NO843800L

NO843800L - Sammenpresset absorberende aggregat.

Info

Publication number: NO843800L
Application number: NO843800A
Authority: NO
Inventors: Heinz Pieniak
Original assignee: Personal Products Co
Priority date: 1983-09-23
Filing date: 1984-09-21
Publication date: 1985-03-25
Also published as: DE3481480D1; DK453984D0; EP0138427A2; AU578042B2; FI843719A0; GR80377B; SG61190G; HK50090A; ZA847471B; AU3341084A; CA1236074A; PT79248A; JPS6099339A; KR850002028A; ATE50696T1; BR8404688A; FI843719L; GT198500053A; ES536164A0; NZ209483A

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører nye og forbedrede absorberende produkter, og mer spesielt nye og forbedrede sammenpressede, absorberende aggregater av super-absorpsjonsmiddel og et fyllstoff.

Absorberende engangsprodukter har vært kjent i noen tid, innbefattende slike produkter som engangsbleier, engangs-sanitetsbind, sårforbindinger, bandasjer, inkontinensputer o.l. Disse produkter innbefatter et absorberende platevattmateriale som anvendes for å absorbere og holde eller inneholde kroppsvæsker. I mange av disse produkter, spesielt bleier og sanitetsbind, omfattet det absorberende platemateriale til å begynne med det som betegnet "vattering" eller lag av florstoff. Vatteringen ble anbragt mellom et ugjennomtrengelig underlag og et gjennomtrengelig frontlag, og lagene av florstoff ble benyttet til å absorbere og forhåpningsvis inneholde væsken i produktet. En bleie som benytter et slikt absorberende platevattmateriale, er beskrevet i US Reissue

Patent nr. 26.151.

Vatteringstypen av platevattmaterialet ble i de fleste tilfeller erstattet med et forbedret absorberende plate-vattmaterial som omfatter det som betegnes "fluffede fibre av masse tilvirket av ved". Dette absorberende platevattmateriale omfatter et lag av individuelle fibre av masse av ved. Laget har vesentlig tykkelse. En bleie som innbefatter et slikt fluffet, absorberende platevattmateriale av masse av ved, er beskrevet i US patent nr. 2.788.003. Denne bleien hadde forbedret absorpsjonsevne og noe bedre inneholdsevne enn en bleie som benytter et vatteringslag. Laget av fluffet masse av ved er også temmelig mykt, bøyelig og komfortabelt, og gir således en forbedret bleie i forhold til de bleier som benytter vatteringen som et absorberende lag.

Selv om de absorberende platevattmaterialer av fluffet masse av ved har forbedret kapasitet, er kapasiteten frem-deles vesentlig begrenset. I et engangsbleieprodukt blir f.eks. væsken som skal absorberes, vanligvis avsatt i et begrenset område i det absorberende platevattmateriale. Selv om det har vært tilveiebragt teknikker for å hjelpe bevegelsen av væsken til andre deler av det absorberende platevattmateriale, er stabiliteten til platevattmaterialet i våt tilstand dårlig. Når fibrene av masse av ved blir fuktige, har de tendens til å falle sammen. Derved vil det lagringsområde som er tilgjengelig for væsken som har blitt avsatt, bli begrenset.

US patent 3.017.304 beskriver et absorberende produkt som inneholder et fortettet, papirligende lag. Dette papirlignende lag virker som en veke, dvs. væske som anbringes på laget, har tendens til å bevege seg hurtig langs lagets plan. Ved inkorporering i kombinasjon med fluffede fibre av masse av ved, utnytter det resulterende produkt absorpsjonskapasiteten til den fluffede massen på en mer effektiv måte. Bleier som inneholder dette papirlignende lag kombinert med fluffet masse av ved, er beskrevet i US patenter 3.612.055 og 3.938.522. Dette konsept med kombinasjon av en vekevirkende eller kapillærhud eller -lag sammen med fluffede fibre av masse av ved, har vunnet bred anerkjennelse i mange absorberende produkter inkludert engangsbleier og sanitetsbind. Selv om disse produkter gjør meget større bruk av kapasiteten til det absorberende platevattmateriale, inneholder de femdeles ikke den absor-berte væsken på en total måte,. Det er sannsynlig at disse produkter vil lekke før den fulle kapasitet til platevatt-materilet er benyttet for absorpsjon. Dette er særlig tilfelle dersom trykk påvirker platevattmaterialet i våt tilstand. En baby som sitter på en på forhånd fuktet bleie, vil f.eks. ofte bevirke at platevattmaterialet lekker.

