PL211867B1

PL211867B1 - Wyrób chłonny

Info

Publication number: PL211867B1
Application number: PL377764A
Authority: PL
Inventors: Ted Guidotti; Gunnar Edwardsson; Malin Eliasson
Original assignee: Sca Hygiene Prod Ab
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2012-07-31
Also published as: AU2004224477A1; WO2004084784A1; JP4637828B2; AU2004224477A2; MXPA05009487A; EP1605882A1; ATE552811T1; JP2006521166A; RU2005132929A; TNSN05239A1; EP1605882B1; RU2322957C2; PL377764A1; AU2004224477B2; ZA200507154B; SE0300878D0

Abstract

Wynalazek dotyczy wyrobu chłonnego, takiego jak pielucha, ochrona dla osób nietrzymających moczu, podpaska higieniczna lub podobny, w którym to wyrobie znajduje się przepuszczalna dla cieczy powierzchnia górna i zawiera strukturę chłonną, która w kierunku podłużnym ma część krokową i dwie części końcowe, gdzie w skład struktury chłonnej wchodzi warstwa odbiorcza oraz co najmniej jedna pierwsza warstwa magazynująca, gdzie wspomniana pierwsza warstwa magazynująca zawiera co najmniej 50 procent wagowo materiału superchłonnego licząc w odniesieniu do całkowitej wagi pierwszej warstwy magazynującej. Materiał pierwszej warstwy magazynującej w stanie suchym ma gęstość przekraczającą 0,4 g/cm3. Ponadto wspomniana pierwsza warstwa magazynująca co najmniej w części krokowej struktury chłonnej ma otwory/zagłębienia.

Description

Przedmiotem wynalazku jest wyrób chłonny.

Wynalazek dotyczy wyrobu chłonnego, takiego jak pielucha, wkład ochronny dla osób niekontrolujących wydalania, podpaska higieniczna lub tym podobny, w którym to wyrobie znajduje się przepuszczalna dla cieczy powierzchnia górna oraz który zawiera strukturę chłonną mającą kierunek poprzeczny i kierunek wzdłużny, w którym struktura chłonna zawiera warstwę odbiorczą i co najmniej pierwszą warstwę magazynującą, w którym wspomniana pierwsza warstwa magazynująca zawiera włókna celulozowe i co najmniej 50 procent wagowo materiału superchłonnego licząc w stosunku do całkowitej wagi warstwy magazynującej.

Wyroby chłonne, takie jak pieluchy, ochrony dla osób nietrzymających moczu, podpaski higieniczne, przeznaczone do jednorazowego użycia, są zazwyczaj skonstruowane ze struktury chłonnej mającej zdolność do odbioru dużych ilości cieczy w krótkim okresie czasu, a ponadto zdolność do rozprowadzania cieczy i do magazynowania cieczy. Oznacza to, że struktura chłonna zawiera zazwyczaj kilka różnych warstw o różnych właściwościach względem siebie. Często struktura chłonna zawiera co najmniej warstwę odbiorczą cieczy i warstwę magazynującą ciecz. Warstwa magazynująca ciecz często zawiera warstwę puszystej pulpy celulozowej zmieszanej z materiałem superchłonnym, którym są polimery zdolne do wchłaniania wody lub płynów ustrojowych w ilościach przekraczających wiele razy ich własną wagę. W skład warstwy odbiorczej cieczy często wchodzi porowata warstwa włóknista złożona z włókien syntetycznych.

W trakcie używania takich wyrobów chłonnych pożądane jest żeby były one cienkie i dyskretne w noszeniu oraz żeby jednocześnie szybko odbierały duże ilości cieczy wydalanych w krótkim okresie czasu i magazynowały tę ciecz w wyrobie.

Opis EP 0 532 002 odnosi się do struktury chłonnej, głównie do stosowania w pieluchach i wkładach ochronnych dla osób niekontrolujących wydalania. Struktura chłonna zawiera co najmniej 30 procent wagowo materiału superchłonnego i materiał superchłonny wykazuje pewną zdolność do rozprowadzania cieczy i odporność na ściskanie podczas obciążania. Zadaniem opisanej struktury chłonnej jest uzyskanie cienkiej struktury mającej dostateczną zdolność chłonną.

Opis EP 0 752 892 dotyczy struktury chłonnej, głównie do stosowania w pieluchach i wkładach ochronnych dla osób niekontrolujących wydalania. Ta struktura chłonna zawiera co najmniej 60 procent wagowo materiału superchłonnego i materiał superchłonny wykazuje pewne właściwości. Zadaniem opisanej struktury chłonnej jest uzyskanie cienkiej struktury o dostatecznej zdolności chłonnej.

Jednakże nadal okazuje się, że trudno jest uzyskać dostateczną zdolność do wchłaniania cieczy, zdolność do rozprowadzania cieczy i zdolność do magazynowania cieczy, w wyrobach, które są równocześnie cienkie i dyskretne w noszeniu.

Wyrób chłonny, taki jak pielucha, wkład ochronny dla osób niekontrolujących wydalania, podpaska higieniczna lub tym podobny, który to wyrób posiada przepuszczalną dla cieczy powierzchnię górną i zawiera strukturę chłonną, która w kierunku wzdłużnym ma część krokową i dwie części końcowe, w którym struktura chłonna zawiera warstwę odbiorczą oraz co najmniej pierwszą warstwę magazynującą, w którym wspomniana pierwsza warstwa magazynująca zawiera co najmniej 50 procent wagowo materiału superchłonnego licząc w odniesieniu do całkowitej wagi pierwszej warstwy magazynującej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierwsza warstwa magazynująca ma pierwszą powierzchnię zwróconą ku przepuszczalnej dla cieczy powierzchni wyrobu i drugą powierzchnię odwróconą od przepuszczalnej dla cieczy powierzchni wyrobu, w którym warstwa odbiorcza leży blisko drugiej powierzchni warstwy magazynującej, a materiał pierwszej warstwy magazynującej w sta₃ nie suchym ma gęstość przekraczającą 0,4 g/cm³, oraz pierwsza warstwa magazynująca co najmniej w części krokowej struktury chłonnej ma otwory/wybrania.

Korzystnie materiał pierwszej warstwy magazynującej w stanie suchym wykazuje gęstość prze₃ kraczającą 0,5 g/cm³.

Korzystnie pierwsza warstwa magazynująca zawiera co najmniej 70 procent wagowo materiału superchłonnego licząc w odniesieniu do całkowitej wagi pierwszej warstwy magazynującej.

Korzystnie otwory/wybrania rozciągają się przez całą grubość pierwszej warstwy magazynującej.

Korzystnie otwory/wybrania rozciągają się wzdłuż wzdłużnego kierunku struktury chłonnej, w którym otwory/wybrania zawierają wzdłużne kanały.

Korzystnie materiał pomiędzy otworami/wybraniami, co najmniej w części krokowej pierwszej warstwy magazynującej, ma szerokość maksymalnie 20 mm.

PL 211 867 B1

Korzystnie wyrób zawiera przepuszczalną dla cieczy warstwę wierzchnią, w którym przepuszczalna dla cieczy warstwa wierzchnia i warstwa odbiorcza są złączone termicznie w pustej przestrzeni w pierwszej warstwie magazynującej utworzonej przez wspomniane otwory/wybrania.

