PL169450B1 - Wyrób absorbujacy do wchlaniania plynnych wydzielin fizjologicznych PL PL PL - Google Patents

Abstract

1 . Wyrób absorbujacy do wchlaniania plynnych w ydzielin fizjologicznych, zwlaszcza pielucha, zawiera­ jacy stosunkowo nieprzepuszczalna dla plynów pod­ kladke, stosunkowo przepuszczalna dla plynów warstwe górna, oraz rdzen chlonny, umieszczony po­ miedzy podkladka, a warstwa górna, w którego sklad wchodza element chlonno-rozprowadzajacy, umiesz­ czony pomzej warstwy przepuszczalnej dla plynów i element magazynujacy i wtórnie rozprowadzajacy plyny umieszczony ponizej elementu chlonno- rozprowadzajacego, znamienny tym, ze element chlon- no-rozprowadzajacy (51) zawiera od 50 do 100% wagowych hydrofilowych, chemicznie usztywnionych, skreconych, skedzierzawionych wlókien celulozowych i od 0 do 50% wagowych srodka wiazacego te wlókna, przy czym element chlonno-rozprowadzajacy (51) ma gestosc od 0,02 g/cm3 do 0,20 g/cm i gramature od 0.001 g/cm3 do 10 g/cm3, a element (52) magazynujacy i wtórnie rozprowadzajacy plyny, utrzymywany w stanie polaczenia przeplywowego z elementem chlonno-roz- prowadzajacym (51), zawiera polimerowy material pian­ kowy w postaci hydrofilowej, gietkiej struktury otwarto-komórkowej posiadajacej objetosc porów od 12 ml/g do 100 ml/g, pole powierzchni wlasciwej wy­ znaczone na podstawie ssania kapilarnego od 0,5 m /g do 5,0 m2/g, gestosc od 0,01 g/cm3 do 0,08 g/cm i wymiar komórek od 5 do 100 mikrometrów ( 1 2 ) OPIS PATENTOWY (1 9 )PL (21) Numer zgloszenia 302378 (2 2 ) Data zgloszenia. 07.08.1992 (86) Data i numer zgloszenia miedzynarodowego 07.08.1992, PCT/US92/06709 (87) Data i numer publikacji zgloszenia miedzynarodowego. 04.03.1993, W093/03699, PCT Gazette nr 06/93 (30) Pierw szenstw o: 12.08.1991,US,07/743950 (43) Zgloszenie ogloszono: 02.05.1994 BUP 09/94 (45) O udzieleniu p aten tu ogloszono: 31.07.1996 WUP 07/96 © U praw nion y z patentu: The Procter & Gamble Company, Cincinnati, US © T w ó rcy w yn alazku : Gerald A. Young, Cincinnati, US Gary D LaVon, Harrison, US Gregory W Taylor, Cincinnati, US (74) Pelnom ocnik: W ilam owska-M aracewicz Elzbieta, PHZ POLSERVICE Fig. 2 PL PL PL

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy wyrobu absorbującego do wchłaniania płynnych wydzielin fizjologicznych.

Wyroby tego typu przeznaczone są dla osób nie będących w stanie opanować wydalania; zadaniem tych wyrobów jest wchłanianie i zatrzymywanie płynnych wydzielin fizjologicznych noszących je osób. Do wyrobów chłonnych tego typu należą pieluchy jednorazowego użytku dla dzieci, wkładki pieluchowe, wkładki dla osób dorosłych nie kontrolujących wydalania i podobne wyroby mające możliwość wchłonięcia stosunkowo dużych ilości wydzielin fizjologicznych.

Tradycyjnie, wyroby absorbujące do wchłaniania wydzielin fizjologicznych, takie jak pieluchy jednorazowego użytku, zawierają elementy chłonne składające się z splątanych włókien, to jest z materiałów włókninowych, o odpowiednich parametrach wchłaniania. Elementy tego typu są w stanie wchłaniać płyny, na przykład płynne wydzieliny fizjologiczne, na zasadzie absorpcji, polegającej na ich wnikaniu w sam materiał włókna, albo na zasadzie nasiąkania, polegającego na wnikaniu i gromadzeniu się płynu w kapilarach pomiędzy włóknami.

Jednym z celów prowadzonych w ciągu lat prac rozwojowych nad wyrobami chłonnymi jest zwiększenie zarówno całkowitej ich pojemności jak i zdolności do zatrzymywania wchłoniętych wydzielin fizjologicznych. Jednym ze sposobów realizacji tego celu jest stosowanie tak zwanych polimerów superabsorpcyjnych, które w wyniku wchłaniania płynów przekształcają się w spęczony materiał hydrożelowy Zadaniem powstałego hydrożelu jest zatrzymywanie w sobie płynu, na przykład wydalonej wydzieliny fizjologicznej. Strukturę chłonną tego typu, z tworzącymi hydrożele materiałami o budowie ziarnistej umieszczonymi w arkuszach materiału włóknistego, ujawniono w opisie patentowym Stanów Zjedn Ameryki nr 4 610 678, patentu udzielono 9 września 1986 Weismanowi i Goldmanowi.

Innym sposobem uzyskania materiałów chłonnych o lepszych parametrach jest umieszczanie w rdzeniach chłonnych takich wyrobów różnych typów polimerowych materiałów piankowych, których zadaniem jest wchłanianie płynów. Na przykład, w opisie patentowym Stanów Zjedn. Ameryki nr 3 563 243, patentu udzielono 16 lutego 1971 Lindquistowi, ujawniono wkład chłonny do pieluch i podobnych wyrobów, którego głównym elementem chłonnym jest hydrofilowy arkusz pianki z polimeru hydrofilowego Również w opisie patentowym Stanów Zjedn. Ameryki nr 4 554 297, patentu udzielono 19 listopada 1985 Dabiemu, ujawniono polimery komórkowe do wchłaniania wydzielin fizjologicznych, które można stosować w pieluchach lub w podpaskach higienicznych do wchłaniania upławów menstruacyjnych

169 450

Zarówno struktury z superabsorbentami umieszczonymi w materiale włóknistym jak i z piankami polimerowymi mają znakomite parametry wchłaniania, natomiast wadą obu tych rozwiązań są problemy z transportem i dystrybucją wchłoniętego płynu z jednego obszaru struktury chłonnej do innego. Mozę to być kłopotliwe w takich sytuacjach, w których wchłaniane płyny są stosunkowo często wydalane porcjami w postaci wytrysków. Każda porcja wydalanego w ten sposób płynu trafia w zasadzie w to samo miejsce wyrobu chłonnego. W związku z tym, w przypadku braku mechanizmu skutecznego rozprowadzania płynu wewnątrz struktury do innych, wolnych lub stosunkowo suchych jej obszarów, następuje zmniejszenie jej całkowitej chłonności.

W celu zwiększenia sprawności rozprowadzania wchłoniętych płynów wewnątrz struktury lub materiału chłonnego, opracowano wiele różnych konfiguracji struktur chłonnych. Na przykład, w opisie patentowym Stanów Zjedn. Ameryki nr 4 673 402, patentu udzielono 16 czerwca 1987 Weismanowi, Houghtonowi i Gellertowi, ujawniono wyroby chłonne z dwuwarstwowym rdzeniem chłonnym. W takiej konfiguracji, element zawierający górną warstwę chłonną jest umieszczony nad elementem zawierającym dolną warstwę chłonną, służącym do odprowadzania wchłoniętego płynu z warstwy górnej.

Inny rodzaj konfiguracji struktury chłonnej do wyrobów chłonnych, takich jak pieluchy, charakteryzującej się lepszymi parametrami z punktu widzenia rozprowadzania płynów, ujawniono w opisie patentowym Stanów Zjedn. Ameryki nr 4 834 735, patentu udzielono 30 maja 1989 Alemany’emu i Bergowi. W opisie tym przedstawiono wyroby z elementami chłonnymi ze strefą wchłaniającą płyny, charakteryzującą się stosunkowo niską gęstością i stosunkowo niską gramaturą, otoczoną strefą gromadzącą płyny. Wspomniane strefy elementu chłonnego znajdują się w przedniej części wyrobu chłonnego, co zwiększa skuteczność i sprawność wchłaniania, rozprowadzania i przetrzymywania wydalonych płynnych wydzielin fizjologicznych.

Kolejne wyroby chłonne, przeznaczone do szybkiego wchłaniania i przetirzymywania wydalonych wydzielin fizjologicznych, ujawniono w opisach patentowych Stanów Zjedn. Ameryki nr 4 988 345, patentu udzielono 29 stycznia 1991 Reisingowi i nr 4 988 344 Reisingowi, Bergmanowi, Clearowi, Guinnowi i Gomezowi-Santiago. Oba opisy patentowe dotyczą wyrobów chłonnych, na przykład pieluch, z wielowarstwowymi rdzeniami chłonnymi. W skład tych rdzeni wchodzą warstwy do przetrzymywania wchłoniętych płynów, przenikających do nich przez otworki lub strefy wnikania znajdujące się w innych warstwach rdzeni.

W opisie patentowym Wielkiej Brytanii nr 2 215 609 ujawniono wyrób absorbujący mający rdzeń chłonny zawierający warstwę chłonno-rozprowadzającą płyny i warstwę magazynującą płyny umieszczone pod warstwą chłonno-rozprowadzającą płyny. Zarówno warstwa chłonno-rozprowadzająca jak i magazynująca płyny składają się z kombinacji usztywnionych, skręconych, skędzierzawionych włókien celulozowych i polimerowego środka żelującego tworzącego hydrozel, przy czym większość środka żelującego znajduje się w warstwie magazynującej i jest przesunięta ku przedniej części wyrobu.

W opisie patentowym EP 223 486 przedstawiono wyrób absorbujący mający warstwowy, zdolny do rozkurczania się rdzeń chłonny, który jest zawinięty w rozkurczalny obwój. Wśród wielu materiałów polecanych do zastosowania w rdzeniu tego typu wymieniane są również pianki chłonne.

Pomimo istnienia wyrobów przedstawionych w opisanych opisach patentowych, nadal potrzebne są wyroby chłonne o innych konfiguracjach, umożliwiających bardziej skuteczne i sprawne wykorzystanie znajdujących się w nich materiałów chłonnych i wykonanych z nich struktur chłonnych. Wyroby, umożliwiające lepsze wykorzystanie znajdujących się w nich materiałów chłonnych, będą dzięki swoim lepszym parametrom z punktu widzenia transportu i rozprowadzania płynów, zarazem wyrobami o minimalnej zawartości materiałów chłonnych. Z kolei wyroby takie będą ekonomiczniejsze oraz mniejsze, lepiej dopasowane i wygodniejsze dla ich użytkownika. W związku z powyzszym, celem niniejszego wynalazku jest uzyskanie wyrobów chłonnych tego typu cechujących się lepszą sprawnością rozprowadzania wchłoniętych płynów fizjologicznych i lepszym wskaźnikiem wykorzystania materiałów chłonnych, z których są wykonane.

169 450

Niniejszy wynalazek dotyczy wyrobów absorbujących przeznaczonych do wchłaniania płynnych wydzielin fizjologicznych noszących te wyroby osób, nie będących w stanie opanować wydalania. Wyroby chłonne tego typu składają się ze stosunkowo nieprzepuszczalnej dla płynów podkładki, stosunkowo przepuszczalnej dla płynów warstwy górnej oraz umieszczonego pomiędzy nimi rdzenia chłonnego. W samym rdzeniu znajduje się element chłonno-rozprowadzający, umieszczony w sposób umożliwiający mu wchłanianie wydalonych płynów fizjologicznych przenikających przez warstwę górną, oraz element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny, łączący się przepływowo z elementem chłonno-rozprowadzającym.

Wyrób absorbujący do wchłaniania płynnych wydzielin fizjologicznych, zwłaszcza pielucha, zawierający stosunkowo nieprzepuszczalną dla płynów podkładkę, stosunkowo przepuszczalną dla płynów warstwę górną, oraz rdzeń chłonny, umieszczony pomiędzy podkładką, a warstwą górną, w którego skład wchodzi element chłonno-rozprowadzający, umieszczony poniżej warstwy przepuszczalnej dla płynów i element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny umieszczony poniżej elementu chłonno-rozprowadzającego, odznacza się według wynalazku tym, że element chłonno-rozprowadzający zawiera od 50 do 100% wagowych hydrofilowych, chemicznie usztywnionych, skręconych, skędzierzawionych włókien celulozowych i od 0 do 50% wagowych środka wiążącego te włókna, przy czym element chłonno-rozprowadzający ma gęstość od 0,02 g/cm³ do 0,20 g/cm i gramaturę od 0,001 g/cm2 do 10 g/cm2, a element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny, utrzymywany w stanie połączenia przepływowego z elementem chłonno-rozprowadzającym, zawiera polimerowy materiał piankowy w postaci hydrofitowej, giętkiej struktury otwartokomórkowej posiadającej objętość porów od 12 ml/g do 100 ml/g, pole powierzchni właściwej wyznaczane na podstawie ssania kapilarnego od 0,5 m2/g do 5,0 m7g, gęstość od 0,01 g/cm3 do 0,08 g/cnd i wymiar komórek od 5 do 100 mikrometrów.

Korzystnie element chłonno-rozprowadzający rdzenia chłonnego ma postać warstwy górnej składającej się ze struktury włókninowej o przeciętnej gęstości w stanie suchym od 0,02 do 0,15 g/cm ³ i przeciętnej gramaturze od 0,01 do 0,08 korzystnie od 0,015 do 0,04 g/cmg, oraz element magazynujący i wtórnie rozprowadzający rdzenia chłonnego ma postać warstwy dolnej składającej się z polimerowego materiału piankowego posiadającego, w chwili jego stosowania jako elementu chłonnego, objętość porów od 20 do 70 ml/g, pole powierzchni właściwej od około 0,75 do 4,5 m7g, wyznaczane na podstawie ssania kapilarnego, przy czym stosunek mas warstwy chłonno-rozprowadzającej do warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny zawiera się, korzystnie, w przedziale od 1:4 do 5:1.

Korzystnie w polimerowej strukturze polimerowego materiału piankowego, z którego jest wykonana warstwa magazynująca i wtórnie rozprowadzająca płyny, w zasadzie nie ma polarnych grup funkcyjnych, ale w którym znajduje się od 0,1 % do 10% wagowych, korzystnie 0,1 % do 7% wagowych, resztek środka hydrofilizującego, wybranego spośród nie drażniących środków powierzchniowo czynnych i uwadniających się soli nieorganicznych, korzystnie chlorku wapniowego.

Korzystnie element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny rdzenia chłonnego, w postaci dolnej warstwy jest sporządzany poprzez polimeryzację emulsji typu woda w oleju, składającej się z fazy olejowej o składzie od około 3% do 41 % wagowych, korzystnie od 7% do 40% wagowych, w zasadzie nierozpuszczalnego w wodzie komponentu zawierającego monofunkcyjny monomer szklisty, korzystnie jeden lub więcej monomerów na bazie styrenu; i od około 27% do 73% wagowych, korzystnie od 27% do 66% wagowych, w zasadzie nierozpuszczalnego w wodzie, komponentu w postaci monofunkcyjnych komonomerów kauczukopodobnych, korzystnie komonomerów wybranych spośród takich związków jak akrylan butylu, 2-etyloheksyloakrylan, butadien, izopren i kombinacje wymienionych komonomerów, przy czym stosunek molowy komponentu złożonego z monofunkcyjnych monomerów szklistych do komponentu złożonego z monofunkcyjnych komonomerów kauczukopodobnych, stanowiących składniki fazy olejowej, wynosi, korzystnie, od 1.25 do 1,5:1, oraz od 8% do 30% wagowych, korzystnie od 10% do 25% wagowych, w zasadzie nierozpuszczalnego w wodzie komponentu złożonego ze środków sieciujących, korzystnie zawierającego monomer dwufunkcyjny wybrany spośród takich związków jak dwuwinylobenzen, dwuwinylotoluen, dwualliloftalan, jeden lub

169 450 więcej estrów kwasu dwuakrylowego z poliolem lub kombinacji takich typów monomerów dwufunkcyjnych, a najkorzystniej, zawierający dwuwinylobenzen, i od 2% do 33% wagowych, korzystnie od 4% do 25% wagowych, komponentu emulgującego, rozpuszczalnego w fazie olejowej i nadającego się do tworzenia stabilnych emulsji typu woda w oleju, przy czym, korzystnie, komponent emulgujący zawiera środek emulgujący wybrany spośród estrów kwasów tłuszczowych z sorbitanem, estrów kwasów tłuszczowych z poligliceryną i estrów kwasu tłuszczowego i glikolu polioksyetylenowego oraz kombinacje takich środków emulgujących, przy czym najbardziej korzystnie komponent emulgujący zawiera jednooleiman sorbitanu i trójoleinian sorbitanu w stosunku wagowym trójoleimanu do jednooleinianu wynoszącym od 2:1 do 5:1, oraz fazy wodnej, składającej się z roztworu wodnego zawierającego od 0,2% do 40% wagowych, korzystnie od 0,5% do 20% wagowych, rozpuszczalnego w wodzie elektrolitu, korzystnie składającego się z jednej lub więcej rozpuszczalnych w wodzie soli metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych, najbardziej korzystnie, zawierającego chlorek wapniowy, oraz, korzystnie ponadto od 0,02% do 0,4% wagowych, korzystnie od 0,1 % do 0,2% wagowych, rozpuszczalnego w wodzie, wolnorodmkowego inicjatora polimeryzacji, przy czym stosunek wagowy fazy wodnej do fazy olejowej, tworzących emulsję, wynosi od 12:1 do 100:1, korzystnie od 10:1 do 70:1.

Korzystnie usztywnione chemicznie, skręcone i skędzierzawione włókna celulozowe, z których jest wykonany element chłonno-rozprowadzający, są sporządzone, korzystnie, poprzez sieciowanie, korzystnie, włókien dwualdehydu celulozy w warunkach umożliwiających wytworzenie usztywnionych, skręconych i skędzierzawionych włókien celulozowych, posiadających przeciętną liczbę skręceń włókna w stanie suchym co najmniej 4,5 węzłów skręcenia na milimetr; przeciętną liczbę skręceń włókien w stanie mokrym co najmniej 3,0 węzły skręcenia na milimetr; przy czym jest ona co najmniej o 0,5 węzła skręceń na milimetr mniejsza niż przeciętna liczba skręceń włókien w stanie suchym, współczynnik skędzierzawienia co najmniej 0,30; a element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny rdzenia chłonnego, zawiera polimerowy materiał piankowy, posiadający w chwili jego użytkowania jako elementu chłonnego gęstość od 0,01 do 0,08 g/cm³ w odniesieniu do stanu suchego; i przeciętny wymiar komórek od około 5 do 100 mikrometrów.

Korzystnie element chłonno-rozprowadzający w postaci warstwy na masę od 1 do 25 gramów, korzystnie od 2 do 20 gramów, natomiast element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny w postaci warstwy ma masę od 2 do 20 gramów, korzystnie od 3 do 17 gramów.

Korzystnie warstwa górna jest współbieżna z jedną z powierzchni rdzenia chłonnego, podkładka jest współbieżna z powierzchnią rdzenia chłonnego lezącą po przeciwległej stronie względem powierzchni przykrytej warstwą górną, a jej szerokość jest większa od rdzenia, dzięki czemu w podkładce tej istnieją części boczne, wybiegające poza rdzeń chłonny, oraz rdzeń chłonny ma kształt klepsydry i jest wyposażony w element chłonno-rozprowadzający w postaci warstwy, której pole górnej powierzchni stanowi od 15% do 95% pola górnej powierzchni warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny.

Wyrób absorbujący, do wchłaniania płynnych wydzielin fizjologicznych, zwłaszcza pielucha, zawierający stosunkowo nieprzepuszczalną dla płynów podkładkę, stosunkowo przepuszczalną dla płynów warstwę górną, oraz rdzeń chłonny, umieszczony pomiędzy podkładką, a warstwą górną, w którego skład wchodzi element chłonno-rozprowadzający, umieszczony poniżej warstwy przepuszczalnej dla płynów i element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny umieszczony poniżej elementu chlonno-rozprowadzającego odznacza się według wynalazku tym, że element chłonno-rozprowadzający zawiera od 50 do 100% wagowych hydrofitowych, chemicznie usztywnionych, skręconych, skędzierzawionych włókien celulozowych i od 0 do 50% wagowych środka wiążącego te włókna, przy czym element chłonno-rozprowadzający ma gęstość od 0,02 g/cm3 do 0,20 g/cm3 i gramaturę od 0,001 g/cm² do 10 g/cm², a element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny, utrzymywany w stanie połączenia przepływowego z elementem chtonno-rozprowadzającym zawiera skurczony polimerowy materiał piankowy rozkurczający się w zetknięciu z płynnymi wydzielinami fizjologicznymi, w postaci hydrofitowej, giętkiej struktury niehydrolizowanej z połączonymi ze sobą otwartymi komórkami, której pole powierzchni właściwej ssania kapilarnego wynosi od 0,5 do 5,0 m/g, korzystnie

169 450 od 0,75 do 4,5 m2/g; i w której strukturze znajduje się ponadto od 0,5% do 20% wagowych resztek nierozpuszczalnego w wodzie środka emulgującego i od 0,1% do 7% wagowych, dopuszczalnej ze względów toksycznych, higroskopijnej, uwodnionej soli, przy czym wspomniana struktura ponadto w stanie skurczonym, zawiera wodę w ilości od 4% do 15% wagowych polimerowego materiału piankowego oraz posiada gęstość w stanie suchym od 0,08 do 0,3 g/cm3, oraz w stanie rozkurczonym ma wymiar komórek od 5 do 30 mikrometrów, objętość porów od 12 do 100 ml/g, korzystnie od 20 do 70 ml/g i odporność na odkształcenie podczas ściskania taką, że po nasyceniu syntetycznym moczem o napięciu powierzchniowym 65 ± 5 dyn/cm w temperaturze 37°C do swojej swobodnej pojemności chłonnej, po 15 minutach działania ciśnienia 5,1 kPa wykazuje odkształcenie od 5% do 95%, oraz gęstość po nasyceniu do swojej swobodnej pojemności chłonnej wspomnianym syntetycznym moczem, odniesioną do stanu suchego, wynoszącą od około 9% do 28% jej gęstości w stanie skurczonym.

Korzystnie element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny rdzenia chłonnego, w postaci dolnej warstwy jest sporządzany poprzez polimeryzację emulsji typu woda w oleju, składającej się z fazy olejowej o składzie od około 3% do 41 % wagowych, korzystnie od 7% do 40% wagowych, w zasadzie nierozpuszczalnego w wodzie, komponentu zawierającego monofunkcyjny monomer szklisty, korzystnie jeden lub więcej monomerów na bazie styrenu; i od około27% do 73% wagowych, korzystnie od 27% do 66% wagowych, w zasadzie nierozpuszczalnego w wodzie, komponentu w postaci monofunkcyjnych komonomerów kauczukopodobnych, korzystnie komonomerów wybranych spośród takich związków jak akrylan butylu, 2-et!loheksyloakrylan, butadien, izopren i kombinacje wymienionych komonomerów, przy czym stosunek molowy komponentu złożonego z monofunkcyjnych monomerów szklistych do komponentu złożonego z monofunkcyjnych komonomerów kauczukopodobnych, stanowiących składniki fazy olejowej, wynosi, korzystnie, od 1:25 do 1..5:1, oraz od 8% do 30% wagowych, korzystnie od 10% do 25% wagowych, w zasadzie nierozpuszczalnego w wodzie komponentu złożonego ze środków sieciujących, korzystnie zawierającego monomer dwufunkcyjny wybrany spośród takich związków jak dwuwmylobenzen, dwuwinylotoluen, dwualliloftalan, jeden lub więcej estrów kwasu dwuakrylowego z poliolem lub kombinacji takich typów monomerów dwufunkcyjnych, a najkorzystniej, zawierający dwuwinylobenzen, i od 2% do 33% wagowych, korzystnie od 4% do 25% wagowych, komponentu emulgującego, rozpuszczalnego w fazie olejowej i nadającego się do tworzenia stabilnych emulsji typu woda w oleju, przy czym, korzystnie, komponent emulgujący zawiera środek emulgujący wybrany spośród estrów kwasów tłuszczowych z sorbitanem, estrów kwasów tłuszczowych z poligliceryną i estrów kwasu tłuszczowego i glikolu polioksyetylenowego oraz kombinacje takich środków emulgujących, przy czym najbardziej korzystnie komponent emulgujący zawiera jednoolemian sorbitanu i trójoleinian sorbitanu w stosunku wagowym trójoleirnanu do jednooleinian.] wynoszącym od 2:1 do 5:1, oraz fazy wodnej, składającej się z roztworu wodnego zawierającego od 0,2% do 40% wagowych, korzystnie od 0,5% do 20% wagowych, rozpuszczalnego w wodzie elektrolitu, korzystnie składającego się z jednej lub więcej rozpuszczalnych w wodzie soli metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych, najbardziej korzystnie, zawierającego chlorek wapniowy, oraz, korzystnie ponadto od 0,02% do 0,4% wagowych, korzystnie od 0,1 % do 0,2% wagowych, rozpuszczalnego w wodzie, wolnorodnikowego inicjatora polimeryzacji, przy czym stosunek wagowy fazy wodnej do fazy olejowej, tworzących emulsję, wynosi od 12:1 do 100:1, korzystnie od 10:1 do 70:1.