Nylig har elastiske "ben"-bleier eller strekkbleier blitt introdusert på markeet. Selv om disse bleier har noe bedre absorberende platevattmateriale enn flate bleier eller enn de tidligere kjente bleier, har de vist forbedret evne til innhold av væske. Slike bleier er beskrevet i US patenter 3.860.003, 4.050.462 og 4.324.245. Selv om innholdsegen-skapene er bedre i de tidligere kjente produkter, sitter de elastiske produktene på en mer tett måte, hvilket tillater mindre luftsirkulasjon. Dette kan ofte bli irri-terende for huden, og jo tettere det elastiske materiale er, eller jo mer tettsittende bleien er, jo større er irritasjonen. Dette er spesielt tilfelle nær det område hvor den elastiske bendelen til produktet kommer i kontakt med bæreren.

En annen type produkt for retensjon av væskeformig kropps-eksudat er en beholder slik som en pose, f. eks. en kolostomipose, en urinpose eller lignende, et bekken eller annet beholderlignende produkt. Selv om slike produkter oppfanget væskeeksudatet, forekommer det ofte mulighet for spill av væsken ut av beholderen. Når væsken kommer inn i beholderen eller det absorberende produkt, ville den ide-elt bli omdannet til en ikke-væskeformig tilstand, eller oppfanges på en slik måte at selv når trykk påføres, så forekommer det ingen lekkasje eller spill av væske.

For en rekke år siden ble det utviklet "superabsorberende materialer", dvs. materialer som vil absorbere mange ganger deres vekt av væske. Siden utviklingen av slike materialer, har man forsøkt å inkorporere dem i absorberende produkter slik som bleier, tamponger og sanitetsbind for å forbedre disse produkters absorberende evne. Teoretisk ville en minimum mengde superabsorberende materiale inkor-porert i et produkt gjøre at produktet virker like godt eller bedre enn de tidligere kjente produktene. Et av de første produktene som inneholdt et slikt superabsorberende materiale i en engangsbleie er antagelig det som beskrives i US patent 3.670.731. Dette patent beskriver en absorberende forbinding omfattende et absorberende lag anbragt mellom et permeabelt frontarkmateriale og et impermeabelt basisarkmateriale. Det absorberende laget inneholdt vann-uoppløselig, kryssbundet hydrokoloidpolymer som superabsorberende materiale.

Selv om superabsorberende materialer har vært tilgjenge-lige i noen tid, har de ikke vunnet bred anerkjennelse i absorberende produkter slik som engangsbleier, sanitetsbind, tamponger, kolostomiposer, urinposer, bekkener og potter o.l. En hopovedgrunn for denne mangel på godtagbar-het av de superabsorberende materialer er mislykket bestrebelse på å utvikle et produkt som på økonomisk måte kan utnytte den sterkt forøkede absorpsjonskapasiteten til det superabsorberende materiale. For på økonomisk måte å utnytte et superabsorberende materiale, må det superabsorberende materiale anbringes i kontakt med vann i sin helhet. Det superabsorberende materiale må således være tilgjengelig for mottagelse av væsken uten å bli svekket av annet superabsorberende materiale som blir gellignende. Etter hvert som det superabsorberende materiale absorberer væske, må det få anledning til å svelle. Dersom det superabsorberende materiale hindres i å svelle, vil det stoppe å absorbere væske. Selv om hulromsonen er relativt liten i de absorberende engangsproduktene og væsken i et beholder-produkt foreligger i et lite område, har det hittil ikke vært mulig å anbringe superabsorberende materiale i et relativt lite område og få det superabsorberende materiale til å virke på hensiktsmessig måte. I årenes løp har det vært beskrevet en rekke teknikker i et forsøk på å til-veiebringe strukturer som gjør effektiv bruk av det superabsorberende materiale. Slike produkter er beskrevet i US patenter 4.103.062, 4.102.340 og 4.235.237. I tillegg til dette beskrives metoder for inkorporering av superabsorberende materiale i egnede lag eller egnede konfi-gurasjoner som kan anbringes i et absorberende produkt, i US patenter 4.186.165, 4.340.057 og 4.364.992. Hittil har ingen av disse produkter hatt noen vesentlig kommersiell suksess.

