SE451299B - Sugande engangsprodukt bestaende av ett cellulosahaltigt sugskikt och ett teckskikt av syntetiska fibrer vilka er behandlade med ett vetmedel som er kemosorberbart pa cellulosa. forfarande for dess framstellning - Google Patents

Description

451 299 delst vätskor och samtidigt leda vätskan vidare på grund av ka- pilläreffekten. Är den vekliknande effekten icke tillfredsställan- de, så garanteras icke borttransport av vätskan och absorptions- egenskaperna hos det färdiga alstret är icke tillfredsställande.

För hygieniska och medicinska flerskiktsalster är i regel en en- kel vekliknande effekt icke tillfredsställande, utan det är nödvän- digt att återtransporten av den nu i det absorberande skiktet lag- rade vätskan måste förhindras i hög grad utåt, så att ett "torrt" intryck åstadkommas. Den vekliknande effekten i omvänd riktning måste sålunda reduceras, om icke fullständigt förhindras. Detta innebär att de båda kraven, dvs primärtransporten och därefter spärreffekten, står i direkt motsats till varandra. Ändamålet med uppfinningen är utveckling av en sugande engångspro- dukt med ett fiberflor med vekliknande effekt, som optimalt uppfyl- ler båda dessa krav. Vätskan bör bortledas mycket snabbt in i det absorberande skiktet, varvid en återtransport icke eller endast i oväsentlig grad sker.

Detta ändamål uppnås genom en sugande engångsprodukt, speciellt för användning inom det hygieniska och medicinska området, vilken består av ett cellulosahaltigt sugskikt och ett därpå anordnat täck- skikt av syntetiska fibrer, vilket för förbättring av primärtrans- porten av den för uppsugning avsedda vätskan i riktning mot sugskik- tet är försett med ett vätmedel, varvid produkten kännetecknas av att vätmedlet är sådant, att det transporteras av den för uppsug- ning avsedda vätskan från täckskiktet in i sugskiktet och att det är kemosorberbart på cellulosa för att man efter avslutad primär- transport skall uppnå en spärreffekt i motsatt riktning.

För en god vekliknande effekt är det nödvändigt, att fiberflorytan respektive ytan på fibrerna, som bildar fiberfloret, först måste vätas av vätskan. Som bekant uppvisar de flesta syntetiska polyme- rer en relativt ringa ytenergi, medan vatten och de flesta vatten- " haltiga vätskor kännetecknas av en relativt hög gränsytenergi (72,2 x 10-3 N/m). Gränsytenergin för de viktigaste fiberbildande s polymererna återges i följande tabell: 451 299 Gränsytenergi (10_3N/m) Kritisk varav: polär andel dispers andel Polyetylentereftalat 47,3 4,1 43,2 Polyamid 4 47,0 6,2 40,8 Polypropen 33,2 0,0 33,2 Som kritisk gränsytenergi anges därvid det värde för gränsytener- gin, vilket en vätska högst kan uppnå och därvid fortfarande väter ytan. Som dispers andel för gränsytenergin betecknas den andel av den totala gränsytenergin, vilken endast härrör från dispersions~ krafter, medan som polär andel avses den andel vilken uteslutande beror av de polära växelverkningarna. För vatten antages att den övervägande delen, ungefär 2/3, hänför sig till de polära effekter- na och endast ungefär 1/3 på de dispersa växelverkningarna.

Den vekliknande effekten är beroende av kapilläriteten för det po- rösa materialet och dess ytenergi i relation till motsvarande för vätskan, som skall transporteras. En skillnad i ytenergin visar sig som en minskning av porositeten. Vid ett förutbestämt poröst material kan man sålunda förbättra den vekliknande effekten genom ökning av det kritiska gränsytenergivärdet och dess anpassning till värdet för den vattenhaltiga vätskan, somlskall transporteras. Det- ta kan t.ex. åstadkommas genom behandling'av fiberflor- respektive fiberytan med tensider. Som verksamma tensider, vilka uppvisar en tillfredsställande absorptionsförmåga på polymerytorna kan nämnas de kända nonjoniska tensiderna.

Mycket verksamma är etoxylerade alkylarylföreningar, vars effekt kan anpassas och regleras genom lämplig variation av sammansätt- ningen till det aktuella användningsändamälet. Genom användningen av sådana tensider kan en förbättring av vätbarheten för fiberflor- ytan uppnås och vätsketransporten genom fiberfloret påskyndas.

