PL171964B1

PL171964B1 - Wklad chlonny do wyrobu absorbujacego PL PL PL

Info

Publication number: PL171964B1
Application number: PL93305713A
Authority: PL
Inventors: Ted Guidotti; Eje Oesterdahl
Original assignee: Moelnlycke Ab
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1993-04-21
Publication date: 1997-07-31
Also published as: FI945079A0; CZ283523B6; ZA932762B; GB9308577D0; HUT75447A; FI945079L; SK122894A3; CA2118420A1; NZ252766A; JPH07506030A; GB2266464A; US5741241A; SK281389B6; HU9403114D0; HU218520B; TNSN93044A1; NO944102D0; NO944102L; DE69323193D1; ES2128428T3

Abstract

1. Wklad chlonny do wyrobu absorbujacego za- wierajacy pierwsza majaca za podstawe wlókna, chlonna warstwe, która podczas uzywania jest umieszczona najbli- zej ciala uzytkownika i druga, majaca za podstawe wlók- na, chlonna warstwe o duzej zdolnosci rozpraszania cieczy, która podczas uzywania jest umieszczona dalej od ciala uzytkownika, znamienny tym, ze pierwsza chlonna warstwa (16) zawiera material superabsorpcyj- ny (18) o duzej odpornosci zelu na sciskanie, który jest domieszany zasadniczo jednorodnie do materialu wlók- nistego wewnatrz co najmniej jednego obszaru pierwszej chlonnej warstwy (16) i, ze druga chlonna warstwa (17) zawiera co najmniej jedna warstwe (2 0 ) superabsoi- pcyjnego materialu usytuowana pomiedzy wlóknisty- mi warstwami (17a, 17b) F IG 2 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wkład chłonny do wyrobu absorbującego takiego, jak pielucha lub podpaska higieniczna.

Wkład chłonny lub wkładka przeznaczona do wyrobów absorbujących takich, jak pieluchy jednorazowego użytku, podpaski higieniczne i zabezpieczenia dla osób starszych jest normalnie formowana z jednej lub więcej warstw puchowej celulozowej masy włóknistej i często zawiera

171 964

l.Ci .... iuu z-w tak zwane superabsorbent, które są polimerami zdolnymi do pochłaniania wody lub cieczy z ciała w ilości kilkakrotnie przewyższającej ich własny ciężar. Wkład chłonny może iakż.e zawierać inne składniki, na przykład składniki poprawiające jego właściwości rozpraszania y aU^p łowiąc ł- je io łtrw w i ość rśł-d/ścn o n ća4d\fo» omio ę pćdcoo nż/waniO /ΐ^ιγοζ,α,ιHWUIUJC i Όνψυηινον nu. νκζ-rj *» u.mci.

Poważnym problemem głównie przy pieluchach i zabezpieczeniach dla osób starszych, przeznaczonych do przyjmowania i pochłaniania stosunkowo dużych ilości cieczy jest to, że wyroby te zaczynają często przeciekać zanim została w pełni wykorzystana ich całkowita zdolność wchłaniania

Chociaż stosowanie superabsorbentów we wkładach chłonnych będzie nadawać im dużą zdolność wchłaniania, a także poprawiać ich zdolność zatrzymywania wchłoniętej cieczy nawet wówczas, gdy wkład chłonny będzie poddawany siłom wywoływanym przez zewnętrzny nacisk, to obecnie stosowane superabsorbenty mają małą szybkość wchłaniania. Ponieważ oddawanie moczu daje w wyniku wydalanie dużych ilości cieczy w ciągu kilku sekund, więc wkład chłonny często zostanie chwilowo nasycony płynem w lokalnych obszarach tak, ze wydalany dalej przez użytkownika mocz będzie wyciekać z zespołu chłonnego.

Innym problemem napotykanym przy wyrobach absorbujących jest utrzymywanie powierzchni wyrobu leżącej podczas używania blisko ciała użytkownika tak suchej, jak to możliwe podczas całego okresu jego używania tak, aby zapobiec tak zwanemu ponownemu zwilżaniu tj. zapobiec wyciskaniu z powrotem cieczy, która już została wchłonięta, z wkładki chłonnej i ponownemu zwilżaniu skóry użytkownika. Odporność wyrobu absorbującego do ponownego zwilżania jest poprawiona w pewnym zakresie wówczas, gdy zespół chłonny zawiera superabsorbenty, które wiążą wchłanianą ciecz chemicznie nawet wtedy, gdy wyrób jest poddawany zewnętrznemu ściskaniu, na przykład, gdy użytkownik siada. Jednak trudno jest skonstruować wkład chłonny w sposób, który umożliwi rozchodzenie się cieczy wewnątrz zespołu chłonnego i dotarcie do superabsorbcyjnego materiału.

