SK111396A3

SK111396A3 - Process for preparing biodegradable fibrils, nonwoven fabrics comprising biodegradable fibrils, and articles comprising such nonwoven fabrics

Info

Publication number: SK111396A3
Application number: SK1113-96A
Authority: SK
Inventors: Isao Noda; Reinhold Lampe; Michael Satkowski
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 1997-07-09
Also published as: AU1915195A; HK1013114A1; AU698984B2; FI963339A0; CZ253696A3; HUT77671A; NO963556L; PL316043A1; DE69511072D1; HU222760B1; ES2133750T3; SG44660A1; GR3031326T3; BR9506954A; EP0748398A1; CN1141657A; WO1995023249A1; JPH09509456A; EP0748398B1; DE69511072T2

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spracovania biologicky odbúratelných polymérov a produktov skladajúcich sa z biologicky odbúratelných polymérov. Obzvlášť sa týka spracovania biologicky odbúratelných polymérov na fibrily, ktoré je možné ďalej spracovávať na spojené látky.

Doterajší stav techniky

Polyméry sa používajú v najrôznejších plastových výrobkoch vrátane filmov, listov, vlákien, pien, lisovaných výrobkov, lepidiel a mnohých ďalších špeciálnych výrobkoch. Väčšina plastových materiálov skončí v prúde pevného odpadu zameranom na rýchle zneškodnenie a stále nákladnejšie uloženie do zeme. Napriek vynaloženiu určitého úsilia na recyklovanie, povaha polymérov, spôsob ich výroby a spracovanie na produkty obmedzuje počet možných recyklačných aplikácií. Opakované spracovanie aj celkom čistých polymérov vedie k znehodnoteniu materiálu a následne k zlým mechanickým vlastnostiam. Rôzne typy chemicky podobných plastov (napríklad polyetylénov s rôznou molekulovou hmotnosťou, ktoré sa používajú na obaly mlieka a na potravinové sáčky) zmiešané po zbere môžu spôsobovať spracovateľské problémy, v dôsledku ktorých sú regenerované materiály horšie alebo nepoužiteľné.

Používanie absorpčných výrobkov ako sú napríklad plienky, sanitárne a nohavičkové vložky, zahrňuje niekoľko plastov rôznych typov. V takých prípadoch je recyklovanie obzvlášť nákladné, čo vyplýva z obtiažneho oddeľovania rôznych zložiek. Výrobky na jedno použitie tohto typu sa obvykle skladajú z nejakého druhu vrchného listového materiálu priepustného pre kvapaliny, absorpčného jadra a pre kvapaliny nepriepustného spodného listu. Takéto absorpčné štruktúry sa spravidla pripravujú napríklad pomocou vrchných listových materiálov zložených z tkaných, spojených alebo poréznych polyetylénových alebo polypropyIónových materiálov v podobe tvarovaného listu. Spodný list je obvykle tvorený ohybným polyetylénovým materiálom. Absorpčnými materiálmi sú spravidla vlákna drevnej buničiny alebo vlákna drevnej buničiny kombinované s gelujúcimi materiálmi absorbenta.

Bežné absorpčné produkty na jedno použitie sú už do značnej miery kompostovateľné. Typická plienka na jedno použitie sa napríklad skladá z 80 % kompostovatelných z vlákien drevnej buničiny. Pri absorpčné výrobky na ako Keď sa zašpinené kompostovaním materiálov, napríklad kompostovacom procese jedno použitie pred zmiesia sa s organickým odpadom, ukončené, oddelia sa nekompostovatelné takým rozsekajú a je kompostovanie časti preosiatím.

Týmto spôsobom je možné v komerčných kompostovacích závodoch úspešne spracovávať i súčasné absorpčné výrobky.

Je však potreba znížiť množstvo nekompostovateľných materiálov vo výrobkoch na jedno použitie. Hlavne je treba nahradiť poplyetylénové a polypropylénové vrchné listy v absorpčných výrobkoch kompostovateľným materiálom priepustným pre kvapaliny.

Okrem kompostovateľnosti musia materiály používané na vrchné listy spĺňať ďalšie požiadavky, aby vyhovovali potrebám konečného užívateľa. Tieto materiály napríklad musia byť schopné spracovania pre vytvorenie materiálov príjemných na dotyk. Okrem toho vrchné listy musia mať dostatočné vlastnosti, ako je napríklad ťahová pevnosť a priepustnosť vlhkosti.

Známe sú biologicky odbúrateľné živice, ktoré však často nemajú dobré vlastnosti pre vytváranie vlákien alebo filmov. Polymérové živice obsahujúce poly(hydroxybutyrát) (PHB) sú nevhodné najmä na vytváranie vlákien alebo filmov.

Tieto živice majú typicky nízku rýchlosť kryštalizácie, majú nízku viskozitu pri roztavení, rozpadajú sa v blízkosti svojich teplôt topenia a keď stuhnú, sú neohybné. V dôsledku toho nemôžu byť takéto živice spracovávané bežnými spôsobmi vytvárania vlákien alebo filmov. Ak sú biologicky odbúrateľné živice, obsahujúce PHB, spracovávané na film, sú v skutočnosti neohybné. Neohybnosť takých filmov zabraňuje ich použitiu v absorpčných výrobkoch, najmä ak sú použité na vrchné listy, pretože tieto materiály sú v priamom styku s pokožkou užívatela.

Z uvedených dôvodov existuje trvalý dopyt po biologicky odbúratelných materiáloch, ktoré je možno použiť v absorpčných výrobkoch. Obzvlášť je dopyt po biologicky odbúrateľnej látke, ktorá je ohybná a trvanlivá, ale súčasne má príjemnú textúru, ak je použitá napríklad na absorpčné výrobky.

Úlohou odbúrateľné tohto vynálezu je poskytnúť fibrily, ktoré možno spracovávať biologicky na ohybné spoj ené výrobky, ktoré sú mäkké a na dotyk podobné látke.

Ďalšou úlohou vynálezu je poskytnúť spôsob výroby takýchto biologicky odbúrateľných fibríl. Ešte ďalšou úlohou vynálezu je poskytnúť biologicky odbúrateIné spojené výrobky obsahujúce biologicky odbúrateľné fibrily. Ďalej je úlohou vynálezu poskytnúť absorpčné výrobky na jedno použitie skladajúce sa z takýchto biologicky odbúrateľných produktov. Ešte ďalšou úlohou vynálezu je poskytnúť textílie skladajúce sa z odbúrateľných fibríl.

Podstata vynálezu

Spôsob prípravy biologicky odbúratelných fibríl aspoň z jednéj biologicky odbúrateľnej homopolymérnej alebo kopolymérnej živice spočíva podľa vynálezu v tom, že sa

a) vytvorí tekutá zmes živíc roztaveném alebo rozpustením aspoň jednej živice a

b) zmes tekutých živíc sa zavedie do prúdu plynnej látky.

Vynález sa týka spôsobil, výroby biologicky odbúratelných fibríl z aspoň jednej biologicky odbúrateľnéj živice. Spôsob sa uplatní najmä na vytváranie fibríl zo živíc obsahujúcich PHB, využiť sa však dá i v prípade iných biologicky odbúrateľných živíc. Živicami, použitými spôsobom podľa vynálezu, môžu byť biologicky odbúrateľné homopolyméry alebo kopolyméry alebo ich zmesi. Spôsob podľa vynálezu je založený na vytvorení tekutej zmesi tvorenej jednou alebo niekoľkými biologicky odbúrateľnými živicami roztavením alebo rozpustením aspoň jednej biologicky odbúrateľnej živice a na zavedení zmesi tekutých živíc do prúdu plynnej látky. Výsledné vlákna sa zhromažďujú vo vhodnom zariadení a potom sa spracovávajú na konečné požadované použitie.

Vynález sa tiež týka biologicky odbúrateľných fibríl, pripravených spôsobom podľa vynálezu.

Vynález sa ďalej týka spojených látok tvorených biologicky odbúrateľnými fibrilami. Takéto látky sú vhodné pre výrobky, akými sú napríklad plienky, výrobky pre inkontinenciu a sanitárne vložky. Výhodné výrobky sa skladajú z biologicky odbúrateľných fibríl, pripravených spôsobom podľa vynálezu.

