PL170139B1 - Liquid absorbent sheet, method of obtaining such sheet and laminated product incorporating the same - Google Patents

Abstract

1 Arkusz absorbentu plynu do wyrobów jednorazo- wego uzytku pochlaniajacych plyn zawierajacy mase celulozo- wa, znamienny tym, ze stanowi go plytka (18) absorbujaca plyn, z merozwlókmonej masy celulozowej, zawierajaca srodek redu- kujacy sily wiazania wlókien (12), korzystnie czwartorzedowy zwiazek amoniowy, w ilosci od okolo 0,05 do okolo 10 procent wagowych suchej masy celulozy w plycie (18) oraz usieciowane wlókna celulozowe (16) w ilosci od okolo 1 do 99 procent wago- wych suchej masy celulozy w plycie (18). 4 Sposób wytwarzania arkusza absorbentu plynu polega- jacy na wytworzeniu gestwy celulozowej, formowaniu gestwy ce- lulozowej we wstege, odwadnianiu wstegi do utworzenia plyty, znamienny tym, ze wprowadza sie do gestwy merozwlókmonej masy celulozowej usieciowane wlókna celulozowe w ilosci od okolo 1 do okolo 99 procent wagowych suchej masy celulozowej w plycie i srodek redukujacy sily wiazania wlókien, korzystnie czwar- torzedowy zwiazek amoniowy w ilosci od okolo 0,05 do okolo 10 procent wagowych suchej masy celulozy w plycie. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest arkusz absorbentu płynu i sposób wytwarzania arkusza absorbentu płynu.

Wynalazek dotyczy zwłaszcza wytwarzania struktur absorbujących płyny ustrojowe. Bardziej szczegółowo, wynalazek dotyczy wysoce absorbcyjnego, elastycznego i sprężystego materiału z nierozwłóknionej masy celulozowej stanowiącego miękką wkładkę z materiału wchłaniającego płyn, dostosowaną do użycia w takich wyrobach sanitarnych jednorazowego użytku, jak podpaski higieniczne, pieluchy, tampony fizjologiczne, spodnia bielizna dla dorosłych, materiały opatrunkowe, itp.

Znany jest materiał puszysty z masy celulozowej stosowany jako rdzeń absorbcyjny w wyrobach chłonnych jednorazowego użytku. Rdzenie takie są generalnie miękkie, elastyczne i absorbcyjne, lecz wykazują tendencję pęcznienia, oraz mają złe właściwości nasiąkania.

Ponadto, rdzenie puszyste z masy celulozowej mają małą stabilność strukturalną, z tendencją do zapadania się w wilgotnym stanie.

170 139

Absorbent o złej nasiąkliwości może zwiększyć prawdopodobieństwo złego zatrzymywania i ponownego wylewania się płynów ustrojowych. W przypadku słabo nasiąkającego rdzenia absorbcyjnego płyn ustrojowy jest umiejscowiony tylko w pewnym jego obszarze, powodując nasycenie w tym obszarze, przy czym nadmiar cieczy może wypływać ponownie z rdzenia absorbcyjnego poprzez zewnętrzną powierzchnię wyrobu chłonnego. Tak przelana ciecz może brudzić ubranie lub stykać się z ciałem użytkownika powodując niewygodę bądź odparzenia. Jest więc pożądane dostarczenie rdzenia absorbcyjnego do artykułów chłonnych jednorazowego użytku, który może odciągnąć płyny ustrojowe w miejscu ich zetknięcia z tym rdzeniem i rozprowadzać je w masie rdzenia, aby bardziej efektywnie wykorzystać całe pole powierzchni rdzenia absorbcyjnego. Zwiększona nasiąkliwość takiego rdzenia absorbcyjnego zapewnia zdolność rozchodzenia się płynów na zasadzie naczyń włoskowatych po całej powierzchni rdzenia, umożliwiając tym samym zastosowanie cieńszych rdzeni, ponieważ w wyniku takiej nasiąkliwości płynne wydzieliny ustrojowe mogą być wchłaniane w większej objętości rdzenia. Cieńsze rdzenie absorbcyjne mogą się okazać wygodniejsze dla użytkownika oraz mniej widoczne w przypadku noszenia pod ubraniem.

