SK113197A3

SK113197A3 - Layered body for absorbing liquids, its production and use

Info

Publication number: SK113197A3
Application number: SK1131-97A
Authority: SK
Inventors: Helmut Bruggemann; Kurt Dahmen; Dieter Lehwald; Roland Theilmann
Original assignee: Stockhausen Chem Fab Gmbh
Priority date: 1995-02-20
Filing date: 1996-02-14
Publication date: 1998-03-04
Also published as: PL182855B1; WO1996025958A2; WO1996025958A3; CN1181708A; AU4875696A; ATE224209T1; BG101837A; EP0810886A2; BG63291B1; HUP9901491A2; RU2155606C2; CZ290872B6; CZ251197A3; BR9607391A; CA2220947A1; AU703130B2; US6033769A; DE59609692D1; MX9706305A; CN1104913C

Description

VRSTVOVITÝ PROSTRIEDOK NA ABSORPCIU KVAPALÍN, SPÔSOB JEHO VÝROBY A POUŽITIE

Oblasť techniky

Vynález sa týka absorpčného prostriedku absorbujúceho vodu a vodné kvapaliny , ktorý pozostáva z napenených , rozpustných polymérových vrstiev a superabsorpčného polyméru, ako aj spôsobu jeho výroby a jeho použitia ako absorpčného prostriedku, najmä v oblasti hygieny na prijímanie telesných kvapalín, ako krv, pot, moč a ostatných výlučkov. Ďalej sa vynález týka použitia prostriedku ako komponentu na pokrytie rán, ako obalový a izolačný prostriedok, v textíliách na ošatenie a čistiace účely, ako aj použitia v oblasti pestovania rastlín a ako uskladňovací materiál.

Doterajší stav techniky

Superabsorpčné polyméry sa dnes používajú prevažne v práškovej forme. Kvôli zjednodušeniu postupu je záujem, aby sa s iperabsorbér mohol používať vo fixovanej forme, to znamená viazaný na matrici. Podľa stavu techniky existuje celý rad riešení tohto problému, každé z nich má však nejaký nedostatok.

Vrstvovite vytvorený absorpčný prostriedok so schopnosťou prijímať telesné tekutiny je známy. Patent US 4000 028 popisuje prostriedok z latexovej peny a celulózového vlákenného prachu , ktorý neobsahuje, žiadne superabsorpčné polymerizáty, takže má len obmedzenú kapacitu prijímania kvapalín.

V patetovom spise US 5 128 082 sa popisujú absorpčné prostriedky, ktoré pozostávajú zo zmesi materiálov z vlákenného prachu a superabsorpčnéhopolymerizátu ako aj z ich obklopujúceho latexu, vytvárajúceho vonkajšiu vrstvu. Podiel polymerizátu v ijmto prostriedku je nerovnomerne rozdelený, čo môže viesť k známym ťažkostiam pri prijímaní kvapalín a s tým spojených nevýhod pri používaní hygienických pomôcok s týmto komponentom.

V EP 212 618 sú popísané plienky pri ktorých sú tieto nevýhody odstránené tak, že polymerizát so stanoveným rozdelením veľkosti jadier sa rozdelí pri použití gradientu v celulózovej vláknitej vrstve . Takéto plienky však nie sú dostatočne stabilné, najmä sa mení rozdelenie v materiáli v priebehu transportu.

Miešanie superabsorpčného polymerizátu s polymérovou penou obsahujúcou vodu vedie normálne k tomu, že pena pri odoberaní vody spadne, pričom dôjde k zániku otvorenej bunečnej štruktúry v dôsledku čoho dochádza k okamžitému prijímaniu kvapalín iba v časticiach superabsorbéra obsiahnutých v hornej vrstve. Ostatné častice superabsorbéra môžu prijímať vodu iba v menšom rozsahu po rozpustení vodorozpustnej polymérovej vrstvy, ktorá ich obklopuje.

Podľa EP 427 219 A2 sú známe zmesi zo superabsorpčného polyméru a latexovej peny, ktoré sa získajú tak, že polymerizáty, ako práškový sprey sa pridajú do penového latexu. Spôsob prípravy neumožňuje žiadny presný postup prípravy takéhoto prostriedku, najmä nie je možné presné rozdelenie polymerizátu.