Vynález sa ďalej týka výrobkov na jedno použitie, skladajúcich sa z vrchného listu priepustného pre vodu, z absorpčného jadra a zo spodného listu nepriepustného pre kvapaliny, pričom vrchný list je tvorený spojeným substrátom obsahujúcim biologicky odbúrateľné vlákna. Inými absorpčnými výrobkami podľa výnálezu sú výrobky, ktorých spodný list tvoria tiež biologicky odbúrateľné vlákna. Výhodné sú výrobky, kde je biologicky odbúrateľná spojená zložka tvorená fibrilami, vyrobenými spôsobom podľa vynálezu.

Pre poskytnutie absorpčných výrobkov v rozsahu vynálezu je možno u biologicky odbúrateľných výrobkov použiť podľa vynálezu akékoľvek požadované absorpčné jadro. Medzi vhodné materiály pre absorpčné jadrá patria vlákna drevnej buničiny alebo vlákna drevnej buničiny kombinované s gelujúcimi materiálmi absorbenta.

Vynález sa ďalej týka textílií obsahujúcich podlá vynálezu biologicky odbúratelné fibrily.

Jednotlivé používané pojmy majú nasledujúci význam : Alkenyl znamená reťazec obsahujúci atómy uhlíka, ktorý môže byť jednósýtny ( tó je s jednou dvojitou väzbou v reťazci) alebo niekolkosýtny (to je s dvomi alebo niekolkými dvojitými väzbami v reťazci); priamy alebo rozvetvený; a mnohosubstituovaný nesubstituovaný.

Alkyl znamená uhlíka, ktorý môže alebo polysubstituovaný alebo nasýtený reťazec obsahujúci atómy byť priamy alebo rozvetvený; a mnohosubstituovaný alebo polysubstituovaný alebo nesubstituovaný.

Biologicky schopnosťou byť ktoré môžu byť odbúratelný znamená materiál so rozložený na malé chemické podjednotky, využité v potravinovom reťazci napríklad vplyvom enzýmov prirodzene pôsobiacich a/alebo bezpečných z hladiska životného prostredia, baktérií a spór. S výhodou je materiál schopný rozkladu na vodu a oxid uhličitý.

Biologicky odbúrateíný polymér je polymér schopný biologického odbúrania ako je definované vyššie.

Kompostovatelný znamená materiál vyhovujúci nasledujúcim trom požiadavkám : (1) materiál je schopný spracovania v kompostovacom zariadení na pevný odpad; (2) ak je tak spracovaný, skončí v konečnom komposte; (3) ak je kompost použitý v pôde, je materiál definitívne odbúraný v pôde.

Požiadavka, aby materiál skončil v konečnom komposte znamená, že prejde v kompostovacom procese určitou formou rozkladu. Spravidla je prúd pevného odpadu podrobený v počiatočnej fáze kompostovacieho procesu rozrezávacej operácii. V dôsledku toho sú materiály prítomné skôr v tvare prúžkov alebo listov. V konečnej fáze kompostovacieho procesu je konečný kompost preosievaný. Prúžky polyméru typicky neprejdú sitom, ak si zachovali rozmery, ktoré mali bezprostredne po rozrezaní. Kompostovateľné materiály podľa vynálezu stratia v priebehu kompostovacieho procesu veľa zo svojej celistvosti, čo umožní, aby čiastočne rozložené prúžky prešli sitom. Možno však uvažovať, že kompostovacia jednotka by mohla podrobiť prúd pevného dopadu veľmi dôkladnému rozrezaniu a skôr hrubému preosievaniu, a v takomto prípade by neodbúrateľné polyméry ako polyetylén spĺňali podmienku (2). Preto splnenie podmienky (2) nie je postačujúce na to, aby bol materiál’ kompostovateĽNý podľa uvedenej definície.

To, čo odlišuje takto definovaný kompostovateľný materiál od materiálu ako je polyetylén, je požiadavka (3), aby bol materiál definitívne odbúraný v pôde. Táto požiadavka biologickej odbúrateľnosti nie je nevyhnutná pre kompostovací proces alebo použitie kompostujúcej pôdy. Pevný odpad a kompost, ktorý je jeho výsledkom, môže obsahovať všetky druhy nerozložiteľných materiálov, napríklad piesok. Aby sa však zabránilo hromadeniu umelých materiálov v pôde, požaduje sa, aby takéto materiály boli plne biologicky odbúrateľné. Keď je to tak, vôbec nie je nutné, aby toto biologické odbúravanie ~bolo rýchle. Ak nie sú samotný materiál a medziprodukty jeho rozkladu toxické alebo iným spôsobom škodlivé vzhľadom na pôdu alebo rastliny, je plne prijateľné, ak trvá ich biologické odbúravanie niekoľko mesiacov alebo rokov, nakoľko táto požiadavka má iba zabrániť hromadeniu umelých materiálov v pôde.

Kopolymér alebo kopolymérový znamená polymér skladajúci sa z aspoň dvoch rôznych monomérnych jednotiek.

Fibrily znamenajú krátke jemné vlákna. Pojem fibrily sa rozoberá podrobnejšie ďalej.

Homopolymér a homopolymérny znamená polymér skladajúci sa z tej istej opakujúcej sa monomérnej jednotky.

Tekutá zmes živíc je tekutina skladajúca sa z aspoň jednej biologicky odbúrateľnej živice. Pojem zahrňuje kvapalinu tvorenú jednou biologicky odbúrateľnou živicou (napríklad PHB).

Solvating znamená vytváranie agregátu, ktorý sa skladá z rozpusteného iónu alebo molekuly s aspoň jednou rozpustenou molekulou, takže vytvára zmes jedinej fázy.

Biologicky odbúratelné živice

Biologicky odbúratelné fibrily podlá vynálezu obsahujú jeden alebo niekolko biologicky odbúratelných polymérov alebo kopolymérov. Biologicky odbúratelnou podlá vynálezu, môže byť akákolvek biologického rozkladu. Živica podlá vyrobená biologicky alebo synteticky, homopolymérna živica a kopolymérny použité v živíc a polymérov.

Medzi biologicky byť Živica alebo alebo kopolymérna. zahrňujú odbúratelný čísle, polymér biologicky jednotnom

Tu ako polymér. Aj zahrňujú tieto vhodnou schopná môže byť môže byť živicou, živica vynálezu

Živica používané termíny homopolymérny keď sú pojmy tak tu rad vyrábané biologicky odbúratelné .

živice patria alifatické polyestery. Špecifickým príkladom je poly (3-hydroxybutyrátj. (PHB), čo je polymér tvorený monomérnou jednotkou, ktorá má štruktúru vzorca I

-|—0—CH—CH

(I) a poly 3-hydroxybutyrát-ko-3-hydroxyvalerát (PHBV), čo je kopolymér, ktorý má dve štatisticky opakujúce sa monomérne jednotky (RRMU), kde prvá RRMU má štruktúru podlá vzorca I a druhá RRMU má štruktúru podlá vzorca II (II)

Takéto polyestery a spôsoby ich prípravy sú popísané v amerických patentových spisoch číslo 4 393 167, Holes a kol. z 12. júna 1993 a číslo 4 880 592, Martini a kol. zo

14. novembra 1989. Vzhľadom na ich zlé filmotvorné vlastnosti, spôsoby podľa tohto vynálezu sú vhodné najmä na vytváranie spojených textílií z týchto živíc. Kopólyméry PHBV sú obchodne dostupné od spoločnosti Imperiál Chemical Industries pod obchodným názvom BIOPOL. Prehľad technológie BIOPOL je obsahom Business 2000+ (Winter, 1990).

Americký patentový spis U.S.S.N.08/189 029 s názvom

Biologicky odbúratelné kopolyméry a plastové výrobky, obsahujúci biologicky odbúrateľné kopolyméry (Noda, podané 28. januára 1994) popisuje nové biologicky odbúratelné kopolyméry a spôsoby ich prípravy, ktoré sú podlá tohto vynálezu rovnako vhodné. Sú popisované kopolyméry biologicky odbúratelného polyhydroxyalkanoátu (PHA), skladajúceho sa z aspoň dvoch RRMU, kde prvá RRMU má štruktúru všeobecného vzorca

4-0—CH—(CH₂)_n _J

L_ kde R¹ znamená atóm vodíka alebo alkylovú skupinu s 1 až 2 atómami uhlíka a n číslo 1 alebo 2; druhá RRMU má štruktúru všeobecného vzorca

kde R² znamená alkylovú alebo alkenylovú skupinu so 4 až 19 atómami uhlíka a najmenej 50% RRMU má štruktúru prvej RRMU.