Korzystnie usztywnione chemicznie, skręcone i skędzierzawione włókna celulozowe, z których jest wykonany element chłonno-rozprowadzający, są sporządzone, korzystnie, poprzez sieciowanie, korzystnie, włókien dwualdehydu celulozy w warunkach umożliwiających wytworzenie usztywnionych, skręconych i skędzierzawionych włókien celulozowych, posiadających przeciętną liczbę skręceń włókna w stanie suchym co najmniej 4,5 węzłów skręcenia na milimetr; przeciętną liczbę skręceń włókien w stanie mokrym co najmniej 3,0 węzły skręcenia na milimetr, przy czym jest ona co najmniej o 0,5 węzła skręceń na milimetr mniejsza niż przeciętna liczba skręceń włókien w stanie suchym; współczynnik skędzierzawienia co najmniej 0,30; a element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny rdzenia chłonnego, zawiera polimerowy materiał piankowy, posiadający w chwiljego użytkowaniajako elementu chłonnego gęstość od 0,01

169 450 do 0,08 g/cm 2 w odniesieniu do stanu suchego; i przeciętny wymiar komórek od około 5 do 100 mikrometrów.

Korzystnie element chłonno-rozprowadzający w postaci warstwy ma masę od 1 do 25 gramów, korzystnie od 2 do 20 gramów, natomiast element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny w postaci warstwy ma masę od 2 do 20 gramów, korzystnie od 3 do 17 gramów.

Korzystnie warstwa górna jest współbieżna z jedną z powierzchni rdzenia chłonnego, podkładka jest współbieżna z powierzchnią rdzenia chłonnego lezącą po przeciwległej stronie względem powierzchni przykrytej warstwą górną, ajej szerokość jest większa od rdzenia, dzięki czemu w podkładce tej istnieją części boczne wybiegające poza rdzeń chłonny, oraz rdzeń chłonny ma kształt klepsydry i jest wyposażony w element chłonno-rozprowadzający w postaci warstwy, której pole górnej powierzchni stanowi od 15% do 95% pola górnej powierzchni warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny.

W zalecanej konfiguracji rdzenia chłonnego w skład jego elementu chłonno-rozprowadzającego wchodzi górna warstwa włóknista lub spieniona, leząca na spienionej dolnej warstwie magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny. Zalecanym materiałem na warstwę górną chłonno-rozprowadzającą, znajdującą się w rdzeniu chłonnym o zalecanej konfiguracji, jest materiał włókninowy, w którym od 50% do 100% masowo stanowią usztywnione chemicznie, skręcone i skędzierzawione włókna celulozowe i do około 50% środek wiązący te włókna. Korzystnie, włóknista wstęga wykonana z takich materiałów ma pewną gęstość i gramaturę na mokro i na sucho.

Zalecanymi spienionymi materiałami chłonnymi do wyrobu dolnej warstwy do magazynowania i wtórnego rozprowadzania płynów, stanowiącej część zalecanego rdzenia chłonnego, należą pianki wytwarzane poprzez polimeryzację specjalnych emulsji typu woda w oleju składających się ze stosunkowo niewielkiej ilości oleju i stosunkowo dużej ilości wody. Polimeryzujące emulsje tego typu są znane w technice pod nazwą emulsji o wysokim stosunku faz wewnętrznych lub HIPE (skrót od nazwy angielskiej - High Internal Phase Emulsion). W niniejszym wynalazku zaleca się stosowanie pianek na osnowie HIPE o określonej objętości porów, określonym polu powierzchni właściwej ssania kapilarnego i odporności na ściskanie.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest odtworzony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia fotomikrografię szczelin w spienionym materiale chłonnym HIPE takiego typu jaki zastosowano, korzystnie, w elemencie magazynującym i wtórnie rozprowadzającym płyn, znajdującym się w rdzeniu chłonnym wyrobu według wynalazku, fig. 2 - przekrój przez wyrób według wynalazku w postaci pieluchy jednorazowego użytku z dwuwarstwowym rdzeniem chłonnym zawierającym element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny, w kształcie klepsydry, wykonany ze spienionego materiału chłonnego i lezący pod prostokątnym włóknistym elementem chłonno-rozprowadzającym, fig. 3 i 4 przedstawia odpowiednio, w rzucie poziomym i pionowym alternatywną konfigurację rdzenia chłonnego, w której element chłonno-rozprowadzający jest otoczony przez piankowy element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny, fig, 5 i 6 - odpowiednio, w rzucie poziomym i pionowym inną, alternatywną, konfigurację rdzenia chłonnego, w której element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny ma postać dyskretnych pasków spienionego materiału, fig. 7 i 8 - odpowiednio w rzucie poziomym i pionowym jeszcze inną, alternatywną, konfigurację rdzenia chłonnego, w której element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny leży na znajdującym się pod nim elemencie chłonno-rozprowadzającym płyny, i fig. 9 przedstawia rozłożoną na elementy struktury pieluchę z dwuwarstwowym rdzeniem chłonnym, składającym się z mającej kształt klepsydry warstwy chłonno-rozprowadzającej, leżącej na wykonanej z pianki chłonnej warstwie magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny, mającej kształt zmodyfikowanej klepsydry.

Wyroby absorbujące według mniejszego wynalazku mogą być produkowane jako artykuły jednorazowego użytku przystosowane do wchłaniania znacznych ilości wodnistych wydzielin fizjologicznych (płynów) takich jak mocz i kał. W związku z tym, wyrobom tym można na przykład nadać postać pieluch jednorazowego użytku, wkładów do pieluch, podpasek higienicznych dla osób dorosłych oraz pieluch dla osób dorosłych nie kontrolujących wydalania i podobnych wyrobów, używanych przez osoby nie będące w stanie opanować wydalania.

169 450

Przedstawione tu wyroby absorbujące składają się w zasadzie z trzech podstawowych elementów strukturalnych. Jednym z nich jest podłużna, nieprzepuszczalna dla płynów, podkładka. Najej górnej powierzchni znajduje się rdzeń chłonny, składający się z dwóch lub więcej różniących się od siebie części lub warstw. Na górnej powierzchni rdzenia chłonnego znajduje się przepuszczalna dla wody warstwa górna. Warstwa górnajest tym składnikiem wyrobu, który znajduje się najbliżej albo styka się ze skórą użytkownika.

Korzystnie, wyrobami absorbującymi według niniejszego wynalazku są zwłaszcza pieluchy jednorazowego użytku. Zalecana pielucha jednorazowego użytku, przeznaczona do celów według mniejszego wynalazku, składa się z: rdzenia chłonnego, warstwy górnej, umieszczonej na lub współbieżnej z jedną powierzchnią rdzenia; oraz nieprzepuszczalnej dla płynów podkładki, umieszczonej na lub współbieżnej z powierzchnią rdzenia chłonnego przeciwległą do powierzchni przykrytej warstwą górną. Najbardziej korzystnie, szerokość zarówno podkładki jak i warstwy górnej jest większa od szerokości rdzenia, dzięki czemu powstają małe części boczne podkładki i warstwy górnej, wybiegające poza rdzeń. W obszarach tych małych części bocznych podkładka jest często łączona z warstwą górną. Korzystnie, pielucha ma kształt normalnej lub zmodyfikowanej klepsydry.

Podkładka do przedstawionych tu wyrobów może być przykładowo wykonana z cienkiej folii z tworzywa sztucznego, polietylenu, polipropylenu lub innego elastycznego materiału odpornego na wilgoć, w zasadzie nieprzepuszczalnego dla wody. Bardzo korzystnie, folia polietylenowa powinna mieć grubość rzędu 0,038 mm.

Warstwa górna przedstawionych tu wyrobów może być częściowo lub w całości wykonana z włókien lub folii syntetycznych, z takich materiałów jak żywica poliestrowa, żywica poliolefinowa, włókna z celulozy regenerowanej, lub podobne, albo z włókien naturalnych, takich jak bawełna. W warstwach górnych, wykonanych z włóknin, włókna są zazwyczaj łączone ze sobą termicznie lub za pomocą spoiw polimerowych, na przykład poliakrylanu. Warstwa ta jest w zasadzie porowata, co umożliwia przenikanie przez nią płynów do lezącego pod nią rdzenia chłonnego. Korzystnie, materiał warstwy górnej nie powinien /utrzymywać wodnych wydzielin fizjologicznych w obszarze styczności warstwy górnej ze skórą użytkownika.

Inne odpowiednie typy warstw górnych są wykonane z materiałów polimerowych nieprzepuszczalnych dla płynów, na przykład z żywic poliolefinowych. W warstwach górnych tego typu mogą znajdować się stożkowe kapilary o określonych średnicach i zbieżności, umożliwiające przepływ przez nie wydzielin fizjologicznych do znajdującego się pod spodem rdzenia chłonnego wyrobu.

Wszystkie rodzaje warstw górnych, stosowanych w wyrobach według niniejszego wynalazku, są stosunkowo hydrofobowe w porównaniu z rdzeniem chłonnym we wspomnianych wyrobach. Korzystnie, warstwy górne są wykonane z poliestru, włókien z regenerowanej celulozy, mieszanek włókien z regenerowanej celulozy z poliestrem, polietylenu lub polipropylenu.

Rdzeń chłonny, składający się z dwóch lub więcej różnych elementów, stref lub warstw, korzystnie, giętki, znajdujące się pomiędzy podłużną podkładką a warstwą górną i tworzy wraz z nimi wyrób absorbujący. W jego skład wchodzi w zasadzie element chłonno-rozprowadzający oraz element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny. Element chłonno-ro/prowadzający jest usytuowany w wyrobie chłonnym w takim miejscu, żeby był w stanie odbierać lub stykać się z wydzielinami fizjologicznymi wydalanymi do wyrobu chłonnego przez jego użytkownika. Z kolei element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny jest usytuowany w wyrobie w taki sposób, ze jest połączony przepływowo z elementem chłonno-rozprowadzającym. Należy zwrócić uwagę na to, ze w opisie niniejszego wynalazku termin płyn jest równoważny znaczeniowo z terminem ciecz.

Usytuowanie elementów chłonno-rozprowadzających oraz magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny względem siebie jest dowolne, pod warunkiem, że są połączone ze sobą przepływowo. Najbardziej korzystne są takie rdzenie chłonne, w których elementy chłonno-rozprowadzające oraz magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny są rozmieszczone w układzie warstwowym. Jednakże dopuszcza się również inne położenia tych elementów względem siebie. Poniżej zamieszczono szczegółowe opisy zalecanych konfiguracji warstwowych i

169 450 innych rdzenia chłonnego i własności elementu chłonno-rozprowadzającego oraz magazynującego i wtórnie rozprowadzającego płyny

Jednym z najważniejszych elementów rdzenia chłonnego jest element chłonno-rozprowadzający, składający się z porowatej i hydrofilowej struktury chłonnej, charakteryzującej się pewnymi własnościami z punktu widzenia wchłaniania i rozprowadzania spływających na nią i do niej przez warstwę górną wydzielin fizjologicznych, na przykład moczu. Zadaniem elementu chłonno-rozprowadzającego jest szybkie zebranie i chwilowe zmagazynowanie takich wydzielin. Wydalanie wydzielin odbywa się często porcjami, w związku z czym element chłonno-rozprowadzający musi być przystosowany do szybkiego wchłaniania i korzystnie, transportu płynów, na przykład dzięki mechanizmowi nasiąkania lub innemu, z miejsca początkowego zetknięcia się z płynem do innych swoich części, w celu ewentualnego wchłonięcia przez sąsiadujący z nim element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny.

Jak już wspomniano, podstawowym zadaniem elementu chłonno-rozprowadzającego rdzenia chłonnego jest odbieranie płynów przenikających przez przepuszczalną dla płynów warstwą górną i ich transport do innych swoich obszarów lub ewentualnie do piankowego elementu magazynującego i wtórnie rozprowadzającego płyny, znajdującego się w rdzeniu chłonnym. W związku z tym, element chłonno-rozprowadzający powinien być wykonany z materiału chłonnego o początkowej szybkości wchłaniania płynów wynoszącej co najmniej około 2 ml syntetycznego moczu na sekundę. Bardziej korzystnie, element chłonno-rozprowadzający powinien być wykonany z materiału chłonnego o początkowej szybkości wchłaniania płynów wynoszącej co najmniej około 6 ml syntetycznego moczu na sekundę. Dla celów niniejszego wynalazku szybkość wchłaniania płynów można wyznaczać według procedury polegającej na pomiarze czasu całkowitego wchłonięcia syntetycznego moczu, umieszczonego na powierzchni materiału chłonnego, przez wewnętrzną strukturę tego materiału. Początkowa szybkość wchłaniania płynów jest definiowana jako czas potrzebny do pierwszego całkowitego wchłonięcia płynu testowego przez materiał chłonny, w którym przedtem nie było żadnego wchłoniętego syntetycznego moczu.

Jak już wspomniano, korzystnie, materiał, z jakiego jest wykonany element chłonno-rozprowadzający wspomnianych wyrobów, powinien również być odpowiednio skuteczny pod względem transportu wchłoniętego płynu z jednego swojego obszaru lub części do innego. Transport płynu często jest związany ze skłonnością materiału, z którego jest wykonany element chłonno-rozprowadzający, do przemieszczania płynu wewnątrz swojej struktury na zasadzie nasiąkania. W związku z tym, jednym z mierników skuteczności rozprowadzania płynów przez materiał chłonny, z którego jest wykonany element chłonno-ro^^jpro^wa^dzz^ajjcy. jest zdolność tego materiału chłonnego do pionowego transportu syntetycznego moczu dzięki mechanizmowi nasiąkania.

Pomiar jakościowy i ilościowy skuteczności pionowego nasiąkania można przeprowadzić różnymi sposobami, natomiast jednym z jego typowych wskaźników jest wysokość, na jaką umieszczona pionowa tasiemka z materiału chłonnego wciągnie w określonym czasie syntetyczny mocz ze zbiorniczka. Korzystnie, element chłonno-rozprowadzający, stosowany we wspomnianych tu wyrobach, powinien być wykonany z materiału chłonnego wykazującego 30 minutową wysokość pionowego nasiąkania co najmniej około 2 cm. Bardziej korzystnie, element chłonno-rozprowadzający powinien być wykonany z materiału chłonnego, którego 30 minutowa wysokość pionowego nasiąkania wynosi co najmniej około 4,5 cm.

Do wyrobu całego lub części elementu chłonno-rozprowadzającego, stanowiącego element wyrobów absorbujących, można zastosować dowolny porowaty i hydrofilowy materiał chłonny, zdolny do wchłaniania i transportu wodnych wydzielin fizjologicznych, charakteryzujący się przytoczoną powyżej szybkością wchłaniania płynów i korzystnie, wysokością pionowego nasiąkania. Bardzo często materiały chłonne tego typu są materiałami piankowymi lub włóknistymi.

Jednym z typów materiałów chłonnych, nadających się do wyrobu części lub całości elementu chłonno-roz.prowadzającego do wspomnianych wyrobów, jest hydrofilowa, elastyczna, polimerowa pianka chłonna o strukturze otwarto komórkowej, charakteryzująca się określonymi parametrami strukturalnymi. Do wyrobu elementów chłonno-rozprowadzających, w części

169 450 lub całości, nadają się zwłaszcza pianki chłonne cechujące się objętością porów od około 2 do około 100 ml/g, polem powierzchni właściwej ssania kapilarnego od około 0,2 do około 1 m²/g; wymiarami komórek od około 10 do około 300 mikrometrów i gęstością od około 0,01 do około 0,5 g/cm^:, pod warunkiem, ze wartości te dobrano w taki sposób, ze szybkość wchłaniania płynów dla danej pianki chłonnej jest większa od wspomnianej powyżej wartości minimalnej. Pojęcia giętkości, hydrofilowości, objętości porów, pola powierzchni właściwej ssi^ma kapilarnego, wymiarów komórek i gęstości pianki, opisano szczegółowo dalej w związku z opisem materiałów spienionych nadających się do wykonania, w części lub w całości, elementu magazynującego i wtórnie rozprowadzającego płyny, wchodzącego w skład przedstawionych tu wyrobów absorbujących.

Najbardziej zalecanymi typami struktur chłonnych do wyrobu części lub całości elementów chłonno-rozprowadzających są struktury włókninowe charakteryzujące się przytoczonymi powyżej parametrami transportowymi płynów. Do wyrobu części lub całości elementów chłonno-rozprowadzających można z powodzeniem stosować zwłaszcza struktury włókninowe z włókien hydrofilowych lub hydrofilizowanych. Najczęściej stosowanymi strukturami tego typu są materiały włókniste wykonane z włókien celulozowych, na przykład ze ścieru drzewnego. Zazwyczaj są to struktury formowane na sucho o gęstości w stanie suchym od około 0,04 do 0,3 g/cm³1 gramaturze od około 0,015 do 0,35 g/cm2 Formowane na sucho materiały włókninowe z włókien ze ścieru drzewnego są znane w technice pod nazwą filców powietrznych. Jednym z powszechnie znanych typów filcu powietrznegojest materiał z masy celulozowej kraft z rosnących na południu drzew iglastych, o nazwie Foley Fluff.

Do innych typów struktur włókninowych, nadających się do wytwarzania elementów chłonno-rozprowadzających, należą takie struktury jak materiały gręplowane obrabiane środkami powierzchniowo-czynnymi, materiały z rozdmuchiwanych w stanie stopionym mikro- lub makrowłókien syntetycznych, kompozyty masy celulozowej z tkaninami, kompozyty włókien ciętych z tkaninami i podobne. _

Najbardziej korzystnie, struktury włókniste na elementy chłonno-r-z.prowadzające wyrobów chłonnych są wykonane z obrabianych włókien celulozowych, nadających im określone gęstości w stanie suchym oraz posiadających odpowiednie gramatury. W szczególności, przeciętna gęstość w stanie suchym części lub obszarów takich zalecanych elementów chłonnorozprowadzających, z którymi stykają się wydalane wydzieliny fizjologiczne, powinna wynosić poniżej około 0,30 g/cm³, natomiast w chwili ich wykorzystywania jako elementu chłonnego przeciętna gęstość po zmoczeniu do nasycenia syntetycznego moczem, w stanie suchym, poniżej około 0,20 g/cim3 a bardziej korzystnie poniżej 0,15 g/cm3. Jeszcze korzystniej, przeciętna gęstość w stanie suchym i gęstość po zmoczeniu do nasycenia powinny zawierać się w przedziale od około 0,02 g/cm'' do około 0,20 g/cm3 a najkorzystniej od około 0,02 g/cm3 do około 0,15 g/cm3. Przeciętna gramatura w stanie suchym części lub obszaru zalecanych włóknistych elementów chłonno-rozprowadzających, z którymi stykają się wydane wydzielmy fizjologiczne, powinna zazwyczaj zawierać się w przedziale od około 0,001 do około 0,10 g/cm², bardziej korzystnie od około 0,01 do około 0,08 g/cm2, a najbardziej korzystnie od około 0,015 do około 0,04 g/cm².

Wszystkie wymienione powyżej wartości gęstości i gramatury są obliczane dla materiałów suchych (przy wartościach wilgotności równowagowej nie większych niż około 6%). Gęstość i gramatura powinny być w zasadzie równomiernie w całym elemencie chłonno-rozprowadzającym, chociaż dopuszcza się również nierównomierne gęstości i/lub gramatury oraz gradienty gęstości i/lub gramatury. Zatem te obszary elementu chłonno-rozprowadzającego, które wchłaniają płyny, mogą składać się również z obszarów o stosunkowo wysokich lub stosunkowo niskich gęstościach i gramaturach, mieszczących się w podanych powyżej przedziałach wartości.

Przeciętna gęstość w stanie suchym i przeciętna gęstość po zwilżeniu do nasycenia syntetycznym moczem są wyznaczane z gramatury struktury suchej i zmierzonej grubości struktury suchej lub mokrej. Zarówno grubość w stanie suchym jak po zwilżeniu są mierzone przy działającym na strukturę ciśnieniu o wartości 1 ,-43 kPa. Przeciętna gęstość po zwilżeniu do nasycenia jest obliczona z gramatury w stanie suchym i grubości nasyconej warstwy. Grubość

169 450 nasyconej ctruktzen jest mierzona po jej nasyceniu (bez działającego ciśnienia) cieczą testową w postaci syntetycznego moczu i pozostawieniu w celu dojścia do r0weowngi,

Najkorzystniej, włókninowe struktury chłonne, z których składają się elementy chłonnorozprowadzające o przytoczonych powyżej gęstościach i gramaturach, powinny być w zasadzie wykonane z hydrofitowych, usztywnianych chemicznie włókien celulozowych. Włókna celulozowe tego typu są zazwyczaj włóknami ze ścieru drzewnego usztywnianymi za pomocą chemicznego środka do usztywniania międzywłóknowego lub w inny sposób obrabianymi w celu ich skręcenia i ckędzierzawieein Zatem taki zalecany element chłonno-rozprowadzający jest wykonany z materiału włókninowego o składzie masowym od około 50% do około 100% wagowych, a korzystniej od około 75% do około 100% wagowych. usztywnionych chemicznie, skręconych, skęazleeznwioeyah włókien celulozowych i od około 0% do około 50% wagowych, bardziej korzystnie od około 0% do około 25% wagowych, środka wiązącego do takich włókien.

W oyicie niniejszego wynalazku, termin włókna usztywnione chemicznie oznacza dowolne włókna poddane obróbce chemicznej za pomocą środków chemicznych, w celu zwiększenia ich sztywności zarówno w stanie suchym jak i mokrym. Obróbka za pomocą środków chemicznych polega na dodawaniu chemicznych środków usztywniających, na przykład pokrywających i/lub impregnujących włókna. Obróbka chemiczna tego typu obejmuje również usztywnianie włókien poprzez zmianę ich struktury chemicznej, na przykład poprzez sieciowanie łańcuchów polimerowych wewnątrz włókien.

Przykładowo, do polimerowych środków usztywniających do powlekania lub impregnowania włókien celulozowych należą: modyfikowana kationowo skrobia z grupami zawierającymi azot (na przykład z grupami aminowymi), na przykład skrobia; lateks; żywice wytrzymałe na mokro, na przykład żywica yoliamikowo-eplchlorohnkrneown, żywice pohakrnlonmldowe; żywice formaldehydowo mocznikowe i formaldehydowo melaminowe; oraz żywice polietyleeoiminoo'e.

Bardziej korzystnie, usztywniane chemicznie włókna, które można zastosować w elemencie chłonno-rozprowadzającym, powinny być usztywniane za pomocą reakcji chemicznej. W szczególności, włókna można poddać działaniu środka sieciującego, co spowoduje chemiczne wytworzenie w nich wiązań sieciujących, zwiększających ich sztywność.

Włókna usztywniane za pomocą wiązań sieciujących w postaci zindywidualizowanej (to jest spulchnione) są hydrofitowe, a ponadto zachowują swoją sztywność nawet po zwilżeniu. Zatem po zmoczeniu zalecane materiały wykonane z tych włókien nie wiotczeją, w przeciwieństwie do materiałów wykonanych z koeweecjoealeyah włókien eiezcztyweiaenah.

Dzięki tej własności warstwa chłonno-rozprowadzająca lepiej wchłania i rozprowadza płyny z drugiego i następnych wypływów do elementu chłonno-rozprowadzającego.

Odpowiednimi substancjami usztywniającymi, typu sieciującego, do włókien są monomerowe środki sieciujące takie jak, ale nie wyłącznie, dwualdehydy Cą-Cs i monoaldehydy C2-Cs o funkcyjności kwasowej. Związki te mogą reagować z co najmniej dwiema grupami hydroksylowymi w pojedynczym łańcuchu cząsteczki celulozy lub ze znajdującymi się w sąsiedztwie łańcuchami celulozy w pojedynczym włóknie. Do szczególnie zalecanych substancji sieciujących do usztywniania włókien celulozowych należą, ale nie wyłącznie, aldehyd glutarowy, glioksal, formaldehyd i kwas gliokcnlown. Innymi odpowiednimi związkami usztywniającymi są wIeloknrboksnlann, na przykład kwas cytrynowy.

Najbardziej zalecanym sposobem usztywniania włókien celulozowych jest obróbka chemiczna włókien odwodnionych, rozwłóknionych (to jest oddzielnych od siebie), skręconych i skędzIerznwIoench, za pomocą środków sieciujących wspomnianego powyżej typu, w wyniku której następuje sieciowanie ich struktury wewnętrznej. Skutkiem cieciowneia w takich warunkach jest powstanie włókien usztywnionych, które jako składnik elementu chtonno-roz.prowadzającego w wyrobach chłonnych, wykazują skłonność do zachowywania swojego skręcenia i skędzierzawienia.

