PL182855B1

PL182855B1 - Warstwowy element absorpcyjny do wody lub wodnistych roztworów, sposób wytwarzania warstwowego elementu absorpcyjnego do wody lub wodnistych roztworów oraz pielucha zawierająca warstwowy element absorpcyjny

Info

Publication number: PL182855B1
Application number: PL96321846A
Authority: PL
Inventors: Helmut Brüggemann; Kurt Dahmen; Dieter Lehwald; Roland Theilmann
Original assignee: Stockhausen Chem Fab Gmbh
Priority date: 1995-02-20
Filing date: 1996-02-14
Publication date: 2002-03-29
Also published as: RU2155606C2; AR000976A1; JPH11506384A; HUP9901491A2; WO1996025958A2; TW391872B; CN1181708A; ATE224209T1; AU4875696A; DE19505709A1; CZ251197A3; AU703130B2; KR100432233B1; CA2220947A1; CZ290872B6; CN1104913C; PL321846A1; WO1996025958A3; BR9607391A; BG63291B1

Abstract

I W arstwowy element absorpcyjny do wody lub wodnistych roztworów, s tosowany do uzytku higienicznego lub jako blokujacy wode m aterial izolacy- jny do ru n przewodów, zwlaszcza do kabli elektrycznych i swiatlowodowych, a takze jako blokujacy wode m aterial izolacyjny do konstrukcji budow lanych oraz jako m aterial opakow aniow y i ubraniowy, skladajacy sie z rdzenia za- wierajacego przynajmniej jeden skladnik A stanowiacy przynajmniej jeden pe- czniejacy w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer i z przynajmniej jednej warstwy matrycowej zawierajacej skladnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, piankowy syntetyczny i/lub naturalny polimer, zna- mienny tym, ze skladnik A rdzenia (2), stanowiacy polimer superabsorbujacy, usytuowany jest bezposrednio na rozpuszczalnej w wodzie, plaskiej, piankowej warstwie matrycowej (1) skladnika B w ustalonym pow ierzchniow o rozpro- w adzeniu i w stosunku ilosciow ym B A piankow ego rozpuszczalnego w wo- dzie polim eru do superabsorbujacego polim eru, w ynoszacym od 1 1000 do 100 1, korzystnie od I 100 do 10· 1, a szczególnie korzystnie od 1 25 do 2.1 12 Sposób wytwarzania w arstwowego elementu absorpcyjnego do wody lub wodnistych roztworów, zwlaszcza do uzytku higienicznego, pole- gajacy na tworzeniu przynajmniej jednej plaskiej, piankowej w arstwy matry- cowej zawierajacej skladnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, piankowy, syntetyczny i/lub naturalny polimer, na która nanosi sie przynajmniej jeden skladnik A stanowiacy przynajmniej je- den peczniejacy w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polim er, znam ienny tym , ze warstwe m atrycow a tw orzy sie przez przygotowanie roztworu sklad- nika B w wodzie lub wodnistym roztworze, który to roztwór skladnika B spie- nia sie a nastepnie otrzym ana pianke nanosi sie na powierzchnie z wytworzeniem piankowej w arstwy matrycowej, która nastepnie p o s y p u j e sie skladnikiem A stanowiacym superabsorbujacy polimer w postaci czastek, po czym uzyskana plaska strukture suszy sie, przy czym stosuje sie stosunek ilo- sciowy B A rozpuszczalnego w wodzie, piankowego polimeru 17 Pielucha, zawierajaca warstwowy element absorpcyjny do wody lub wodnistych roztw orow i zewnetrzny laminat z w lókniny i folii, wyposazony w skrzydelka ochronne z wrobionymi gumowymi nitkami. FIG.1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest warstwowy element absorpcyjny do wody lub wodnistych roztworów, sposób wytwarzania warstwowego elementu absorpcyjnego i pielucha zawierająca warstwowy element absorpcyjny. Tego rodzaju element absorpcyjny jest przeznaczony głównie do użytku higienicznego, do wchłaniania cieczy fizjologicznych takich jak krew, pot, mocz i inne ciekłe wydzieliny. Element według wynalazku może być również stosowany jako składnik opatrunku do przykrycia rany, w środkach opakowaniowych i izolacyjnych, w wyrobach tekstylnych dla celów ubraniowych i czyszczących oraz jako materiał służący do przechowywania.

Zastosowanie polimerów superabsorbujących (superabsorberów) następuje przeważnie przez użycie ich w postaci proszku. Korzystniejsze dla realizacji jest zastosowanie superabsorbera w ustalonej postaci, to znaczy związanego w matrycy. Zgodnie ze stanem techniki istnieje szereg propozycji tego rozwiązania, wszystkie one jednak posiadają wady.

Elementy zbudowane warstwowo o zdolności pochłaniania wodnistych cieczy, znane są już od pewnego czasu. Z opisu Stanów Zjednoczonych Ameryki US 4 000 028 znany jest element z pianki lateksowej i cząstek celulozy, który nie zawiera jednak żadnych superabsorbujących polimerów tak, że posiada on tylko ograniczoną zdolność wchłaniania.

W opisie Stanów Zjednoczonych Ameryki US 5 128 082 przedstawione są korpusy absorbujące składające się z mieszanek materiałów kłaczkowych i superabsorbujących polimerów oraz z otaczającej zewnętrznej warstwy z lateksu. W elementach tych polimer jest rozdzielony nierównomiernie, co prowadzi do znanych trudności we wchłanianiu cieczy i związaną z tym wadą dotyczącą komfortu przy użytkowaniu takich artykułów higieny.

W europejskim opisie patentowym EP 212 618 BI opisane zostały pieluchy o budowie, która ma na celu uniknięcie tego rodzaju wad. W pieluchach tych polimery rozłożone zostały w warstwie włókien celulozowych przy zachowaniu określonego rozkładu wielkości ziaren i utrzymaniu pewnego gradientu. Tego rodzaju budowa nie jest jednak stabilna, zwłaszcza zmienia się rozkład materiału podczas transportu.

Mieszanie superabsorbujących polimerów z polimerowymi piankami zawierającymi wodę, prowadzi zwykle do tego, że pianki przy odciąganiu wody załamują się, przez co stniktura o otwartych porach ulega zniszczeniu tak, że w następstwie tylko znajdujące się na powierzchni cząsteczki SAP (superabsorbujące), są w stanie natychmiast wchłaniać ciecze. Pozostałe cząsteczki SAP mogą wiązać wodę z opróżnieniem, dopiero po rozpuszczeniu się otaczającej warstwy polimeru rozpuszczalnej w wodzie.