Rdzenie absorbcyjne o doskonałej nasiąkliwości, zawierające mech torfowy i ścier drzewny są opisane na przykład w opisach patentowych amerykańskich numer 4,170,515; 4,226,237; 4,215,692; 4,507,112; 4,676,871 i 4,473,440. Według ujawnień tych opisów absorbent zawierający mech torfowy jako główny składnik pochłaniający jest formowany w arkusz za pomocą powietrza, lub układania włókien na mokro i kalandrowania arkusza do uzyskania stosunkowo małej grubości od około 0,3 do 3 mm, i stosunkowo dużej gęstości od około 0,2 do 1,0 g/cm3. Takie arkusze absorbentu z mchu torfowego mogą być poddane przeróbce zwiększającej ich elastyczność, poprzez mechaniczne zmiękczanie, np. w drodze procesu gofrowania opisanego w opisie patentowym amerykańskim nr 4,596,567 albo procesu mikrofałdowania opisanego w opisie patentowym amerykańskim nr 4,605,402.

Tak uformowane arkusze mchu torfowego mają duży procent mikroskopijnych porów i kapilar, nadających im zdolność pochłaniania i utrzymywania ogromnej ilości płynu. Pory mchu torfowego pęcznieją w miarę wchłaniania cieczy, choć nie powoduje to utraty dalszej zdolności pochłaniania cieczy. Pęcznienie pomaga w utrzymaniu płynu z jednoczesnym zachowaniem strukturalnej integralności użytego absorbentu.

Nasiąkliwość opisanych powyżej arkuszy mchu torfowego czyni je bardzo dobrymi i cienkimi absorbentami. Elastyczność arkuszy mchu torfowego może być poprawiona przez gofrowanie i/lub mikrofałdowanie, jak opisano powyżej.

Mimo iż arkusze mchu torfowego tworzą doskonałe rdzenie absorbcyjne i nasiąkające, stosowane do wyrobów absorbcyjnych jednorazowego użytku, mają one pewne ograniczenia. Mogą być trudne do uzyskania, szczególnie w rejonach ubogich w ten istotny surowiec, to jest mech torfowy (łac.Sphagnum) o wymaganej starości, budowie i zawartości wilgoci. Arkusze mchu torfowego mają również stosunkowo ciemny kolor i mogą być nieakceptowalne pod względem estetycznym do zastosowania we wszystkich wyrobach chłonnych.

Mając na względzie powyższe, pożądane jest dostarczenie cienkiego, absorbującego i nasiąkającego rdzenia do wyrobów chłonnych jednorazowego użytku, który może być substytutem dla arkuszy mchu torfowego, lub puszystych arkuszy z masy celulozowej.

Próby zastosowania innych materiałów z masy celulozowej, jak na przykład wkładek z siarczanowej masy celulozowej, jako rdzeni absorbcyjnych okazały się niepomyślne, ze względu na niższą zdolność pochłaniania niż arkuszy z mchu torfowego, a przede wszystkim dlatego, że wkładki z siarczanowej masy celulozowej nie mogą być wystarczająco zmiękczone dla ich docelowego zastosowania. Choć elastyczność i inne cechy charakterystyczne wkładek z siarczanowej masy celulozowej mogą być poprawione przez gofrowanie i/lub mikrofałdowanie, wyroby te w dalszym ciągu nie dają pożądanego połączenia zdolności pochłaniania i penetracji płynu, nasiąkliwości, i co najważniejsze, wystarczającego stopnia elastyczności dla optymalnego ich zastosowania w wyrobach chłonnych jednorazowego użytku, włączając tu materiały opakowaniowe, tampony i w szczególności podpaski higieniczne.

Tradycyjnie, puch z masy celulozowej wytworzono poprzez ścieranie bardzo gęstych płyt z masy celulozowej w urządzeniu, które mechanicznie niszczy fizyczne wiązania między

170 139 włóknami, do wytworzenia struktury włóknistej, tak zwanego puchu o bardzo dużej objętości międzywłóknowej. Istotnym czynnikiem ekonomicznym w każdym procesie przekształcania płyt z masy celulozowej w materiał puszysty jest koszt energii napędzającej urządzenie rozdrabniające. Ogólnie przyjęto, że niezależnie od rodzaju urządzenia zastosowanego do takiego przekształcenia koszt energii jest istotnym czynnikiem w całym budżecie przekształcenia.

