzetközi közzétételi irat, az 5 026 589 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás és az Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Second Edition, 2., 220-243 (1989) ismertette.

A jelen találmányhoz használható egyéb gyanták a polivinilalkoholok és kopolimerjeik. Egy előnyös polivinilalkohol-kopolimer az etilén és vinilalkohol kopolimerje, amely két, találomra ismétlődő monomer egységet tartalmaz, ezek közül az első, találomra ismétlődő monomer egység az (a) szerkezetnek

- 13 és a második, találomra ismétlődő monomer egység a (b) szerkezetnek felel meg.

A jelen találmányhoz használható további biológiailag lebontható gyanták a poliéterek, igy a polietilénoxid (PEO) (amire mint polietilénglikolra is hivatkoznak), amely a szakterületen ugyancsak jól ismert.

Egy másik biológiailag lebontható gyanta, amely a jelen találmányhoz alkalmazható, a cellulóz és származékai. Egy példa erre a cellulóz-acetát. A cellulóz-gyanták és az eljárások ezek előállítására a szakterületen jól ismertek [v.ö. például Encycl. Polym. Science and Engineering, Second Edition, 3, 181-208 (1983)].

A biológiailag lebontható gyanták, beleértve azokat, amelyeket a fentiekben külön ismertettünk, használhatók együtt, polimer keveréket képezve, s így ezt a keveréket használjuk a biológiailag lebontható rostszálacskák előállítására. Amint már jeleztük, a polimer keverék képzéséhez használt egy vagy több gyanta kopolimer lehet. Az ilyen keverékek magukba foglalják például a következőket: azonos típusú polimerekből választott két polimer kombinációját (például két biológiai úton előállított poliészter) vagy két vagy több különböző típusú polimerből választott polimerek kombinációját (például egy biológiai úton előállított poliészter és egy polivinilalkohol). A következőkben, ha nem is teljes alapossággal, de felsoroljuk a találmány szerinti biológiailag lebontható rostszálacskák készítéséhez használható előnyös polimer-kombinációkat: PCL és PHB; PCL és PHBV; PHBV és PHB; PHBV és

PEO; és ΡΗΒ és ΡΕΟ.

A találmány szerinti eljárások használhatók biológiailag lebontható rostszálacskák előállítására. Ezek az eljárások kiváltképpen alkalmasak rostszálacskák készítésére nehezen feldolgozható gyantákból, így biológiai úton előállított poliészterekből, elsősorban olyan PHB polimer- és kopolimer-gyantákbók, amelyek hidroxi-bútirát-komonomer egységeket tartalmaznak. Az eljárások használhatók olyan rostszálacskák előállítására is, amelyek nem tartalmaznak PHB-ot vagy hidroxi -bút irát -komonomer egységeket tartalmazó kopolimer gyantákat .

A találmány szerinti eljárás a biológiailag lebontható rostszálacskák előállításához egy kevert nem oldószer jellegű hígítót használ. Az eljárás speciálisan magába foglalja biológiailag lebontható rostszálacskák készítését egy vagy több, biológiailag lebontható homopolimer vagy kopolimer gyantából, az eljárást a következőképpen végezve: a) folyékony gyantakeveréket képezünk úgy, hogy a biológiailag lebontható gyantát vagy gyantákat szolvatáljuk; és b) a folyékony gyantakeveréket egy nem oldószer jellegű hígítóba bevezetjük, miközben a hígítót keverjük.

Ami a gyanta (gyanták) szolvatálását illeti a folyékony gyantakeverék képzéséhez, a szakember tisztában lesz vele, hogy a szolvatáláshoz bármely ismert módszer alkalmazható. A megfelelő oldószer-rendszernek olyannak kell lenni, hogy lehetővé tegye az alapos keverést, ha több gyantát használunk, és semmiképpen sem idézheti elő az alkalmazott gyanta bomlá• · ·

- 15 sát. Előnyös oldószerek például a kloroform, metilén-diklorid, piridin, triklór-etán, propilén-karbonát és etilén-karbonát. Kiváltképpen előnyös a kloroform és a metilén-diklorid. A felsorolt oldószerek csak példák, ezekre nem kívánjuk korlátozni a találmány szerinti eljárásokban használható oldószerek körét.

Az adalékok bármely változata használható a találmány szerinti eljárás a) műveletében, a folyékony gyantakeverék képzéséhez. Ezek az adalékok a lágyítók, gócképző szerek, kötőanyagok, töltőanyagok, színezékek és olyan anyagok, amelyek az előállított rostszálacskákat hidrofóbbá (például amikor a rostszálacskákat az abszorbens cikk fedőlapjának képzéséhez használjuk) vagy hidrofillá alakítják. Megfelelő gócképző szerek — nem korlátozó jelleggel — a bór-nitrid és a talkum. Megfelelő kötőanyagok — nem korlátozó jelleggel — a természetes gumi, szintetikus gumi és a PCL. Megfelelő töltőanyagok — nem korlátozó jelleggel — a titán-dioxid, korom és kalcium-karbonát. Hidrfobizáló szerek az abszorbens cikkek területén ismertek, így a szilikon és a kevés szénatomos alkil-szilikon-halogenidek.