Korzystnie warstwa odbiorcza jest piankowym materiałem superchłonnym na bazie poliakrylanu.

Korzystnie wspomniany materiał piankowy ma wartość sztywności Gurleya poniżej 1000 mg ₃ i gęstość w stanie suchym przekraczającą 0,5 g/cm³.

Korzystnie warstwa odbiorcza jest warstwą włóknistą zawierającą cząstki na bazie poliakrylanu lub powłokę na bazie poliakrylanu spojone z warstwą włóknistą, w którym cząstki na bazie poliakrylanu lub powłoka na bazie poliakrylanu są spojone z warstwą włóknistą w taki sposób, że monomery kwasu akrylowego są natryskiwane na warstwę włóknistą wskutek czego umożliwia się polimeryzację monomeru kwasu akrylowego.

Korzystnie warstwa odbiorcza poddana obróbce za pomocą wyładowań ulotowych.

Korzystnie struktura chłonna zawiera również drugą warstwę magazynującą zawierającą mniejszą ilość materiału superchłonnego licząc w odniesieniu do całkowitej wagi warstwy magazynującej.

Według wynalazku, zapewniono wyrób, który jest cienki i dyskretny w noszeniu, a jednocześnie cechujący się dostateczną zdolnością do odbioru cieczy, zdolnością do rozprowadzania cieczy i zdolnością do magazynowania cieczy.

Korzystnie, materiał pierwszej warstwy magazynującej w stanie suchym jest nawet bardziej ₃ sprasowany i posiada gęstość przekraczającą 0,5 g/cm³. Według kolejnego przykładu wykonania, ₃ pierwsza warstwa magazynująca ma gęstość przekraczającą 0,6 g/cm³.

Według przykładu wykonania, materiał pierwszej warstwy magazynującej zawiera co najmniej 60 procent wagowo materiału superchłonnego, licząc w odniesieniu do całkowitej wagi pierwszej warstwy magazynującej w stanie suchym. Według innego przykładu wykonania, materiał pierwszej warstwy magazynującej zawiera co najmniej 70 procent wagowo materiału superchłonnego, licząc w odniesieniu do całkowitej wagi pierwszej warstwy magazynującej w stanie suchym. Materiał pierwszej warstwy magazynującej może również zawierać 90 procent wagowo lub więcej materiału superchłonnego, licząc w odniesieniu do całkowitej wagi pierwszej warstwy magazynującej w stanie suchym. Zaletą takiej wysokiej zawartości materiału superchłonnego jest uzyskanie bardzo cienkiego i dyskretnego wyrobu. Ponieważ zawartość materiału superchłonnego jest wysoka, więc również ilość materiału superchłonnego jest stosunkowo duża, co z kolei prowadzi do tego, że uzyskuje się wysoką zdolność chłonną oraz wysoką zdolność do magazynowania cieczy.

Według przykładu wykonania, przez całą grubość pierwszej warstwy magazynującej przechodzą otwory/wybrania.

Według przykładu wykonania, otwory/wybrania biegną wzdłuż kierunku wzdłużnego struktury chłonnej. W ten sposób otwory/wybrania tworzą podłużne kanały w pierwszej warstwie magazynującej. Jedną z zalet takich podłużnych kanałów jest to, że kierują one transport cieczy w kierunku końcowych części struktury chłonnej.

Naturalnie, możliwa jest również inna konstrukcja fizyczna otworów/wybrań, na przykład otwory/wybrania mogłyby być okrągłe lub skonstruowane w taki sposób, żeby uzyskać kanały w kierunku poprzecznym struktury chłonnej. Stosując taką konstrukcję, pierwsza warstwa magazynująca działa również jak element formujący.

Według jednego przykładu wykonania, szerokość materiału pomiędzy otworami/wybraniami, co najmniej w części krokowej, wynosi maksymalnie 20 mm. Warstwa materiałowa, która po pierwsze zawiera ₃ materiał superchłonny w dużej ilości, a po drugie ma gęstość przekraczającą 0,4 g/cm³, wchłania stosunkowo powoli. Okazało się również, że szybkość transportu cieczy w rozciągłości w płaszczyźnie warstwy magazynującej zmniejsza się w dużym stopniu po przemieszczeniu się cieczy o około 10 mm. W celu wykorzystania całkowitej zdolności całej warstwy chłonnej, wykazano, że szerokość materiału pomiędzy otworami/wybraniami, co najmniej w części krokowej, nie powinna przekraczać 20 mm.

Pierwsza warstwa magazynująca wyrobu chłonnego ma pierwszą powierzchnię zwróconą do powierzchni wyrobu przepuszczalnej dla cieczy i drugą powierzchnię odwróconą od przepuszczalnej dla cieczy powierzchni wyrobu.

Według jednego przykładu wykonania, warstwa odbiorcza leży w pobliżu drugiej powierzchni pierwszej warstwy magazynującej, tj. powierzchni, która w wyrobie jest odwrócona od użytkownika. W tych przypadkach, gdzie przepuszczalna dla cieczy powierzchnia składa się z oddzielnej przepuszczalnej dla cieczy warstwy wierzchniej, przepuszczalna dla cieczy powierzchnia jest umieszczona z każdej strony pierwszej warstwy magazynującej. Korzystnie, warstwa odbiorcza jest warstwą poro4

PL 211 867 B1 watą o zdolności do szybkiego odbierania dużych ilości cieczy. Pierwsza warstwa magazynująca zawierająca wysoki procent materiału superchłonnego ma lepszą zdolność do zatrzymywania cieczy niż warstwa odbiorcza. Zatem, umieszczając warstwę magazynującą pomiędzy przepuszczalną dla cieczy warstwą wierzchnią a warstwą odbiorczą, zmniejsza się ryzyko tego, że powierzchnia znajdująca się najbliżej użytkownika będzie mokra po pierwszym zmoczeniu. W celu uzyskania wystarczającej styczności pomiędzy warstwami, wykazano, że korzystne jest złączenie przepuszczalnej dla cieczy warstwy wierzchniej z warstwą odbiorczą za pomocą pustych przestrzeni uzyskiwanych za pomocą otworów/wybrań w pierwszej warstwie magazynującej. Korzystnie, złączenie to jest termiczne. Naturalnie, istotne znaczenie ma to, żeby termiczne złączenie warstwy przepuszczalnej dla cieczy z warstwą odbiorczą wystarczało do utrzymania tych warstw razem. Jednakże okazało się, że istotne znaczenie ma to, żeby powierzchnia łączenia nie zajmowała zbyt dużego obszaru. Po zgrzaniu powstaje powierzchnia nieprzepuszczalna dla cieczy i jeśli ta powierzchnia byłaby zbyt duża, to rosłoby ryzyko zmniejszenia zdolności do wlotu cieczy. W celu eliminacji ryzyka przeciekania cieczy, a równocześnie uzyskania wystarczającego złączenia warstw, wykazano, na przykład, że korzystne jest stosowanie powierzchni zgrzewania, której szerokość maksymalnie wynosi 1 mm. Według innego sposobu określania konstrukcji powierzchni zgrzewanej, wykazano, że korzystne jest konstruowanie zgrzewania w taki sposób, żeby część zgrzanej powierzchni, licząc w stosunku do całej powierzchni warstwy wierzchniej pokrywającej otwory/wybrania nie przekraczała 50%, bardziej korzystnie nie przekraczała 40%, a najbardziej korzystnie nie przekraczała 20%. Zgrzewanie może, na przykład, składać się z wielu spoin punktowych lub plamkowych, które są umieszczone w takiej samej odległości względem siebie albo są rozmieszczone według konkretnego wzoru w różnych odległościach od siebie.

