PL169131B1

PL169131B1 - Wyrób chlonny ulegajacy rozkladowi biologicznemu PL PL PL

Info

Publication number: PL169131B1
Application number: PL92301835A
Authority: PL
Inventors: Douglas Toms; Andrew J Wnuk
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1992-06-17
Publication date: 1996-06-28
Also published as: IE922064A1; DK0595859T3; PT8541T; PH30498A; PT101703A; AU2260292A; ES2096763T3; HK1006423A1; PT101703B; NO934807L; SG55032A1; FI107882B; HU9303730D0; GR3022366T3; SK147793A3; CA2111241A1; DE69217063D1; HU215787B; EP0595859A1; US5417679A

Abstract

1. Wyrób chlonny ulegajacy rozkladowi biologicznemu, zwlaszcza jednorazowa pieluszka, podpaska lub wkladka higieniczna, zawierajacy przenikalna dla plynów warstwe wierzchnia nieprzenikalna dla plynów warstwe spodnia ulegajaca rozkladowi biologicznemu, polaczona z warstwa wierzchnia i zawierajaca destrukturyzowana skrobie, oraz rdzen absorbujacy usytuowany pomiedzy warstwa wierzchnia i warstwa spodnia, zawierajacy korzystnie absor- bujacy material zelujacy, znam ienny tym, ze nie nieprzenikalna dla plynów warstwe spodnia, ulegajaca rozkladowi biologicznemu, stanowi mieszanka wzajemnie przenikajacej sie siatki destrukturyzowanej skrobi oraz kopolimeru wybranego sposród kopolimeru etylenu i kwasu akrylowego oraz kopolimeru etylenu i alkoholu winylowego, korzystnie kopolimeru etylenu i kwasu akrylowego oraz biodegradowalnego poliestru alifatycznego, przy czym stosunek wagowy poliestru alifatycznego i wzajemnie przenikajacej sie siatki destrukturyzowanej skrobi i kopolimeru wynosi co najmniej 1:1. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wyrób chłonny ulegający rozkładowi biologicznemu, zwłaszcza jednorazowy wyrób chłonny, taki jak pieluszka, podpaska, wkładka higieniczna, przystosowana do wchłaniania różnych płynów wydzielanych przez ciało. Te wyroby zawierają warstwę wierzchnią i/lub warstwę spodnią zaprojektowane tak, żeby podlegały w jak największym stopniu rozkładowi biologicznemu.

Znanychjest wiele różnych struktur chłonnych, absorbujących skutecznie płyny ustrojowe, takie jak krew, mocz. Jednorazowe produkty tego typu zawierają zwykle przenikalną dla płynów warstwę wierzchnią, rdzeń absorbujący i nieprzenikalną dla płynów warstwę spodnią.

Dotychczas taicie struktury chłonne były wytwarzane na przykład przy użyciu na warstwy wierzchnie materiałów typu tkanin lub włókien, względnie porowatych folii polietylenowych lub polipropylenowych. Materiały na warstwy spodnie stanowią elastyczne arkusze polietylenowe, a na rdzenie absorbujące włókna z pulpy drzewnej albo włókna z pulpy drzewnej w połączeniu z absorbującymi materiałami żelującymi.

Jedną z cech tych produktów sanitarnych, którą bierze się ostatnio pod uwagę, jest możliwość ich degradacji po zużyciu. Istnieje wyraźne zapotrzebowanie na opracowanie takich

169 131 jednorazowych produktów sanitarnych z materiałów ulegających rozkładowi biologicznemu stosunkowo szybko, a zatem zmniejszających objętość i zwiększających zdolność do kompostowania.

Znane jednorazowe produkty chłonne mają już w dużym stopniu zdolność do ulegania rozkładowi biologicznemu. Typowa pieluszka jednorazowa zawiera na przykład około 80% materiałów ulegających rozkładowi biologicznemu, na przykład włókna z pulpy drzewnej i temu podobne. Istnieje zapotrzebowanie na zmniejszenie ilości materiałów nie ulegających rozkładowi biologicznemu w jednorazowych produktach chłonnych. Szczególnie potrzebne jest zastąpienie polietylenowych warstw spodnich nieprzenikalnymi dla płynów foliami z ulegających rozkładowi biologicznemu materiałów, jako że warstwa spodnia jest zwykłe największym, nie ulegającym rozkładowi biologicznemu, składnikiem wyrobu chłonnego.

Znane są z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 949 145 ulegające rozkładowi folie do mulczerowania zawierające skrobię, polialkohol winylowy i glicerynę. Zdolność produktów do rozkładu kontroluje się przez zastosowanie nie ulegające rozkładowi, wodoodpornej powłoki na bazie mieszaniny prepolimerów poliol-toluenodwuizocyjanianu z kopolimerami chlorku winylidenu i akrylonitrylu lub żywicami typu polichlorku winylu zmieszanymi z plastyfikatorami.

Ulegające rozkładowi folie do mulczerowania o polepszonej odporności na wilgoć, zawierające skrobię i kopolimery etylen/kwas akrylowy są ujawnione w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 133 784 i w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 337 181. Folie ujawnione w tym ostatnim opisie patentowym zawierają także środek zobojętniający, taki jak amoniak, który umożliwia ich przetwórstwo drogą rozdmuchiwania, z nadaniem im dobrych właściwości. Jako ewentualny składnik folii wymieniono polietylen. Uwzględniono także takie zastosowanie, jak worki na śmieci i różne rodzaje opakowań.

Znane są ze zgłoszenia patentowego PCT nr WO 90/10671 ulegające rozkładowi biologicznemu artykuły oparte na skrobii. Destrukturyzowaną skrobię i kopolimer etylen/kwas akrylowy łączy się tutaj, wytwarzając wzajemnie przenikającą się siatkę. Stwierdzono także, że kopolimer etylen/kwas akrylowy można zastąpić kopolimerem etylen/alkohol winylowy. Wzajemnie przenikające się siatki destrukturyzowanej skrobi mają charakter termoplastyczny i można je przetwarzać metodą wylewania lub wytłaczania z rozdmuchiwaniem na mocne, wytrzymałe folie. Folie można stosować na ulegające rozkładowi biologicznemu warstwy spodnie używane w jednorazowych wyrobach chłonnych. Folie te sąjednak wrażliwe na wilgoć otoczenia, szczególnie gdy stężenie skrobi wynosi ponad 50% objętościowych w przeliczeniu na całą folię. Stwierdzono na przykład, że moduł dla folii, które są złożone wyłącznie ze wzajemnie przenikającej się siatki z destrukturyzowanej skrobi i kopolimeru etylen/alkohol winylowy, zmniejsza się o około 50%, gdy wilgotność maleje z około 20% do około 90%. Chociaż taka wrażliwość na wilgoć jest procesem odwracalnym, sprawia ona, że folia zachowuje się inaczej każdego dnia w stopniu, który może ujemnie wpływać na możliwość wytwarzania wyrobów z folii i jej stosowanie przez użytkownika.