Detta beror på att genom anpassningen av ytenergin för fiberfloret och vätskan, som skall transporteras, fungerar detta som en effek- tiv ökning av porositeten. Om den fullständiga vätningen av ytan väl uppnåtts, så kan vätskan ledas till det absorberande skiktet genom kapillärerna däri. I det absorberande skiktet lagras sedan 451 299 vätskan. Även om den vekliknande effekten för ett på detta sätt behandlat fiberflor är mycket god, uppstår allvarliga brister med avseende på den oförhindrade återtransporten av vätskan, då man utövar tryck på ytan av ett absorberande skikt övertäckt med ett sådant fiberflor. Täckfiberfloret vätes genast åter med den i det absor- berande skiktet lagrade vätskan. Den blir våt och det uppstår en nästan oförhindrad vätsketransport i motsatt riktning. Den förbätt- rade vätbarheten, som underlättade den ursprungliga vätsketranspor* ten i den önskade riktningen till det absorberande skiktet, är nu ofördelaktig och oönskad. Nonjoniska tensider, som på sedvanligt sätt användes som vätmedel inom industrin, möjliggör sålunda vis- serligen en vekliknande effekt, men de är olämpliga för behandling av täckfiberflor, då de förblir adsorberade på fiberflor- respek- tive fiberytan och påskyndar därigenom vätsketransporten i båda riktningarna. Ändamålet enligt föreliggande uppfinning är sålunda icke uppfyllt med sedvanliga nonjoniska tensider.

Nonjoniska tensider övergår endast i en mycket ringa andel, eller icke alls, till den flytande fasen. Även där sörjer de för upprätt- hållandet av vätningseffekten i båda riktningarna i full utsträck- ning. Om man vill reducera återtransporten av den lagrade vätskan, så måste man genom en fininställning av tensidmängden eftersträva ett jämviktstillstånd, varvid både den primära transporten till det absorberande skiktet och återtransporten måste tagas i beak- tande. Det är dock möjligt genom en kompromisslösning att uppnå ett approximativt tillfredsställande resultat. Ändamålet med uppfinningen uppnås således genom användning av ten- sider, vilka är kemosorberbara på cellulosan i det cellulosahalti- ga skiktet och vilka genom vätskan kan transporteras in i detta skikt. Härigenom uppfylles ändamålet på optimalt sätt. Det har vi- sat sig att de i sig helt oförenliga kraven med en snabb primär- transport till det absorberande skiktet och en spärreffekt i om- vänd riktning kan förenas på ett tillfredsställande sätt. Isynner- het har som vätmedel för täckfiberflor katjonaktiva tensider vi- sat sig vara lämpliga, vilka uppvisar den allmänna formeln 451 299 varvid R1, R2, R3 och R4 betecknar alkyl-, aryl-, alkylaryl-, et- oxyl-, alkyletoxyl-, aryletoxyl- och/eller alkylaryletoxyl-grupper.

Resten A betecknar en sedvanlig anjon, t.ex. en halogenid.

De katjonaktiva tensiderna uppvisar en utmärkt vätningseffekt. De förbättrar den vekliknande effekten väsentligt, medan de å ena si- dan endast svagt adsorberas på polymerytan, så att en väsentlig del under vätningen övergår i den flytande fasen, och att de å and- ra sidan förhåller sig substantivt gentemot cellulosa, dvs de ke- mosorberas på cellulosahaltiga substrat och undandrages därigenom från den flytande fasen. Den flytande fasen fungerar sålunda som transportmedel av vätmedlet från de i sig vattenavvisande fibrer- na in i det absorberande materialet. Täckfiberfloret kan därför väl vätas för förbättring av primärtransporten, då en tillräcklig mängd av tensiden kan användas. Genom avlägsnandet av de katjon- aktiva tensiderna och den efterföljande bindningen till det cellu- losahaltiga substratet fungerar detta somíett spärrskikt för den oönskade återtransporten av vätskan. Då det av syntetiska fibrer bestående fiberfloret som sådant endast upptager respektive binder mycket liten mängd vatten, synes detta "torrt“, även då det är an- bringat över ett fuktigt absorberande skikt.

De enligt uppfinningen föreslagna katjonaktiva tensiderna kan an- vändas i stora mängder. Det är sålunda möjligt att uppnå en snabb vätning utan att därvid återtransporten befrämjas. Man erhåller optimala egenskaper för täckfiberfloret med avseende på de mycket oförenliga kraven, dvs den vekliknande effekten och spärreffekten.

De föreslagna katjonaktiva tensiderna uppvisar dessutom fördelen, att de är bakteriostatiska respektive till och med baktericida, vilket är mycket önskvärt för många användningsändamâl, isynnerhet inom det medicinska området. Produkter enligt uppfinningen kan an- vändas inom det kliniska och medicinska området och även inom det 451 299 kosmetiskt-hygieniska området utan betänkligneter. Härvid är det viktigt att tensiderna icke uppvisar några negativa bieffekter på den mänskliga organismen.