Według jednego przykładu wykonania, warstwa odbiorcza leży blisko pierwszej powierzchni warstwy magazynującej.

Według jednego przykładu wykonania, warstwa odbiorcza jest superchłonnym materiałem piankowym, na przykład materiałem piankowym na bazie poliakrylanu. Materiał piankowy na bazie poliakrylanu jest wytwarzany poprzez nasycanie dwutlenkiem węgla pod ciśnieniem roztworu, w skład którego wchodzi co najmniej monomer, materiał sieciujący, inicjator i tensyd, w zbiorniku, podczas mieszania. Podczas usuwania roztworu ze zbiornika przez dyszę, roztwór rozpręża się i uzyskuje się strukturę spienioną. Następnie tę strukturę spienioną utrwala się w ten sposób, że poddaje się ją polimeryzacji i sieciowaniu, na przykład za pomocą promieniowania nadfioletowego i/lub napromieniania za pomocą wiązki elektronów. Na końcu materiał ten jest prasowany i suszony.

Zaletą używania takiego superchłonnego materiału piankowego jest to, że materiał ten jest miękki i giętki. Korzystnie, materiał piankowy ma sztywność Gurleya mniejszą niż 1000 mg. Korzyst₃ nie, materiał ten ma również gęstość w stanie suchym przekraczającą 0,5 g/cm³. Taki superchłonny materiał piankowy silnie rozszerza się po zetknięciu z wodą. Podczas rozszerzania rośnie wolna objętość materiału, prowadząc do tego, że materiał superchłonny może odbierać duże ilości cieczy w krótkim okresie czasu.

Według innego przykładu wykonania, warstwa odbiorcza jest warstwą włóknistą zawierającą cząstki na bazie poliakrylanu albo powłokę na bazie poliakrylanu spojoną z warstwą włóknistą, gdzie cząstki na bazie poliakrylanu lub powłoka na bazie poliakrylanu są spojone z warstwą włóknistą w ten sposób, że monomery kwasu akrylowego są natryskiwane na warstwę włóknistą, wskutek czego umożliwia się polimeryzację monomerów kwasu akrylowego. Przykładem takiego materiału jest materiał włókninowy na przykład poliester. Krople monomerów kwasu akrylowego są natryskiwane na materiał włókninowy, wskutek czego umożliwia się polimeryzację monomerów kwasu akrylowego. Utworzone spolimeryzowane cząstki kwasu poliakrylowego działają również, oprócz działania jako materiał chłonący ciecz, jako środek wiążący w ten sposób, że cząstki te utrzymują swoją całą strukturę w stanie sprasowanym za pomocą wiązań wodorowych pomiędzy tlenem w grupach karboksylowych kwasu akrylowego. Po zmoczeniu następuje pękanie wiązań wodorowych, wskutek czego materiał rozszerza się do swojego stanu niesprasowanego. Następnie materiał dalej pęcznieje wskutek pęcznienia materiału superchłonnego po wchłonięciu cieczy. Skutkiem tego jest to, że materiał jest cienki i stosunkowo silnie sprasowany, ale po jego zwilżeniu, wykazuje dużą ilość wolnej objętości i wysoką przepuszczalność. Następną zaletą takiej warstwy odbiorczej jest to, że cząstki superchłonne wiążą ciecz, która nie została odciągnięta przez warstwę magazynującą, co zmniejsza ryzyko, że powierzchnia znajdująca się najbliżej użytkownika będzie mokra po pierwszym zmoczeniu. Ten przykład wykonania obejmuje również inne sposoby wiązania materiału superchłonnego ze strukturą włóknistą. W celu dalszego ulepszenia takiej warstwy odbiorczej wykazano, że zaletą jest obróbka warstwy odPL 211 867 B1 biorczej za pomocą wyładowań ulotowych. Po obróbce za pomocą wyładowań ulotowych warstwę tę obrabia się za pomocą plazmy, która jest gazem poddawanym energii wystarczającej do całkowitej lub częściowej jonizacji gazu. Styczność powierzchni materiału z gazem o wysokiej energii skutkuje powstawaniem rodników na powierzchni materiału. Następnie wprowadza się różne rodzaje grup funkcyjnych, takie jak, na przykład, grupy funkcyjne zawierające tlen. Zaletą stosowania takiego materiału obrobionego za pomocą wyładowań ulotowych jest to, że wykazuje on lepszą zdolność do rozprowadzania cieczy w porównaniu z materiałem nieobrobionym za pomocą wyładowań ulotowych.

Kolejną ważną właściwością takiej struktury chłonnej jest to, że stosunek transportu cieczy pomiędzy warstwą odbiorczą a pierwszą warstwą magazynującą jest taki, że pierwsza warstwa magazynująca odciąga ciecz z warstwy odbiorczej. Wykazano, że warstwa odbiorcza wykazująca dobrą zdolność do odciągania z niej cieczy przez warstwę magazynującą jest zdefiniowana tym, że co najmniej 50% porów w materiale jest opróżnionych z cieczy pod ciśnieniem mniejszym niż 12 cm H2O. Sposobem pomiaru zdolności do odciągania jest używanie porozymetru TRIs. Ciśnienie, przy którym co najmniej 50% porów w materiale jest pustych, określa się jako PV50 (cm H2O).

Według kolejnego przykładu wykonania, struktura chłonna zawiera również drugą warstwę magazynującą. Korzystnie, druga warstwa magazynująca zawiera mniejszą ilość materiału superchłonnego licząc w odniesieniu do całkowitej wagi drugiej warstwy magazynującej. Druga warstwa magazynująca leży, na przykład, blisko nieprzepuszczalnej dla cieczy warstwy spodniej. Ponadto, korzystnie, druga warstwa magazynująca ma większą rozciągłość niż pierwsza warstwa magazynująca w płaszczyźnie wyrobu. Zatem druga warstwa magazynująca działa jak dodatkowa strefa bezpieczeństwa, tj. wchłania ona ciecz, która mogłaby znaleźć się na zewnątrz pierwszej warstwy magazynującej lub na zewnątrz warstwy odbiorczej. Jest również możliwe, że druga warstwa magazynująca całkowicie lub częściowo obejmuje pierwszą warstwę magazynującą. Korzystnie, druga warstwa magazynująca jest w ten sposób usytuowana zarówno na powierzchni pierwszej warstwy magazynującej znajdującej się najbliżej użytkownika podczas używania wyrobu, jak i powierzchni pierwszej warstwy magazynującej, która podczas używania wyrobu jest najdalej usytuowana od użytkownika. Puste przestrzenie w pierwszej warstwie magazynującej są w zasadzie wolne od włókien, jednakże, w opisanym przykładzie wykonania z drugą warstwą magazynującą usytuowaną z każdej strony pierwszej warstwy magazynującej, możliwe jest że pojedyncze włókna drugiej warstwy magazynującej, całkowicie lub częściowo, przechodzą przez puste przestrzenie w pierwszej warstwie magazynującej. Zaletą takiej struktury jest to, że pojedyncze włókna mogą kierować transport cieczy ku pustym przestrzeniom, a tym samym ułatwiać transport cieczy do pierwszej warstwy magazynującej. Stosując taki rodzaj konstrukcji struktury chłonnej możliwe jest posiadanie pierwszej warstwy magazynującej usytuowanej w krokowej części wyrobu i drugiej warstwy magazynującej usytuowanej zarówno w krokowej części, jak i w częściach końcowych.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykład wykonania wyrobu chłonnego według wynalazku, w rzucie płaskim, fig. 2 - wyrób chłonny z fig. 1 w przekroju, fig. 3 - alternatywny przykład wykonania wyrobu chłonnego według wynalazku, w przekroju, oraz fig. 4 - alternatywny przykład wykonania wyrobu chłonnego według wynalazku, w przekroju.