Stwierdzono także, że folie złożone ze wzajemnie przenikającej się siatki z destrukturyzowanej skrobi są wrażliwe na utratę plastyfikatorów, wody, mocznika i innych składników niskocząsteczkowych. Utrata tych składników może nastąpić na przykład wtedy, gdy z folią zetknie się chłonny zwój włókien papierowych. Utrata tych składników jest w takim przypadku nieodwracalna i znacznie obniża wytrzymałość folii. Utrata wytrzymałości może być na tyle duża, że folia przerywa się nawet pod wpływem niewielkiego naprężenia wprowadzonego przez użytkowników wyrobu chłonnego.

Ponadto folie wykonane wyłącznie z wzajemnie przenikającej się siatki są bardzo przenikalne dla pary wodnej. Jest to korzystne w przykładach, gdy wymagana jest wentylacja wyrobu chłonnego. Jednak wysoka przenikalność dla pary wodnej jest niepożądana, gdy wymaga się, żeby wyrób chłonny utrzymywał dużo płynów, na przykład w przypadku pieluszki. Wysoka

169 131 przenikalność dla wody może prowadzić do nadmiernej kondensacji na zewnątrz pieluszki, czyniąc ją zimną i mokrą w dotyku.

Znane sąmateriały oparte na wzajemnie przenikającej się siatce skrobi destrukturyzowanej i kopolimeru etylen/kwas akrylowy lub kopolimeru etylen/alkohol winylowy, zwany dalej składnikiem skrobi destrukturyzowanej. Szczegółowy opis tych materiałów jest przedstawiony w opisie zgłoszenia patentowego PCT nr WO 90/10671 jest i w europejskim zgłoszeniu patentowym nr 0408503 A2.

Przykładem składnika destrukturyzowanej skrobi dostępnego w handlu jest Mater-Bi wprowadzony na rynek przez Novamont.

Składnik destrukturyzowanej skrobi może także zawierać inne składniki, takie jak plastyfikatory, nawilżacze, na przykład mocznik i inne związki niskocząsteczkowe. Do typowych plastyfikatorów należą polarne związki organiczne, takie jak mocznik, gliceryna, jednoestry gliceryny, sorbit, estry i etery sorbitu oraz glikole, takie jak glikol propylenowy oraz glikole etylenowy, dwuetylenowy i trój etylenowy. Bardziej szczegółowy opis tego typu dodatków, które można dodawać do skrobi jest podany w Handbook of Water-Soluble Gums and Resins, pod redakcją Roberta L.Davidsona, McGraw Hill Company, 1980, rozdział 22, strony 68-69.

W wyrobie chłonnym według wynalazku nieprzenikalną dla płynów warstwę spodnią, ulegającą rozkładowi biologicznemu, stanowi mieszanka wzajemnie przenikającej się siatki destrukturyzowanej skrobi oraz kopolimeru wybranego spośród kopolimeru etylenu i kwasu akrylowego oraz kopolimeru etylenu i alkoholu winylowego, korzystnie kopolimeru etylenu i kwasu akrylowego oraz poliestru alifatycznego, przy czym stosunek wagowy poliestru alifatycznego i wzajemnie przenikającej się siatki destrukturyzowanej skrobi i kopolimeru wynosi co najmniej 1:1.

Warstwa spodnia zawiera 10-50%, korzystnie 15-35% wagowych wzajemnie przenikającej się siatki destrukturyzowanej skrobi i kopolimeru oraz 50-90%, korzystnie 60-80% wagowych poliestru alifatycznego.

Mniej niż 40%, korzystnie mniej niż 20% skrobi w warstwie spodniej to skrobia wolna w postaci cząstek o średniej średnicy mniejszej niż 1 pm.

Korzystnie kopolimerem jest kopolimer etylenu i kwasu akrylowego o zawartości kwasu akrylowego 3-30% wagowych.

Korzystnie kopolimerem jest kopolimer etylenu i alkoholu winylowego o zawartości alkoholu winylowego 50-80% molowych.

Korzystnie poliestrem alifatycznym jest polikaprolakton.

Korzystnie poliestrem alifatycznym jest produkt utleniania kopolimeru etylen-tlenek węgla, przy użyciu środka utleniającego typu nadkwasu.

Korzystnie poliestrem alifatycznym jest kopolimer polihydroksymaślanowo-walerianianowy o zawartości walerianianu 10-24% molowych.

Według wynalazku stwierdzono, że dodanie innych termoplastycznych polimerów i kopolimerów do wzajemnie przenikającej się siatki ze skrobi destrukturyzowanej i kopolimeru etylen/kwas akrylowy lub etylen/alkohol winylowy znacznie zmniejsza wrażliwość na wilgoć, utratę właściwości na skutek migracji składników niskocząsteczkowych i stopień przenikalności dla pary wodnej. Dodanie znanych, nie ulegających rozkładowi biologicznemu polimerów, na przykład polietylenu, obniża szybkość rozkładu biologicznego, a zatem zdolność do kompostowania folii zawierającej te nie ulegające rozkładowi biologicznemu polimery. Wynalazek obejmuje dodawanie ulegających rozkładowi biologicznemu poliestrów alifatycznych do wzajemnie przenikającej się siatki ze skrobi destrukturyzowanej, dzięki czemu otrzymuje się wyroby chłonne z ulegającymi rozkładowi biologicznemu warstwami spodnimi, które nie są nadmiernie wrażliwe na zmiany wilgotności otoczenia lub kontakt z substancjami chłonnymi i mają na tyle niski stopień przenikalności dla wody, że zapobiegają kondensacji na zewnętrznej stronie warstwy spodniej.

Zaletą wynalazku jest dostarczenie wyrobów chłonnych o nieprzenikalnej dla płynów warstwie spodniej, stanowiącej mieszaninę polimerów ulegających rozkładowi biologicznemu.

169 131

Zaletą wynalazku jest szczególnie dostarczenie takich produktów, w których ulegające rozkładowi biologicznemu polimery są połączeniami wzajemnie przenikającej się siatki ze skrobi destrukturyzowanej, alifatycznych poliestrów i ewentualnie poliolefin. Dzięki wynalazkowi uzyskano ulegającą rozkładowi biologicznemu folię nadającą się na różne produkty, takie jak folia do mulczerowania używana w rolnictwie, folie na opakowania do zgrzewania, plastikowe worki na śmieci, i tym podobne.

Ulegające rozkładowi biologicznemu polimery łączy się na różne sposoby dla nadania warstwie spodniej określonej charakterystyki roboczej. Przykładami takich wyrobów chłonnych sąjednorazowe pieluszki, pieluchy dla dorosłych, podpaski i wkładki higieniczne.

Folie stosowane tu do wytwarzania warstw spodnich otrzymuje się z mieszanek dwóch lub większej liczby składników polimerycznych. Składniki te dobiera się tak, aby nadać mieszankom foliowym zdolność ulegania rozkładowi biologicznemu. Ogólnie materiały na warstwy spodnie stosowane według wynalazku stanowią mieszanki wzajemnie przenikającej się siatki destrukturyzowanej skrobi i kopolimerów etylen/kwas akrylowy lub kopolimerów etylen/alkohol winylowy oraz alifatycznego poliestru. Do ewentualnych składników, które można stosować w mieszankach polimerycznych, należą poliolefiny. Każdy z tych składników opisano szczegółowo poniżej.

Skrobia destrukturyzowana.