Det har vært gjort forsøk på å behandle superabsorberende materiale for å forbedre dets evne til å akseptere væske uten å svekke evnen til tilstøtende superabsorberende materiale når det gjelder å motta væske. Slike metoder er beskrevet i US patenter 3.932.322 og 4.051.086. Ingen av disse metodene anvendes i dag i kommersielle produkter for å løse problemet med å gjøre det superabsorberende materiale lett tilgjengelig for hurtig oppfanging av væske og for fortsatt absorpsjon av væske.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et nytt og forbedret, sammenpresset absorberende aggregat som hurtig absorberer væske og på mer effektiv måte utnytter en høyere andel av den teoretiske absorberende evne til superabsorberende materialer. Dette nye aggregat gjør bruk av denne evne selv om væsken som skal absorberes, anbringes i kontakt med aggregatet i et lite område. Videre kan det nye absorberende aggregatet anvendes i kjente absorberende engangsprodukter slik som engangsbleier og sanitetsbind og beholdere, slik som kolostomiposer osv. Det nye absorberende aggregat vil uventet inneholde væske i et produkt slik som en engangsbleie uten bruk av elastiske benelementer i produktet. Det nye aggregatet vil over-raskende inneholde absorbert væske, selv når trykk påføres produktet under bruk. I tillegg vil det nye produktet hurtig absorbere væske og vesentlig hindre utspilling fra bekkener og andre beholderlignende produkter.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et sammenpresset, absorberende aggregat omfattende et superabsorberende materiale og et fyllstoff. Det superabsorberende materiale er til stede i en mengde fra ca. 25 til ca. 75 vekt-% av aggregatet, og fyllstoffet er til stede i en mengde fra ca. 75 til ca. 25 vekt-% av aggregatet. Fyllstoffet og det superabsorberende materiale er blandet for å bli en vesentlig homogen blanding før den utsettes for sammen-pressing. Sammenpressingen som påføres, er tilstrekkelig til å gi granuler eller tabletter og blandinger derav. Fyllstoffet er valgt fra gruppen bestående av røkbehandlet silisiumdioksyd, røkbehandlet aluminiumoksyd, aluminiumsilikater, elastiske fibre, vermikulitt, perlitt, glassfibre, stenull, malt glass, og diatoméjord og lignende, og blandinger derav. Det superabsorberende materiale er vanligvis i form av pulver, fibre elle små granuler forut for sammenblanding.

Det sammenpressede, absorberende aggregatet lar seg lett kombinere med et fibrøst platevattmateriale for anbringelse av aggregatet i engangsprodukter, slik som engangsbleier, sanitetsbind og tamponger, og kan lett benyttes i et beholderlignende produkt.

Det sammenpressede, absorberende aggregatet ifølge foreliggende oppfinnelse absorberer et stort enkeltvolum eller en kontinuerlig strøm av væske mange ganger sin vekt. Videre fortsetter aggregatet å akseptere og holde på væske i en mengde som nærmer seg dets teoretiske kapasitet. Det sammenpressede aggregatet har faktisk tilstrekkelig til-trekningsevne til å trekke væske fra det papirlignende, fortettede lag av et platevattmateriale av fiber av masse av ved og fra pregede linjer anordnet i nevnte platevattmateriale .

Fig. 1 er et perspektivriss som illustrerer en utførelse av foreliggende oppfinnelse;

figurene 2A, 2B, 2C, 2D, 2E og 2F viser mottagelsesevnen for væsker ved en utførelse av foreliggende oppfinnelse over tid;

fig. 3 er et perspektivriss av en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse;

fig. 3A er et tverrsnitt gjennom linjer 3A-3A på fig. 3;

fig. 4 er et perspektivriss som illustrerer ytterligere en utførelse av foreliggende oppfinnelse;

fig. 5 er et perspektivriss av en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse;

fig. 6 er et perspektivriss av enda en utførelse ifølge foreliggende oppfinnelse;

fig. 7 er et perspektivriss av sluttproduktet på fig. 6;

fig. 8 er et perspektivriss av en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse; og

fig. 9 er et perspektivriss av ytterligere en annen ut-førelse ifølge foreliggende oppfinnelse.

Under henvisning til tegningene så representerer fig. 1 et perspektivriss av et aggregat ifølge foreliggende oppfinnelse. Aggregatet er en tablett 10 som inneholder superabsorberende materiale i en mengde på ca. 50% og et fyllstoff i en mengde på ca. 50%. Fyllstoffet og det superabsorberende materiale tørrblandes og underkastes deretter en standard tabletteringsoperasjon. Fig. 2 er en rekke tegninger som viser tabletten på fig. 1 anbragt i vann. På fig. 2A inneholder en flat skål 20 en bestemt mengde vann 22, og tabletten 10 anbringes deretter i skålen. På fig. 2B har svelling begynt etter 1 sekund, og tabletten 10 begynner å miste sin identitet som en tablett. På fig. 2C, etter tre ytterligere sekunder, har svellingen øket vesentlig, og hele tabletten har mistet sin identitet og form som en tablett. På fig. 2D, etter to ytterligere sekunder, har tabletten 10 svellet og begynt å helle til én side etter hvert som det superabsorberende materiale sveller og funksjonerer til det punkt hvor hver superabsorberende partikkel sveller og blir gelatinøs. På fig. 2E, etter at totalt ti sekunder har forløpt, har tabletten 10 nå veltet over og er hovedsakelig en gelatinøs masse. Nesten alt vannet 2 er blitt absorbert. På fig. 2F har alt vannet blitt absorbert, og det som var en tablett, er nå en gelatinøs masse.