Dla zmniejszania zużycia energii przez urządzenie rozdrabniające powszechnie stosuje się wprowadzenie do płyt z masy celulozowej środka, który redukuje siły wiążące włókna celulozowe poprzez wprowadzanie przeszkód przestrzennych. W rezultacie, do rozwłóknienia płyt z masy celulozowej potrzebna jest mniejsza ilość energii. Najpopularniejszymi środkami redukującymi siły wiązania włókien, dostępnymi w handlu, są czwartorzędowe związki amoniowe. Jeden z tych środków jest opisany w opisie patentowym kanadyjskim numer 1,152,710 - patent został udzielony dla Kimberly-Clark Corporation 30 sierpnia 1983 r. Środki redukujące siły wiązania włókien są również ujawnione w amerykańskim opisie patentowym numer 4,482,429 w kolumnie 4, wierszach 8-36, w amerykańskim opisie patentowym numer 3,972,855, w amerykańskim opisie patentowym numer 4,144,122; oraz w amerykańskim opisie patentowym numer 4,432,833. Proponowano także traktowanie płyt z masy celulozowej środkiem redukującym siły wiązania włókien i następnie jej gofrowanie dla zmniejszenia sztywności płyt do poziomu umożliwiającego użycie ich jako rdzenia absorbcyjnego w wyrobie chłonnym jednorazowego użytku. Połączenie rozwłóknienia i gofrowania zwiększa absorbcję i elastyczność płyty z masy celulozowej.

Substytutem dla chemicznych środków redukujących siły wiązania włókien było zaproponowanie wprowadzenia w płycie z masy celulozowej usieciowanych włókien celulozowych tworzących wysoce pęczniejącą, sprężystą strukturę oddziaływującą w kierunku zachowania pewnych przestrzeni pomiędzy włóknami płyty z masy celulozowej, dla zmniejszenia kohezyjności struktury włóknistej. Przykładowo, amerykański opis patentowy numer 4,853,086 - patent udzielony dla Weyerhaueser Company 1 sierpnia 1989 r. - opisuje sposób wytwarzania takich usieciowanych włókien celulozowych. Zasadniczo, sposób ten polega na natryskiwaniu mokrej lub częściowo wysuszonej wstęgi włókien celulozowych wodnym roztworem glikolu i dwualdehydu.

Celem rozwiązania według wynalazku jest wyeliminowanie niedogodności i dostarczenie arkusza z masy celulozowej pochłaniającego płyn, w którego budowie niejest zastosowany mech torfowy, lecz który ma wystarczającą zdolność pochłaniania, oraz stosunkowo krótki czas wchłaniania płynu, oraz posiada dobrą elastyczność i sprężystość dla zastosowania w wyrobach chłonnych jednorazowego użytku. Optymalna przydatność takich wyrobów wymaga, aby wyrób był wygodnie miękki i elastyczny dla noszącego, lecz wystarczająco sztywny i mocny, by mógł przeciwstawiać się zbrylaniu i pękaniu przy oddziaływaniu naprężeń mechanicznych w stanie suchym i mokrym.

Dalszym celem rozwiązania według wynalazku jest przedstawienie sposobu wytwarzania takiego pochłaniającego płyn arkusza z masy celulozowej.

Arkusz absorbentu płynu do wyrobów jednorazowego użytku pochłaniających płyn, zawierający masę celulozową, odznacza się według wynalazku tym, że stanowi go płyta absorbująca płyn, z nierozwłóknionej masy celulozowej, zawierająca środek redukujący siły wiązania włókien, korzystnie czwartorzędowy związek amoniowy w ilości od około 0,05 do około 10 procent wagowych suchej masy celulozy w płycie, oraz usieciowane włókna celulozowe w ilości od około 1 do około 99 procent wagowych suchej masy celulozy w płycie.

Korzystnie usieciowane włókna celulozowe stanowią włókna celulozowe traktowane wodnym roztworem glikolu i związku zawierającego dwie grupy aldehydowe.

Korzystnie środkiem redukującym siły wiązania włókien jest środek hydrofilowy.

