PL179716B1

PL179716B1 - Element chlonny wyrobu chlonnego PL PL PL PL PL PL PL

Info

Publication number: PL179716B1
Application number: PL94314954A
Authority: PL
Inventors: Ted Guidotti; Christina Steger; Urban Widlund; Eje Oesterdahl
Original assignee: Sca Hygiene Prod Ab; Sca Hygiene Products Ab
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 2000-10-31
Also published as: PL314954A1; NO962673D0; CZ287252B6; DE69410637T3; TNSN94141A1; PE46495A1; IL111958A0; GR3027674T3; WO1995017870A1; SK282540B6; IL111958A; DE69410637T2; SE508399C2; GB9425237D0; AU1395495A; CA2176828C; HU9601800D0; NO962673L; GB2286126A; CN1139377A

Abstract

1 . Element chlonny wyrobu chlonnego, za- wierajacy czesc zbierajaca ciecz i sasiadujaca z nia czesc magazynujaca ciecz, przy czym czesc zbierajaca ciecz zawiera co najmniej jedno gniazdo usytuowane w obszarze zwilzania elementu chlonnego, znamienny tym, ze gniazdo (13) jest usytuowane tak, ze siega wglab poprzez czesc (12) magazynujaca ciecz i jest polaczone z warstwa nasiakliwa (14), znajdujaca sie pod czescia (12) magazynujaca ciecz, przy czym w czesci (12) magazynujacej ciecz znajduje sie pierwsza struktura chlonna, zas w czesci (21) zbierajacej ciecz zawierajacej co najmniej jedno gniazdo (13) znajduje sie co najmniej jedna struktura chlonna czesci (21) zbierajacej ciecz, przy czym kazda co najmniej jedna struktura chlonna czesci (21) zbierajacej ciecz posiada efektywna srednia wielkosc porów wieksza od efek tywnej sredniej wielkosci porów pierwszej struktury chlonnej zawartej w czesci (12) magazynujacej ciecz, ponadto struktury chlonne zawarte w czesci magazy- nujacej ciecz i/lub w czesci zbierajacej ciecz, korzyst- nie, zawieraja hydrofilowy material wlóknisty i/lub korzystnie, zawieraja polimerowy material piankowy. FIG. 3 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest element chłonny wyrobu chłonnego, w szczególności takiego jak pielucha, wkład chłonny dla osób nie panujących nad wydalaniem, podpaska higieniczna lub podobne wyroby.

Znane są elementy chłonne do wyrobów chłonnych, takich jak pieluchy jednorazowego użytku, ochraniacze dla osób nie panujących nad wydalaniem i podpaski higieniczne, które składają się zazwyczaj z jednej lub kilku warstw włókien hydrofilowych, np. spulchnionej masy celulozowej. Ponadto, w jego skład często wchodzą również tak zwane superabsorbenty, będące polimerami zdolnymi do wchłaniania dużych ilości wody lub płynów ustrojowych wielokrotnie przewyższających ich własną wagę. Ponadto w skład elementu chłonnego mogą czasami wchodzić dodatkowe składniki poprawiające, na przykład, jego właściwości rozprowadzające lub zwiększające jego spójność i odporność na odkształcenia podczas używania.

Głównym problemem, zwłaszcza w przypadku pieluch dla osób dorosłych i wyrobów ochronnych dla osób nie panujących nad wydalaniem przeznaczonych do odbierania i wchłaniania stosunkowo dużych ilości płynów, jest ich częste przeciekanie przed całkowitym wykorzystaniem ich pojemności chłonnej. Ponieważ podczas wydalania moczu często w ciągu kilku sekund wydalane są duże ilości płynu, skutkiem czego jest chwilowe lokalne nasycenie elementu chłonnego moczem w tak zwanej strefie gromadzenia płynu, zaś czas na rozprowadzenie moczu do innych części elementu chłonnego nie jest wystarczająco długi, w związku z czym następne porcje moczu wyciekają z pieluchy. Takie przedwczesne przeciekanie jest oczywiście znacznym powodem irytacji zarówno użytkownika jak i jego opiekuna. Problem przeciekania staje się coraz bardziej dotkliwy podczas powtarzającego się zwilżania.

Innym problemem jest utrzymywanie powierzchni zwróconej do użytkownika w stanie możliwie suchym w ciągu całego użytkowania i zapobieganie tak zwanemu zwilżaniu powrotnemu, tj. sytuacji kiedy wchłonięty już płyn jest wyciskany z elementu chłonnego i zwilża skórę użytkownika lub zwiększa przeciekanie. W pewnym stopniu problemy ponownego zwilżania łagodzą superabsorbenty umieszczane w elemencie chłonnym, które wiążą chemicznie wchłonięty płyn nawet kiedy na wyrób działa ciśnienie zewnętrzne, na przykład

179 716 kiedy użytkownik siedzi. Natomiast jedną z trudności jest takie skonstruowanie elementu chłonnego, żeby płyn był rozprowadzany z obszaru zwilżania do nieużywanych części elementu chłonnego.