Z EP 577 233 A1 je známe použitie pásu , ako súčasti izolačného elektrického kábla, ktorý pozostáva z rúnovej vrstvy a penovej vrstvy a čiastočiek napučiavajúceho prášku, ktorý je v rúnovej vrstve nerovnomerne zakotvený.

Patent US 4 649 164 popisuje penový vodu absorbujúci materiál, ktorý je vytvorený z nadúvadiel uvoľňujúcich CO₂ a štruktúry akrylát- kyselina (met)akrylová, pričom penový latex sám tvorí absorpčný materiál. V dôsledku hydrofóbneho charakteru akrylátových komponentov je prijímacia schopnosť uvedeného absorpčného prostiedku oproti známym prostriedkom obmedzená.

Rovnako z DE 42 42 015 Ä1 je známy biologicky vhodný materiál na pokrytie rán, ktorý obsahuje polyuretánovú penu s otvorenými pórami a guarovú gumu ako vložený hydrogél, pričom gélový komponent sa pri výrobe in situ napení. Schopnosť týchto produktov prijímať vodu zostáva ohraničená na hodnotu pod trojnásobkom východiskovej hmotnosti.

V EP 340 945 A1 sú popísané zmesi z elastomérov a katiónových vodou napučiavateľných hydrokoloidov, s výhodou chitónových solí, na pokrytie rán s absorpčnou hodnotou najmenej 180 hmot.% , pričom kdoidné častice sú v elastoméri nepravidelne viazané a schopnosť prijímania pre vodné kvapaliny je rovnako nízka.

Podobne sú známe z DE 42 33 289 A1 hydrofilné polyuretánové penové gély, ktoré sú pripravené zo zmesí polyolov, diizokyanátov a superabsorpčných polymerizátov, pričom superabsorpčný polymerizát je v dôsledku miešania komponentov počas prípravy rovnomerne viazaný v pene.Produkty sa používajú ako povlaky na rany s definovaným pomerom väzieb.

EP 547 474 A1 popisuje postup prípravy absorpčných materiálov, v ktorých je rozdelený superabsorpčný polymér. Takto získané absorpčné materiály majú absorpčnú kapacitu, ktorá je mižšia, ako by malo zodpovedať podielu zapracovaných superabsorbérov, to znamená, že v dôsledku výberu použitých materiálov a použitého spôsobu prípravy j jedna časť SAP blokovaná. Druh použitého matricového materiálu je obmedzený tým, že bod topenia tohto materiálu musí ležať nad bodom teploty rozkladu SAP.

EP 303 445 A1 popisuje absorpčný plošný postriedok, v ktorom je vodu zadržiavajúci SAP fixovaný na nosič. Použitie takéhoto prostriedku je obmedzené na náplaste ako zásobníky liekov.

Japonská patentová prihláška 75-85462 popisuje metódu prípravy superabsorpčných plôch z vodu absorbujúceho materiálu , ktorý pozostáva zo škrobom očkovaných polymérov a ja viazaný na vodorozpustný filmvytvárajúci polymér. Ako nezanedbateľeľná súčasť tohto matreiálu sa uvádza tretia zložka, ktorá má funkciu základnej zložky. Superabsorpčný polymér sa s rozpustným, filmvytvárajúcim polymérom fixuje na tento materiál.

EP 604 730 A1 popisuje prostriedok obsahujúci SAP , ktorý sa vo vode rozpadá. Popri SAP obsahuje dispergovateľný polymér a zmäkčovadlá ako nevyhnutné komponenty. Prostriedok však nespĺňa požiadavku na definované usporiadanie superabsorbéra v matrici, pretože postupy, popísané v tomto spise, ako extrudovanie, miešanie, alebo zmiešavanie sú na to úplne nevhodné. Po dezintegrácii popísaného plošného prostriedku zostávajú popri superabsorbéri tiež častice; popísaný matricový materiál teda nie je vodorozpustný.