Under henvisning til fig. 3 er det avbildet et sanitetsbind (30). Et fuktighetsgjennomtrengelig omslag 36 slik som et ikke-vevet stoff, gir sanitetsbindet dets utvendige overflate. Tre av de superabsorberende tablettene 32 er anbragt i sanitetsbindet som vist på fig. 3A. Fig. 3A representerer en avbildning tatt langs linjen 3A-3A på fig. 3. På fig. 3A omhyller det fuktighetsgjennomtrengelige omslaget 36A en væskebarriere 35A, tabletten 32A befinner seg i et forsenket parti under væskebarrieren 35A. Tabletten 32A er omgitt av fiberfluff 34A av masse av ved. På siden av fluff-platevattmaterialet mot-satt væskebarrieren befinner det fuktighetsgjennomtrengelige omslaget 36A seg, og dette tillater inntrengning av kroppsvæske. Således, etter hvert som væsken i den sen-trale del av sanitetsbindet kommer i kontakt med den superabsorberende tabletten, trekker tabletten væsken fra det absorberende platevattmaterialet og absorberer væsken, sveller og mister sin identitet som tablett.

Fig. 4 viser en urinpute 40 som har et fuktighetsgjennomtrengelige toppoverflate-omslag 42 og en væskebarriere 46 som er ført rundt og er varmebundet til den fuktighetsgjennomtrengelige overflaten, men etterlater en åpning som vist ved de stiplede linjene. Et absorberende aggregat 44 i granulform er anbragt i det indre av urinputen i dens frontdel blant massefibrene i det fibrøse platevattmaterialet 48. Det sammenpressede, absorberende aggregatet består av 60% superabsorberende pulver blandet med 40 vekt-% røkbehandlet silisiumdioksyd. Blandingen underkastes deretter standard granuleringsteknikker ved anvendelse av kompresjon.

På fig. 5 er det vist en engangsbleie 50. Denne bleien har en fuktighetsgjennomtrengelig frontflate 52. En fuktighetsugjennomtrengelig bakflate 54 og elastisk materiale 56 anbragt på sidekantene for å danne elastiske ben. I det fibrøse platevattmaterialet som ligger mellom frontflaten 52 og bakflaten 54, befinner det seg sammenpressede, absorberende aggregater 58 i form av tabletter spredt i det fibrøse platevattmateriale. For å feste bleien omkring bærerens liv er det tilveiebragt klebe-fliker 57. Bleieproduktet 50 aksepterer hurtig væske gjennom den fuktighetsgjennomtrengelige frontflaten 52 hovedsakelig i det området hvori tablettene 58 er vist. Når urinen kommer i kontakt med tablettene, blir den hurtig absorbert av tablettene og gjennomgår de trinn som er vist på figurene 2A-2F, og blir en myk gel. Gelen forblir under den fuktighetsgjennomtrengelige frontflaten blant massefibrene i bleiens absorberende platevattmateriale og hin-drer urinen i å komme tilbake gjennom frontflaten, og hol-der således barnet meget tørt. Fig. 6 viser et emne 60 for fremstilling av en tampong bestående av et fibrøst platevattmateriale som har granulære aggregater 62 lett presset inn i en overflate av det fibrøse platevattmateriale. Denne overflaten er den overflate som er opprullet i tampongens indre. Fig. 7 viser tampongen 70 i dens endelige form. Fig. 8 illustrerer en urinpose 80 inneholdende granulære aggregater 82 ved dens bunndel. Fig. 9 viser en typisk kolostomipose 90 som inneholder granulære aggregater 92.

Aggregatene ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter minst to komponenter, hvorav den første er et superabsorberende materiale. Dette superabsorberende materiale er generelt et vannuoppløselig, men vannsvellbart, polymert stoff som kan absorbere vann i en mengde som er minst ti ganger vekten av stoffet i dets tørre form. Det superabsorberende materiale er i form av partikler som kan være i form av fibre, kuler, biter av film, globuler, pulver eller lignende .