A szakember tudni fogja, hogy a folyékony keverék bevezetésére különféle módszerek alkalmazhatók. így például a keverék bevezethető egy nyíláson, a gravitáció segítségével, vagy mint egy nyomás alatt tartott rendszer eredménye. A szakember azt is tudni fogja, hogy a körülmények, amelyek között a folyékony keverék bevezetése történik, befolyásolja az előállított rostszálacskák jellemzőit (például a szálacskák hosz- 16 szát, átmérőjét és merevségét). Ezek a körülmények például magának a keveréknek a viszkozitása, a keverék előállításához használt oldószer-rendszer, és a nyílás átmérője, amelyen keresztül a folyékony keveréket bevezetjük. A folyékony keveréket előnyösen mint folytonos áramot vezetjük be egy nyíláson, amelynek átmérője körülbelül 0,1 mm — körülbelül 5 mm. Előnyösebb ha a nyílás átmérője körülbelül 0,5 mm — körülbelül 2,0 mm. A folyékony gyanta bevitelének a sebessége ugyan nem kritikus, de előnyös, ha a sebesség körülbelül 10 g/óra — körülbelül 1000 g/óra. Kívánt esetben, amint ezeket ismertetjük, több nyílás használható a folyékony gyantakeverék bevezetésére.

A b) műveletben használt nem oldószer jellegű hígító lehet bármely oldószer vagy oldószerkeverék, amely lehetővé teszi, hogy a biológiailag lebontható gyanták szilárd alakban kiváljanak a folyékony gyantakeverékből. Ezért az a) műveletben használt gyantáknak a nem oldószer jellegű hígítóban legalább részben oldhatatlannak kell lenni. Ezenkívül a hígítónak legalább részben elegyednie kell az eljárás a) műveletében használt oldószerrel (-szerekkel). Továbbá, a b) műveletben használt hígító (hígítók) tartalmazhatja ugyanazt az anyagot mint az a) műveletben alkalmazott oldószer-rendszer, de attól különbözhet, például a pH-értékben, s így a gyanták oldódnak az oldószer-rendszerben, de legalább részben oldhatatlanok a hígítóban. A kevert hígító által előidézett nyiróerők rostszálacskákat eredményeznek, amikor a gyanta megszilárdul. A szakember tudni fogja, hogy az alkalmazott • · · ······ · ··· · · · ·· · ··

- 17 hígító függ például az eljárás a) műveletében használt oldószer-rendszertől, a biológiailag lebontható gyantától (gyantáktól) és az előállítani kívánt rostszálacskák jellegétől. A hígító például metanol, etanol, aceton, metil-etil-keton, toluol vagy más szénhidrogének, így hexán.

A nem oldószer jellegű hígítót olyan hőmérsékleten tartjuk, amely lehetővé teszi, hogy a gyanta megszilárdulva rostszálacskákat képezzen. Előnyös ha a hígító körülbelül 120°C alatti hőmérsékleten van. Még előnyösebben a hőmérséklet körülbelül 10°C — körülbelül 120°C. A legelőnyösebben a hőmérséklet körülbelül szobahőmérséklet. A szakember tudni fogja, hogy az előállított biológiailag lebontható rostszálacskák jellemzői (például a hosszúság, az átmérő) függ például az alkalmazott, biológiailag lebontható gyantáktól, a folyékony gyantakeverék (ha használatos) készítéséhez használt oldószertől (oldószerektől), a rostképzéshez használt hígítótól, az alkalmazott nyiróerőktől és a folyékony gyantakeverék bevezetési sebességétől a hígítóba.

A hígító — amelyhez a folyékony gyantakeveréket adjuk — keverése elősegíti a találmány szerinti biológiailag lebontható rostszálacskák képződését. A keverés kívánt sebessége függ például a folyékony gyantakeverék előállításához használt gyantáktól és oldószer-rendszertől, a nem oldószer jellegű hígítótól, és a hígítót tartalmazó edény méretétől és alakjától. Előnyösen a hígítót olyan sebességgel keverjük, hogy lamináris áramlást létesítsünk, nem pedig turbulens áramlást. A szakember ismeri a különbséget a lamináris és a turbulens áramlás között [v.ö. Chemical Engineer's Handbook, Fourth Edition, Chapter 5, p. 16 (1963)] .

A képződött rostszálacskák az alkalmazott oldószertől és hígítótól például szűréssel és bepárlással (beleértve a melegítést) elkülöníthetők.

A találmány szerinti eljárásokkal előállított rostszálacskák alkalmazhatók például biológiailag lebontható szövés nélküli anyagok készítésére, amelyek abszorbens cikkekben, így a pelenkákban és hasonlókban használhatók.

A találmány egy másik kivitelezésében a leírásban ismertetett szövés nélküli anyagok a textíliák különböző változataiban alkalmazhatók. Ezek az alkalmazások — korlátozó jelleg nélkül — magukba foglalják a ruhaneműket, fehérneműket, törülközőket, függönyöket és szőnyegeket.

Biológiailag lebontható rostszálacskák

A találmány szerinti rostszálacskák valamely biológiailag lebontható polimer gyantát vagy gyantákat tartalmaznak, és a rostszálacskákat a találmány szerinti eljárásokkal állítjuk elő. A gyantákat a fentiekben részletesen tárgyaltuk. A rostszálacskák előnyösen PHB-ot vagy PHBV-ot tartalmaznak.

A találmány szerinti rostszálacskák előnyösen körülbelül 0,5 mm — körülbelül 100 mm hosszúak, előnyösebben körülbelül 1 mm — körülbelül 50 mm hosszúak, a legelőnyösebben a rostszálacskák körülbelül 2 mm — körülbelül 10 mm hosszúak.