Z europejskiego opisu EP 427 219 A2 znane są mieszanki superabsorbujących polimerów i pianki lateksowej, które uzyskuje się w ten sposób, że polimery jako rozpylony proszek wprowadza się w spieniony lateks. Taki sposób nie umożliwia określonej budowy takich elementów, zwłaszcza nie ma możliwości dokładnego rozmieszczenia polimerów.

Z europejskiego opisu EP 577 233 A1 znane jest zastosowanie taśmy jako części składowej izolacji kabli prądowych, która składa się z warstwy włókniny i warstwy tworzywa piankowego, przy czym zawiera proszek pęczniejący, który osadzony jest w sposób przypadkowy w obszarze warstwy materiału włóknistego.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki US 4 646 164 znane są porowate, pochłaniające wodę materiały utworzone ze środków porotwórczych uwalniających CO₂ i z lateksów akrylowych, kwasów metakrylowych i akrylowych, przy czym porowaty lateks sam stanowi materiał absorpcyjny. Ze względu na hydrofobowy charakter składników akrylowych zdolność pochłaniania takich pianek w stosunku do znanych superabsorberów, jest ograniczona.

182 855

Z niemieckiego opisu DE 42 42 015 Al znane są tolerowane biologicznie, stosowane jako opatrunki pianki poliuretanowe o otwartych porach z guarem jako osadzonym hydrożelem, przy czym składniki żelu spieniane są podczas wytwarzania na miejscu. Pojemność wodna takich produktów pozostaje ograniczona do wartości poniżej potrójnej wartości ciężaru wyjściowego.

W europejskim opisie EP 340 945 Al zostały opisane mieszanki z elastomerów i kationowych, pęczniejących pod wpływem wody hydrokoloidów, zwłaszcza soli chitozanowych, zastosowanych do opatrunków na rany i posiadających wartości absorpcji wynoszące co najmniej 180% wag., przy czym cząsteczki koloidalne związane są z reguły w elastomerach a zdolność pochłaniania wodnistych cieczy również jest mała.

Z niemieckiego opisu DE 42 33 289 Al znane są hydrofitowe porowate żele poliuretanowe, które wytwarza się z polialkoholi, diizocyjanianów i superabsorbujących polimerów, przy czym superabsorbujący polimer wskutek odpowiedniego mieszania przy wytwarzaniu składników zostaje związany w równomiemąpiankę. Produkt stosuje się jako opatrunek na rany o określonej przyczepności.

W europejskim opisie EP 545 474 Al przedstawiony został sposób wytwarzania absorbujących materiałów, w których rozłożone są superabsorbujące polimery. Uzyskane w ten sposób absorbujące materiały mają zdolność pochłaniania, która jest mniejsza od tej jaka odpowiadałaby udziałowi wprowadzonego do materiału SAP, to znaczy, że ze względu na wybór zastosowanego materiału i stosowanego sposobu wytwarzania część SAP ulega zblokowaniu. Rodzaj zastosowanego materiału matrycy jego ograniczony tym, że temperatura mięknienia tego materiału musi być wyższa od temperatury rozkładu SAP.

W europejskim opisie EP 303 445 Al opisanajestpłaska absorbująca struktura, w której na nośniku osadzony jest zatrzymujący wodę SAP. Zastosowanie tej struktury ogranicza się do użycia jako plastra stanowiącego zbiornik medykamentu.

W japońskim opisie patentowym No. 75-85462 opisanajest metoda wytwarzania superabsorbujących powierzchni z materiału absorbującego wodę, który składa się ze skrobii i polimeru szczepionego i związany jest w wodorozpuszczalnym, tworzącym powłokę polimerze. Nie dająca się pominąć część składowa w tym wynalazku stanowi trzeciączęść składową stanowiącą materiał bazowy. Superabsorbujący polimer zamocowany jest na tym materiale bazowym za pomocą rozpuszczalnego, tworzącego powłokę polimeru.

W europejskim opisie EP 604 730 Al opisany jest wyrób zawierający SAP, który rozpada się w wodzie. Oprócz SAP wymienione sąjako konieczne składniki, polimery podlegające dyspergowaniu i zmiękczacze. Wyrób nie spełnia wymagania określonego układu superabsorbera w matrycy, gdyż opisane w tym opisie sposoby takie, jak wytłaczanie, mieszanie oraz zmieszanie, zupełnie się do tego nie nadają. Po dezintegracji opisanej płaskiej struktury oprócz superabsorbera pozostają cząsteczki. Opisany materiał matrycy nie jest więc rozpuszczalny w wodzie.

Zadaniem wynalazku jest więc opracowanie elementu na bazie warstwowo zbudowanego materiału absorpcyjnego dla wody i wodnistych cieczy, który nie miałby wspomnianych wyżej wad, to znaczy jego struktura umożliwiałaby; niezakłócone wchłanianie wody i wodnistych cieczy przez superabsorber, dużą prędkość wchłaniania, określony rozkład superabsorbującego polimeru w elemencie, ponadto byłby prosty do wykonania pod względem technicznym i który ze względu na swą mechaniczną stabilność i giętkość może mieć szerokie zastosowanie.

W konstrukcjach z wieloma warstwami pianki i superabsorpcyjnego polimeru, można otrzymać również takie elementy, które posiadają zarówno określony rozkład superabsorbera na każdej poszczególnej powierzchni, jak i określony rozkład superabsorpcyjnego polimeru (np. gradientu) w kierunku poprzecznym do poszczególnych warstw.

Warstwowy element absorpcyjny do wody lub wodnistych cieczy, stosowany do użytku higienicznego lub jako blokujący wodę materiał izolacyjny do rur i przewodów, zwłaszcza do kabli elektrycznych i światłowodowych, a także jako blokujący wodę materiał izolacyjny do konstrukcji budowlanych oraz jako materiał opakowaniowy i ubraniowy, składający się z rdzenia zawierającego przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer i z przynajmniej jednej warstwy matrycowej zawierającej

182 855 składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, piankowy syntetyczny i/lub naturalny polimer, według wynalazku charakteryzuje się tym, że składnik A rdzenia, stanowiący polimer superabsorbujący, usytuowany jest bezpośrednio na rozpuszczalnej w wodzie, płaskiej, piankowej warstwie matrycowej składnika B w ustalonym powierzchniowo rozprowadzeniu i w stosunku ilościowym B: A piankowego rozpuszczalnego w wodzie polimeru do superabsorbującego polimeru, wynoszącym od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1.

