NO151308B - Fremgangsmaate ved fiksering av et superabsorberende pulver mellom to baner - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved fiksering av et superabsorberende pulver (13) mellom en første bane (11) av et eventuelt hydrofobt, væskegjennomtrengende banemateriale og et andre banemateriale (12) ved at det superabsorberende pulver (13) påføres den første bane (11) i ønsket bredde og tykkelse, hvoretter det avsats pulver (13) dekkes av det andre banematerialet (12), ved at den første bane (11) og den andre bane (12) forankres til hverandre, etter kohesjonslinjer og/eller punkter.

De produkter som kalles "superabsorpsjonsmidler", er blan-dinger som sveller opp i nærvær av den væske som skal absorberes, men som ikke oppløses i den, væsken absorberes således på en kvasi-irreversibel måte. De er i hovedsak cellulose-etere, alignater eller modifiserte polyakrylater.

Fremstilling av dem har vært formål for mange forsøk, og

det er kjent mange metoder for innføring av dem i en bærer.

Ifølge det meste av den kjente teknikk er super-absorberende produkter festet til overflaten til bæreren eller inn^ blandet i bærermassen, idet uttrykkene "festet" eller "innblandet" betegner at det foreligger en fast forbindel-

se mellom det i hovedsak pulverformige produkt og bæreren. Denne faste forbindelse oppnås ved hjelp av nærvær av et addisjonsprodukt som er ansvarlig for adhesjonen.

Dette additiv, ifølge en første serie av kjente metoder,

kan være vann, man snakker da om fisering av super-absorpsjonsmidlet ved fukting. Ifølge den metode som er beskrevet i fransk patent nr. 2.319.434, er således bæreren fuktet, hvoretter partikler av en modifisert cellulose-eter påfø-

res på bæreren. Partiklene svulmer opp og hefter seg ved bæreren, hvoretter væsken fjernes ved tørking. En variant er beskrevet i en lignende metode i US-patent nr. 3.919.042, som består i å pulverisere stivelsepartikler med elektrostatiske midler på et cellulosefiberark som inneholder minst 25 % vann.

Ifølge andre metoder, i motsetning til de foran nevnte, er

det' det "super-absorberende" produkt som fuktes. Den metode som er beskrevet i fransk patent nr. 2.122.432, består eksempelvis i å påføre en gel som er oppsvulmet med vann (fornet-tet polyakrylamid) på en cellulose-bærer, hvoretter det oppnådde laminat tørkes. Og videre den metode som er beskrevet i BRD-patent nr. 489.308, ifølge hvilken et sjikt av pulverformig stivelse fuktes (eller dekstrin eller gelatin) for å fiksere det.

Andre metoder benytter seg av tilsetning av vann som fik-seringsmiddel for super-absorpsjonsmiddelet, både til bæreren og til det absorberende produkt. Ifølge den teknikk som er beskrevet i GB-patent nr. 1.354.406, blir således ark av cellulosevatt, som er impregnert eller ikke er impregnert med en kationisk forbindelse, belagt med et pulver av en vann-absorberende polymer, oppstablet og underkastet en behandling med vanndamp.

Den kombinasjon som består av den fiberformige bæreren og det absorberende pulver fuktes likeledes ved behandling med vanndamp ifølge fremgangsmåten i fransk patent nr. 2.066.234.

Fikseringsteknikker som omfatter fukting har generelt den fordel at de er billige og enkle, dersom det unntas visse metoder som er beskrevet ovenfor og som innebærer tørking. Men de har den ulempe at de får de absorberende partikler til å svelle frtr tørkingen. Dette fører til et tap av effektivitet hos de absorberende partikler, idet deres over-flatetilstand forandres.

Blant annet kan flere partikler klebe seg til hverandre, hvilket i dette tilfelle fører til dannelse av en film, og mest sannsynlig til avsetning av et mono-sjikt. For å unn-gå "delvis gelering" som er uunngåelig i fremgangsmåter som omfatter fiksering ved hjelp av fukting, benytter andre fikseringsteknikker seg av anvendelse av et annet løsnings-middel enn vann.

Ifølge US-patent 3.903.389 belegges således overflaten til fiberstrukturen med et sjikt av adhesivt materiale, hvoretter nevnte adhesivsjikt "overstrøs" med partikler av væskeabsorberende materiale.

Ifølge et annet eksempel i foreliggende søkers franske søk-nad nr. 77.27569, er rekkefølgen av tilsetningen omvendt. Løsningsmiddelet som fortrinnsvis er en vandig løsning av polyvinylalkohol, anbringes på overflaten til det produkt som oppnås etter pulverisering eller overføring av super-absorpsjonsmiddelet på bæreren.

Alle fremgangsmåter for fiksering av væskeabsorberende produkter ved hjelp av et annet adhesiv enn vann har også for-delen av å være enkle og lite kostbare og ulempen at de svekker absorpsjonskapasiteten for det absorberende produkt ved nærværet av adhesiv på en del av kornenes overflate.

Av denne grunn er det forsøkt å holde pulveret fast i en fiberstruktur uten å gjøre bruk av noe som helst løsnings-middel .