Stopień skręcenia i skędzierzawiema zalecanych, usztywnionych chemicznie włókien, można określić za pomocą wskaźnika skręcenia i współczynnika ^kędzierzawienia. W stocowaenm tu znaczeniu termin wskaźnik skręcenia określa liczbę węzłów skrętów na określonej długości włókna. Wskaźnik ten służy jako miernik wielkości skręcenia włókna wokół

169 450 jego osi podłużnej. Termin węzeł skręcenia odnosi się w zasadzie do obrotu włókna o kąt 180° wokół jego osi podłużnej; część włókna (to jest węzeł), powstająca wskutek tego obrotu, oglądana pod mikroskopem przy oświetleniu światłem przechodzącym, jest ciemniejsza od reszty włókna. Ciemniejsza barwa węzłów skręceń w miejscach przechodzenia światła przez dodatkową ściankę włókna wynika ze wspomnianego powyżej obrotu. Odległość pomiędzy węzłami jest związana z obrotami włókna wokół osi o 180° Liczba węzłów skręceń na pewnej długości włókien (to jest wskaźnik skręceń) jest bezpośrednim wskaźnikiem stopnia skręcenia włókna, co jest jego parametrem fizycznym

Korzystnie, przeciętny wskaźnik skręcenia usztywnionych włókien celulozowych w stanie suchym wynosi co najmniej około 2,7, a bardziej korzystnie 4,5 węzłów skręceń na milimetr. Ponadto przeciętny wskaźnik skręcenia włókien w stanie mokrym powinien wynosić co najmniej około 1,8, bardziej korzystnie co najmniej około 3,0; korzystnie, wskaźnik ten powinien być również o co najmniej 0,5 węzłów skręceń na milimetr mniejszy niż przeciętna jego wartość dla włókien w stanie suchym. Jeszcze bardziej korzystnie, przeciętna wartość wskaźnika skręceń dla włókien suchych powinna wynosić co najmniej około 5,5 węzłów skręceń na milimetr, natomiast jego przeciętna wartość dla włókien mokrych powinna wynosić co najmniej około 4,0 węzły skręceń na milimetr, przy czym jego wartość powinna być również o co najmniej 1,0 węzeł skręceń mniejsza niż przeciętna wartość wskaźnika skręceń dla włókien suchych. Najbardziej korzystnie, przeciętna wartość wskaźnika skręceń dla włókien w stanie suchym powinna wynosić co najmniej około 6,5 węzłów skręceń na milimetr, natomiast jego przeciętna wartość dla włókien mokrych powinna wynosić co najmniej około 5,0 węzłów skręceń na milimetr, przy czymjego wartość powinna być również o co najmniej 1,0 węzeł skręceń mniejsza niż przeciętna wartość wskaźnika skręceń dla włókien suchych.

Korzystnie, włókna zastosowane do wyrobu elementu chlonnonroz.pR^)wadza|ącego. znajdującego się w wyrobach chłonnych według mniejszego wynalazku, są dodatkowo, oprócz skręcenia, również skędzierzawione. Skędzierzawieme włókna można opisać jako stopień jego skrócenia wskutek splątania, skręcenia i/lub wygięcia. Intensywność skędzierzawienia włókna można określić liczbowo za pomocą wskaźnika skędzierzawienia. Wskaźnik skręcenia włókna, dwuwymiarowy miernik skręcenia, jest wyznaczany poprzez oglądanie włókna w płaszczyźnie dwuwymiarowej. W celu wyznaczenia jego wartości należy zmierzyć zrzutowaną długość włókna, będącą największym wymiarem długościowym dwuwymiarowego prostokąta opisanego na włóknie, Lr, oraz rzeczywistą długość włókna, La Wskaźnik skędzierzawienia włókna można następnie wyznaczyć z poniższej zależności.

Wskaźnik skędzierzawiema = La/Lr - 1 .

Korzystnie, wskaźnik skędzierzawienia włókien stosowanych w elemencie chłonno-rozprowadzającym, znajdującym się w wyrobach absorbujących według mniejszego wynalazku, powinien wynosić co najmniej około 0,30, a bardziej korzystnie co najmniej około 0,50.

Na zdolność włókien do wchłaniania płynów oraz ich skłonność do pęcznienia ma wpływ stopień sztywności, zależny od typu i ilości zastosowanego środka usztywniającego (na przykład środka sieciującego), stopień odwodnienia włókien podczas utrwalania środka sieciującego oraz czas i warunki utrwalania środka sieciującego.

Sztywność włókien celulozowych, stosowanych w elemencie chłonno-rozprowadzającym znajdującym się w wyrobach chłonnych według mniejszego wynalazku można określić ilościowo za pomocą wskaźnik- zatrzymywania wody (WRV). WRV jest miernikiem ilości wody zatrzymywanej przez materiał włókien po usunięciu w zasadzie całej wody znajdującej się w przestrzeniach pomiędzy włóknami. Innym parametrem, który można wykorzystać do scharakteryzowania własności usztywnionych włókien utworzonych w wyniku sieciowania włókien w postaci stosunkowo odwodnionej, jest wskaźnik zatrzymywania alkololu (ARV). ARV jest miernikiem intensywności wchłaniania przez usztywnione włókna płynu nie powodującego znaczącego ich pęcznienia, na przykład alkoholu izopropylowego. ARV usztywnionych włókien jest bezpośrednio związany z intensywnością pęcznienia włókien pod działaniem roztworu związku sieciującego podczas procesu usztywniania. Stosunkowo wysokie wartości wskaźników ARY świadczą o stosunkowo dużym spęcznieniu włókien podczas sieciowania.

169 450

Wartości wskaźników WRV dla usztywnionych, skręconych i skędzierzawionych włókien, które można zastosować do wytwarzania zalecanych warstw chłonno-rozprowadzających wyrobu według niniejszego wynalazku, zawierają się w przedziale od około 28% do około 50%. W bardziej zalecanych przykładach wykonania wartości te wynoszą od około 30% do około 45%. Uważa się, że włókna o wartościach wskaźników WRV z przytoczonych powyżej przedziałów mają optymalnie zrównoważone takie własności, jak wywołana pęcznieniem odporność na skręcanie i sztywność.

Korzystnie, usztywnione włókna celulozowe, stosowane w elementach chłonno-rozprowadzających wyrobu według mniejszego wynalazku, powinny mieć również wskaźnik ARV (dla alkoholu izopropylowego) o wartości poniżej około 30%. Narzucone ograniczenie wartości tego wskaźnika do poziomu poniżej 30% świadczy o tym, ze podczas procesu usztywniania włókna te znajdują się w stanie stosunkowo odwodnionym i nie spęczonym. Bardziej korzystnie, wartość wskaźnika ARV (dla alkoholu izopropylowego) dla włókien nadających się na elementy chłonno-rozprowadzające powinna wynosić poniżej około 27%.

Usztywnione włókna celulozowe dla wyrobu według mniejszego wynalazku, o określonym powyżej zalecanym wskaźniku skręcenia, wskaźniku skędzierzawienia, WRV i ARV, można wytworzyć techniką sieciowania wewnętrznego włókien znajdujących się w stanie stosunkowo odwodnionym z równoczesnym lub późniejszym osuszeniem lub rozwłóknieniem (to jest spulchnieniem).

Arkusze lub wstęgi wykonane z opisanych powyżej włókien sieciowych, skręconych i usztywnionych mają stosunkowo niską wytrzymałość na rozciąganie w porównaniu z materiałami tego typu wykonanymi z konwencjonalnych, nieusztywnionych włókien celulozowych, zwłaszcza w stanie nie wysuszonym. Z tego względu, w celu ułatwienia procesu przetwórczego i zwiększenia zawartości elementów chłonno-rozprowadzających wykonanych z usztywnionych, skręconych i skędzierzawionych włókien celulozowych, do warstwy lub na warstwę materiału, z którego jest wykonany element chłonno-rozprowadzający, wprowadza się środek wiążący. Można to zrealizować dodając środka wiążącego do usztywnionych włókien przed wytworzeniem wstęgi materiału (formowanie na mokro lub sucho), dodając środek wiążący (na przykład chemiczny środek wiążący przyłączeniowy) do formowanej na mokro wstęgi materiału po jej nałożeniu na sito formujące a przed jej wysuszeniem, dodając środek wiążący do wstęgi wysuszonej (po formowaniu na mokro), albo stosując dowolną kombinację wspomnianych powyżej sposobów dodawania środka wiążącego. Odpowiednimi środkami wiążącymi, nadającymi się do dodawania lub łączenia z usztywnionymi włóknami celulozowymi podczas procesu formowania na sucho lub przed formowaniem mokrej wstęgi materiału z zawiesiny masy celulozowej są, ale nie wyłącznie, różnorodne materiały z włókien celulozowych i syntetycznych. Do materiałów tego typu należą nieusztywnione włókna celulozowe (to jest konwencjonalne włókna z masy celulozowej), silnie rozdrobnione, nieusztywnione, włókna celulozowe posiadające Znormalizowany Kanadyjski Wskaźnik Chudości (Canadian Standard Freeness - CSF) wynoszący poniżej 200 CSF, bardziej korzystnie od około 100 do około 200 CSF i materiał celulozowy o dużym polu powierzchni, na przykład porowate włókna celulozowe.

Do innych typów środków wiążących, które można zastosować do usztywnionych włókien celulozowych do wyrobu elementu chłonno-rozprowadzającego, należą chemicznie przyłączeniowe środki wiążące, takie jak żywice, materiały lateksowe, skrobie i skrobie zmodyfikowane oraz termoplastyczne środki wiążące. Jak juz wspomniano, środek wiążący, jeżeli jest stosowany, może stanowić do około 50% wagowych elementu chłonno-rozprowadzającego. Bardziej korzystnie, środek wiążący powinien stanowić masowo od około 1 % do około 25% wagowych elementu chłonno-rozprowadzającego.

Zalecane włókninowe struktury do wyrobu elementów chłonno-rozprowadzających, składające się z usztywnionych, skręconych i skędzierzawionych włókien celulozowych, ze środkiem wiążącym lub bez niego, można wytwarzać techniką mokrego lub suchego formowania wstęgi o pożądanej gęstości i gramaturze Usztywnione struktury włókniste, nadające się do stosowania w niniejszym wynalazku, można formować na sucho technikami dobrze znanymi profesjonalistom z dziedziny suchego formowania włókien celulozowych. Generalnie, formo169 450 wanie suche polega na doprowadzaniu strumienia powietrza z zawartymi w nim usztywnionymi włóknami, w zasadzie suchymi, na sito formujące i, opcjonalnie, prasowaniu powstałej wstęgi do uzyskania pożądanej gęstości. Alternatywnie, istnieje możliwość osadzania włókien na sucho w taki sposób, że uzyskuje się pożądaną gęstość bez prasowania. Jak wspomniano wcześniej, uformowana na sucho wstęga powinna zawierać co najmniej około 50% usztywnionych włókien celulozowych, a może zawierać aż do 100%. Opcjonalnie, jak również wspomniano wcześniej, wstęga może zawierać środki wiążące lub inne komponenty, na przykład składniki modyfikujące jej własności chłonno-przeplywowe (np. hydrofilowe środki powierzchniowo czynne) lub zwiększające jej chłonność (np. polimerowe środki żelujące) i podobne.

Zalecane materiały włókninowe do wyrobu elementów chłonno-rozprowadzających, składające się z usztywnionych, skręconych i skędzierzawionych włókien celulozowych, można również wytwarzać techniką osadzania na mokro. Odpowiednie techniki mokrego formowania arkuszy, na przykład suchych zwojów i papieru, z materiałów z włókien celulozowych, są dobrze znane w technice. Techniki te można zastosować do mokrego osadzania usztywnionych włókien, w wyniku czego powstają formowane na mokro arkusze nadające się do stosowania w niniejszym wynalazku. Do odpowiednich technik formowania na mokro należy ręczne formowanie arkuszy oraz formowanie na mokro za pomocą maszyn papierniczych. Ze względu na zachowanie się usztywnionych włókien, a zwłaszcza ich skłonność do strącania się w postaci kłaczków w zawiesinach wodnych, należy, korzystnie, podczas mokrego formowania za pomocą maszyn papierniczych, w pewnym stopniu zmodyfikować proces według zamieszczonego dalej opisu.

Generalnie, formowanie wstęgi na mokro polega na osadzaniu wodnej zawiesiny włókien na perforowanym sicie formującym, odwadnianu osadzonej na mokro zawiesiny do uformowania się mokrej wstęgi materiału, a następnie suszeniu mokrej wstęgi materiału. Korzystnie, wodna zawiesina włókien, przeznaczona do formowania na mokro, powinna zawierać włókna w ilości stanowiącej od około 0,05% do około 2,0%, korzystnie od około 0,05% do około 0,2% całkowitej swojej gramatury. Osadzanie zawiesiny odbywa się zazwyczaj za pomocą urządzenia znanego w technice pod nazwą skrzyni wlewowej. W skrzyni wlewowej znajduje się otwór, znany jako wlew, doprowadzający wodną zawiesinę włókien na perforowane sito formujące. Perforowane sito formujące jest często określane w technice jako sito Fourdrimera. Sito Fourdriniera może mieć taką konstrukcję i gęstość oczek jak stosowane w suchej produkcji zwojów lub w innych procesach produkcji papieru. Korzystnie, należy stosować sita o numerach od około 70 do około DO (znormalizowana skala Tylera wymiarów sit). (Jeżeli nie podano inaczej, to wszystkie podawane w niniejszym dokumencie wymiary sit są oparte na znormalizowanej skali Tylera). Można stosować skrzynie wlewowe o konwencjonalnych konstrukcjach, znane w technice jako urządzenia do wytwarzania suchych wstęg i arkuszy bibuły. Odpowiednimi, znajdującymi się na rynku, skrzyniami wlewowymi są, na przykład, skrzynie wlewowe ze stałą pokrywą, z podwójnym sitem i bębnowe.

Po uformowaniu, mokra wstęga materiału jest odwadniana i osuszana. Odwadnianie można przeprowadzi za pomocą skrzyń ssących lub innych urządzeń podciśnieniowych. Zazwyczaj odwadnianie zwiększa procentowy udział włókien od około 8% do około 45% całkowitej masy mokrej wstęgh korzystnie, od około 8% do około 22%. Odwadnianie do udziałów procentowych powyżej około 22% może wymagać prasowania na mokro i jest mniej zalecane. Po odwodnieniu, wstęgę można, ale nie jest to konieczne, przenieść z sita formującego na tkaninę suszącą, która transportuje ją do urządzenia suszącego. Korzystnie, w celu zwiększenia sprawności suszenia, tkanina susząca powinna mieć większe oczka od sita formującego. Korzystnie, powierzchnia otworów w tkaninie suszącej powinna stanowić od około 30% do około 50%, a powierzchnia węzłów od około 15%o do około 25%, jak to ma miejsce w tkaninie 31 X 25 3S (splot atłasowy), piaskowanej w celu zwiększenia powierzchni węzłów do zalecanego poziomu wartości. Korzystnie, podczas przenoszenia z sita formującego na tkaninę, wstędze materiału można nadać mikroskurcz na mokro. Mikroskurcz na mokro uzyskuje się dzięki większej o 5% do 20% prędkości sita formującego od prędkości ruchu tkaniny.

Suszenie można przeprowadzić za pomocą termicznej suszarki przedmuchowej lub urządzeniapodciśnieniowego, naprzykład skrzyni podciśnieniowej, ale zalecasię termiczne suszenie przedmuchowe. Korzystnie, wstęgi formowane na mokro powinny być suszone do końca

169 450 (generalnie do udziału procentowego włókien od około 90% do około 95%) za pomocą termicznych suszarek przedmuchowych. Uważa się, ze suszarki przedmuchowe skutecznie suszą wstęgę materiału złożoną z usztywnionych włókien, ponieważ znajduje się w niej dużo wolnych przestrzeni. Istnieje również możliwość zastosowania parowego bębna suszącego, znanego w technice pod nazwą suszarki bębnowej Y ankee, ale jest to mniej zalecane. Uważa się, że suszarki bębnowe są mniej skuteczne jeżeli chodzi o suszenie wstęg złożonych z włókien usztywnionych, a ponadto mogą zgniatać wstęgi. Korzystnie, suche wstęgi nie powinny być krępowane.

Poniżej opisano dokładnie sposób formowania rdzeni chłonnych do wyrobów absorbujących według niniejszego wynalazku z materiałów złożonych z usztywnionych, skręconych, skędzierzawionych włókien celulozowych, formowanych na sucho lub mokro. Korzystnie, proces ten polega na łączeniu materiału włókninowego, złożonego z usztywnionych włókien celulozowych, stanowiącego warstwę chłonno-rozprowadzającą, z lezącą pod nim piankową strukturą chłonną, stanowiącą ten element wyrobów chłonnych według niniejszego wynalazku, który magazynuje i wtórnie rozprowadza płyny.

W rdzeniach chłonnych wyrobów absorbujących według niniejszego wynalazku, oprócz górnego elementu chłonno-rozprowadzającego, znajduje się również element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny, wykonany z polimerowego, spienionego materiału chłonnego. Element ten jest połączony przepływowo z elementem chłonno-rozprowadzającym w taki sposób, że mocz lub inne płynne wydzieliny fizjologiczne, znajdujące się w elemencie chłonnorozprowadzającym, mogą być wchłaniane przez polimerowy materiał piankowy, z jakiego jest wykonany element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny

Pianki polimerowe, z jakich może być wykonany element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny, można ogólnie scharakteryzować jako struktury powstające w wyniku rozpraszania pęcherzyków gazu lub cieczy, nie zawierających w zasadzie monomerów, w cieczy polimeryzującej zawierającej monomery, a następnie polimeryzacji monomerów polimeryzujących w cieczy zawierającej monomery, otaczającej wspomniane pęcherzyki. Wynikowa spolimeryzowana dyspersja może być porowatą strukturą stałą stanowiącą zbiór komórek, których granice lub ścianki stanowi spolimeryzowany materiał stały. W komórkach znajduje się gaz lub ciecz nie zawierające w zasadzie monomerów, które przed polimeryzacją tworzyły pęcherzyki w płynnej dyspersji.

Jak opisano dokładnie dalej, do zalecanych spienionych materiałów polimerowych, nadających się na substancje chłonne w elementach rdzenia chłonnego, magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, należą substancje powstające w wyniku polimeryzacji specjalnych emulsji typu woda w oleju. Emulsja tego typu powstaje ze s^osi^nkowo małej ilości polimeryzującej fazy olejowej, zawierającej monomer i stosunkowo dużej ilości fazy wodnej, nie zawierającej w zasadzie monomeru. Zatem nie zawierająca w zasadzie monomeru, nieciągła wewnętrzna faza wodna tworzy rozproszone pęcherzyki otoczone przez ciągłą, polimeryzującą, zawierajacą monomer, fazę olejową. W wyniku polimeryzacji monomerów w ciągłej fazie olejowej powstaje struktura piankowa o budowie komórkowej. Wodnisty płyn, pozostały w strukturze piankowej po polimeryzacji, można usunąć wyciskając i/lub susząc piankę.

Pianki polimerowe, włączając w to zalecane pianki wytworzone z przedstawionych tu emulsji typu woda w oleju, mogą mieć budowę w zasadzie zamknięto lub otwartokomórkową, w zależności od tego czy i/lub w jakim stopniu ścianki lub granice komórek, to jest okienka komórek, są wypełnione lub pokryte materiałem polimerowym. Do spienionych materiałów polimerowych, nadających się do wyrobów absorbujących i struktur według niniejszego wynajyzku, należą materiały w zasadzie otwartokomórkowe, czyli takie, w których poszczególne komórki pianki nie są w większości całkowicie odizolowane od siebie przez polimerowy materiał ich ścianek. Zatem w komórkach takich, w zasadzie otwartokomórkowych, struktur piankowych znajdują się międzykomórkowe otwory lub okienka o wielkości wystarczającej do swobodnego przepływu płynu z jednej komórki do drugiej wewnątrz struktury piankowej.

W otwartokomórkowych. w zasadzie, strukturach, nadających się do wykorzystania w niniejszym wynalazku, pianka ma na ogół strukturę siatkową, w której poszczególne komórki są ograniczone licznymi, połączonymi ze sobą paskami o budowie przestrzennej. Nitki materiału polimerowego, tworzące rozgałęzione paski otwartokomórkowej struktury piankowej, można

169 450 określać jako rozporki. Dla celów mniejszego wynalazku, materiał piankowy jest określany jako otwartokomórkowy jeżeli co najmniej &0%o komórek struktury piankowej jest połączonych przepływowo z co najmniej jedną komórką sąsiednią. Alternatywnie, materiał piankowy można traktować jako w zasadzie otwartokomórkowy, jeżeli dostępna objętość jego porów, zdefiniowana dalej, jest większa od minimalnej wartości tego parametru, również zdefiniowanej dalej.

Polimerowe pianki chłonne, wchodzące w skład elementów wyrobów absorbujących według mniejszego wynalazku magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, oprócz tego, że mają budowę otwartokomórkową, są również hydrofilowe. Omawiane tu pianki muszą być hydrofilowe w takim stopniu, żeby były w stanie wchłaniać płynne wydzieliny fizjologiczne w określonych dalej ilościach Jak wspomniano w dalszej części opisu odnoszącego się do zalecanych typów pianek i sposobów ich wytwarzania, wewnętrznym powierzchniom omawianych tu pianek można nadać własności hydrofilowe w następujący sposób: wybierając odpowiednio monomery do ich wytwarzania; pozostawiając resztkowe ilości środków hydrofilizujących w strukturze pianki po zakończeniu polimeryzacji; albo stosując wybrane procedury obróbki pianki po zakończeniu polimeryzacji, które można wykorzystać do zmiany energii powierzchniowej materiału tworzącego strukturę pianki.

Stopień natężenia hydrofitowych własności spienionych struktur polimerowych, takich jak stosowane w niniejszym wynalazku, można określić liczbowo za pomocą napięcia przylegania wykazywanego przez takie pianki w styczności z wchłanianą cieczą testową. Napięcie przylegania jest wyznaczane z zależności:

AT = γ COS 0 gdzie

AT jest napięciem przylegania w dynach/cm;

γ jest napięciem powierzchniowym cieczy testowej wchłoniętej przez spieniony materiał w dynach/cm;

Θ jest kątem styczności w stopniach pomiędzy powierzchnią spienionego materiału polimerowego a wektorem stycznym do cieczy testowej w punkcie styczności cieczy testowej z powierzchnią spienionego polimeru.

Napięcie przylegania dowolnego danego hydrofitowego materiału piankowego można wyznaczyć eksperymentalnie według procedury polegającej na pomiarze masy cieczy testowej, na przykład syntetycznego moczu, wchłoniętej przez próbkę pianki o znanych wymiarach i jednostkowego pola powierzchni ssania kapilarnego. Do pianek nadających się do stosowania jako materiały chłonne w elementach magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny wyrobów według niniejszego wynalazku, należą generalnie takie, którym nadano taki stopień hydrofilowości, że po kapilarnym wchłonięciu syntetycznego moczu o napięciu powierzchniowym 65 ± 5 dyn/cm wykazują napięcie przylegania od około 15 do około 65 dyn/cm, bardziej korzystnie od około 20 do około 65 dyn/cm.

Polimerowe materiały spienione, nadające się na elementy wyrobów absorbujących według mniejszego wynalazku, magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, oprócz tego, ze mają budowę otwartokomórkową i są hydrofilowe, powinny również posiadać odpowiednie własności, na przykład chtonno-przepływowe, dzięki którym szczególnie nadają się jako materiały chłonne do płynnych wydzielin fizjologic/nych doprowadzanych do środka elementu magazynującego i wtórnie rozprowadzającego płyny Z kolei własności tego typu są związane i wynikają z parametrów strukturalnych i mechanicznych omawianych tu spienionych materiałów chłonnych. Istotnie, pianki o określonym zespole własności strukturalnych i mechanicznych mogą być używane jako materiały chłonne w elemencie magazynującym i wtórnie rozprowadzającym płyny, ponieważ mają dzięki nim odpowiednie własności chłonno-przepływowe.

Do własności chłonnych i zdolności rozprowadzania płynów, które rozpoznano jako istotne cechy, umożliwiające wykonanie odpowiednich pianek chłonnych do elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, należą: równowagowa pojemność chłonna pianki, zwłaszcza pod ciśnieniem, szybkość pionowego nasiąkania płynami struktury piankowej, pojemność chłonna pianki przy określonych, odniesionych, wysokościach nasiąkania, oraz

169 450 zdolność spienionych struktur chłonnych do odprowadzania (oddzielania) płynów z konkurencyjnych struktur chłonnych takich jak element chłonno-rozprowadzający, z którym pianka jest połączona przepływowo. Poniżej zamieszczono szczegółowy opis każdej z tych własności.

Pojemność chłonna jest całkowitą ilością cieczy testowej (syntetycznego moczu), którą dana próbka pianki jest w stanie wchłonąć w swoją strukturę, odniesioną do jednostki masy stałego materiału próbki. Pojemność chłonna pod ciśnieniem odnosi się do ilości tej cieczy trzymanej bez przeciwdziałającego ciśnienia (pojemność swobodna), która zostanie zatrzymana przez piankę w jej strukturze komórkowej, po poddaniu próbki pianki działaniu siły ściskającej. Dla celów niniejszego wynalazku, pomiary pojemności chłonnej są realizowane w warunkach równowagi, to jest dopuszcza się, żeby próbka pianki wchłaniała i/lub zatrzymywała cały płyn nie ograniczając czasu całkowitegojej nasycenia cieczą testową. Materiały spienione szczególnie nadające się na warstwy chłonne w elementach magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny do wyrobów chłonnych, takich jak pieluchy, powinny mieć pojemność chłonną większą od minimalnej wartości swobodnej pojemności chłonnej, a także większą od minimalnej pojemności chłonnej pod ciśnieniem.

Możliwe jest wyznaczenie dla każdej próbki pianki swobodnej pojemności chłonnej i pojemności chłonnej pod ciśnieniem technikami analizy grawimetrycznej. Pomiar taką techniką polega na umieszczaniu próbki pianki o określonych znanych wymiarach i masie w miseczce zawierającej ciecz testową (syntetyczny mocz) i pozwoleniu jej na wchłonięcie cieczy testowej do stanu równowagi. Po wyjęciu nasyconej próbki z cieczy, jest obliczana ilość płynu wchłonięta na gram pianki, to jest zmierzona pojemność swobodna. Następnie nasycona próbka pianki jest poddawana działaniu rosnącego stopniowo ciśnienia, przy czym wyciśnięta w każdym etapie ciecz jest odprowadzana na zewnątrz. Ilość cieczy zatrzymanej w próbce pod każdym ciśnieniem do wartości około 6,9 kPa jest wyznaczana grawimetrycznie.