Poniższy opis dotyczy kilku przykładów wykonania wyrobów chłonnych według wynalazku, który zatem nie jest ograniczony do opisanych poniżej przykładów wykonania. Na fig. 1 pokazano w rzucie płaskim wyrób chłonny 100 według wynalazku. Wyrób chłonny 100 ma kierunek poprzeczny, który pokazano biegnącą poprzecznie osią I, oraz kierunek wzdłużny, który pokazano biegnącą wzdłużnie osią II. Ponadto w wyrobie chłonnym 100 można wyróżnić kierunek grubościowy, który jest prostopadły do płaszczyzny. W skład wyrobu chłonnego 100 wchodzi przepuszczalna dla cieczy warstwa wierzchnia 101, która w trakcie używania wyrobu ma znajdować się w pobliżu użytkownika. Ponadto wyrób chłonny 100 ma warstwę spodnią 102, która jest co najmniej zasadniczo nieprzepuszczalna dla cieczy, oraz strukturę chłonną 103 zamkniętą pomiędzy przepuszczalną dla cieczy warstwą wierzchnią 101 a warstwą spodnią 102. Materiał warstwy spodniej 102 może opcjonalnie być tak zwanym przepuszczalnym dla par materiałem oddychającym. W strukturze chłonnej wyróżnia się część krokową 108 i dwie części końcowe 109. W skład struktury chłonnej 103 wchodzi warstwa odbiorcza 104, która ma być zdolna do szybkiego odbioru dużych ilości cieczy, i pierwsza warstwa magazynująca 105, która ma być zdolna do szybkiego magazynowania dużych ilości cieczy, oraz druga warstwa magazynująca 106. Pierwsza warstwa magazynująca 105 jest umieszczona najbliżej przepuszczalnej dla cieczy warstwy wierzchniej 101, druga warstwa magazynująca jest umieszczona najbliżej zasadniczo

PL 211 867 B1 nieprzepuszczalnej dla cieczy warstwy spodniej 102, a warstwa odbiorcza 104 znajduje się pomiędzy pierwszą warstwą magazynującą 105 a drugą warstwą magazynującą 106. Druga warstwa magazynująca 106 ma większą rozciągłość w płaszczyźnie wyrobu niż pierwsza warstwa magazynująca 105, ale ma mniejszą całkowitą zdolność chłonną. Druga warstwa magazynująca działa również jako element nadający postać w taki sposób, że pomaga ona w tworzeniu i utrzymywaniu giętkości struktury chłonnej względem ciała. W pierwszej warstwie magazynującej 105 znajdują się dwa usytuowane wzdłużnie otwory/wybrania 110, 111. Puste przestrzenie uzyskane dzięki otworom/wybraniom 110, 111 biegną w wzdłużnym kierunku wyrobu. Odległość pomiędzy otworami/wybraniami wynosi, korzystnie, maksymalnie 20 mm w części krokowej. Odległość ta odnosi się do długości materiału pomiędzy otworami/wybraniami 110, 111 w poprzecznym kierunku materiału. W pobliżu części końcowych 109, odległość pomiędzy otworami/wybraniami jest, korzystnie, nieco większa niż w części krokowej.

Taki kształt jest korzystny, ponieważ uzyskuje się wąską część krokową i kształt przystosowany do ciała.

Możliwe jest również że otwory/wybrania 110, 111 w pierwszej warstwie magazynującej 105 mają inne kształty. Na przykład, możliwe jest, że otwory/wybrania biegną w poprzecznym kierunku wyrobu, wskutek czego uzyskuje się kanały usytuowane poprzecznie. Zaletą stosowania takiej konstrukcji jest to, że warstwa magazynująca może stosunkowo łatwo przybrać kształt miseczki. Innym alternatywnym przykładem wykonania są okrągłe otwory/wybrania. Naturalnie, możliwe są również inne kształty otworów/wybrań.

Warstwy magazynujące 105, 106 mogą zawierać opcjonalne materiały chłonne, takie jak materiały włókniste, materiały piankowe, superchłonne polimery i ich kombinacje. Według jednego przykładu wykonania pierwsza warstwa magazynująca 105 jest strukturą włóknistą zawierającą co najmniej 50 procent wagowo materiału superchłonnego, licząc w odniesieniu do całkowitej wagi pierwszej warstwy magazynującej 105. Materiały superchłonne są polimerami zdolnymi do wchłaniania wody lub płynów ustrojowych w ilościach przekraczających wiele razy ich własną wagę. Konwencjonalnymi materiałami superchłonnymi są polimery, takie jak kwas poliakrylowy. Materiał superchłonny jest w kształcie proszku, płatków, włókien, granulek lub podobnym. Materiał superchłonny może być wymieszany z materiałem włóknistym albo może być nanoszony w postaci jednej lub więcej warstw pomiędzy warstwami włókien. Materiał superchłonny jest albo równomiernie rozprowadzony w pierwszej warstwie magazynującej 105 albo rozprowadzony w różnych stężeniach w kierunku długości i/lub grubości pierwszej warstwy magazynującej 105. Możliwe jest również zastosowanie zasadniczo czystej warstwy materiału superchłonnego w pierwszej warstwie magazynującej. Jednym z przykładów odpowiedniego materiału superchłonnego jest materiał superchłonny mający zdolność do szybkiego wchłaniania cieczy. Materiał superchłonny, który może wchłonąć 5 gramów płynów ustrojowych na gram materiału superchłonnego w ciągu 10 sekund jest zazwyczaj definiowany jako szybki materiał superchłonny. Przykładem szybkiego materiału superchłonnego dla cieczy jest cząsteczkowy materiał superchłonny o małych wymiarach cząstek, tj. małych średnicach cząstek. Taki cząsteczkowy materiał superchłonny zazwyczaj posiada średnie wymiary cząstek pomiędzy 150 μm a 400 μm. Jest również możliwe stosowanie kilku rodzajów materiału superchłonnego, na przykład jest możliwe stosowanie materiału superchłonnego, który wchłania bardzo szybko w pierwszej warstwie magazynującej i konwencjonalnego materiału superchłonnego wchłaniającego wolniej w drugiej warstwie magazynującej.

W jednym z przykładów wykonania również druga warstwa magazynująca 106 może zawierać strukturę włóknistą zawierającą materiał superchłonny. Procent zawartości materiału superchłonnego w drugiej warstwie magazynującej 106 jest, korzystnie, mniejszy niż ilość materiału superchłonnego w pierwszej warstwie magazynującej 105. Na przykład, druga warstwa magazynująca 106 może zawierać około 10 procent wagowo materiału superchłonnego licząc w stosunku do całkowitej wagi drugiej warstwy magazynującej 106. Druga warstwa magazynująca 106 ma większą rozciągłość w płaszczyźnie wyrobu, ale ma mniejszą całkowitą zdolność chłonną.