Korzystnie, składnik A wybrany z grupy obejmującej polimery lub kopolimery na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, Ν,Ν-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów.

Korzystnie, składnik A jest słabo usieciowanym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia, wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

Korzystnie, składnik A stanowi mieszankę przynajmniej dwóch składników wybranych z grupy obejmujące polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosuflonowego, amidów, N-alkilopochodnych, Ν,Ν-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobie i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

Korzystnie, składnik B stanowi rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, Ν,Ν-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów.

Korzystnie, składnik B jest rozpuszczalnym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia wybranym z grupy obejmujące mączkę guarową karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

Korzystnie, składnik B stanowi mieszankę składników wybranych z grupy obejmującej rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, Ν,Ν-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

Korzystnie, ciężar litra pianki składnika B wynosi pomiędzy 10 g/1 i 1500 g/1, korzystnie pomiędzy 25 g/1 i 850 g/1, a zwłaszcza korzystnie pomiędzy 50 g/1 i 500 g/1.

Korzystnie, składniki A i B stanowią składniki, które weszły ze sobą częściowo w reakcję chemiczną.

Korzystnie, składniki A i B połączone są ze sobą w sposób wyłącznie fizyczny.

Korzystnie, warstwowy element absorpcyjny według wynalazku ma postać warstewki, arkusza, folii, materiału zwojowego, laminatu lub innego rodzaju wyrobu warstwowego.

182 855

Sposób wytwarzania warstwowego elementu absorpcyjnego do wody lub wodnistych cieczy, zwłaszcza do użytku higienicznego, polegający na tworzeniu przynajmniej jednej płaskiej, piankowej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, piankowy, syntetyczny i/lub naturalny polimer, na którą nanosi się przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, według wynalazku charakteryzuje się tym, że warstwę matrycową tworzy się przez przygotowanie roztworu składnika B w wodzie lub wodnistym roztworze, który to roztwór składnika B spienia się a następnie otrzymaną piankę nanosi się na powierzchnię z wytworzeniem piankowej warstwy matrycowej, którą następnie posypuje się składnikiem A stanowiącym superabsorbujący polimer w postaci cząstek, po czym uzyskaną płaską strukturę suszy się, przy czym stosuje się stosunek ilościowy B:A rozpuszczalnego w wodzie, piankowego polimeru do superabsorbującego polimeru wynoszący od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1.

Korzystnie, nanoszenie pianki składnika B na płaską powierzchnię i posypywanie powierzchni piankowej warstwy matrycowej cząsteczkami składnika A powtarza się wielokrotnie, przy czym korzystnie pomiędzy tymi czynnościami przeprowadza się suszenie.

Korzystnie, końcową powierzchnię poddaje się obróbce poprzez nanoszenie pianki składnika B i suszenie płaskiej struktury.

Korzystnie, piankę składnika B nanosi się za pomocąjednego ze sposobów obejmujących powlekanie, raklę, natryskiwanie, polewanie i rozpryskiwanie.

Korzystnie, do rozprowadzania składnika A stosuje się szablon, umożliwiający określony rozkład składnika A w składniku B.

Pielucha, zawierająca zewnętrzny laminat z włókniny i folii, wyposażony w skrzydełka ochronne z wrobionymi gumowymi nitkami, oraz warstwę włókniny pokrywającej, pod którą znajduje się warstwowy element absorpcyjny do wody lub wodnistych cieczy, zwłaszcza do użytku higienicznego, składający się z rdzenia zawierającego przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer i z przynajmniej jednej piankowej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, piankowy syntetyczny i/lub naturalny polimer, według wynalazku charakteryzuje się tym, że składnik A rdzenia, stanowiący polimer superabsorbujący, usytuowany jest bezpośrednio na płaskiej, rozpuszczalnej w wodzie, piankowej warstwie matrycowej składnika B w ustalonym powierzchniowo rozprowadzeniu i w stosunku ilościowym B:A rozpuszczalnego w wodzie, piankowego polimeru do superabsorbującego polimeru wynoszącym od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1.

Korzystnie, składnik A jest wybrany z grupy obejmującej polimery lub kopolimery na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów N-alkilopochodnych, Ν,Ν-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów.

Korzystnie, składnik A jest słabo usieciowanym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia, wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

Korzystnie, składnik A stanowi mieszankę przynajmniej dwóch składników wybranych z grupy obejmującej polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, Ν,Ν-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową, karboksymetylocelulozę,

182 855 ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozon, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

Korzystnie, składnik B jest rozpuszczalnym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

Korzystnie, składnik B stanowi mieszankę składników wybranych z grupy obejmującej rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, Ν,Ν-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

Warstwowy element absorpcyjny według wynalazku może być sztywny lub giętki i zawiera ilość superabsorpcyjnego polimeru w określonym rozkładzie, utrwaloną na granicznej powierzchni warstwy piankowej.

Niespodziewanie okazało się, że podczas przebiegu pochłaniania przy zastosowaniu warstwowego elementu według wynalazku, mimo bezpośredniego kontaktu pomiędzy piankowym rozpuszczalnym w wodzie polimerem i superabsorbującym polimerem, zdolność pęcznienia superabsorbującego polimeru nie ulega zakłóceniu, natomiast prędkość pęcznienia superabsorbującego polimeru można regulować za pomocą rodzaju oraz stopnia porowatości materiału matrycy.

Warstwowy element absorpcyjny według wynalazku, przy zastosowaniu 0,9% roztworu NaCl, wykazuje retencję wynoszącą co najmniej 0,1 1/m² powierzchni, a pochłanianie wynoszące co najmniej 0,11/m² powierzchni, oraz absorpcję pod obciążeniem (AUL) wynoszącąco najmniej 2 g/g przy 0,021 Pa.