Piankowy materiał chłonny, szczególnie nadający się do wchłaniania moczu jako element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny, powinien mieć równowagową swobodną pojemność chłonną co najmniej około 12 ml, a korzystnie co najmniej około 20 ml, syntetycznego moczu na gram swojej suchej masy. Ponadto pojemność takich spienionych materiałów pod ciśnieniem rzędu 5,1 kPa, działającym przez 15 minut w temperaturze 37°C, powinna wynosić co najmniej około 5%, a korzystniej co najmniej około 20%, ich równowagowej swobodnej pojemności chłonnej.

Kolejnym parametrem charakteryzującym możliwości wchłaniania i transportu płynów pianek chłonnych nadających się do elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny jest ich zdolność do stosunkowo szybkiego przemieszczania lub transportu odpowiednich ilości wydzielin fizjologicznych przez swoją strukturę wewnętrzną. Nasiąkanie pionowe, to jest nasiąkanie płynu w kierunku przeciwnym do działania sił grawitacyjnych, stanowi jeden z mierników szczególnie ważnej cechy charakteryzującej transport płynów przez omawiane tu spienione materiały do wyrobu elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny. Wynika to z tego, że materiały te są często wykorzystywane w elementach magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny do przemieszczania wewnątrz swojej struktury wchłoniętych płynów, to jest ich wtórnego rozprowadzania wewnątrz pianki ze stosunkowo niskiego położenia do położenia stosunkowo wysokiego. Uważa się, że nasiąkanie pionowe jest jedynym z elementów przyczyniających się do intensyfikacji wtórnego rozprowadzania płynów przez pianki, mających znaczenie dla niniejszego wynalazku.

Nasiąkanie pionowe jest związane z wielkością siły wymuszającej ssanie kapilarne, przemieszczającej płyn w piance i utrzymującej go w jej strukturze. Zatem parametry charakteryzujące piankę, związane z jej skłonnością do nasiąkania pionowego, świadczą o tym, w jaki sposób zalecane pianki będą działały jako elementy chłonne magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny w wyrobach absorbujących. Skłonność piankowych wyrobów chłonnych, przeznaczonych na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny według niniejszego wynalazku, do nasiąkania można wyznaczyć ilościowo za pomocą testu szybkości nasiąkania pionowego i testu pojemności chłonnej dla nasiąkania pionowego.

Badania szybkości nasiąkania pionowego polegają na pomiarze czasu pionowego wzniesienia się ze zbiornika zabarwionej cieczy testowej (na przykład syntetycznego moczu) w

169 450 tasiemce testowej z pianki o określonych wymiarach w temperaturze 37°C na wysokość 5 cm. Warunkiem uznania szczególnej przydatności elementu magazynującego i wtórnie rozprowadzającego płyny jest czas nasiąkania pionowego syntetycznym moczem (65 ± 5 dyn/cm) pianek chłonnych, z jakich jest on wykonany, na wysokość 5 cm, nie dłuższy niż około 30 minut. Bardziej korzystnie, w zalecanych piankowych wyrobach absorbujących według mniejszego wynalazku, czas nasiąkania pionowego syntetycznym moczem na wysokość 5 cm nie powinien być dłuższy niż 5 minut.

Badanie pojemności chłonnej dla nasiąkania pionowego jest wykonywane łącznie z badaniem szybkości nasiąkania pionowego. Podczas badania pojemności chłonnej dla nasiąkania pionowego mierzona jest ilość cieczy testowej na gram pianki chłonnej, która jest wessana do każdego pionowego segmentu o długości 2,54 cm, stanowiącego fragment takiej samej znormalizowanej wymiarowo próbki pianki, jaka została zastosowana w badaniach szybkości nasiąkania pionowego. Wartość tę wyznacza się w zasadzie po umożliwieniu próbce pionowego zasysania cieczy testowej do stanu równowagi (na przykład po około 18 godzinach).

Pianki chłonne do wyrobu zalecanych elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny są uznawane za szczególnie przydatne jako materiały do wyrobu tych elementów z punktu widzenia wchłaniania moczu, jeżeli ich pojemność chłonna dla nasiąkania pionowego wynosi tyle, ze dla wysokości nasiąkania pionowego wynoszącej 11,4 cm pojemność chłonna testowego paska pianki wynosi co najmniej około 10 ml syntetycznego moczu (65± 5 dyn/cm) na gram pianki chłonnej. Bardziej korzystnie, pojemność chłonna nasiąkania pionowego zalecanych wyrobów chłonnych, z których jest wykonany element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny, powinna wynosić dla wysokości nasiąkania pionowego 11,4 cm od około 20 do 45 ml syntetycznego moczu na gram pianki.

Oczywiście, pożądane jest, żeby pianki do wyrobu elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny wykazywały skłonność do wciągania wydzielin fizjologicznych w swoją strukturę z innych elementów wyrobów chłonnych, naprzykład z elementu chłonno-rozprowadzającego, który również wchłania te płyny. Taka skłonność do odprowadzania płynów z innych elementów wyrobu chłonnego jest znana w technice pod nazwą oddzielania. Podczas badania parametrów oddzielania za pomocą znanych procedur, piankowe struktury chłonne wchodzące w skład elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, powinny wykazywać szczególnie pożądane własności pod względem oddzielania płynów w stosunku do materiałów chłonnych stosowanych w elementach chłonno-rozprowadzających w wyrobach według mniejszego wynalazku.

Stwierdzono, że parametry strukturalne pianek, szczególnie przydatnych z punktu widzenia wchłaniania płynnych wydzielin fizJologiC/nych w elementach magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny w wyrobach absorbujących według niniejszego wynalazku, powinny cechować się pewnym szczególnym rodzajem powiązania i wzajemnej zależności od siebie. Rozumie się samo przez się, że własności strukturalne materiałów spienionych, z jakich są wykonane elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, mogą być, jakiś czas przed zetknięciem się pianki z wchłanianą przez element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny płynną wydzieliną fizjologiczną. różne od podanych poniżej. Na przykład, na etapie produkcji, transportu, magazynowania, etc. objętość: porów, pole powierzchni właściwej, gęstość i/lub wymiary komórek pianek do wyrobów według mniejszego wynalazku, mogą być inne niż podane dalej wartości tych parametrów. Niemniej jednak, piankowe struktury chłonne tego typu nadal mieszczą się w zakresie niniejszego wynalazku, pod warunkiem, ze nastąpią w nich później zmiany fizyczne lub reologiczne, w wyniku których co najmniej w pewnej chwili podczas stykania się jako składników elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny z płynnymi wydzielinami fizjologicznymi, ich własności strukturalne będą się mieściły w zakresie podanych poniżej wartości. Poniżej omówiono kilka własności strukturalnych pianek chłonnych zalecanych do stosowania w elementach magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny w wyrobach według mniejszego wynalazku

Objętość porów jest miarą objętości otworów lub komórek w porowatych strukturach spienionych, na jednostkę masy materiału stałego (struktura polimeru plus ewentualnie resztki substancji stałych) tworzącego strukturę pianki. Objętość porów może w istotny sposób wpływać

169 450 na wiele parametrów i własności mechanicznych pianek chłonnych do wyrobów według niniejszego wynalazku. Do parametrów tych i własności mechanicznych należą: pojemność chłonna pianek dla płynnych wydzielin fizjologicznych; intensywność i szybkość rozprowadzania płynów wewnątrz struktury w wyniku przesiąkania wchłoniętych płynnych wydzielin fizjologicznych z jednej części pianki chłonnej do innej; giętkości pianki; oraz odkształcalność pianki pod obciążeniem ściskającym.

Objętość porów można określić dowolnym, odpowiednim do tego celu, sposobem eksperymentalnym, umożliwiającym uzyskanie dokładnej wartości rzeczywistej objętości porów danej struktury. Sposoby eksperymenta^ tego typu polegają w zasadzie na pomiarze objętości i/lub masy cieczy testowej wchłanianej przez strukturę pianki; wyniki tego pomiaru umożliwiają określenie objętości zajmowanej przez otwarte komórki pianki. W związku z tym parametr pianek, nadających się do wyrobu elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny do wyrobów absorbujących według mniejszego wynalazku, określany jako objętość porów, może być również nazywany dostępną objętością porów

Jeden z koewencjoealench sposobów eksperymentalnego wyznaczania dostępnej objętości porów polega na wprowadzaniu z zewnątrz do struktury pianki cieczy o małym napięciu powierzchniowym, na przykład alkoholu izopropylowego. Rozumie się samo przez się, ze do wyznaczania dostępnej objętości porów można stosować również inne ciecze testowe i alternatywne procedury.

Istnieje możliwość wpływania na i sterowania objętością porów w piankach chłonnych w elementach magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, poprzez dobór liczby składników i parametrów procesu. Na przykład, w przypadku zalecanych według niniejszego wynalazku pianek z emulsji HIPE zmianę objętości porów można uzyskać przez odpowiedni dobór: stosunku wody do oleju, rodzaju i ilości stosowanego elektrolitu w fazie wodnej, rodzaju i ilości stosowanego środka emulgującego w fazie olejowej, oraz poprzez prasowanie pianki po zakończeniu polimeryzacji w celu jej przemycia l/lub zagęszczenia, i stosowanie różnych stopni regeneracji spolimeryzowanej struktury pianki po zakończeniu takich etapów prasowania Objętość porów w materiałach spienionych stosowanych w elementach magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny w wyrobach według niniejszego wynalazku powinna w zasadzie wynosić od około 12 do 100 ml/g; bardziej korzystnie od około 20 do około 70 ml/g, a najbardziej korzystnie, od około 25 do około 50 ml/g. W podanych przedziałach wartości objętości porów uwzględniono definicję teoretycznej objętości porów- dla pianek wyrobów według niniejszego wynalazku. Zatem, jeżeli w wyniku pomiaru dowolnym sposobem teoretycznym, po którym można spodziewać się wartości zbliżonych do teoretycznej objętości porów, uzyskuje się wartości mieszczące się w podanych przedziałach, to badane dowolnym takim sposobem materiały spienione znajdują się w zakresie mniejszego wynalazku.

Inną cechą strukturalną materiałów spieeioench, zalecanych do stosowania w elementach magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, jest pole powierzchni właściwej ssania kapilarnego. Parametr ten jest w zasadzie miernikiem dostępnego dla cieczy testowej pola powierzchni sieci polimerowej tworzącej daną piankę, odniesionego do jednostki masy całego materiału pianki (materiał polimerowy stanowiący strukturę pianki plus resztkowe ilości materiału stałego). O wartości pola powierzchni właściwej ssania kapilarnego decydują zarówno wymiary (to jest średnica) komórek w piance jak i wielkość (długość, szerokość i grubość) rozporek tworzących takie komórki. Zatem pole powierzchni właściwej ssania kapilarnego służy do ilościowego określenia całkowitej wielkości tej powierzchni materiału stałego stanowiącego strr^ikturę pianki, która uczestniczy we wchłanianiu.

Pole powierzchni właściwej ssania kapilarnego w otwartokomórkowych strukturach spienionych, takich jak pianki chłonne w elementach magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, jest tą cechą pianki, która wpływa na jej kapilarność (lub ssanie kapilarne). Stwierdzono konieczność sterowania kapilarnością pianki i takiego jej dobierania, żeby wartość tego parametru w magazynujących warstwowych materiałach spienionych do wyrobów według niniejszego wynalazku gwarantowała odpowiednie zatrzymywanie płynów, ale równocześnie nadal umożliwiała w pewnym stopniu ich transport, na przykład włoskowaty, jaki może wystąpić wewnątrz struktury pianki w elemencie magazynującym i wtórnie IΌzyrowadznjącnm płyny. Zatem

169 450 regulacja pola powierzchni właściwej ssania kapilarnego, jak również sterowanie hydrofilowością powierzchni pianek polimerowych, są czynnikami zapewniającymi piankom chłonnym, wchodzącym w skład elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, uzyskanie odpowiedniego stopnia kapilarności. Pianki o stosunkowo dużym polu powierzchni właściwej ssania kapilarnego cechuje bardzo pożądana kombinacja takich własności jak duża pojemność ( i mała gęstość) i duża kapilarność. Duże pole powierzchni właściwej wynika z niewielkich rozmiarów rozporek tworzących strukturę pianki.

Na wielkość pola powierzchni właściwej ssania kapilarnego pianek, wchodzących w skład elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, można wpływać za pomocą tych samych czynników, czyli składu i parametrów procesu, które umożliwiają sterowanie wielkością objętości porów pianki. W przypadku pianek emulsyjnych typu HIPE do parametrów związanych ze składem należą: stosunek wody do oleju w emulsjach HIPE, oraz rodzaje i ilości monomerów, środków emulgujących i elektrolitów wchodzących w skład emulsji HIPE. Do parametrów procesu, wpływających na pole powierzchni właściwej ssania kapilarnego, należą energia mieszania i temperatura.

Jak już wspomniano, dla celów niniejszego wynalazku, pole powierzchni właściwej dowolnego danego materiału spienionego, przeznaczonego do wyrobu lub do zastosowania w elemencie magazynującym i wtórnie rozprowadzającym płyny w wyrobach absorbujących według mniejszego wynalazku, można wyznaczać i zazwyczaj wyznacza się według procedury opartej na zasadzie ssania kapilarnego. W procedurze tego typu, pole powierzchni właściwej ssania kapilarnego jest wyznaczane w drodze pomiaru ilości cieczy o małym napięciu powierzchniowym (na przykład alkoholu etylowego) wchłoniętej kapilarnie przez próbkę pianki o znanej masie i wymiarach. Pole powierzchni właściwej ssania kapilarnego można również wyznaczać dowolnym, nadającym się do tego celu, sposobem alternatywnym.

Do otwaRtokomórkowych, porowatych pianek chłonnych, nadających się do elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, należą w zasadzie materiały o pewnych określonych wartościach pola powierzchni właściwej ssania kapilarnego. W szczególności, pole powierzchni właściwej ssania kapilarnego pianek, wchodzących w skład elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny wyrobów według mniejszego wynalazku, powinno zawierać się w przedziale wartości od około 0,5 do 5,0 m7g, bardziej korzystnie od około 0,75 do 4,5 m2/g, a najbardziej korzystnie od około 1,0 do 4,0 m2/g Stwierdzono, ze w piankach hydrofilowych o takich wartościach pola powierzchni właściwej ssania kapilarnego istnieje na ogół szczególnie korzystne zrównoważenie takich parametrów jak pojemność chłonna, zatrzymywanie i włoskowaty transport płynów lub rozprowadzanie płynnych wydzielin fizjologicznych takich jak mocz, dzięki czemu pianki te szczególnie nadają się do stosowania w elementach magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny.

Dodatkowymi własnościami strukturalnymi pianek chłonnych, z których są wykonane elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, powiązanymi z objętością porów i polem powierzchni właściwej ssania kapilarnego, które można wykorzystać jako dodatkowe lub alternatywne parametry, charakteryzujące zalecane pianki na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według mniejszego wynalazku, są gęstość pianki i przeciętna wielkość lub średnica komórek, z jakich się ona składa. Poniżej opisano oba te dodatkowe/alternatywne parametry strukturalne.

Gęstość materiałów piankowych, z których wykonane są elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny_ wyrobów według niniejszego wynalazku, podobnie jak objętość porów i pole powierzchni właściwej ssania kapilarnego, może wpływać na wiele ich parametrów i własności mechanicznych. Dotyczy to takich własności, jak pojemność chłonna płynnych wydzielin fizjologicznych, intensywność i szybkość rozprowadzania płynów w piance oraz giętkość pianki i jej odkształcalność podczas ściskania. Istotne znaczenie ma również to, ze gęstość materiałów chłonnych, stosowanych do wytwarzania elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, może decydować o ekonomiczności wyrobów absorbujących według niniejszego wynalazku.

Gęstość pianki w gramach materiału, z jakiego jest wykonana, na centymetr sześcienny jej objętości w powietrzu, jest wyznaczana w odniesieniu do masy suchej materiału. Zatem ciecz

169 450 wchłonięta, na przykład pozostałości cieczy w piance, na przykład po polimeryzacji, przemywaniu i/lub hydrofilizowamu emulsji HIPE, nie są uwzględniane w obliczeniach i wyrażaniu gęstości pianki. Natomiast dla celów niniejszego wynalazku, przy określaniu gęstości pianki uwzględnia się zawarte w spolimeryzowanej piance resztkowe ilości materiałowe stałych takich jak elektrolit, środki emulgujące, środki hydroflhzujące. etc. W praktyce takie resztkowe materiały mogą znacznie wpływać na masę materiału pianki.

Gęstość pianki można mierzyć dowolnym znanym sposobem grawimetrycznym, nadającym się do wyznaczania masy stałego materiału spienionego na jednostkę objętości struktury pianki. Na przykład, jednym z możliwych sposobów pomiaru gęstości jest procedura grawimetryczna ASTM. W sytuacjach, w których na wyniki pomiarów gęstości mogą mieć niekorzystny wpływ procedury przygotowania próbek pianki (suszenie, starzenie, wstępne wyginanie, itd.), można również zastosować alternatywne procedury badawcze. Jako przykłady takich alternatywnych sposobów pomiarowych można wymienić grawimetryczne pomiary gęstości za pomocą cieczy testowych wchłanianych przez materiał pianki. Tego typu sposób wyznaczania gęstości może być bardzo użyteczny w odniesieniu do pianek o bardzo małej gęstości, takich jak pianki do wyrobów według niniejszego wynalazku, dla których gęstość w stanie suchym jest zbliżona do odwrotności objętości porów. Podobnie jak dla objętości porów i pola powierzchni właściwej ssania kapilarnego, podane dalej przedziały wartości mają intencjonalnie charakter rozszerzający, to jest mają obejmować wartości gęstości, które mogą być wyznaczone dowolną uzasadnioną logicznie metodą eksperymentalną. _

Korzystnie, gęstości w stanie suchym pianek chłonnych wyrobu według mniejszego wynalazku, z jakich są wykonane elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, w czasie stykania się tych pianek chłonnych z wchłanianymi przez nie płynami, powinny zawierać się w przedziale od około 0,01 do 0.08 g/cm\ bardziej korzystnie, w przedziale od około 0,014 do około 0,05 g/cny, a najbardziej korzystnie, w przedziale od około 0,02 do około 0,04 g/cm3. Gęstość materiałów piankowych, z których wykonane są elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, można regulować w podanych powyżej zakresach poprzez sterowanie składem stosowanych do ich wyrobu materiałów i parametrami procesu wytwarzania w taki sam sposób, jak już wspomniano wcześniej w odniesieniu do regulacji objętości porów. Gęstość piankowych materiałów chłonnych, z których są wykonane elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, nie musi być taka sama w całej strukturze. Gęstość niektórych części lub stref struktury piankowej może być większa lub mniejsza od innych jej części lub stref.

Następną alternatywną lub uzupełniającą własnością pianek chłonnych do wyrobu według niniejszego wynalazku, z których są wykonane elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, nie będącą co prawda parametrem obowiązującym, ale użytecznym z punktu widzenia określania materiałów piankowych zalecanych do wyrobu tych elementów, jest wielkość komórek. Komórki pianki, a zwłaszcza komórki formowane w drodze polimeryzacji fazy olejowej zawierającej monomer, otaczającej pęcherzyki fazy wodnej, nie zawierającej w zasadzie monomeru, często mają kształt zbliżony do kulek. Zatem wymiary lub średnica takich w zasadzie kulistych komórek są parametrem powszechnie stosowanym zarówno do ogólnego charaktetyzowania własności pianek jak i do charakteryzowania pewnych zalecanych pianek chłonnych takiego typu, jakie są używane w niniejszym wynalazku. W związku z tym, że komórki w danej próbce pianki polimerowej niekoniecznie muszą mieć te same wymiary, często używa się pojęcia przeciętnej wielkości komórki, to jest przeciętnej średnicy komórki.

Podobnie jak w przypadku gęstości, pola powierzchni właściwej ssania kapilarnego i objętości porów, wymiar komórki jestjym parametrem pianki, który może również wpływać na liczne istotne parametry mechaniczne i własności piankowego materiału chłonnego wyrobu według niniejszego wynalazku, z którego są wykonane elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny. Ponieważ wymiar komórki jest tym parametrem, który wraz z polem powierzchni właściwej ssania kapilarnego, objętością porów i hydrofilowością pianki określa jej kapilarność, więc jest on równocześnie parametrem struktury piankowej, który może bezpośrednio wpływać zarówno na pojemność chłonną jak i na wewnętrzny transport płynów w piankowych materiałach chłonnych, z których wykonane są elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny. Wymiar komórki może również wpływać na własności mechaniczne

169 450 pianek, z których są wykonane elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, w tym giętkość oraz odporność na odkształcanie podczas ściskania i zdolność do odzyskania pierwotnej postaci po odkształceniu.

Przeciętną wielkość komórek w piankach można wyznaczyć wielu różnymi sposobami. Jednym z nich jest dobrze znany w technice rtęciowy pomiar porowatości. Ale najlepszym sposobem wyznaczania wielkości komórek w piankach jest zwykły fotograficzny pomiar próbki pianki. Na przykład, na fig. 1 pokazano fotografię mikroskopową powierzchni przełomu typowej piankowej struktury chłonnej HIPE nadającej się do wytwarzania wyrobów według mniejszego wynalazku. Na fotografię mikroskopową nałożono skalę przedstawiająca odcinek o długości 10 mikrometrów. Skalę tę można wykorzystać do wyznaczenia przeciętnego wymiaru komórki techniką analizy obrazów. Istotnie, analiza obrazowa fotografii mikroskopowych próbek pianki jest powszechnym sposobem analitycznym, który można wykorzystać do wyznaczenia przeciętnej wielkości komórki w strukturach chłonnych wyrobów według niniejszego wynalazku, z których wykonane są elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny.

Przeciętna wielkość komórek w piankach nadających się na wyroby absorbujące do wchłaniania płynnych wydzielin fizjologic/rych, jako składniki elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, zmierzona techniką bezpośredniego pomiaru fotografii mikroskopowej, powinna wynosić, korzystnie, od około 5 do 100 mikrometrów Bardziej korzystnie, wielkość komórki powinna wynosić od około 10 do 90 mikrometrów. Najbardziej korzystnie, wielkość komórki powinna wynosić od około 15 do 80 mikrometrów.

Na wielkość lub średnicę komórek w piankach chłonnych, z których są wykonane elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, można wpływać, albo tez je regulować, zmieniając w taki sam sposób skład pianki i parametry procesu przetwarzania, jak w przypadku regulacji pola powierzchni właściwej ssania kapilarnego i dostępnej objętości porów. W przypadku zalecanych pianek typu HIPE, do podstawowych parametrów tego typu należą te czynniki, które wpływają na wymiary pęcherzyków fazy wodnej w prekursorze emulsji HIPE polimerowych struktur piankowych do wyrobów według mniejszego wynalazku. Zatem wymiary komórek można zmieniać regulując stosunek wody do oleju w emulsjach HIPE oraz rodzaj i ilość stosowanego do ich wytwarzania środka emulgującego Wymiary komórek można również zmienić poprzez zwykłe prasowanie stałych struktur piankowych po ich wytworzeniu.

Jak juz wspomniano wcześniej, wymiary komórek w piankach chłonnych wyrobów według niniejszego wynalazku, z których są wykonane elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, w zasadzie nie muszą być równomierne, w związku z czym można i powinno się obliczyć przeciętną wielkość komórek w danej próbce pianki lub strefie próbki pianki. Istnieje oczywiście możliwość wykonania elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny z pianek chłonnych z dyskretnymi, rozróżmalnymi strefami o stosunkowo dużej lub stosunkowo małej przeciętnej wielkości komórek.

' Pianki chłonne składające się z odpowiednich polimerów i charakteryzujące się opisanymi powyżej parametrami strukturalnymi, mają w zasadzie parametry mechaniczne, na przykład odporność na odkształcanie podczas ściskania, giętkość, zdolność odzyskiwania pierwotnej postaci po odkształceniu podczas ściskania, zwartość, miękkość, itd., dzięki którym nadają się do stosowania w wyrobach absorbujących, takich jak pieluchy jednorazowego użytku, jako elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny. Natomiast, bez łamania wspomnianych powyżej ograniczeń strukturalnych, istnieje możliwość doboru pewnych kombinacji parametrów i/lub pewnych technik i warunków wytwarzania pianek, dzięki którym można otrzymać pianki chłonne na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny o szczególnie pożądanych własnościach mechanicznych. Do szczególnych, powiązanych ze sobą własności mechanicznych, zidentyfikowanych jako własności mające wpływ na otrzymanie pianek szczególnie nadających się do wytwarzania wyrobów absorbujących do wchłaniania wydzielin fizjologicznych, należą parametry opisane poniżej.

Najważniejszym parametrem mechanicznym pianek polimerowych, stosowanych jako elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny w tych wyrobach, jest wytrzymałość pianki chłonnej, wyznaczana przezjej odporność na odkształcanie podczas ściskania. Wykazywana przez pianki chłonne, z których są wykonane elementy magazynujące i wtórnie rozprowa26

169 450 dzające płyny, odporność na odkształcanie podczas ściskania, jest funkcją modułu sprężystości polimeru oraz wymiarów rozporek tworzących sieć pianki. Z kolei moduł sprężystości rozporek zależy od a) polimerów, z jakich są wykonane rozporki i b) stopnia uplastycznienia rozpórek przez resztkowe ilości takich materiałów, jak środki emulgujące, zsyntetyzowana faza wodna lub dodawane później środki hydrofilizujące, które pozostały w strukturze pianki po zakończeniu procesu przetwarzania.