W międzynarodowym zgłoszeniu patentowym PCT/SE92/00078 ujawniono element chłonny zawierający co najmniej dwie różne warstwy spulchnionej celulozy, przy czym włókna w pierwszej warstwie chłonnej składają się głównie ze spulchnionej celulozy pierwszego typu o otwartej strukturze włókien i słabym rozprowadzaniu cieczy, na przykład ze spulchnionej celulozy wytwarzanej mechaniczno-chemo-termicznie, natomiast włókna w drugiej warstwie chłonnej w zasadzie składają się ze spulchnionej celulozy drugiego typu o lepszym rozprowadzaniu cieczy niż spulchniona celuloza w pierwszej warstwie chłonnej, na przykład z celulozy wytwarzanej chemicznie. Pierwsza warstwa może, ze względu na swoją otwartą strukturę włókien, pomieścić duże ilości cieczy pomiędzy włóknami i dlatego jest w stanie odebrać duże ilości płynu w krótkim okresie czasu, tj. ma ona wysoką chwilową chłonność cieczy. Druga warstwa, o lepszym rozprowadzaniu cieczy niż warstwa pierwsza, jest w stanie odciągać ciecz z warstwy pierwszej i rozprowadzać ją do innej warstwy.

W opisie patentowym EP-A-0,254,476 ujawniono element chłonny mający w jednej strefie, w zasadzie przed obszarem zwilżania, mniejszą gramaturę i mniejszą gęstość niż otaczające części elementu chłonnego. Dzięki temu tworzy się obszar o większej chwilowej pojemności chłonnej cieczy, w którym następnie ciecz może być rozprowadzana i magazynowana w otaczających obszarach elementu chłonnego.

W opisie patentowym GB-A-2,082,643 ujawniono element chłonny o w zasadzie równomiernej gramaturze, ale o gradiencie gęstości w kierunku podłużnym, takim, że gęstość ta rośnie w kierunku krótszych boków elementu chłonnego. Zapewnia to szybkie wpuszczenie cieczy w centralnej części elementu chłonnego z dala od bardziej ściśniętych części końcowych.

W opisie patentowym US-A-4,413,996 ujawniono element chłonny do pieluch posiadający w strefie zwilżania zagłębienie lub gniazdo wchłaniające ciecz. W gnieździe tym można umieścić porowaty materiał włóknisty.

Nadal jednak istnieje zapotrzebowanie na ulepszenia chłonności i rozpraszalności cieczy, zwłaszcza w wyrobach, które mają odbierać duże ilości płynów podczas krótkich okresów czasu, co często ma miejsce, na przykład, w przypadku wyrobów chłonnych dla osób dorosłych. Innym celem jest konieczność zapewnienia suchej i wygodnej powierzchni elementu chłonnego zwróconej ku użytkownikowi, nawet po wielokrotnym zwilżeniu.

Element chłonny wyrobu chłonnego zawierający część zbierającą ciecz i sąsiadującą z nią część magazynującą ciecz, przy czym część zbierająca ciecz zawiera co najmniej jedno gniazdo usytuowane w obszarze zwilżania elementu chłonnego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że gniazdo jest usytuowane tak, że sięga wgłąb poprzez część magazynującą ciecz i jest połączone z warstwą nasiąkliwą znajdującą się pod częścią magazynującą ciecz, przy czym w części magazynującej ciecz znajduje się pierwsza struktura chłonna, zaś w części zbierającej ciecz zawierającej co najmniej jedno gniazdo znajduje się co najmniej jedna struktura chłonna części zbierającej ciecz, przy czym każda co najmniej jedna struktura chłonna części zbierającej ciecz posiada efektywną średnią wielkość porów większą od efektywnej średniej wielkości porów pierwszej struktury chłonnej zawartej w części magazynującej ciecz, ponadto struktury chłonne zawarte w części magazynującej ciecz i/lub w części zbierającej ciecz, korzystnie, zawierająhydrofilowy materiał włóknisty i/lub korzystnie, zawierają polimerowy materiał piankowy.

Korzystnie, część zbierająca ciecz zawiera materiał o mniejszej gęstości niż materiał zawarty w części magazynującej ciecz.

Korzystnie, część zbierająca ciecz ma gęstość 0,02- 0,2 g/cm³, korzystnie pomiędzy 0,06-0,15 g/cm³, a część magazynująca ciecz ma gęstość 0,1-1,0 g/cm³, korzystnie pomiędzy 0,12-0, 6 g/cm³.

Korzystnie, część zbierająca ciecz zawiera włókna o strukturze otwartej, słabo rozprowadzającej ciecz, zaś część magazynująca ciecz zawiera materiał włóknisty o strukturze

179 716 posiadającej mniejsze pory i większą gęstość pozwalającej na lepsze rozprowadzanie cieczy niż materiał włóknisty części zbierającej ciecz.

Korzystnie, materiał włóknisty części zbierającej ciecz stanowi w przeważającej części ścier mechaniczny, ścier termo-mechaniczny, ścier chemo-termo-mechaniczny, ścier z usztywnionych chemicznie włókien celulozowych, włókien syntetycznych lub ich mieszanki.

Korzystnie, materiał włóknisty części magazynującej ciecz stanowi w przeważającej części ścier chemiczny.