Zgodnie ze sposobem wytwarzania według wynalazku

a) wytwarza się piankę rozpuszczalnego w wodzie polimeru o ciężarze litra wynoszącym 10 do 1000 g/1, i piankę rozkłada się powierzchniowo w warstwie o grubości od 1 pm do 100 000 pm, korzystnie 10 pm do 10 000 pm, a szczególnie korzystnie od 200 pm do 5000 pm,

b) superabsorbujący polimer w postaci cząsteczek, w stosunku ilościowym piankowej, rozpuszczalnej w wodzie warstwy polimeru do superabsorbującego polimeru, wynoszącym 1:1000 do 100:1, korzystnie 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie 1:25 do 2:1, ewentualnie przy zastosowaniu przynajmniej jednego szablonu płyty perforowanej i/lub sita, nanosi się w określonych ilościach i z odpowiednim rozłożeniem powierzchniowym, na płasko rozłożoną piankę i ewentualnie utrwala przez obróbkę cieplną, przy czym ewentualnie operacje a) i/lub b) powtarza się w dowolnej kolejności, a na zakończenie dokonuje się obróbki cieplnej ewentualnie przy słabym usieciowaniu porowatych warstw.

Podstawę dla piankowych porowatych, rozpuszczalnych w wodzie warstw polimeru mogą stanowić zarówno syntetyczne, rozpuszczalne w wodzie polimery takie jak np. polialkohole winylowe, eter polialkoallilowy, eter poliglikolowy, poliwinylopirolidony, poliakrylany, polimetakrylany oraz ich pochodne i kopolimery, hak i naturalne, rozpuszczalne w wodzie polimery takie

182 855 jak guar, alginiany, agar agar, ksantan, pektyna, skrobia i in., oraz chemicznie zmodyfikowane surowce takie jak np. eter i/lub ester i/lub hydrolizaty i/lub produkty utleniania polisacharydów lub protein takich jak np. celuloza, amyloza, skrobia lub klej pszeniczny, a także kopolimery i/lub polimery szczepione na bazie polimerów naturalnych lub syntetycznych.

Wybór materiału matrycy w znacznym stopniu zależy od celu zastosowania. Na podstawie możliwych kombinacji naturalnych polimerów zarówno jako składników matrycy jak i jako składników SAP, istnieje więc możliwość wytwarzania pochłaniających elementów łatwo biologicznie rozkładanych. Za pomocą materiału matrycy można w szerokich granicach zmieniać giętkość i wytrzymałość superabsorbującej powierzchni, również przez dodatki takie jak 2etyloheksanol, gliceryna, ester kwasu ftalowego i inne, lub też za pomocą wypełniaczy takich jak kreda, pigmenty, włókna itp.

Porowatość rozpuszczalnego w wodzie polimeru uzyskuje się znanymi środkami, na przykład za pomocą silnego mieszania lub miksowania roztworu polimeru przy domieszywaniu powietrza i z reguły z dodatkami pomocniczych środków pianotwórczych.

Do spienionego materiału można dodać również środki porotwórcze takie jak na przykład węglan amonowy lub azodikarbonamid. Wskutek tego powstaje możliwość, że rozpuszczalne w wodzie polimery spienia się nie w postaci roztworu lecz masy. Przykładowo porowatą matrycę polimerową można wytwarzać przez wytłaczanie i jeszcze w stanie plastycznym zaopatrywać w superabsorpcyjny polimer.

Ponadto możliwe jest, aby piankową matrycę z rozpuszczalnego w wodzie polimeru, po jej wytłoczeniu i zakrzepnięciu, zwilżyć powierzchniowo tak aby stała się trochę kleista i wtedy rozmieścić na niej superabsorbujący polimer. Rodzaj i ilość zastosowanego materiału matrycy określają w znany sposób mechaniczne własności elementu według wynalazku, takie jak na przykład stopień giętkości oraz własności powierzchniowe.

Stwierdzono, że prędkość wchłaniania wody lub wodnistych cieczy w istotny sposób zależy od stopnia porowatości użytej pianki polimerowej. Superabsorbujące produkty powierzchniowe ze słabo lub wcale nie porowatymi warstwami rozpuszczalnego polimeru, w porównaniu do takich samych lecz z warstwami o dużej porowatości rozpuszczalnego polimeru, wykazują mniejszą prędkość wchłaniania wody względnie wodnistych roztworów.

Poza tym na mechaniczną stabilność duży wpływ ma rodzaj i ilość oraz rozkład zastosowanych dodatkowych materiałów wypełniających.

Korzystnymi materiałami wypełniającymi są kredy, bentonity żele krzemowe i kwas krzemowy, węgiel aktywny, pigmenty takie jak dwutlenek tytanu i tlenek żelaza, oraz naturalne i/lub syntetyczne materiały włókniste takie jak wiskoza, włókna i tkaniny z bawełny i/lub włókna poliestrowe i poliamidowe oraz mieszanki różnych włókien lub tkanin. Ponadto nadają się w tym celu drobno zmielone tworzywa sztuczne. Rodzaj, stężenie i rozkład materiału wypełniającego w każdej piankowej warstwie może być jednakowy lub różny. Można też stosować mieszaniny różnych wypełniaczy. Poszczególne piankowe warstwy mogą mieć stopień wypełnienia od 0 do 1000% wagowych, w odniesieniu do ilości polimeru rozpuszczalnego w wodzie, korzystnie maksymalnie 400% wag., a szczególnie korzystnie, maksymalnie 200% wag. Poza tym opisane materiały wypełniające można wyprowadzić jako oddzielną warstwę w elemencie absorpcyjnym. Superabsorbujący polimer można nanosić również jako mieszankę z materiałami wymienionymi jako wypełniacze.

Pianka polimerowa może być wytwarzana w różnych kształtach geometrycznych, przy czym korzystne jest wytwarzanie warstwy płaskiej (o dowolnej grubości). W tym celu, do wytwarzania oddzielonych od siebie powierzchni można pomocniczo stosować metalowe taśmy i folie, papier silikonowy, włókna szklane, powierzchnie szklane lub tkaniny tekstylne lub też według wynalazku stosuje się korzystnie jako bazę powierzchnie z materiałów takich jak przepuszczalne dla cieczy lub nieprzepuszczalne folie z tworzywa sztucznego, włókniny, warstwy celulozy lub papieru albo tkaniny tekstylne, które sączęściąskładowąelementu absorpcyjnego.