Warunkiem wykorzystania piankowych materiałów chłonnych, z jakich są wykonane elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, w strukturach chłonnych w takich wyrobach absorbujących jak pieluchy, jest ich odpowiednia odporność na odkształcanie lub zgniatanie siłami działającymi podczas wchłaniania i zatrzymywania przez nie płynów. Pianki 0 zbyt małej wytrzymałości z punktu widzenia odporności na odkszatłcanie podczas ściskania mogą wchłonąć i zmagazynować odpowiednią ilość wydzielin fizjologicznych w warunkach braku obciążenia działającego na element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny, natomiast zbyt łatwo pozbywają się tych płynów pod obciążeniem ściskającym, powstającym w wyniku ruchu i aktywności użytkownika wyrobów chłonnych, w których skład wchodzą wykonane z nich elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny.

Odporność pianek chłonnych, stosowanych na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, na odkształcanie podczas ściskania, można określić ilościowo wyznaczając wielkość odkształcenia próbki nasyconej płynem pianki w warunkach działającego na nią przez określony czas pewnego ciśnienia ograniczającego. Dla celów mniejszego wynalazku pomiary tego typu można wykonać na próbce pianki o znormalizowanych wymiarach (cylindry o grubości 0,8 cm i okrągłym przekroju poprzecznym o polu powierzchni 6,5 cm“). Próbki tego typu są nasycane synte^t^^^ym moczem o napięciu powierzchniowym 65±5 dyn/cm, a następnie poddawane przez 15 minut w temperaturze 37°C działaniu ograniczającego ciśnienia o wartości 5,1 kPa. Wielkość powstającego podczas tych badań odkształcenia jest przedstawiana jako procentowy stosunek grubości próbki po ściśnięciu do jej grubości pierwotnej.

Do pianek chłonnych, nadających się elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według niniejszego wynalazku, należą takie, których odporność na odkształcanie podczas ściskania jest taka, ze po nasyceniu ich do swobodnej pojemności chłonnej syntetycznym moczem o napięciu powierzchniowym 65±5 dyn/cm, pod obciążeniem ograniczającym o wartości 5,1 kPa powstaje w nich odkształcenie od około 5% do 95%. Korzystnie, odkształcenie powstające w takich warunkach wynosi od około 5% do 75%, a najkorzystniej od około 5% do 50%. W przypadku zalecanych pianek HIPE do wyrobu elementów magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, odporność na odkszatłcanie podczas ściskania można regulować tak, żeby znalazła się w podanych powyżej przedziałach wartości, dobierając w odpowiedni sposób typy i stężenia monomerów, komonomerów i substancji sieciujących, w połączeniu z doborem odpowiedniej techniki wytwarzania emulsji oraz warunków i technik polimeryzacji emulsji. Jak z tego wynika, zalecane pianki można wytwarzać z materiałów o odpowiednio dużych modułach sprężystości, zapewniających im odpowiednią odporność na odkształcanie podczas ściskania, nawet jeżeli pianki te mają małą gęstość i bardzo drobne rozporki, zapewniające im wysokie pole powierzchni właściwej.

Pianki chłonne na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według niniejszego wynalazku muszą być odpowiednio giętkie, co umożliwia ich zastosowanie w wyrobach absorbujących dopasowujących się do kształtów ciała użytkownika. W związku z tym, określenie pianek chłonnych na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, jako giętkie oznacza, że można je odkształcać lub wyginać w stopniu niezbędnym do ich stosowania w takich wyrobach chłonnych bez znacznego uszkodzenia ich zawartości strukturalnej lub poważniejszego pogorszenia ich własności chłonnych.

Ponadto zalecane pianki chłonne na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny muszą być na tyle giętkie, żeby były w stanie wytrzymać działanie sił ściskających lub odkształcających, występujących podczas przygotowania, przetwarzania, pakowania, transportu i składowania zawierających je wyrobów absorbujących. Na przykład, pieluchy jednorazowego użytku są na ogół pakowane i dostarczane na rynek w stanie złożonym, w którym ich rdzeń jest poskładany zarówno w kierunku podłużnym jak i poprzecznym. Ponadto pieluchy jednorazo169 450 wego użytku są również na ogół dostarczane w formie stosów otoczonych i zgniatanych przez inne opakowania. W związku z tym, siły ściskające i odkształcające, działające na pianki chłonne na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według mniejszego wynalazku podczas przetwarzania i marketingu są nawet większe niż siły działające na materiały piankowe podczas ich używania.

Znając charakter obciążeń, jakie muszą wytrzymać pianki chłonne na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według mniejszego wynalazku, powinny one mieć giętkość dającą się określić ilościowo na podstawie ich odporności na zginanie, bez śladów znaczniejszego uszkodzenia ich zawartości strukturalnej. Procedura wyznaczania elastyczności pianek chłonnych na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według niniejszego wynalazku, polega na określaniu czy można i ile razy można wygiąć próbkę pianki o danych, określonych wymiarach, wokół cylindrycznego trzpienia z daną prędkością, nie powodując jej pęknięcia. Do zalecanych zgodnie z mniejszym wynalazkiem pianek na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, należą pianki o takiej giętkości, że w chwili ich zastosowania w wyrobie absorbującym do wchłaniania płynów fizjologicznych, nasycony materiał piankowy w temperaturze 37°C nie pęknie podczas badania tego typu (tj. wytrzymuje co najmniej jeden cykl zginania). Bardziej korzystnie, zalecane pianki można zginać podczas badań tego typu co najmniej 2 razy, a najbardziej korzystnie, co najmniej 5 razy.

Oprócz odporności na odkształcenie podczas ściskania i giętkości, zalecane pianki chłonne, stosowane na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, powinny również mieć kilka dodatkowych własności mechanicznych Do tych zalecanych cech mechanicznych należy odpowiedni stopień odzysku pierwotnej postaci po odkształceniu (tj. sprężystość), zawartość pianki oraz miękkość odczuwana w dotyku Poniżej opisano bardziej szczegółowo wszystkie wymienione zalecane własności mechaniczne.

Odzysk pierwotnej postaci po odkształceniu podczas ściskania jest związany z tendencją lub skłonnością kawałka spienionego materiału do powrotu do swoich wymiarów pierwotnych po odkształceniu lub ściśnięciu siłami występującymi w procesie produkcji, podczas składowania lub użytkowania. Dla celów mniejszego wynalazku, powrót pianek chłonnych na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny zalecane do wyrobu według niniejszego wynalazku, z odkształcenia podczas ściskania, należy wyznaczać dla pianek o odpowiedniej gęstości w miejscu użytkowania i często w takich warunkach pianka jest nasycona wchłoniętymi wydzielinami fizjologicznymi. W związku z tym, pomiar odzysku pierwotnej postaci po odkształceniu podczas ściskania może być przeprowadzony na piankach, które są albo suche, albo nasycone syntetycznym moczem.

Na ogół procedura tego typu polega na ściskaniu i zwalnianiu nacisku na próbkę pianki o znormalizowanych wymiarach, suchą lub nasyconą do swojej swobodnej pojemności chłonnej syntetycznym moczem. Próbka jest utrzymywana w stanie 50% ściśnięcia przez ustalony okres czasu, a następnie uwalniana spod nacisku. Miarą skłonności próbki do odzysku pierwotnej postaci po odkształceniu podczas ściskania (sprężystość) jest stopień odzyskania przez mą grubości po upływie jednej minuty od chwili uwolnienia od działania sił ściskających.

Zalecane pianki chłonne, nadające się na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, powinny generalnie wykazywać odzysk pierwotnej grubości po upływie jednej minuty wynoszący co najmniej 85% w stanie suchym i/lub co najmniej 57% w stanie mokrym. Bardziej korzystnie, także zalecane materiały piankowe na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny powinien cechować odzysk po odkształceniu podczas ściskania wynoszący co najmniej 90% w stanie suchym i/lub 80% w stanie mokrym.

Korzystnie, pianki chłonne na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według mniejszego wynalazku mają również odpowiednie wartości dodatkowych parametrów mechanicznych, takich jak zwartość strnkturalna podczas użytkowania i miękkość w dotyku (nie drażnią skóry), chociaż z punktu widzenia wykonania struktur chłonnych o odpowiednich własnościach użytkowych nie jest to warunek konieczny. Na przykład, na materiały piankowe na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, przeznaczone do takich wyrobów absorbujących jak pieluchy dla dzieci, często działają zarówno siły dynamiczne jak i statyczne, powstające podczas chodzenia, biegania, raczkowania lub skakania uzyt28

169 450 kownika. Siły te nie tylko mogą ściskać pianki chłonne w elementach magazynujących i wtórnie ro/prowad/ającvch płyny i wyciskać z nich zgromadzony płyn, ale również niszczyć lub rozrywać, albo w inny sposób rozczłonkowywać strukturę pianki. Oczywiście, korzystnie, struktury piankowe o takim przeznaczeniu powinny posiadać odpowiednią zwartość strukturalną, dzięki której możliwość przedarcia lub pęknięcia pianki podczas użytkowaniajest minimalna.

Piankowe elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny można również stosować w wyrobach absorbujących w takich konfiguracjach, w których ze skórą użytkownika bezpośrednio styka się powierzchnia materiału piankowego na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny. W związku z tym, pożądane jest, żeby powierzchnia pianek chłonnych na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według mniejszego wynalazku była odpowiednio miękka i nie drażniła skóry użytkownika w czasie dotykania.

Jak juz wspomniano wcześniej, szczególnie zalecanymi materiałami piankowymi na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, wykonanymi w ten sposób, ze mają opisane wcześniej odpowiednie własności pod względem wchłaniania i rozprowadzania płynów oraz odpowiednie własności strukturalno-mechanlc/ne. są materiały wytwarzane na drodze polimeryzacji pewnych emulsji typu woda w oleju, charakteryzujących się wysokim stosunkiem fazy wodnej do fazy olejowej Emulsje tego typu o odpowiednio wysokich stosunkach faz, wodnej do olejowej, są znane w technice pod nazwą high internal phase emulsions (emulsje HIPES lub HIPE - emulsje o wysokim stosunku faz wewnętrznych). Zalecane polimerowe materiały piankowe na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, wytwarzane drogą polimeryzacji takich emulsji, są tu określane jako piankowe HIPE.

Stosunek ilościowy fazy wodnej do olejowej, używanych do wytworzenia prekursorów pianek polimerowych z emulsji HIPEjestjednym z parametrów, spośród wielu innych, mających istotny wpływ na własności strukturalne, mechaniczne i parametry wytwarzanych pianek polimerowych, przeznaczonych na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny. Stosunek wody do oleju w emulsji przeznaczonej na piankę może wpływać zwłaszcza na gęstość pianki, wymiar komórek, pole powierzchni właściwej pianki oraz wymiary rozporek tworzących piankę. Stosunek fazy wodnej do olejowej w emulsyjnych używanych do wytworzenia zalecanych pianek polimerowych HIPE na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, powinien wynosić generalnie od około 12:1 do 100:1; bardziej korzystnie od około 20:1 do 70:1; a najbardziej korzystnie, od około 25:1 do 50:1.

Ciągła faza olejowa emulsji używanej do wytworzenia zalecanych pianek HIPE na elementy-magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według mniejszego wynalazku, składa się z monomerów dających się polimeryzować w taki sposób, ze powstaje struktura piankowa o konsystencji stałej. Monomery tego typu s^ła^lają się z monomeru podstawowego, komonomeru i środka sieciującego. Odpowiedni dobór jakościowy i ilościowy monofunkcyjnych(ego) monomerów(u) podstawowych(ego) środków(a) sleciujących(ego). może mieć istotny wpływ na powstanie pianek chłonnych HIPE o pożądanej kombinacji własności strukturalnych, mechanicznych i chłonno-przepływowych, dzięki którym materiały tego typu nadają się do stosowania na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny.

Komponent podstawowy z monomeru monofunkcyjnego, stanowiący składnik fazy olejowej zalecanego prekursora pianki z emulsji HIPE, składa się z jednego lub kilku monomerów, wykazujących skłonność do nadawania powstającym z nich strukturom piankowym własności podobnych do szkła. Monomery tego typu są określane dalej jako monomery szkliste, i dla celów niniejszego wynalazku są określane jako materiały monomerowe, z których można wytworzyć homopolimery o wysokiej masie molekularnej (powyżej 6000) o temperaturze /es/klenia ponad około 40°C. Korzystnie, monofunkcyjnym typem monomeru szklistego jest monomer na osnowie styrenu, przy czym najbardziej zalecanym monomerem tego typu jest monomer samego styrenu. Można również stosować styren podstawiony, np. jednopodstawiony, taki jak p-met.ylost.yren. Monofunkcyjny monomer szklisty powinien stanowić zazwyczaj od około 3% do 41% wagowych, bardziej korzystnie od około 7% do 40% wagowych, fazy olejowej emulsji HIPE przeznaczonej do polimeryzacji.

Komponent z komonomerami monofunkcyjnymi, wchodzący w skład fazy olejowej emulsji HIPE razem z komponentem ze szklistymi monomerami podstawowymi, składa się z

169 450 jednego lub więcej komonomerów, wykazujących skłonność do nadawania powstającym strukturom piankowym własności podobnych do kauczuku Komonomery tego typu są tu określane jako komonomery kauczukopodobne” i dla celów mniejszego wynalazku są określane jako materiały monomerowe, z których można wytwarzać homopolimery o wysokiej masie molekularnej (powyżej 10000) o temperaturze zeszklenia około 40°C lub mniej. Do monofunkcyjnych komonomerów kauczukopodobnych tego typu należą na przykład alkiloakrylany, alkilometakrylany, alliloakrylan, butadien, butadieny podstawione, halogenki winylidenu i kombinacje takich komonomerów lub typów komonomerów. Do zalecanych komonomerów kauczukopodobnych należą akrylan butylu, 2-etHoheksy^akrylan, butadien, izopren i kombinacje tych komonomerów. Spośród tych związków najbardziej zalecane są akrylan butylu i 2-ey yoheksyloakrylan. Udział masowy monofunkcyjnego komonomeru kauczukopodobnego w fazie olejowej powinien w zasadzie wynosić od około 27% do 73% wagowych, bardziej korzystnie od około 27% do 66% wagowych.

W fazie olejowej emulsji HIPE, stosowanych do wytwarzania pianek chłonnych, przeznaczonych na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, musi (muszą) znajdować się zarówno monofunkcyjny(e), szklisty(e) komonomer(y) podstawowy(e) jak i monofunkcyjny(e) komonomer(y) kauczukopodobny(e) w podanych powyżej przedziałach stężeń. Ponadto stosunek molowy monofunkcyjnego monomeru szklistego powinien wynosić generalnie od około 1:25 do 1,5:1 a bardziej korzystnie od około 1:9 do 15:1.

Łańcuchy polimerowe, otworzone z monomeru(ów) szklistego(ych) i komonomeru(ów) kauczukopodobnego(ych) mają być sieciowane, w związku z czym w fazie olejowej emulsji do wytwarzania zalecanych pianek HIPE na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według mniejszego wynalazku, powinien również znajdować się wielofunkcyjny środek sieciujący. Podobnie jak w przypadku monomerów i komonomerów monofunkcyjnych, również dobór typu i ilości środka sieciującego ma istotne znaczenie z punktu widzenia ostatecznych własności strukturalnych, mechanicznych i chłonnych zalecanych pianek polimerowych.

Wielofunkcyjny środek sieciujący, umożliwiający uzyskanie zalecanego prekursora emulsji HIPE do wyrobu pianek, można wybrać spośród szerokiej grupy monomerów polifunkcyjnych, korzystnie, dwufunkcyjnych. Wyboru dokonuje się w zależności od rodzaju i ilości zastosowanych monofunkcyjnych monomerów i komonomerów, oraz w zależności od pożądanych parametrów gotowych zalecanych pianek polimerowych na elementy magazynująee- i wtórnie rozprowadzające płyny. Zatem jako środek sieciujący można używać aromatyczne dwuwinyle, np. dwuwinylobenzen, dwuwinylotoluen lub ftalan allilu. Alternatywnie można również stosować środki sieciujące w postaci dwuwinyli alifatycznych, takie jak dowolne estry kwasu dwuakrylowego i polioli. Stwierdzono, że odpowiednim środkiem sieciującym, umożliwiającym uzyskanie najlepszej pianki z zalecanych emulsji HIPE jest dwuwinylobenzen.

Udział dowolnego typu środka sieciującego w fazie olejowej, zalecanych według mniejszego wynalazku emulsji do wytwarzania pianek, powinien wynosić od około 8% do 40% wagowych, bardziej korzystnie od około 10% do 25% wagowych. Ilość(ci) środka(ów) sieciującego(ych) w zakresie podanych przedziałów wartości powinna(y) być w zasadzie tak dobrana, zeby stężenie molowe środka sieciującego w stosunku do całkowitej ilości monomerów występujących w fazie olejowej wynosiło od około 5 procent molowych do około 60 procent molowych.

Główną część fazy olejowej zalecanych według mniejszego wynalazku emulsji HIPE stanowią wspomniane powyżej monomery, komonomery i środki sieciujące, składające się ostatecznie na zalecane polimerowe pianki chłonne na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny. W związku z tym, istotne jest, żeby te monomery, komonomery i środki sieciujące były nierozpuszczalne w wodzie, a tym samym w fazie wodnej, natomiast były rozpuszczalne głównie w fazie olejowej. Nierozpuszczalność materiałów monomerowych w wodzie gwarantuje wytworzenie zalecanych emulsji HIPE o odpowiednich własnościach i stabilności.

Oczywiście, korzystnie, monomery, komonomery i środki sieciujące, z których wytwarzane są zalecane pianki polimerowe na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny

169 450 wyrobów według mniejszego wynalazku, powinny być tak dobrane, ze wytworzone z nich gotowe pianki polimerowe nie są toksyczne i są odpowiednio stabilne chemicznie. Zatem, korzystnie, takie monomery, komonomery i środki sieciujące, występujące w bardzo niskich stężeniach szczątkowych, np. podczas przetwarzania po procesie polimeryzacji pianki lub podczas użytkowania, powinny być słabo toksyczne lub nietoksyczne.

Innym istotnym składnikiem fazy olejowej emulsji HIPE, stosowanych do wytwarzania zalecanych pianek na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według mniejszego wynalazku, jest środek emulgujący, umożliwiający wytwarzanie stabilnych emulsji HIPE. Do środków emulgujących tego typu należą takie, które są rozpuszczalne w fazie olejowej stosowanej do wytwarzania emulsji. Można stosować środki emulgujące niejonowe, kationowe, anionowe lub amfoteryczne pod warunkiem, ze dany środek lub kombinacja środków umożliwia wytwarzanie stabilnej emulsji. Do zalecanych typów środków emulgujących, o odpowiednich własnościach z punktu widzenia stabilności, należą estry kwasów tłuszczowych i sorbitem, estry kwasów tłuszczowych i poligliceryny, estry kwasów tłuszczowych i glikolu poli(oksy)etylenowego (POE). Zaleca się zwłaszcza stosowanie estrów kwasów tłuszczowych i sorbitanz, takich jak jednolnurnmne sorbitem, Jednooleinine sorbitanu oraz kombinacje jednooleimam sorbitem z trOjoleininnem sorbitem. Jedną z takich szczególnie zalecanych kombinacji środków emulgujących stanowi kombieacJajednooleiniam sorbitem z trÓJoleininnem sorbitanu w proporcjach masowych powyżej lub równych około 3.1, a korzystnie, około 4:1. Do innych zalecanych środków emulgujących należy ester poligliceryey i yółtoraoleiman sorbitanu.

Środek emulgujący powinien w zasadzie stanowić od około 2% do 33% wagowych fazy olejowej stosowanej do wytwarzania emulsji HIPE, które z kolei są używane do wytworzenia zalecanych pianek na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny. Bardziej korzystnie, środek emulgujący powinien stanowić od około 4% do 25% wagowych fazy olejowej.

W skład fazy olejowej, stosowanej do wytworzenia polimeryzujących emulsji HIPE, mogą wchodzić, oprócz wymienionych powyżej monomerów i środków emulgujących, również dodatkowe substancje opcjonalne Jednym z takich opcjonalnych składników fazy olejowej może być opisany poniżej, rozpuszczalny w oleju-inicjator polimeryzacji ogólnego typu. Innym ewentualnym składnikiem fazy olejowej może być w zasadzie nierozpuszczalny w wodzie rozpuszczalnik do rozpuszczania monomerów i środków emulgujących w fazie olejowej. Oczywiście, rozpuszczalnik tego typu nie może rozpuszczać- spolimeryzowaeych monomerów. Rozpuszczalniki tego typu nie są zalecane, ale w razie ich wprowadzenia ich udział masowy w fazie olejowej nie może być większy niż około 10%.

Jak wskazano, w polimeryzujących emulsjach do wytwarzania zalecanych pianek na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według niniejszego wynalazku, opisana wcześniej faza olejowa HIPE stanowi fazę ciągłą. Nieciągłą fazą wewnętrzną w polimeryzujących emulsjach HIPE jest faza wodna, będąca w zasadzie wodnym roztworem zawierającym jeden lub więcej składników rozpuszczalnych. Jednym z ważnych składników rozpuszczalnych fazy wodnej jest rozpuszczalny w wodzie elektrolit Zadaniem rozpuszczonego w fazie wodnej emulsji HIPE elektrolitu jest minimalizacja skłonności monomerów i środków sieciujących, rozpuszczalnych głównie w oleju, do ewentualnego rozpuszczania się również w wodzie. A to z kolei może zminimalizować intensywność, z jaką podczas polimeryzacji emulsji materiał polimerowy wypełnia okienka w komórkach w obszarach przejść fazy olejowej w wodną, formowanych przez pęcherzyki fazy wodnej. Zatem obecność elektrolitu, i wynikająca z tego moc jonowa fazy wodnej, może decydować o tym, czy i w jakim stopniu powstające zalecane pianki na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny będą miały strukturę otwartokomórkową.

Dopuszcza się stosowanie dowolnych elektrolitów nadających fazie wodnej odpowiednią moc jonową. Do zalecanych elektrolitów należą: jedno-, dwu- lub trójwartościowe sole nieorganiczne, takie jak rozpuszczalne w wodzie halogenki, np. chlorki, azotany i siarczany metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych. Do przykładów takich związków należą chlorek sodowy, chlorek wapniowy, siarczan sodowy i siarczan magnezowy. W przykładach wykonania według niniejszego wynalazku zaleca się zwłaszcza stosowanie chlorku wapniowego.

169 450

Generalnie, udziały elektrolitów w fazie wodnej w emulsjach HIPE, będących prekursorami pianek polimerowych na zalecane elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, powinny wynosić od około 0,2% do około 40% wagowych. Bardziej korzystnie, elektrolit powinien stanowić od około 0,5% do 20% wagowych fazy wodnej.

Zazwyczaj w emulsjach HIPE, stosowanych do wytwarzania zalecanych pianek polimerowych na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według niniejszego wynalazku, znajduje się również inicjator polimeryzacji Na ogół taki inicjator jest dodawany do fazy wodnej emulsji HIPE, może to być dowolny rozpuszczalny w wodzie inicjator wolnorodmkowy. Do substancji tego typu należą związki nadtlenowe, takie jak nadsiarczany sodowe, potasowe i amonowe, nadtlenek kaprylylu, nadtlenek benzoilu, nadtlenek wodoru, wodoronadtlenek kumenu, trzeciorzędowy nadftalan butylowy, trzeciorzędowy nadbenzoesan butylowy, nadoctan sodowy, nadwęglan sodowy i podobne Można również stosować konwencjonalne inicjatory typu redoks Inicjatory tego typu powstają w wyniku łączenia wspomnianych wcześniej związków nadtlenowych ze środkami redukującymi, takimi jak wodorosiarczyn sodowy, kwas L-askorbinowy lub sole żelazawe.

Inicjator może stanowić molowo do około 5 procent w stosunku do całkowitej liczby moli monomerów polimeryzujących obecnych w fazie olejowej Bardziej korzystnie, inicjator stanowi molowo od około 0,001 do 0,5 procent w stosunku do łącznej liczby moli monomerów polimeryzujących obecnych w fazie olejowej. W przypadku dodawania go do fazy wodnej, wspomniane stężenie można uzyskać, kiedy jego udział w fazie wodnej wynosi od około 0,02% do 0,4% wagowych, a bardziej korzystnie, od około 0,1% do 0,2% wagowych.

Poniżej opisano szczegółowo proces łączenia wspomnianej wcześniej fazy olejowej z fazą wodną z równoczesnym mieszaniem, dzięki czemu uzyskuje się emulsję w postaci stabilnej pianki. Następnie wytwarza się w powstałej w ten sposób piance HIPE odpowiednie warunki do polimeryzacji, umożliwiające polimeryzację monomerów fazy olejowej, dzięki czemu powstaje komórkowa struktura piankowa w postaci stałej.