Korzystnie, materiał włóknisty części magazynującej ciecz stanowi w przeważającej części formowany na sucho arkusz ścieru.

Korzystnie, część magazynująca ciecz zawiera warstwę materiału superchłonnego w postaci cząstek.

Korzystnie, część zbierająca ciecz zawiera od 0 do 30%, a korzystniej pomiędzy 2% a 15%, materiału superchłonnego, licząc w stosunku do całkowitej masy suchej tej części.

Korzystnie, część magazynująca ciecz zawiera od 2% do 80%, a korzystniej pomiędzy 10% a 50%, materiału superchłonnego, licząc w stosunku do całkowitej masy suchej tej części.

Korzystnie, element chłonny zawiera co najmniej dwa gniazda rozmieszczone w obszarze zwilżania elementu chłonnego.

Korzystnie, część zbierająca ciecz zawiera warstwę pokryciową pokrywającą co najmniej część obszaru części magazynującej ciecz.

Korzystnie, warstwa pokryciowa części zbierającej ciecz oraz gniazdo są połączone ze sobą i wykonane z materiału tego samego typu.

Korzystnie, warstwa pokryciowa części zbierającej ciecz oraz gniazdo są wykonane z materiałów różnych typów.

Korzystnie, warstwa pokryciowa ma część sprasowaną sąsiadującą z gniazdem, przy czym ta część sprasowana ma większą gęstość niż części sąsiadujące z warstwą pokryciową tylnej części elementu chłonnego.

Korzystnie, warstwa pokryciowa tylnej części elementu chłonnego, w pozycji użytkowania, ma mniejszą gęstość niż część sprasowana, przy czym warstwa pokryciowa tylnej części elementu chłonnego jest oddzielona od gniazda obrzeżem części sprasowanej.

Korzystnie, obrzeże części sprasowanej ma w kierunku podłużnym elementu chłonnego wymiar wynoszący od 5 do 50 mm.

Korzystnie, pomiędzy gniazdem a warstwą nasiąkliwą znajduje się warstwa, korzystnie z materiału o wysokiej pojemności chłonnej i sprężystości w stanie mokrym i/lub zdolności pęcznienia w stanie mokrym, jak materiał z włókien syntetycznych, materiał z pianki polimerowej, z włókien celulozowych ze ścieru mechanicznego, termomechanicznego lub chemi-termo-mechanicznego, ze ścieru z usztywnionych chemicznie włókien celulozowych, lub z formowanego na sucho, sprasowanego arkusza masy celulozowej.

Główna zaleta rozwiązania według wynalazku polega na zapewnieniu elementu chłonnego, który szybko odbiera duże ilości cieczy nawet po kilkakrotnym zwilżeniu, i rozprowadza ciecz na zasadzie przesiąkania ku nie używanym częściom elementu chłonnego, i który ma również bardzo suchą powierzchnię. Efekt ten uzyskano dzięki zastosowaniu części odbierającej cieczy zawierającej co najmniej jedno gniazdo usytuowane w obszarze zwilżania elementu chłonnego i rozciągające się na pewną głębokość do i przez część magazynującą ciecz oraz połączone z warstwą nasiąkliwą znajdującą się pod warstwą magazynującą ciecz, przy czym w części zbierającej ciecz znajduje się pierwsza struktura chłonna o pierwszych efektywnych średnich wymiarach porów, oraz dzięki temu, że w części magazynującej ciecz znajduje się druga struktura chłonna o drugich efektywnych średnich wymiarach porów, które są mniejsze od pierwszych średnich wymiarów porów.

Wynalazek w przykładach wykonania przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wyrób chłonny w postaci pieluchy w rzucie głównym poziomym widzianą od strony zwróconej ku użytkownikowi, fig. 2 - element chłonny pieluchy według fig. 1 w rzucie głównym poziomym, fig. 3 - pieluchę z fig. 2 w przekroju płaszczyzną III-III, fig. 4 i 5 element chłonny w alternatywnych przykładach wykonania, w przekrojach poprzecznych, fig. 6 - element chłonny według kolejnego przykładu wykonania według wynalazku w rzu

179 716 cie głównym poziomym, fig. 7 - element chłonny z fig. 6 w przekroju płaszczyzną VII-VII, fig. 8 - element chłonny w następnym przykładzie wykonania w rzucie głównym poziomym, fig. 9 - element chłonny z fig. 8 w przekroju płaszczyzną ΙΧ-ΙΧ oraz fig. 10 - chwilową chłonność elementu chłonnego (B) według wynalazku oraz innego znanego elementu chłonnego (A) w postaci wykresu słupkowego.

Wyrób chłonny w postaci pieluchy zawierający element chłonny według wynalazku przedstawiony na fig. 1 zawiera przepuszczalną dla płynów warstwę pokryciową 1, na przykład z tkaniny włóknistej lub perforowanej folii z tworzywa sztucznego, nieprzepuszczalną dla płynów warstwę pokryciową 2, na przykład z folii z tworzywa sztucznego lub hydrofobowej tkaniny włóknistej, oraz umieszczony pomiędzy obutymi warstwami, 1 i 2, element chłonny 3.