En egnet form for superabsorberende materiale kan beskrives kjemisk ved å ha en hovedkjede av naturlige eller syntetiske polymerer med hydrofile grupper eller polymerer inneholdende hydrofile grupper kjemisk bundet til hoved-kjeden eller i intim blanding dermed. Inkludert i denne klasse av materialer er slike modifiserte, naturlige og regenererte polymerer som polysakkarider inkludert f.eks. cellulose og stivelse og regenerert cellulose som er modifisert ved å være karboksyalkylert, fosfonoalkylert, sulfoalkylert eller fosforilert for å gjøre dem sterkt hydrofile. Slike modifiserte polymerer kan også være kryssbundet for å forbedre deres vannuoppløselighet.

Disse samme polysakkaridene kan også tjene f.eks. som hovedkjede til hvilken andre polymergrupper kan bindes ved podningskopolymerisasjonsteknikker. Slike podede polysakkarider og deres fremgangsmåte for fremstilling er beskrevet i US patent 4.105.033 og kan beskrives som poly-sakkaridkjeder hvorpå det er kodet en hydrofil kjede med den generelle formel:

hvor A og B er valgt fra gruppen bestående av -OR , -0 (alkalimetall) , -OHNH3,<->N<H>2, hvorR<1>, R<2>ogR<3>er valgt fra gruppen bestående av hydrogen og alkyl med 1-4 eller flere karbonatomer, r er et helt tall fra 0 til ca. 5.000 eller mer, s er et helt tall fra 0 til ca. 5.000 eller mer, r pluss s er minst 500, p er et helt tall fra 0 til 1, og q er et helt tall fra 1 til 4. De foretrukne hydrofile kjedene er hydrolyserte polyakrylonitrilkjeder og ko-polymerer av polyakrylamid og polynatriumakrylat.

I tillegg til modifiserte, naturlige og regenererte polymerer, kan den hydrokolloide partikkelkomponent innbefatte fullstendig syntetiske, hydrofile partikler. Eksempler på de som nå er kjent innen teknikken, er polyakrylonitril-fibre som kan være modifisert ved podning av grupper derpå, slik som polyvinylalkoholkjeder, polyvinylalkohol i seg selv, hydrofilt polyuretan, poly(alkylfosfonater), delvis hydrolyserte polyakrylamider (f.eks. poly(N-N-dimetylakrylamid), sulfonert polystyren, -eller en klasse poly(alkylenoksyd). Disse sterkt hydrofile, syntetiske polymerene kan være modifisert ved andre kjemiske behand-linger slik som kryssbinding eller hydrolyse. Ytterligere eksempler som er kjent innen teknikken, er de ikke-ioniske hydrofile polymerene slik som polyoksyetylen, polyoksy-propylen og blandinger derav, som har blitt hensiktsmessig kryssbundet, enten kjemisk eller ved bestråling. Enda en annen mer nylig type er et derivat av isobutylen-malein-syreanhydrid-kopolymer.

Hydrofile polymerer dannet fra vannoppløselige akrylat-monomerer slik som natrium-, kalium-, ammonium- (eller kombinasjoner av kationer) akrylat, kan anbringes på det absorberende lag ved sprøyting eller annen anbringelse av en oppløsning derpå fulgt av polymerisasjon og kryssbinding, f.eks. ved bestråling.

Et annet egnet superabsorberende materiale innbefatter naturlig forekommende materialer slik som gummier o.l. Guargummi, akasiegummi og johannesbrødgummi er eksempler på egnede gummityper.

Fyllstoffet er et ikke-desintegrerende stoff valgt fra gruppen bestående av røkbehandlet silisiumdioksyd, røk-behandlet aluminiumoksyd, aluminiumsilikater, fibrøse silikater, elastiske fibre, vermikulitt, perlitt, diatoméjord, malt glass, glassfibre o.l. De elastiske fibrene er polyesterfibre, termomekanisk masse, akrylfibre, ekstruderte silikater, alfa-cellulosefibre o.l. Ved fremstilling av aggregat ifølge foreliggende oppfinnelse blir fyllstoffet og det superabsorberende materiale sammenblandet i tilstrekkelig grad til å oppnå en vesentlig homogen blanding. Blandingen formes deretter til granuler eller tabletter etter behov. Ved forming av tablettene underkastes blandingen kompresjon fra ca. 7 til ca. 1.750 kg/cm . Dersom det superabsorberende materiale og fyllstoffet har vesentlig forskjellige partikkelstørrel-ser, kan det være ønskelig å tilsette fuktighet opp til ca. 20%.

Ved dannelse av granulformen til granulatene ifølge foreliggende oppfinnelse, kan det benyttes enten våt- eller tørrgranuleringsmetoder. Ved granuleringsmetodene blir det benyttet kompresjon i et omfang på minst ca. 7 og fortrinnsvis ca. 140 kg/cm .