A találmány szerinti rostszálacskák előnyösen körülbelül 1 μπι — körülbelül 500 μιη átmérőjűek, előnyösebben a rost• · • · · · · ······ · • · ·

- 19 szálacskák körülbelül 1 μπι — körülbelül 200 μιη átmérőjűek, még előnyösebben a rostszálacskák körülbelül 5 μπι — körülbelül 50 μιη átmérőjűek.

A felsorolt előnyös tartományok a találmány szerinti rostszálacskákra általánosságban vonatkoznak. Az előnyös rostméretek függnek az alkalmazott polimer gyantáktól, a használt specifikus eljárástól és az előállított rostszálacskák kívánt végső felhasználásától.

Szövés nélküli anyagok

A találmány szerinti szövés nélküli anyagok a találmány szerinti eljárásokkal előállított rostszálacskákat tartalmazzák, amelyek egy vagy több biológiailag lebontható polimert vagy kopolimert tartalmaznak. Általánosságban, a találmány szerinti eljárásokkal olyan rostszálacskák képződnek, amelyek már szövés nélküli anyagok alakjában vannak. így minimális további feldolgozás lehet szükséges, a szövés nélküli anyag végső felhasználásától függően. Adalékos műveletek végezhetők azonban a kívánt szövés nélküli anyag előállítására.

A találmány szerinti rostszálacskák általában rövidebbek, mint a textíliák készítésére használt hagyományos szálak. Ezért ha szükséges a rostszálacskák további feldolgozása ahhoz, hogy szövés nélküli árut kapjunk, előnyös módosított papírgyártási eljárásokat alkalmazni. így például a találmány szerinti eljárásokat használva a kezdeti formázás után a biológiailag lebontható rostszálacskák folyamatosan diszpergálhatók nagy térfogatú nem oldószer jellegű hígítóban (például vízben) és összegyűjthetők egy mozgó, végtelen drótszitán. Ha a szövés nélküli anyag összegyűlt a szitán, akkor átvisszük szalagokra vagy nemezekre és felhevített dobokon megszárítjuk [v.ö. Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Second Edition, Vol. 10, pp 204-226].

Lényeges, hogy egy találmány szerinti szövés nélküli anyag különböző gyantakeverékekből előállított, biológiailag lebontható rostszálacskákat tartalmazhat. Vegyis, két vagy több típusú rostszálacska, amelyek mindegyikét a találmány szerinti eljárások alkalmazásával állítottunk elő, kombinálható egyetlen szövés nélküli textília képzéséhez. Míg a különböző rostszálacskákat a találmány szerinti eljárásokkal állítjuk elő, a rostszálacskákat ezután például az ismertetett módosított papírgyártási eljárásokat használva kombináljuk .

A szövés nélküli anyagok képzése alatt lehetséges továbbá a találmány szerinti biológiailag lebontható rostszálacskákkal kombinálni egy vagy több különböző természetes szálat, így poliszacharidokat és poliamidokat. így a találmány szerinti rostszálacskák kombinálhatok cellulóz-alapú szálakkal, így facellulóz- és pamut-szálakkal, vagy protein-alapú szálakkal, így selyem- és gyapjúszálakkal. Ezek a természetben előforduló szálak kombinálhatok a találmány szerinti rostszálacskákkal, például a fent említett papírgyártási eljárásokat használva.

A szövés nélküli anyagok rostszálacskáinak és egyéb komponenseinek a kötőanyaga szilárdságot ad a textíliának és más • · «

- 21 tulajdonságait is befolyásolja. Mind ragasztót, mind mechanikai eszközöket használnak a kötéshez az anyagban. A mechanikai kötés a rostszálacskák összekapcsolását súrlódási erőkkel végzi. Az összekapcsolás végezhető kémiai reakcióval is, így kovalens kötések létesítésével a kötőanyag és a rostszálacskák között.

Abszorbens cikkek

A találmány szerinti eldobható (egyszer használatos) abszorbens cikkek magukba foglalnak egy vízáteresztő fedőlapot, egy abszorbens magot és egy víz-átnemeresztő hátlapot, amelyeknél a fedőlap tartalmazza a találmány szerinti eljárásokkal előállított biológiailag lebontható rostszálacskákat magába foglaló szövés nélküli anyagot.

A találmány szerinti rostszálacskákat tartalmazó biológiailag lebontható anyagok — amelyeket mint folyadékáteresztő fedőlapokat használunk a találmány szerinti abszorbens cikkekben, így eldobható pelenkákban — vastagsága általában körülbelül 25 μπι — körülbelül 1 mm, előnyösen körülbelül 100 μπι — körülbelül 500 μπι.

A folyadékáteresztő fedőlap általában kombinálva van egy folyadék-átnemeresztő hátlappal, és egy abszorbens maggal, amely a fedőlap és a hátlap között helyezkedik el. Adott esetben elasztikus elemek és füllel ellátott rögzítő szalagok is használhatók. A fedőlap, a hátlap, az abszorbens mag és az elasztikus elemek ugyan számos jól ismert konfigurációban összeállíthatók, de egy előnyös pelenka-konfigurációt ismer• ·

- 22 tét általánosságban a 3 860 003 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás.

A hátlap készíthető biológiailag lebontható vagy biológiailag nem lebontható anyagokból. A biológiailag nem lebontható hátlapok a polipropilénből és polietilénből készítettek. A biológiailag lebontható hátlapok azok, amelyek a Biodegradable Copolymers and Plastic Articles Comprising Biodegradable Copolymers című, Noda által 1994. január 28.-án bejelentett US szabadalmi bejelentés; a 08/188 271 és 08/189 029 számú US szabadalmi bejelentés ismertetett. A komposztálhatóság elősegítésére a találmány szerinti előnyös abszorbens cikkek biológiailag lebontható hátlapot tartalmaznak .