W szwedzkim zgłoszeniu patentowym nr 9100274-1 opisano wkład chłonny, który zawiera co najmniej dwie różne celulozowe puchowe masy włókniste, gdzie struktura włóknista pierwszej warstwy chłonnej składa się głównie z pierwszego typu puchowej masy włóknistej mającej otwartą strukturę włóknistą i małą zdolność rozpraszania cieczy oraz krytyczną objętość właściwą, która przekracza 8 cm³/g przy 2,5 kPa podczas, gdy struktura włóknista drugiej warstwy chłonnej składa się głównie z drugiego typu puchowej masy włóknistej, mającej krytyczną objętość właściwą poniżej 8 cm³/g przy 2,5 kPa i mającej większą zdolność rozpraszania cieczy od puchowej masy włóknistej w pierwszej warstwie chłonnej.

Pierwsza warstwa chłonna, w wyniku posiadania przez nią otwartej struktury włóknistej jest zdolna do pomieszczenia dużej ilości cieczy pomiędzy jej włóknami i dlatego jest w stanie pobierać duże ilości płynu przez krótki okres czasu, tj. ma dużą zdolność natychmiastowego wchłaniania.

Druga warstwa chłonna, która ma większą zdolność rozpraszania cieczy od pierwszej warstwy chłonnej jest zdolna odprowadzać ciecz z pierwszej warstwy i rozprowadzać ciecz przez drugą warstwę.

Proponuje się także, aby druga warstwa chłonna i możliwie także pierwsza warstwa chłonna zawierały materiał superabsorpcyjny i sugeruje się. aby materiał ten był domieszany zasadniczo równomiernie do puchowej masy włóknistej wewnątrz co najmniej jednego obszaru tej warstwy. W ten sposób został wytworzony wkład chłonny, który ma dużą zdolność natychmiastowego wchłaniania i zdolność do przeciwdziałania ponownemu zwilżaniu skóry użytkownika przez ciecz, która już była wchłonięta.

Dotychczas uważano, że najlepsze właściwości chłonne wykazuje wkład chłonny, w którym zostały domieszane zasadniczo równomiernie superabsorbenty do spulchnionej masy włóknistej i następnie został ściśnięty, jak na przykład zostało pokazane w eP-B-0 \^22 042.

Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie wkładu chłonnego, który posiada dodatkowo lepsze właściwości wchłaniania.

Wkład chłonny do wyrobu absorbującego według wynalazku zawierający pierwszą mającą za podstawę włókna, chłonną warstwę, która podczas używania jest umieszczona najbliżej ciała

171 964 użytkownika i drugą, mającą za podstawę włókna, chłonną warstwę o dużej zdolności rozpraszania cieczy, która podczas używania jest umieszczona dalej od ciaia użytkownika, charakteryzuje się tym. ze pierwsza chłonna warstwa zawiera materiał superabsorpcyjny o dużej odporności żelu na + jest do wmieszany t zasadniczo - ad o Oł-od tn ń-ad /ł-m Q hlU/IAkniętagn WOUZnntrZ lid dui&iuunc, mui v j uviinvoz*aii J z,abdujiłvzA/ jLuuuluuitiu Liv ili<uvuiuu w ι^ινιΐιοίν'^ν *v ** η^ιι^ co najmniej jednego obszaru pierwszej chłonnej warstwy i że druga chłonna warstwa zawiera co najmniej jedną warstwę superabsorpcyjnego materiału usytuowaną pomiędzy włóknistymi warstwami.

Korzystnie pierwsza chłonna warstwa składa się z materiału o małej zdolności rozpraszania cieczy.

Korzystnie materiał superabsorpcyjny w drugiej chłonnej warstwie składa się z materiału o dużej odporności żelu na ściskanie.

Korzystnie główna część materiału włóknistego w pierwszej chłonnej warstwie składa się z puchowej masy włóknistej mającej, otwartą strukturę włóknistą i krytyczną objętość właściwą powyżej 8 cm³/g przy 2,5 kPa i że włóknisty materiał w drugiej chłonnej warstwie, w co najmniej pierwszej włóknistej warstwie drugiej chłonnej warstwy, leżącej najbliżej pierwszej chłonnej warstwy składa się głównie z innego typu puchowej masy włóknistej o krytycznej objętości właściwej poniżej 8 cm³/g przy 2,5 kPa i która ma większą zdolność rozpraszania cieczy od puchowej masy włóknistej w pierwszej chłonnej warstwie.

Korzystnie pierwsza chłonna warstwa składa się głównie z puchowej masy włóknistej mającej ciężar włókien pomiędzy 180 i 600 mg/km i że co najmniej pierwsza warstwa puchowej masy włóknistej drugiej chłonnej warstwy zawiera głównie puchową masę włóknistą, mającą ciężar włókien pomiędzy 140 i 190 mg/km.

Korzystnie pierwsza chłonna warstwa składa się głównie z chemotermomechanicznej puchowej masy włóknistej i co najmniej 60% pierwszej warstwy puchowej masy włóknistej drugiej chłonnej warstwy składa się z chemicznej puchowej masy włóknistej.

Korzystnie pierwsza chłonna warstwa zawiera od 2 do 30%, korzystnie od 2 do 15% superabsorpcyjnego materiału, liczonych dla całkowitego ciężaru warstwy w stanie suchym.