Superabsorbujące polimery w postaci cząsteczek według wynalazku składają się z nierozpuszczalnych w wodzie, pęczniejących w wodzie polimerów lub kopolimerów z jednostek

182 855 monomerycznych kwasu akrylowego lub metakrylowego, kwasu maleinowego, kwasu itakonowego oraz ich bezwodników i soli oraz z kwasu fiimarowego i jego soli, zwłaszcza soli metali alkalicznych, soli metali ziem alkalicznych i soli amonowych, a także z metakryloamidu lub akryloamidu, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu i octanu winylu i jego produktów hydrolizy, z winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu winylosulfonowego i jego estrów i amidów, oraz z podstawionych N-alkilo i Ν,Ν-dialkiloestrów i/lub amidów kwasu akrylowego lub metakrylowego i jego soli i/lub jego czwartorzędowych związków amoniowych. Stosuje się również naturalne polimery pęczniejące w wodzie, takie jak karboksymetyloceluloza, hydroksyetyloceluloza, hydroksypropyloceluloza, metyloceluloza, mączka guarowa, ksantany, alginiany, skrobia i ich pochodne, oraz polimery szczepione tych materiałów i wymienionych monomerów lub mieszanek wspomnianych poprzednio polimerów z tymi materiałami.

Superabsorbujący polimer w postaci cząsteczek nanosi się na uprzednio utworzonąpowierzchnię rozpuszczalnej w wodzie warstwy polimeru, jako rozłożony odpowiednio proszek o wielkości ziarna od 1 pm do 20 000 pm. Dokonuje się tego przykładowo przez rozpylanie proszku z odpowiednich pojemników lub za pomocą odpowiednich urządzeń.

Wielkość ziarna zależy od zastosowania elementu absorpcyjnego.

W zakresie środków higieny korzystne są proszki o wielkości ziarna pomiędzy 50 pm 1000 pm, natomiast w zastosowaniu do izolacji kablowych stosuje się proszki w zakresie poniżej 400 pm.

W elementach według wynalazku utrwalone położenie uzyskują również najdrobniejsze cząsteczki superabsorbującego proszku polimeru tak, że wyeliminowane są problemy związane z pyłem podczas późniejszego zastosowania względnie przetwarzania. Przy zwykłym dotychczas przetwarzaniu i zastosowaniu te najdrobniejsze cząstki proszku powodują powstawanie pyłu a także tzw. „blokowanie” wchłaniania cieczy, gdyż te drobne cząstki pod wpływem wilgoci aglomerują się, tworząc warstwę utrudniającą przemieszczanie się cieczy. Problemy te wyeliminowane są w elemencie według wynalazku.

W specjalnej postaci wykonania ilość i rozkład proszku w odniesieniu na jednostkę powierzchni, można przeprowadzić tak, że pokryte zostąją tylko określone obszary powierzchni warstwy piankowej i/lub obszary te pokryte są różniącymi się ilościami proszku. W tym celu nanoszenie przeprowadza się stosując szablony, perforowane płyty, sita lub ich odpowiednie kombinacje, ewentualnie stosując klasyfikację wielkości cząstek polimeru. Przykładowo, przez naniesienie proszków o strukturze drobnoziarnistej uzyskuje się warstwę blokującą ciecz, natomiast przez naniesienie gruboziarnistego polimeru uzyskuje się ulepszony rozkład wchłaniania cieczy.

Ilość, wielkość ziarna i rozkład sueprabsorbującego polimeru w postaci cząsteczek, na poszczególnych, piankowych warstwach rozpuszczalnego w wodzie polimeru, może być różna.

Pokrycie powierzchniowe powierzchni polimeru piankowego znajduje się w zakresie 0,1 g do 500 g osadzonego na niej superabsorbującego polimeru w postaci cząsteczek, w odniesieniu do 1 m² piankowej powierzchni elementu,,korzystnie 10 do 300 g/m², a szczególnie korzystnie 50 do 200 g/m².

Udział superabsorbującego polimeru w całości budowy elementu absorpcyjnego wynosi 5-99% wag., korzystnie 40 do 97,5% wag., a szczególnie korzystnie 50 do 95% wag.

Wytwarzanie absorpcyjnego elementu dokonuje się przez nanoszenie jednej lub wielu warstw piankowego polimeru rozpuszczalnego w wodzie, na przemian z nanoszeniem superabsorbera w postaci cząsteczek, na utworzone już warstwy. Przy różniącym się nanoszeniu cząstek polimeru na poszczególne warstwy względnie w te warstwy, tworzy się elementy, w których absorpcyjne polimery rozłożone sąprzy określonym gradiencie. Na koniec dokonuje się suszenia w celu stabilizacji warstw piankowego polimeru rozpuszczalnego w wodzie, przy czym proces ten prowadzi się w zakresie od temperatur stosowanych zwykle przy suszeniu sublimacyjnym do 300°C, korzystnie w temperaturach od 50° do 240°C, ewentualnie przy obniżonym ciśnieniu. Do suszenia można zastosować również technikę mikrofalową! techniki suszenia sublimacyjnego.

182 855

Podczas wytwarzania warstwowego elementu, zwłaszcza przy jego suszeniu, może dojść ewentualnie do chemicznych względnie fizycznych powiązań pomiędzy materiałem matrycy B i absorbującym składnikiem A. Jako przykład powiązań chemicznych można wymienić reakcję estryfikacji jaka może zachodzić pomiędzy grupami karboksylowymi i hydrokylowymi. Związki fizyczne wynikająna przykład przez zapętlenia lub zaczepienia molekuł polimeru w obszarze powierzchniowym składnika A względnie przez przemienne działanie fiinkcjonalnych grup molekuł polimeru w składnikach A i B.

Element według wynalazku poddaje się ewentualnie końcowej obróbce za pomocą kalandra i/lub walca tłoczącego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 - przedstawia widok warstwowego elementu absorpcyjnego według wynalazku, fig. 2 ramę rozpraszającą, fig. 3 - innąpostać ramy rozpraszającej, fig. 4 - przedstawia budowę pieluchy. Na figurze 1 przedstawiono widok warstwowego elementu absorpcyjnego według wynalazku, zawierającego piankową warstwę matrycową 1 i rdzeń 2 z superabsorbującego polimeru. W przedstawionych na fig. 2 i fig. 3 ramach rozpraszających, pokazano przepuszczalną część 1 ramy (pola jasne), oraz nieprzepuszczalną część 2 ramy (pola ciemne).