Zadaniem pieluchy jest obejmowanie dolnej części tułowia użytkownika w postaci pary majtek chłonnych. Pielucha ma część tylną 4 zwróconą ku tyłowi użytkownika, część przednią zwróconą ku przodowi użytkownika oraz węższą część krokową 6 pomiędzy częścią tylną 4 a częścią przednią 5. Pieluchę tę można odpowiednio łączyć ze sobą nadając jej postać majtek dzięki paskom przyczepnym 7 umieszczonym w sąsiedztwie tylnej krawędzi pasowej 8 pieluchy. Paski przyczepne 7 mocuje się do zewnętrznej powierzchni przedniej części 5 pieluchy, w pobliżu przedniej krawędzi pasowej 9, dzięki czemu trzymają pieluchę razem wokół talii użytkownika. Możliwe jest oczywiście stosowanie innych elementów łączących, takich jak Velcro™, haczyki i podobne.

Ponadto pielucha uwidoczniona na fig. 1 zawiera wstępnie naprężony sprężysty element 10, który może zawierać odpowiedni materiał, na przykład sprężystą piankę, sprężystą taśmę lub nawinięty spiralnie sprężysty kord. Dla uproszczenia, na fig. 1 kordy widać w ich stanie rozciągniętym. Natychmiast po zwolnieniu naprężenia sprężyste elementy kurczą się, tworząc w pielusze sprężyste opaski na nogi.

Należy podkreślić, że pokazana na rysunku i opisana powyżej pielucha nie ma stanowić w żadnym przypadku przykładu ograniczającego. Zatem można zmieniać zarówno kształt pieluchy jak i jej inne cechy konstrukcyjne. Na przykład, w pieluchach, które wkłada się do środka specjalnej pary zwykłych majtek, można zrezygnować z pasków przyczepnych 7, a nawet ze sprężystych elementów 10.

Na figurze 4 pokazano przykład wykonania elementu chłonnego 3 według wynalazku pieluchy złożonego z kilku różnych części. Bezpośrednio przed założonym obszarem zwilżania pieluchy, będącym tym jej obszarem, w który najpierw uderza strumień wydalanego moczu, i który zwykle jest nieco przesunięty ku przedniej części pieluchy, element chłonny 3 ma gniazdo 13 odbierające ciecz, wchodzące i przechodzące prosto przez otaczającą część 12 magazynującą ciecz. Gniazdo 13 jest w stanie szybko odebrać duże ilości cieczy w krótkim czasie. Poniżej części magazynującej ciecz 12 i gniazda 13 znajduje się warstwa nasiąkliwa 14 zawierająca materiał włóknisty o wysokim wskaźniku rozpraszania cieczy.

Materiał włóknisty w gnieździe 13 może zawierać, na przykład, włókna celulozowe ze ścieru mechanicznego, ścieru termo-mechanicznego, albo ścieru chemo-termo-mechanicz nego tak zwanego CTMP. Ściery te mają stosunkowo grube włókna z resztkami ligniny i dlatego mają stosunkowo dużą objętość, wysoką sprężystość na mokro i niski wskaźnik rozpraszania cieczy. Wysoka sprężystość na mokro oznacza, że spulchniona celuloza w zasadzie zachowuje swoją strukturę nawet po zwilżeniu. Można również stosować inne spulchnione ściery o podobnych właściwościach, na przykład włókna celulozowe z sosny lub włókna celulozowe usztywnione chemicznie, a także włókna syntetyczne.

Według przykładu wykonania wynalazku pokazanego na fig. 3 i 5, na górnej powierzchni części magazynującej 12 znajduje się warstwa pokryciowa 11, która łącznie z gniazdem 13 stanowi tę część elementu chłonnego, która zbiera ciecz. Jak widać, warstwa pokryciowa 11 i gniazdo 13 mogą być ze sobą złączone, a tym samym mogą być wykonane z takiego samego materiału. Mogą one również być wykonane z różnych materiałów o odpowiednich właściwościach, takich jak stosunkowo duże wymiary porów, wysoka sprężystość na mokro oraz niski wskaźnik rozpraszania cieczy. Dzięki zastosowaniu warstwy pokryciowej element chłonny jest bardziej suchy.

179 716

W pokazanym na fig. 3 przykładzie wykonania, warstwa pokryciowa 11 ma grubszą część tylną 1 la, jak widać z punktu widzenia użytkowania elementu chłonnego, przy czym ta grubsza warstwa zmienia się na pewnej odległości od gniazda 13, korzystnie 5-50 mm, w cieńszą część llb. Cieńsza część 1 lb ma większą gęstość niż część grubsza lla i dlatego działa jak bariera dla płynów zapobiegająca przenikaniu cieczy ku części tylnej lla warstwy pokryciowej 11, dzięki czemu część ta pozostaje sucha. Dodatkową zaletą jest oddzielenie od siebie moczu i kału. Mieszanka moczu z kałem powoduje powstanie niepożądanych produktów rozkładu, które mogą drażnić skórę. Oczywiście, również gniazdo 13 może być całkowicie otoczone przez taką barierową część lla warstwy pokryciowej 11. Wyższą gęstość części llb otrzymuje się automatycznie po sprasowaniu elementu chłonnego dzięki odwróconemu wskaźnikowi grubości leżącej pod spodem części magazynującej 12, zakładając, że ma wyższą wytrzymałość na ściskanie niż warstwa pokryciowa 11. Oczywiście, sprasowany pasek barierowy, który stanowi cieńsza część llb, znajdujący się obok gniazda 13 można uzyskać również innymi sposobami.