Americký spis U. S. S .N. 08/189 029 (Nocia, podané 28. januára 1994) popisuje nové biologicky odbúrateľné kopolyméry a spôsoby ich prípravy, ktoré sú podľa tohto vynálezu rovnako vhodné. Týka sa biologicky odbúratelných kopolymérov (PHA), obsahujúcich aspoň dve RRMU, pričom prvá RRMU má štruktúru všeobecného vzorca [- R¹ O-]

II II I +-O—CH— ( ch₂ ) _n—C--1 L_ —I kde R¹ znamená atóm vodíka alebo alkylovú skupinu s 2 atómami uhlíka a n číslo 1 alebo 2; druhá RRMU má štruktúru všeobecného vzorca pričom najmenej 50 % RRMU má štruktúru prvej RRMU.

Americký spis sa týka tiež biologicky odbúratelných kopolymérov (PHA), obsahujúcich aspoň dve RRMU, pričom prvá RRMU má štruktúru vzorca

-|—O—CH—ch₂a druhá RRMU má štruktúru všeobecného vzorca pričom najmenej 50 % RRMU má štruktúru prvej RRMU.

Medzi biologicky odbúratelné živice vhodné podlá vynálezu patria synteticky vyrábané živice. Medzi také synteticky vyrábané živice patria alifatické polyestery, ktoré sú spolu so spôsobmi svojej výroby v odbore známe. Príklady takých syntetických polyesterových živíc sú polyactid (PL), ktorý má štruktúru zodpovedajúcu vzorcu III; polydioxanom (PDO), so štruktúrou zodpovedajúcou vzorcu IV; a polykaprolakton (PCL) so štruktúrou zodpovedajúcou vzorcu V. Tieto živice sú popísané v európskej prihláške vynálezu číslo WO 90/01521, zverejnenej 22. februára 1990, Sinclair a kol.; v americkom patentovom spise číslo 5 026 589 udelenom 25. júna 1991, Schechtman a v knihe Encyclopedia of Polymér Science and Engineering, druhé vydanie, zv. 2, str. 220 až 243 (1983).

i- o-i

I ' II I

4-OCH₂CH₂OCH₂C—|L_ _I

Ι-l-o-(CH₂j₅

L_

Ο -1

Ešte ďalšími polyvinylalkoholy živicami, vhodnými a ich kopolyméry.

podlá vynálezu, sú Výhodným kopolymérom polyvinyalkoholu je kopolymér etylénu a vinylalkoholu, ktorý má dve RRMU, kde prvá RRMU má štruktúru r^-~1

II —|---ch₂---ch₂—|—

L_—1 a druhá RRMU má štruktúru |— OH —I

I I I

H--ch₂—ch—|—

L_ ' _J

Ďalšie biologicky odbúrateľné živice, vhodné podľa vynálezu, sú polyétery, ako je polyetylénoxid (PEO) (nazývaný tiež polyetylénglykol), ktorý je tiež v odbore dobre známy.

Inou biologicky odbúrateľnou živicou, vhodnou podľa vynálezu je celulóza a jej deriváty. Príkladom je acetát celulózy. Celulózové živice a spôsoby ich prípravy sú v odbore dobre známe (napríklad Encyclopedia of Polymér Science and Engineering, druhé vydanie, zv. 3, str. 181 až 208 (1983)).

Biologicky odbúrateľné živice, vrátane špecificky vyššie popísaných, môžu byť spolu použité pri vytvorení polymérovej zmesi, ktorá sa potom používa na výrobu biologicky odbúrateľných fibríl. Okrem toho, ako bolo naznačené, môže byť jedna alebo niekoľko živíc, použitých na vytvorenie polymérovej zmesi, kopolymérom. Medzi také zmesi patrí napríklad : kombinácia dvoch polymérov, vybraných z toho istého typu polymérov (napríklad dva biologicky vyrobené polyestery) a kombinácia polymérov volených z dvoch alebo niekoľkých rôznych rôznych typov polymérov (napríklad biologicky vyrobený polyester a polyvľnylalkohol). Ako príklad sa tu uvádzajú výhodné kombinácie polymérov vhodných na prípravu biologicky odbúrateľných fibríl podľa vynálezu : PCL a PHB; PCL a PHBV; PHBV a PHB; PHBV a PEO; PHB a PEO.

Spôsoby podľa vynálezu

Spôsoby podľa vynálezu sú vhodné na vytváranie biologicky odbúrateľných fibríl. Spôsoby sú vhodné najmä na výrobu fibríl z ťažko spracovateľných živíc, ako sú biologicky produkované polyestery, najmä polymér PHB a kopolymérové živice, obsahujúce komonomérové jednotky hydroxybutyrátu. Spôsoby podľa vynálezu sú však tiež vhodné na výrobu fibríl, ktoré neobsahujú polymér PHB alebo kopolyméry obsahujúce komonomérové jednotky hydroxybutyrátu.

Spôsob podľa vynálezu používa na prípravu biologicky odbúrateľných fibríl prietok plynnej látky. Spôsob zahrňuje najmä prípravu biologicky odbúrateľných fibríl z jednej alebo z niekoľkých biologicky odbúrateľných homopolymérnych alebo kopolymérnych živíc, pričom spôsob zahrňuje

a) vytvorenie tekutej zmesi živíc roztavením alebo rozpustením aspoň jednej živice a

b) zavedenie zmesi tekutých živíc do prúdu plynnej látky.

Výhodné sú postupy uvedenia zmesi živíc do tekutého stavu tavením.

Ak operácia a) zahrňuje tavenie živíc pre vytvorenie tekutej zmesi živíc, pracovníkom, v odbore je zrejmé, že na ohrev možno použiť akýkoľvek vhodný prostriedok. Živice sa zahrievajú na teplotu postačujúcu na uvedenie živice do tekutého stavu, nie však na úroveň, kedy sa živica rozkladá alebo jej molekulová hmotnosť podstatne klesne. Teplota, použitá na tavenie živíc, závisí teda na použitých živiciach. S výhodou má byť teplota 0 až 30°C nad teplotou tavenia živice s najvyššou teplotou tavenia. Najvýhodnejšie má byť teplota 10 až 20°C nad teplotou tavenia živice s najvyššou teplotou tavenia.

Ak operácia a) zahrňuje rozpustenie živíc pre vytvorenie tekutej zmesi živíc, pracovníkom v odbore je zrejmé, že možno použiť akýkoľvek vhodný rozpúšťači prostiedok. Vhodný rozpúšťadlový systém môže umožniť dôkladné premiešanie, ak sa použije niekoľko živíc a v žiadnom prípade nesmie spôsobovať rozklad použitých živíc. Medzi vhodné rozpúšťadlá patrí napríklad chloroform, metylénchlorid, trichlóretán, propylénkarbonát a etylénkarbonát. Tieto príklady sú obzvlášť výhodné a neobmedzujú rozsah vhodných rozpúšťadiel pri spôsobe podľa vynálezu.

Nezávisle na tom, aký spôsob sa v operácii a) použije pre ztekutenie živíc, možno začleniť do tekutej zmesi živíc akékoľvek rozmanité prísady. Medzi takéto prísady patria zmäkčovadlá, očkovadlá, spojivá, plnidlá, farbivá a činidlá spôsobujúce, že výsledné fibrily sú hydrofóbne (ak majú byť fibrily použité napríklad na vrchný list absorpčného výrobku) alebo hydrofilné. Vhodnými očkovadlami sú, bez obmedzenia, nitrid bóru a mastek. bez zámeru akéhokoľvek obmedzenia, sú syntetický kaučuk a PCL. Vhodnými akéhokoľvek obmedzenia, sú oxid . Hydrofóbne činidlá oblasti zámeru akéhokoľvek Vhodnými spoj ivami, prírodný kaučuk, plnidlami,bez zámeru titaničitý, sadze a uhličitan vápenatý zahrňujú ktorékoľvek z činidiel z oblasti absorpčných a nižšie alkylsilikónové výrobkov, ako halogenidy.