Bland de föreslagna katjonaktiva tensiderna har följande förenin- gar visat sig vara särskilt lämpliga: Stearyldimetylbensylammoniumklorid: C H3 + I _ cflfin - ang - :ir - GHz -@ c1 cnš Metyldodecylbensyltrimetylammoniumklorid: CH CH + l Bl gm (LH 5 - °12H25 3 - CH2 Dodecyldimetylbensylammoniumklorid: CH l 3 J' °12H25 ' If ' C52 '@ cnñ Tetradecyldimetylbensylammoniumklorid: ïH3 + 514527 ' "l ' “Hz ' @ - m' CH3 Hexadecyldimetylbensylammoniumklorid: CH3 + ' | °16”33 ' ”f” °"2"'g ' _ v01' CH3 451 299 Diisobutylkresoxietoxietyldimetylbensammoniumklorid: CH3 ífla CH3 ïH3 + cH3-c|-cH2-rí-@ -o-cHZ-cnz-o-cnz-cuzuvl-cH2-<@> m CH3 CH3 ' Cga Diisobutylfenoxietoxietyldimetylbensylammoniumklorid: cH3-c'-cH2-c|--@ -o-enz-cn2-o-cH2-'cr12-NfcH2-@.m CH3 m3 m3 Metyldodecylxylylen-bis-(trimetylammoniumklorid): (íH3 CH3 V C113 2+ CH3-N-CH2- ~CH2~N-CH3 ZÜ- CH3 C12H25 _ CH3 Även om godtyckligt höga mängdandelar katjönaktiva tensider kan användas, har det i allmänhet visat sig vara lämpligt att för be- handling av täckfiberflor utnyttja anbringningsmängder av 0,05-1,0 vikt-%, räknat på fiberflorets vikt. Många gånger är mängder upp till 0,5 vikt-% tillräckligt.

Behandlingen av fiberfloret kan ske på känt sätt genom foularde- ring, impregnering eller pâsprutning av de vattenhaltiga lösningar- na eller dispersionerna med efterföljande torkning, eventuellt un- der tryck. Fiberflor av alla sorters sammansättning kan behandlas på detta sätt. De katjonaktiva tensiderna kan blandas även med sedvanliga appreteringsmedel och kan sålunda användas på särskilt enkelt sätt. En särskilt fördelaktig behandlingsmöjlighet består i att blanda de katjonaktiva tensiderna i lämplig dosering i poly- mersmältan under spinningsförloppet. De katjonaktiva tensiderna utgör därvid en främmande och med polymersmältan icke blandbar fas, 451 299 som på grund av sin lägre viskositet transporteras till fiberytan.

Uppfinningen hänför sig således även till ett sätt för framställ- ning av en engångsprodukt enligt uppfinningen genom överdragning av ett cellulosahaltigt sugskikt med ett vätmedelsbehandlat fiber- flor, vilket kännetecknas av att fiberfloret framställes genom ett i sig känt spinnförfarande, varvid en katjonaktiv tensid blandas med polymersmältan och spinnes tillsammans med denna, varvid ten- siden under spinnförloppet och den efterföljande härdningen av fib- rerna respektive trådarna isynnerhet anrikas på deras yta.

Exempel 1 Ett spinnfiberflor av polypropentrådar med en trådtiter av 2,2 dtex av en ytvikt av 15 g/m , bunden enligt punktkalandertekniken, som uppvisar en tjocklek av 0,16 mm, behandlades genom indränkning med en vattenlösning av diisobutylfenoxietoxietyldimetylbensylammonium- klorid som katjonaktiv tensid. Anbringningsmängden reglerades ge- nom koncentrationen för lösningen och genom den anbringade vätske- mängden, såsom framgår av tabellen. Därefter skedde torkning vid 100°C i en lufttorkare.

Det behandlade fiberfloret testades enligt nedan beskrivna metoder med avseende på den vekliknande effekten (run-off) och återvät- ningen (rewet). Resultaten anges i tabellen.

Test med avseende på vekliknande effekt (run-off): Ett 300 g/m2 tungt absorberande cellstoffskikt av en längd av minst 250 mm täcktes på ett slätt ogenomsläppligt underlag med täckfi- berfloret, som skall testas, och anordnades med en vinkel av 450 mot vertikalplanet.