Sposób wytwarzania arkusza absorbentu płynu polegający na wytworzeniu gęstwy celulozowej, formowaniu gęstwy celulozowej we wstęgę, odwadnianiu wstęgi do utworzenia płyty, charakteryzuje się według wynalazku tym, że wprowadza się do gęstwy nierozwłóknionej masy celulozowej usieciowane włókna celulozowe w ilości od około 1 do około 99 procent wagowych suchej masy celulozy w płycie i środek redukujący siły wiązania włókien, korzystnie czwarto170 139 rzędowy związek amoniowy w ilości od około 0,05 do około 10 procent wagowych suchej masy celulozy w płycie.

Korzystnie zmiękcza się mechanicznie płytę zwiększając jej elastyczność.

Korzystnie zmiękcza się mechanicznie płytę z masy celulozowej w procesie wybranym z grupy obejmującej gofrowanie i mikrofałdowanie.

Korzystnie wprowadza się do gęstwy nierozwłóknionej masy celulozowej usieciowane włókna celulozowe traktowane wodnym roztworem glikolu i związku zawierającego dwie grupy aldehydowe.

Korzystnie jako środek redukujący siły wiązania włókien stosuje się środek hydrofilowy.

Inny korzystny sposób wytwarzania arkusza absorbentu płynu polegający na wytworzeniu gęstwy celulozowej, formowaniu gęstwy celulozowej we wstęgę, odwadnianiu wstęgi do utworzenia płyty, charakteryzuje się tym, że wprowadza się do gęstwy nierozwłóknionej masy celulozowej usieciowane włókna celulozowe w ilości od około 1 do około 99 procent wagowych suchej masy celulozy w płycie zaś środek redukujący siły wiązania włókien, korzystnie czwartorzędowy związek amoniowy, w ilości od około 0,05 do około 10 procent wagowych suchej masy celulozy w płycie dodaje się do wstęgi w operacji wybranej z grupy obejmującej natryskiwanie, zanurzanie i licowanie.

W obecnym wynalazku dokonano nieoczekiwanego odkrycia, że wprowadzenie środka redukującego siły wiązania włókien oraz usieciowanych włókien celulozowych do płyty z masy celulozowej powoduje wystąpienie efektu synergicznego, ogromnie poprawiającego sprężystość, elastyczność i absorbcyjność płynu (dla celów tego opisu absorbowalność płynu będzie jedynie oznaczać zdolność ciała do pobierania płynu, niezależnie od stopnia retencyjności płynów na przykład, warstwa transferowa złożonego absorbentu zastosowana do przenoszenia płynu do warstwy gromadzącej będzie nazwana absorbentem płynu, choć ma relatywnie małą zdolność retencji płynu), przez płytę dając miękki, dobrze absorbujący arkusz, który może być zastosowany w nierozwłóknionej postaci jako wkładka z materiału wchłaniającego dla wyrobów chłonnych jednorazowego użytku, jak podpaski higieniczne, pieluchy, spodnia bielizna dla dorosłych, tampony dla osób nie kontrolujących wydalania, materiały opatrunkowe, itp. Szczególnie istotna zaleta tego absorbentu polega na tym, że nie jest wymagane żadne rozwłóknienie, co znacznie zmniejsza koszty wytwarzania absorbentu.

Środek redukujący siły wiązania włókien (dla celów tego opisu środek redukujący siły wiązania włókien powinien być rozumiany jako dowolny środek oddziaływujący chemicznie na włókna celulozowe w celu zmniejszenia występowania wiązania wodorowego pomiędzy włóknami, w wyniku oddziaływania przeszkód przestrzennych) współpracuje z usieciowanymi włóknami celulozowymi, wytwarzając zasadnicze składniki niezbędne dla rozluźnienia włóknistej struktury materiału celulozowego. Bardziej szczegółowo, środek redukujący siły wiązania włókien osłabia wiązanie pomiędzy włóknami, podczas gdy usieciowane włókna celulozowe dostarczają, dzięki swej inherentnej energii odkształcenia, siłę rozszerzającą, która odpycha włókna wzajemnie od siebie. Powstająca struktura włóknista posiada objętość międzywłóknową, którajest wystarczająco duża dla wytworzenia zdolności pochłaniania płynu oraz dużej zdolności pozyskania płynu, pozostając jednocześnie poniżej poziomu, poza którym strukturalna integralność arkusza absorbentu płynu byłaby nieużyteczna. Wzrost odległości pomiędzy włóknami tworzy również strukturę włóknistą zdolną do elastyczności przy małym obciążeniu oraz powrotu do poprzedniej konfiguracji po ustąpieniu odkształcającego obciążenia. Właściwości te zapewniają zwiększoną wygodę, potencjalnie umożliwiając zastosowanie pochłaniającego płyn arkusza z nierozwłóknionej masy celulozowej jako wkładki z materiału wchłaniającego w wyrobach chłonnych jednorazowego użytku przykładanych do ciała.