Materiały na warstwy spodnie według wynalazku zawierają pierwszy składnik oparty na wzajemnie przenikającej się siatce skrobi destrukturyzowanej i kopolimeru etylen/kwas akrylowy lub kopolimeru etylen/alkohol winylowy, zwany dalej składnikiem skrobi destrukturyzowanej. Materiały na warstwy spodnie według wynalazku zawierają korzystnie około 10-50%, a najkorzystniej 15-35% wagowych składnika skrobi destrukturyzowanej.

Składnik skrobi destrukturyzowanej korzystnie zawiera fazę skrobi destrukturyzowanej w postaci cząstek, z których każda ma liczbowo średnią średnicę poniżej 1 pm, fazę kopolimeru etylenu i kwasu akrylowego (EAA) lub kopolimeru etylenu i alkoholu winylowego (EVOH), fazę złożoną z produktu typu wzajemnie przenikającej się siatki (IPN), powstałego na skutek wzaj emnych oddziaływań skrobi z kopolimerem EAa lub EV OH oraz ewentualnie wodę w ilości poniżej 6%, a korzystniej poniżej 2% wagowych w przeliczeniu na całą kompozycję. Jeden z korzystnych materiałów tego typu zawiera 10-90% wagowych skrobi destrukturyzowanej ogółem, 10-90% wagowych kopolimeru EAA ogółem oraz 0-6% wagowych wody, przy czym mniej niż 40%, a korzystnie mniej niż 20% wagowych całkowitej skrobi jest skrobią wolną w postaci cząstek o średniej średnicy poniżej 1 pm, zaś reszta skrobi jest związana z kopolimerem EAA, tworząc wspomniany produkt IPN.

Inny korzystny materiał tego typu zawiera 10-90% wagowych destrukturyzowanej skrobi ogółem, 1-60% wagowych kopolimeru etylenu i alkoholu winylowego ogółem, o zawartości alkoholu winylowego około 50-80% molowych, oraz 0-10% wagowych wody, przy czym mniej niż 20% wagowych całkowitej skrobi jest skrobią wolną w postaci cząstek o średniej średnicy poniżej 1 pm, zaś reszta skrobi jest związana z kopolimerem EVOH, tworząc wspomniany produkt IPN.

Składnik destrukturyzowanej skrobi może także zawierać inne składniki, takie jak plastyfikatory, nawilżacze, na przykład mocznik i inne związki niskocząsteczkowe. Do typowych plastyfikatorów należą polarne związki organiczne, takie jak mocznik, gliceryna, jednoestry gliceryny, sorbit, estry i etery sorbitu oraz glikole, takie jak glikol propylenowy oraz glikole etylenowy, dwuetylenowy i trójetylenowy.

Poliester alifatyczny.

Materiały na warstwy spodnie według wynalazku zawierają korzystnie około 50-90%, korzystniej 55-85%, a najkorzystniej około 60-80% alifatycznego poliestru. Stosowane tu określenie alifatyczny poliester odnosi się do grupy nasyconych poliestrów, które są ogólnie uznane za ulegające rozkładowi biologicznemu. Szczegółowy opis różnych typów alifatycznych poliestrów odpowiednich do stosowania według wynalazku jest przedstawiony poniżej.

169 131

Jakkolwiek niektóre typy alifatycznych poliestrów można przerabiać bezpośrednio na cienkie, wodoodporne folie, to jednak ich temperatura topnienia może być zbyt niska do tego, aby można je było stosować same jako warstwy spodnie jednorazowych wyrobów chłonnych. W innych przypadkach mechaniczna wytrzymałość folii może być niewystarczająca do tego, aby można jej było użyć j ako warstwy spodniej. Jeszcze w innych przypadkach szybkość krystalizacji alifatycznych poliestrów jest zbyt niska, aby umożliwiła wytworzenie folii ze stopu.

Polikaprolakton jest przykładem zalecanego, ulegającego rozkładowi biologicznemu alifatycznego poliestru według wynalazku. Wytwarza się go drogą polimeryzacji E-kaprolaktamu, siedmioczłonowego związku pierścieniowego, przebiegającej z otwarciem pierścienia. Polimeryzację inicjuje diol HO-R-OH, w którym R oznacza segment alifatyczny, a powstające polimery mają następującą budowę:

O

II

HO-R-O [C-(CH2)5 - ]n-OH, gdzie n oznacza stopień polimeryzacji

Polimery polikaprolaktonowe są dostępne jako produkty Union Carbide Corporation pod nazwą handlową TONE w różnych rodzajach o różnej masie cząsteczkowej. Przykładowo polimery TONE P-300 i P-700 mają stopień polimeryzacji odpowiednio około 95 i 400, c0 odpowiada masie cząsteczkowej 10000 i 40000. TONE P-767 wytwarza się z monomeru kaprolaktonowego o szczególnie dużej czystości i ma on średnią masę cząsteczkową około 43000. TONE P-787 ma jeszcze wyższą średnią masę cząsteczkową wynoszącą około 80000.

Polimery polikaprolaktonowe o masie cząsteczkowej około 40000 lub wyższej można przetwarzać ze stopu w mocne, wodoodporne folie. Gdyby nie ich niska temperatura topnienia wynosząca około 60°C (140°F), folie te mogłyby służyć jako warstwy spodnie wyrobów chłonnych. Ze względu na niską temperaturę topnienia, warstwy spodnie wykonane w 100% z polikaprolaktonu z trudnością mogłyby wytrzymać wysoką temperaturę występującą podczas nanoszenia gorącego kleju w trakcie produkcji pieluszek. Ponadto temperatura 60°C jest często osiągana przy transporcie lub przechowywaniu w magazynach. Warstwy spodnie wykonane w 100% z polikaprolaktonu byłyby trudne do stabilizowania w takim środowisku i mogłyby odkształcać się, sklejać ze sobą, a nawet ulec stopnieniu.

Według wynalazku z przenikającą się wzajemnie siatką skrobiową miesza się korzystnie polimery polikaprolaktonowe o średnio masie cząsteczkowej 40000 lub wyższej. Szczególnie korzystne są polimery polikaprolaktonowe o średniej masie cząsteczkowej około 80000 g/mol, na przykład TONE P-787.

Inne rodzaje alifatycznych poliestrów właściwych do użycia według wynalazku wytwarzania się w reakcji alifatycznego kwasu dwukarboksylowego i diolu. Wiele z tych poliestrów ulega rozkładowi biologicznemu, gdyż są one podatne na hydrolizę enzymatyczną. Ponadto fragmenty kwasowe i alkoholowe pochodzące z hydrolizy są łatwo przyswajalne dla mikroorganizmów.

Takie poliestry wytwarza się w przedstawionej poniżej reakcji ogólnej.