Vid den övre änden på den framställda absorberande dynan anbringa- des på ett avstånd av 200 mm från den undre änden ett utloppsmun- stycke, som är förbundet med en automatisk pipett med en volym av ml. Utloppsmunstycket konstruerades så att det i den beskrivna anordningen gav ett genomflöde av 0,5 ml/sek. Under underkanten på den absorberande dynan anordnades flera skikt filtrerpapper för uppfângande av överskottsmängden. Därpå hälldes från pipetten 30 ml av testvätskan under 60 sek. på den absorberande dynan. Som testvätska användes destillerat vatten, vars gränsytspänning reg- 451 299 lerats genom tillsats av den katjonaktiva tensiden till 42 x 10-3 N/m vid 23oC. Vätskeströmmen rann först bort från ytan på fiber- floret tills en vätning åstadkommits. Därpå sögs resten av testväts- kan upp av den absorberande dynan och lagrades däri. Överskottet av provvätskan, som når underkanten av det absorberande skiktet, sögs upp av det därunder placerade filtrerpapperet och fastställdes genom differensvägning. Ett täckfiberflor med goda egenskaper bör leda till ett överskott av högst 0,5 g. Den vekliknande effekten är bättre ju mindre det vid underkanten uppfångade överskottet är.

Test av återvätning (rewet): Ett absorberande cellstoffskikt med en ytvikt av 300 g/m2 fästes över en slät, vågrätt liggande platta och täcktes med fiberfloret, som skall testas. På det absorberande skiktet anbringades ett 200 mm långt rör med en diameter av 20 mm, vid vars undersida en sil befinner sig för fördelning av vätskan. Däri hälldes 30 ml av den i ovanstående beskrivna test med avseende på vekliknande effekt angivna testvätskan. Efter att vätskan sugits upp genom det absor- berande skiktet, belastas det vätta stället med en valsformig me- tallkropp med en vikt av 30 N och en kontaktyta av 100 cmz under 3 nánuter. I anslutning därtill lades under metallkroppen ett flera gånger sammanvikt filtrerpapper och det vätta stället belastades ytterligare 2 minuter. Den genom täckfiberfloret genomträngande väts- kan sögs upp av filtrerpapperet och fastställdes via differensväg- ning. Resultatet betecknas som återvätning (rewet) och bör för ett som "torrt" benämnt fiberflor vara mindre än 1,0 g.

Exempel 2 Under de i exempel 1 beskrivna betingelserna användes som katjon- aktiv tensid en blandning av 80 vikt-% metyldodecylbensyltriammo- niumklorid och 20 vikt-% metyldodecylxylylen-bis-(trimetylammoni- umklorid). Resultaten anges i tabellen.

Jämförelseexempel Under betingelserna i exemplen 1 och 2 användes istället för den katjonaktiva tensiden, som är användbar enligt uppfinningen, en i handeln förekommande nonjonisk tensid. Resultaten anges likaså i tabellen. 451 299 Tabell lensidmängd 2 Veklíknande Ãtervätning 1 mg tensld/m effekt (run- (rewet) i g off) i g Exempel 1 a 25 0,17 0,18 b 50 0,12 0,22 Exempel 2 a 25 0,21 0,17 b 50 0,02 0,26 Jämförelse- exempel ä 25 0,55 0,70 50 0,20 1,80 75 O,1ü 2,20

Claims (4)

10 15 20 25 30 35 451 29¿9 11

1. Sugande engångsprodukt. speciellt för användning inom det hygieniska och medicinska området. vilken består av ett cellu- losahaltigt sugskikt och ett därpå anordnat täckskikt av syn- tetiska fflmer,wülket:&n förbättring av primärtransporten av den för uppsugning avsedda vätskan i riktning mot sugskiktet är försett med ett vätmedel. k ä n n e t e c k n a d av att vätmedlet är sådant att det transporteras av den för uppsug- ning avsedda vätskan från täckskiktet in i suqskiktet och att det är kemosorherbart på cellulosa för att nan efter avslutad prímärtransport skall uppnå en spärreffekt i motsatt riktning.

2. Engångsprodukt enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a d av att den som vätmedel innehåller en katjonaktiv tensid av den allmänna formeln e* R1--w--RB Å “u varvid RI-R! betecknar alkyl, ary1~. a1ky1ary1~. etoxyl-. alkyletoxyl-, aryletoxyl- och/eller alkylaryletoxylgrupper och A betecknar en lämplig anjon. t.ex. en halogenid. k ä n - n e t e c k n a d av att vätmedlet användes i en mängd av 0,05-1.0 viktt. räknat på fiberflorvikten.

3. Engängsprodukt enligt något av kraven 1 eller 2.

4. Sätt för framställning av en engångsprodukt enligt något av kraven 1~3 genom överdragning av ett cellulosahaltigt sug- skíkt med ett vätmedelsbehandlat fiberflor. k ä n n e - t e c k n a t av att fiberfloret framställes genom ett i sig 451 299 - 12 känt spínnförfarande. varvid en katjonaktiv tensid blandas med polymersmältan och spinnes tillsammans med denna. varvid ten-- siden under spinnförloppet och den efterföljande härdningen av fibrerna respektive trådarna isynnerhet anrikas på deras yta.