Korzystnie, pochłaniający płyn arkusz celulozowy jest szczególnie stabilny w mokrym stanie, wykazując jedynie ograniczone zapadanie się pod wpływem pobierania płynu. Zjawisko to wynika ze zdolności usieciowanych włókien celulozowych do utrzymania włókien pochłaniającego płyn arkusza celulozowego we wzajemnej odległości, w obecności płynnego medium.

Struktura włóknista płyty jest korzystna dla zastosowania w nierozwłóknionej postaci jako wkładka z materiału wchłaniającego dla wyrobów chłonnych jednorazowego użytku, jak np.

170 139 podpaska, higieniczna, pielucha, tampon dla osób nie kontrolujących wydalania, bielizna dla dorosłych, materiał opatrunkowy itp. Daje ona wyjątkową zdolność absorbcji płynu, jak również dobrą pojemność oraz stopień pozyskania płynu, wraz ze zdolnością do nasiąkania. Ponadto zapewnia duży komfort noszenia, ponieważ jest miękka i elastyczna, przez co wyrób chłonny jest bardzo wygodny dla tej powierzchni ciała, do jakiej jest przeznaczony i odznacza się dobrymi właściwościami przylegania, tojest zdolnością przyjmowania kształtu powierzchni ciała. Ponadto, struktura włóknista płyty może zachować swą integralność w stanie mokrym i suchym. Oprócz tego, stopień jej zapadania przy pobieraniu cieczy jest stosunkowo mały, co zapewnia dobrą integralność strukturalną w obecności płynnego medium. Wyroby laminowane, zawierające arkusz absorbentu według wynalazku, na przykład podpaski higieniczne, mają bardzo dużą zdolność pochłaniania płynu i stosunkowo dużą szybkość wnikania płynu, co zmniejsza zagrożenie niepowodzenia przy nagłym napływie dużej ilości płynu na podpaskę higieniczną. Ponadto, podpaska higieniczna jest cienka, miękka i elastyczna, przez co jest wygodna dla osoby użytkującej oraz dobrze dopasowuje się do powierzchni ciała, do której jest zastosowana, dając szczelne przyleganie.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia włókna płyty z masy celulozowej w surowej postaci, to jest wolne od środków redukujących wiązanie wodorowe pomiędzy włóknami celulozowymi, w rzucie perspektywicznym, fig. 2 - strukturę płyty z masy celulozowej według fig. 1 z usieciowanymi włóknami celulozowymi, fig. 3 - strukturę włóknistą według fig 2 z wprowadzonym środkiem redukuj ącym wiązania włókien i fig. 4 - podpaskę higieniczną, w której został zastosowany arkusz absorbentu płynu według wynalazku, w rzucie perspektywicznym z częściowym przekrojem.

Na figurze 1 przedstawiono strukturę włóknistą płyty 10 z masy celulozowej w surowej postaci, w dużym powiększeniu, w rzucie perspektywicznym. Rysunek ma charakter jedynie ilustracyjny i niekoniecznie musi odpowiadać rzeczywistej budowie płyty z masy celulozowej. Struktura włóknista płyty 10 jest zabudowana z poszczególnych włókien celulozowych 12 o nieregularnej orientacji, wzajemnie połączonych wiązaniem wodorowym. Włókna 12 tworzą bardzo gęstą i spoistą strukturę, z ograniczoną objętością międzywłóknową. Daje to bardzo małą absorbowalność cieczy oraz sztywną, stosunkowo mało podatną budowę, czyniąc płytę z masy celulozowej nieprzydatną do zastosowania jako warstwa pochłaniająca w wyrobie chłonnym jednorazowego użytku.

Dla zmniejszenia spoistości struktury włóknistej płyty 10, głównie w celu ułatwienia jej mechanicznego rozwłóknienia, dotychczas wprowadzano w strukturę włóknistą płyty 10 usieciowane włókna celulozowe, uzyskując sprężystą strukturę o dużej objętości, w której włókna 12 są wzajemnie odsunięte od siebie.