Korzystnie zawartość materiału superabsorpcyjnego w drugiej chłonnej warstwie wynosi od 2 do 60%, korzystnie od 10 do 50%, liczonych dla całkowitego ciężaru w stanie suchym warstwy.

Korzystnie pierwsza chłonna warstwa rozciąga się tylko na części powierzchni drugiej chłonnej warstwy.

Dzięki domieszaniu superabsorpcyjnego materiału o dużej odporności żelu na ściskanie do pierwszej warstwy wkładu chłonnego, warstwa ta zachowa jej otwartą strukturę włóknistą nawet wówczas, gdy superabsorbent stanie się mokry i napęcznieje. W ten sposób, zamiast rozszerzania tak, aby zatykać pory układu kapilarnego podczas zwilżania, superabsorbent będzie rozpychał włókna osobno podczas zwilżania tak, że pory w układzie kapilarnym będą także rozszerzać. W rezultacie tego, dalsza ciecz doprowadzana do wkładu chłonnego będzie odbierana przez strukturę włóknistą w pierwszej warstwie.

Materiał superabsorpcyjny w drugiej warstwie wkładu chłonnego jest stosowany w postaci warstwy zamiast domieszki do włókien, jak to jest w przypadku pierwszej warstwy. Nieoczekiwanie stwierdzono, że daje to w rezultacie lepsze rozpraszanie cieczy, lepszą spójność i lepszą szybkość pochłaniania w drugiej warstwie. Materiał absorpcyjny w drugiej warstwie będzie korzystnie miał także dużą odporność żelu na ściskanie tak, aby uzyskać optymalne właściwości rozpraszania cieczy.

Szybkość wchłaniania wkładu celulozowego, który posiada domieszany do niego materiał superabsorpcyjny, będzie mniejsza niż zespołu celulozowego nie zawierającego superabsorbenta. Jest to nieodzowne po to, aby pierwsza warstwa działała jako warstwa przyjmująca płyn. która jest w stanie przyjmować duże ilości cieczy.

Z drugiej strony, gdy warstwa superabsorpcyjnego materiału jest umieszczona pomiędzy warstwami celulozowymi, zachowane są właściwości rozpraszania czysto celulozowego elementu i dlatego ciecz jest w stanie łatwiej dotrzeć do materiału superabsorpcyjnego rozłożonego w drugiej warstwie, która to druga warstwa pełni funkcję warstwy rozpraszającej ciecz.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 jest widokiem z góry pieluchy widzianej od strony, która leży podczas używania blisko ciała użytkownika, a fig. 2 - przekrojem poprzecznym wykonanym wzdłuż linii TT-TI na fig. 1.

Pielucha przedstawiona na fig. 1 zawiera przepuszczalną dla cieczy warstwy osianiającą 1, na przykład włókninę lub perforowaną folię z tworzywa sztucznego, nieprzepuszczalną dla cieczy warstwę osłaniającą 2, na przykład folię z tworzywa sztucznego lub hydrofobowy materiał włókninowy i wkład chłonny 3 umieszczony pomiędzy dwoma warstwami osłaniającymi 1 i 2.

Pielucha ta jest przeznaczona do tego, aby obejmowała dolną część tułowia użytkownika w taki sposób, jak para wchłaniających majtek. W tym celu pielucha zaopatrzona jest w tylną część 4, która w trakcie używania pieluchy będzie umieszczona z tyłu ciała użytkownika, przednią część 5, która podczas noszenia pieluchy, będzie umieszczona z przodu ciała użytkownika oraz węższą część krokową 6, która rozciąga się pomiędzy tylną częścią 4 i przednią częścią 5 pieluchy i która w trakcie noszenia pieluchy znajduje się pomiędzy udami użytkownika. Na bocznych krawędziach 9, 10 tylnej części 4, rozciągających się w kierunku wzdłużnym pieluchy, blisko tylnej krawędzi taliowej 11 pieluchy umieszczone są taśmy mocujące 7, 8 do połączenia pieluchy nadając jej postać majtek. Kiedy pielucha ma być użyta mocuje się taśmy mocujące 7,8 do zewnętrznej powierzchni przedniej części 5 pieluchy, blisko przedniej krawędzi taliowej 12, utrzymując w ten sposób pieluchę razem wokoło talii użytkownika.

Pielucha przedstawiona na fig. 1 zawiera także wstępnie rozciągnięte elastyczne elementy 13, 14, które ciągną się przez pieluchę w układzie o kształcie litery V, przy czym wierzchołek litery V umieszczony jest na przedniej krawędzi taliowej 12. Elastyczne elementy 13, 14 mogą składać się z dowolnego odpowiedniego materiału takiego, jak elastyczna pianka, elastyczne taśmy lub pokryte elastyczne nitki. Elastyczne elementy 13, 14 zostały pokazane w stanie rozciągniętym. Jednak, gdy tylko naciąg zostanie usunięty, elastyczne elementy 13, 14 skurczą się i w ten sposób utworzą na pieluszce elastyczne otwory na nogi.