Superabsorberende materiale i en mengde på opptil 75% kan benyttes i aggregatet. Dersom det superabsorberende materiale er i pulverform, kan det være ønskelig og mer økonomisk å benytte en mindre mengde superabsorberende materi ale og en større mengde fyllstoff. Med andre ord, når det superabsorberende materiale er et pulver, kan fyllstoff benyttes i en mengde på opptil ca. 75 vekt-% av aggregatet .

Det teoretiseres at det meget gode resultat som oppnås ved foreliggende oppfinnelse, skyldes en rekke hendelser. Uansett om superabsorberende materiale er i form av partikler, fibre, globuler eller pulver o.l., er det kjent at overflatearealet til hver partikkel må komme i kontakt med væsken for at partikkelen av superabsorberende materiale skal virke. Når partikler av superabsorberende materiale anbringes i nær kontakt, slik som i et lag eller stabel, og væske kommer i kontakt med laget eller stabelen, vil bare partiklene på den utvendige overflaten kunne absorbere noe væske, og disse partikler vil absorbere væske bare på den eksponerte siden. Den siden av laget eller stabelen som er eksponert for væsken, blir gelatinøs og begrenser inngangen av mer væske til andre deler av laget eller stabelen. Dette fenomen er kjent innen teknikken som "gelblokkering". For å utnytte det superabsorberende materiale på effektiv måte er det nødvendig å bryte det superabsorberende materiales gelblokkerende tendens. I tillegg har det blitt observert at tilstrekkelig kapillærtrykk er nødvendig for kontinuerlig transport av væske fra en partikkel av superabsorberende materiale til en annen samt fra en side av en partikkel til en annen. Det er oppdaget at fyllstoffene bryter gel-blokkeringen i superabsorberende materialer og det trykk som benyttes for å fremstille tabletter eller granuler, tilveiebringer det innledende kapillærtrykk som skal til for å transportere væske fra den delen som væsken kommer i kontakt med, til en annen del.

Det som synes bare å være en liten forskjell i kapillærtrykk, er alt som er nødvendig for en partikkel (superabsorberende partikkel eller inert fyllstoffpartikkel) til å tiltrekke og drenere væske fra en tilstøtende partikkel. Den kraft som bevirker at en væske går inn i et sylindrisk kapillærrør uttrykkes ved ligningen:

hvor kraften er representert ved kapillærtrykket, og p er kapillærtrykket

gamma er væskens overflatespenning

theta er væske-partikkel-kompaktvinkelen, og r er kapillærradiusen.

Med en gitt væske vil trykket (kapillærkraft) øke med cosinus til væske-fiber-kontaktvinkelen (og nå et maksimim der vinkelen er 0) og også øke med mindre kapillærradiuser slik at smalere kapillærer vil trekke væske fra dem som er bredere.

Når aggregatet er dannet under trykk, er det ganske mulig at grenseflatene for det superabsorberende materiale forandrer form, slik at sammenknytning med fyllstoffet finner sted. Sammenknytningen mellom det superabsorberende materiale og fyllstoffet kan ligne det mellom deler i et puslespill. Når det superabsorberende materiale kommer i kontakt med væske, sveller det, og dette resulterer i en endring av form som kan frigjøre det fra en eventuell sammenknytning eller i det minste forandrer svellingen formen for tilknytning av det superabsorberende materiale. Som et resultat brytes gelblokkering, og det tilveiebringes et kanalsystem som tillater inngang av væske mot

tablettens eller granulens indre.

Fyllstoffet er fortrinnsvis ikke-svellende, ikke-disinte-grerende og hydrofilt. Således tilveiebringes en lav kontaktvinkel, og fyllstoffet tiltrekker lett væske. Fyllstoffet bør også være ikke-koaleserende i nærvær av væske, og bindingene dannet ved sammenpressingen bør lett kunne frigjøres i nærvær av væske. Det superabsorberende materiale bør kunne skyve fyllstoffpartiklene bort når det sveller, mens det absorberer væske, ellers ville det superabsorberende materiale bli hemmet, hvilket ville hindre fortsatt absorpsjon av væske.

Tablettene eller granulene ifølge foreliggende oppfinnelse kan anbringes i produkter på en rekke forskjellige måter for å fremme utnyttelse av det tilstedeværende superabsorberende materiale. Tablettene kan f.eks. anbringes i lommer i et absorberende fluff-platemateriale, eller lett festes til bunnen av en beholder. Granulene kan anbringes i en væskepermeabel pose for dannelse av en pakke eller spres i et fibrøst masselag. Både tabletter og granulater kan anvendes i det samme produktet, f.eks. anbringes i foldene på en tverrfoldet eller korrigert bane. Det er mange andre måter hvorved de sammenpressede aggregatene ifølge foreliggende oppfinnelse kan benyttes.