Płyny ustrojowe, na przykład mocz, wnika przez przepuszczalną dla cieczy warstwę wierzchnią, i następnie przechodzi przez puste przestrzenie, tj. otwory/wybrania w pierwszej warstwie magazynującej 105, dalej do warstwy odbiorczej 104. Następnie warstwa odbiorcza 104 jest odwadniana z cieczy przez pierwszą warstwę magazynującą 105. Dlatego warstwa odbiorcza 104 może bez trudności odbierać drugą dawkę cieczy. Pierwsza warstwa magazynująca 105 ma zdolność do magazynowania kilku dawek cieczy. Ponieważ pierwsza warstwa magazynująca jest silnie sprasowana, okazało się, że ciecz ma trudności z wnikaniem w górną część struktury. Puszysta pulpa celulozowa zmieszana z dużą ilością materiału superchłonnego, której struktura jest silnie sprasowana, ma stosunkowo połyPL 211 867 B1 skliwą, błyszczącą górną powierzchnię, przez którą trudno przenikają wydalane płyny ustrojowe. Wykonując otwory/wybrania 110, 111 w silnie sprasowanym materiale, w pierwszej warstwie magazynującej 105 wytwarza się dostęp do wewnętrznej porowatej struktury. Umożliwia to zdolność do wchłaniania cieczy przez pierwszą warstwę magazynującą 105.

Warstwa odbiorcza 104 jest korzystnie superchłonnym materiałem piankowym lub warstwą włóknistą mającą cząstki superchłonne lub powłokę superchłonną związaną z warstwą włóknistą. Naturalnie, warstwę odbiorczą może również stanowić warstwa włóknista, która nie zawiera materiału superchłonnego. Na przykład, warstwa odbiorcza może zawierać warstwę z włókien syntetycznych, na przykład, z polietylenu, polipropylenu, poliestru lub ich kopolimerów. Możliwe jest również, że włókna syntetyczne są włóknami sprzężonymi.

Przepuszczalna dla cieczy warstwa wierzchnia jest z materiału włókninowego albo z perforowanej folii z tworzywa sztucznego albo z ich laminatu. Przykładami polimerów, z jakich może być wykonana przepuszczalna dla cieczy warstwa wierzchnia, są polietylen, polipropylen, poliester lub ich kopolimery. Dla umożliwienia szybkiego przepuszczenia przez przepuszczalną dla cieczy warstwę wierzchnią 101 wydalanych płynów ustrojowych, warstwa wierzchnia jest często powleczona tenzydami i/lub perforowana. Ponieważ pierwsza warstwa magazynująca 105 jest silnie sprasowana i ma wysoką gęstość, istotne znaczenie ma szybkie dochodzenie przez wydalaną ciecz do pustych przestrzeni w pierwszej warstwie magazynującej 105. Dlatego okazuje się, że korzystna jest otwarta przepuszczalna dla cieczy warstwa wierzchnia. Przykładem materiału otwartego jest warstwa z ciągłych włókien kabla, które są złączone w punktach, liniach lub obszarach, według wzoru spojenia, ale poza tym zasadniczo nie są połączone ze sobą.

Na fig. 2 pokazano przekrój w krokowej części 108 wyrobu chłonnego 100 pokazanego na fig. 1. Tak więc, wyrób chłonny 100 ma przepuszczalną dla cieczy warstwę wierzchnią 101, która w trakcie używania wyrobu ma leżeć najbliżej użytkownika, warstwę spodnią 102 oraz zamkniętą pomiędzy nimi strukturę chłonną 103. Struktura chłonna 103 zawiera warstwę odbiorczą 104, która ma szybko odbierać duże ilości cieczy, pierwszą warstwę magazynującą 105, która ma szybko magazynować duże ilości cieczy, oraz drugą warstwę magazynującą 106 o większej rozciągłości w płaszczyźnie wyrobu, ale o mniejszej całkowitej zdolności chłonnej. W pierwszej warstwie magazynującej 105 znajdują się dwa wzdłużnie biegnące otwory/wybrania/ puste przestrzenie 107. Odległość materiału pomiędzy dwoma tymi otworami/wybraniami wynosi, korzystnie, maksymalnie 20 mm w części krokowej 108. Pierwsza warstwa magazynująca 105 znajduje się najbliżej przepuszczalnej dla cieczy warstwy wierzchniej 101, druga warstwa magazynująca 106 znajduje się najbliżej w zasadzie nieprzepuszczalnej dla cieczy warstwy spodniej 102, a warstwa odbiorcza 104 znajduje się pomiędzy pierwszą warstwą magazynującą 105 a drugą warstwą magazynującą 106.

Na fig. 3 pokazano przekrój wzdłuż poprzecznie biegnącej osi I w alternatywnym przykładzie wykonania wyrobu chłonnego 300 według wynalazku. W skład wyrobu chłonnego 300 wchodzi przepuszczalna dla cieczy warstwa wierzchnia 301, która w trakcie używania wyrobu 300 ma leżeć najbliżej użytkownika, warstwa spodnia 302 oraz zamknięta pomiędzy nimi struktura chłonna 303. Struktura chłonna 303 zawiera warstwę odbiorczą 304, która ma szybko odbierać duże ilości cieczy, pierwszą warstwę magazynującą 305, która ma szybko magazynować duże ilości cieczy, oraz drugą warstwę magazynującą 306 o większej rozciągłości w płaszczyźnie wyrobu, ale o mniejszej całkowitej zdolności chłonnej niż pierwsza warstwa magazynująca 305. Korzystnie, druga warstwa magazynująca 306 ma mniejszą gramaturę niż pierwsza warstwa magazynująca 305. Pierwsza warstwa magazynująca 305 znajduje się najbliżej przepuszczalnej dla cieczy warstwy wierzchniej 301. W pierwszej warstwie magazynującej 305 znajdują się dwa wzdłużnie usytuowane otwory/wybrania 307. Pierwsza warstwa magazynująca 305 jest strukturą włóknistą zawierającą co najmniej 50 procent wagowo materiału superchłonnego, licząc w stosunku do całkowitej wagi pierwszej warstwy magazynującej 305.

