SE458418B - Absorptionskropp med kontinuerlig densitetsgradient samt saett foer dess framstaellning - Google Patents

Description

458 418 -ï Det är vidare känt att strömning och diffusion i ett kapillär- system sker i riktning från större kapillärer (låg densitet) till mindre (hög densitet). vid försöken att nå en funktionell och ekonomisk avvägning mellan vätskekvarhållande och vätsketransporterande förmåga. det vill såga att vid vätsketransport utnyttja hela eller åt- minstone den större delen av absorptionskroppen. har tidigare konstruktioner använts innehållande olika skikt med inbördes olika densitet.

Tanken har därvid varit att utnyttja nämnda transportförmåga för att dra vätska från områden med större kapillärer till om- råden med mindre sådana. En viss effekt har visserligen upp- nåtts. men rent generellt är betingelserna för vätskeöverfö- ring mellan separata skikt dåliga. eftersom övergångszonen mellan dem snarast verkar som en vätskespärr. Vid det hittills kända av olika skikt sammansatta absorptionskârnorna har dess- utom absorptionsmaterialet vid absorption av vätska förändrats så, att skikt med låg densitet kollapsat och skikt med hög sådan svällt. Någon varaktig effekt av det eftersträvade sla- get har sålunda ej erhållits med dessa kända absorptionskrop- par.

Genom GB. A. 2 015 604 är det dessutom känt att använda fibrö- sa material i blöjor, dambindor och andra för den mänskliga kroppens vård avsedda artiklar. vilka material innefattar cellulosafibrer och vârmeaktiverbara bindemedel. och i vilka material absorptionsfibrerna är bundna medelst bindemedlet för att bilda en sammanhängande kropp. I dessa material ökar emel- lertid bindemedelskoncentrationen från den ena sidan till den andra. med den högsta koncentrationen bindemedel på den sida av den färdiga sanitetsprodukten, vilken är vid produktens bruk vänd bort från användaren. Till följd av denna bindeme- delskoncentration blir emellertid absorptionsförmågan 1 fiber- strukturen negativt påverkad och minskas efter hand inom den del av materialet där den istället borde vara optimal. 458 418 Av GB. A. 2 078 271 framgår hur s.k. non-woven textil för an- vändning vid engångsblöjor kan framställas. Denna typ av tex- til är emellertid ej användbar för absorptionsändamål. efter- som den är framställd av termoplastfibrer. vilka har mycket dålig absorptionsförmâga. Tygtypen i fråga är dessutom så tunn att den är oanvândbar som absorptionsmaterial men däremot lämplig som ytterhöljesmaterial för engångsblöjor.

Genom föreliggande uppfinning har emellertid en ny och för- bättrad absorptionskropp åstadkommits. vilken i förhållande till det valda absorptionsmaterialet i densamma har optimala absorptionsfunktionella egenskaper och ger god ekonomi.

En enligt uppfinningen utförd absorptionskropp är för detta ändamål främst kännetecknad därav, att de absorberande fibrer- na och bindemedlet är homogent blandade i absorptionskroppen. vilken genom den i förhållande till densammas största yta vin- kelrät riktning efterhand ökande grad av fiberbindning och komprimering hos en i såväl vått som torrt tillstånd bestående kontinuerlig densitetsgradient i nämnda riktning. Härigenom kan en enligt uppfinningen utförd absorptionskropp ha sin lägsta densitet i det skikt, som vid produktens användning ligger närmast användaren och en i riktning mot det motstående ytskiktet kontinuerligt ökande täthet. Detta medför fördelen av en bestående hög kapacitet i vätpunkten och en snabb vätsketransport från denna och ger dessutom en idealisk för- delning av vätskan i absorptionskroppen. Vidare erhålles även ett torrare ytskikt än med tidigare kända absorptionskroppar på den vid den färdiga produktens bruk mot användaren anlig- gande sidan varjämte risken för s k återvätning är mycket liten.

Vid en särskilt lämplig utförlngsform har absorptionskroppen enligt uppfinningen därför sin lägsta densitet l det skikt. som vid produktens användning ligger närmast användaren. och i riktning mot det motstående ytskiktet en kontinuerligt ökande täthet. varjämte den i det ytskikt. som vid användningen är . vänt bort från användaren. har ett i detsamma extra komprime- rat sammanhängande mönster för bättre spridning av den absor- 458 418 berade vätskan i detta skikt.