US-patent nr. 4.055.180 åpenbarer en lagdannet fiberstruktur som særlig er bestemt for sanitetsbind og babybleier, bestående av en fibermatte omgitt av et ark av stoffvatt på hvilket er anbragt en hydrokolloidal forbindelse i form av et pulver som ikke er fiksert. Det oppnådde produkt dekkes med et polyetylenark i hvilket er dannet mange hulrom eller lommer av halvkuleform, som danner mange lukkede rom for ekspansjon av gelen. I denne utførelsesform er ikke pulveret "fiksert", dvs. det er ikke limt fast til bæreren. I hvert dannet hulrom er derimot en begrenset mengde pulver ganske enkelt innelukket. For at den væske som skal absorberes skal nå frem til det absorberende pulver er polyetylenarket gjennomhullet av svært mange små hull.

En slik struktur rår bare bot på en del av de foran nevnte ulemper ved liming ved hjelp av et løsningsmiddel eller fukting av pulveret og/eller bæreren. Det er kjent at det super-absorberende produkt holder tilbake væskene idet dets volum øker betydelig. Tatt i betraktning at volumet av de på forhånd dannede lommer nødvendigvis er begrenset, blir også mengden av det absorberende produkt som kan innføres i hver av dem begrenset. Dersom denne mengde er for stor, ut-gjør veggene i de lommer som er dannet i polyetylenarket en hindring for utvidelse av gelen og som følge derav minskes strukturens absorpsjonskapasitet.

For det annet er polyetylenarket forhåndsfremstilt, hvilket gjør det meget vanskeligere å gjennomføre fremgangsmåten for oppnåelse av et flerlagsprodukt. Endelig er utstrømningen av væske fra de mange små hullene i polyetylenarket som lett kan tilstoppes, meget prekær.

Det er likeledes kjent en metode tilhørende National Starch Company ifølge hvilken det anbringes et termoplastisk gitter mellom to ark av stoffvatt, idet pulveret av super-absorpsjonsmiddel ganske enkelt anbringes i maskene i gitteret,• og de to foldene i vatten holdes fast i det mellomliggende gitter ved varmebinding. Ifølge denne fremgangsmåte unngås forhånds-dannelsen av en rekke lommer.

Men på samme måte som i det allerede siterte US-patent nr. 4.055.180, er den mengde pulver av "super-absorpsjonsmidlet" som kan anbringes mellom vattfoldene begrenset. I denne ut-førelsesform er den begrenset på grunn av den relative ustrekkbarheten til stoffvattfoldene.

Skjønt pulveret således ikke lenger er fiksert, er hoved-hindringen for ekspansjon av gelen å finne i de uelastiske veggene i lommene som inneholder pulveret.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å rå bot på de foran angitte ulemper ved å tilveiebringe en ny fremgangsmåte for fiksering av et pulverformig, super-absorberende produkt i en fibermatte, hvilken muliggjør innføring av betydelige doser av nevnte produkt som helt fyller sin oppgave som absorpsjonsmiddel og dette på en enkelt og konti-nuerlig måte.

For å oppnå dette går man frem på følgende måte:

Pulveret av det super-absorberende produkt plasseres

på en fibermatte i form av bånd hvis lengde er avhengig av det produkt som skal fremstilles,

det kompleks som oppnås dekkes med en fiberduk,

nevnte fiberduk forbindes med nevnte fibermatte langs linjer og/eller punkter på en slik måte at de begren-ser hulrom mellom nevnte matte og duk og hvor det er innelukket en bestemt mengde super-absorpsjonsmiddel.

Fremgangsmåten er således særpreget ved at de elastiske banene (11, 12) forankres ved kaldpreging eller ved varmekalandrering, slik at det mellom den første bane (11) og den andre bane (12) avgrenses hulrom i hvilket det innesluttes en viss mengde av de absorberende pulver (13).

Ifølge en første utførelsesform av oppfinnelsen anbringes pulveret på en matte av super-krøllete, hydrofobe eller hy^-drofile fibre, avhengig av de ønskede resultater, hvoretter det hele dekkes med en andre matte av syntetiske polyester-eller polypropylenfibre.

Det oppnådde kompleks varmkalandreres deretter. I dette tilfelle utføres festingen av fibrene til hverandre ved termo-smelting for å innelukke pulveret. ^

Den andre matten utgjøres fortrinnsvis av et kardet slør.

Ifølge, en variant av den foretrukne fremgangsmåte påføres pulvere i flere bånd, hvoretter minst disse pulverbånd dekkes med en andre fibermatte eller-duk og til slutt, etter varmekalandrering, klippes det oppnådde kompleks i bånd' etter skjæringslinjer som deler de soner som ikke er dekket

i

med pulver, på langs.

Nevnte bånd opprulles så på spoler hvilke utgjør en meget fordelaktig form for produkt inneholdende pulveret.

Det er mulig å anvende en slik fiberformig struktur som inneholder et super-absorpsjonsmiddel i pulverform i en lang rekke absorberende artikler, som f.eks. bleier, sanitetsbind, "alezes", osv..