A fedőlap előnyösen puha tapintású és nem irritálja a viselő bőrét, ugyanakkor azonban komposztálható. A fedőlap továbbá folyadékáteresztő, lehetővé teszi, hogy a folyadékok könnyen áthatoljanak a vastagságán. A fedőlapot előnyösen hidrofób anyaggal kezeljük, hogy a viselő bőrét az abszorbens magban lévő folyadékoktól izoláljuk.

A fedőlap tényleges sűrűsége előnyösen körülbel 18 — körülbelül 25 g/m², minimális száraz szakítószilárdsága legalább körülbelül 400 g/cm a gépirányban, és nedves szakítószilárdsága legalább körülbelül 55 g/cm a keresztirányban.

A fedőlapot és a hátlapot bármely megfelelő módon összeilleszthetjük. A leírásban használt összeilleszteni kifejezés magába foglalja azokat a konfigurációkat, amelyeknél a fedőlapot közvetlenül illesztjük a hátlaphoz, a fedő• · • « ♦··· · • · · · · * · • · ······ « « · · ···> « r «·· · · · · · · ·»

- 23 lapot közvetlenül a hátlaphoz erősítve, és azokat a konfigurációkat, amelyeknél a fedőlapot közvetve illesztjük a hátlaphoz, a fedőlapot először egy közbülső elemhez erősítve, amit viszont a hátlaphoz erősítünk. Egy előnyös kiviteli alakban a fedőlapot és a hátlapot közvetlenül erősítjük egymáshoz a pelenka kerületi részén, rögzítő eszközökkel, így ragasztóval, vagy bármely más, a szakterületen ismert rögzítő eszközzel. fgy például egy egyenletes, folytonos ragasztóréteg, egy mintás ragasztóréteg vagy különálló ragasztóvonalak vagy -foltok elrendezése használható a fedőlapnak a hátlaphoz való erősítéséhez.

A füles rögzítő szalagokat általában a pelenka hátsó deréktáji részén alkalmazzuk, hogy rögzítő eszközt biztosítsunk a pelenka tartására a viselőn. A füles rögzítőszalag lehet a szakterületen ismert bármely fajta, így például a 3 848 594 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett rögzítő szalag. Ezeket a füles rögzítő szalagokat vagy a pelenkát rögzítő más eszközt általában a pelenka sarkaihoz közel helyezzük el.

Az előnyös pelenkák elasztikus elemekkel rendelkeznek, a pelenka kerülete mellett elhelyezve, előnyösen mindegyik hosszanti szegélye mentén úgy, hogy az elasztikus elemek a pelenkát összehúzzák és a viselő combjai ellenében megtartják. Az elasztikus elemeket a pelenkához összehúzható állapotban erősítjük úgy, hogy egy általában nem feszített konfigurációban az elasztikus elemek hatásosan összehúzzák a pelenkát. Az elasztikus elemeket összehúzható állapotban legalább kétféle·«· * · « · « « • · « « · ··»··· 9 ··« ··» «» r ·»

- 24 képpen rögzíthetjük. így például az elasztikus elemeket megfeszíthetjük és rögzíthetjük, miközben a pelenka nem-összehúzott állapotban van. Úgy is eljárhatunk azonban, hogy a pelenkát összehúzzuk például redőzéssel, és egy elasztikus elemet erősítünk és illesztünk a pelenkához, miközben az elasztikus elemek relaxált vagy nem-feszített állapotban vannak.

Az elasztikus elemek számos alakzatot vehetnek fel. így például az elasztikus elemek szélessége változhat körülbelül 0,25 mm-től körülbelül 25 mm-ig vagy még többig; az elasztikus elemek állhatnak egyetlen elasztikus anyagú szálból vagy az elasztikus elemek lehetnek szögletesek vagy görbevonalúak. Az elasztikus elemek a pelenkához lehetnek erősítve továbbá bármely, a szakterületen ismert módon. így például az elasztikus elemek lehetnek ultrahanggal, hővel vagy nyomással a pelenkához erősítve, különböző kötési mintákat használva, vagy az elasztikus elemek lehetnek egyszerűen a pelenkához ragasztva .

A pelenka abszorbens magja a fedőlap és a hátlap között helyezkedik el. Az abszorbens mag számos különböző méretben és alakban (például téglalap, óraüveg, aszimmetrikus, stb.) készülhet és számos különböző anyagból. Az abszorbens mag teljes abszorbens kapacitásának azonban kompátibilisnak kell lenni az abszorbens cikk vagy pelenka szándékozott használatára tervezett folyadék-terheléssel. Az abszorbens cikk nagysága és abszorbens kapacitása változhat továbbá, hogy alkalmazkodjék a viselőhöz, gyermekektől felnőttekig.

4, ···» S

- 25 A pelenka egy előnyös kiviteli formája óraüveg alakú abszorbens maggal rendelkezik. Az abszorbens mag előnyösen egy olyan abszorbens elem, amely tartalmaz egy légnemez szövedéket vagy kártolási fátyolt, cellulóz-szálakat és/vagy egy szemcsés abszorbens polimer készítményt belehelyezve.