Na figurze 2 przedstawiono schematycznie celulozową strukturę włóknistą płyty 14 zawierającą usieciowane włókna celulozowe 16. Usieciowane włókna celulozowe 16 tworzące strukturę ramową są równomiernie rozmieszczone między włóknami 12 i dzięki ich inherentnej sprężystości powodują wzajemne rozsuwanie włókien 12 względem siebie. Istnieje jednakże domniemanie, że wiązanie wodorowe pomiędzy włóknami 12 pozostaje bardzo silne i ogromnie przewyższa oporność odkształcenia usieciowanych włókien celulozowych 16. W rezultacie struktura ramowa występuje zasadniczo w stanie zaniku, powodującjedynie ograniczoną redukcję spoistości celulozowej struktury włóknistej płyty 14. Zmniejszenie strukturalnej integralności celulozowej struktury włóknistej płyty 14 w znacznym stopniu zmniejsza energię potrzebną do mechanicznego rozwłóknienia, jednakże nie poprawia w wystarczający sposób pochłanialności przez nią płynu, sprężystości i elastyczności, by umożliwić korzystne zastosowanie struktury włóknistej płyty 14 jako wkładki z materiału wchłaniającego w wyrobie chłonnym jednorazowego użytku.

Sposób wytwarzania usieciowanych włókien celulozowych 16 nie będzie tu opisany, ponieważ technologia ta jest należycie udokumentowana w literaturze patentowej. Na przykład opis patentowy amerykański 4,853,086 ujawnia proces wytwarzania usieciowanych włókien celulozowych poprzez natryskiwanie mokrej lub tylko częściowo wysuszonej wstęgi włókien celulozowych wodnym roztworem glikolu lub dwualdehydu.

170 139

Na figurze 3 przedstawiono płytę 18 z masy celulozowej potraktowaną środkiem redukującym siły wiązania włókien, zawierającą również usieciowane włókna celulozowe 16. Wyraźnie widoczne jest znacznie większe rozluźnienie struktury włóknistej płyty 18, w porównaniu ze strukturą włóknistą płyty 14, z ukazaniem stosunkowo dużych odległości między włóknami, co daje większą objętość międzywłóknową oraz zwiększoną objętość ogólną. Wyraźna poprawa spęcznienia w porównaniu ze strukturą włóknistą płyty 14 przedstawioną na fig. 2 jest charakterystyczna dla środka redukującego wiązania wodorowe między włóknami 12, zmniejszającego siły załamujące przestrzenną budowę ramową utworzoną przez usieciowane włókna celulozowe 16. W rezultacie budowa ramowa rozprzestrzenia się na całą strukturę włóknistą płyty 18 dzięki zdolności powrotu lub odtworzenia kształtu po odkształceniu.

Istnieje możliwość dostosowania różnej absorbowalności płynu dla struktury włóknistej płyty 18, odpowiednio do zamierzonego przeznaczenia, poprzez zmianę gęstości struktury włóknistej 18. Przykładowo, w wyniku zmniejszenia gęstości struktury włóknistej płyty 18 zdolność pozyskania płynu wzrasta kosztem retencji i pojemności. Taka struktura może być odpowiedniajako warstwa transferowa w absorbencie złożonym, służąca do przenoszenia płynu do warstwy retencyjnej. I na odwrót, wzrost gęstości będzie sprzyjał wymaganiom dla absorbcji płynu w warstwie retencyjnej. Dla struktury z pojedynczą warstwą absorbującą gęstość jest dobierana celem zapewnienia koniecznej równowagi pomiędzy różnymi stopniami absorbcji płynu.

Pochłaniający płyn arkusz z masy celulozowej według wynalazkujest wytwarzany poprzez wprowadzenie do gęstwy celulozowej usieciowanych włókien celulozowych przygotowanych zgodnie z procesem generalnie określonym w amerykańskim opisie patentowym 4,853,086. Ilość usieciowanych włókien celulozowych w gęstwie zawiera się w zakresie od około 1 do około 99 procent suchej masy celulozy.