Natomiast pieluszka przedstawiona na fig. 4 zawiera laminat 1 z włókniny pokrywającej z polipropylenu i folii polietylenowej, skrzydełka ochronne przed wylewaniem, z wrobionymi gumowymi nitkami, włókninę 3 przykrywająca z polipropylenu, folię polietylenową4 na odwrotnej stronie pieluchy, otoczkę 5 rdzenia z włókien celulozowych oraz rdzeń 6 zawierający element superabsorbuj ący.

Własności elementów według wynalazku, wchłaniających wodę i wodniste cieczy, można ustalić za pomocą poniższych metod.

Metody testowe:

Test torebki na herbatę (TB)

Dla określenia zdolności absorpcyjnej przeprowadzono TB. Jako roztwór kontrolny zastosowany został (o ile nie podano inaczej) 0,9%-owy roztwór NaCl.

Z powierzchni absorbującej wycięto kawałek materiału, który zawiera około 0,2 g SAP (materiału superabsorbującego). Wycięty kawałek zważono w torebce od herbaty. Następnie torebkę włożono na określony czas do roztworu kontrolnego. Po pięciominutowym czasie odciekania torebkę zważono (określono TBT maks.), a następnie odwirowano torebkę w wirówce (w zwykłej wirówce do bielizny, 1400 U/min). Następnie ponownie torebkę zważono (wyznaczono TBT ret. (retencję).

Za pomocą wielu testów przy użyciu tego samego materiału i różnych czasów zanurzenia, można wyznaczyć pochłanianie jako funkcję czasu zanurzenia (prędkość wchłaniania) superabsorbującej płaskiej struktury dla wody względnie wodnistych roztworów. Wchłanianie cieczy oblicza się albo na 1 g powierzchni, albo na 1 g zastosowanego SAP-u, albo na 1 m² powierzchni.

Absorpcja pod obciążeniem (AUL)

Aby wyznaczyć zdolność wchłaniania cieczy pod obciążeniem, wyznaczono „Absorpcję pod obciążeniem” („Absorption under Load”).

Odbiegając od przepisów podanych w EP-A-0 339 461 zastosowano jako badaną substancję, kolisty odcinek superabsorbującego elementu o wielkości wewnętrznej średnicy tygla AUL. Wchłanianie cieczy obliczono albo na 1 g elementu, albo na 1 g zastosowanego SAP-u, albo na 1 m²elementu.

Wynalazek zostanie wyjaśniony na podstawie poniższych przykładów

Przykłady 1-4

Przygotowano roztwór z rozpuszczalnego w wodzie polialkoholu winylowego (6 g) i 40 g zdejonizowanej wody. Do roztworu dodano 1 g Stokal SR (substancji stanowiącej mieszaninę sulfosukcynoamidu, soli sodowej i wody) (35%) i 2 g alkilopoliglikozydu. Za pomocą ręcznego urządzenia do mieszania roztwór spieniono do stanu około 50 g/1. Część tej pianki rozprowadzono równomiernie na powierzchni (teflonowana folia lub tym podobne) o wielkości 400 cm². Powstała w ten sposób powierzchnia została posypana 12,4 g superabsorbera FAVOR®SXM 100

182 855 (słabo usieciowany, częściowo zneutralizowany poliakrylan), przy czym na powierzchnię nałożono szablon (fig. 2), a następnie przykryto pozostałością pianki. Prowadzono suszenie w ciągu 20 min w temperaturze 140°C. Uzyskano giętkie, superabsorbujące powierzchnie, które łatwo można oddzielać od powierzchni (teflonizowanej folii).

Tabel a 1

Tabela przedstawia zależność prędkości wchłaniania od rodzaju zastosowanego polialkoholu winylowego (PVA)

Przykład	Typ PVA	TBT (1 min)	TBT (5 min)	TBT (30 min)*
		maks./ret.	maks./ret.	maks./ret.
		[g/g] / [g/g]	[g/g] / [g/g]	[ g/g] / [g/g]
1	Mowiol 4/88	13/13	25/20	50/31
2	Mowiol 5/88	12/12	27/21	50/31
3	Vimex 2144	16/15	29/24	50/31
4	Vimol 205	15/15	27/22	50/31
SXM100	0			50/31

Wartości TBT oznaczone*, odnoszą się do ilości zastosowanego superabsorbera, inne wartości TBT odnoszą się do ciężaru powierzchniowego.

Przykłady porównawcze 1-4

Postępowano tak jak w przykładach 1 -4, jednak zrezygnowano ze spieniania składników. Po wysuszeniu powstała więc folia z PVA w której związany był superabsorber.

Tabela 2

Tabela 2 wykazuje wyraźny spadek prędkości wchłaniania w stosunku do przykładów 1-4

Przykład	Typ PVA	TBT(1 min)	TBT (5 min)	TBT (30 min)*
		maks./ret.	maks./ret.	maks./ret.
		[g/g] / [g/g]	[g/g] / [g/g]	[g/g] / [g/g]
1	Mowiol 4/88	7/7	17/14	50/31
2	Mowiol 5/88	6/6	21/17	50/31
3	Vimex 2144	9/9	22/18	50/31
4	Vimol 205	5/5	15/15	50/31
SXM100				50/31

Przykład 5

Z 1,7 g Methylan'u® (znajdujący się w handlu klej do tapet, na bazie metylocelulozy), 2 g alkilopoliglikozydu, 2 g Stokal®SR (substancji stanowiącej mieszaninę sulfosukcynoamidu, soli sodowej i wody), 2 g polidiolu 400 i 110 g wody, przygotowano roztwór. Za pomocą ręcznego urządzenia mieszającego przygotowano piankę o ciężarze 50 g/1. Połowę pianki rozłożono na powierzchni 10 x 40 cm. Następnie posypano 12,4 g Favor®SXM (w tym celu nałożono na powierzchnię szablon (fig. 2) i następnie przykryto drugą połową pianki. Utworzoną płaską strukturę suszono 20 min w temperaturze 140°C.