Pracovníkom zmesi živice alebo tlakovým systémom, pri ktorých sa zmes sú silikóny v odbore j e živíc možno môžu byť zrejmé, použiť zavádzané tekutej

Napríklad gravitácie podmienky, ovplyvnia vlastnosti pripravovaných a tuhosť).

samostanej (ak ide o zavádza.

fibríl, ich priemer napríklad viskozita rozpúšťadlový systém otvoru, ktorým sa tekutá zmes s výhodou zavádza približne otvor tekutej výhodou možno na otvorov,

Ak použiť nižšia až že na zavádzanie rôzne prostriedky, otvorom pôsobením

Tiež je zrejmé, že tekutých živíc zavádza, fibríl (napríklad dĺžku Takými podmienkami zmesi živíc, rozpúšťanie) a Tekutá zmes ako kontinuálny prúd otvorom o približne 5 až sú použitý priemer živíc sa priemere mm. Výhodnejšie je, ak má i. Nakoľko rýchlosť dodávania rozhodujúca, je rýchlosť s približne 1000 g/h. Prípadne zmesi živíc použiť niekoľko

0,1 priemer zmesi približne 10 zavádzanie z ktorých každý zodpovedá popísanému prevedeniu, sa jedná o prúd akýkoľvek vhodný j než 120°C. Ešte rozmedzí približne 20°C ;

je, ak má plyn približne ktoré možno použiť, sú Výhodný je vzduch. Okrem

0,5 živíc

2,0 mm nie je g/h až ] tekutej plynov podľa plyn. Teplota výhodnejšie až približne operácie b), možno plynu je s výhodou je, ak je teplota v 90°C. Najvýhodnejšie teplotu okolia. Príkladmi plynov, dusík, stlačený vzduch a para, toho je možné použiť akýkoľvek uznávaný prostriedok na vytvorenie prúdu plynu plynnej látky.

Podmienky, pri ktorých sa privádza ovplyvňujú vlastnosti výsledných biologicky na zavádzanie prúd plynu, odbúrateľných fibríl podía vynálezu. Ak sa použije napríklad na privádzanie plynu tryská, ovplyvní veíkosť otvoru a tlak plynu vlastnosti fibríl. Pracovníkom v odbore je zrejmé, že takéto podmienky sa budú meniť v závislosti napríklad na použitých živiciach, na spôsobe skvapalnenia podía operácie

a) a na uhle, pod ktorým je prúd plynu privádzaný voči prúdu skvapalnenej zmesi živíc. Výhodné sú postupy, kde tryská má priemer približne 1 až približne 10 mm. Výhodnejšie je, ak má tryská priemer približne 2 mm až približne 6 mm. Najvýhodnejšie je ak má tryská priemer približne 4 mm až približne 5 mm. Výhodné sú postupy, kde tlak privádzanej plynnej látky je približne 69 až približne 138 kPa. Výhodnejšie je, ak je tlak približne 172,5 kPa až približne 690 kPa. Najvýhodnejšie je, ak je tlak približne 207 kPa až približne 414 kPa.

Uhol medzi prúdom tekutej zmesi živice a smerom prúdenia privádzaného plynu môže byť 0° až približne 170°. Pre ilustráciu, keď prúdi tekutá zmes živíc a plynná látka rovnakým smerom a sú navzájom rovnobežné, je medzi nimi uhol 0°. Podía toho je jediným obmedzením, že uhol medzi prúdom tekutej zmesi živice a smerom prúdenia privádzaného plynu nemôže byť 180°. S výhodou je uhol približne 0° až približne 90°. Pracovníkom v odbore je zrejmé, že zariadenia, použité na zhromažďovanie vytvorených fibríl (napríklad drátené sito), môže byť umiestnené v rôznych vzdialenostiach od miesta, kde dochádza k styku privádzaného plynu a skvapalnenej zmesi živíc. Použité vzdialenosti budú okrem iného závisieť na použitých živiciach a na požadovaných rozmeroch fibríl.

Prípadne sa môže použiť rad zariadení na privádzanie plynnej látky, z ktorých každá zodpovedá uvedenému popisu.

Fibrily, vyrobené spôsobom podía vynálezu, sú vhodné na výrobu napríklad biologicky odbúratelných spojených substrátov, ktoré možno použiť na výrobu absorpčných výrobkov, ako sú napríklad plienky.

Inou aplikáciou vynálezu je použitie fibríl a popísaných spojených látok na výrobu mnohých textilných výrobkov, ako sú napríklad šatovky, pošívky, uteráky, záclony a koberce.

Biologicky odbúratelné fibrily

Fibrily pódia vynálezu, skladajúce sa aspoň z jednej biologicky odbúratelnéj živice, sa vyrábajú spôsobom podlá vynálezu. Príklady vhodných živíc podlá vynálezu sú uvedené vyššie. Fibrily sa skladajú s výhodou z PHB alebo PHBV.

Fibrily podlá vynálezu majú s výhodou dĺžku približne 0,5 mm až približne 100 mm. Výhodnejšia je dĺžka približne 1 mm až približne 50 mm. Najvýhodnejšia dĺžka fibríl je približne 2 mm až približne 10 mm. Fibrily podlá vynálezu majú s výhodou priemer približne 1 μιη až približne 500μπι. Výhodnejší je priemer približne 1 μπι až približne 200 μη. Najvýhodnejší priemer fibríl je približne 5 μη až približne 50 μη.

Uvedené rozmery fibríl podlá vynálezu sa týkajú fibríl všeobecne. Výhodné rozmery fibríl závisia na použitých polymérncyh živiciach, na použitom špecifickom postupe a na požadovanom konečnom použití výsledných fibríl.

Spojené látky

Spojené látky podlá vynálezu sa skladajú z fibríl tvorených aspoň jedným biologicky odbúratelným polymérom alebo koúolymérom. Výhodnými prostriedkami na výrobu spojených látok podlá vynálezu sú postupy podlá vynálezu. Postupy podlá vynálezu všeobecne vytvárajú fibrily, ktoré už majú tvar spojenej látky. Preto je potrebné len minimálne dodatočné spracovanie v závislosti na konečnom použití spojenej látky. Avšak biologicky odbúratelné spojené látky môžu byť vyrábané tiež spôsobmi na prípravu konvenčných spojených látok, pokia! tieto postupy nepoužívajú podmienky (napríklad teploty), ktoré by spôsobovali rozklad použitých biologicky odbúratelných živíc (Encyclopedia of Polymér Science and Engineering, druhé vydanie, zv. 7, str. 647 až

733 (1983)). Fibrily môžu byť napríklad vyrábané rozrezávaním v podstate súvislých vlákien na požadovanú dĺžku fibríl. Ďalšie operácie potom môžu byť prevádzané pre získanie požadovanej spojenej látky.

Fibrily podía vynálezu sú všeobecne kratšie než bežné vlákna, používané na výrobu textílií. Ak je teda nutné dodatočné spracovanie fibríl na spojenú látku, dáva sa prednosť použitiu modifikovaných papierenských techník. Po začiatočnom vytvarovaní môžu napríklad biologicky odbúrateľné fibrily býť kontinuálne dispergované vo velkom objeme nerozpúšťadla (napríklad vody) a skladané na pohybujúcom sa nekonečnom site. Keď je spojená látka zložená na site, premiestňuje sa na pásy alebo prstence a suší sa na vyhrievaných bubnoch. (Enclyclopedia of Polymér Science and Engineering, druhé vydanie, zv. 10, str. 204 až 226).

Významné je, že spojené látky podía vynálezu sa môžu skladať z biologicky odbúrateíných fibríl, vyrobených z rôznych zmesí živíc. To znamená, že dva alebo viac typov fibríl, z ktorých každý môže byť vyrobený spôsobom podía vynálezu, môžu byť skombinované na vytvorenie jedinej spojenej látky. Zatialčo jednotlivé fibrily sa pripravia spôsobom podía vynálezu, následne sa fibrily skombinujú za použitia napríklad popísaných modifikovaných papierenských techník.

Okrem toho je možné pri vytváraní spojených látok podía vynálezu kombinovať jednu alebo viac variantov prírodných vlákien s biologicky odbúratelnými fibrilami, ako sú polysacharidy a polyamidy. Fibrily podía vynálezu je tak možno kombinovať s vláknami ná báze celulózy, ako je drevná buničina a bavlna, alebo s vláknami na báze proteinov, ako je hodváb a vlna. Tieto prírodné vlákna sa môžu podía vynálezu kombinovať s fibrilami pri použití napríklad hore uvedených papierenských techník.

Väzba fibríl a ostatných zložiek dodáva látke pevnosť a ovplyvňuje aj iné vlastnosti spojenej látky. Na väzbu v texilii možno použiť ako adhezívne, tak mechanické prostriedky. Mechanická väzba používa spájanie fibríl trecími silami. Väzbu možno dosiahnuť tiež chemickou reakciou, napríklad vytváraním kovalentných väzieb medzi spojivom a fibrilami.