Densiteten i det ena ytskiktet av en enligt uppfinningen ut- förd absorptionskropp är lämpligen mellan 0.01-0.03 g/cma. företrädesvis omkring 0.02 g/cma. och mellan 0.10- -0.40 g/cm3. företrädesvis omkring 0.20 g/cma. i det mot- satta ytskiktet, under det att medelvärdet för kroppen som helhet är omkring 0,03-0,12 g/cm3.

Uppfinningen avser även ett sätt för framställning av den nya och förbättrade absorptionskroppen. Detta sätt kännetecknas främst därav. att av absorptionsfibrerna och bland dem inblan- dat, medelst värme aktiverbart. bindemedel bildas en bana med låg densitet. vilken bana uppvärmes för bindemedlets aktive- ring och absorptionsfibrernas inbördes förbindning medelst bindemedlet, varefter den nedkyles till strax under bindemed- lets bindningstemperatur och därpå komprimeras medelst ett valspar. i vilket valsen på banans ena sidan är kall, eller har en bindemedlets bindningstemperatur understigande tempera- tur. och valsen på den motsatta sidan av banan har en tempera- tur, vilken överstiger denna bindningstemperatur. varigenom en i riktning från den varmare valsen till den kallare avtagande bindningseffekt erhålles. vilken ger en densitetsgradient i banan efter passerandet av valsparet.

Förutom de direkt absortionstekniska fördelarna har man nu. tack vare franställningssättet enligt uppfinningen. för första gången fatt möjlighet att avväga absorptionsprodukters stabi- litet och njukhetsegenskaper mot varandra. vilket bidrar till förbättrad absorptionsteknisk funktion.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hän- visning till bifogade ritningar. på vilka fig l visar ett tvärsnitt genom en enligt uppfinningen utförd absorptions- kropp. fig 2 tvärsnittet enligt fig l försett med en sprid- ningsbild av 1 absorptionskroppen absorberad vätska. fig 3 ett mot fig 2 svarande tvärsnitt genom en absorptionskropp med en annan densitetsgradient. fig 4 i scnematiserad form ett sätt 10 15 20 25 30 35 458 418 > för framställning av absorptionskroppar enligt uppfinningen. och fig 5 slutligen i större skala visar själva bildandet av en densistetsgradient 1 absorptionsmaterialet vid det 1 fig 4 visade sättet.

Den i fig l visade utföringsformen för en absorptionskropp enligt uppfinningen är uppbyggd av pappersfibrer i form av s k fluffmassa och bindefibrer. exempelvis sådana som säljas under handelsnamnet PULPEX av den amerikanska firman Hercules.

Bindefibrerna smälter vid sin bindningstemperatur och binds därvid samman med absorptionsfibrerna. varigenom en absorp- tionskropp erhålles. vilken är förhållandevis formstabil såväl i vått som torrt tillstånd.

Den vid denna absorptionskropps bruk närmast användaren belägna sidan har i fig l betecknats med 1 och dess motsatta sida med 2. Absorptionsfibrerna. vilka i föreliggande fall utgöras av cellulosafibrer. hålls samman medelst binde- fibrerna. Absorptionskroppen har utformats så. att den har en från den mot användaren vända sidoytan 1 i riktning mot den andra sidoytan 2 kontinuerligt ökande densitet. Genom lämplig avvägning av denna densitetsgradient samt val av densitet i de båda ytskikten l. 2 kan en absorptionskropp med för det avsedda ändamålet optimala absorptionsfunktionella egenskaper erhållas.

I fig 2 äskädliggöres vätskefördelningen och därmed densitets- gradienten 1 absorptionskroppens enligt uppfinningen tjock- leksled. Vätska har här tillförts i en s k vätpunkt I i det mot användaren vända ytskiktet l med låg densitet. Denna har inom området närmast ytskiktet l sä lågt värde att vätskan huvudsakligen sprids i riktning mot det motsatta ytskiktet 2. vilket medför fördelen av att den närmast användaren belägna sidan eller ytan l ej nedvätes utan förblir i huvudsak torr och behaglig för användaren. r u Efter hand som vätskan intränger 1 allt tätare komprimerat absorptionsmaterial i kroppen sker också en snabbare vätske- 10 15 20 25 30 35 458 418 W 'i Q spridning i sidled i denna. Först när skiktet närmast den från användaren bortvända sidoytan 2 är mättat på vätska. sker en spridning från detta skikt tillbaka i riktning mot den närmast användaren belägna sidoytan l. Denna yta kommer därför att vara åtminstone i huvudsak torr enda tills dess allt övrigt absorptionsmaterial i kroppen är mättat med vätska.