Eksempler på metoder for fremstilling av sammenpressede, absorberende aggregater ifølge foreliggende oppfinnlse er som følger.

Betegnelsen "væske" benyttet i nedenstående eksempler, er en simulert urinoppløsning av 1% natriumklorid og 0,05% xylen-"Red B Dye", og som har en overflatespenning på 30-50 dyn/cm.

Eksempel I

Superabsorberende materiale identifisert som "Perma-sorb 10" i en mengde på 5g, blandes med røkbehandlet silisiumdioksyd ("Hisil"). Det røkbehandlede silisiumdioksyd er til stede i en mengde på 50 vekt-% av aggregatet. Blandingen underkastes en tabletteringsmetode hvorved det anvendes trykk i et omfang på ca. 700 kg/cm i 5 sek. Når tablettene har fått sin ferdige form, veier de mindre enn 0,5 g hver. Når væske kommer i kontakt med tabletten, gjennomgår den trinnene som vist på figurene 2A-2F i omkring 2 minutter, og absorberer ca. 10 ganger vekten av

tabletten.

Eksempel II

Superabsorberende fibre fremstilt ifølge US patent 4.105.033 i en mengde på 50 vekt-% sammenblandes med røk-behandlet silisiumdioksyd i en mengde på ca. 50 vektdeler. Blandingen fuktes til ca. 20 vekt-% vann og underkastes en tabletteringsoperasjon under anvendelse av en kompresjon på ca. 700 kg/cm . Disse tablettene som har en diameter på 12,7 mm og veier ca. 0,4 g, absorberer i gjennomsnitt ca. 10 ml vann i løpet av en tidsperiode på mindre enn ca.

2 min.

Eksempel III

Superabsorberende materiale identifisert som "Enka-PSA" er et ikke-vevet materiale av bikomponentfibre hvor fiberens kjerne er polyester, og fiberens omhylling er polyetylen. Den ikke-vevede banen fremstilles ved luftlegging av fibrene og deretter oppvarming av den resulterende bane i tilstrekkelig grad til at polyetylenen blir klebrig og fester fibrene til hverandre, slik at banen gis stabili- tet. Denne banen utsettes for metning med en oppløsning av monomeren natriumakrylsyre. Den mettede banen utsettes for bestråling i tilstrekkelig grad til å polymerisere monomeren, hvilket resulterer i festing av polynatriumakrylat til banen i form av globuler og film festet til banens fibersammenføyninger. Denne banen inneholdende polynatriumakrylat males til partikkelformig materiale og sammenblandes med fibre av termomekanisk masse i en mengde på ca. 50 deler av det superabsorberende materiale og 50 deler av fibrene av termomekanisk masse. Blandingen formes til tabletter ved å utsette den for kompresjon ved ca. 700 kg/cm . Væskeholdekapasiteten økes med ca. 80%, og absorpsjonshastigheten til "Enka-PSA"-superabsorberende materiale med ca. 200%.

Eksempel IV

"Enka-PSA"-malt materiale fra eksempel III sammenblandes med "Hisil" i en mengde på ca. 50 vekt-deler "Enka-PSA" og 50 vektdeler "Hisil". Blandingen utsettes for en standard granuleringsmetode hvorved det dannes granuler som har en forøket absorpsjonshastighet på minst 200%, og en forøket væskeholdekapasitet på minst 50%.

Eksempel V

4 g "Solka-Floc" (alfa-cellulosefibre) og 4 g superabsorberende fibre fremstilt ifølge US patent 4.105.033, sammenblandes inntil en homogen blanding oppnås. Blandingen stampes under et trykk på 350 kg/cm i 5 sek. til en

tablett (sammenpresset masse) som har en diameter på 5,72 cm.

Den sammenpressede massen tørrsiktes ved kompaktering gjennon en sikt av en størrelse på 18 mesh, og det oppsam-les granuler på en sikt av en størrelse på 40 mesh. Den gjennomsnittlige størrelsen til granulerer varierer fra 0,425 til 1 mm i diameter.

Andre metoder for femstilling av sammenpressede, absorberende aggregater ifølge oppfinnelsen kan anvendes.

Claims

1. Sammenpresset, absorberende aggregat, karakterisert ved at det innbefatter superabsorberende materiale i en mengde fra ca. 25 til ca.