W przykładzie kolejnym wykonania wynalazku pokazanym na fig. 4 nie ma warstwy pokryciowej 11.

W przykładzie wykonania wynalazku pokazanym na fig. 5, pomiędzy gniazdem 13 a warstwą nasiąkliwą 14 znajduje się warstwa zbierająca ciecz 19. Warstwa ta powinna być wykonana z materiału o wysokim wskaźniku odbieralności cieczy i wysokiej sprężystości na mokro, tj. powinna ona zachowywać otwartą strukturę włókien, nawet W stanie mokrym. Przykładami odpowiednich do tego celu materiałów są materiały z syntetycznych materiałów włóknistych, np. W postaci mokrego materiału polimerowego, włókien celulozowych ze ścieru mechanicznego, ścieru termomechanicznego, ścieru chemo-termo-mechanicznego (tak zwanego CTMP) lub usztywnionych chemicznie włókien celulozowych. Warstwa 19 może również zawierać materiał pęczniejący po zwilżeniu, np. arkusze ze ścieru prasowanego, formowanego na sucho.

Materiał włóknisty, z jakiego może być wykonana część magazynująca ciecz 12, powinien być w zasadzie spulchnionym ścierem lub innym materiałem włóknistym o stosunkowo małej objętości porów i wysokim wskaźniku rozpraszania cieczy. Spulchnione ściery wykonane chemicznie, zawierające drobne włókna z w zasadzie czystej celulozy, mają na ogół dobre wskaźniki rozpraszania cieczy. Nawet ścier spulchniony, wykonany na przykład z CTMP, i sprasowany do gęstości powyżej 0,12 g/cm³, ma stosunkowo dobre właściwości z punktu widzenia rozpraszania cieczy.

Innym materiałem o dobrych właściwościach z punktu widzenia rozpraszania cieczy jest prasowany, formowany na sucho ścier arkuszowy z CTMP lub ścieru chemicznego.

Materiał włóknisty, z jakiego jest wykonana warstwa nasiąkliwa 14, powinien być w zasadzie spulchnionym ścierem chemicznym formowanym na sucho według tego co przedstawiono powyżej albo też innym materiałem włóknistym o dobrych właściwościach z punktu widzenia rozpraszania cieczy.

Gęstość w części 21 zbierającej ciecz powinna wynosić od 0,02 do 0,2 g/cm³, a korzystnie od 0,06 i 0,15 g/cm³. Gęstość w części magazynującej 12 powinna wynosić od 0,1 do 1,0 g/cm³, korzystnie od około 0,12 do 0,6 g/cm³. Gęstość warstwy nasiąkliwej 14 powinna wynosić od 0,08-1,0 g/cm³, a korzystnie 0,12-0,6 g/cm³. Podane powyżej wartości gęstości odnoszą się do elementów chłonnych ze spulchnionego ścieru celulozowego. Dla innych typów materiałów chłonnych odpowiednie mogąbyć inne gęstości.

Zróżnicowanie wielkości porów pomiędzy częścią 21 zbierającą ciecz z jednej strony, a częścią magazynującą 12 i warstwą nasiąkliwą 14 z drugiej, można osiągnąć poprzez zróżnicowanie gęstości pomiędzy tymi warstwami, ale można je też osiągnąć nawet przy tej samej gęstości, z tym, że za pomocą różnych typów materiałów włóknistych.

W części 21 zbierającej ciecz znajduje się od 0 do 30%, korzystnie od 2 do 15% superabsorbentu, licząc w stosunku do całkowitej masy suchej tej części. Korzystnie, superabsorbent, w postaci płatków, włókien, granulatu, proszku lub innej postaci, miesza się z materiałem włóknistym tak, żeby był równomiernie rozłożony lub w taki sposób, żeby w pewnych częściach znajdowało się go więcej niż w innych. Jego zadaniem jest wchłanianie i wiązanie całej cieczy pozostającej w części 21 zbierającej ciecz, nawet po odciągnięciu tej

179 716 cieczy przez część magazynującą 12 i warstwę nasiąkliwą 14. Takie rozwiązanie zapewnia, że powierzchnia znajdująca się przy ciele użytkownika jest sucha, ponieważ w przestrzeniach pomiędzy włóknami w części 21 zbierającej ciecz w zasadzie nie ma cieczy.

Superabsorbent znajdujący się w części 21 zbierającej ciecz ma dużą wytrzymałość na ścinanie tak, że część ta zachowuje otwarto włóknową strukturę nawet po zwilżeniu, a stosunkowo niski wskaźnik jej chłonności jest w tej sytuacji zaletą. Oczywiście, w części 21 zbierającej ciecz może w ogóle nie być superabsorbentu.