Wkład chłonny 3 zawiera wiele różniących się od siebie warstw. Najbliżej przepuszczalnej dla cieczy warstwy osłaniającej 1 znajduje się cienka warstwa 15 celulozowej puchowej masy włóknistej o dużej krytycznej objętości właściwej i małej zdolności rozpraszania cieczy. Przez krytyczną objętość właściwą rozumie się objętość właściwą, przy której celulozowy wkład ani nie wiotczeje, ani nie rozszerza się, gdy staje się wilgotny. Celulozowa puchowa masa włóknista o dużej krytycznej objętości właściwej będzie zachowywała strukturę o dużej objętości porów nawet, gdy będzie wilgotna.

Następne, patrząc w kierunku nieprzepuszczalnej dla cieczy warstwy osłaniającej 2, znajdują się pierwsza chłonna warstwa 16, która składa się z celulozowej puchowej masy włóknistej o dużej objętości porów, dużej sprężystości w stanie mokrym i małej zdolności rozpraszania cieczy i druga chłonna warstwa 17, składająca się z celulozowej puchowej masy włóknistej o małej objętości porów, małej sprężystości w stanie mokrym i dużej zdolności rozpraszania cieczy. Obie chłonne warstwy 16 i 17 zawierają także materiał superabsorpcyjny.

Warstwa 15 celulozowej puchowej masy włóknistej leżąca najbliżej przepuszczalnej dla cieczy warstwy osłaniającej 1, a także druga chłonna warstwa 17 mają kształt litery T, przy czym poprzeczka litery T jest umieszczona na przedniej części 5 pieluchy. Pierwsza chłonna warstwa 16, natomiast, ma kształt owalny i jest umieszczona ogólnie w części krokowej 6 pieluchy, wokół tak zwanego punktu zwilżania.

Pokazana i opisana pielucha stanowi jedynie przykład wykonania wynalazku i nie powinna być rozważana w celu ograniczania zakresu wynalazku. Nu przykład kształt pieluchy i jej konstrukcja pod innymi względami mogą się różnić. Podobnie pierwsza chłonna warstwa 16 może całkowicie pokrywać drugą chłonną warstwę 17. Ponadto można pominąć cienką warstwę celulozowej puchowej masy włóknistej 15, umieszczoną najbliżej przepuszczalnej dla cieczy warstwy osłaniającej 1.

Punkt zwilzania jest to ten obszar powierzchni pieluchy, z którym najpierw styka się ciecz wydzielana z ciała. Zrozumiałym jest, że nie jest możliwe w praktyce ustalenie jakiegoś określonego punktu lub obszaru, chociaż można ogólnie przyjąć, że ciecz z ciała będzie

171 964 doprowadzona do pieluchy w obrębie określonego, ograniczonego jej obszaru. Na ogół, obszar ten jest lekko przesunięty w kierunku przedniej części pieluchy, zarówno w przypadku kiedy użytkownik jest płci męskiej, jak i żeńskiej. Ponieważ rozpraszanie cieczy w pierwszej warstwie chłonnej 16 jest tylko nieznaczne, więc wystaiczającym jest, jeśli ta warstwa pokrywa tylko obszar pieluchy, w którym najprawdopodobniej wystąpi zwilżanie.

W ten sposób pierwsza chłonna warstwa 16 działajako obszar przyjmujący ciecz wydalaną z ciała. Ponieważ struktura włóknista jest porowata, więc ciecz jest w stanie szybko przenikać do wewnątrz pierwszej chłonnej warstwy 16 i w ten sposób może być gromadzona.

Chemotermomechaniczna celulozowa puchowa masa włóknista, tak zwana CTMP, ma ogólnie większą objętość porów, większą stabilność w stanie mokrym i mniejszą zdolność rozpraszania cieczy od chemicznej puchowej masy włóknistej. Fakt, że puchowa masa włóknista ma większą objętość porów oznacza, że kapilary pomiędzy włóknami są grube, co jest naturalnie jednym z powodów małej zdolności rozpraszania cieczy, gdyż zdolność ta maleje wraz ze zwiększaniem rozmiarów kapilar. Zdolność rozpraszania cieczy puchowej masy włóknistej i jej powinowactwo z cieczą uzyskiwane są także dzięki temu, że substancje drzewne, które pozostają w puchowej masie włóknistej nadają włóknom pulpy typu CTMP inne właściwości powierzchniowe od tych, jakie mają włókna chemicznych mas włóknistych.

Powodem dużej stateczności w stanie mokrym mas włóknistych typu CTMP jest to, ze zawierają one stosunkowo grube włókna o ciężarze pomiędzy 1801 600 mg/km. Ponadto masa włóknista typu CTMP zawiera ligninę, która działajako celulozowo-włóknisty element usztywniający, ponieważ lignina zachowuje swoją strukturę nawet wówczas, gdy jest mokra, więc włókna, które mają dużą zawartość ligniny są stosunkowo sztywne, nawet w stanie mokrym. A zatem, warstwa włókien, która składa się zasadniczo z takich włókien, będzie miała dobrą stabilność w stanie mokrym i dużą krytyczną objętość właściwą, powyżej 8 cm³/g przy 2,5 kPa.