Z uvedeného vyplýva úloha pripraviť prostriedok na báze absorpčného materiálu pre vodu a vodnaté kvapaliny , ktorý odstraňuje uvedené nevýhody, najmä zabraňuje prijímanie vody a vodnatých kvapalín v dôsledku nevhodnej štruktúry prostriedku a umožňuje prijímanie vody a vodných kvapalín pomocou SAP , ktorý ďalej vykazuje definované usporiadanie superabsorpčného polyméru v ňom, je technicky ľahko vyrobiteľný a má mnohostranné použitie v dôsledku svojej mechanickej stability a flexibility.

Podstata vynálezu

Uvedená úloha sa rieši pomocou vrstvovitého prostriedku podľa vynálezu, ktorý obsahuje najmenej jednu vodorozpustnú polymérovú penovú vrstvu a najmenej jednej vrstvy superabsorpčného polyn erizátu vytvorenej z častíc, pričom vrstvovitý prostriedok obsahuje superaborpčný polymerizát v určenom rozdelení a fixovaný na hraničnú plochu penovej vrstvy.

V konštrukciách s viacerými vrstvami peny a superabsorpčného polymerizátu je možné získať tiež taký prostriedok, ktorý vykazuje jednak definované rozdelenie superabsorbérov v každej jednotlivej ploche, ako aj definované rozdelenie superabsorpčného polyméru ( napríklad gradient) krížom cez jednotlivé vrstvy.

Predmetom vynálezu teda je vrstvovitý , z jednej, alebo viacerých vodorozpustných vrstiev z polymérovej peny a superabsorpčného polymerizátu vo forme častíc pozostávajúci prostriedok na absorpciu vody a vodnatých kvapalín, ktorý je charakteristický tým, že priamo na, medzi, alebo pod penovou, vodorozpustnou polymérovou vrstvou je obsiahnutý superabsorpčný polymerizát v kvantitatívnom a/alebo lokálnom usporiadaní a fixovaný rovnomerne na ploche , kde hmotnostný pomer penového vodorozpustného polyméru k superabsorpčnému polymerizátu je 1:500 až 50:1, s výhodou 1:50 až 25:1 a obzvlášť výhodne je 1:25 až 10:1. Vrstvovitý absorpčný prostriedok môže byť tuhý, alebo flexibilný.

Prekvapivo pri absorpčnom postupe pri použití vrstvovitého prostriedku podľa vynálezu napriek priamemu kontaktu medzi penovým, vodorozpustným polymérom a superabsorpčným polymérom zostáva napučiavacia schopnosť superabsorpčného polymerizátu neobmedzená, zatiaľ čo sa rýchlosť napučiavania superabsorpčného polyméru dá určiť nielen podľa druhu, ale aj podľa stupňa penenia matricového materiálu.

Absorpčný vrstvovitý prostriedok podľa vynálezu vykazuje s výhodou pri použití 0,9% -ho roztoku NaCI retenciu najmenej 0,1 l/m² povrchu, príjem najmenej 0,1 l/m² povrchu a absorpciu pod zaťažením (AUL) najmenej 2g/g pri 0,021 Pa.

Predmetom vynálezu je ďalej spôsob výroby ako aj použitie vrstvovitého absorpčného prostriedku podľa vynálezu. Spôsob výroby sa dá charakterizovať tým, že sa prinajmenšom

a) vyrobí pena vodorozpustného polyméru o hmotnosti 1 litra od 10 do

1000g/l a pena sa plošne rozdelí vo vrstve hrúbky od 1pm do 100 OOOpm, s výhodou od 10 pm do 10 000 pm a obzvlášť výhodne od 200 pm do 5000 pm

b) superabsorpčný polymerizát sa vo forme čiastočiek' hmotnostnom pomere penovej, vodorozpustnej polymérovej vrstvy k superabsorpčnému polymerizátu od 1:500 do 50:1 s výhodou 1:50 do 25:1 a obzvlášť s výhodou 1:5 do 10:1 , prípadne pri použití najmenej jednej šablóny, jednej dierovanej podložky a/alebo sita v určitom kvantitatívnom a lokálnom rozdelení na plošne rozdelenú penu nanesie, prípadne sa teplom fixuje, pričom sa prípadne postup a) a/alebo b) v ľubovoľnom poradí opakuje a nakoniec nasleduje tepelná úprava prípadne za slabého zosieťovania napenenej vrstvy.