Powstała giętka płaska struktura o następującej charakterystyce wchłaniania:

TBT:maks./ret. [1/m²]/ [1/m²] = 15,4/9,6; AUL (2*10³ Pa) = 9,5 1/m²

182 855

Przykład 6-8

Z 2 g Tylozy (karboksymetyloceluloza), 2 g alkilopoliglikozydu, 2 g Stokal'u SR (substancji stanowiącej mieszaninę sulfosukcynoamidu, soli sodowej i wody), 90 g wody, 12,4 g Favor SXM'u z dodatkiem składników zmiękczających, wytworzono wchłaniającą powierzchnię, w sposób opisany w przykładzie 5.

Charakterystyka wchłaniania w przykładach 6-8:

TBT:maks./ret. [ 1/m²]/ [1/m²] = 15,4/9,6; AUL (2*103 Pa) = 9,5 1/m²

Tabela 3

Tabela przedstawia zależność giętkości płaskiej struktury od rodzaju i ilości zastosowanego zmiękczacza

Przykład nr	Zmiękczacz	Ocena
6	4,3 g gliceryny	miękka, giętka, nieodporna na rozrywanie
7	2,0 g gliceryny	umiarkowanie giętka, łamliwa
8	2,0 g Edemol B35°	gnąca się z trudnością, łamliwa

1) epoksydat tłuszczowy firmy Henkel

Przykład 9 (a/b)

Z 0,2 mączki guarowej, 5,0 g wody, 1 g Stokal SR (substancji stanowiącej mieszaninę sulfosukcynoamidu, soli sodowej i wody), (a): 3 g względnie (b): 0 g włókien celulozy (włókna drzew iglastych do wyrobu papieru), i 1,5 g alkilopoliglikozydu, przygotowano piankę tak jak w poprzednich przykładach. 12,4 Favor SXM100 wprowadzono w piankę w opisany już sposób i wysuszono.

W przypadku (a) otrzymano stabilną, trochę giętką płaską strukturę, a w przypadku (b) uzyskana powierzchnia nie jest stabilna, nie można nią manipulować.

Charakterystyka wchłaniania:

TBT:maks./ret. [1/m²]/ [1/m²] = 15,4/9,6; AUL (2*103 Pa) = 9,5 1/m²

Przykład 10

Powtórzono przykład 9. Jednakże zamiast włókien celulozy wprowadzono kredę.

Otrzymano kruchą płaską strukturę, a wartości wchłaniania odpowiadają zmierzonym dla przykładu 9.

Przykład 11

Postępowano tak jak w przykładzie 1 jednakże do nanoszenia Favofu zastosowano szablon (fig. 3). Tego rodzaju szablon umożliwia uzyskanie korzystnego układu superabsorbera na płaskiej matrycy. Zdolność pochłaniania tak uzyskanej powierzchni odpowiada zdolności pochłaniania użytego superabsorbera.

Przykład 12

Powtórzony został przykład 11, jednakże zastosowano tylko połowę wody. Uzyskana powierzchnia jest twardsza i kruchsza i mniej puszysta od tej z przykładu 11. Wykazuje zdolność pochłaniania odpowiadającą zdolności użytego superabsorbera.

Przykład 13

Z płaskiej struktury wytworzonej w przykładzie 5 wytworzono pieluchę zgodnie z fig. 4.

Zastosowana folia PE oraz polipropylenowe przykrycie użyto o jakości stosowanej zwykle do wytwarzania pieluch. Powierzchniowa struktura wytworzona w przykładzie 5 została użyta jako rdzeń.

Przykład 14

10x15 cm powierzchni opisanej w przykładzie 2 włożono do opakowaniowego pojemnika i przykryto znajdującą się w handlu ściereczkądo naczyń. Na ściereczkę nałożono element (850 g) ochłodzony do niskiej temperatury.

182 855

Cała woda kondensacyjna (czas trwania testu wynosił 18 godz.) został wessana przez powierzchnię według wynalazku.

Przykład 15

Powtórzono przykład 12 bez zastosowania szablonu, również zamiast Fayofu® zastosowano Stocksorb®400 (słabo usieciowany kopolimer na bazie akryloamidu). Z powierzchni tej wycięto paski o wielkości 1 x 7,5 cm. Osiem z tych pasków wetknięte całkowicie do cylindrycznej doniczki zawierającej glebę (o 10 cm wysokości i średnicy 8,5 cm). Glebę utrzymywano wilgotną przez 5 dni. Folia rozpuściła się po tym, a SAP znajdował się w glebie w układzie nadającym się do hodowli roślin.

Przykład 16

Powtórzono przykład 12 bez zastosowania szablonu, a zamiast Fayofu zastosowano tę samą ilość podanego w PCT/EP93/01060 w przykładzie 9 wymienionego superabsorpcyjnego środka.

cm² tak otrzymanej powierzchni zaspawano w torebce na herbatę. Torebkę tę zawieszono przez godzinę w 50 ml 0,2%-wego roztworu soli kuchennej.

Po godzinie odnowiono roztwór soli kuchennej. Również po 5-tym cyklu niebieskie zabarwienie roztworu soli kuchennej wskazywało na uwalnianie aktywnego składnika.

Elementy według wynalazku stosuje się do absorpcji wody i wodnistych cieczy różnego rodzaju. Znajdująone zwłaszcza zastosowanie jako składnik lub dodatek do artykułów z zakresu higieny i pielęgnacji w pieluchach, tamponach i artykułach typu „pampers”, w przypadkach niewydolności zwieraczy w organizmie, jak również w artykułach sanitarnych do pokrywania ran. Poza tym elementy absorpcyjne służą jako ośrodek magazynujący wodę i wodniste roztwory służące do wzrostu roślin, oraz do składowania i do transportu roślin oraz ich części, do izolacji rur i przewodów, zwłaszcza elektrycznych i światłowodowych kabli, oraz jako część składowa elementów konstrukcyjnych, na przykład izolacji murów zewnętrznych a także jako środki opakowaniowe oraz ich składniki dla towarów znajdujących się w handlu, zwłaszcza dla środków spożywczych i napojów. Ponadto mogą one być wprowadzone dla poprawienia komfortu użytkowania garderoby.