Korzystnie, druga warstwa magazynująca 306 zawiera włókna celulozowe i materiał superchłonny. Udział procentowy materiału superchłonnego w drugiej warstwie magazynującej 306 jest, korzystnie, mniejszy niż udział procentowy materiału superchłonnego w pierwszej warstwie magazynującej 305. Druga warstwa magazynująca 306 działa jak rodzaj strefy bezpieczeństwa, tj. druga warstwa magazynująca 306 zapewnia, że ciecz, która może pojawić się na zewnątrz warstwy odbiorczej 304 lub pierwszej warstwy magazynującej 305, nie wycieknie na zewnątrz wyrobu chłonnego, a zamiast tego będzie wchłaniana przez drugą warstwę magazynującą 306, która w płaszczyźnie wyrobu ma większą rozciągłość niż warstwa odbiorcza 304 lub pierwsza warstwa magazynująca 305. Warstwa odbiorcza 304 jest usytuowana pomiędzy pierwszą warstwą magazynującą 305 a drugą warstwą ma8

PL 211 867 B1 gazynującą 306. Warstwa odbiorcza 304 zawiera trzy oddzielne paski biegnące we wzdłużnym kierunku wyrobu. Pomiędzy tymi paskami jest przestrzeń wolna od materiału odbiorczego, tj. pusta przestrzeń 314. Korzystnie, paski w warstwie odbiorczej 304 składają się z piankowego materiału superchłonnego, który w stanie suchym jest silnie sprasowany. Po zmoczeniu taki materiał superchłonny silnie rozszerza się we wszystkich kierunkach materiału. Puste przestrzenie 314 wytwarzają miejsce dla rozszerzania się piankowego materiału superchłonnego bez zmiany kształtu struktury chłonnej. Struktura chłonna 303 zawiera ponadto bibułkę lub w zasadzie hydrofobową warstwę włókninową 315, która jest usytuowana pomiędzy warstwą odbiorczą 304 a pierwszą warstwą magazynującą 305. Przepuszczalna dla cieczy warstwa wierzchnia 301 i bibułka lub warstwa włókninowa 315 są ze sobą złączone. Styczność pomiędzy tymi warstwami uzyskuje się w pustych przestrzeniach utworzonych w pierwszej warstwie magazynującej 305 kiedy są wytwarzane otwory/wybrania. Korzystnie, jest to łączenie termiczne, ale jest również możliwe łączenie przepuszczalnej dla cieczy warstwy wierzchniej 301 z bibułką lub warstwą włókninową 315 za pomocą kleju.

Wydalane płyny ustrojowe, na przykład mocz, przenikają przez przepuszczalną dla cieczy warstwę wierzchnią 301, a następnie są prowadzone przez bibułkę lub warstwę włókninową 315, wskutek czego są szybko wchłaniane przez warstwę odbiorczą 304. Następnie pierwsza warstwa magazynująca 305 odciąga ciecz z warstwy odbiorczej 304, wskutek czego warstwa odbiorcza 304 jest następnie przygotowana do odbioru następnej dawki cieczy. Pierwsza warstwa magazynująca ma zdolność do zmagazynowania kilku dawek cieczy. W kierunku grubości pierwszej warstwy magazynującej 305, ścianki 316 do pustych przestrzeni zawierają strukturę kapilarną, która jest tworzona kiedy są wytwarzane otwory/wybrania.

Na fig. 4 pokazano przekrój wzdłuż poprzecznie biegnącej osi I w alternatywnym przykładzie wykonania wyrobu chłonnego 400 według wynalazku. W skład wyrobu chłonnego 400 wchodzi przepuszczalna dla cieczy warstwa wierzchnia 401, która w trakcie używania wyrobu 400 ma leżeć najbliżej użytkownika, zasadniczo nieprzepuszczalna dla cieczy warstwa spodnia 402 oraz zamknięta pomiędzy nimi struktura chłonna 403. Struktura chłonna 403 zawiera warstwę odbiorczą 404, która ma szybko odbierać duże ilości cieczy oraz pierwszą warstwę magazynującą 405, która ma szybko magazynować duże ilości cieczy. Warstwa magazynująca 405 znajduje się najbliżej przepuszczalnej dla cieczy warstwy wierzchniej 401, a warstwa odbiorcza 404 znajduje się najbliżej warstwy spodniej 402. W pierwszej warstwie magazynującej 405 znajdują się dwa wzdłużnie usytuowane otwory/wybrania 407. Pierwsza warstwa magazynująca 405 jest strukturą włóknistą zawierającą co najmniej 50 procent wagowo materiału superchłonnego, licząc w stosunku do całkowitej wagi pierwszej warstwy magazynującej 405. Warstwa odbiorcza 404 jest utworzona przez trzy oddzielne paski materiału biegnące w wzdłużnym kierunku wyrobu. Pomiędzy tymi paskami jest przestrzeń wolna od materiału odbiorczego, tj. pusta przestrzeń 414. Korzystnie, paski w warstwie odbiorczej 304 składają się z piankowego materiału superchłonnego, na przykład z materiału piankowego na bazie poliakrylanu. Materiał piankowy na bazie poliakrylanu wytwarza się nasycając dwutlenkiem węgla pod ciśnieniem roztwór, w skład którego wchodzi co najmniej monomer, materiał sieciujący, inicjator i tensyd w zbiorniku podczas mieszania. Podczas usuwania roztworu ze zbiornika przez dyszę, roztwór ten rozszerza się i uzyskuje się strukturę piankową. Następnie strukturę piankową utrwala się przez inicjowanie polimeryzacji i sieciowania za pomocą, na przykład, promieniowania ultrafioletowego i/lub napromieniania wiązką elektronów. Na końcu materiał prasuje się i suszy.

Po zmoczeniu taki materiał superchłonny silnie rozszerza się we wszystkich kierunkach materiału. Puste przestrzenie 414 wytwarzają miejsce dla rozszerzania się piankowego materiału superchłonnego bez zmiany kształtu struktury chłonnej 403. Przepuszczalna dla cieczy warstwa wierzchnia 401 i warstwa spodnia są ze sobą łączone. Styczność pomiędzy tymi warstwami uzyskuje się w pustych przestrzeniach wytworzonych w warstwie magazynującej 405 kiedy są wytwarzane otwory/wybrania. Korzystnie, jest to łączenie termiczne, ale jest również możliwe łączenie obu warstw za pomocą kleju.

P r z y k ł a d 1

Zdolność do wchłaniania cieczy przez warstwę magazynującą zmierzono dla dwóch oddzielnych przypadków. W pierwszym przypadku ciecz nanoszono na górną powierzchnię warstwy magazynującej, nie posiadającą żadnych otworów/wybrań (próbka 1). W drugim przypadku ciecz nanoszono na górną powierzchnię warstwy magazynującej, która została przecięta w kierunku wzdłużnym w taki sposób, że składała się z pewnej liczby oddzielnych pasków, przy czym paski te zostały umieszczone w odległości 1 milimetra od siebie (próbka 2).

PL 211 867 B1

Próbki były strukturą mieszaną zawierającą włókna celulozowe i cząstki superabsorbentu. Włókna celulozowe pochodziły z firmy Weyerhauser i były oznaczone NB 416.

Materiałem superchłonnym był cząsteczkowy materiał superchłonny na bazie poliakrylanu pochodzący z firmy BASF. Materiał superchłonny jest oznaczony 7160. Próbki zawierały 60 procent wagowo materiału superchłonnego w odniesieniu do całkowitej wagi próbek.

₂

Pole powierzchni próbek badawczych wynosiło 19,6 cm². Pomiary przeprowadzano umieszczając próbki w płytkach Petriego, a następnie dodając do płytek Petriego 10 ml roztworu chlorku sodowego. Stężenie chlorku sodowego wynosiło 0,9 grama NaCl na litr wody. Następnie mierzono czas wchłonięcia przez próbki cieczy.

T a b e l a 1

Próbka 1	Gęstość całkowita (g/cm³)	Szybkość wchłaniania (sekundy)
Próbka 1	0,33	9
Próbka 2	0,33	8
Próbka 1	0,45	14
Próbka 2	0,45	8

Uzyskane wyniki pokazują, że przy dużej gęstości jest szczególnie korzystne istnienie otworów/wybrań w materiale.