Ako podklad pre napenenú vodorozpustnú polymérovú vrstvu prichádzajú do úvahy ako syntetické vodorozpustné polyméry, tak i napríklad polyvinylalkohol, polyalkyléter, polyglykoléter, polyvinylpyrolidón, polyakrylát, polymetakrylát, ako aj ich deriváty a kopolyméry, ako aj prírodné , vodorozpustné polyméry, ako napríklad guar, alginát, agar agar, xantán, pektín, škrob a iné , ako aj chemicky modifikované suroviny, ako napríklad éter, a/alebo ester a/alebo hydrolyzát a/alebo oxidačné produkty polysacharidov, alebo proteínov ako napríklad celulóza, amylóza, škroby, alebo pšeničný lepok, ako aj kopolymerizáty a/alebo očkované polymerizáty na báze prírodných, alebo syntetických polymérov.

Výber matricových materiálov závisí v neposlednom rade od zamýšľaného spôsobu použitia . Na základe výberu možných kombinácii prírodných polymérov, nielen v matricových komponentoch , ale aj v SAP komponentoch sa ponúka spôsob výroby biologicky ľahko odbúrateľných absorpčných prostriedkov .

Pomocou matricového materiálu sa dá flexibilita superabsorpčnej plochy meniť v širokom rozsahu. Pri danej matrici sa môže lexibilita a pevnosť superabsorpčnej plochy meniť tiež pridaním prídavných látok, ako sú 2etylhexanol, glycerín, ester kyseliny ftalovej a iných, avšak tiež pridaním plnidiel, ako krieda, pigmenty a vlákna.

Napenenie vodorozpustného polyméru sa dosiahne známymi prostriedkami, napríklad silným miešaním, alebo mixovaním polymérového

Ί roztoku za zmiešavania so vzduchom, spravidla za prídavku pomocných prostriedkov na penenie. Prípadne sa môže k rozpenenému materiálu pridať tiež rozpínavý prostriedok, ako napríklad uhličitan amónny, alebo azodikarbónamid. Tým vzniká možnosť , že sa vodorozpustné polyméry napenia nie ako roztok, ale v hmote. Napríklad sa môže polymérová penová matrica vyrobiť extrudovaním a ešte . v plastickom stave sa posype superabsorpčným polymérom. Nadto je ešte možné , urobiť penovú matricu z vodorozpustného polyméru nepatrne lepiacu po extrudovaní a stuhnutí vlhčením na povrchu a potom na ňu fixovať superabsorpčný polymér. Druh a hmotnosť použitého matricového materiálu určuje známym spôsobom mechanické vlastnosti prostriedku podľa vynálezu , ako napríklad stupeň flexibility ako aj stav povrchovej vrstvy prostriedku.

Zistilo sa, že rýchlosť prijímania vody,alebo vodných kvapalín, je zásadne určovaná spôsobom a stupňom penenia použitej polymérovej peny. Superabsorpčné plošné prostriedky so slabo, alebo n^napenenou vrstvou rozpustného polyméru vykazujú v porovnaní k vysokonapeneným vrstvám rozpustného polyméru nižšiu rýchlosť prijímania vody prípadne vodných roztokov.

Okrem toho výberom druhu a hmotnosti ako aj rozdelením dodatočne pridávaných plnidiel dochádza k silnému ovplyvňovaniu mechanickej stability.