W wyniku tego puchowa masa włóknista typu CTMP nadaje się do stosowania w pierwszej chłonnej warstwie 16. Warstwa ta może składać się całkowicie lub co najmniej w znacznej części z puchowej masy włóknistej typu CTMP lub jakiejś innej puchowej masy włóknistej, która ma podobne właściwości, np. z południowej sosny. Możliwe jest także używanie w pierwszej chłonnej warstwie 16 chemicznej masy włóknistej, pomimo jej dużej zdolności rozpraszania cieczy, ponieważ zdolność ta jest obniżona, gdy do masy włóknistej domieszany jest materiał superabsorpcyjny. Naturalnie możliwe jest stosowanie innych niż puchowa masa włóknista materiałów chłonnych takich jak, włókna sztuczne łub mieszaniny włókien sztucznych i puchowej masy włóknistej.

Pierwsza chłonna warstwa 16 zawiera pomiędzy 2 i 30%, korzystnie pomiędzy 2 i 15% materiału superabsorpcyjnego 18, liczonych w stosunku do całkowitego ciężaru warstwy w stanie suchym w obszarze, w którym domieszany jest materiał superabsorpcyjny 18. Materiał superabsorpcyjny 18 jest w tej warstwie rozłożony ogólnie równomiernie, wewnątrz co najmniej jednego jej obszaru lub rejonu, i zadaniem jego jest wchłanianie i wiązanie każdej cieczy, która pozostaje w warstwie, nawet po osuszeniu przez drugą chłonną warstwę 17. Ponieważ pierwsza chłonna warstwa 16 zawiera superabsorbenty, więc otrzymuje się bardzo suchą powierzchnię, gdyż przestrzenie pomiędzy włóknami są praktycznie całkowicie opróżnione z cieczy.

Jak uprzednio wspomniano, materiał superabsorpcyjny 18 w pierwszej chłonnej warstwie 16 powinien mieć dużą odporność żelu na ściskanie tak, aby warstwa ta utrzymywała otwartą strukturę włóknistą nawet przy nawilżaniu.

Druga chłonna warstwa 17 także zawiera materiał superabsorpcyjny, w tym przypadku w postaci jednej lub więcej warstw 20 płatków, włókien, granulek, proszku lub podobnych, ta warstwa 20 rozciąga się albo na całej drugiej chłonnej warstwie 17 albo jest ograniczona do co najmniej jednego jej obszaru. Ten obszar 19 może, na przykład, być trochę większy od pierwszej chłonnej warstwy 16 i podobnie do wymienionej warstwy, może być ograniczony zasadniczo do części krokowej 6 pieluchy.

Zawartość superabsorbenta w drugiej chłonnej warstwie 17 będzie korzystnie wynosiła pomiędzy 2160%, korzystnie pomiędzy 10 i 50% całkowitego ciężaru warstwy w stanie suchym.

171 964

Superabsorbent w drugiej chłonnej warstwie 17 będzie korzystnie miał dużą odporność zełu na ściskanie, tj. będzie miał zdolność pęcznienia, zasadniczo nie podlegającą żadnym wpływom przy normalnie występujących siłach ściskających. Charakterystyczną cechą tych superabsorbentów jest to, że są w dużym stopniu usieciowane, co sprawia, że mają większą odporność na ściskanie w porównaniu z żelem, który ma mniejszy stopień usieciowania.

Innymi ważnymi właściwościami superabsorbentów nadających się do stosowania w niniejszym wynalazku są duża chłonność pod ciśnieniem i duża szybkość wchłaniania.

Puchowa masa włóknista w co najmniej pierwszej włóknistej warstwie 17a drugiej chłonnej warstwy 17, która jest najbliżej pierwszej chłonnej warstwy 16, będzie korzystnie składała się zasadniczo z puchowej masy włóknistej lub jakiegoś innego materiału chłonnego, mającego dużą zdolność rozpraszania cieczy. Chemicznie wytwarzane puchowe masy włókniste ogólnie mają dobrą zdolność rozpraszania cieczy. Ponieważ chemiczne puchowe masy włókniste zawierają głównie wyłącznie materiał celulozowy, więc drobne włókna mają ciężar wynoszący 140 - 190 mg/km., dużą sztywność i małą stabilność w stanie mokrym oraz krytyczną objętość właściwą poniżej 8 cm³/g przy 2,5 kPa. Struktura włóknista, która składa się głównie z chemicznie wytwarzanej celulozowej puchowej masy włóknistej, będzie miała dużą liczbę włókien na jednostkę objętości, co zapewnia gęstą strukturę z cienkimi kapilarami. Kiedy taka struktura włóknista staje się mokra, wiotczeje na skutek małej sztywności na mokro włókien i tworzy strukturę, która ma stosunkowo małą zdolność wchłaniania lecz dużą zdolność rozpraszania cieczy.