Również w części 12 magazynującej, korzystnie, może znajdować się superabsorbent w ilości od 2 do 80%, korzystnie od 10 do 50%, licząc w stosunku do całkowitej masy suchej tej warstwy. Superabsorbent, w postaci płatków, włókien, granulatu, proszku lub innej, miesza się z materiałem włóknistym, albo nadaje mu postać jednej lub kilku warstw umieszczonych pomiędzy warstwami włókien. Superabsorbent jest rozłożony w części magazynującej 12 równomiernie albo też w taki sposób, że jego stężenie wzdłuż długości i/lub grubości elementu chłonnego, jest zmienne.

Możliwe jest również wykonanie części magazynującej 12 w zasadzie całkowicie z superabsorbentu.

Korzystnie, znajdujący się w części magazynującej 12 superabsorbent powinien mieć wysoką chłonność pod ciśnieniem, tj. normalne w tej sytuacji siły ściskające w zasadzie nie powinny wpływać na jego zdolność do pęcznienia, żeby nie blokowały ani nie wstrzymywały rozprowadzania cieczy. Charakterystyczną cechą takich superabsorbentów powinien być wysoki stopień usieciowania, dzięki czemu trudniej jest ścisnąć je ze sobą w porównaniu z żelem, którego stopień usieciowania jest mniejszy.

Oczywiście, w części magazynującej może w ogóle nie być superabsorbentu, albo też jego ilość może być bardzo mała.

Wydalone płyny ustrojowe, w tym przypadku mocz, mogą być szybko wchłonięte przez część 21 zbierającą ciecz i rozprowadzone, bezpośrednio lub za pośrednictwem warstwy nasiąkliwej 14, do drugiej części magazynującej ciecz 12, gdzie są magazynowane. Różnica wielkości kapilar pomiędzy materiałami włóknistymi w części 21 zbierającej ciecz a częścią magazynującą 12 wytwarza siłę ssącą skierowaną od części 21 zbierającej ciecz ku części magazynującej 12 lub warstwie nasiąkliwej 14.

Ciecz jest odciągana z części zbierającej 21, która dzięki temu jest gotowa na przyjęcie jej następnej dawki. Część magazynująca 12 ma zdolność zmagazynowania kilku dawek cieczy.

Kształt i wymiary gniazda 13 mogą być dowolne. Istotne znaczenie ma jednak to, że ma ono taką część, która znajduje się w założonym obszarze zwilżania elementu chłonnego, tj. jest przesunięta ku przodowi tego elementu. Gniazdo 13 może być usytuowane tak, że rozciąga się poprzecznie do elementu chłonnego, do jego podłużnych krawędzi bocznych 15, 16, jak widać na fig. 6, albo też kończyć się wewnątrz niego, jak widać na fig. 2. W obu tych przykładach wykonania gniazdo 13 znajduje się tylko w przedniej części elementu chłonnego i kończy się nieco przed jego przednią krawędzią 17. Dopuszcza się jednak, żeby gniazdo 13 dochodziło do samej krawędzi przedniej, a nawet żeby wchodziło nieco do części tylnej elementu chłonnego, na przykład do jego tylnej krawędzi 18.

Według innego przykładu wykonania wynalazku element chłonny może mieć dwa gniazda lub więcej. Taki przykład wykonania pokazano na fig. 8 i 9. Zaletą kilku małych gniazd 13 zamiast jednego dużego jest możliwość zmiany położenia zwilżanego obszaru pieluchy w zależności od tego czy użytkownik leży czy też siedzi, a także w zależności od płci użytkownika. W przypadku więcej niż jednego gniazda, jest mniejsze ryzyko uderzenia strumienia moczu w element chłonny obok gniazda. Szybkość odprowadzania cieczy z małego gniazda jest również większa niż z dużego, co także stanowi zaletę. Gniazda te również mogą mieć różne wymiary w różnych obszarach elementu chłonnego.

Opisane powyżej elementy chłonne mają tylko strukturę włóknistą. Natomiast według wynalazku jest również możliwe stosowanie innych typów porowatych materiałów chłonnych, takich jak pianki polimerowe, na przykład poliestrowe, poliuretanowe, poliolefinowe, wiskozowe, etc., lub porowate makro struktury polimerowe. Również w tych materiałach można w prosty sposób uzyskać odpowiednie zróżnicowanie wymiarów porów pomiędzy

179 716 częścią zbierającą ciecz, a częścią magazynującą. Można nawet stosować kombinacje materiałów włóknistych i piankowych.

Pod pojęciem wielkości porów rozumie się tu efektywną średnią wielkość porów struktury w stanie suchym. Sposób mierzenia efektywnej średniej wielkości porów w strukturze włóknistej opisano w opisie patentowym EP-A-0,470,392. Alternatywny przykład wykonania polega na stosowaniu w roli części zbierającej ciecz, a zwłaszcza w roli gniazda 13, sprasowanego materiału twardego rozszerzającego się po zwilżeniu. Skutkiem powtarzalnych zwilżeń jest zatem jego rozszerzanie się i zwiększanie objętości porów. Przykładami takich materiałów są sprasowane, formowane na sucho arkusze ścieru, sprasowane struktury z chemicznie usztywnionych włókien celulozowych oraz sprasowane struktury, spojone termicznie, struktury włókniste, w których zwilżanie rozrywa wiązania termiczne i struktura uzyskuje możliwość rozszerzania.