OO 0 0

II II II II

HO-Ri-OH + HO-C-R2-C-OH H-[-O-Ri-O-C-R₂-C-]n-OH,

Diol Kwas Poliester alifatyczny dwukarboksylowy gdzie R oznacza liniowy łańcuch metylowy -(CH2-)_X przy 2 <x< 10, R - liniowy łańcuch metylowy -(CH2-)y przy2 <y <10, a n oznacza stopień polimeryzacji. Do przykładowych alifatycznych poliestrów tego typu należą: poli(adypinian etylenowy), w którym x = 2, y = 4, poli(adypinian propanodiolu-1,3), w którym x = 3, y = 4, poli(adypinian butanodiolu-1,4), w którym x = 4, y = 4, poli(sebacynian etylenu), w którym x = 2, y = 8, poli(sebacynian butanodiolu-1,4), w

169 131 którym x = 4, y = 8, poli(bursztynian propanodiolu-1,3), w którym x = 3,y = 2 oraz poli(glutaran butanodiolu-1,4), w którym x = 4, y = 3.

Poliuretany ulegające rozkładowi biologicznemu można wytwarzać z poliestrów alifatycznych o niskiej masie cząsteczkowej, otrzymanych z α -kaprolaktonu lub produktów kondensacji diolu i kwasu dwukarboksylowego. Ogólnie te poliestry mają masę cząsteczkową poniżej 10000 g/mol, a często zaledwie 1000 - 2000 g/mol. Przykłady poliestrów uretanowych ulegających rozkładowi biologicznemu, otrzymanych z adypinianu poliglikolu etylenowego, poli(adypinianu propanodiolu-1,3) i poli(adypinianu butanodiolu-1,4) ujawniono w “The Prospects for Biodegradable Plastics” F. Rodrigueza, Chem. Tech. lipiec - 1971. Dla potrzeb wynalazku poliuretany ulegające rozkładowi biologicznemu, wytworzone z poliestru alifatycznych, są uważane za poliestry alifatyczne i nadają się do stosowania.

Inną grupę ulegających rozkładowi biologicznemu poliestrów alifatycznych tworzą poliestry otrzymane z kwasów α -hydroksykarboksylowych. Do tej grupy poli(a-hydroksyalkanokarboksylanów) należą polimery syntetyczne, takie jak polimleczany z kwasu mlekowego, oraz polimery naturalne, takie jak polimery polihydroksymaślanowe (PHB) i kopolimery polihydroksymaślanowalerianianowe (PHBV). Korzystne przykłady homopolimeru polihydroksymaślanowego i kopolimerów polihydroksymaślano-walerianianowych są przedstawione w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 393 167 i w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 880 597. Kopolimery PHBV mają ogólną budowę przedstawioną poniżej.

Γ^- i

l l O

ΊΓ ( I i ( “I

CH,

CH

O

A®

I <

CH,

CH.

^οη₂ O

Hydroksywalerianian (HV) Hydroksymaślan (HB)

Takie kopolimery są dostępne w handlu jako produkt Imperial Chemical Industries pod nazwą handlową Biopol. Polimery Biopol wytwarza się drogę fermentacji cukru z udziałem bakterii Alcaligenes eutrophus. Polimery PHBV są obecnie produkowane z zawartością walerianianu około 5 - 24% molowych. Zwiększenie zawartości walerianianu obniża temperaturę topnienia, krystaliczność i sztywność polimeru. Omówienie technologii Biopolu podano w Business 2000, zima 1990.

Niestety kopolimery PHBV trudno jest przetwarzać bezpośrednio w folie ze względu na ich niską prędkość kryztalizacji. Mieszają się one dobrze z pewnymi syntetycznymi homopolimerami zawierającymi grupy polarne, takimi jak polichlorek winylu i poliwęglan, a takie mieszanki można przerabiać na użyteczne folie. Polimery PHBV można także mieszać z wzajemnie przenikającą się siatką skrobiową i wytłaczać w postaci folii ulegających rozkładowi biologicznemu. Kopolimery PHBv zawierające około 10 - 24% molowych walerianianu są korzystne, gdyż ich temperatura topnienia jest na tyle niska, że pozwala na przetwórstwo stopionej mieszanki w temperaturze niższej od temperatury rozkładu termicznego składnika skrobiowego, wynoszącej około 160°C.

Jeszcze innym rodzajem poliestru alifatycznego, nadającym się do użycia według wynalazku, j est produkt reakcj i utleniania kopolimerów etylen/tlenek węgla środkami utleniaj ącymi typu nadkwasów. Korzystnie przykłady tych materiałów są przedstawione w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 929 711 i w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 957 997.

169 131

Poliolefiny.

Do mieszanek na folie stanowiące warstwy spodnie według wynalazku można także stosować dodatkowe składniki oparte na poliolefinach i kopolimerach poliolefin. Korzystnymi przykładami takich nadających się tu do stosowania olefin są polietylen, polipropylen, kopolimery etylen/propylen, kopolimery etylen/octan winylu, kopolimery etylen/kwas akrylowy, kopolimery etylen/kwas metakrylowy, kopolimery etylen/akrylan, kopolimery etylen/tlenek węgla i kopolimery etylen/alkohol winylowy. Do innych przykładowych poliolefin należą polistyren, polioctan winylu, polibuten-1, polibuten-2, polipenten-1, polipenten-2, poli(3-metylopenten-1), poli(4-metyłopenten-1), 1,2-polibutadien-1,3, 1,4-polibutadien-1,3, poliizopren, polichloropren, i tym podobne. Warstwy spodnie według wynalazku mogą zawierać od 1% do około 40% wagowych polielefin, a korzystniej od 1%o do około 33% wagowych materiałów poliolefinowych.

Zostaną teraz omówione składniki ewentualne.

Oprócz wyżej wspomnianych składników, folie na warstwy spodnie według wynalazku mogą zawierać inne składniki, w tym środki przeciwblokujące, środki przeciwstatyczne, środki poślizgowe, stabilizatory termiczne, przeciwutleniacze, dodatki pro-utleniające, pigmenty, plastyfikatory, i tym podobne.

Środki przeciwblokujące zapobiegają wzajemnemu przyklejaniu się do siebie warstw folii, gdy są zwinięte w rulon lub gdy jednorazowe wyroby są zapakowane jedne przy drugich. Do typowych środków przeciwblokujących należą koncentraty krzemionki lub talku zmieszane z materiałami polimerycznymi, takimi jak polietylen lub polikaprolakton.

Zmniejszenie blokowanie się folii można osiągnąć także wprowadzając na powierzchnię folii niewielkie cząstki lub proszki, takie jak kreda, ił, krzemionka, skrobia i podobne materiały. Sproszkowane materiały polimeryczne, na przykład policzterofluoroetylen, również nadają się do zmniejszenia blokowania przez ich nanoszenie na powierzchnię folii. W celu zmniejszenia blokowania folii można prowadzić tylko taką obróbkę powierzchni folii, względnie łączyć ją z innymi metodami zmniejszającymi blokowaniem. Ilość proszkowanej substancji przeciwblokującej, zwykle wprowadzana na powierzchnię folii, wynosi około 0,5 - 5 g/m².

Do folii można wprowadzać środki przeciwstatyczne. Do przykładów takich środków etoksylowane aminy i IV-rzędowe sole amin z grupami organicznymi o długości około 12-18 atomów. Środki tego typu powoli dyfundują w powierzchni folii i ze względu i na swój charakter jonowy tworzą warstwę przewodzącą elektryczność na powierzchni folii. Środki przeciwelektrostatyczne mogą stanowić około 1 - 5% wagowych w przeliczeniu na masę folii.