Własności chemiczne, wygląd i budowa materiału polimerowego, z którego składają się zalecane struktury piankowe na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według mniejszego wynalazku, wynikają zarówno z rodzaju i stężeń monomerów, komonomerów i środków sieciujących wchodzących w skład emulsji HIPE, jak i z warunków ich polimeryzacji. Powstały materiał polimerowy w zasadzie nie pęcznieje w płynach wodnych w tym sensie, ze sam materiał nie jest silnie plastyczny ani nie wchłania płynów wodnych z jakimi się styka. Natomiast bez względu na skład monomerowy, masę molekularną lub budowę materiału polimerowego, gotowy materiał powinien w zasadzie mieć własności lepkosprężyste. Zatem polimer do wytwarzania struktur piankowych na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według mniejszego wynalazku powinien mieć zarówno lepkość, tj. powinien być podobny do płynu, jak i sprężystość, tj. powinien być podobny do sprężyny. Istotne znaczenie ma to, żeby materiał polimerowy, tworzący strukturę pianki komórkowej, miał takie własności fizyczne, reologiczne i parametry morfologiczne, dzięki którym w warunkach użytkowania spieniony materiał chłonny uzyskuje odporność na odkształcenie podczas śeiskania i jest stabilny wymiarowo

Korzystnie, w strukturze sieciowanego materiału polimerowego, z którego jest wykonana zalecana pianka na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według niniejszego wynalazku, nie ma w zasadzie polarnych grup funkcyjnych. Zatem bezpośrednio po zakończeniu polimeryzacji polimer, z którego składają się powierzchnie takich zalecanych pianek chłonnych, będzie zazwyczaj w zasadzie hydrofobowy. W związku z tym, zalecane właśnie spolimeryzowane pianki mogą wymagać dalszej obróbki, nadającej ich powierzchni własności hydrofitowe, umożliwiające ich zastosowanie jako materiałów chłonnych do wydzielin fizjologicznych w elementach magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny w wyrobach według niniejszego wynalazku. W razie konieczności, po zakończeniu procesu polimeryzacji, powierzchnie pianki można poddać hydrofilizacji polegającej na obróbce struktur piankowych HIPE za pomocą środka hydraflhzuJąJega. szczegółowy opis tego procesu zamieszczono poniżej.

169 450

Jako środki hydrofilizujące można stosować dowolne substancje intensyfikujące zwilżalność wodą powierzchni polimerowych, z którymi się stykają lub na których są osadzane Środki hydrofilizujące są dobrze znane w technice. Generalnie, do takich znanych środków należą substancje powierzchniowo czynne typu anionowego, kationowego lub niejonowego. W zasadzie środki hydrofilizujące stosuje się w formie płynnej, zazwyczaj w postaci rozpuszczonej w wodzie, w wyniku czego powstaje wodny roztwór hydrofilizujący, którym działa się na powierzchnie pianki HIPE. Dzięki takiemu sposobowi postępowania, środki hydrofilizująJe mogą być wchłonięte w powierzchnię polimeru zalecanych struktur piankowych HIPE w ilościach wystarczających do nadania tym powierzchniom odpowiednich własności hydrofitowych, natomiast nie zmieniających pożądanej giętkości pianki i jej odporności na odkształcanie podczas ściskania. W zalecanych piankach, poddanych obróbce za pomocą środków hydrofilizujących. środek ten wnika do struktury pianki w takich ilościach, ze pozostaje tam w szczątkowej zawartości, stanowiącej co najmniej 0,05% wagowych, a bardziej korzystnie, od około 0,1% do około 10% wagowych.

Jednym z odpowiednich typów środków hydrofllizuJąJyJh są łagodne, stosunkowo nie drażniące ś^t^^ki powierzchniowo czynne, nakładane na strukturę pianki w takich ilościach, ze ich udział w piance wynosi od około 0,5% do 5,0% wagowych, a bardziej korzystnie od około 1% do 3% wagowych. Do środków powierzchniowo czynnych tego typu mogą należeć na przykład siarczany alkilowe i siarczany alkilooksyetylenowane takiego typu, jakie są stosowane w dostępnych na rynku płynach do zmywania. Zazwyczaj pianka HIPE jest zmywana za pomocą wodnych roztworów środków powierzchniowo czynnych tego typu, przy czym operacja ta odbywa się po usunięciu resztkowych ilości fazy wodnej pozostałych tam po procesie polimeryzacji albo, bardziej korzystnie, jako etap przemywania pianki, którego zadaniem jest usunięcie z niej pozostałości fazy wodnej

Jeszcze innym zalecanym typem środków hydrofilizujących są hydratyzujące, a korzystnie higroskopijne lub rozpływające się pod wpływem wilgoci z powietrza, rozpuszczalne w wodzie sole nieorganiczne. Do materiałów tego typu należą, na przykład; dopuszczatoe z toksycznego punktu widzenia sole wapnia i magnezu. Do zalecanych soli tego typu należą halogenki wapnia i magnezu, takie jak chlorek wapniowy, który, jak wspomniano dalej, może być używany jako elektrolit w fazie wodnej emulsji HIPE stosowanych do wyrobu zalecanych pianek na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny.

Środki hydrofilizująJe w postaci hydrofizującyeh soli nieorganicznych można łatwo wprowadzić do pianek na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według niniejszego wynalazku obrabiając je za pomocą wodnych roztworów tych soli. Podobnie jak w przypadku powierzchniowo czynnych środków hydrofilizującyJh. roztwory hydrolizujących soli nieorganicznych można w zasadzie zastosować do obróbki i hydrofilizacji pianek hydrofobowych po zakończeniu, lubjako etap, procesu usuwania resztek fazy wodnej z właśnie spolimeryzowanych pianek. Korzystnie, stykanie się pianek z takimi roztworami jest wykorzystywane do równomiernego osadzania na nich niewielkich ilości hydratyzujących soli nieorganicznych, na przykład chlorku sodowego, którego udział w piance powinien wynosić od około 0,1% do 7% wagowych.

Zazwyczaj obróbka hydrofilizująca tych z zalecanych struktur piankowych na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny, które są stosunkowo hydrofobowe po polimeryzacji, powinna być prowadzona z intensywnością konieczną i dostateczną do nadania zalecanym piankom magazynującym HIPE odpowiedniej ^^^droflbowtśćei. Ale niektóre piank i z zalecanego typu emisji HIPE mogą mieć po zakończeniu polimeryzacji odpowiednią hydrofilowość, w związku z czym nie muszą być dodatkowo obrabiane za pomocą środków hydrofilizujących. Dotyczy to zwłaszcza zalecanych pianek HIPE, w których jako środki emulgujące dodawane do fazy olejowej są stosowane estry kwasów tłuszczowych i sorbitanu, a jako elektrolit w fazie wodnej w prekursorach pianek z emulsji HIPE, chlorek wapniowy. W takiej sytuacji, po zakończeniu polimeryzacji w resztkach płynnej fazy wodnej wewnątrz pianek może znajdować się, albo tez mogą one osadzać, takie ilości chlorku wapniowego, które wystarczają do nadania odpowiedniej hydrofilowości wewnętrznym powierzchniom pianki ze

169 450 znajdującymi się na nich resztkowymi ilościami środka emulgującego, nawet po odwodnieniu pianek powstałych w wyniku polimeryzacji emulsji

Pianki chłonne, stosowane na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny wyrobów według mniejszego wynalazku, można wytwarzać dowolnym, nadającym się do tego celu sposobem polimeryzacji i dowolnymi technikami po zakończeniu procesu polimeryzacji oraz z dowolnej, odpowiedniej do tego celu, kombinacji materiałów monomerowych pod warunkiem, że powstające w wyniku tego pianki hydrofilowe mają opisane powyżej istotne i w razie potrzeby zalecane własności strukturalne, mechaniczne i chłonno-przepływowe. Jak juz wspomniano, zalecany sposób wytwarzania pianek polimerowych o odpowiednich własnościach chłonno-przepływowych oraz o pożądanych parametrach strukturalnych i mechanicznych, polega na polimeryzacji emulsji o wysokim stosunku faz wewnętrznych (HIPE). W celu zilustrowania możliwości wytwarzania pianek wspomnianego typu, poniżej przedstawiono sposób przygotowania pianek chłonnych na elementy magazynujące i wtórnie rozprowadzające płyny według zalecanej procedury.

Zalecany sposób wykonania pianki obejmuje następujące etapy wytwarzanie trwałej emulsji o wysokim stosunku faz wewnętrznych (HIPE), polimeryzację tej trwałej emulsji w warunkach odpowiednich do utworzenia stałej polimerowej struktury piankowej, przemywanie i w razie konieczności, hydro)ϊiizowanie staaej pohmerowej stiril^t^t^iiyy piankowej poprzez jej obróbkę za pomocą wody i/lub płynnych środków hydrofilizujących, w celu usunięcia z polimerowej struktury piankowej znajdujących się w niej resztek fazy wodnej i osadzenia niezbędnego środka hydrofilizującego, oraz odwadnianie polimerowej struktury piankowej w stopniu niezbędnym do tego, żeby pianka nadawała się do stosowania jako element magazynujący, wchłaniający wodne wydzieliny płynów fizjologicznych. Poniżej zamieszczono szczegółowy opis każdego z tych podstawowych etapów.

Prekursor emulsji HIPE, prze/nac/oneJ na zalecane piankowe materiały chłonne do wyrobów według mniejszego wynalazku, można wytwarzać łącząc_ze sobą opisanąjuz wcześniej fazę olejową z również opisaną juz wcześniej fazą wodną. Stosunek mas fazy wodnej i fazy olejowej w połączeniach tego typu powinien w zasadzie zawierać się w przedziale wartości od około 12:1 do 100:1, a bardziej korzystnie od około 20:1 do 70:1.

W skład fazy olejowej, używanej do wytwarzania emulsji HIPE powinny wchodzić wymienione wcześniej substancje podstawowe, takie jak odpowiednie monomery, komonomery, środki sieciujące i środki emulgujące. Ponadto w skład fazy olejowej mogą również wchodzić komponenty opcjonalne, takie jak rozpuszczalniki i inicjatory polimeryzacji. W skład fazy wodnej, używanej do wytwarzania emulsji HIPE powinien wchodzić, jako komponent zasadniczy, opisany wcześniej elektrolit oraz ewentualnie również komponenty opcjonalne, takie jak rozpuszczalne w wodzie środki emulgujące i/lub inicjatory polimeryzacji.

Emulsję HIPE można wytwarzać drogą łączenia fazy olejowej z wodną z równoczesnym mies/aniem dynamicznym. Intensywność i czas mieszania dynamicznego powinny być takie, żeby z kombinacji fazy olejowej z wodną powstała trwała emulsja. Proces ten można realizować partiami lub w sposób ciągły w warunkach umożliwiających wytworzenie emulsji, w której stopień rozproszenia kropelek oleju jest taki, ze powstała z emulsji pianka ma pory o odpowiedniej objętości i odpowiednie inne własności strukturalne. Często odpowiednią emulsję fazy olejowej z wodną wytwarza się za pomocą takich mieszadeł jak wirnik trzpieniowy.

Jednym z zalecanych sposobów wytwarzania emulsji HIPE, nadających się do wyrobów według niniejs/ego wynalazku jest łączenie i emulgowanie odpowiednich faz olejowych i wodnych w procesie ciągłym. W procesie tego typu wytwarza się strumień cieczy z opisanąjuz wcześniej fazą olejową o natężeniu przepływu od około 0,08 do 1,5 ml/s. Równocześnie wytwarza się strumień cieczy z opisanąjuz wcześniej fazą wodną o natężeniu przepływu od około 4 do 50 ml/s. Następnie oba strumienie, płynące z podanymi powyżej natężeniami przepływu, są ze sobą łączone w odpowiedniej komorze lub strefie mieszania w taki sposób, żeby podczas łączenia i po połączeniu uzyskać i zachować podane powyżej stosunki mas fazy olejowej i fazy wodnej.

W komorze lub strefie mies/ama połączone strumienie są mieszane dynamicznie za pomocą odpowiedniego mieszadła, na przykład mieszadła trzpieniowego o odpowiedniej kon34

169 450 figuracji i wymiarach. Prędkość mieszania dynamicznego zazwyczaj wynosi od około 1000 do 4000 s ⁴. Czas przebywania emulsji w komorze mieszania często wynosi od około 5 do 30 sekund. Po wytworzeniu trwała emulsja HIPE w postaci płynnej może być odprowadzona z komory lub strefy mieszania z natężeniem przepływu od około 4 do 52 ml/s

Wytworzona w opisany powyżej sposób emulsja HIPE jest doprowadzana do odpowiedniego zbiornika, pojemnika lub obszaru rekreacyjnego, w którym ma być polimeryzowana. Przykładowo, zbiornikiem rekreacyynym jest polietylenowa rura, z której po doprowadzeniu do odpowiedniego stopnia polimeryzacji, można z łatwością usuwać gotową spolimeryzowaną piankę w postaci stałej, w celu jej dalszej obróbki.

Warunki polimeryzacji emulsji HIPE są zmienne w zależności od stosowanych monomerów i innych składników fazy olejowej i wodnej emulsji oraz w zależności od typu i ilości używanych inicjatorów polimeryzacji, o często spotykanych warunków polimeryzacji temperatury emulsji na poziomie od około 55°C do 90°C, korzystniej od około 60°C, przez okres od około 4 do 24 godzin, bardziej korzystnie od około 4 do 12 godzin.

Powstała po zakończeniu opisanego powyżej procesu polimeryzacji pianka HIPE o konsystencji stałej jest na ogół giętką, otwartokomórkową strukturą porowatą, której komórki są wypełnione resztkami wody używanej do wytworzenia emulsji HIPE przed polimeryzacją. Przed dalszą obróbką i użytkowaniem pianki należy usunąć z jej struktury pozostałości fazy wodnej, którymi na ogół są wodny roztwór elektrolitu, resztki środka emulgującego i inicjatora polimeryzacji. Zazwyczaj operacja usuwania resztek fazy wodnej polega na prasowaniu pianki w celu wyciśnięcia z niej pozostałości płynów i/lub na przemywaniu pianki wodą lub innymi roztworami wodnymi do przemywania. Często stosuje się kilka cykli prasowania i przemywania, np. dwa.

Po oczyszczeniu pianki z pierwotnej fazy wodnej do odpowiedniego stanu, może okazać się, że wymaga ona dalszej obróbki, np. dalszego przemywania, za pomocą wodnego roztworu odpowiedniego środka hydroflllzująąego. Nadające się do tego celu środki hydrofilizujące wyliczono wcześniej. Jak juz wspomniano, obróbkę pianki HIPE za pomocą roztworu środka hydrofillzująąego należy kontynuować, w miarę potrzeby, aż do wprowadzenia w jej strukturę odpowiedniej ilości środka hydroflhzująąego oraz do chwili, kiedy przyczepność dowolnego, wybranego płynu do pianki osiągnie pożądaną wartość.

Po obróbce, w wyniku której w stanie suchym ma ona odpowiednią hydrofilowość, oraz przed jej pocięciem lub innym sposobem przygotowania do użytku jako struktury chłonnej w elementach magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, należy na ogół piankę HIPE odwodnić. Odwadnianie może polegać na prasowaniu pianki w celu wyciśnięcia z niej resztek wody, działaniu na piankę albo na zawartą w niej wodę, temperaturę, np. podniesieniu temperatury do poziomu od około 60°C do 200°C albo poddaniu jej obróbce za pomocą mikrofal, lub łącznym stosowaniu obu tych technik, czyli prasowania i ogrzewania. Proces odwadniania pianki HIPE powinien trwać do czasu możliwie zupełnego jej wysuszenia do stanu gotowości do użytkowania. Często udział wody (wilgoci) w piankach odwadnianych techniką prasowania, odniesiony do suchej masy pianki, wynosi od około 60% do 500% wagowych, bardziej korzystnie od około 50% do 200% wagowych. Następnie ogrzane pianki można osuszyć do stanu, w którym udział wilgoci wynosi od około 5% do 40% wagowych, a bardziej korzystnie, od około 5% do około 15% wagowych.

Jak już wspomniano, zarówno górny element chłonno-rozprowadzający jak i element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny wchodzą w skład rdzenia chłonnego, znajdującego się w wyrobie absorbującym według niniejszego wynalazku pomiędzy warstwą górną a podkładką. Sposób wzajemnego usytuowania elementu chłonno-rozprowadzającego i elementu magazynującego i wtórnie rozprowadzającego płyny w rdzeniu chłonnym nie jest czynnikiem o znaczeniu krytycznym, pod warunkiem, ze elementy te są połączone ze sobą przepływowo i pod warunkiem, że każdy z nich jest na tyle duży, żeby był w stanie zatrzymać w sobie i/lub przemieścić oczekiwaną ilość płynnych wydzielin fizjologicznych wydalanych do wyrobu absorbującego.

Jak już wspomniano, najlepszym sposobem wzajemnego usytuowania elementu chłonnorozprowadzającego płyny wewnątrz rdzenia chłonnego wyrobów według mniejszego wynalaz169 450 ku, jest umieszczenie ich w układzie warstwowym. W takim układzie warstwowym element chłonno-rozprowadzający stanowi warstwę górną, lezącą na znajdującym się pod spodem elemencie magazynującym i wtórnie rozprowadzającym płyny, stanowiącym warstwę dolną. Rozumie się samo przez się, ze dla celów niniejszego wynalazku wspomniany podział na dwa typy warstw odnosi się głównie do górnej i dolnej strefy rdzenia chłonnego, a niekoniecznie ogranicza się do pojedynczych, lub nawet oddzielnych w sensie fizycznym, warstw lub płatów materiału. Zarówno w strefie chłonno-rozprowadzającej, np warstwie górnej, jak i w strefie magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny, np warstwie dolnej, mogą po prostu w obrębie tego samego materiału znajdować się obszary o różnych własnościach, albo tez laminaty lub kombinacje kilku płatów lub wstęg materiału lub pianek polimerowych ze wspomnianych powyżej materiałów odpowiedniego typu Zatem, w stosowanym tu znaczeniu termin warstwa obejmuje również terminy warstwy i warstwowy. Z punktu widzenia celów mniejszego wynalazku, rozumie się również samo przez się, ze termin górna odnosi się do tej warstwy rdzenia chłonnego, która znajduje się stosunkowo bliżej górnego płata wyrobu; i na odwrót, termin dolna odnosi się do jej warstwy rdzenia chłonnego, która znajduje się stosunkowo bliżej podkładki wyrobu.

W przypadku struktur warstwowych, jest oczywiście pożądane z przyczyn ekonomicznych, zeby w każdym elemencie rdzenia chłonnego znajdowało się możliwie mało materiału chłonnego, przy czym materiał ten powinien wchłaniać odpowiednią ilość wydzielin fizjologicznych i zapewniać minimalne ich przecieki poza wyrób Dzięki współdziałaniu specjalnych typów warstw chłonno-rozprowadzających i magazynujących i wtórnie rozprowadzających płyny, stosowanych w zalecanych warstwowych wyrobach absorbujących według mniejszego wynalazku, przemieszczanie wydzielonych płynów jest szczególnie sprawne, a tym samym w każdej warstwie można używać stosunkowo małych ilości materiałów chłonnych. W zalecanych wyrobach absorbujących według mniejszego wynalazku, w skład górnej warstwy chłonnorozprowadzającej wchodzi, korzystnie od około 1 do 25 gramów, a bardziej korzystnie, od około 2 do 20 gramów, materiału wchłaniającego płyny. W skład dolnej warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny w zalecanych wyrobach według mniejszego wynalazku powinno generalnie wchodzić od około 2 do 20 gramów, a bardziej korzystnie, od około 3 do 17 gramów piankowego materiału chłonnego. Stosunek masy warstwy chłonno-rozprowadzającej do masy warstw magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny, wchodzących w skład zalecanych wyrobów absorbujących według mniejszego wynalazku, powinien generalnie zawierać się w przedziale wartości od około l 4 do‘5:1, a bardziej korzystnie, od około 1:3 do 4:1.

W zalecanych przykładach wykonania wyrobów według mniejszego wynalazku warstwa chłonno-rozprowadzająca rdzenia chłonnego powinna znajdować się w szczególnym położeniu względem warstwy górnej wyrobu i warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej rdzenia chłonnego. Zaleca się umieszczanie warstwy chłonno-rozprowadzającej rdzenia zwłaszcza w taki sposób, żeby była w stanie skutecznie wchłaniać płynne wydzieliny fizjologiczne i rozprowadzać je do innych obszarów rdzenia Zatem, korzystnie, warstwa chłonno-rozprowadzająca powinna otaczać sąsiedztwo miejsca, w którym wydzielane są płyny fizjologiczne. Do obszarów tych należy obszar krocza i korzystnie w przypadku wyrobów przeznaczonych dla osób płei męskiej, również ten obszar, w którym wydalanie moczu odbywa się na przednią część pieluchy. W przypadku pieluch, przednia część wyrobów absorbujących według niniejszego wynalazku oznacza tę część wyrobu chłonnego, która jest prze/raczora do zakładania na przednią część użytkownika. Ponadto, w przypadku użytkowników płci męskiej, pożądane jest, żeby warstwa chłonno-rozprowadzająca ciągnęła się prawie do przedniej części talii użytkownika, co umożliwia skuteczne zbieranie stosunkowo dużych ilości płynów wydalanych przez użytkowników płci męskiej w przedniej części pieluch, oraz kompensuje ewentualnie zmiany kierunku wydalania. Rozmieszczenie obszarów wyrobu absorbującego w odpowiedni sposób jest różne w zależności od konstrukcji i usytuowania wyrobu chłonnego.

Na etapie wytwarzania pieluchy, warstwa chłonno-rozprowadzająca rdzenia jest umieszczana, korzystnie, w taki sposób względem podłużnej warstwy górnej i/lub warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny, ze jej długość jest wystarczająca do pokrycia obszaru stanowiącego co najmniej około 50%, a korzystnie, 75% długości warstwy górnej i/lub warstwy

169 450 magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny. Szerokość warstwy chłonno-rozprowadzającej powinna być dobrana w taki sposób, żeby padały na nią strumienie wydzielin fizjologicznych oraz żeby wydzielmy te nie padały bezpośrednio na warstwę magazynującą i wtórnie rozprowadzającą płyny. Generalnie w przypadku pieluch, szerokość warstwy chłonno-rozprowadzającej powinna wynosić co najmniej około 5 cm, a korzystnie co najmniej około 6 cm.

W celu określenia takiego zalecanego, opisanego powyżej, miejsca usytuowania warstwy chłonno-rozprowadzającej, długość wyrobu chłonnego powinna równać się normalnemu największemu wymiarowi podłużnemu podkładki w rozciągniętym wyrobie. Wspomniany normalny największy wymiar podłużny rozciągniętej podkładki można określać w odniesieniu do wyrobu po jego nałożeniu przez użytkownika. Po jego założeniu przeciwległe końce podkładki są ze sobą łączone, a połączone końce tworzą okrąg wokół talii użytkownika. Zatem normalną długością podkładki jest długość linii biegnącej przez podkładkę od punktu na krawędzi podkładki, znajdującego się w środku plecowej części talii użytkownika, przez krocze, do punktu znajdującego się na przeciwległej krawędzi podkładki, leżącego w środku brzusznej części talii użytkownika. W zasadzie wymiary i kształt warstwy górnej powinny w przybliżeniu odpowiadać wymiarom i kształtowi podkładki.

W sytuacjach normalnych kształt wyrobu chłonnego wyznacza w zasadzie warstwa magazynująca i wtórnie rozprowadzająca płyny, stt^un^owiąca część rdzenia chłonnego, a normalną długość wydłużonej warstwy górnej określa największy wymiar podłużny warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny, stanowiącej część rdzenia. Jednakże w pewnych zastosowaniach (np. w wyrobach dla osób dorosłych nie będących w stanie opanować wydalania), w których istotne znaczenie ma zmniejszenie wymiarów lub minimalizacja kosztów, warstwa magazynująca i wtórnie rozprowadzająca płyny nie przybiera ogólnego kształtu pieluchy lub wyrobu absorbującego. Zamiast tego warstwa magazynująca i wtórnie rozprowadzająca płyny będzie na ogół umieszczana w taki sposób, żeby pokrywała tylko obszar organów płciowych użytkownika i pewien, rozsądnie wybrany obszar przylegający do nich. W takim przypadku zarówno warstwa chłonno-rozprowadzającajak i magazynująca i wtórnie rozprowadzająca płyny będą sytuowane w przedniej części wyrobu względem warstwy górnej, w taki sposób, że warstwy te będą zazwyc/aj leżały na odcinku stanowiącym dwie trzecie długości wyrobu licząc od przodu.

Jak wspomniano, względne wymiary warstwy chłonno-rozprowadzającej i warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny w zalecanych wyrobach miogą się zmieniać w szerokich granicach. Jednakże, korzystnie, pola powierzchni (w planarnym układzie w stanie nie złożonym) warstwy chłonno-rozprowadzającej w zalecanej konfiguracji rdzenia chłonnego, powinno być mniejsze od pola powierzchni warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny, i w istocie rzeczy, pole powierzchni tej warstwy może być w zasadniczy sposób mniejsze od pola powier/chni warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny. Często pole powierzchni warstwy chłonno-r^^^rowadzającej wynosi od około 15% do około 95%, korzystnie od około 30% do około 85%, a bardziej korzystnie, od około 30% do około 75%, pola powierzchni warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny.

Kształt warstwy chłonno-rozprowadzającej może być dowolny, dobrany w taki sposób, żeby wyrób był wygodny oraz mieścił się w omawianych powyżej ograniczeniach wymiarowych. Warstwa ta może mieć na przykład kształt o_krągly, prostokątny, trapezowy lub podłużny, np. kształt klepsydry, kości dla psa, połowy kości dla psa, owalu lub nieregularny. Kształt warstwy chłonno-rozprowadzającej może być taki sam lub różny od kształtu warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny. Warstwa magazynująca i wtórnie rozprowadzająca płyny w zalecanej konfiguracji rdzenia chłonnego może również mieć dowolny kształt, z zachowaniem warunku wygodnego dopasowania, na przykład okrągły, prostokątny, trapezowy lub podłużny, np. kształt klepsydry, kości dla psa, połowy kości dla psa, owalny i nieregularny. Warstwa magazynująca i wtórnie ro/prowadzająca płyny nie musi być fizycznie oddzielona od warstwy chłonno-rozprowadzającej, ani tez nie musi być zupełnie nie przymocowana do tej warstwy.