P r z y k ł a d 2

Zmierzono sztywność warstwy odbiorczej. Urządzeniem używanym do pomiaru jest „Gurley Precision Instruments Troy wykonany w New York, USA. Pomiary przeprowadzano sposobem opisanym w „Instrukcjach. do testerów pomiarów wytrzymałości na zginanie/sztywności Gurleya, modele 4171 C, D, B. Podczas pomiarów stosowano metodę cyfrową 4171-D.

Badane materiały • Próbka 3 jest strukturą mieszaną z wytwarzanej chemicznie puszystej pulpy celulozowej pochodzącej z firmy Weyerhauser i cząsteczkowego materiału superchłonnego na bazie poliakrylanu z firmy BASF. Mieszana struktura zawiera 40 procent wagowo materiału superchłonnego w odniesieniu do całkowitej wagi próbki.

• Próbka 4 jest strukturą włóknistą z firmy Weyerhauser. Struktura włóknista zawiera 80 procent wagowo usieciowanej celulozy i 20 procent wagowo włókien termoplastycznych.

• Próbka 5 jest warstwą włókien poliestrowych posiadającą cząsteczkowy materiał superchłonny na bazie poliakrylanu związany z warstwą włókien poliestrowych. Udział procentowy cząsteczek superabsorbentu wynosi 60 procent w odniesieniu do całkowitej wagi próbki.

• Próbka 6 jest warstwą pianki superchłonnej na bazie poliakrylanu. Warstwa pianki jest oznaczona Foam XII i jest dokładniej opisana w Przykładzie 3.

• Próbka 7 jest warstwą pianki superchłonnej na bazie poliakrylanu. Warstwa pianki jest oznaczona Foam XV i jest dokładniej opisana w Przykładzie 3.

• Próbka 8 jest wiskozowym materiałem piankowym, tj. materiałem piankowym z regenerowanej celulozy.

Pomiary przeprowadzano dla trzech różnych gęstości dla wszystkich próbek. Próbki mierzono

3 3 dla gęstości 0,50 g/cm³, 0,71 g/cm³ i 0,91 g/cm³. Próbki prasowano do danej gęstości i po 10-30 sekundach umieszczano próbki w urządzeniu testowym. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli poni₃ żej. Gęstość podano w g/cm³ a sztywność w miligramach.

T a b e l a 2

Sztywność Gurleya (miligramy)

Próbka	0,50 g/cm³	0,71 g/cm³	0,91 g/cm³
1	2	3	4
Próbka 3	1343	2364	2359
Próbka 4	3437	3623	3823
Próbka 5	5090	5894	6088
Próbka 6	105	69	56

PL 211 867 B1 cd. tabeli 2

1	2	3	4
Próbka 7	274	123	141
Próbka 8	9246	5690	5023

Uzyskane wyniki wyraźnie pokazują, że warstwy z pianki superchłonnej, tj. próbka 6 i próbka 7, są znacznie bardziej miękkie i giętkie niż inne próbki testowe.

P r z y k ł a d 3

Pory w warstwie odbiorczej wykonanej z materiałów piankowych na bazie poliakrylanu zostały scharakteryzowane za pomocą Porozymetru Cieczowego firmy Textile Research Institute, Princeton, USA. Działanie urządzenia opisano szczegółowo w Miller, B. i Tyomkin, I. Journal of Colloid and Interface Science, 162, 163-170 (1994).

Badanymi materiałami są dwa rodzaje materiałów piankowych na bazie poliakrylanu, odpowiednio Foam XII i Foam XV. Foam XII wytwarzano w następujący sposób:

Do zlewki dodawano:

• 348,5 gramów kwasu akrylowego (4,84 mola) • 135,5 gramów roztworu akrylanu sodowego zawierającego 37,3 procent wagowych (0,54 mola) • 28,0 gramów diakrylanu glikolu polietylenowego z glikolu polietylenowego o wadze molekularnej 400 • 21,3 gramów roztworu wodnego 15 procentowego wagowo zawierającego tlenek etylenu i liniowy alkohol tłuszczowy C16-C18 (stosunek molowy 80:1) • 65,7 gramów wody.

Składniki te zmieszano ze sobą, a następnie roztwór schłodzono do temperatury poniżej 16°C. Roztwór nalewano do zamkniętego pojemnika, gdzie roztwór nasycano dwutlenkiem węgla pod ciśnieniem 12 barów przez 25 minut. Stosując to samo ciśnienie, dodawano 26,7 gramów wodnego roztworu zawierającego 3 procent wagowo dihydrochlorku 2,2'-azobis (2-amidinopropanu). Całość wymieszano do jednorodnego roztworu. Następnie roztwór zostawiano w spokoju na pięć minut. Nasycony roztwór sprężano z pojemnika za pomocą dyszy z otworem o średnicy 1 mm pod ciśnieniem 12 barów. Uzyskaną piankę monomerową umieszczono na płytce szklanej (DIN-A3). Następnie na górnej powierzchni pianki monomerowej umieszczono dodatkową płytkę szklaną. Następnie piankę polimeryzowano za pomocą lampy UV/VIS, lampy UV1000 z firmy Hohnle. Piankę napromieniano za pomocą lampy od spodu i z góry. Napromienianie, a tym samym również polimeryzacja, przebiegały przez 4 minuty. Foam XV wytwarzano w taki sam sposób. Różnica pomiędzy Foam XII a Foam XV polegała na tym, że do wytwarzania Foam XV używano więcej środka sieciującego (tj. diakrylanu glikolu polietylenowego). Do wytworzenia Foam XV dodawano 40,0 gramów diakrylanu glikolu polietylenowego zamiast 28,0 gramów.

PV50 jest ciśnieniem, przy którym 50% następuje opróżnienie 50% drenowanych porów. Piankowe materiały superchłonne, które okazują się specjalnie korzystne, mają wartość PV50 mniejszą niż 12 cm H2O. Wartość PV50 uzyskuje się mierząc ilość cieczy w funkcji ciśnienia w komorze w trakcie pomiaru opadającego i rejestrując kiedy następuje opróżnienie 50% drenowanych porów. Podczas pomiaru opadającego mierzy się ilość cieczy odprowadzaną z materiału porowatego przy pewnym ciśnieniu w komorze. Podczas pomiaru nadmiar cieczy jest doprowadzany do próbki. Dopuszcza się wchłonięcie tej cieczy przez próbkę. Następnie próbkę umieszcza się w komorze na membranie i porowatej płytce. Przykłada się obciążenie mechaniczne. Następnie komorę zamyka się i stopniowo, etapami, podnosi się ciśnienie powietrza wewnątrz komory za pomocą sterowanego komputerowo systemu utrzymywania ciśnienia, w wyniku czego ciecz wypływa z próbki przez membranę z małymi porami. Rejestruje się wagę wyciśniętej cieczy za pomocą wagi szalkowej.

Ilość cieczy znajdującej się w próbce po pełnym nasyceniu, kiedy jest ona w komorze, jest oznaczana Mo (g). Ciecz pozostała w próbce, kiedy ciśnienie w komorze przekracza 50 cm H2O, jest uważana za ciecz trudną do odprowadzenia. Ta ilość cieczy jest oznaczana MD (g). Ciśnienie, przy którym 50% dającej się odprowadzić cieczy zostało odciągnięte z próbek oblicza się następująco:

M50% = 0,5 (Mo - MD) + MD

Na podstawie protokołu z pomiarów opadających można oszacować ciśnienie w komorze, przy którym próbka zawierała ilość M50%. Ciśnienie to jest wartością PV50. PV50 powinno być mniejsze niż 12 cm H2O, bardziej korzystnie mniejsze niż 8 cm H2O, a najbardziej korzystnie mniejsze niż 6 cm

PL 211 867 B1

H2O. Dla materiału zdolnego do utrzymywania cieczy w sposób zadowalający, wartość PS50 nie powinna być mniejsza niż 2 cm H2O, a korzystnie nie mniejsza niż 4 cm H2O.