Absorpčné výrobky

Produkty na jedno použitie podía vynálezu sa skladajú z vrcného listu priepustného pre kvapaliny, z absorpčného jadra a zo spodného listu nepriepustného pre kvapaliny, pričom vrchný list tvorí spojená látka skladajúca sa z biologicky odbúrateíných fibríl.

Biologicky odbúratelné substráty, obsahujúce fibrily podía vynálezu použité na vrchné listy priepustné pre kvapaliny v absorpčných výrobkoch podía vynálezu, ako sú plienky na jedno použitie, majú obvykle hrúbku približne 25 μπι až približne 1 mm, s výhodou približne 100 μπι až približne 500μπι.

Spravidla je vrchný list priepustný pre kvapaliny kombinovaný so spodným pre kvapaliny nepriepustným listom a s absorpčným jadrom umiestneným medzi vrchným a spodným listom. Prípadne môžu byť zahrnuté pružné členy a suché zipsy. Zatalčo vrchný list, spodný list, absorpčné jadro a pružné členy môžu byť spájané do radu veími známych usporiadaní, je vhodná konfigurácia plienky popísaná všeobecne v americkom patentovom spise číslo 3 860 003 s názvom Contractible Side Portion for Disposable Disper, Kenneth B. Buehl, udelenom 14. januára 1975. Spodný list môže byť vyrobený z biologicky odbúratelného alebo biologicky neodbúrateIného materiálu. Príkladom spodných listov z biologicky neodbúratelného materiálu sú spodné listy z polypropylénu a z polyetylénu. Príklady biologicky odbúrateíných spodných listov sú popísané v súčasne podávanej prihláške vynálezu U.S.S.N. s názvom Biodegradable Copolymers and Plastic Articles Comprising Biodegradable Copolymers, v prihláške vynálezu U.S.S.N. 08/188 271 a U.S.S.N. 08/189 029 (ktoré, všetky podal Noda 28. januára

1994). Aby sa uľahčila kompostovateľnosť. skladajú sa absorpčné výrobky podľa vynálezu z biologicky odbúrateľných spodných listov.

Vrchný list je s výhodou mäkký na omak a je nedráždivý voči pokožke užívateľa a pritom je kompostovateľný. Vrchný list sa teda skladá s výhodou z biologicky odbúrateľných fibríl podľa vynálezu. Vrchný list je ďalej priepustný pre kvapaliny, čo umožňuje kvapalinám rýchle preniknúť jeho hrúbkou. Vrchný list je s výhodou spracovaným hydrofóbnym materiálom, aby izoloval pokožku užívateľa od kvapalín prítomných v absorpčnom jadre.

Vrchný list má s výhodou hustotu 18 až 25 g/cm², minimálna pevnosť v ťahu za sucha v smere zaťažovania najmenej približne 400 g/cm a pevnosť v ťahu za mokra približne 55 g/cm v priečnom smere.

Vrchný list je so spodným listom spojený akýmkoľvek vhodným spôsobom. Tu uvádzaným pojmom spojený sa rozumie usporiadanie, kde vrchný list je so spodným listom spojený priamo, pripevnením vrchného listu priamo k spodnému listu a usporiadanie, kde vrchný list je k spodnému listu pripevnený nepriamo, pripevnením vrchného listu k medziľahlým členom, ktoré sú potom pripevnené k spodnému listu. Vo výhodnom prevedení je vrchný list pripevnený k spodnému listu priamo na obvode plienky upevňovacími prvkami ako sú lepidlo alebo akékoľvek iné prostriedky známe v odbore. Napríklad môže byť použitá rovnomerná súvislá vrstva lepidla, vzorkované vrstvy lepidla alebo rad oddelených línií alebo bodov lepidla.

Upevňovacie pásky sa používajú spravidla na spodnej strane pásovej oblasti plienky ako upevňovacie prostriedky na pridŕžanie plienky na nositeľovi. Upevňovacie pásky môžu byť známeho typu, napríklad podľa amerického patentového spisu číslo 3 848 594, Kenneth B. Buell (udelené 19. novembra 1974). Tieto upevňovacie pásky alebo iné prostriedky na upevňovanie plienok sú obvykle umiestnené v rohoch plienky.

Vhodné plienky majú pružné členy umiestnené pozdĺž obvodu, s výhodou pozdĺž pozdĺžneho okraja, takže pružný člen priťahuje a pridržuje plienku k nohám nositeía. Pružné členy sú k plienke pripevnené v stiahnutom stave, takže v normálnom nenapnutom stave pružné členy plienku účinne sťahujú. Pružné členy môžu byť pripévnené v stiahnutom stave najmenej dvoma spôsobmi. Napríklad môžu byť pružné členy natiahnuté a pripevnené, ak je plienka v nestiahnutom stave. Alternatívne môže byť plienka stiahnutá, napr. plisovaním a pružný člen pripevnený a spojený s plienkou, keď sú pružné členy vo svojom uvoľnenom, nenatiahnutom stave.

Pružné členy môžu mať rad usporiadaní. Môže sa napríklad meniť šírka pružného člena od približne 0,25 mm do približne aspoň 25 mm; pružné členy môže tvoriť jediný prameň pružného materiálu, alebo môžu byť pružné členy obdĺžnikové alebo skrivené. Ďalej môžu byť pružné členy k plienke pripevnené jedným z mnohých spôsobov známych v odbore. Pružné členy môžu byť napríklad k plienke pripevnené ultrazvukom, tepelne alebo tlakovo prilepené rozmanitými tvarmi alebo môžu byť pružné členy k plienke na jedno použitie jednoducho pritavené.

Absorpčná vrstva plienky na jedno použitie je umiestnená medzi vrchným a spodným listom. Absorpčnú vrstvu možno vyrábať v rôznych veľkostiach a tvaroch (napríklad v tvare obdĺžnika, hodinového skla, nesúmernom tvare) a z rozličných materiálov. Celková absorpčná schopnosť absorpčnej vrstvy má však byť prispôsobená kvapalinovému zaťaženiu uvažovaného použitia absorpčnej časti vložky na jedno použitie. Ďalej má byť veľkosť a absorpčná schopnosť absorpčnej vrstvy prispôsobená nositeľovi, od detí až po dospelých.

Vo výhodnom prevedení plienky na jedno použitie má absorpčná vrstva tvar hodinového skla. Absorpčné jadro tvorí s výhodou absorpčná vrstva skladajúca sa zo vzduchom nanášaného rúna alebo z vlákien drevnej buničiny a/alebo zo začlenenej zvláštnej absorpčnej polymérnej kompozície.

Inými príkladmi absorpčných členov podlá vynálezu sú sanitárne vložky na zachytenie vaginálnej tekutiny alebo menses. Vložky na jedno použitie sú zostrojené tak, že priliehajú k ludskému telu prostredníctvom prádla, ako je spodné prádlo alebo nohavičky, alebo špeciálne zostrojeného pásu. Príklady sanitárnych vložiek, ktorým je vynález prispôsobený, sú popísané v amerických patentových spisoch číslo 4 687 478 Tvarované sanitárne vložky s krídielkami

Kees a J. Van Tilburg, udelené 18. augusta 1987 a 4 589 876 Sanitáran vložka Kees a J. Van Tilburg, udelené 20. mája

1986. Je zrejmé, že fibrily podlá tu popísaného vynálezu môžu byť použité ako vrchný, pre kvapaliny priepustný list takýchto sanitárnych vložiek. Na druhej strane je zrejmé, že tento vynález nie je obmedzený na špecifické usporiadanie a štruktúru vložky.

Všeobecne sanitárne vložky sa skladajú z vrchného listu priepustného pre kvapaliny, zo spodného listu pre kvapaliny nepriepustného a z absorpčnéj vrstvy umiestnenej medzi týmito listami. Vrchný list sa skladá z fibríl podlá tohto vynálezu. Spodný list môže byť tvorený ktorýmkolvek z materiálov spodných listov, o ktorom sa hovorilo v súvislosti s plienkami. Výhodné sú vrchné listy skladajúce sa z biologicky odbúrateíných fibríl, vyrobených spôsobmi podlá vynálezu. Absorpčnú vrstvu môže tvoriť ktorýkolvek materiál absorpčných vrstiev, o ktorom sa hovorilo v súvislosti s plienkami.