182 855

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Warstwowy element absorpcyjny do wody lub wodnistych roztworów, stosowany do użytku higienicznego lub jako blokujący wodę materiał izolacyjny do rur i przewodów, zwłaszcza do kabli elektrycznych i światłowodowych, a także jako blokujący wodę materiał izolacyjny do konstrukcji budowlanych oraz jako materiał opakowaniowy i ubraniowy, składający się z rdzenia zawierającego przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer i z przynajmniej jednej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, piankowy syntetyczny i/lub naturalny polimer, znamienny tym, że składnik A rdzenia (2), stanowiący polimer superabsorbujący, usytuowany jest bezpośrednio na rozpuszczalnej w wodzie, płaskiej, piankowej warstwie matrycowej (1) składnika B w ustalonym powierzchniowo rozprowadzeniu i w stosunku ilościowym B: A piankowego rozpuszczalnego w wodzie polimeru do superabsorbującego polimeru, wynoszącym od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1.

2. Warstwowy element absorpcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że składnik A jest wybrany z grupy obejmującej polimery lub kopolimery na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów.

3. Warstwowy element absorpcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że składnik A jest słabo usieciowanym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia, wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

4. Warstwowy element absorpcyjny według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że składnik A stanowi mieszankę przynajmniej dwóch składników wybranych z grupy obejmującej polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosuflonowego, amidów, N-alkilopochodnych, Ν,Ν-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

5. Warstwowy element absorpcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że składnik B stanowi rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akiylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów.

182 855

6. Warstwowy element absorpcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że składnik B jest rozpuszczalnym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

7. Warstwowy element absorpcyjny według zastrz. 1 albo 5, albo 6, znamienny tym, że składnik B stanowi mieszankę składników wybranych z grupy obejmującej rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, Ν,Ν-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

8. Warstwowy element według zastrz. 1 albo 5, albo 6, znamienny tym, że ciężar litra pianki składnika B wynosi pomiędzy 10 g/1 i 1500 g/1, korzystnie pomiędzy 25 g/1 i 850 g/1, a zwłaszcza korzystnie pomiędzy 50 g/1 i 500 g/1.

9. Warstwowy element absorpcyjny według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, znamienny tym, że składniki A i B stanowią składniki, które weszły ze sobą częściowo w reakcję chemiczną.

10. Warstwowy element absorpcyjny według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, znamienny tym, że składniki A i B połączone są ze sobąw sposób wyłącznie fizyczny.

11. Warstwowy element absorpcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że ma postać warstewki, arkusza, folii, materiału zwojowego, laminatu lub innego rodzaju wyrobu warstwowego.

12. Sposób wytwarzania warstwowego elementu absorpcyjnego do wody lub wodnistych roztworów, zwłaszcza do użytku higienicznego, polegający na tworzeniu przynajmniej jednej płaskiej, piankowej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, piankowy, syntetyczny i/lub naturalny polimer, na którą nanosi się przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, znamienny tym, że warstwę matrycową tworzy się przez przygotowanie roztworu składnika B w wodzie lub wodnistym roztworze, który to roztwór składnika B spienia się a następnie otrzymaną piankę nanosi się na powierzchnię z wytworzeniem piankowej warstwy matrycowej, którą następnie posypuje się składnikiem A stanowiącym superabsorbujący polimer w postaci cząstek, po czym uzyskaną płaską strukturę suszy się, przy czym stosuje się stosunek ilościowy B:A rozpuszczalnego w wodzie, piankowego polimeru do superabsorbującego polimeru wynoszący od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1.

13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że nanoszenie pianki składnika B na płaską powierzchnię i posypywanie powierzchni piankowej warstwy matrycowej cząsteczkami składnika A powtarza się wielokrotnie, przy czym korzystnie pomiędzy tymi czynnościami przeprowadza się suszenie.

14. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że końcową powierzchnię poddaje się obróbce poprzez nanoszenie pianki składnika B i suszenie płaskiej struktury.

15. Sposób według zastrz. 12 albo 13, znamienny tym, że piankę składnika B nanosi się za pomocąjednego ze sposobów obejmujących powlekanie, raklę, natryskiwanie, polewanie i rozpryskiwanie.

16. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że do rozprowadzania składnika A stosuje się szablon, umożliwiający określony rozkład składnika A w składniku B.

17. Pielucha, zawierająca warstwowy element absorpcyjny do wody lub wodnistych roztworów i zewnętrzny laminat z włókniny i folii, wyposażony w skrzydełka ochronne z wrobionymi gumowymi nitkami, oraz warstwę włókniny pokrywającej, pod którą znajduje się ten

182 855 warstwowy element absorpcyjny do wody lub wodnistych roztworów, który składa się z rdzenia zawierającego przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer i z przynajmniej jednej piankowej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, piankowy syntetyczny i/lub naturalny polimer, znamienna tym, że składnik A rdzenia (2), stanowiący polimer superabsorbujący, usytuowany jest bezpośrednio na płaskiej, rozpuszczalnej w wodzie, piankowej warstwie matrycowej (1) składnika B w ustalonym powierzchniowo rozprowadzeniu i w stosunku ilościowym B:A rozpuszczalnego w wodzie, piankowego polimeru do superabsorbującego polimeru wynoszącym od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1.

18. Pielucha według zastrz. 17, znamienna tym, że składnik A jest wybrany z grupy obejmującej polimery lub kopolimery na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów N-alkilopochodnych, Ν,Ν-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów.

19. Pielucha według zastrz. 17, znamienna tym, że składnik A jest słabo usieciowanym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia, wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

20. Pielucha według zastrz. 17 albo 18, albo 19, znamienna tym, że składnik A stanowi mieszankę przynajmniej dwóch składników wybranych z grupy obejmującej polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów N-alkilopochodnych, Ν,Ν-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską chitynę, chitozon, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

21. Pielucha według zastrz. 17, znamienna tym, że składnik B stanowi rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów N-alkilopochodnych, Ν,Ν-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów.

22. Pielucha według zastrz. 17, znamienna tym, że składnik B jest rozpuszczalnym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

23. Pielucha według zastrz. 17 albo 21, albo 22, znamienna tym, że składnik B stanowi mieszankę składników wybranych z grupy obejmującej rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, Ν,Ν-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską chitynę,

182 855 chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobii lub ich mieszanki.

24. Pielucha według zastrz. 17, znamienna tym, że ciężar litra pianki składnika B wynosi pomiędzy 10 g/1 i 1500 g/1, korzystnie pomiędzy 25 g/1 i 850 g/1, a zwłaszcza korzystnie pomiędzy 50 g/1 i 500 g/1.

♦ ♦ *