Densitetsgradienten i en enligt med uppfinningen utförd absorptionskropp kan. som redan nämnts. väljas efter det för kroppen avsedda användningsändamålet. Den i fig 2 visade' vätskespridningsprofilen 3. det vill säga vätskespridningen från den användaren närmast belägna sidoytan l till den mot- satta från användaren bortvända sidan 2 innan returspridning från redan mättade områden sker i riktning tillbaka mot den mot användaren vända sidoytan 1. visar en för användning i exempelvis menstruationsbindor väsentligen optimal vätske- spridning. Förutom det rent absorptionstekniska valet av densitetsgradient i absorptionskroppens tjockleksled kan densiteten även väljas med avseende på slutproduktens stabi- litet och mjukhetsegenskaper.

I fig 3 äskâdliggöres en absorptionskropp enligt uppfinningen med en densitetsgradient. vilken är synnerligen lämplig för sådana absorptionsprodukter. där stora vätskemängder förekom- mer. exempelvis blöjor. vid absorptionskroppar för blöjor är det nämligen viktigt att ha hög vätskekapacitet för vätske- transport bort från vâtpunkten 4. Detta uppnås vid en enligt uppfinningen utförd absorptionskropp medelst en densitets- gradient, som ger en spridningsprofil 5 av det utseende som framgår av fig 3. Densiteten ökar här snabbare från kroppens mot användaren vända ovansida l och nedåt än vad son är fallet vid den i fig 2 visade absorptionskroppen.

Ett lämpligt tillverkningssätt för en absorptionskropp enligt -uppfinningen visas schematiskt i fig 4. Absorptionsfibrer de- fibreras från fluffmassa (här ej visat) och införas i ma 6. i vilken de blandas med bindefibrer. Den i trumman 6 uppkomna fibrerblandningen luftlägges på en transportbana 7 en 1212111!- u' 10 15 20 25 30 35 .e 0 458 418 för bildandet av en materialbana 8 med låg täthet. Denna bana 8 matas genom en ugn 9. i vilken fibrermaterialet uppvärmes medelst exempelvis mikrovågenergi till minst bindningstempe- ratur för bindefibrerna. Den uppvärmda materialbanan 8 kompri- meras därefter något mellan ett efter utgången från ugnen 9 anbragt valspar 10. Denna kompression är lämplig dels för att åstadkomma en homogen fiberbindning i materialbanan. dels för att definiera densiteten i denna. ' Haterialbanan får därefter passera en kylzon ll. inom vilken den kyles till strax under bindningstemperaturen för binde- fibrerna. åstadkommandet av den önskade densitetsgradienten sker slutligen genom komprimering av materialbanan 8 i ett valspar 12. Detta innefattar en varm undre vals 13 och en kall övre vals 14. mellan vilka materialbanan får passera. Den varma valsen 13 har sådan temperatur att bindefibrernas smält- temperatur ånyo uppnås. varigenom en temperaturgradient erhålles i matieralhanans tjockleksriktning. vilken gradient ger hög bindning i det närmast valsen belägna ytskiktet och därefter avtagande bindningseffekt genom materialbanan. vilket resulterar i en densitetsgradient*i den del av materialbanan som passerat igenom valsparet 12. Genom variation av material- banans ingångstemperatur. det vill säga den temperatur den har framför det sistnämnda valsparet 12. temperaturen på den varma valsen 13. materialbanans hastighet och komprimeringsgraden i densamma. kan.temperaturgradienten i materialbanans tjockleks- led varieras.

I fig 5 visas bildandet av densitetsgradienten i material- banans tjockleksled. Den förhållandevis tjocka materialbanan 8 komprímeras mellan valsarna 13 och 14. Värmen från den varma valsen 13 avtar därvid kontinuerligt i riktningen mot den kalla valsen 14. Härigenom erhålles en från den varma valsen 13 kontinuerligt avtagande förnyad bindning av bindefibrerna. vilket medför att den bestående komprimeringen likaledes avtar kontinuerligt i riktning från den varma valsen 13 mot den kalla valsen lä. Även detta framgår av fig 5 i vilken återges 458 Mal m8 10 15 hur det vid komprimeringen av materialbanan 8 i valsparet 12 närmast den kalla valsen 14 belägna materialet ånyo fjädrar ut efter passerandet av valsparet.