Środki poślizgowe można wprowadzać do folii w celu zmniejszenia zatrzymywania się na kalandrach i innych urządzeniach formujących. Przykładami takich środków są środki zwykle otrzymywane z amidów kwasów tłuszczowych, mające około 12-22 atomów węgla. Takie środki mogą poprawiać właściwości przeciwblokujące folii. Na ogół środki poślizgowe wprowadza się w ilość około 0,05 - 3% wagowych.

W celu zmniejszenia rozkładu folii na warstwy spodnie według wynalazku podczas przetwórstwa przez wytłaczanie lub innymi metodami, do mieszanek polimerowych można dodać stabilizatory termiczne i przeciwutleniacze. Te rodzaje dodatków mogą jednak ujemnie wpływać na zdolność do rozkładu biologicznego i zdolność do kompostowania folii, gdy doda się ich za dużo. W rezultacie, mimo dostępności wielu rodzajów stabilizatorów termicznych, przeciwutleniaczy pierwotnych i przeciwutleniaczy wtórnych, korzystnie do mieszanek wzajemnie przenikających się siatek skrobiowych z poliestrami alifatycznymi, stosowanych na warstwy spodnie według wynalazku, nie dodaje się żadnych stabilizatorów.

W przypadku, gdy w warstwach spodnich według wynalazku znajduje się ewentualny składnik poliolefinowy, w celu zwiększenia rozkładu poliolefin do folii można wprowadzać układ pro-utleniający. Układ pro-utleniające są opracowane tak, by obniżać masę cząsteczkową poliolefin do wartości poniżej około 1000, dzięki czemu krótkie oligomeryczne segmenty stanowiące pozostałości mogą ulec rozkładowi biologicznemu pod działaniem mikroorganizmów.

169 131

Układy pro-utleniajace są na ogół złożone z wielu składników, w tym z przeciwutleniaczem, który jest czynny przez stosunkowo krótki okres czasu, oraz latentnego pro-utleniacza, takiego jak organiczna sól metalu przejściowego. Do układu pro-utleniającego można także wprowadzać inne powodujące szybki rozkład dodatki, takie jak chemicznie nienasycone polimery lub kopolimery lub cząstki wypełniaczy pochodzenia naturalnego, takich jak skrobie, białka, celuloza i cukry.

Ulegające rozkładowi kompozycje na podstawie olefin zmieszanych z przeciwutleniaczem, skrobią, kopolimerem styren/butadien i organiczną solą metalu przejściowego są ujawnione na przykład w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 983 651. Metal przejściowy jest wybrany z grupy obejmującej Ca, Zn, Cu, Ag, Ni, Co, Fe, Mn, Cr i V, a sól organiczna jest wybrana z grupy obejmującej stearyniany, oleiniany, behemiany, mirystyniany, erukany, linoleniany, nafteniany, acetonyloacetoniany, hydroksychinoliniany i sole kompleksów metali i amin. Kompleksy soli metali przjściowych stosuje się w takiej ilości, aby zawartość metalu w kompozycji wynosiła około 0,001 -1,0% wagowych.

Zastosowanie przeciwutleniaczy razem z solami metali przejściowych jako dodatków do poliolefin ujawniono także w brytyjskim opisie patentowym nr 1 434 641. Przedstawione są tam kompozycje poliolefinowe zawierające 0,01 -1,0% przeciwutleniacza, 0,02 -1,0% organicznej soli miedzi i 0,1 - 0,2% organicznej soli manganu, kobaltu lub żelaza, w której grupa organiczna jest wybrana spośród ugrupowań oleinianów, palmitynianów i stearynianów.

Według wynalazku stosunek wagowy alifatycznego poliestru do składnika destrukturyzowanej skrobi wynosi korzystnie co najmniej 1:1. Tak więc w przypadku ulegających rozkładowi biologicznemu folii zawierających dwuskładnikową mieszankę alifatycznego poliestru i składnika destrukturyzowanej skrobi, zawartość alifatycznego poliestru wynosi przynajmniej 50% wagowych, korzystnie około 55 - 85%, a najkorzystniej około 60 - 80%. Korzystnie taka folia zawiera także około 10 - 50%, a korzystniej około 15 - 35% składnika destrukturyzowanej skrobi.

Folie stosowane jako ulegające rozkładowi biologicznemu warstwy spodnie w wyrobach chłonnych według wynalazku można poddawać przetwórstwu znanymi metodami wytwarzania folii z mieszanek polimerycznych w zwykłych urządzeniach do wytwarzania folii. Pastylki składników można najpierw mieszać na sucho, a potem stopić i zmieszać w wytłaczarce do folii. Alternatywnie, jeśli mieszanie w wytłaczarce nie jest wystarczające, pastylki można najpierw mieszać na sucho, a potem stopić w wytłaczarce wstępnej, a następnie ponownie pastylkować przed wytłaczaniem folii.

Mieszanki polimeryczne można przetwarzać na folie stapiając metodą wylewania lub wytłaczania z rozdmuchiwaniem, przy czym obie te metody opisał Allan A. Griff w “Plastic Extrusion Technology” - wydanie 2, Van Nostrand Reinhold - 1976. Folię wylewaną wytłacza się przez liniową dyszę. Na ogół płaską folię suszy się na dużym, ruchomym, wypolerowanym walcu metalowym. Ulega ona szybkiemu schłodzeniu, oddziela się od pierwszego walca, przechodzi przez jeden lub większą, liczbę pomocniczych walców chłodzących, a potem przez serię pokrytych kauczukiem walców ciągnących czyli odciągających i wreszcie trafia na walec zwijający. Sposób wytwarzania wylewanej folii na warstwy spodnie dla wyrobów chłonnych według wynalazku opisano dalej w przykładzie I.

Przy wytłaczaniu folii z rozdmuchiwaniem stop wytłacza się w górę przez wąską pierścieniową dyszę. Proces ten nazywa się także wytłaczaniem rękawa folii. Przez środek dyszy wprowadza się powietrze nadmuchujące rękaw i rozszerzające go. Tworzy się w ten sposób ruchomy pęcherz, którego wielkość utrzymuje się cały czas na tym samym poziomie, kontrolując ciśnienie powietrza dostarczanego do wewnątrz. Rękaw foliowy chłodzi się powietrzem wdmuchiwanym poprzez jeden lub większą liczbę pierścieni chłodzących otaczających rękaw. Następnie rękaw spłaszcza się przez przeciągnięcie go na ramię spłaszczającąpoprzez dwa walce ciągnące i odsyła się na zwijarkę. Gdy rękaw stosuje się na warstwy spodnie, spłaszczony rękaw rozcina się, rozwija i tnie na szerokość właściwą do użycia w wyrobach chłonnych.

169 131

Materiały foliowe, stosowane jako nieprzenikalne dla płynów, warstwy spodnie w wyrobach chłonnych, takich jak jednorazowe pieluszki, na ogół mają grubość od 0,01 mm do około 0,2 mm , a korzystnie od 0,012 mm do około 0,051 mm. Na ogół nieprzenikalną dla płynów warstwę spodnią łączy się z przenikalną dla płynów warstwą wierzchnią i rdzeniem absorbującym, usytuowanym pomiędzy warstwą wierzchnią i warstwą spodnią oraz ewentualnie z elementami elastycznymi i klapkami mocującymi z taśmy. Warstwa wierzchnia, warstwa spodnia, rdzeń absorbujący i elementy elastyczne można zestawiać według różnych dobrze znanych konfiguracji, przy czym korzystną konfigurację pieluszki przedstawiono w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 860 003.