Bardziej szczegółowy opis przeprowadzenia pomiarów opisano poniżej.

Przed pomiarem próbki trzymano w szczelnych torebkach z tworzywa sztucznego w celu uniknięcia wchłaniania wilgoci z powietrza. Suchą próbkę ważono. Następnie próbkę umieszczano w komorze testowej na membranach (Millipore 0,22 μm cat. No. GSWP 09000), w wyniku czego próbce pozwalano pęcznieć przy nadmiarze cieczy przez 30 minut. Wymiary próbki po pęcznieniu wynosiły 10-25 cm².

W tym pomiarze używano syntetycznego moczu. Stężenie jonów w cieczy wynosiło 0,135 M sodu, 0,086 M potasu, 0,0035 M magnezu, 0,002 M wapnia, 0,19 M chlorku, 0,0055 M siarczanu oraz 0,031 fosforanu. Ponadto ciecz zawierała 0,3 M moczu i 1 ppm w/w Trytonu TX-100 (Calbiochem-648462). Ciecz wytwarzano w taki sposób, żeby nie wytrącała się sól.

Podczas pęcznienia i pomiaru na próbce umieszczano obciążenie pokrywające całą powierzchnię próbki. Dla uniknięcia pomiaru porów pomiędzy powierzchnią próbki a obciążeniem i utrzymania równomiernego rozkładu obciążenia na całej powierzchni próbki, pomiędzy próbką a przyłożonym obciążeniem umieszczano niechłonną piankę poliuretanową. Całkowite obciążenie działające na spęczoną próbkę wynosiło 0,3 kPa.

Prędkość równowagowa, tj. prędkość kiedy zmiana wagi przy wybranym ciśnieniu powietrza zmniejsza się do nieznacznego poziomu, wynosiła podczas pomiaru 5 mg/min, a czas pomiaru, podczas którego zarejestrowano zmianę wagi, wynosił 30 sekund. Pomiary wykonywano przy następujących działających ciśnieniach powietrza mierzonych w cm H2O: 1.1-1.2-1.4-1.7-2.0-2.2-2.4-2.7-3.13.5-4.1-4.4-4.7-5.1-5.6-6.1-6.8-7.7-8.7-10.2-11.1-12.2-13.6-15.3-17.5-20.4-24.5-30.6-40.8-49.0-61.2.

W celu rejestracji pozostałej cieczy, próbkę ważono bezpośrednio po każdym zakończonym pomiarze. Oprócz pomiaru na próbkach przeprowadzono jeden pomiar kontrolny. Podczas pomiaru kontrolnego w komorze testowej umieszczono tylko piankę i obciążenie. Pomiar przeprowadzono w taki sam sposób i w takich samych warunkach jak dla pomiarów próbek. Następnie wyniki pomiaru kontrolnego odjęto od pomiaru próbek przed dalszą obróbką danych.

Claims

1. Wyrób chłonny, taki jak pielucha, wkład ochronny dla osób niekontrolujących wydalania, podpaska higieniczna lub tym podobny, który to wyrób posiada przepuszczalną dla cieczy powierzchnię górną i zawiera strukturę chłonną, która w kierunku wzdłużnym ma część krokową i dwie części końcowe, w którym struktura chłonna zawiera warstwę odbiorczą oraz co najmniej pierwszą warstwę magazynującą, w którym wspomniana pierwsza warstwa magazynująca zawiera co najmniej 50 procent wagowo materiału superchłonnego licząc w odniesieniu do całkowitej wagi pierwszej warstwy magazynującej, znamienny tym, że pierwsza warstwa magazynująca (105; 305; 405) ma pierwszą powierzchnię zwróconą ku przepuszczalnej dla cieczy powierzchni wyrobu i drugą powierzchnię odwróconą od przepuszczalnej dla cieczy powierzchni wyrobu, w którym warstwa odbiorcza (104; 304; 404) leży blisko drugiej powierzchni warstwy magazynującej (105; 305; 405), a materiał pierwszej warstwy magazynującej (105; 305; 405) w stanie suchym ma gęstość przekraczającą 0,4 g/cm³, oraz pierwsza warstwa magazynująca (105; 305; 405) co najmniej w części krokowej (108) struktury chłonnej (103) ma otwory/wybrania (110, 111; 307; 407).

2. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał pierwszej warstwy magazynującej ₃ (105; 305; 405) w stanie suchym wykazuje gęstość przekraczającą 0,5 g/cm³.

3. Wyrób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pierwsza warstwa magazynująca (105; 305; 405) zawiera co najmniej 70 procent wagowo materiału superchłonnego licząc w odniesieniu do całkowitej wagi pierwszej warstwy magazynującej (105; 305; 405).

PL 211 867 B1

4. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że otwory/wybrania (110, 111; 307; 407) rozciągają się przez całą grubość pierwszej warstwy magazynującej (105; 305; 405).

5. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że otwory/wybrania (110, 111; 307; 407) rozciągają się wzdłuż wzdłużnego kierunku struktury chłonnej (103; 303; 403), w którym otwory/wybrania (110, 111; 307; 407) zawierają wzdłużne kanały.

6. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał pomiędzy otworami/wybraniami (110, 111; 307; 407), co najmniej w części krokowej (108) pierwszej warstwy magazynującej (105; 305; 405), ma szerokość maksymalnie 20 mm.

7. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera on przepuszczalną dla cieczy warstwę wierzchnią (101), w którym przepuszczalna dla cieczy warstwa wierzchnia (101) i warstwa odbiorcza (104; 304; 404) są złączone termicznie w pustej przestrzeni w pierwszej warstwie magazynującej (105; 305; 405) utworzonej przez wspomniane otwory/wybrania (110, 111; 307; 407).

8. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa odbiorcza (104; 304; 404) jest piankowym materiałem superchłonnym na bazie poliakrylanu.

9. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że wspomniany materiał piankowy ma wartość ₃ sztywności Gurleya poniżej 1000 mg i gęstość w stanie suchym przekraczającą 0,5 g/cm³.

10. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa odbiorcza (104; 304; 404) jest warstwą włóknistą zawierającą cząstki na bazie poliakrylanu lub powłokę na bazie poliakrylanu spojone z warstwą włóknistą, w którym cząstki na bazie poliakrylanu lub powłoka na bazie poliakrylanu są spojone z warstwą włóknistą w taki sposób, że monomery kwasu akrylowego są natryskiwane na warstwę włóknistą wskutek czego umożliwia się polimeryzację monomeru kwasu akrylowego.

11. Wyrób według dowolnego z poprzednich zastrz., znamienny tym, że warstwa odbiorcza (104) jest poddana obróbce za pomocą wyładowań ulotowych.

12. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że struktura chłonna (103) zawiera również drugą warstwę magazynującą (106) zawierającą mniejszą ilość materiału superchłonnego licząc w odniesieniu do całkowitej wagi warstwy magazynującej.