A találmány szerinti abszorbens cikkek más példái az egészségügyi betétek, amelyek arra vannak tervezve, hogy a vaginális váladékokat, így a menstruációs váladékokat felfogják és megtartsák. Az egyszer használatos (eldobható) egészségügyi betétek arra vannak tervezve, hogy azokat az emberi test mellett tartsák egy ruhadarab, igy fehérnemű, nadrág vagy egy speciálisan tervezett öv segítségével. Az egészségügyi betétek fajtáit, amelyekhez a jelen találmány könnyen adaptálható, a 4 687 478 és 4 589 876 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás ismertette. Nyilvánvaló, hogy az itt ismertetett rostszálacskák használhatók az ilyen egészségügyi betétek folyadékáteresztő fedőlapjaként. Másrészt viszont nyilvánvaló, hogy a jelen találmányt nem korlátozzuk valamely specifikus egészségügyi betét alakra vagy szerkezetre.

Az egészségügyi betétek általában tartalmaznak egy folyadékáteresztő fedőlapot, egy folyadék-átnemeresztő hátlapot és egy abszorbens magot a fedőlap és a hátlap között elhelyezve. A fedőlap a találmány szerinti eljárással előállított rostszálacskákat tartalmazza. A hátlap bármely hátlap-anyagból állhat, amelyeket a pelenkákkal kapcsolatban ismertettünk. Az abszorbens mag a pelenkákkal kapcsolatban ismertetett, bármely abszorbens mag-anyagból állhat.

• · · · • · · • · · · · * · · · · · · ··· ··· ·· ·

- 26 Lényeges, hogy a találmány szerinti abszorbens cikkek nagyobb mértékben lebonthatók biológiailag vagy komposztálhatok mint a hagyományos abszorbens cikkek, amelyek például poliolefin (így polietilén) fedőlapot használnak.

Textiliák

A találmány szerinti textiláruk elkészíthetők közvetlenül a találmány szerinti szövés nélküli anyagokból. így a textiláruk elsődleges anyagként csak a találmány szerinti biológiailag lebontható szövés nélküli anyagokat tartalmazzák.

A találmány szerinti textilárukat azonban elkészíthetjük úgy is, hogy a találmány szerinti biológiailag lebontható rostszálacskákat kombináljuk más szálakkal, előnyösen biológiailag lebontható szálakkal, így pamut-, rayon-, kender-, gyapjú- és selyemszálakkal, s így képezzük a szöveteket, cérnákat vagy fonalakat. A textiláruk a textilcikkek előállítására ismert eljárások alkalmazásával előállíthatók. Ilyen eljárásokat ismertet a Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd edition, Vol. 22. pp 762-768 (1986) .

Tekintet nélkül az előállítási eljárásra, a találmány szerinti textiláruk széles tartományban alkalmazhatók. Ilyen alkalmazások például a ruházat, ágynemű (lepedő), bútorhuzat, szőnyeganyag, falborítás, pneumatik-erősítés, sátor (ponyva) anyag, szűrők, szállítószalagok és szigetelés. A találmány szerinti textiláruk biológiailag lebonthatók és/vagy komposztálhatok, nagyobb mértékben mint a szakterületen ismert hagyományos textíliák.

• · · · · ······ · · ·

- 27 A találmány szerinti eljárás kiviteli módját az alábbi példákkal szemléltetjük.

1. példa

Eljárás poli[(3-hidroxi-butirát)-ko-(3-hidroxi-valerát)]ot tartalmazó szövés nélküli anyag előállítására 8 mól% hidroxi-valerát (BIOPOL, ICI, Billingham UK) komonomert tartalmazó poli[(3-hidroxi-bútirát)-ko-(3-hidroxi-valerát)] kloroformmal (J.T. Baker, Phillipsberg, NJ) készített 10 %-os oldatát állítjuk elő, úgy, hogy 50 g poli[(3-hidroxi-butirát)-ko(3-hidroxi-valerát)]-ot 450 g oldószerben feloldunk. Az oldatkeveréket 3 mm átmérőjű heggyel rendelkező 5 ml-es üvegpipettával metanolt (J.T. Baker, Phillipsberg, NJ) tartalmazó kicsapó fürdőbe eresztjük, amit enyhén keverünk. A körkörösen áramló metanollal keveredő polimer-oldat azonnal elkezd kicsapódni és finom, hosszúkás kis szálak szuszpenziójának állandó áramát képezi. A rostszálacskák átmérője 10-500 /xm és hossza körülbelül 3 — körülbelül 20 mm. A rostszálacskákat elkülönítjük, folytonos, szövés nélküli anyagot képezve, a kloroform/metanolos keveréket szitaszövet használatával megszűrve. Az így kapott szövés nélküli anyagot megszárítjuk és szárítószekrényben 120 °C-on 1 órán át hővel kezeljük.

2. példa

Eljárás poli(3-hidroxi-butirát)-ot és poli(e-kaprolakton)-t tartalmazó szövés nélküli anyag előállítására

Poli(3-hidroxi-bútirát) (BIOPOL, ICI, Billingham, UK) és • · • · · · · · • · · · · · • · ······ • · · ······ · • · · ··· ·· · ··

- 28 poli(e-kaprolakton) (ΤΟΝΕ P787, Union Carbide, Danbury, CT) 9:1 arányú gyantakeverék 10 %-os oldatát készítjük el kloroformban (J.T. Baker, Phillipsberg, NJ) úgy, hogy 45 g poli(3-hidroxi-butirát) és 5 g poli(e-kaprolakton) keverékét 450 g oldószerben feloldjuk. Az oldatkeveréket 3 mm átmérőjű hegyű 5 ml-es üvegpipettával metanolt (J.T. Baker) tartalmazó kicsapófürdőbe eresztjük, miközben gyengén keverjük. A körkörös áramlású metanollal keveredő polimer-oldat azonnal elkezd kicsapódni, és finom hosszúkás kis szálak szuszpenziójának állandó áramát képezi. A rostszálacskák átmérője 10-500 μτη és hosszúsága körülbelül 3-20 mm. A rostszálacskákat elkülönítjük, folytonos szövés nélküli anyagot képezve, a kloroform/metanolos keveréket szitaszövet alkalmazásával megszűrve. Az így kapott szövés nélküli anyagot megszárítjuk és szárítószekrényben 120 °C-on 1 órán át hővel kezeljük.