Den föreliggande uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna utförandesexempel. eftersom ett flertal modifika- tioner är möjliga inom ramen för det efterföljande patent- kraven.

I det föregående har beskrivits att en absorptionskropp enligt uppfinningen skall anbringas med det ytskikt lägsta densiteten. närmast användaren. . som har den En dylik absorptions- kropp kan emellertid även anbringas tvärtom. det vill säga med sitt mest komprimerade ytskikt närmast användaren. varigenom en absorptionskropp erhålles vilken samtidigt hindrar genom- strömning. vätskan transporteras nämligen då ej från ytskiktet med hög densitet till skikt med lägre densitet. utan istället erhåller man med absorptionskroppen anbragt på detta sätt ett spärrskikt för vätska.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 458 418 Patentkrav

1. .l. För användning i engângsprodukter. såsom blöjor. bindor eller sarförband, avsedd absorptionskr0PP. innefattande minst ett slag av absorberande fibrer och ett medelst värme akti- verbart bindemedel, företrädesvis i form av bindefibrer. var- vid absorptionsfibrerna bundits till en sammanhängande kropp medelst bindemedlet. k ä n n e t e c k n a d av att de absorberande fibrerna och bindemedlet är homogent blandade i absorptionskroppen. vilken genom en i förhållande till den- sammas största yta vinkelrät riktning efterhand ökande grad av fiberbindning och komprimering har en i såväl vatt som torrt tillstånd bestående kontinuerlig densitetsgradient i nämnda riktning. '

2. Absorptionskropp enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a d av att den har sin lägsta densitet i sitt ena ytskikt (l) och en i riktning mot det motsatta ytskiktet (2) kontinuerligt ökande täthet. samt att det sistnämnda ytskiktet har ett i detsamma extra komprimerat sammanhängande mönster för bättre spridning av den absorberade vätskan i detta skikt.

3. Adsorptionskropp enligt krav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att densiteten i dess ena ytskikt (1) är mellan 0.01 - 0,03 g/ena. företrädesvis omkring 0,02 g/cna. ocn neuan 0.10 _ 0.40 g/cfi. företrädesvis omkring 0.20 g/cla. i det motsatta ytskiktet (2). under det att medelvärdet för kroppen som helhet är omkring 0.03 - - 0,12 g/cm3.

4. sätt för framställning av en absorptionskropp enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a t av att av absorptionsfibrerna och bland dem homogent inblandat. medelst värme aktiverbart bindemedel bildas en huvudsakligen okomprimerad bana (8). vilken uppvârmes (9) för bindemedlets aktivering och absorp- tionsfibrernas förbindning medelst bindemedlet. varefter den 10 15 20 25 30 458 418 ao (8) nedkyles till en temperatur strax under bindemedlets bindningstemperatur och därpå komprimeras mellan minst ett par valsar (12). av vilka den ena (14) är kall. eller har en bindemedlets bindningstemperatur understigande temperatur, och den andra (13) har en temperatur, vilken överstiger denna bindningstemperatur. varigenom en i riktning från den varmare valsen (13) till den kallare (14) kontinuerligt avtagande bindningseffekt erhålles, vilken ger en densitetsgradient 1 banan efter passerandet av det nämnda paret valsar (12).

5. Sätt enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att banan (8) vid sammanbindningen av fibrerna konprimeras (10). till lämplig densitet innan avkylningen och den därpå följan- de densitetsgradientgivande komprimeringen i valsparet (12) sker.

6. Sätt enligt krav 4 eller 5. k ä n n e t e c k n a t av att uppvärmningen för aktiveringen av bindemedlet sker me- delst varmluft. I

7. Sätt enligt krav 4 eller 5, k å n n e t e c k n a t av att uppvärmningen för bindemedlets aktivering sker med hjälp av mikrovâgsenergi.

8. Sätt enligt något eller nagra av kraven 4-7. k ä n n e - t e c k n a t av att banan (8) medelst på den varmare valsen (13) befintliga pråglingshjälpmedel förses ned ett samman- hängande ytmönster i det mot denna vals anliggande banytskik- tet för förstärkning av den vâtskespridande förmågan i detta.