Významné je, že absorpčné výrobky podlá vynálezu sú biologicky odbúratelné a/alebo kompostovatelné vo väčšej miere než bežné absorpčné výrobky, ktoré používajú materiály ako je polyolefínový (napríklad polyetylénový) vrchný list. Textílie

Textílie podlá vynálezu možno pripravovať priamo zo spojených výrobkov podlá vynálezu. Textílie sa teda skladajú len zo spojených biologicky odbúrateíných výrobkov podlá vynálezu.

Alternatívne môžu byť textílie podlá vynálezu pripravované kombinovaním biologicky odbúrateíných fibríl s inými vláknami, s výhodou biologicky odbúratelnými vláknami, ako je bavlna, viskózový hodváb, konope, vlna a hodváb na výrobky ako sú látky, priadze a nite. Textílie možno vyrábať obvyklými spôsobmi výroby textílií. Takéto spôsoby sú popísané v knihe Kirk-Olmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3. vydanie, zv. 22, str. 762 až 768 (1986).

Nezávisle na spôsobe výroby sú textílie podlá vynálezu použitelné v širokej oblasti aplikácií. Medzi takéto aplikácie patrí napríklad bytový textil, plachty, čalúnenie, koberce, stenové závesy, výstuž pneumatík, stany, filtračné prostriedky, dopravné pásy a izolácie. Textílie podlá vynálezu sú biologicky odbúratelné a/alebo kompostovatelné vo väčšej miere než konvenčné textílie, známe zo stavu techniky.

Vynález bližšie objasňujú, avšak nijak neobmedzujú nasledujúce príklady praktického prevedenia.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Spôsob výroby spojených látok z poly(hydroxybutyrát -ko-3hydroxyvalerátu)

Pomocou dvojšnekového extrúdera (Haake Systém 90, Haake, Paramus NJ) vybaveného kapilárnou tryskou o priemere 0,5 mm sa pretlačuje živica poly(hydroxybutyrát-ko-3-hydroxyvalerátu) s mólovým obsahom 12 % hydroxyvalerátu (Biopol, ICI, Billingham UK). Živica sa do extrúdera zavádza v tvare peliet. Otáčky extrúdera sa nastavia na 5 ot./min. a teplota pretlačovania je 180°C. Extrudát, vystupujúci z ústia pretlačovanej trysky, sa nechá vytekať zvisle vo vzduchu bez akejkolvek opory do vzdialenosti približne 50 cm, aby sa získal ustálený súvislý tenký prameň roztavenej živice skôr, než sa podrobí náhlemu, dolu pôsobiacemu prúdu vzduchu.

Vzduch sa privádza vzduchovou tryskou (Transvector Jet # 901D,a Vortec Corp., Cincicatti OH) pripojenou k zdroju stlačeného vzduchu o tlaku 552 kPa. Výsledkom zvislého prúdenia vzduchu, aplikovaného na roztavenú živicu, je trvalý, dole smerujúci prúd veľmi jemných vysoko predĺžených fibril o priemere 10 až 100 gm a o dĺžke 5 až 50 mm. Fibrily sa zhromažďujú na kontinuálnu spojenú látku na site, umiestnenom približne 30 mm od miesta aplikácie prúdu vzduchu.

Príklad 2

Spôsob výroby spojených látok z polyfe-kaprolatonu)

Systém 90, o priemere (Tone P787, v

Pomocou dvojšnekového extrúdera (Haake Haake, Paramus NJ),vybaveného kapilárnou tryskou 0,5 mm sa pretlačuje živica Union Carbide, Danbury CT). Živica tvare peliet. Otáčky extrúdera sa teplota pretlačovania je 240°C. ústia pretlačovanej trysky, sa vzduchu bez akejkoľvek opory do cm, aby živice skôr, než sa vzduchu. Vzduch sa

3,2 mm, pripojenou kPa. Výsledkom zvislého prúdenia vzduchu, roztavenú živicu, jemných vysoko od dĺžke 5 až spojenú látku aplikácie prúdu vzduchu.

poly(e-kaprolaton) sa do extrúdera zavádza nastavia na 3 ot./min. Extrudát, vystupujúci nechá vytekať zvisle vo vzdialenosti približne 50 súvislý prameň roztavenej bez akejkoľvek sa získal ustálený tenký podrobí náhlemu, dolu pôsobiacemu prúdu privádza vzduchovou tryskou o priemere k zdroju stlačeného vzduchu o tlaku 552 aplikovaného na je trvalý, dole smerujúci prúd velmi predĺžených fibril o priemere 10 až 100 gm a 50 mm. Fibrily sa zhromažďujú na kontinuálnu na site, umiestnenom približne 2 m od miesta

Príklad 3

Spôsob výroby spojených látok z poly(3-hydroxybutyrátu)

Pomocou dvojšnekového .· extrúdera (Haake Systém 90,

Haake, Paramus NJ),vybaveného kapilárnou tryskou o priemere 1 mm sa pretlačuje živica poly(3-hydroxybutyrát (Biopol, ICI, Billingham UK). Živica sa do extrúdera zavádza v tvare peliet. Otáčky extrúdera sa nastavia na 3 ot./min. a teplota pretlačovania je 180θ0. Extrudát, vystupujúci z ústia pretlačovanej trysky, sa nechá vytekať zvisle vo vzduchu bez akejkoľvek opory do vzdialenosti približne 50 cm, aby sa získal ustálený tenký súvislý prameň roztavenej živice skôr, než sa podrobí náhlemu, dolu pôsobiacemu prúdu vzduchu. Vzduch sa privádza vzduchovou tryskou (Transvector Jet # 901D, a Vortec Corp., Cincicatti OH pripojenou k zdroju stlačeného vzduchu o tlaku 690 kPa. Výsledkom zvislého prúdenia vzduchu, aplikovaného na roztavenú živicu, je trvalý, dole smerujúci prúd veľmi jemných vysoko predĺžených fibríl o priemere 10 až 100 gm a od dĺžke 5 až 50 mm. Fibrily sa zhromažďujú na kontinuálnu spojenú látku na site, umiestnenom približne 30 cm od miesta aplikácie prúdu vzduchu.

Príklad 4

Spôsob výroby spojených látok z poly(3-hydroxybutyrát-ko-3hydroxyvalerátu)

Pripraví sa 10 % roztok živice poly(3-hydroxybutyrátko-3-hydroxyvalerátu) s mólovým obsahom komonoméra 12 % hydroxyvalerátu (Biopol, ICI, Billingham UK) v chloroforme (T. Baker, Phillipsberg NJ) rozpustením 40 g živice v 360 g rozpúšťadla za stáleho miešania a mierneho ohrievania. Roztok sa leje 5 ml sklenenou pipetou s koncom o priemere 3 mm, aby vytekal zvisle vo vzduchu bez akejkoľvek opory do vzdialenosti približne 50 cm na získanie ustáleného súvislého tenkého prameňa roztavenej živice skôr, než sa podrobí náhlemu, dolu pôsobiacemu prúdu vzduchu. Vzduch sa privádza vzduchovou tryskou (Transvector Jet # 901D,a Vortec Corp., Cincicatti OH) pripojenou k zdroju stlačeného vzduchu o tlaku 621 kPa. Prúd vzduchu, aplikovaný rovnobežne s voľným výtokom roztoku, okamžite odparí rozpúšťadlo a vytvorí rýchly, trvalý, dole smerujúci prúd veľmi jemných vysoko predĺžených fibríl o priemere približne 10 μπι a o dĺžke 3 až 25 mm. Fibrily sa zhromažďujú na kontinuálnu spojenú látku na šite, umiestnenom približne 70 cm od miesta aplikácie prúdu vzduchu.