Do gęstwy materiału celulozowego dodawany jest także odpowiedni środek redukujący siły wiązania włókien, w ilości od około 0,05 do około 10 procent suchej masy celulozowej. Za odpowiedni uznano hydrofilowy środek redukujący. /Znaczeniehydrofilowy środek redukujący siły wiązania włókien odnosi się do środka utrzymującego hydrofilowy charakter materiału celulozowego/. Amerykański opis patentowy 4,432,833 ujawnia różne amoniowe czwartorzędowe hydrofilowe środki redukujące siły wiązania włókien, a opisy patentowe amerykańskie numer 3,972,855 i 4,144,122 ujawniają różne środki redukujące siły wiązania włókien, łącznie z dostępnym w handlu BEROCELL 584, który jest szczególnie korzystnym środkiem redukującym siły wiązania włókien do zastosowania w tym wynalazku.

Gęstwę formuje się we wstęgę i odwadnia do otrzymania pochłaniającego płyn arkusza celulozowego.

Przykład. Wytwarzano zawiesinę z włókien masy celulozowej pochodzących z siarczanowego ścieru drzewnego w odpowiednim zbiorniku przez rozproszenie 100 gramów włókien masy celulozowej w 10 dcm ³ wody przy ciągłym mieszaniu. Do tej zawiesiny dodano 50 gramów usieciowanych włókien celulozowych i 100 ml 10% roztworu BEROCELL 584, który stanowi hydrofilowy czwartorzędowy związek amoniowy i który jest dostępny w handlu z firmy Berol Kemi AB. Powstałą zawiesinę mieszano w sposób ciągły i wprowadzono do skrzyni wlewowej odpowiedniej maszyny papierniczej. Zawiesinę podano na ruchomą siatkę Fordriniera, gdzie została usunięta woda z utworzeniem celulozowego arkusza absorbentu płynu.

W innym przykładzie realizacji sposobu, środek redukujący siły wiązania włókien wprowadza się do materiału celulozowego po uformowaniu gęstwy we wstęgę. Na przykład środek redukujący może być natryskiwany na jedną lub obie strony wstęgi, lub też wstęga może być zanurzona w roztworze środka, dla głębszej penetracji. Może być również zastosowana metoda licowania, opisana w opisie patentowym kanadyjskim numer 596,894 wydanym 26.04.1960 r. dla Chicopee Manufacturing Corporation U.S.A.

Materiał wyjściowy do wytworzenia gęstwy celulozowej wybiera się z grupy zawierającej siarczanową, siarczynową, bieloną, niebieloną, drzewną masę włóknistą Krafta, masę otrzymaną w procesie cieplno-mechanicznym, chemiczno-cieplno-mechanicznym, ścier drzewny bielony w procesie chlorowania i ścier drzewny bielony nadtlenkiem wodoru, oraz ich mieszaniny.

170 139

W celu dalszego zmiękczania i poprawienia elastyczności pochłaniającego płyn arkusza celulozowego, korzystnie jest on poddawany mechanicznemu zmiękczaniu przez gofrowanie lub mikrofałdowanie, jak opisano w opisach patentowych amerykańskich-patentów udzielonych dla Personal Products Company o numerach 4,596,567 i 4,559,050 wydanych 24.06.1986 i 17.12.1985 r.

W ogólności, gofrowanie polega na perforowaniu, w wyniku działania ścinającego, w wielu punktach pochłaniającego płyn arkusza celulozowego, dla otwarciajego struktury poprzez miejscowe naruszenie integralności włóknistej struktury płyty 18. Arkuszjest kolejno gofrowany poprzecznie i podłużnie, poprzez przejście pomiędzy rolkami zawierającymi zazębiające się występy. Powstałe linie tworzą miejsca przegięcia, które wydatnie zwiększają elastyczność arkusza.

Mikrofałdowanie jest operacją podobną do gofrowania z tą różnicą, że nie wykonuje się perforacji. Pochłaniający płyn arkusz celulozowy jest poddawany wyłącznie ugniataniu poprzecznemu, dla wytworzenia ciasno rozmieszczonych linii przegięcia.

Na figurze 4 zilustrowano wyrób chłonny w postaci podpaski higienicznej 20, zawierający celulozowy arkusz absorbentu płynu według wynalazku. Podpaska 20 składa się z koperty 22 tworzącej wewnętrzną przestrzeń, w której umieszczono wkładkę 24 z materiału wchłaniającego płyn. Koperta 22 składa się z przepuszczalnej dla płynu warstwy wierzchniej 25, wykonanej z włókniny lub innej odpowiedniej porowatej wstęgi oraz z nieprzepuszczalnej dla płynu warstwy spodniej 26, wykonanej np. z folii polietylenowej. Warstwa wierzchnia 25 i spodnia 26 są zgrzane cieplnie ze sobą wzdłuż obwodów.