Vhodné plnidlá sú krieda, bentonit, silikagél a kyselina kremičitá, aktívne ulhlie, pigmenty, ako oxid titaničitý a oxid železnatý, ako aj prírodné a/alebo syntetické vláknité materiály , ako napríklad viskózové, alebo bavlnené vlákna a tkaniny, a/alebo polyesterové a polyamidové vlákna a zmesi rozličných vlákien alebo zodpovedajúcich tkanín. Ďalej sú vhodné jemne mleté syntetické látky. Druh, koncentrácia a rozdelenie plnidiel môže byť v každej penovej vrstve rovnaké, alebo rozdielne. Rovnako sa môžu použiť zm ,*si rôznych plnidiel. Jednotlivé vrstvy môžu vykazovať stupeň plnenia od 0 do 1000 hmot.% vzťahujúc na množstvo vodorozpustného polyméru, s výhodou maximálne 400 hmot.% a obzvlášť výhodne 200 hmot.%. Okrem toho môže absorpčný prostriedok obsahovať popísané plnidlá ako samostatnú vrstvu. Superabsorpčný polymerizát sa môže naniesť ako zmes s uvedenými plnidlami.

Polymérová pena sa môže vytvoriť v geometricky rozličných formách, pričom sa uprednostňuje výroba plošnej penovej vrstvy (ľubovoľnej hrúbky ) . Pritom sa môžu použiť pomocným spôsobom - ako je uvedené v US patente 4 000 028 - na výrobu plôch oddeliteľných od pomocných nosičov, ako sú kovové pásky a fólie, silikónový papier , sklenené vlákna , sklenené plochy, alebo textilné tkaniny, alebo s výhodou podľa vynálezu môžu byť plochy materiálu súčasťou absorpčného prostriedku - ako kvapalinu prepúšťajúce a neprepúšťajúce syntetické fólie a rúna, celulózové, alebo papierové vrstvy , alebo textilné tkaniny použité ako báza .

Superabsorpčné polymerizáty vo forme častíc, môžu byť podľa vynálezu z polymérov vo vode nerozpustných, vodou napučiavateľných, alebo kopolymerizátov z monomérnych jednotiek kyseliny (met)akrylovej, kyseliny maleínovej, kyseliny itakónovej, ako aj ich anhydridov a solí, kyseliny fumárovej a jej solí, najmä alkalických, alkalických zemín a amóniov^ ;h, (met)akrylamidu, (met)akrylonitrilu a vinylacetátu a produktov jeho hydrolýzy, vinylpyrolidónu, vinylpyridínu, kyseliny vinylsulfónovej a jej esterov a amidov ako N-alkyl- a NNdialkyl- substituovaných esterov a/alebo kyseliny (met)akrylovej a jej solí a/alebo jej kvartérnych amóniových zlúčenín. Rovnako sú použiteľné prírodné napučiavateľné polymerizáty, ako karboxymetylcelulóza, hydroxyetylcelulóza, hydroxypropylcelulóza, metylcelulóza , guarová múka, xantán, aiginát, škroby a ich deriváty ako aj očkované polymerizáty z týchto látok a menovaných monomérov alebo zmesí vyššie menovaných polymerizátov s týmito látkami.

Superabsorpčné polymerizáty vo forme častíc sa rozdelia ako prášok s veľkosťou zŕn od 1pm do 20 000 pm na vyššie uvedeným spôsobom vyrobený povrch vodorozpustnej polymérovej penovej vrstvy . Nanesenie sa môže uskutočniť napríklad posypaním prášku z vhodný'h nosičov, alebo prostredníctvom vhodného prípravku.

Veľkosť zŕn prášku je závislá od účelu použitia absorpčného prostriedku. V oblasti hygieny sa uprednostňuje prášok s veľkosťou zŕn medzi 50pm a 1000 pm, zatiaľ čo pri použití na izoláciu káblov sa vyberie veľkosť pod 400 pm.

V prostriedkoch podľa vynálezu sa fixujú tiež jemne mleté časti superabsorpčného polymérového prášku, tak aby sa vylúčili problémy s prachom pri neskoršom použití prípadne spracovaní . Obyčajne tieto jemné čiastočky zapríčiňujú pri konvenčnom spracovaní/použití prášku okrem vzniku prachu tiež takzvané „bloky“ počas príjmu kvapalín pri ktorom sa jemné podiely pod vplyvom vlhkosti aglomerujú do vrstvy, zabraňujúcej transportu kvapalín. Tieto problémy sú v penovom prostriedku podľa vynálezu odstránené.