3. példa

Eljárás poli[(3-hidroxi-butirát)-ko-(3-hidroxi-valerát)]-ot és poli(e-kaprolakton)-t tartalmazó szövés nélküli anyag előállítására mól% hidroxi-valerát (BIOPOL, ICI, Billingham, UK) komonomert tartalmazó poli[(3-hidroxi-butirát)-ko-(3-hidroxi-valerát)] és poli(e-kaprolakton) (ΤΟΝΕ P787, Union Carbide, Danbury, CT) 1:1 arányú gyantakeverék kloroformmal (J.T. Baker, Phillipsberg, NJ) készített 10 %-os oldatát állítjuk elő úgy, hogy 25 g poli[(3-hidroxi-butirát)-ko-(3-hidroxi-valerát) ]-ot és 25 g poli(e-kaprolakton)-t 450 g oldószerben • · • · · ······ · ··· · · · ·· · · ·

- 29 feloldunk. Az oldatkeveréket 3 mm átmérőjű hegyű 5 ml-es üvegpipettával metanolt (J.T. Baker, Phillipsberg, NJ) tartalmazó kicsapófürdőbe eresztjük, miközben gyengén keverjük. A körkörös áramlású metanollal keveredő polimer-oldat azonnal elkezd kicsapódni, és finom, hosszúkás kis szálak szuszpenziójnak állandó áramát képezi. A rostszálacskák átmérője körülbelül 10-500 μτη és hosszúsága körülbelül 3-20 mm. A rostszálacskákat elkülönítjük, folytonos szövés nélküli anyagot képezve, a kloroform/metanolos keveréket szitaszövet alkalmazásával megszűrve. Az így kapott szövés nélküli anyagot megszárítjük és szárítószekrényben 60 °C-on 1 órán át hőkezelésnek vetjük alá.

4. példa

Eljárás poli[(3-hidroxi-butirát)-ko-(3-hidroxi-valerát)]-ot és facellulózt tartalmazó szövés nélküli anyag előállítására mól% hidroxi-valerát (BIOPOL, ICI, Billingham, UK) komonomert tartalmazó poli[(3-hidroxi-butirát)-ko-(3-hidroxi-valerát )] kloroformmal (J.T. Baker, Phillipsberg, NJ) készített 10 %-os oldatát állítjuk elő úgy, hogy 50 g poli[(3-hidroxi-butirát)-ko-(3-hidroxi-valerát)-ko-(3-hidroxi-valerát)]-ot 450 g oldószerben feloldunk. Az oldatkeveréket 3 mm átmérőjű heggyel rendelkező 5 ml-es üvegpipettával metanolt (J.T. Baker, Phillipsberg, NJ) tartalmazó kicsapó-fürdőbe eresztjük, miközben gyengén keverjük. A körkörös áramlású metanollal keveredő polimer-oldat azonnal elkezd kicsapódni, és finom kis szálak szuszpenziójnak állandó áramát képezi. A rostszálacskák átmé• · ······ • · · ······ · ··· ·*· ·· · · ·

- 30 rője körülbelül 10-500 μπι és hosszúsága körülbelül 2-20 mm. A rostszálacskákat elkülönítjük úgy, hogy a kloroform/metanolos keveréket szitaszöveten megszűrjük. A rostszálacskákat ezután azonos tömegű facellulózzal vízben újra szuszpendáljuk, 1% rostszál-cellulóz keverék sűrűségre. A rostszál-cellulóz keveréket elkülönítjük, folytonos szövés nélküli anyagot képezve, úgy, hogy a vizet szitaszöveten leszűrjük. Az így kapott szövés nélküli anyagot megszárítjuk és szárítószekrényben 110 °C-on 30 percig hőkezelésnek vetjük alá.

5. példa

Komposztálható, eldobható pelenka

Egy találmány szerinti eldobható csecsemőpelenkát a köveetkezőképpen készítünk. A pelenka közölt méretei 6-10 kg-os gyermek használatára vannak szánva. Ezek a méretek arányosan módosíthatók ettől eltérő nagyságú gyermekek részére vagy felnőtt inkontinencia-nadrágokhoz a szabványos gyakorlat szerint.

1. Hátlap: polietilénből álló 0,020-0,038 mm-es fólia (ahogy azt a 3 860 003 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás ismerteti); szélessége alul-felül 33 cm; mindkét oldalán befelé bevágva 28,5 cm középső szélességig; a hossza 50,2 cm.

2. Fedőlap: az 1. példa szerint előállított szövés nélküli anyagból áll; szélessége alul és felül 33 cm; mindkét oldalán befelé bevágva 28,5 cm középső szélességig; hossza

50,2 cm • ·

- 31 3. Abszorbens mag: 28,6 g facellulózt és 4,9 g abszorbens gélképző anyag szemcsét (kereskedelmi poliakrilát, a Nippon Shokubai cégtől); 8,4 mm vastag, kalanderezett; szélessége fent és lent 28,6 cm; mindkét oldalán befelé bevágva 10,2 cm középső szélességig; hossza 44,5 cm.