Ponieważ, zgodnie z korzystnym przykładem wykonania istnieje różnica pomiędzy wielkościami kapilar puchowych mas włóknistych w pierwszej chłonnej warstwie 16 i w warstwie 17a puchowej masy włóknistej drugiej chłonnej warstwy 17, która to wymieniona warstwa 17a leży najbliżej pierwszej chłonnej warstwy 16, więc ciecz jest aktywnie przenoszona z pierwszej chłonnej warstwy 16 do drugiej chłonnej warstwy 17, ponieważ siły kapilarne działają stale tak, że występuje przenoszenie cieczy w kierunku od grubszych kapilar do drobniejszych kapilar. Te różnice pomiędzy kapilarami przeciwdziałają także ponownemu zwilżaniu skóry przez ciecz, która została już wchłonięta przez drugą chłonną warstwę 17.

W ten sposób ciecz wydalana z ciała jest najpierw zbierana w pierwszej chłonnej warstwie 16, która pełni funkcję bufora lub zbiornika, przy czym warstwa ta jest sukcesywnie osuszana, w miarę jak druga chłonna warstwa 17 wchłania i rozprasza ciecz.

Druga warstwa 17b puchowej masy włóknistej w drugiej chłonnej warstwie 17 może składać się z wybranej puchowej masy włóknistej, na przykład masy włóknistej typu CTMP lub chemicznej masy włóknistej.

Przy formowaniu drugiej chłonnej warstwy 17, korzystnie używany jest bęben ssący, którego zewnętrzna, cylindryczna powierzchnia wyposażona jest we wgłębienia kształtujące. Wnętrze bębna znajduje się pod działaniem próżni, a dolne powierzchnie wgłębień kształtujących mają sitopodobne ukształtowanie. Drugą chłonną warstwę 17 formuje się w tizech etapach. W pierwszym etapie przenoszone przez powietrze włókna masy włóknistej są dostarczane do wgłębień kształtujących i otrzymana w wyniku tego warstwa jest w pewnym stopniu ściskana przez próżnię przeważającą w bębnie. W drugim etapie na warstwę masy włóknistej jest rozsypywany superabsorpcyjny materiał. W tym etapie następuje przerwa w oddziaływaniu próżni tak, że następuje do pewnego stopnia wzajemne rozluźnienie włókien i w ten sposób pozwala się lekko wnikać cząsteczkom superabsorbenta pomiędzy włókna. Daje to w rezultacie lepsze łączenie warstwy masy włóknistej z warstwą superabsorbenta. W trzecim etapie na warstwie superabsorbenta formowana jest warstwa masy włóknistej i chłonna warstwa 17 jest do pewnego stopnia ściskana za pomocą próżni, przed umieszczeniem wymienionej warstwy razem z pierwszą chłonną warstwą 16, po czym warstwy te są na koniec ściskane.

Przeprowadzono próby porównawcze mające na celu porównanie wkładu chłonnego według wynalazku z wkładem chłonnym, w którym superabsorbent był zmieszany na ogół jednorodnie z włóknami puchowej masy włóknistej w obu chłonnych warstwach.

171 964

Przykład I. Ponowne zwilżanie.

Badanie ponownego zwilżania przeprowadzono dla dwóch puchowych wkładów A i B, z których każdy składa się z dwóch chłonnych warstw-, górnej warstwy złożonej z masy włóknistej typu CTMP z diewna iglastego i dolnej warstwy złożonej z chemicznej masy celulozowej z drewna iglastego. Górna chłonna warstwa wkładu A miała ciężar powierzchniowy 350 g/m i zawierała 1,2 g superabsorbent, który był zmieszany ogólnie jednorodnie z włóknami puchowej masy włóknistej. Dolna chłonna warstwa wkładu A składała się z dwu warstw puchowej masy włóknistej, każda o ciężarze powierzchniowym 350 g/m‘, i warstwy pośredniej z 4,8 g superabsorbenta o dużej odporności żelu na ściskanie.

Górna warstwa chłonna wkładu B miała ciężar powierzchniowy 400 g/m² i zawierała 1,2 g superabsorbenta tego samego typu, jaki został użyty we wkładzie A. Superabsorbent ten był zmieszany ogólnie jednorodnie z włóknami puchowej masy włóknistej. Dolna warstwa chłonna wkładu B miała ciężar powierzchniowy 700 g/m² i zawierała 4,8 g superabsorbenta tego samego typu, jaki został użyty we wkładzie A. Superabsorbent ten był zmieszany ogólnie jednorodnie z włóknami puchowej masy włóknistej. Badane wkłady były ściskane do objętości właściwej 7 cm3/g. Przeprowadzono również badania dwóch innych wkładów C i D z puchowej masy włóknistej w sposób zgodny z badaniami wkładów A i, lecz z taką różnicą, że puchowa masa włóknista w dolnej chłonnej warstwie także zawierała masę włóknistą typu CTMP z drewna iglastego.

Na punkt zwilżania wylano, poprzez rurkę, 3 x 28 ml płynu do prób (0,9% roztwór NaCl) w przedziałach czasowych, odpowiednio 20 i 40 minut, na punkcie zwilżania był umieszczony papier filtracyjny i obciążony przez 15 sekund ciężarem 1,1 kg (2,8 kPa). Papiery filtracyjne były ważone przed i po poddaniu obciążeniu i zapisywane było ponowne zwilżenie.