75 vektdeler blandet med fra ca. 75 til ca. 25 vektdeler av et ikke-svellbart, ikke-desintegrerende hydrofilt fyll- i ^ stoff, og at det er utsatt for et trykk i et omfang fra / -^ pa. 7 til cé. 1.750 kg/cm . Aggregat ifølge krav 1, f <karakterisert ved at trykket danner en // * A tablett.

3. Aggregat ifølge krav 2, karakterisert ved at tabletten er delt i minst fire deler.

4. Aggregat ifølge krav 1., karakterisert ved at sammenpressingen / ^ danner en sammenpresset masse som tilveiebringer granuler.

5. Aggregat ifølge krav 1, karakterisert ved at fyllstoffet er valgt fra gruppen bestående av røkbehandlet silisiumdioksyd, røkbehandlet aluminiumoksyd, aluminiumsilikater, elastiske ^fibVe"^ vermikulitt, perlitt, diatomé jord, fibrø-se silikater, glassfibre, malt glass og blandinger derav.

6. Aggregat ifølge krav 5, karakterisert ved at de elastiske fibrene er valgt fra gruppen bestående av polyesterfibre, akrylfibre, ekstruderte silikatfibre, alfa-cellulosefibre og fibre av termomekanisk masse.

7. Engangsbleie, karakterisert ved at den som absorberende pute har en løst kompaktert, celluloseholdig fibrøs bane som inneholder et sammenpresset, absorberende aggregat innbefattende superabsorberende materiale i en mengde fra ca. 25 til ea.

75 vektdeler sammenblandet med fra p& . 75 til ca/ .

25 vekt-deler av et ikke-svellbart, ikke-desintegrerende, hydrofilt fyllstoff, og utsatt for trykk i et omfang fra ca. 7 til ca. 1.750 kg/cm for dannelse av et sammen-et presset aggregat, karakterisert ved at den absorberende puten i bleien inneholder minst cp/, tre sammenpressede aggregater.

8. Engangsbleie ifølge krav 7, karakterisert ved at de sammenpressede aggregatene er tabletter.

9. Engangsbleie ifølge krav 7, karakterisert ved at de sammenpressede aggregatene er granuler.

10. Sanitetsbind, karakterisert ved at det innbefatter en absorberende pute som er delvis omgitt av en væskebarriere med et fuktighetsgjennomtrengelig omslag, hvor den absorberende puten er en lett kompaktert, celluloseholdig, fibrøs bane inneholdende et sammenpresset absorberende aggregat omfattende superabsorberende materiale i en mengde fra ca. 25 til ca.

75 vektdeler sammenblandet med fra ca. 75 til ca. 25 vekt-deler av et ikke-svellbart, ikke-desintegrerende, hydrofilt fyllstoff og utsatt for trykk i et omfang fra ca. 7 til ca. 1.750 kg/cm for dannelse av et sammenpresset aggregat, idet bindet inneholder minst to sammenpressede aggregater i nevnte fibrøse bane.

11. Sanitetsbind ifølge krav 10, karakterisert ved at de sammenpressede aggregatene er tabletter.

12. Sanitetsbind ifølge krav 10, karakterisert ved at de sammenpressede aggregatene er granuler.

13. Tampong, karakterisert ved at den innbefatter en løst kompaktert, celluloseholdig, fibrøs bane inneholdende et sammenpresset, absorberende aggregat omfattende superabsorberende materiale i en mengde fra ca. 25 til ca. 75 vektdeler sammenblandet med fra ca. 75 til ca. 25 vektdeler av et ikke-svellbart, ikke-desintegrerende, hydrofilt fyllstoff og underkastet et trykk i et omfang fra ca. 7 til ca. 1.750 kg/cm for dannelse av et sammenpresset aggregat.

14. Tampong ifølge krav 13, karakterisert ved at det sammenpressede aggregatet er en tablett.

15. Tampong ifølge krav 13, karakterisert ved at det sammenpressede aggregat er flere granuler.

16. Kolostomipose, karakterisert ved at den inneholder minst ca. to sammenpressede aggregater som definert i krav 1.

17. Urinpose, karakterisert ved at den inneholder minst ca. to sammenpressede aggregater som definert i krav 1.

18. Fremgangsmåte for fremstilling av et sammenpresset, absorberende aggregat, karakterisert ved at man sammenblander superabsorberende materiale i en mende fra ca. 25 til ca.

75 vektdeler med fra ca. 75 til 25 vektdeler av et ikke-svellbart, ikke-desintegrerende, hydrofilt fyllstoff og underkaster den resulterende blanding for trykk i et omfang fra ca. 7 til ca. 1.750 kg/cm i et tidsrom på minst ca. 5 sekunder.