Zalecany przykład wykonania pieluchy jednorazowego użytku według niniejszego wynalazku przedstawiono na fig. 2 rysunku. Pielucha tego typu składa się z rdzenia chłonnego 50,

169 450 który z kolei składa się z górnej warstwy - elementu ąhłonno-IRoz.pRowadzaJąąego 51 płynów, oraz z leżącej pod mą warstwy - elementu 52 magazynującego i wtórnie rozprowadzającego płyny, zawierającego piankową strukturę chłonną. Warstwa górna 53 leży na i współbieżnie z jedną powierzchnią rdzenia chłonnego 50, natomiast nieprzepuszczalna dla płynów podkładka 54 leży na i współbieżnie z tą powierzchnią rdzenia chłonnego 50, która znajduje się po przeciwległej stronie do powierzchni przykrytej warstwą górną 53. Najbardziej korzystnie, szerokość podkładki 54 jest większa od szerokości rdzenia chłonnego 50, dzięki czemu na podkładce 54 tworzą się części boczne, wybiegające poza rdzeń chłonny 50 Jak widać, korzystnie pielucha ma kształt klepsydry.

Jak juz wspomniano, element chłonno-rozprowadzający 51 i element 52 magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny rdzenia chłonnego 50 w wyrobie absorbującym według niniejszego wynalazku, wcale nie muszą być usytuowane względem siebie w układzie warstwowym.

Na figurach 3 i 4 przedstawiono alternatywne konfiguracje rdzenia chłonnego, w którym elementy te nie są ułożone warstwowo. Na fig. 3 i 4 element chłonno-rozprowadzający jest wkładką 60 ze sprężystego materiału kompozytowego o małej gęstości, zanurzoną i otoczoną przez piankowy element 61 magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyn. Kompozytowa wkładka chłonno-rozprowadzająca 60 jest umieszczona w tym miejscu rdzenia chłonnego, w którym wnikają do niego wydzieliny fizjologiczne wydalane przez użytkownika wyrobu chłonnego.

Na figurach 5 i 6 przedstawiono inną, alternatywną konfigurację rdzenia chłonnego. W tym przypadku, na górnej powierzchni piankowego elementu magazynującego i wtórnie rozprowadzającego płyny, składającego się z dwóch, w zasadzie równoległych, prostokątnych pasków 63, znajduje się materiał z włókien celulozowych w postaci płata 62 o kształcie klepsydry.

Na figurach 7 i 8 przedstawiono jeszcze inną, alternatywną konfigurację rdzenia chłonnego, w której piankowy element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny stanowi w zasadzie prostokątną warstwę górną 64, umieszczoną nad lezącą pod nim dolną warstwą chłonno-rozprowadzającą 65 w kształcie klepsydry. W warstwie magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny znajdują się otworki przepływowe 66 wchłanianych płynów, przez które wydalane są płyny fizjologiczne na lezącą pod spodem dolną warstwę chłonno-rozprowadzającą 65.

Przykłady

W zamieszczonych poniżej przykładach przedstawiono wytwarzanie włóknistych lub piankowych struktur chłonnych nadających się na element chłonno-rozprowadzający, struktury chłonnej na bazie pianki HIPE, nadającej się na element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny, oraz pieluchy jednorazowego użytku, w której zastosowano oba typy tych struktur jako warstwy jej rdzenia chłonnego. Przytoczono również przykłady wyników badania przesiąkalności pieluch, w których porównano parametry zalecanej pieluchy z warstwowym rdzeniem chłonnym według niniejszego wynalazku z parametrami dostępnych na rynku pieluch o tradycyjnej konfiguracji.

Przykład I. Niniejszy przykład ilustruje wytwarzanie w procesie mokrym włóknistego materiału chłonnego, przeznaczonego na element chłonno-rozprowadzający w rdzeniu chłonnym wyrobu absorbującego według mniejszego wynalazku w postaci pieluchy. Materiał tego typu składa się w 92% wagowych, z usztywnianych chemicznie, skręconych, skędzierzawionych włókien celulozowych a w 8% wagowych, z silnie rozdrobnionych, nie usztywnianych włókien celulozowych (Foley Fluff crill) o znormalizowanym kanadyjskim wskaźniku chudości (CSF) około 200.

Same usztywnione, skręcone, skędzierzawione włókna celulozowe są wytwarzane z siarczanowej masy celulozowej z rosnących na południu drzew iglastych (Foley Fluff). Włókna te są sieciowane za pomocą aldehydu glutarowego do stanu, w którym molowa zawartość glikozy odniesiona do suchych włókien celulozowych wynosi około 2,5 procenta. Wspomniane sieciowanie jest prowadzone według znanego procesu sieciowania suchego.

Powstałe w ten sposób usztywnione, skręcone, skędzierzawione włókna są w zasadzie podobne do włókien o parametrach podanych w tabeli 1

169 450

Tabela 1

Usztywnione, skręcone i skędzierzawione włókna celulozowe (STCC)

Typ = siarczanowa masa celulozowa z rosnących na południu drzew iglastych, sieciowana aldehydem glutarowym do stanu, w którym molowa zawartośćglikozy w odniesieniu do suchych włókien celulozowych wynosi 2,5 procenta.

Liczba skręceń na sucho = 6,8 węzłów/mm

Liczba skręceń na mokro = 5,1 węzlów/mm

Wartość retencji alkoholu izopropylowego = 24%

Wartość retencji wody =37%

Współczynnik skędzierzawienia +0,63

Następnie z usztywnionych i nieusztywnionych włókien crill jest sporządzana, w opisany wcześniej sposób, zawiesina masy celulozowej o stężeniu włókien rzędu 0,1 %-0,2%. Zawiesina ta jest pompowana do maszyny papierniczej z prędkością liniową 25 m/s i natężeniem przepływu około 95 litrów na minutę Zawiesina jest rozprowadzana za pomocą skrzyni wlewowej ze stałą pokrywą i osadzana na 5 ^^ir^mi^^^^^wym sicie formującym o szerokości

30,5 cm, numerze 84, poruszającym się ruchem ciągłym z prędkością 1,5 m/min. Prędkość liniowa zawiesiny na wylocie ze skrzyni wlewowej wynosi od 50 do 100 m/s. Natężenie przepływu i prędkość ruchu sita są regulowane w taki sposób, żeby powstawała jednorodna, wilgotna wstęga materiału o gramaturze w stanie suchym około 0,03 g/ct^ i przeciętnej gęstości w stanie suchym około O,06-0,07 g/cm . Za pomocą dwóch skrzyń ssących, ustawionych jedna za drugą pod sitem, konsystencja materiału jest zwiększana do około 16% - 22% Skrzynie ssące tego typu działają przy ciśnieniach, odpowiednio, 75 mm Hg i 100 mm Hg, przy czym czas przebywania materiału w zasięgu działania każdej skrzyni wynosi około 1 sekundy. Następnie arkusz materiału jest ręcznie zdejmowany z sita formującego i suszony partiami w piecu parowym z wymuszonym obiegiem przez około 4 godziny w temperaturze około 110°C.

Jak już wspomniano, przeciętna gęstość w stanie suchym gotowej wstęgi formowanej na mokro wynosi około 0,06 - 0,07 g/cm'3 a gramatura około 0,03 g/cm2. Po nasyceniu syntetycznym moczem przeciętna gęstość tej wstęgi wynosi 0,08 g/miri w odniesieniu do jej masy suchej. Z punktu widzenia własności chłonno-przeplywowych, początkowa szybkość wchłaniania płynów dla wstęgi teego typu wynosi około 11 ml syntetycznego moczu na sekundę. 30 minutowa wysokość pionowego ssania kapilarnego wynosi około 14,9 cm. Jak opisano szczegółowo dalej w przykładzie III, z materiału tego można zrobić górną warstwę chłanna-IΌzpIΌwadzając'ą rdzenia chłonnego do pieluchy.

Przykład II. Przykład ten ilustruje sporządzanie pianki chłonnej HIPE na skalę półprzemysłową. Materiał chłonny tego typu można zastosować do wyrobu warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny w rdzeniu chłonnym wyrobu według niniejszego wynalazku w postaci pieluchy.

W 32 litrach wody destylowanej rozpuszcza się chlorek wapniowy (320 g) i nadsiarczan potasowy (48 g). Jest to faza wodna do wytwarzania emulsji HIPE.

Do mieszaniny monomerów składającej się ze styrenu (420 g), dwuwinylobenzenu (660 g) i 2-etyloheksyloakrylu (1920 g) dodano jednooleiman sorbitanu (480g) i trójoleinian sorbitanu (120 g). Po zmieszaniu powstała faza olejowa jest używana do wytwarzania emulsji HIPE.

Oddzielne strumienie fazy olejowej i wodnej o temperaturach od około 55°C do 65°C są doprowadzane do komory mieszania dynamicznego. Połączone strumienie są starannie mieszane w komorze mieszania dynamicznego za pomocą wirnika trzpieniowego. Przy tej skali procesu, odpowiedni wirnik trzpieniowy składa się z cylindrycznego wału o długości około 18 cm i średnicy około 1,9 cm. Na wale tym znajdują się rzędy cylindrycznych trzpieni o średnicy 0,5 cm, dwa rzędy po 17 i dwa rzędy po 16 sztuk, biegnące promieniowo na zewnątrz od centralnej osi wału na długości 1,6 cm. Wspomniane cztery rzędy są rozmieszczone kątowo co 90° wokół obwodu wału wirnika. Prostopadle do siebie rzędy są również przedstawione względem siebie w podłużnym kierunku wału w taki sposób, ze żadne trzpienie prostopadłe do

169 450 siebie nie lezą w tej samej płaszczyźnie promieniowej biegnącej od osi wału Wirnik trzpieniowy jest osadzony w cylindrycznej tulei stanowiącej komorę mieszania dynamicznego, w taki sposób, ze odległość znajdujących się na mm trzpieni od ścianek cylindrycznej tulei wynosi 0,8 mm. Prędkość obrotowa wirnika wynosi 850 obrotów na minutę

Za komorą mieszania dynamicznego znajduje się spiralne mieszadło statyczne (długość

35,6 cm, średnica zewnętrzna 0,95 cm, o średnica wewnętrzna 0,8 cm) zapewniające pewne przeciwciśmeme. Takie rozwiązanie pomaga w ztr/nmaniz cały czas komory mieszania dynamicznego, składającej się z cylindrycznej tulei z wirnikiem trzpieniowym, w stanie napełnionym. Ponadto takie rozwiązanie zapewnia odpowiednie i zupełne wymieszanie fazy olejowej z wodną.

Emulsja, o odpowiednim stosunku fazy wodnej do fazy olejowej, jest doprowadzana stopniowo. Najpierw natężenia przepływu są regulowane w taki sposób, żeby do komory mieszania dynamicznego z wirnikiem trzpieniowym wpływały 3 części wagowe fazy wodnej i 1 część wagowa fazy olejowej W ciągu kliku minut stosunek fazy wodnej do olejowej jest zwiększany do stanu, w którym do komory mieszania dynamicznego wpływa z natężeniem przepływu 15 ml/s 12-13 części fazy wodnej na 1 część fazy olejowej. Stopniowo natężenie przepływu fazy olejowej jest zmniejszane do stanu, w którym stosunek fazy wodnej do olejowej wynosi prawie 25:1. Na tym etapie spada lepkość emulsji wypływającej z mieszadła statycznego. (Objawia się to zwiększeniem przezroczystości białej mieszanmy)

Natężenie przepływu fazy olejowej jest dalej zmniejszane do stanu, w którym stosunek masowy fazy wodnej do fazy olejowej wynosi około 31 · 1. Emulsja, wypływająca na tym etapie procesu z otworu mieszadła statycznego, ma konsystencję bitej śmietany i tężeje do konsystencji przypominającej śmietankowy jogurt

Od tej chwili emulsja wypływająca z mieszadła statycznego jest gotowa do utrwalania. Emulsjajest doprowadzana do w przyblizemu prostopadłoścleeeej formy wykonanej z polietylenu, posiadającej 38 cm długości, 25 cm szerokości i 22 cm głębokości. Do każdej z form tego typu doprowadza się około 20 000 ml emulsji przeznaczonej do utrwalania

Utrwalanie polega na umieszczaniu form zawierających emulsję do utrwalania o temperaturze 66°C przez okres około 16 godzin. Po utrwaleniu, powstała spolimernzownnn pianka w stanie stałym zawiera 98% wody, jest miękka i sprawia w dotyku wrażenie wyrobu silnie rozmoczonego.

Utrwalony, mokry materiał yinekowyjest wyjmowany z formy do utrwalania i poddawany dalszej obróbce. Znajdujące się w piance resztki fazy wodnej są w niej wyciskane poprzez działanie ciśnieniem o odpowiedniej wielkości na materiał piankowy lub na cienkie plasterki tego materiału; w wyniku tego zabiegu z materiału zostaje wyciśnięte co najmniej 90% zawartych w nim resztek fazy wodnej. Godne uwagi jest to, ze podczas wyciskania pianki sporządzonej według opisanej powyżej procedury, jej krawędzie nie rozchodzą się na zewnątrz, a komórki nie pękają. Natomiast pianka kurczy się pod naciskiem a następnie sprężyście powraca do swojego początkowego kształtu w wyniku wchłonięcia wody do działania ciepła, jak to dokładniej napisano dalej.

Następnie pianka jest przemywana przez 20 sekund w wodzie o temperaturze 60°C zawierającej chlorek wapniowy, pełniący rolę środka hydrofilującego. Roztwór hnkrolizzjącn tego typu zawiera, masowo 1 % chlorku wapniowego. Podczas obróbki roztworem hydrofilizującym pianka sprężyście powraca do swojego pierwotnego kształtu.

Stosowany podczas pierwszego przemywania roztwór chlorku wapniowego jest wyciskany za pomocą ciśnienia, a pianka jest przemywana drugi raz roztworem chlorku wapniowego o temperaturze 60°C. Zadaniem tej drugiej kąpieli jest wprowadzenie i pozostawienie w piance resztek chlorku wapniowego, dzięki czemu jej powierzchnie wewnętrzne stają się stosunkowo hydrofitowe.

Dwukrotnie hykrofilizownna piankajest następnie ponownie wyciskana w celu usunięcia z jej porowatej struktury nadmiaru roztworu hydrofilizującego. Następnie piankajest suszona w piecu przez okres 12 godzin w temperaturze 60°C. Po suszeniu pianl^ajest cięta lub krojona w plastry, z których wykonywana jest warstwa magazynująca i wtórnie rozprowadzająca płyny rdzenia chłonnego w pielusze takiego typu, jaki opisano dalej w przykładzie III.

169 450

Własności i parametry materiału na warstwę magazynującą i wtórnie rozprowadzającą płyny, wykonanego z pianki HIPE w taki sposób, jak przedstawiono powyżej, podano w tabeli 2

Tabela 2

PARAMETR WARTOŚĆ JEDN.

Własności chłonno-przepływowe

Pojemność chłonna pod ciśnieniem

0,0 kPa	31,5	mL/g
1,4 kPa	29,1	mL/g
5,1 kPa	25,1	mL/g
6,9 kPa	14,8	mL/g
% pojemności przy 0,0 kPa przy 5,1 kPa	79,7	%
Czas nasiąkania pionowego na wysokość 5 cm	120	s
Pojemność chłonna na wysokość do:
1,3 cm	26.7	mL/g
3,8 cm	26,4	mL/g
6,4 cm	25,3	mL/g
8,9 cm	24,8	mL/g
11,4 cm	24,0	mL/g
14,0 cm	23,3	mL/g
16,5 cm	21,8	mL/g
19,1 cm	14,1	mL/g
Napięcie przylegania dla syntetycznego moczu o 65 ± 5 dyn/cm	37, 8	dyny/cm
Parametry strukturalne
Objętość porów	31,8	mL/g
Pole powierzchni właściwej ssania kapilarnego	1,25	m/g
Gęstość	0,032	g/cm
Przeciętne wymiary komórek	37	μ
Parametry mechaniczne
Odkształcenie pod ciśnieniem 5,1 kPa	31%	%
Giętkość	> 1	cykle zginania
% odzysku kształtu po 50% ściśnięciu	94%	%

Przykład III. Pielucha jednorazowego użytku jest wykonana w takim układzie i z takich elementów, jak pokazano w stanie rozłożonym na fig. 9. Pielucha tego typu składa się z termicznie spajanej polipropylenowej warstwy górnej 70, nieprzepuszczalnej dla płynów podkładki polietylenowej 71, oraz dwuwarstwowego rdzenia chłonnego, umieszczonego pomiędzy warstwą górną a podkładką. Dwuwarstwowy rdzeń chłonny składa się z mającej kształt zmodyfikowanej klepsydry warstwy 72, magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny, zawierającej piankę HIPE takiego typu jak w przykładzie II, umieszczoną pod mającą kształt zmodyfikowanej klepsydry warstwą chłonno-rozprowadzającą 73, składającą się z formowanej na mokro wstęgi materiału, złożonej w usztywnionych, skręconych i skędzierzawionych włókien celulozowych, takiej jak opisano wcześniej w przykładzie I.

Warstwagórnajest zaopatrzona w dwa, w zasadzie równoległe, barierowe, nożne mankiety paskowe 74, z elementami elastycznymi. Do podkładki pieluchy są przymocowane dwa prostokątne, elastyczne paski taliowe 75. Do każdego końca polietylenowej podkładki są również przymocowane dwa taliowe elementy ochronne 76 wykonane z polietylenu. Ponadto do podkładki przymocowane są również dwie równolegle, nożne tasiemki elastyczne 77. Do zewnętrznej powierzchni podkładki jest przymocowany polietylenowy arkusz 78 stanowiący powierzchnię, z którą łączą się dwa, mające kształt litery Y, elementy łączące 79, przeznaczone do mocowania pieluchy na użytkowniku.

169 450

Wchodząca w skład rdzenia chłonnego warstwa chłonno-rozprowadzająca, takiego typu jak opisano w przykładzie I, zawiera około 9,2 grama materiału chłonącego płyny Pole powierzchni warstwy chłonno-rozprowadzającej wynosi około 302 cm' Jej grubość wynosi około 0,44 cm.

Warstwa magazynująca i wtórnie rozprowadzająca płyny, wchodząca w skład rdzenia pieluchy, zawiera kształt zmodyfikowanej klepsydry kawałek pianki HIPE, takiego typu jaki opisano powyżej w przykładzie II. Do wykonania warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny o polu powierzchni około 425 cm i grubości około 0,325 cala, 0,826 cm zużyto około 12 gramów pianki HIPE tego typu.

Rdzeń w pielusze o takiej szczególnej konfiguracji cechuje się szczególnie pożądanymi i skutecznymi własnościami pod względem zatrzymywania w sobie wydalanego moczu i w związku z tym zapewnia wyjątkowo niski stopień przesiąkania podczas noszenia przez dziecko w normalny sposób.

Przykład IV. Badano pieluchy podobne do opisanych w przykładzie III pod kątem ich skuteczności; były to badania panelowe, w których 75 dzieciom płci męskiej zakładano na noc pieluchy takiego typu jak opisane w przykładzie III jak i pieluchy kontrolne o konfiguracji konwencjonalnej. W badaniach tego typu, każda z badanych osób nosiła w ciągu kolejnych, następujących po sobie nocy 7 pieluch średnich rozmiarów, przy czym 4 były takiego typu jak opisane w przykładzie III, a 3 pieluchy dla chłopców. W pielusze dla chłopców istnieje dostosowana do użytkownika strefa chłonna (w układzie przeznaczonym dla chłopców), w której znajduje się 39,1 grama materiału chłonnego.

Opiekunów proszono o stosowanie jednej pieluchy w ciągu nocy i rejestrowanie oraz składanie sprawozdań na temat ewentualnego przesiąkania w nocy każdej używanej pieluchy. Następnie gromadzono i analizowano wyniki dotyczące przesiąkania pieluch u wszystkich badanych osób. Po analizie wyników można było wykazać, ze podczas badań panelowych tego typu stwierdzono przesiąkanie 13,1% pieluch takiego typu jak w przykładzie III oraz 14,0% pieluch dla chłopców.

Wyniki tych badań panelowych wskazują, ze pieluchy według mniejszego wynalazku, w których zastosowano dwuwarstwowy rdzeń chłonny, przesiąkają w stopniu porównywalnym do pieluch kontrolnych dostępnych na rynku, pomimo że w pieluchach według niniejszego wynalazku znajdowało się znacznie mniej materiału chłonnego niż w pieluchach kontrolnych.

Przykład V. Zrobiono pieluchy w zasadzie podobne do opisanych w przykładzie III, ale stosowano w nich alternatywne struktury warstw chłonno-rozprowadzających. Poniżej przedstawiono stosowane struktury alternatywne.

Do materiału chłonnego o gęstości na sucho około 0,075 g/cm³ i gramaturze na sucho około 0,03 g/cm“, wprowadzono na sucho usztywnione, skręcone i skędzierzawione włókna celulozowe (STCC) takiego typu, jaki przedstawiono w tabeli 1 i w przykładzie I według niniejs/ego wynalazku, ale sieciowano je kwasem cytrynowym a nie aldehydem glutarowym. Początkowo szybkość wchłaniania płynów dla takiej formowanej na sucho wstęgi materiału wynosi około 7,5 ml syntetycznego moczu na sekundę, a 30 minutowa wysokość nasiąkania pionowego około 4,8 cm.

Do struktury chłonnej (Foley Fluff) o gęstości na sucho około 0,084 g/c-m³ i gramaturze na sucho około 0,03 g/cm² wprowadzono na sucho nie usztywnione włókna ścieru drzewnego. Początkowa szybkość wchłaniania płynów dla takiej formowanej na sucho wstęgi materiału wynosi około 4,5 ml syntetycznego moczu na sekundę, 30 minutowa wysokość nasiąkania pionowego około 4,2 cm.

Wytworzono piankową strukturę chłonną z pianki melaminowo-formaldehydowej. Pianka tego typu ma objętość porów około 80-90 ml/g, pole powierzchni właściwej ssania kapilarnego około 0,2 do 0,5 m2/g, przeciętny wymiar komórek około 200-300 mikrometrów, przy czym wymiary otworków między komórkami wynoszą około 90 mikrometrów, a gęstość pianki na sucho około 0,01 g/cm³. Początkowa szybkość wchłaniania płynów dla takiego materiału wynosi około 7,0 ml syntetycznego moczu na sekundę, a 30 minutowa wysokość nasiąkania pionowego około 2 cm.

169 450

Przykład VI Poniższy przykład ilustruje sporządzanie innego typu pianek HIPE, nadających się na składniki warstw lub na warstwy magazynujące i wtórnie rozprowadzające w zalecanych wyrobach absorbujących według niniejszego wynalazku z warstwowymi rdzeniami.

W 378 litach wody rozpuszcza się chlorek wapniowy (36,32 kg) i nadsiarczan potasowy (568 g). Powstanie faza wodna, którą można zastosować w procesie ciągłego formowania emulsji HIPE.

Do mieszaniny monomerów składających się ze styrenu (1600 g), 55% dwuwinylobenzenu technicznego (1600 g) i 2-etyloheksγloakrylanJl (4800 g) dodaje się jednolaurymanu sorbitanu (960 g). Powstałą mieszaninę pozostawia się na noc do osadzenia. Zlewa się ciecz znad osadu stanowa ona fazę olejową w procesie ciągłego formowania emulsji HIPE. (Pozostałe około 75 g lepkiej substancji wyrzuca się).

Strumienie fazy wodnej o temperaturze 48-50°C i fazy olejowej o temperaturze 22°C doprowadza się do dynamicznego urządzenia mieszającego. Dokładne wymieszanie połączonych ze sobą strumieni w dynamicznym urządzeniu mieszającym uzyskuje się za pomocą wirnika trzpieniowego. Przy tej skali procesu, odpowiedni wirnik trzpieniowy składa się z cylindrycznego wału o długości około 21,6 cm i średnicy około 1,9 cm. Na wale tym, opisanym w przykładzie II, znajdują się 4 rzędy cylindrycznych trzpieni o średnicy 0,5 cm, dwa rzędy po 171 dwa rzędy po 16 sztuk, biegnące promieniowo na zewnątrz od centralnej osi wału na długości

1,6 cm. Wirnik trzpiemowy jest osadzony w c^hindrycznej tt^^-e^, stanowiącej urządzenie do mieszania dynamicznego, w taki sposób, ze odległość znajdujących się na nim trzpieni od ścianek cylindrycznej tulei wynosi 0,8 mm.

Za urządzeniem do dynamicznego mieszania znajduje się spiralne mieszadło statyczne, zapewniające mieszarce dynamicznej przeciwciśnienie oraz poprawiające doprowadzanie komponentów do formowanej emulsji. Mieszadło statyczne tego typu ma długość 35.6 cm i średnicę zewnętrzną 1,3 cm.