V špeciálnej forme vyhotovenia sa môže hmotnosť a rozdelenie prášku vztiahnuté na jednotku plochy naniesť len na určité plochy povrchu penovej vrstvy a/alebo sa môžu plochy pokryť rozličným množstvom prášku. Nanesenie polymerizátu sa môže pritom vykonať pomocou šablóny, dierovaného štítku, sita, alebo pomocou ich vhodnej kombinácie, prípadne roztriedením veľkosti častíc . Napríklad sa môže nanesením jemnozrnného prášku vytvoriť vrstva blokujúca kvapalinu, alebo nanesením veľkozrnného podielu polymerizátu sa naopak dosiahne lepšie rozdelenie kvapaliny.

Množstvo, veľkosť zŕn a rozdelenie superabsorčného polymerizátu vo forme častíc na jednotlivé napenené vo vode rozpustné polymérové vrstvy môže byť rozdielne.

Obloženie polymérovej penovej plochy sa pohybuje v rozsahu od 0,1 g do 500 g superabsorpčného polymerizátu vo forme častíc vzťahujúc na jeden m² napeneného povrchu prostriedku, s výhodou od 10 do 300 g/m² a obzvlášť výhodne od 50 do 200 g/m²

Podiel superabsorpčného polymerizátu v absorpčnom prostriedku predstavuje 5 až 99 % hmôt., s výhodou 40 až 97,5 % hmôt, a obzvlášť výhodne 50 až 95 % hmôt.

Výroba absorpčného prostriedku sa vykonáva nanášaním jednej, alebo viacerých polymérových penových vrstiev striedavo s nanášaním superabsorbéra vo forme častíc na vopred pripravenú vrstvu. Pri rozličnom vnášaní polymerizátových častíc na, prípadne do jednotlivých vrstiev sa vyrobí prostriedok, v ktorom je absorpčný polymerizát rozdelený v určitom gradiente. Napokon nasleduje sušenie na stabilizáciu vodorozpustnej polymérovej penovej vrstvy pri teplote medzi teplotou obvykle používanou pri sušení v mraze a 300°C, s výhodou pri teplote medzi 50°C a í40°C, prípadne za zníženého tlaku. Na sušenie plošného prostriedku sa môžu použiť mikrovlnné techniky a techniky sušenia v mraze.

V priebehu výroby vrstvovitého prostriedku, najmä pri jeho sušení, môže prípadne prísť k chemickým, alebo fyzikálnym väzbám, medzi matricovým materiálom B a komponentom A. Ako príklad pre chemickú väzbu by mohla byť menovaná esterifikácia, ktorá môže prebehnúť medzi karboxylovými a hydroxylovými skupinami. Fyzikálne väzby vzniknú zoslučkovaním, alebo zaháčkovaním polymérových molekúl v povrchovej oblasti komponentu A prípadne vzájomným pôsobením funkčných skupín polymérových molekúl v komponentoch A a B.

Prostriedok podľa vynálezu sa môže prípadne nakoniec spracovať na kalandri, a/alebo raziacom valci.

Príklad výhodného vyhotovenia absorpčného prostriedku podľa vynálezu vynálezu je znázornený na obrázku 1.

Absorpčné prostriedky podľa vynálezu sa používajú na absorpciu vody a vodnatých kvapalín najrozličnejšieho druhu. Sú použiteľné najmä priamo, alebo ako komponenty, alebo ako prídavné materiály výrobkov z oblasti hygieny a ošetrovania - v plienkach, tampónoch a výrobkoch pre inkontinenciu ako aj sanitárnych výrobkoch na pokrytie rán. Ďalej sú absorpčné prostriedky vhodné ako vodu zadržiavajúce rastlinné rastové médium na uskladnenie a transport rastlín a rastlinných častí, na izoláciu rúr a vedení, najmä elektrických a optických káblov a ako súčasť stavebných dielov, napríklad na izoláciu vonkajšieho muriva a ako obalový prostriedok alebo komponent pre tovary, najmä potraviny a nápoje. Ďalej sa môžu zapracovať do ošatenia na zlepšenie komfortu nosenia odevov.

Vlastnosti absorpčného prostriedku podľa vynálezu pre vodu a vodnaté kvapaliny sú vyjadrené pomocou nasledovných testovacích metód.