Príklad 5

Spôsob výroby spojených látok z poly(3-hydroxybutyrát-ko-

3-hydroxyvalerátu) a z poly(e-kaprolatonu)

Pripraví sa 5 % roztok zmesi 19 : 1 živice poly(3-hydroxybutyrát-ko-3-hydroxyvalerátu) s mólovým obsahom komonoméru 12 % hydroxyvalerátu (Biopol, ICI, Billingham UK) a poly(e-kaprolatonu) (Tone P787, Union Carbide, Danbury CT) v chloroforme (T. Baker, Phillipsberg NJ) rozpustením zmesi 30 g poly(3-hydroxybutyrát-ko-3-hydroxyvalerátu) a 2 g poly(e-kaprolatonu) v 750 g rozpúšťadla za stáleho miešania a mierneho ohrievania. Roztok sa leje 5 ml sklenenou pipetou s koncom o priemere 3 mm, aby vytekal zvisle vo vzduchu bez akejkoľvek opory do vzdialenosti približne 5 cm na získanie ustáleného súvislého tenkého prameňa roztavenej živice skôr, než sa podrobí náhlemu, dolu pôsobiacemu prúdu dusíka. Dusík sa privádza tryskou (Transvector Jet # 901D,a Vortec Corp., Cincicatti OH) pripojenou k zdroju stlačeného dusíka o tlaku 621 kPa. Prúd dusíka, aplikovaný rovnobežne s voľným výtokom roztoku, okamžite odparí rozpúšťadlo a vytvorí rýchly, trvalý, dole smerujúci prúd veľmi jemných vysoko predĺžených fibríl o priemere približne 10 μιη a o dĺžke 3 až 25 mm. Fibrily sa zhromažďujú na kontinuálnu spojenú látku na site, umiestnenom približne 70 cm od miesta aplikácie prúdu dusíka. Výsledná spojená látka sa vytvrdzuje v peci pri teplote 120°C po dobu 2 hodín.

Príklad 6

Spôsob výroby spojených látok z poly(3-hydroxybutyrát-ko-3hydroxyvalerátu a z poly(mliečnej kyseliny)

Pripraví sa 5 % roztok zmesi 19 : 1 živice poly(3-hydroxybutyrát-ko-3-hydroxyvalerátu s mólovým obsahom komonoméru 5 % hydroxyvalerátu (Biopol, ICI, Billingham UK) a poly(mliečnej kyseliny) (Polyscience, Inc. v chloroforme (T. Baker, Phillipsberg NJ) rozpustením zmesi 9 g poly(3-hydroxybutyrát-ko-3-hydroxyvalerátu) a 1 g poly(mliečnej kyseliny) v 190 g rozpúšťadla za stáleho miešania a mierneho ohrievania. Roztok sa leje 5 ml sklenenou pipetou s koncom o priemere 3 mm, aby vytekal zvisle vo vzduchu bez akejkolvek opory do vzdialenosti približne 5 cm na získanie ustáleného súvislého tenkého prameňa roztavenej živice skôr, než sa podrobí náhlemu, dolu pôsobiacemu prúdu dusíka. Dusík sa privádza tryskou (Transvector Jet # 901D,a Vortec Corp., Cincicatti OH) pripojenou k zdroju stlačeného dusíka otlaku 552 kPa. Prúd dusíka, aplikovaný rovnobežne s volným výtokom roztoku, okamžite odparí rozpúšťadlo a vytvorí rýchly, trvalý, dole smerujúci prúd veľmi jemných vysoko predĺžených fibríl o priemere približne 3 až 7 μιη a o dĺžke 3 až 25 mm. Fibrily sa zhromažďujú na kontinuálnu spojenú látku na site, umiestnenom približne 70 cm od miesta aplikácie prúdu dusíka. Výsledná spojená látka sa vytvrdzuje v peci pri teplote 120°C po dobu jednej hodiny.

Príklad 7

Spôsob výroby spojených látok z poly(3-hydroxybutyrátu)

Pripraví sa 10 % roztok živice poly(3-hydroxybutyrát) (Biopol, ICI, Billingham UK) v chloroforme (T. Baker, Phillipsberg NJ) rozpustením 10 g poly(3-hydroxybutyrátu) v 90 g rozpúšťadla za stáleho miešania a mierneho ohrievania. Roztok sa leje 5 ml sklenenou pipetou s koncom o priemere 3 mm, aby vytekal zvisle vo vzduchu bez akejkoívek opory do vzdialenosti približne 5 cm na získanie ustáleného súvislého tenkého prameňa roztoku skôr, než sa podrobí náhlemu, dolu pôsobiacemu prúdu dusíka. Dusík sa privádza tryskou o priemere 3,2 mm, pripojenou k zdroju stlačeného dusíka o tlaku 552 kPa. Prúd dusíka, aplikovaný rovnobežne s voíným výtokom roztoku, okamžite odparí rozpúšťadlo a vytvorí rýchly, trvalý, dole smerujúci prúd veími jemných vysoko predĺžených fibríl o priemere približne 10 μιη a o dĺžke 3 až 25 mm. Fibrily sa zhromažďujú na kontinuálnu spojenú látku na site, umiestnenom približne 2 m od miesta aplikácie prúdu dusíka. Výsledná spojená látka sa vytvrdzuje v peci pri teplote 120®C po dobu jednej hodiny.

Príklad 8

Kompostovatelná plienka na jedno použitie

Detská plienka na jedno použitie podía vynálezu sa pripraví nasledovne: Uvedené rozmery plienok sú pre dieťa o hmotnosti 6 až 10 kg. Tieto rozmery možno upravovať štandardným spôsobom pre deti rôznych veíkostí alebo dospelé bezvládne osoby.

1. Spodný list: Film o hrúbke 0,020 až 0,038 mm, skladajúci sa z polyetylénu (podía amerického patentového spisu číslo 3 860 003, udeleného 14. januára 1974), šírka hore a dole 33 cm, zužujúca sa na oboch stranách na šírku v strede 28,5 cm, dĺžka 50,2 cm.

2. Vrchný list: spojená látka pripravená podía príkladu 1, šírka hore a dole 33 cm, zužujúca sa na oboch stranách na šírku v strede 28,5 cm, dĺžka 50,2 cm.

3. Absorpčné jadro: 28,6 g drevnej celulózovej buničiny a 4,9 g gelujúcich častíc absorbenta (obchodne dostupný polyakrylát od Nippon Shokubai), hrúbka 8,4 mm, kalandrovaný, šírka hore a dole 28,6 cm, zužujúca sa na oboch stranách na šírku v strede 10,2 cm, dĺžka 44,5 cm.

Pružné nožné pásky: štyri jednotlivé pryžové prúžky (2 na každej strane), šírka 4,77 mm, dĺžka 370 mm, hrúbka 0,178 mm (všetky uvedené údaje sú v uvolnenom stave).

Plienka sa vyrába známym spôsobom umiestnením materiálu jadra medzi vrchný a spodný list a zlepením.

Pružné prúžky (označené ako ''vnútorné”, zodpovedajúce prúžkom najbližším k jadru a vonkajšie zodpovedajúce prúžkom umiestneným od jadra najďalej) sa natiahnu na dĺžku

50,2 cm a umiestnia sa medzi vrchnou a spodnou vrstvou po každej pozdĺžnej strane jadra (2 prúžky po každej strane). Vnútorné prúžky sa na každej strane umiestnia asi 55 mm od najužšej šírky jadra (merané od vnútorného okraja pružného lemu). Tým je zaistený priestorový element po každej strane plienky tvorený ohybným okrajom a zakriveným okrajom jadra. Vnútorné prúžky sa zatavia po celej svojej dĺžke v natiahnutom stave. Vonkajšie prúžky sa umiestnia približne 13 mm od vnútorných prúžkov a zatavia sa po celej svojej dĺžke v natiahnutom stave. Zostava vrchného a spodného listu je ohybná a zatavené pružné prúžky sťahujú pružné strany plienky.

Príklad 9

Kompostovatelné íahké nohavicové vložky

Ľahké kompostovatelné nohavicové vložky, vhodné na použitie medzi menštruačnými periódami sa skladajú z podušky (plocha 117 cm², 3,0 g vzduchom nanášanej plsti SSK) obsahujúce 1,0 g častíc gelujúceho materiálu absorbenta (obchodne dostupný polyakrylát, Nippon Shokubai). Táto poduška je vložená medzi vrchný list podlá príkladu 1 a spodný list tvorený 0,03 mm hrubým polyetylénovým filmom.

Príklad 10

Kompostovatelná sanitárna vložka

Z podušky podlá príkladu 9 (plocha 117 cm², 8,5 g vzduchom nanášanej plsti SSK) sa pripraví sanitárna vložka s dvoma krídielkami po stranách absorpčného jadra konštrukcie podľa amerického patentového spisu číslo 4 687 478 (Van Tilburg, udeleného 18. augusta 1987). Materiály vrchného a spodného listu sú rovnaké ako podľa príkladu 9.