Kombinowany zespół mieszający napełnia się fazą olejową i wodną w proporcjach 2 części wody na jedną część oleju. W celu dokładnego napełnienia zespołu należy odpowietrzać urządzenie do mieszania dynamicznego, umożliwiając ucieczkę znajdującemu się w nim powietrzu. Natężenia przepływu podczas napełniania wynoszą 1127 g/s fazy olejowej i 2.19 cm^/s fazy wodnej.

Po napełnieniu zespołu urządzeń rozpoczyna się mieszanie za pomocą urządzenia do mieszania dynamicznego, uruchamiając wirnik z prędkością obrotową 1800 obrotów na minutę. Następnie stale zwiększa się natężenie przepływu fazy wodnej do wartości 35,56 cm3/s po upływie 130 sekund. Przeąiwąiśnienie wytwarzane przez mieszankę dynamiczną i statyczną osiąga w tym punkcie wartość 51,75 kPa. Następnie stale zmniejszać prędkość obrotową wirnika do osiągnięcia wartości 1200 obrotów na minutę po upływie 60 sekund. Przeclwąiśmenie spada do wartości 31,05 kPa. W tym punkcie zwiększa się stale prędkość obrotową do wartości 1800 obrotów na minutę. Przeciwciśnienie ustali się na poziomie 31,05 kPa.

Gotowa emulsja, wypływająca z mieszarki statycznej w tym punkcie procesu, jest gromadzona w ekonomicznych pojemnikach z tworzywa sztucznego, przeznaczonych do przechowywania chłodniczych artykułów spożywczych. Pojemniki te są wykonane z polietylenu dostosowanego do wyrobów spożywczych i mają wymiary nominalne 45,6 cm x 66 cm x 22,9 cm. Ich rzeczywiste wymiary wewnętrzne wynoszą 38.1 cm x 58,4 cm x 22,9 cm. Pojemniki te należy wstępnie pokryć cienką warstwą roztworu składającego się z 20% roztworu jednolaurymanu sorbitanu rozpuszczonego w mieszaninie złożonej w równych proporcjach wagowych z ksylenu i alkoholu izopropylowego. Pozwala się mieszaninie wyparować pozostawiając tylko jednolauryman sorbitanu. Do każdego pojemnika doprowadza się czterdzieści siedem litrów emulsji.

Pojemniki z emulsją trzyma się w pomieszczeniu w temperaturze 65°C przez 18 godzin, wskutek czego emulsja spolimeryzuje tworząc spieniony materiał polimerowy.

Po zakończeniu utrwalania usuwa się mokrą, utrwaloną piankę z pojemników W tym momencie masa reszty fazy wodnej, składającej się z rozpuszczonych środków emulgujących, elektrolitu i inicjatora, jest 30/40 razy większa od masy spolimeryzowanego materiału. Tnie się materiał piankowy ostrym nożem o ruchu posuwisto zwrotnym na plastry o grubości 0,89 cm.

169 450

Następnie powstałe arkusze przepuszcza się przez 3 zespoły walców prasujących, które stopniowo zmniejszają pozostałość fazy wodnej w piance do około 6 krotnej masy spolimeryzowanego materiału. W tym momencie ponowne nasyca się arkusze pianki roztworem 1% CaCl· o temperaturze 60°C, wyciska się za pomocą walców prasujących do zawartości fazy wodnej około 10Χ, ponownie nasyca się 1% roztworem CaCh, a następnie ponownie wyciska za pomocą walców prasujących do zawartości fazy wodnej około 10X.

Arkusze pianki, zawierające teraz około 10X głównie 1% roztworu CaCl2, przepuszcza się przez końcowy zespół walców prasujących zaopatrzony w szczelinę podciśnieniową. Ostatni zespół walców prasujących zmniejsza zawartość roztworu CaCl2 do takiego poziomu, ze jego masa stanowi 5 krotną (5X) masę polimeru. Grubość pianki w stanie sprasowanym po przejściu przez ostatni zespół walców wynosi około 0,2 cm. Następnie piankę suszy się w piecu z obiegiem powietrza w temperaturze około 60°C przez około trzy godziny Suszenie tego typu zmniejsza zawartość wilgoci do poziomu wynoszącego około 5-7 wagowych spolimeryzowanego materiału. W tym momencie arkusze pianki mają grubość około 0,19 cm i są bardzo podatne do składania. Pianka ponadto zawiera około 11% wagowych resztek środka emulgującego, jakim jest jednolauryman sorbitanu i około 5% wagowych (w odniesieniu do stanu bezwodnego) pozostałości środków hydrofinzują^cych, jakim jest uwodniony chlorek wapniowy. Gęstość pianki w stanie skurczonym wynosi około 0,17 g/cm3 Po rozkurczemu się pianki w syntetycznym moczu do jej swobodnej pojemności chłonnej (26,5 ml/g), pole jej powierzchni właściwej ssania kapilarnego wynosi około 2,24 m'/g, objętość porów około 29,5 cm2g, a przeciętny wymiar komórek około 15 mikrometrów. _

Arkusze pianki wykonanej według opisu z przykładu VI stanowią zalecany przykład wykonania warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej zgodnej z mniejszym wynalazkiem, w postaci tzw. wyrobów cienkich-do-zwiizema, ponieważ mają postać skurczonego materiału spienionego, rozkurczającego się po zetknięciu z wodnymi płynami fizjologicznymi. Po rozkurczu materiały te są w stanie wchłaniać te płyny fizjologiczne, które spowodowały rozkurcz pianki. Do takich zalecanych skurczonych pianek należą wyroby wykonane z niehydrylizowarego materiału polimerowego, którego pole-owierzchm właściwej ssania kapilarnego wynosi od około 0,5 do 5,0 m'/g i_w którym znajduje się pozostałość nierozpuszczalnego w wodzie środka emulgującego w ilości od około 0,5% do 20% wagowych pianki oraz pozostałość dopuszczalnej pod względem toksycznym, higroskopijnej, uwodnionej soli, korzystnie chlorku wapniowego lub chlorku magnezowego, stanowiącej środek hydrofilizujący, w ilości od około 0,1 do 7% wagowych (w odniesieniu do jej stanu bezwodnego) materiału piankowego.

W stanie skurczonym, w warunkach składowamaw temperaturze 22°C i wilgotności względnej 50%, materiał piankowy tego typu zawiera pozostałość wody w ilości od około 4% do 15% wagowych materiału s^^limeryzowanego. Na wspomnianą wodę składa się zarówno woda związana z higroskopijną, uwodnioną solą jak i woda swobodna, wchłonięta przez piankę. Gęstość takiego skurczonego materiału piankowego, odniesiona do jego masy suchej, wynosi od 0,08 do 0,3 g/cm3.

W stanie rozkurczonym, takie zalecane na warstwę magazynujacą i wtórnie rozprowadzającą płyny materiały piankowe, określane jako cιerkιe-do-zwll/ema mają objętość porów od około 12 do 100 ml/g oraz odporność na odkształcanie podczas ściskania taką, ze po nasyceniu syntetycznym moczem o napięciu powierzchniowym 65 ± 5 dyn/cm w temperaturze 37°C do swojej swobodnej pojemności chłonnej, po 15 minutach działania ciśnienia 5,1 kPa wykazują odkształcenie od 5% do 95%. Przeciętna wielkość komórek takich zalecanych materiałów, cienkich-^<^^^\^ii:^<^i^ia, przezrac/orych na warstwę magazynującą i wtórnie rozprowadzającą płyny, wynosi w stanie rozkurczonym od około 5 do 30 mikrometrów Gęstość rozkurczonego materiału na warstwę magazynującą i wtórnie rozprowadzającą płyny, odniesiona do jej stanu suchego, po nasyceniu do jego swobodnej pojemności chłonnej syntetycznym moczem, wynosi od około 9% do 28% jego gęstości w stanie skurczonym, w odniesieniu do jego masy suchej

Przykład VII. Wykonano pieluchę w konfiguracji podobnej do opisanej w przykładzie IV, ale jej warstwę magazynującą i wtórnie rozprowadzającą płyny zrobiono z arkusza skurczonej pianki chłonnej cienkej-do-zwilżema, takiego typu jaki opisano w przykładzie VI. W pielusze tego typu zastosowano warstwę chłonno-rozprowadzającą o masie około 13 gramów

169 450 wykonaną z usztywnionych, skręconych i skęd/ler/awlonvch włókien celulozowych. Masa pianki cienkiej-do-zwllżenla. zastosowanej na warstwę magazynującą i wtórnie rozprowadzającą płyny, również wynosiła 13 gramów.

Rdzeń chłonny w pielusze o takiej szczególnej konfiguracji cechuje się szczególnie pożądanymi i skutecznymi własnościami pod względem zatrzymywania w sobie wydalonego moczu i w związku z tym zapewnia wyjątkowo niski stopień przesiąkanla podczas noszenia przez dziecko w normalny sposób.

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wyrób absorbujący do wchłaniania płynnych wydzielin fizjologicznych, zwłaszcza pielucha, zawierający stosunkowo nieprzepuszczalną dla płynów podkładkę, stosunkowo przepuszczalną dla płynów warstwę górną, oraz rdzeń chłonny, umieszczony pomiędzy podkładką, a warstwą górną, w którego skład wchodzą element chłonno-rozprowadzający, umieszczony poniżej warstwy przepuszczalnej dla płynów i element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny umieszczony poniżej elementu chłonno-rozprowadzającego, znamienny tym, że element chłonno-rozprowadzający (51) zawiera od 50 do 100% wagowych hydrofilowych, chemicznie usztywnionych, skręconych, skędzierzawionych włókien celulozowych i od 0 do 50% wagowych środka wiążącego te włókna, przy czym element chłonno-rozprowadzający (51) ma gęstość od 0,02 g/cmr do 0,20 g/cm³ i gramaturę od 0,001 g/cm'³ do 10 g/cm³, a element (52) magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny, utrzymywany w stanie połączenia przepływowego z elementem chłonno-rozprowadzającym (51), zawiera polimerowy materiał piankowy w postaci hydrofilowej, giętkiej struktury otwarto-komórkowej posiadającej objętość porów od 12 ml/g do 100 ml/g, pole powierzchni właściwej wyznaczone na podstawie ssania kapilarnego od 0,5 m²/g do 5,0 m‘/g, gęstość od 0,01 g/cm3 do 0,08 g/cm³’ i wymiar komórek od 5 do 100 mikrometrów.
2. 2. Wyrób absorbujący według zastrz. 1, znamienny tym, ze element chłonno-rozprowadzający (51) rdzenia chłonnego (50) ma postać warstwy górnej składającej się ze strnktury włókninowej o przeciętnej gęstości w stanie suchym od 0,02 do 0,15 g/cm3 i przeciętnej gramaturze od 0,01 do 0,08 g/cnK, a korzystnie, od 0,015 do 0,04 g/cm oraz element (52) magazynujący i wtórnie rozprowadzający rdzenia chłonnego (50) ma postać warstwy dolnej składającej się z polimerowego materiału piankowego posiadającego, w chwili jego stosowania jako elementu chłonnego, objętość porów od 20 do 70 ml/g, pole powierzchni właściwej od około 0,75 do 4,5 m2/g, wyznaczane na podstawie ssania kapilarnego, przy czym stosunek warstwy chłonno-rozprowadzającej do warstwy magazynującej i wtórnie rozprowadzającej płyny zawiera się, korzystnie, w przedziale od 1:4 do 5:1.
3. 3. Wyrób absorbujący według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w polimerowej strukturze polimerowego materiału piankowego, z którego jest wykonana warstwa magazynująca i wtórnie rozprowadzająca płyny, w zasadzie nie ma polarnych grup funkcyjnych, ale w którym znajduje się od 0,1% do 10%, korzystnie 0,1% do 7% wagowych, resztek środka hydrofilizującego, wybranego spośród nie drażniących środków powierzchniowo czynnych i uwadniających się soli nieorganicznych, korzystnie chlorku wapniowego.
4. 4. Wyrób absorbujący według zastrz. 1, znamienny tym, że element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny (52) rdzenia chłonnego (50) w postaci dolnej warstwy jest sporządzany poprzez polimeryzację emulsji typu woda w oleju, składającej się z fazy olejowej o składzie od około 3% do 41% wagowych, korzystnie od 7% do 40% wagowych, w zasadzie nierozpuszczalnego w wodzie, komponentu zawierającego monofunkcyjny monomer szklisty, korzystnie jeden lub więcej monomerów na bazie styrenu i od około 27% do 73% wagowych, korzystnie od 27% do 66% wagowych, w zasadzie nierozpuszczalnego w wodzie, komponentu w postaci monofunkcyjnych komonomerów kauczukopodobnych, korzystnie komonomerów wybranych spośród takich związków jak akrylan butylu, 2-etyloheksyIoakrylan, butadien, izopren i kombinacje wymienionych komonomerów, przy czym stosunek molowy komponentu złożonego z monofunkcyjnych monomerów szklistych do komponentu złożonego z monofunkcyjnych komonomerów kauczukopodobnych, stanowiących składniki fazy olejowej, wynosi, korzystnie od 1:25 do 1,5:1 oraz od 8% do 30% wagowych, korzystnie od 10% do 25% wagowych, w zasadzie nierozpuszczalnego w wodzie komponentu złożonego ze środków

   169 450 sieciujących, korzystnie zawierającego monomer dwufunkcyjny wybrany spośród takich związków jak dwuwinylobenzen, dwuwinylotoluen, dwualliloftalan, jeden lub więcej estrów kwasu dwuakrylowego z poliolem lub kombinacji takich typów monomerów dwufunkcyjnych, a najkorzystniej, zawierający dwuwinylobenzen i od 2% do 33% wagowych, korzystnie od 4 do 25% wagowych, komponentu emulgującego, rozpuszczalnego w fazie olejowej i nadającego się do tworzenia stabilnych emulsji typu woda w oleju, przy czym, korzystnie, komponent emulgujący zawiera środek emulgujący wybrany spośród estrów kwasów tłuszczowych z sorbitanem, estrów kwasów tłuszczowych z poligliceryną i estrów kwasu tłuszczowego i glikolu polioksyetylenowego oraz kombinacje takich środków emulgujących, przy czym najbardziej korzystnie komponent emulgujący zawiera jednooleinian sorbitanu i trójoleinian sorbitanu w stosunku wagowym trójoleinianu do jednooleinianu od 2:1 do 5:1 oraz fazy wodnej, składającej się z roztworu wodnego zawierającego od 0,2% do 40% wagowych, korzystnie od 0,5% do 20% wagowych, rozpuszczalnego w wodzie elektrolitu, korzystnie składającego się z jednej lub więcej rozpuszczalnych w wodzie soli metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych, najbardziej korzystnie, zawierającego chlorek wapniowy, oraz korzystnie ponadto od 0,02% do 0,4% wagowych, korzystnie od 0,1% do 0,2% wagowych, rozpuszczalnego w wodzie, wolnorodnikowego inicjatora polimeryzacji, przy czym stosunek wagowy fazy wodnej do fazy olejowej, tworzących emulsję, wynosi od 12:1 do 100:1, korzystnie od 10:1 do 70:1.
5. 5. Wyrób absorbujący według zastrz. 1, znamienny tym, ze usztywnione chemicznie, skręcone i skędzierzawione włókna celulozowe, z których jest wykonany element chłonno-rozprowadzający (51), są sporządzone, korzystnie, poprzez sieciowanie, korzystnie, włókien dwualdehydu celulozy w warunkach umożliwiających wytworzenie usztywnionych, skręconych i skędzierzawionych włókien celulozowych, posiadających przeciętną liczbę skręceń włókna w stanie suchym co najmniej 4,5 węzłów skręcenia na milimetr; przeciętną liczbę skręceń włókien w stanie mokrym co najmniej 3,0 węzły skręcenia na milimetr, przy czym jest ona co najmniej o 0,5 węzła skręceń na milimetr mniejsza niż przeciętna liczba skręceń włókien w stanie suchym, współczynnik skędzierzawienia co najmniej 0,30; a element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny (52) rdzenia chłonnego zawiera polimerowy materiał piankowy, posiadający w chwili jego użytkowania jako elementu chłonnego gęstość od 0,01 do 0,08 g/cm²’ w odniesieniu do stanu suchego; i przeciętny wymiar komórek od około 5 do 100 mikrometrów.
6. 6. Wyrób absorbujący według zastrz. 1, znamienny tym, ze jego element chłonno-rozprowadzający (51) w postaci warstwy na masę od 1 do 25 gramów, korzystnie od 2 do 20 gramów, natomiast jego element (52) magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny w postaci warstwy ma masę od 2 do 20 gramów, korzystnie od 3 do 17 gramów.
7. 7. Wyrób absorbujący według zastrz 1, znamienny tym, ze warstwa górna (53) jest współbieżna z jedną z powierzchni rdzenia chłonnego (50), podkładka (54) jest współbieżna z powierzchnią rdzenia chłonnego (50), lezącą po przeciwległej stronie względem powierzchni przykrytej warstwą górną (53), a jej szerokość jest większa od rdzenia chłonnego (50), dzięki czemu w podkładce tej istnieją części boczne wybiegające poza rdzeń chłonny (50); oraz rdzeń chłonny (50) ma kształt klepsydry i jest wyposażony w element chłonno-rozprowadzający (51) w postaci warstwy, której pole górnej powierzchni stanowi od 15% do 95% pola górnej powierzchni warstwy elementu (52) magazynującego i wtórnie rozprowadzającego płyny.
8. 8. Wyrób absorbujący do wchłaniania płynnych wydzielin fizjologicznych, zwłaszcza pielucha, zawierający stosunkowo nieprzepuszczalną dla płynów podkładkę, stosunkowo przepuszczalną dla płynów warstwę górną oraz rdzeń chłonny, umieszczony pomiędzy podkładką a warstwą górną, w którego skład wchodzi element chłonno-rozprowadzający, umieszczony poniżej warstwy przepuszczalnej dla płynów i element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny umieszczony poniżej elementu chłonno-rozprowadzającego, znamienny tym, że element chłonno-rozprowadzający (51) zawiera od 50 do 100% wagowych hydrofilowych, chemicznie usztywnionych, skręconych, skędzierzawionych włókien celulozowych i od 0 do 50% wagowych środka wiążącego te włókna, przy czym element chłonno-rozprowadzający (51) ma gęstość od 0,02 g/cm³ do 0,20 g/cm⁵ i gramaturę od 0,001 g/cm² do 10 g/cm², a element (52) magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny, utrzymywany w stanie połączenia przepływowego z elementem chłonno-rozprowadzającym (51) zawiera skurczony polimerowy materiał

   169 450 piankowy rozkurczający się w zetknięciu z płynami wydzielinami fizjologicznymi, w postaci hydrofitowej, giętkiej struktury niehydrohzowanej z połączonymi ze sobą otwartymi komórkami, której pole powierzchni właściwej ssania kapilarnego wynosi od 0,5 do 5,0 m ²/g, korzystnie od 0,75 do 4,5 m²/g; i w której strukturze znajduje się ponadto od 0,5% do 20% wagowych resztek nierozpuszczalnego w wodzie środka emulgującego i od 0,1% do 7% wagowych, dopuszczalnej ze względów toksycznych, higroskopijnej, uwodnionej soli, przy czym wspomniana struktura w stanie skurczonym zawiera wodę w ilości od 4% do 15% wagowych polimerowego materiału piankowego oraz posiada gęstość od 0,08 do 0,3 g/cm³, oraz w stanie skurczonym ma wymiar komórek od 5 do 30 mikrometrów, objętość porów od 12 do 100 ml/g, korzystnie od 20 do 70 ml/g; i odporność na odkształcanie podczas ściskania taką, ze po nasyceniu syntetycznym moczem o napięciu powierzchniowym 65 ± 5 dyn/cm w temperaturze 37°C do swojej swobodnej pojemności chłonnej, po 15 minutach działania ciśnienia 5,1 kPa wykazuje odkształcenie od 5% do 95%, oraz gęstość po nasyceniu do swojej swobodnej pojemności chłonnej wspomnianym syntetycznym moczem, odniesioną do stanu suchego, wynoszącą od około 9% do 28% jej gęstości w stanie skurczonym.
9. 9. Wyrób absorbujący według zastrz. 8, znamienny tym, że element magazynujący i wtórnie rozprowadzający płyny (52) rdzenia chłonnego (50) w postaci dolnej warstwy jest sporządzany poprzez polimeryzację emulsji typu woda w oleju, składającej się z fazy olejowej o składzie od około 3% do 41% wagowych, korzystnie od 7% do 413*% wagowych, w zasadzie nierozpuszczalnego w wodzie, komponentu zawierającego monofunkcyjny monomer szklisty, korzystnie jeden lub więcej monomerów na bazie styrenu; i od około 27% do 73% wagowych, korzystnie od 27% do 66% wagowych, w zasadzie nierozpuszczalnego w wodzie, komponentu w postaci monofunkcyjnych komonomerów kauczukopodobnych, korzystnie komonomerów wybranych spośród takich związków jak akrylan butylu, 2-etyloheksytoakrylan, butadien, izopren i kombinacje wymienionych komonomerów, przy czym stosunek molowy komponentu złożonego z monofunkcyjnych monomerów szklistych do komponentu złożonego z monofunkcyjnych komonomerów kauczukopodobnych, stanowiących składniki fazy olejowej, wynosi korzystnie, od 1:25 do 1,5:1 oraz od 8% do 30% wagowych, korzystnie od 10% do 25% wagowych, w zasadzie nierozpuszczalnego w wodzie komponentu złożonego ze środków sieciujących, korzystnie zawierającego monomer dwufunkcyjny wybrany spośród takich związków jak dwuwinylobenzen, dwuwinylotoluen, dwualliloftalan, jeden lub więcej estrów kwasu dwuakrylowego z poliolem lub kombinacji takich typów monomerów dwufunkcyjnych, a najkorzystniej, zawierający dwuwinylobenzen i od 2% do 33% wagowych, korzystnie od 4 do 25% wagowych, komponentu emulgującego, rozpuszczalnego w fazie olejowej i nadającego się do tworzenia stabilnych emulsji typu woda w oleju, przy czym, korzystnie, komponent emulgujący zawiera środek emulgujący wybrany spośród estrów kwasów tłuszczowych z sorbitanem, estrów kwasów tłuszczowych z poligliceryną i estrów kwasu tłuszczowego i glikolu polioksyetylenowego oraz kombinacje takich środków emulgujących, przy czym najbardziej korzystnie komponent emulgujący zawiera jednooleinian sorbitanu i trójoleinian sorbitanu w stosunku wagowym trójoleinianu do jednooleinianu od 2:1 do 5:1 oraz fazy wodnej, składającej się z roztworu wodnego zawierającego od 0,2% do 40% wagowych, korzystnie od 0,5% do 20% wagowych, rozpuszczalnego w wodzie elektrolitu, korzystnie składającego się z jednej lub więcej rozpuszczalnych w wodzie soli metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych, najbardziej korzystnie, zawierającego chlorek wapniowy, oraz korzystnie ponadto od 0,02% do 0,4% wagowych, korzystnie od 0,1% do 0,2% wagowych, rozpuszczalnego w wodzie, wolnorodnikowego inicjatora polimeryzacji, przy czym stosunek wagowy fazy wodnej do fazy olejowej, tworzących emulsję, wynosi od 12:1 do 100:1, korzystnie od 10:1 do 70:1.
10. 10. Wyrób absorbujący według zastrz. 8, znamienny tym, że usztywnione chemicznie, skręcone i skędzierzawione włókna celulozowe, z których jest wykonany element chłonno-rozprowadzający (51), są sporządzone, korzystnie, poprzez sieciowanie, korzystnie, włókien dwualdehydu celulozy w warunkach umożliwiających wytworzenie usztywnionych, skręconych i skędzierzawionych włókien celulozowych, posiadających przeciętną liczbę skręceń włókna w stanie suchym co najmniej 4,5 węzłów skręcenia na milimetr; przeciętną liczbę skręceń włókien w stanie mokrym co najmniej 3,0 węzły skręcenia na milimetr, przy czym jest ona co najmniej

    169 450 o 0,5 węzła skręceń na milimetr mniejsza niz przeciętna liczba skręceń włókien w stanie suchym; współczynnik skędzierzawienia co najmniej 0,30, a element magazynujący i wtórne rozprowadzający płyny, (52) rdzenia chłonnego zawiera polimerowy materiał piankowy, posiadający w chwili jego użytkowania jako elementu chłonnego gęstość od 0,01 do 0,08 g/cm³ w odniesieniu do stanu suchego; i przeciętny wymiar komórek od około 5 do 100 mikrometrów.
11. 11. Wyrób absorbujący według zastrz. 8, znamienny tym, ze element chłonno-rozprowadzający (51) w postaci warstwy ma masę od 1 do 25 gramów korzystnie od 2 do 20 gramów, natomiast element (52) magazynujący i wtórnie odprowadzający płyny w postaci warstwy ma masę od 2 do 20 gramów, korzystnie od 3 do 17 gramów.
12. 12. Wyrób absorbujący według zastrz. 8, znamienny tym, ze warstwa górna (53) jest współbieżna z jedną z powierzchni rdzenia chłonnego (50), podkładka (54) jest współbieżna z powierzchnią rdzenia chłonnego (50) leżącą po przeciwległej stronie względem powierzchni przykrytej warstwą górną (53), a jej szerokość jest większa od rdzenia chłonnego (50), dzięki czemu w podkładce tej istnieją części boczne wybiegające poza rdzeń chłonny (50); oraz rdzeń chłonny (50) ma kształt klepsydry i jest wyposażony w element chłonno-rozprowadzający (51) w postaci warstwy, której pole górnej powierzchni stanowi od 15% do 95% pola górnej powierzchni warstwy elementu (52) magazynującego i wtórnie rozprowadzającego płyny.