Wkładka 24 z materiału wchłaniającego płyn może występować w postaci jedno- lub dwuwarstwowej. W pierwszym przypadku, przedstawionym na fig. 4, wkładka 24 z materiału wchłaniającego płyn jest utworzona z arkusza absorbentu płynu według wynalazku. W drugim przypadku (nie przedstawionym na rysunkach), wkładka z materiału wchłaniającego płyn posiada warstwę górną, nazwaną warstwą transferową, oraz warstwę spodnią, nazwaną warstwą retencyjną. Pochłaniający płyn arkusz celulozowy według wynalazku jest szczególnie przydatny do zastosowania jako warstwa transferowa, dzięki dobrym właściwościom wnikania płynu, w połączeniu bezpośrednim z warstwą retencyjną wykonaną z dowolnego odpowiedniego dobrze pochłaniającego i retencyjnego materiału. W innym wariancie wykonania, pochłaniający płyn arkusz celulozowy może być przystosowany do wymogów dla warstwy retencyjnej poprzez zwiększenie jego gęstości jak opisano powyżej.

Pochłaniający płyn arkusz celulozowy według wynalazku może być również wykorzystany do innych wyrobów chłonnych, np. wkładów do tamponów lub jako środek odwadniający, używany przy pakowaniu materiałów dla zachowania ich w stanie suchym podczas transportu lub składowania.

Arkusz pochłaniający płyn i sposób jego wytwarzania według wynalazku mogą być też zastosowane do materiałów opatrunkowych oraz innych wyrobów chłonnych.

170 139

FIG. 3

170 139

FIG.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Arkusz absorbentu płynu do wyrobów jednorazowego użytku pochłaniających płyn zawierający masę celulozową, znamienny tym, że stanowi go płyta (18) absorbująca płyn, z nierozwłóknionej masy celulozowej, zawierająca środek redukujący siły wiązania włókien (12), korzystnie czwartorzędowy związek amoniowy, w ilości od około 0,05 do około 10 procent wagowych suchej masy celulozy w płycie (18) oraz usieciowane włókna celulozowe (16) w ilości od około 1 do 99 procent wagowych suchej masy celulozy w płycie (18).
2. 2. Arkusz według zastrz. 1, znamienny tym, że usieciowane włókna celulozowe (16) stanowią włókna celulozowe traktowane wodnym roztworem glikolu i związku zawierającego dwie grupy aldehydowe.
3. 3. Arkusz według zastrz. 1, znamienny tym, że środkiem redukującym siły wiązania włókien (12) jest środek hydrofilowy.
4. 4. Sposób wytwarzania arkusza absorbentu płynu polegający na wytworzeniu gęstwy celulozowej, formowaniu gęstwy celulozowej we wstęgę, odwadnianiu wstęgi do utworzenia płyty, znamienny tym, że wprowadza się do gęstwy nierozwłóknionej masy celulozowej usieciowane włókna celulozowe w ilości od około 1 do około 99 procent wagowych suchej masy celulozowej w płycie i środek redukujący siły wiązania włókien, korzystnie czwartorzędowy związek amoniowy w ilości od około 0,05 do około 10 procent wagowych suchej masy celulozy w płycie.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że zmiękcza się mechanicznie płytę zwiększając jej elastyczność.
6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że zmiękcza się mechanicznie płytę z masy celulozowej w procesie wybranym z grupy obejmującej gofrowanie i mikrofałdowanie.
7. 7. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że wprowadza się do gęstwy nierozwłóknionej masy celulozowej usieciowane włókna celulozowe traktowane wodnym roztworem glikolu i związku zawierającego dwie grupy aldehydowe.
8. 8. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako środek redukujący siły wiązania włókien stosuje się środek hydrofilowy.
9. 9. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że środek redukujący siły wiązania włókien, zamiast do nierozwłóknionej gęstwy masy celulozowej wprowadza się do wstęgi w operacji wybranej z grupy obejmującej natryskiwanie, zanurzanie i licowanie.