4. Elasztikus combpántok: négy különálló gumiszalag (oldalanként kettő); szélessége 4,77 mm; hossza 370 mm; vastagsága 0,178 mm (valamennyi méret ellazult állapotban van megadva).

A pelenkát szabványos módon készítjük el, a fedőlappal befedett maganyagot a hátlapra helyezzük és összeragasztjuk.

Az elasztikus pántokat (belső, illetve külső jelzéssel, ami megfelel a maghoz legközelebbi, illetve legtávolabbi pántnak) kihúzzuk körülbelül 50,2 cm-re, és a fedőlap/hátlap között a mag mindegyik hosszirányú oldalán (oldalanként két pántot) elhelyezzük. A belső pántokat mindegyik oldal mentén körülbelül 55 mm-re helyezzük el a mag legkisebb szélességétől (az elasztikus pánt belső szélétől mérve). Ez egy térköztartó elemet biztosít a pelenka mindegyik oldala mentén, amely a flexibilis fedőlap/hátlap anyagot a belső elasztikus pánt és a mag méghajló széle között tartalmazza. A belső pántokat hosszuk mentén, kifeszített állapotban leragasztjuk. A külső pántokat a belső pántoktól körülbelül 13 mm-re helyezzük el, és ezeket is kifeszített állapotban, hosszuk mentén leragasztjuk. A fedőlap/hátlap együttes flexibilis, és a leragasztott pántok összehúzódva rugalmassá teszik a pelenka oldalait.

6. példa

Komposztálható könnyű nadrágbélés

Egy könnyű nadrágbélés, amely menstruációs ciklusok közötti használatra alkalmas, áll egy betétből (felülete 117 cm²; SSK légnemez, 3,0 g) és ez 1,0 g abszorbens gélképző anyag szemcsét tartalmaz (kereskedelmi poliakrilát, a Nippon Shokubai cégtől); a betét egy 1. példa szerinti fedőlap és egy 0,03 mm vastag polietilén fóliából álló hátlap között helyezkedik el.

7. példa

Komposztálható egészségügyi betét

Menstruációs cikk, egészségügyi betét formájában, amelynek két szárnya van, ezek az abszorbens magtól kifelé nyúlnak ki. A cikket úgy állítjuk elő, hogy egy 6. példa szerinti betétet használunk (felülete 117 cm²; 8,5 g SSK légnemez), a 4 687 478 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint tervezve. A hátlap és a fedőlap anyagai ugyanazok mint a 6. példa szerintiek.

8. példa

Komposztálható szövés nélküli anyag

Az 1. példa szerint előállított biológiailag lebontható rostszálacskákat alátétkartonra gyűjtjük. Az alátétet úgy mozgatjuk, hogy egy 10x10 cm-es felület egyenletesen be legyen vonva a rostszálacskákkal. A rostszálacskák gyűjtését az alátéten addig folytatjuk, amíg a rostszálréteg körülbelül 0,5 cm • · ······ • · · ······ · ··· ··· · · · · · vastag lesz. A rostszálacskák hossza széles tartományban oszlik el, egészen 100 mm hosszúságig. A legtöbb rostszál (több mint 50%) hossza 5-20 mm tartományú. Ezután az alátétet átviszük egy Carver Press-be (Fred S. Carver Inc., Menomonee Falls, WI), és 450 kg (1000 pounds) erővel préseljük 10 percig, 5 °C-kal a PHBV olvadási hőmérséklete alatti hőfokon. Az így kapott szövés nélküli ívet a présből kivesszük.

9. példa

Komposztálható eldobható pelenka

Eldobható csecsemőpelenkát a találmány szerint a következőképpen készítünk. A megadott méretű pelenka 6-10 kg-os gyermek használatára van szánva. Ezek a méretek arányosan módosíthatók különböző nagyságú gyermekek részére, vagy felnőtt inkontinencia nadrágokhoz, a szabványos gyakorlat szerint.

1. Hátlap: 0,020-0,038 mm-es fólia, amely 92:8 arányú poli[(3-hidroxi-bútirát)-ko-(3-hidroxi-oktanoát) ] kopolimerből áll (előállítva a Noda által 1994. január 28.-án benyújtott Biodegradable Copolymers and Plastic Articles Comprising Biodegradable Copolymers című U.S. szabadalmi bejelentése szerint); a szélessége alul és fölül 33 cm; mindkét oldalán befelé bevágva 28,5 cm középszélességig; a hossza 50,2 cm.

2 .	Fedőlap: az 1. példa	szerint előállított	szövés
nélküli	anyagból áll; szélessége	alul és felül 33 cm;	mindkét
oldalán	befelé bevágva 28,5 cm	középszélességig; a	hossza
50,2 cm.
3 .	Abszorbens mag: 28,6 g	facellulózt és 4,9 g	abszor-

• · ····· · · • · * · · · · • · ······ • · · ······ · ··· · · · ·· · ·· bens gélképző anyag szemcsét (kereskedelmi poliakrilát, a Nippon Shokubai gyártmánya) tartalmaz; 8,4 mm vastag, kalanderezett; a szélessége alul és felül 28,6 cm; mindkét oldalon befelé bevágva 10,2 cm középszélességig; a hossza 44,5 cm.