Beskrivelsen gjøres fullstendig ved hjelp av følgende tegninger. Figur 1 illustrerer strukturen til det produkt som er oppnådd ved hjelp av den første utførelsesform av oppfinnelsen. Figur 2 illustrerer graveringsdesignen på kalandrerings-sylindrene. Figur 3 illustrerer en variant av den andre utførelsesform.

Ifølge en variant av utførelsesformen for fremgangsmåten

slik den er vist i figurene 1, 2 og 3 avsettes det super-absorberende pulver 13 i form av bånd på en duk 11, fortrinnsvis med en flatevekt på ca. 40 g/m 2, av nevnte super-krølle-te fibre, deretter dekkes det hele med en andre fibermatte 12 av syntetiske polypropylen- eller polyesterfibre som likeledes er super-krøllete.

Den førstnevnte super-krøllete fibermatte kan bestå av hydrofobe eller hydrofile fibre avhengig av det ønskete resultat.

Den andre matte, med en vekt pa 30 g/m , består av fibre med lengde nær 60 mm. Det oppnådde produkt varmkalandres. Forbindelsen mellom fibrene oppnås ved varm-smelting for å innelukke pulveret 13 som er avsatt som bånd på fibermassen ved hjelp av hulrom som er dannet av graveringen i den an-vendte sylinder (disse hulrom kan eksempelvis ha samme form som de som er beskrevet ovenfor i beskrivelsen av den første utførelsesform av oppfinnelsen, se fig. 2). I forhold til den første utførelsesform har denne variant den fordel at den tilveiebringer en fiberstruktur som viser seg meget gunstig. I det det vises til tegningen på figur 3, der det sees avsetning av pulver i tre bånd 13a, 13b og 13c, er det faktisk lett å skjære etter skjæringslinjene 14.1 og 14.2, som befinner seg i soner uten pulver, for å oppnå bånd av super-absorberende produkt utgående fra strukturen 10

som er dannet ifølge overnevnte fremgangsmåte.

Båndene opprulles deretter for å kunne tilby produktet i en meget praktisk form. Den fiberstrukturen som oppnås på denne måten, er meget lett å bruke fordi den foreligger på spoler hvis bredde kan varieres avhengig av det sluttprodukt som skal fremstilles.

Når det gjelder fikseringen av selve super-absorpsjonsmiddelet, byr metoden på mange fordeler, super-absorpsjonsmiddelet kan utføre sin oppgave fullstendig, kornene er frie i et ekspanderbart hulrom (super-krøllete fibre). Den væske som skal absorberes beveges og holdes i det super-absorberende båndet på grunn av den komplekse strukturen (hydrofile eller hydrofobe, teksturerte fibre).

Det produkt som oppnås ved hjelp av den andre utførelses-form av oppfinnelsen er meget behagelig å ta på, det forblir mykt, bøyelig og motstandsdyktig.

Som variant kan det oppnås et lignende produkt uten varm-kalandrering, men ved å føre fiberstrukturen etter påføring av den andre matten inn i en ovn med varmluftgjennomgang. Forbindelsen mellom fibrene gjennomføres ved varmsmelting uten kalandrering. I dette tilfelle oppviser produktet et volum som er noe bedre.

De fiberformige strukturer som inneholder super-absorpsjonsmiddelet og som er fremstilt ifølge en av de fremgangsmåter som er beskrevet ovenfor, anvendes fortrinnsvis ved fremstilling av sanitetsbind.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte ved fiksering av et superabsorberende pulver (13) mellom en første bane (11) av et eventuelt hydrofobt, væskegjennomtrengelig banemateriale og et andre banemateriale (12) ved at det superabsorberende pulver (13) påføres den første bane (11) i ønsket bredde og tykkelse, hvoretter det avsatte pulver (13) dekkes av det andre banemateriale (12), ved at den første bane (11) og den andre bane (12) forankres til hverandre, etter kohesjonslinjer og/eller punkter, karakterisert ved at de elastiske baner (11,12) forankres ved kaldpreging eller ved varmekalandrering, slik at det mellom den første bane (11) og den andre bane (12) avgrenses hulrom i hvilket det innesluttes en viss mengde av de absorberende pulver (13).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at banene (11,12). forbindes med et gitter-lignende mønster, slik at hver maske vil inneholde en viss mengde superabsorberende-pulver.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som den andre bane (12) anvendes et enkelt eller flerlags kardet slør som i det minste delvis består av superkrøllede syntetiske fibre og at det som den første bane (11) anvendes et tilsvarende materiale.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at varmekalandreringen utføres ved hjelp av en mønstret gravyrvalse.

5. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-4, karakterisert ved at det som den første bane (11) anvendes en fibermatte av hydrofile fibre.

6. Fxemgangsmåte ifølge kravene 1-5, karakterisert ved at det som den første bane (11) anvendes en med en flatevekt pa o ca. 40 g/m 2.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det som den andre bane (12) anvendes et fiberslør bestående av polyester- og polypropylenfibre med en middel-lengde på 60 mm.