Warstwa wierzchnia dopasowuje się, jest miękka w dotyku i nie drażni skóry. Ponadto warstwa wierzchnia jest przenikalna dla płynów i pozwala, aby płyny szybko przemieszczały się przezjej grubość. Warstwę wierzchnią można wytworzyć z wielu różnych materiałów, takich jak porowate pianki, pianki siatkowe, folie plastikowe z otworkami, włókna naturalne, na przykład włókna drzewne lub bawełniane, włókna syntetyczne, na przykład włókna poliestrowe lub polipropylenowe lub połączenia włókien naturalnych i syntetycznych. Korzystnie warstwę wierzchnią wytwarza się z materiału hydrofobowego, w celu odizolowania skóry od płynów w rdzeniu absorbującym.

Szczególnie korzystna warstwa wierzchniajest złożona z ciętych włókien polipropylenowych o grubości około 1,5 denier, takichjak polipropylen Hercules typu 151, wprowadzony na rynek przez Hercules Inc. z Wilmington, Delaware. Stosowane tu określenie włókna cięte dotyczy włókien o długości co najmniej około 16 mm. ·

Istnieje szereg technik wytwarzania warstw wierzchnich. Przykładowo warstwa wierzchnia może być tkana, nietkana, czesana, gręplowana, itp. Korzystna jest gręplowana warstwa wierzchnia zespolona termicznie. Ciężar warstwy wierzchniej wynosi około 18-25 g/m², j ej minimalna wytrzymałość na rozciąganie wzdłużne w stanie suchym wynosi co najmniej około 400 g/cm, a wytrzymałość na rozciąganie poprzeczne w stanie mokrym co najmniej około 55 g/cm.

Warstwę wierzchnią łączy się z warstwą spodnią w dowolny sposób. Obejmuje to konfiguracje, zgodnie z którymi warstwę wierzchnią łączy się z warstwą spodnią bezpośrednio, poprzez zamocowanie warstwy wierzchniej bezpośrednio do warstwy spodniej oraz konfiguracje, zgodnie z którymi warstwę wierzchnią łączy się z warstwą spodnią pośrednio, poprzez zamocowanie warstwy wierzchniej do członów pośrednich, które z kolei są zamocowane do warstwy spodniej. Warstwę wierzchnią łączy się korzystnie z warstwą spodnią bezpośrednio na obrzeżach pieluszki, przy użyciu takiego zamocowania, jak klej lub inne zamocowania. Przykładowo w celu zamocowania warstwy wierzchniej do warstwy spodniej można zastosować jednorodną ciągłą warstwę kleju, warstwę kleju tworzącą jakiś wzór, względnie układ oddzielnych szlaczków lub kropel kleju.

Klapki mocujące z taśmy umieszcza się zwykle z tyłu pieluszki, na wysokości odpowiadającej talii, w celu umożliwienia zamocowania i przytrzymania jej na osobie noszącej. Można stosować dowolne klapki mocuj ące z taśmy, takiejak taśma mocująca uj awniona w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 848 594. Te klapki mocujące z taśmy lub inne środki mocujące pieluszki przytwierdza się zwykle w pobliżu naroży pieluszki.

Korzystnie pieluszki mają elastyczne elementy w pobliżu obrzeży, wzdłuż każdego z dłuższych boków tak, że elastyczne elementy przyciągają i przytrzymują pieluszkę przy nogach osoby noszącej. Elastyczne elementy są przytwierdzone do pieluszki w sposób elastycznozawierający, toteż gdy pieluszka nie jest zamocowana, te elastyczne elementy skutecznie ściągają czyli zbierają pieluszkę. Elastyczne elementy można przytwierdzić w sposób elastycznozwierający przynajmniej dwojako. Przykładowo elastyczne elementy można naciągnąć i przymocować, gdy pieluszka nie jest ściśnięta. Alternatywnie pieluszkę można ścisnąć, na przykład przez sfałdowanie, i elastyczne elementy przytwierdzić i połączyć z pieluszką, gdy te elastyczne elementy są w stanie rozluźnionym czyli nierozciągniętym.

169 131

Elastyczne elementy mogą mieć liczne konfiguracje. Przykładowo szerokość elastycznych elementów może zmieniać się od około 0,25 mm do około 25 mm lub więcej. Elastyczne elementy mogą zawierać pojedynczą taśmę elastycznego materiału względnie mogą być prostokątne lub krzywoliniowe. Można je przytwierdzić do pieluszki dowolną z kilku znanych metod. Przykładowo elastyczne elementy można przytwierdzić przy użyciu ultradźwięków, zespolić z pieluszkątermicznie lub pod ciśnieniem, stosując różne sposoby przyłączenia, względnie możnaje po prostu przykleić do pieluszki.

Rdzeń absorbujący pieluszki jest umieszczony między warstwą wierzchnią i warstwą spodnią- Rdzeń absorbujący można wytwarzać w wielu różnych rozmiarach i kształtach, na przykład czworokątny, w kształcie klepsydry, asymetryczny i tak dalej. Całkowita chłonność rdzenia absorbującego powinna być jednak zgodna z przewidywanym obciążeniem płynem w przypadku przewidzianego zastosowania wyrobu chłonnego lub pieluszki. Ponadto wymiary i chłonność rdzenia absorbującego mogązmieniać się, w celu dopasowania ich do osób noszących, od niemowlęcia do ludzi dorosłych.

Pieluszka ma korzystnie zmodyfikowany rdzeń absorbujący w kształcie klepsydry. Rdzeń absorbujący stanowi siatka lub zwój filcu powietrznego, włókien masy drzewnej, z zawartą w nichpolimerycznąkompozyccąabsorbującąwpostaci cząstek. Przez filc rozumie się tutaj tkaninę charakteryzującą się skomplikowanym stanem wielu zjej wszystkich włókien składowych. Filce mają nazwy związane z procesem ich wytwarzania, na przykład filc mokry jest wytwarzany w procesie wodnym, a filc powietrzny jest wytwarzany w procesie powietrznym.

Innymi przykładami wyrobów chłonnych według wynalazku są podpaski przeznaczone do przyjmowania i zatrzymywania wydzieliny, na przykład krwi menstruacyjnej. Jednorazowe podpaski są zaprojektowane tak, żeby były przytrzymywane przy ciele przez ubranie, takie jak bielizna lub specjalnie zaprojektowany pas. Przykład podpasek, w przypadku których można z łatwością zastosować wynalazek, są przedstawione w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 687 478 i w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 589 876. Opisane tutaj polimeryczne folie zdolne do kompostowania można stosować na przykład jako nieprzenikalną dla płynów warstwę spodnią tych podpasek.

Podpaski zawierają nieprzenikalną dla płynów warstwę spodnią, przenikalną dla płynów warstwę wierzchnią oraz rdzeń absorbujący umieszczony pomiędzy warstwą wierzchnią i warstwą spodnią, przy czym warstwę spodnią tworzy jedna ze zdolnych do kompostowania folii na bazie mieszanki opisanych powyżej składników polimerycznych. Warstwę wierzchnią może stanowić dowolny, nadający się na warstwy wierzchnie, materiał omówiony w odniesieniu do pieluszek.