Testovacie metódy:

Test čajových vreciek (TBT).

Na stanovenie absorpčnej schopnosti sa použil ΓΒΤ. Ako skúšobný roztok sa použil (pokiaľ nie je uvedené inak) 0,9% -ný roztok NaCI.

Z absorpčnej plochy sa vyrazí kus materiálu, ktorý obsahuje asi 0,2 g SAPu. Tento kúsok sa naváži do čajového vrecka.Čajové vrecko sa vloží na určený čas do testovacieho roztoku. Po päťminútovom odkvapkaní sa čajové vrecko odváži ( stanovenie TBT max.), nakoniec sa sa čajové vrecko v odstredivke ( ručná vodná odstredivka, 1400 Upm) odstredí. Potom sa znovu odváži (stanovenie TBT ret.)

Pomocou viacerých testov s tým istým materiálom a rôznou dobou ponorenia v roztoku sa môže stanoviť absorpcia ako funkcia doby ponorenia (rýchlosť absorpcie) superabsorpčného plošného prostriedku pre vodu, prípadne vodnaté roztoky.

Absorpcia kvapalín sa počíta na 1 g plochy, na 1g SAP v plošnom absorpčnom prostriedku, alebo na 1 m² plochy.

Absorption under Load (AUL)

Na stanovenie schopnosti absorpcie kvapalín pod tlakom, sa stanoví „Absorption under Load“, ako je to popísané v EP -A-0 339 461

Odlišne od tohto návodu sa použije okrúhla vzorka superabsorpčného prostriedku o vnútornom priemere AUL-téglika ako skúšobná substancia. Príjem kvapaliny sa uvažuje alebo na 1g plošného prostriedku, alebo na 1 g použitého SAP v plošnom absorpčnom prostriedku, alebo na 1m² plošného prostriedku.

Popis obrázkov na výkresoch

Obr. 1

Pohľad na prostriedok podľa vynálezu

Penová vrstva

Superabsorpčný polymér

Obr. 2-3

Posýpacia forma (jasné pole) priepustný diel posýpacej formy (tmavé pole) nepriepustný diel posýpacej formy

Obr.4

Plienka laminát z poly(propylén) ového krycieho rúna a poly(etylénovej) - fólie ochrana proti vybehnutiu sa zapracovanými gumovými vláknami krycie rúno z poly(propylénu) poly(etylén)ová -fólia na odvrátenej strane plášť jadra z celulózových vlákien jadro, ktoré obsahuje superabsorpčný plošný prostriedok

Vynález je ďalej vysvetlený v príkladoch uskutočnenia.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklady 1-4

Z vodorozpustného polyvinylalkoholu (6g) a 40 g deionizovanej vody sa pripraví roztok. K roztoku sa pridá 1 g Stokal SR ( 35%ný Succi.namat -pasta) a 2 g alkylpolyglykozidu. Roztok sa našlahá pomocou ručného mixéra na liter peny o hmotnosti asi 50g/l. Jeden diel tejto peny sa rovnomerne rozotrie na plochu (teflonizovaná fólia o.ä.) 400 cm². Takto vzniknutá plocha sa posype

12,4 g superabsorbéra FAVOR ®SXM 100 (slabozosieťovaný, čiastočne zneutralizovaný polyakrylát ), ( tuná sa použije na plochu šablóna -porovnaj obr.2) a napokon sa pokryje zbytkom peny. Potom sa suší 20 minút pri teplote 140°C. Získa sa flexibilná, superabsorpčná plocha, ktorá sa dá ľahko od povrchu (teflonizovaná fólia) oddeliť.