Poniżej opisano kilka testów porównawczych, podczas których porównano element chłonny według wynalazku z elementem chłonnym nie zawierającym gniazda 13.

Przykłady

Badano chwilową chłonność i zdolność do ponownego zwilżania dwóch elementów A i B ze spulchnionego ścieru o wymiarach 10 x 28 cm, każdy z warstwą górną ze ścieru CTMP z drewna miękkiego, z usytuowaną pod nią częścią magazynującą ze ścieru chemicznego z drewna miękkiego oraz z usytuowaną pod nią warstwą rozprowadzającą ze ścieru chemicznego z drewna miękkiego. Górna warstwa elementu testowego A zawierała 1,2 g superabsorbentu, wymieszanego w zasadzie równomiernie z włóknami spulchnionego ścieru, natomiast warstwa górna elementu testowego B zawierała 0,8 g tego samego superabsorbentu, również wymieszanego w zasadzie równomiernie. Gramatura warstwy górnej w elemencie testowym A wynosiła 400 g/m², natomiast gramatura warstwy górnej w elemencie testowym B wynosiła 200 g/m². W elemencie testowym B znajdowało się gniazdo z tego samego materiału i o takiej samej gęstości jak warstwa górna. Gniazdo to miało przekrój poprzeczny w kształcie koła o średnicy 9 cm. Średnia gęstość elementu testowego B w strefie gniazda wynosiła 0,07 g/cm³, natomiast średnia gęstość poza obszarem gniazda wynosiła 0,11 g/cm³.

Gramatura części magazynującej w elemencie testowym A wynosiła 600 g/m², a gęstość 0,125 g/cm³. Bezpośrednio pod nią, tj. pomiędzy warstwą magazynującą, a warstwą nasiąkliwą, znajdowała się warstwa superabsorbentu o masie 4,5 g. Gramatura warstwy nasiąkliwej wynosiła 300 g/cm². Średnia gęstość elementu testowego A wynosiła 0,2 g/cm³

Gramatura części magazynującej w elemencie testowym B wynosiła 500 g/cm , a gęstość 0,125 g/cm³; przy czym część ta zawierała 4,6 g takiego samego superabsorbentu jak w elemencie testowym A, również w zasadzie równomiernie wymieszanego ze spulchnionym ścierem. Gramatura warstwy nasiąkliwej w elemencie testowym B wynosiła 250 g/m².

Chłonność chwilowa

W oba elementy wprowadzono w pewnym okresie czasu cztery dawki cieczy (0,9% roztwór NaCl) o masie po 60 g każda. Mierzono (obserwacja wzrokowa) czas do chwili wchłonięcia całej cieczy. Wyniki przedstawiono na fig. 10 w postaci wykresu słupkowego. Element testowy B miał wyraźnie lepszą chłonność chwilową niż element A, zwłaszcza podczas drugiego, trzeciego i czwartego zwilżania. Element testowy B zachował swoją zdolność do szybkiej chłonności chwilowej podczas powtarzalnych zwilżeń.

Zwilżalność powrotna

Zwilżalność powrotną mierzono bezpośrednio przed dodaniem czwartej dawki cieczy za pomocą papieru filtracyjnego położonego w miejscu zwilżania, obciążonego masą 1,1 kg (2,8 kPa) przez 15 sekund. Papier filtracyjny zważono przed i po obciążaniu i zauważeniu zwilżania powrotnego. Zwilżalność powrotna elementu testowego A wynosiła 3,5 g, a elementu testowego B 2,3 g, tj. element testowy B wykazywał mniejszą podatność do zwilżania powrotnego.

Konkludując, testy wykazały znaczną poprawę chłonności chwilowej, zwłaszcza podczas powtarzalnego zwilżania, elementu testowego zawierającego gniazdo zbierające ciecz według wynalazku. Ponadto element ten miał mniejszą zwilżalność powrotną. Zatem dzięki wynalazkowi uzyskano element chłonny o bardzo dobrych właściwościach chłonnych.

179 716

FIG.9

179 716

FIG. 3

179 716

FIG. 1

FIG. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Element chłonny wyrobu chłonnego, zawierający część zbierającą ciecz i sąsiadującą z nią część magazynującą ciecz, przy czym część zbierająca ciecz zawiera co najmniej jedno gniazdo usytuowane w obszarze zwilżania elementu chłonnego, znamienny tym, że gniazdo (13) jest usytuowane tak, że sięga wgłąb poprzez część (12) magazynującą ciecz i jest połączone z warstwą nasiąkliwą (14), znajdującą się pod częścią (12) magazynującą ciecz, przy czym w części (12) magazynującej ciecz znajduje się pierwsza struktura chłonna, zaś w części (21) zbierającej ciecz zawierającej co najmniej jedno gniazdo (13) znajduje się co najmniej jedna struktura chłonna części (21) zbierającej ciecz, przy czym każda co najmniej jedna struktura chłonna części (21) zbierającej ciecz posiada efektywną średnią wielkość porów większą od efektywnej średniej wielkości porów pierwszej struktury chłonnej zawartej w części (12) magazynującej ciecz, ponadto struktury chłonne zawarte w części magazynującej ciecz i/lub w części zbierającej ciecz, korzystnie, zawierają hydrofilowy materiał włóknisty i/lub korzystnie, zawierają polimerowy materiał piankowy.