Wyroby chłonne według wynalazku są zdolne do kompostowania w wyższym stopniu niż tradycyjne wyroby chłonne zawierające poliolefinę, na ogół w postaci polietylenowej warstwy spodniej.

Określenie “zdolny do kompostowania” w używanym tu znaczeniu to materiał spełniający następujące trzy warunki: można go przerobić w kompostowni odpadów stałych, po takiej przeróbce znajduje się w kompoście końcowym i gdy kompost jest stosowany w glebie, materiał ten ulegnie w glebie ostatecznemu rozkładowi.

Polimeryczny materiał foliowy obecny w stałych odpadach przerabianych w kompostowni niekoniecznie trafia do kompostu końcowego. Pewne kompostownie poddają strumień stałych odpadów klas^^yfica^ajłji pneumatycznej przed dalszą przeróbką w celu oddzielenia papieru i innych materiałów. Najprawdopodobniej podczas takiej klasyfikacji pneumatycznej folia polimeryczna oddzieli się od strumienia stałych odpadów, a zatem nie zostanie przerobiona w kompostowni. Tym niemniej może ona być nadal zdolna do kompostowania według powyższego określenia, ponieważ można ją przerobić w kompostowni.

Warunek, aby materiał znalazł się z końcowym kompoście, oznacza na ogół, że ulega on jakiejś formie rozkładowi w procesie kompostowania. Na ogól strumień odpadów stałych zostaje we wczesnym stadium procesu kompostowania poddany etapowi darcia. W rezultacie folia polimeryczna będzie miała raczej postać strzępków, a nie arkusza. W końcowej fazie procesu

169 131 kompostowania gotowy kompost poddaje się przesiewaniu. Zazwyczaj strzępki polietylenu nie przejdą przez sita, jeśli zachowały rozmiary, które miały bezpośrednio po etapie darcia. Zdolne do kompostowania materiały według wynalazku tracą w procesie kompostowania swą ciągłość fizyczną w stopniu pozwalającym na to, aby na wpół podarte strzępki przeszły przez sita. Można jednak sobie wyobrazić, że w kompostowni strumień stałych odpadów zostanie poddany bardzo dokładnemu darciu, zamiast darcia zgrubnego, a wówczas nie ulegające rozkładowi polimery polietylenowe spełniłyby drugi warunek. Spełnienie drugiego warunku nie wystarcza dla uznania materiału zdolnego do kompostowania. Tym, co naprawdę odróżnia określony tutaj materiał od takich materiałów, jak polietylen, jest trzeci warunek, według którego materiały muszą ulec ostatecznie rozkładowi biologicznemu w glebie. Ów rozkład biologiczny musi być całkowity, do CO2 i wody. Ten warunek rozkładu biologicznego nie ma zasadniczego znaczenia dla procesu kompostowania czy zastosowania gleby kompostującej. Stałe odpady i powstały z nich kompost mogą zawierać wszelkie rodzaje nie ulegających rozkładowi biologicznemu materiałów, na przykład piasek. Jednak dla uniknięcia nabudowywania się w glebie materiałów wytworzonych przez człowieka, konieczne jest, aby takie materiały w pełni ulegały rozkładowi biologicznemu. Z tego samego punktu widzenia nie jest wcale konieczne, aby ten rozkład biologiczny był szybki. Jeśli tylko sam materiał lub pośrednie produktyjego rozkładu nie są toksyczne lub w inny sposób szkodliwe dla gleby i upraw, w pełni akceptowany jest kilkumiesięczny lub nawet kilkuletni proces rozkładu biologicznego, gdyż warunek ten stawia się wyłącznie dla uniknięcia nagromadzania się materiałów wytworzonych przez człowieka w glebie.

Następujące przykłady ilustrują realizację praktyczną wynalazku.

Przykład I. Wytworzono suchą mieszankę 70 : 30 wagowo polikaprolaktonu TONE P-787 i Mater-Bi Grade SA007 przez dodanie 7,9 kg pastylek TONE do 3,4 kg Mater-Bi w mieszalniku Kelly Duplex Mixer i zmieszanie przez 15 minut.

Suchą mieszankę stopiono i zmieszano w 150°C w mieszalniku do mieszanek, typu Brabender z podwójnym ślimakiem, wyposażonym w dyszę z ośmioma otworami do wytwarzania pęczka prętów. Stopione pręty chłodzono i zestalano w kąpieli wodnej przed wprowadzeniem ich do pastylkarki Cumberland Quietizer Pellitizer, w której każdy pręt cięto na pastylki o długości około 3,175 mm.

Pastylki przerabiano na folię o grubości około 0,0305 mm przy użyciu wytłaczarki z pojedynczym ślimakiem o średnicy 30 mm, typu Zahnradwerk Kallman, wyposażonej w standardowy ślimak do poliolefin i dyszę w kształcie spłaszczonego półkola. Temperatura w cylindrze wytłaczarki zmieniała się od około 127°C w strefie zasilania do około 132°C na końcu, w pobliżu dyszy. Temperaturę dyszy utrzymywano na poziomie około 138°C. Odbiór i zwijanie folii realizowano przy użyciu urządzenia odbierającego typu Johnson. Walce chłodzące, na których folia chłodzi się i zestala, utrzymywano w temperaturze około 21°C. Po ochłodzeniu grube brzegi folii obcinano i usuwano, a gotowąfolię o szerokości 34,3 cm nawij ano na tekturowy rdzeń o średnicy 7,6 cm.

Powstała folia była przezroczysta i wykazywała doskonałą wytrzymałość mechaniczną. Te właściwości utrzymywały się nawet po starzeniu w temperaturze 50°C przy wilgotności względnej około 10% w ciągu 3 miesięcy.

Przykładu. Wytworzono suchąmieszankę 66:17:17 wagowo TONE P-787, Mater-Bi SA007 i kopolimeru etylen-kwas akrylowy typu DOW PRIMACOR 3460 przez połączenie

7,5 kg TONE, 1,93 kg Mater-Bi i 1,93 kg pastylek PRIMACOR w Kelly Duplex Mixer i zmieszanie przez 30 minut.

Suchąmieszankę stopiono i mieszano w mieszalniku do mieszanek, typu Brabender z dyszą o ośmiu otworach do wytwarzania pęczka ·prętów. Temperaturę cylindra mieszalnika utrzymywano na poziomie 155 - 160°C, a dyszę utrzymywano w temperaturze około 145°C. Pręty chłodzono w kąpieli wodnej i pastylkowano, jak to opisano w przykładzie I.

Pastyli przerobiono na folię o grubości od około 0,0305 mm do około 0,0356 mm, przy użyciu tej samej wytłaczarki i urządzeń odbierających, jak w przykładzie I. Temperatura dyszy

169 131 i warunki odbierania były takie same. Powstałą folię, po przycięciu na szerokość około 34,3 cm, nawinięto na tekturowy rdzeń o średnicy 7,6 cm.