Príklad 11

Tepelne vytvrdzovaná kompostovateľná spojená látka

Látka, pripravená podľa príkladu 1, sa rozostrie na lepenkovú podložku. Podložkou sa pohybuje tak, že vznikne plocha 10 x 10 cm pokrytá rovnomerne fibrilami. V nanášaní fibríl sa pokračuje až vznikne vrstva o hrúbke 0,5 cm. Získa sa široký rozptyl dĺžok fibríl až do 100 mm. Väčšina dĺžok fibríl (viac než

%) je 5 až 20 mm. Podložka sa potom prenesie do lisu

Carver (Fred S. Carver Inc., Menomonee

Falls, WI) a lisuje sa silou 500 kg po dobu 10 minút pri teplote 6°C pod teplotou tavenia PHBV. Výsledný list spojenej látky sa potom z lisu vyberie.

Príklad 12

Kompostovateľná plienka na jedno použitie

Detská plienka na jedno použitie podľa vynálezu sa pripraví nasledovne: Uvedené rozmery plienok sa týkajú dieťaťa o hmotnosti 6 až 10 kg. Tieto rozmery možno upravovať štandardným spôsobom pre deti rôznych veľkostí alebo dospelé bezvládne osoby.

1. Spodný list: Film o hrúbke 0,020 až 0,038 mm, skladajúci sa z kopolyméru 92 : 8 poly(3-hydroxybutyrát-ko-

3-hydroxyoktanoát) (pripraveného podľa U.S.S.N s názvom

Biodegradable Copolymers and Plastic Articles Comprising Biodegradable Copolymers, Noda z 28. januára 1994), šírka hore a dole 33 cm, zužujúca sa po oboch stranách na šírku v strede 28,5 cm, dĺžka 50,2 cm.

2. Vrchný list: spojená látka pripravená podľa príkladu

1, šírka hore a dole 33 cm, zužujúca sa na oboch stranách na šírku v strede 28,5 cm, dĺžka 50,2 cm.

Pružné nožné pásky: štyri jednotlivé pryžové prúžky (2 na každej strane), šírka 4,77 mm, dĺžka 370 mm, hrúbka 0,178 mm (všetky uvedené údaj e sú v uvolnenom stave).

Plienka sa vyrába štandardným spôsobom umiestnením materiálu jadra medzi vrchný a spodný list a zlepením.

Pružné prúžky (označené ako vnútorné”, zodpovedajúce prúžkom najbližším k jadru a vonkajšie zodpovedajúce prúžkom umiestneným od jadra najďalej) sa natiahnu na dĺžku

Príklad 13

Kompostovatelné íahké nohavicové vložky

Éahké kompostovatelné nohavicové vložky, vhodné na použitie medzi menštruačnými periódami sa skladajú z podušky (plocha 117 cm², 3,0 g vzduchom nanášanej plsti SSK) obsahujúce 1,0 g častíc gelujúceho materiálu absorbenta (obchodne dostupný polyakrylát, Nippon Shokubai). Táto poduška je vložená medzi vrchný list podlá príkladu 1 a spodný list tvorený 0,03 mm hrubým filmom kopolyméra 92 : 8 poly (3-hydroxybutyrát-ko-3-hydroxyoktanoát) (pripraveného podlá U.S.S.N s názvom Biodegradable Copolymers and Plastic Articles Comprising Biodegradable Copolymers (Noda z 28. januára 1994).

Príklad 14

Kompostovatelná sanitárna vložka

Z podušky podlá príkladu 13 (plocha 117 cm², 3,5 g vzduchom nanášanej plsti SSK) sa pripraví sanitárna vložka s dvoma krídielkami po stranách absorpčného jadra konštrukcie podlá amerického patentového spisu číslo 4 687 478 (Van Tilburg, udeleného 18. augusta 1987). Materiály vrchného a spodného listu sú rovnaké ako podlá príkladu 13.

Príklad 15

Kompostovatelný chirurgický odev

Odev vhodný pre chirurgov, ktorý môže byť následne podrobený biologickému odbúravaniu, pričom oblek sa skladá zo spojenej látky podlá príkladu 7, ušitej do podoby pulóvrovej košele a zo spojenej látky podlá príkladu 7, ušitej do podoby nohavíc s uťahovacou šnúrkou.

Je zrejmé, že popísané príklady a prevedeneia sú určené len na objasnenie a že sú možné rôzne modifikácie alebo zmeny a ako také pre pracovníkov v odbore navrhované a spadajú do rozsahu vynálezu.

Priemyselná využitelnosť

Biologicky odbúratelné polyméry a produkty použitelné na výrobu biologicky odbúratelných fibríl spracovaných na absorpčné výrobky na jedno použitie a na iné spojené výrobky, ktoré možno po skončení používania kompostovať.

Claims

1. Spôsob prípravy biologicky odbúratelných fibríl z jednej alebo z niekoľkých biologicky odbúratelných homopolymérnych alebo kopolymérnych živíc, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že Sa

a) vytvorí tekutá zmes živíc roztavením alebo rozpustením aspoň jednej živice a

b) zmes tekutých živíc sa zavedie do prúdu plynnej látky.

2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že tekutá zmes živíc sa získa roztavením aspoň jednej živice.

3.

že

Spôsob podľa fibrily majú nároku l,v dĺžku 1 až y

100 mm.

a tým,

Spôsob podľa tekutá ze alifatického polyesteru, z polyéteru, z zmesí.

nároku l,v zmes živíc polyesteru, zo polyvinylalkoholu alebo z celulózy alebo z jej y ²sa skladá s

biologicky z syntetického a tým, vyrobeného alifatického ich kopolymérov, z derivátu alebo z ich

5. Spôsob podľa nároku 2 až 4, vyznačujúci sa t ý m,že tekutá zmes živíc sa skladá z biologicky vyrobeného alifatického polyesteru, s výhodou poly(hydroxybutyrátu), z poly(hydroxybutyrát-ko-valerátu) alebo z ich zmesí.

6. Biologicky odbúratelné fibrily pripraviteľné podľa nároku

1.

7. Biologicky odbúratelné fibrily podľa nároku 6, vyznačujúce sa tým, že sa skladajú z biologicky vyrobeného alifatického polyesteru, zo syntetického alifatického polyesteru, z polyvinylalkoholu alebo z ich kopolymérov, z polyéteru, z celulózy alebo z jej derivátu alebo z ich zmesí.

8. Biologicky odbúrateíné fibrily podía nároku 7, v y z načujúce sa tým, že fibrily sa skladajú z poly (hydroxybutyrátu), alebo z poly(hydroxybutyrát-ko-valerátu).

9. Spojená látka skladajúca sa z fibril obsahujúcich aspoň jeden biologicky odbúrateíný polymér alebo kopolymér.

10. Spojená látka podía nároku 9,vyznačujúca sa tým, že fibrily sa skladajú z biologicky vyrobeného alifatického polyesteru, zo syntetického alifatického polyesteru, z polyvinylalkoholu alebo z ich kopolyméru, z polyéteru, z celulózy alebo z jej derivátu alebo z ich zmesi.

11. Spojená látka podía nároku 9,vyznačujúca sa t ý m, že fibrily sa skladajú z poly(hydroxybutyrátu), alebo z poly(hydroxybutyrát-ko-valerátu).

12. Spojená látka obsahujúca fibrily podía nároku 6.

13. Absorpčný. výrobok na jedno použitie, tvorený vrchným listom priepustným pre kvapaliny a pre vodu nepriepustným spodným listom, vyznačujúci sa tým, že vrchný list sa skladá zo spojeného substrátu tvoreného biologicky odbúrateínými fibrilami.

14. Absorpčný výrobok podía nároku 13, vyznačujúci s; a tým, že biologicky odbúrateíné fibrily sa skladajú z biologicky vyrobeného alifatického polyesteru, zo syntetického alifatického polyesteru, z polyvinylalkoholu alebo z ich kopolyméru, z polyéteru, z celulózy alebo z jej derivátu alebo z ich zmesi.

15. Absorpčný výrobok podía nároku 14, vyznačujúci sa tým, že biologicky odbúrateíné fibrily sa skladajú z biologicky odbúrateínéj živice, ktorou je poly (hydroxybutyrát), alebo z poly(hydroxybutyrát-ko-valerát).

16. Absorpčný výrobok, vyznačujúci sa sa skladá zo spojenej látky podlá nároku 12.

17. Textílie tvorené biologicky odbúratelnými podlá nároku 9.