2. Element chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że cześć (21) zbierająca ciecz zawiera materiał o mniejszej gęstości niż materiał zawarty w części (12) magazynującej ciecz.

3. Element chłonny według zastrz. 2, znamienny tym, że część (21) zbierająca ciecz ma gęstość 0,02-0,2 g/cm³, korzystnie pomiędzy 0,06-0,15 g/cm³, a część (12) magazynująca ciecz ma gęstość 0,1-1,0 g/cm³, korzystnie pomiędzy 0,12-0,6 g/cm³.

4. Element chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że część (21) zbierająca ciecz zawiera włókna o strukturze otwartej, słabo rozprowadzającej ciecz, zaś część (12) magazynująca ciecz zawiera materiał włóknisty o strukturze posiadającej mniejsze pory i większą gęstość pozwalającej na lepsze rozprowadzanie cieczy niż materiał włóknisty części (21) zbierającej ciecz.

5. Element chłonny według zastrz.4, znamienny tym, że korzystnie, materiał włóknisty części (21) zbierającej ciecz stanowi w przeważającej części ścier mechaniczny, ścier termo-mechaniczny; ścier chemo-termomechaniczny, ścier z usztywnionych chemicznie włókien celulozowych, włókien syntetycznych lub ich mieszanki.

6. Element chłonny według zastrz.4, znamienny tym, że korzystnie materiał włóknisty części (12) magazynującej ciecz stanowi w przeważającej części ścier chemiczny.

7. Element chłonny według zastrz.4, znamienny tym, że korzystnie materiał włóknisty części (12) magazynującej ciecz stanowi w przeważającej części formowany na sucho arkusz ścieru.

8. Element chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że część (12) magazynująca ciecz zawiera warstwę materiału superchłonnego w postaci cząstek.

9. Element chłonny według zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, znamienny tym, że część (21) zbierająca ciecz korzystnie zawiera od 0 do 30%, a korzystniej pomiędzy 2% a 15%, materiału superchłonnego, licząc w stosunku do całkowitej masy suchej tej części.

10. Element chłonny według zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, znamienny tym, że część (12) magazynująca ciecz korzystnie, zawiera od 2% do 80%, a korzystniej pomiędzy 10% a 50%, materiału superchłonnego, licząc w stosunku do całkowitej masy suchej tej części.

11. Element chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera co najmniej dwa gniazda (13) rozmieszczone w obszarze zwilżania elementu chłonnego.

12. Element chłonny według zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, znamienny tym, że część (21) zbierająca ciecz zawiera warstwę pokryciową (11) pokrywającą co najmniej część obszaru części (12) magazynującej ciecz.

179 716

13. Element chłonny według zastrz. 12, znamienny tym, że warstwa pokryciowa (11) części (21) zbierającej ciecz oraz gniazdo (13) są połączone ze sobą i wykonane z materiału tego samego typu.

14. Element chłonny według zastrz. 12, znamienny tym, że warstwa pokryciowa (11) części (21) zbierającej ciecz oraz gniazdo (13) są wykonane z materiałów różnych typów.

15. Element chłonny według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że warstwa pokryciowa (U) ma część sprasowaną (llb) sąsiadującą z gniazdem (13), przy czym ta część sprasowana (llb) ma większą gęstość niż części sąsiadujące z warstwą pokryciową (lla) tylnej części elementu chłonnego.

16. Element chłonny według zastrz. 15, znamienny tym, że warstwa pokryciowa (lla) tylnej części elementu chłonnego, w pozycji użytkowania, ma mniejszą gęstość niż część sprasowana (llb), przy czym warstwa pokryciowa (lla) tylnej części elementu chłonnego jest oddzielona od gniazda (13) obrzeżem części sprasowanej (llb).

17. Element chłonny według zastrz. 16, znamienny tym, że obrzeże części sprasowanej (llb) ma w kierunku podłużnym elementu chłonnego wymiar wynoszący od 5 do 50 mm.

18. Element chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że pomiędzy gniazdem (13) a warstwą nasiąkliwą (14) znajduje się warstwa (19), korzystnie z materiału o wysokiej pojemności chłonnej i sprężystości w stanie mokrym i/lub zdolności pęcznienia w stanie mokrym, jak materiał z włókien syntetycznych, materiał z pianki polimerowej, z włókien celulozowych ze ścieru mechanicznego, termo-mechanicznego lub chemitermomechanicznego, ze ścieru z usztywnionych chemicznie włókien celulozowych, lub z formowanego na sucho, sprasowanego arkusza masy celulozowej.

* * *