Wyniki są przedstawione w tabeli 1.

Tabela 1

Próbka (g) wkład	Masa włóknista górny/dolny rdzeń	Superabsorbent stosowany w górnym/dolnym rdzeniu	Ponowne zwilzanie
A	CTMP/CP	zmiesz./warstwa	1,3
B	CTMP/CP	zmiesz./zmiesz.	1,5
C	CTMP/CTMP	zmiesz./warstwa	5,1
D	CTMP/CTMP	zmiesz./zmiesz	9,4

Przykład II. Przeprowadzono także badanie porównawcze dotyczące drugiej chłonnej warstwy 17. Dokonywano porównania pomiędzy badanymi wkładami, w których włókna masy włóknistej i cząsteczki superabsorbenta były mieszane ze sobą wzajemnie zasadniczo jednorodnie i w których cząsteczki superabsorbenta były nakładane w postaci warstwy, jak opisano powyżej, zgodnie z wynalazkiem. Badane wkłady miały ciężar 14 g, wyłączając superabsorbent. Stosowana masa włóknista była chemiczną masą włóknistą z drewna iglastego, a superabsorbent był superabsorbentem wykazującym wysoką odporność żelu na ściskanie. Wszystkie badane wkłady miały objętość właściwą 12 cm2/g.

Badano natychmiastowe wchłanianie, ponowne zwilżanie, poziome rozpraszanie cieczy i spójność próbnych wkładów, które zawierały 10 lub 30% superabsorbenta albo zmieszanego zasadniczo jednorodnie z masą włóknistą albo umieszczonego warstwowo.

Przeprowadzono analizy w poniższy sposób:

Natychmiastowe wchłanianie.

Do wkładów doprowadzono w 20-minutywych odstępach czasowych cztery porcje cieczy (0,9% roztworu NaCl), każda 28 ml. Zmierzono (obserwacja wizualnych) czas, jaki zużyty został do momentu wchłonięcia całej cieczy. Wyniki uzyskane po ostatnim doprowadzeniu przedstawiono w tabeli 2.

171 964

Tabela 2

Supcrabsorbent /nz.\ /-λ ( %) (s)	Zmiesz Warstwa	Natychmiastowa chłonność
0	—	34,0
10	zmiesz	10,1
10	warstwa	7,1
30	zmiesz	7,5
30	warstwa	5,5

Ponowne zwilżanie.

Przeprowadzono badania ponownego zwilżania w odniesieniu do czterech próbnych wkładów zgodnych z wkładami próbnymi używanymi w badaniu natychmiastowego wchłaniania. Badania te przeprowadzono w sposób zgodny z metodą zastosowaną w badaniu ponownego zwilzania opisanym w przykładzie I. Wyniki przedstawiono w tabeli 3.

Tabela 3

Superabsorbent (%)	Zmiesz./W arstwa	Ponowne zwilżanie (g)
0	—	11,4
10	zmiesz.	9,3
10	warstwa	4,7
30	zmiesz	2,7
30	warstwa	2,8

Wyniki te wskazują, że przy zawartości 10% absorbentów uzyskano dużo mniejszą tendencję do ponownego zwilżania przy superabsorbentach umieszczonych w warstwie w porównaniu z superabsorbentami, które były zmieszane z włóknami masy włóknistej. Przy zawartości 30% superabsorbentów wyniki uzyskane przy superabsorbentach nałożonych warstwowo były zasadniczo takie same, jak wyniki uzyskane przy superabsorbentach zmieszanych z włóknami masy włóknistej.

Rozpraszanie poziome.

Badanie rozpraszania przeprowadzono w stosunku do próbnych wkładów, które są zgodne ze wspomnianymi powyżej. Badanie przeprowadzono w następujący sposób: 3 X 28 ml cieczy próbnej (0,9% roztwór NaCl) nalano przez rurkę na punkt zwilżania w 20-minutowych odstępach czasowych, rozpraszanie poziome było mierzone w cm po 60 minutach od chwili pierwszego nalania.

Wyniki przedstawiono w tabeli 4.

Tabela 4

Superabsorbent (%)	Zmiesz./W arstwa	Rozpraszanie poziome (cm)
0	—	28
10	zmiesz.	23,3
10	warstwa	27,5
30	zmiesz.	12,5
30	warstwa	19,3

Wyniki te ukazują duże rozpraszanie cieczy w tych próbnych wkładach, w których superabsorbenty były układane w postaci warstwy, w porównaniu z próbnymi wkładami, w których superabsorbenty były zmieszane z włóknami masy włóknistej. Umożliwia to dotarcie cieczy do dużej części cząsteczek superabsorbenta rozłożonych we wkładzie chłonnym.

171 964

Zdolność zatrzymywania.