4. Elasztikus combpántok: négy különálló gumiszalag (oldalanként kettő); szélességük 4,77 mm; hosszuk 370 mm; vastagságuk 0,178 mm (valamennyi fenti méret ellazult állapotban van megadva).

Az elasztikus pántokat (belső, illetve külső jelzéssel, a maghoz legközelebbi, illetve legtávolabbi pántnak) kihúzzuk körülbelül 50,2 cm-re, és a fedőlap/hátlap között, a mag mindegyik hosszirányú oldalán (oldalanként két pántot) elhelyezzük. A belső pántokat mindegyik oldal mentén körülbelül 55 mm-re helyezzük el a mag legkisebb szélességétől (az elasztikus pánt belső szélétől mérve). Ez egy térköztartó elemet biztosít a pelenka mindegyik oldala mentén, amely a flexibilis fedőlap/hátlap anyagot a belső elasztikus pánt és a mag méghajló széle között tartalmazza. A belső pántokat hosszuk mentén, kifeszített állapotban leragasztjuk. A külső pántokat a belső pántoktól körülbelül 13 mm-re helyezzük el, és ezeket is kifeszített állapotban, hosszuk mentén leragasztjuk. A fedőlap/hátlap együttes flexibilis, és a leragasztott pántok összehúzódva rugalmassá teszik a pelenka oldalait.

• · · · · · · • · ······ • · · ······ · ··· ··· ·· · ··

- 35 10. példa

Komposztálható könnyű nadrágbélés

Egy könnyű nadrágbélés, amely a menstruációs ciklusok közötti használatra alkalmas, áll egy betétből (felülete 117 cm^_; SSK légnemez, 3,0 g), és ez 1,0 g abszorbens gélképző anyag szemcsét tartalmaz (kereskedelmi poliakrilát, a Nippon Shokubai cégtói); a betét az 1. példa szerinti fedőlap és egy 0,03 mm vastag, 92:8 arányú poli[(3-hidroxi-butirát)-ko-(3-hidroxi-oktanoát)] kopolimer fóliából (előállítva a Noda által 1994. január 28.-án benyújtott Biodegradable Copolymers and Plastic Articles Comprising Biodegradable Copolymers című U.S. szabadalmi bejelentése szerint) álló hátlap között van elhelyezve.

11. példa

Komposztálható egészségügyi betét

Menstruációs cikk, egészségügyi betét formájában, amelynek két szárnya van, ezek az abszorbens magtól kifelé nyúlnak ki. A cikket úgy állítjuk elő, hogy egy 10. példa szerinti betétet használunk (felülete 117 cnT_; 8,5 g SSK légnemez), a 4 687 478 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint tervezve. A hátlap és a fedőlap anyagai ugyanazok mint a 10. példa szerintiek.

12. példa

Komposztálható műtéti ruházat

Ruházat, amely alkalmas arra, hogy műtéti személyzet vi• ·

- 36 selje, és amely a műtét után eldobható biológiai lebontásra,- a ruházat az 1. példa szerinti szövés nélküli anyagból áll, megvarrva egy bebújós ing és egy nadrág formájában, a derékon húzózsinórral.

A leírásban ismertetett példák és kivitelezések a találmányt csupán illusztrálják, a szakember tudni fogja, hogy ezek különböző módosításokat vagy változtatásokat tesznek lehetővé, amelyek ugyancsak a bejelentés szelleméhez és tárgyköréhez és a csatolt igénypontok köréhez tartoznak.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás biológiailag lebontható rostszálacskák előállítására egy vagy több, biológiailag lebontható homopolimer vagy kopolimer gyantából, azzal jellemezve, hogy

a) a biológiailag lebontható gyanta vagy gyanták szolvatálásával folyékony gyantakeveréket képezünk; és

b) a folyékony gyantakeveréket nem oldószer jellegű hígítóba bevezetjük, miközben a hígítót keverjük.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy körülbelül 1 mm — körülbelül 100 mm hosszú rostszálacskákat állítunk elő.
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan folyékony gyantakeveréket képezünk, amely tartalmaz egy biológiai úton előállított alifás poliésztert, egy szintetikus alifás poliésztert, egy polivinilalkoholt vagy ezek kopolimerjeit; egy poliétert, cellulózt vagy egy származékát; vagy ezek keverékét.
4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan folyékony gyantakeveréket képezünk, amely tartalmaz egy biológiai úton előállított alifás poliésztert, előnyösen poli(hidroxi-butirát)-ot, poli[(hidroxi-butirát)-ko-(hidroxi-valerát)]-ot vagy ezek keverékét.
5. Az 1. igénypont szerinti eljárással előállított biológiailag lebontható rostszálacskák.
6. A 4. igénypont szerinti eljárással előállított biológiailag lebontható rostszálacskák.

« · > · « ··· • · · · ···» · · *Λ · ··· ·* · 9 9
7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti biológiailag lebontható rostszálacskák, amelyek körülbelül 2 mm — körülbelül 10 mm hosszúak, és körülbelül 5 μιη — körülbelül 500 μπι átmérő jűek .
8. Szövés nélküli anyag, amely az 5. igénypont szerinti rostszálacskákat tartalmazza.
9. Eldobható (egyszer használatos) abszorbens cikk, amely áll egy vízáteresztő fedőlapból, egy abszorbens magból és egy víz-átnemeresztő hátlapból, és amelyben a fedőlap a 8. igénypont szerinti szövés nélküli anyagot tartalmazza.
10. Textiláru, amely az 5., 6. vagy 7. igénypont szerinti biológiailag lebontható rostszálacskákat tartalmazza.