Przykład III. Jednorazową pieluszkę dziecinną według wynalazku wytworzono w następujący sposób. Podane wymiary odnoszą się do pieluszki przeznaczonej do użycia przez dziecko o wadze 6 -10 kg. Te wymiary można proporcjonalnie modyfikować dla dzieci o różnym wzroście lub celu wytworzenia majtek dla dorosłych nie utrzymujących moczu, zgodnie ze standardową praktyką.

Warstwą spodniąjest folia o grubości 0,020 - 0,038 mm z mieszanki 70 : 30 polikaprolaktonu i Mater-Bi, wytworzona w sposób opisany w przykładzie I, o szerokości górnej i dolnej krawędzi 33 cm, nacięta do wewnątrz po obu bokach tak, aby szerokość na środku wynosiła

28,5 cm, a długość 50,2 cm.

Warstwę wierzchnią stanowią gręplowane i zespolone termicznie, cięte włókna polipropylenowe - polipropylen Hercules typu 151. Szerokość górnej i dolnej krawędzi wynoszą 33 cm. Warstwa jest nacięta do wewnątrz po obu bokach tak, aby szerokość na środku wynosiła

28,5 cm, a długość wynosi 50,2 cm.

Rdzeń absorbujący stanowi 28,6g celulozowej pulpy drzewnej i 4,9g cząstek żelującego materiału absorbującego, handlowego poliakrylanu zNippon Shokubai. Grubość wynosi 8,4 cm, szerokości krawędzi górnej i dolnej wynoszą 28,6 cm. Rdzeń jest nacięty obustronnie do wewnątrz tak, aby szerokość na środku wynosiła 10,2 cm. a długość wynosi 44,5 cm.

Taśmy elastyczne wokół nóg to cztery oddzielne taśmy gumowe, 2 na każdą stronę, o szerokości 4,77 mm, długości 370 mm i grubości 0,178 mm, przy czym powyższe wymiary odnoszą się do ułożenia luźnego.

Pieluszkę wytworzono w znany sposób, przez ułożenie materiału rdzeniowego przykrytego warstwą wierzchnią na warstwie spodniej i sklejenie.

Elastyczne taśmy zwane wewnętrznymi i zewnętrznymi, co odpowiada taśmom odpowiednio najbliżej i najdalej rdzenia, rozciągnięto na około 50,2 cm i umieszczono wzdłuż każdego z dłuższych boków, po 2 taśmy na każdy bok rdzenia. Taśmy wewnętrzne umieszczono wzdłuż każdego boku w odległości około 55 mm od najwęższej krawędzi elastycznej taśmy. Dzięki temu wzdłuż każdego boku pieluszki uzyskano element dystansujący, zawierający elastyczny materiał warstwy wierzchniej/warstwy spodniej między wewnętrzną taśmą elastyczną i zakrzywioną krawędzią rdzenia. Wewnętrzne taśmy przykleja się na ich długości w stanie rozciągniętym. Zewnętrzne taśmy umieszcza się w odległości około 13 mm od taśm wewnętrznych i przykleja się na ich długości w stanie rozciągniętym. Połączenie warstwa wierzchnia/warstwa spodnia jest giętkie, a przyklejone taśmy kurczą sie, nadając elastyczność bokom pieluszki.

Przykład IV. Lekka wkładka higieniczna, do stosowania pomiędzy dwiema menstruacjami, jest złożona z podkładki mającej powierzchnię 117 cm², wykonanej z filcu powietrznego typu SSK, co zostało już wcześniej wyjaśnione, o ciężarze 3,0g, zawierającej 1,0g żelującego absorbenta w postaci cząstek, handlowego poliakrylanu Nippon Shokubai. Podkładka jest umieszczona pomiędzy porowatą foliową warstwą wierzchnią, przedstawioną w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 463 045, i warstwę spodniąz folii o grubości 0,03 mm z polikaprolaktonu/ Mater-Bi 70 : 30 wagowo, wytworzonej jak w przykładzie I.

Przykład V. Wyrób do stosowania podczas menstruacji w postaci podpaski z dwoma skrzydełkami wystającymi na zewnątrz z rdzenia absorbującego wytworzono w taki sposób, jak w przykładzie Iv, o powierzchni 117 cm2, filcu SSK o ciężarze 8,5g, zgodnie z opisem patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 687 478. Materiały na warstwę wierzchnią i warstwę spodnią były takie same, jak opisane w przykładzie IV.

Przykład VI. Pieluszkę z przykładu III zmodyfikowano, zastępując warstwę spodnią przez warstwę spodnią z folii o grubości 0,020 - 0,038 mm, z mieszanki Tone : Mater-Bi : kopolimer etylen/kwas akrylowy 66 : 17 : 17, wytworzonej jak w przykładzie II.

169 131

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wyrób chłonny ulegający rozkładowi biologicznemu, zwłaszcza jednorazowa pieluszka, podpaska lub wkładka higieniczna, zawierający przenikalną dla płynów warstwę wierzchnią, nieprzenikalną dla płynów warstwę spodnią, ulegającą rozkładowi biologicznemu, połączoną z warstwą wierzchnią i zawierającą destrukturyzowaną skrobię, oraz rdzeń absorbujący usytuowany pomiędzy warstwą wierzchnią i warstwą spodnią, zawierający korzystnie absorbujący materiał żelujący, znamienny tym, że nie nieprzenikalną dla płynów warstwę spodnią, ulegającą rozkładowi biologicznemu, stanowi mieszanka wzajemnie przenikającej się siatki destrukturyzowanej skrobi oraz kopolimeru wybranego spośród kopolimeru etylenu i kwasu akrylowego oraz kopolimeru etylenu i alkoholu winylowego, korzystnie kopolimeru etylenu i kwasu akrylowego oraz biodegradowalnego poliestru alifatycznego, przy czym stosunek wagowy poliestru alifatycznego i wzajemnie przenikającej się siatki destrukturyzowanej skrobi i kopolimeru wynosi co najmniej 1:1.
2. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa spodnia zawiera 10 - 50%, korzystnie 15 - 35% wagowych wzajemnie przenikającej się siatki destrukturyzowanej skrobi i kopolimeru oraz 50 - 90%, korzystnie 60 - 80% wagowych poliestru alifatycznego.
3. Wyrób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że mniej niż 40%, korzystnie mniej niż 20% skrobi w warstwie spodniej to skrobia wolna w postaci cząstek o średniej średnicy mniejszej niż 1 pm.
4. Wyrób według zastrz. 3, znamienny tym, że kopolimerem jest kopolimer etylenu i kwasu akrylowego o zawartości kwasu akrylowego 3 - 30% wagowych.
5. Wyrób według zastrz. 3, znamienny tym, że kopolimerem jest kopolimer etylenu i alkoholu winylowego o zawartości alkoholu winylowego 50 - 80% molowych.
6. Wyrób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że poliestrem alifatycznym jest polikaprolakton.
7. Wyrób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że poliestrem alifatycznymjest produkt utleniania kopolimeru etylen-tlenek węgla, przy użyciu środka utleniającego typu nadkwasu.
8. Wyrób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że poliestrem alifatycznym jest kopolimer polihydroksymaślanowo-walerianianowy o zawartości walerianianu 10-24% molowych.