Zdolność zatrzymywania próbnych wkładów zgodnych z wkładami próbnymi używanymi w powyzszych badaniach była mierzona jako ilość cieczy, którą odpowiednie badane wkłady

7Qto7vmnp ίτΗν nhpl97Pt11ll Rwania tp hvłv nr7pnmwad7anp w o j b UJ ł ł I j j w ŁjxyO^i J κ- y λ » » j -y d * ‘ £ ~ — następujący sposób Próbne wkłady były ważone i następnie zanurzane przez 5 minut w próbnej cieczy, po czym były one wyjmowane z tej cieczy. Następnie próbne wkłady były poddawane przez 1 minutę obciążeniu 10 kPa, a potem ważone. Zdolność zatrzymywania wkładów była określona jako:

(m2 - mi)/m1 (g/g), gdzie m[ = badanie suchej masy włóknistej mo = badanie mokrej masy włóknistej

Wyniki przedstawiono w tabeli 5.

Tabela 5

Supeiabsorbent (5)	Zmiesz /Warstwa	Zdolność zatrzymywania (g/g)
0	—	7,2
10	zmiesz.	8,8
10	warstwa	9,1
30	zmiesz	11,8
30	warstwa	13,4

Wyniki wykazują wyższy poziom zdolności zatrzymywania w tych próbnych wkładach, w których superabsorbenty były umieszczone warstwowo, niż w tych próbnych wkładach, w których superabsorbenty były zmieszane z włóknami masy włóknistej.

Podsumowując można stwierdzić, ze te przeprowadzone badania wykazują lepsze właściwości chłonne w próbnych wkładach odpowiadających drugiej chłonnej warstwie według wynalazku, w których superabsorbenty były umieszczone w postaci warstwy pomiędzy warstwami włókien masy włóknistej. Przez połączenie z górną chłonną warstwą mającą otwartą strukturę włóknistą i małą zdolność rozpraszania cieczy i która dzięki temu jest zdolna pobierać duże ilości cieczy przez krótki okres czasu, otrzymano wkład chłonny według wynalazku posiadający bardzo dobre właściwości chłonne.

171 964

FIG.2

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

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wkład chłonny do wyrobu absorbującego zawierający pierwszą mającą za podstawę włókna, chłonną warstwę, która podczas używamajest umieszczona najbliżej ciała użytkownika i drugą, mającą za podstawę włókna, chłonną warstwę o dużej zdolności rozpraszania cieczy, która podczas używania jest umieszczona dalej od ciała użytkownika, znamienny tym, ze pierwsza chłonna warstwa (16) zawiera materiał superabsorpcyjny (18) o dużej odporności zelu na ściskanie, który jest domieszany zasadniczo jednorodnie do materiału włóknistego wewnątrz co najmniej jednego obszaru pierwszej chłonnej warstwy (16) i, że druga chłonna warstwa (17) zawiera co najmniej jedną warstwę (20) superabsorpcyjnego materiału usytuowaną pomiędzy włóknistymi warslwami (17a, 17b).
2. Wkład chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza chłonna warstwa (16) składa się z materiału o małej zdolności rozpraszania cieczy.
3. Wkład chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał superabsorpcyjny (20) w drugiej chłonnej warstwie (17) składa się z materiału o dużej odporności żelu na ściskanie.
4. Wkład chłonny według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że główna część materiału włóknistego w pierwszej chłonnej warstwie (16) składa się z puchowej masy włóknistej mającej otwartą strukturę włóknistą i krytyczną objętość właściwą powyżej 8 cm3/g przy

2,5 kPa i, że włóknisty materiał w drugiej chłonnej warstwie (17), w co najmniej pierwszej włóknistej warstwie (17a) drugiej chłonnej warstwy (17), leżącej najbliżej pierwszej chłonnej warstwy (16) składa się głównie z innego typu puchowej masy włóknistej o krytycznej objętości właściwej poniżej 8 cm7g przy 2,5 kPa i która ma większą zdolność rozpraszania cieczy od puchowej masy włóknistej w pierwszej chłonnej warstwie (16).
5. Wkład chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza chłonna warstwa (16) składa się głównie z puchowej masy włóknistej mającej ciężar włókien pomiędzy 180 i 600 mg/km i, że co najmniej pierwsza warstwa (17a) puchowej masy włóknistej drugiej chłonnej warstwy (17) zawiera głównie puchową masę włóknistą mającą ciężar włókien pomiędzy 140 i 190 mg/km.
6. Wkład chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza chłonna warstwa (16) składa się głównie z chemotermomechanicznej puchowej masy włóknistej i co najmniej 60% pierwszej warstwy (17a) puchowej masy włóknistej drugiej chłonnej warstwy (17) składa się z chemicznej puchowej masy włóknistej.
7 Wkład chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza chłonna warstwa (16) zawiera od 2 do 30%, korzystnie od 2 do 15% superabsorpcyjnego materiału (18), liczonych dla całkowitego ciężaru warstwy w stanie suchym.
8. Wkład chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość materiału superabsorpcyjnego w drugiej chłonnej warstwie (17) wynosi od 2 do 60%, korzystnie od 10 do 50%, liczonych dla całkowitego ciężaru w stanie suchym warstwy (17).
9. Wkład chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza chłonna warstwa (16) rozciąga się tylko na części powierzchni drugiej chłonnej warstwy (17).