Tabuľka 1 : Závislosť rýchlosti prijímania od druhu použitého polyvinylalkoholu

Pr.	PVA-typ	TBT(1 min.) max./ret.	TBT(5 min.) max./ret.	TBT(30 min.)* max./ret.
		[g/g] / [g/g]	[g/g] / [g/g]	[g/g] / [g/g]
1	Mowiol 4/88	13/13	25/20	50/31
2	Mowiol 5/88	12/12	27/21	50/31
3	Vinex 2144	16/15	29/24	50/31
4	Vinol 205	15/15	27/22	50/31
SXM100 0			50/31
C	označené hodnoty	TBT sa	vzťahujú na množstvo vsadeného

superabsorbéra, ostatné TBT hodnoty sa vzťahujú na plošnú hmotnosť. )

Porovnávacie príklady 1-4

Postupuje sa ako vpríkladoch 1-4, avšak komponenty sa nenapeňujú. Po usušení tým vznikne PVA - film, v ktorom je viazaný supe^r ibsorbér.

Tabuľka 2 : Významná redukcia rýchlosti prijímania oproti príkladom 1-4.

Por.pr	PVA-typ	TBT(1 min.) max./ret.	TBT(5 min.) max./ret.	TBT(30min.)* max./ret.
		[g/g] / [g/g]	[g/g] / [g/g]	[g/g] / [g/g]
1	Mowiol 4/88	7/7	17/14	50/31
2	Mowiol 5/88	6/6	21/17	50/31
3	Vinex 2144	9/9	22/18	50/31
4	Vinol 205	5/5	15/15	50/31
SXM 100	0			50/31

Príklad 5

Pripraví sa roztok , pozostávajúci z 1,7 g Metylanu® ( komerčne dostupné škrobové lepidlo na tapety na báze metylcelulózy ), 2 g alkylpolyglykozidu, 2 g Stokalu®, 2 g Polydiolu 400 a 110 g vody . Ručným mixérom sa z roztoku pripraví pena s hmotnosťou 1 litra cca 50g/l. Polovica peny sa natrie na plochu 10x40 cm. Potom sa posype 12,4 g Favoru ® SXM (na to sa použije šablóna - por. obr. 2) a napokon sa pokryje druhou polovicou peny. Plošný prostriedok sa 20 minút suší pri teplote 140°C.

Vznikne flexibilný plošný prostriedok s nasledujúcou charakteristikou prijímania:

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

Príklad 6-8

Pripraví sa absorpčná plocha z 2 g Tylózy ( karboxymetylcelulóza), 2g alkylpolyglykozidu, 2g Stokalu SR, 90 g vody, 12,4 g Favoru SXM a prídavku zmäkčovacieho komponentu postupom popísaným v príkí .de 5.

Prijímacia charakteristika príkladov 6-8 :

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

Tabuľka 3 : Závislosť ohybnosti plošného prostriedku na druhu a množstve vsadeného zmäkčovacieho prostriedku.

Pr.č.	Zmäkčovadlo	Hodnotenie
6	4,3 g glycerínu	mäkký, ohybný, neodolný voči roztrhnutiu
7	2,0 g glycerínu	priemerne ohybný, lámavý
8	2,0 g Edenolu B35¹⁾	temer neohybný, lámavý

1) tukový epoxidát firmy Henkel

Príklad 9 (a/b)

Postupom ako v predchádzajúcich príkladoch sa priprc:·-*: pena z 0,2 g guarovej múky, 50 g vody, 1 g Stokalu SR, (a): 3 g poťažne (b): 0 g celulózových vlákien ( vlákna z ihličnatých drevín na výrobu papiera ), a 1,5 g alkylpolyglykozidu. 12,4 g Favoru SXM 100 sa už uvedeným postupom zapracuje do peny a vysuší.

V prípade a) sa získa stabilný, flexibilný plošný prostriedok, v prípade b) vznikne nestabilná plocha , s ktorou sa nedá manipulovať

Prijímacia charakteristika:

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

Príklad 10

Príklad 9 sa opakuje. Avšak miesto celulózových vlákien sa zapracuje krieda. Získaný plošný prostriedok je krehký, prijímacie hodnoty zodpovedajú hodnotám nameraným v príklade 9.

Príklad 11

Postupuje sa ako v príklade 1, avšak na nanesenie Favoru sa použije šablóna ( por. obr.3). Takáto šablóna umožňuje také usporiadanie superabsorbéra v plošnej matrici, ktoré je výhodné pre hygienické výrobky. Absorpčná schopnosť takto získanej plochy zodpovedá vsadenému superabsorbéru.

Príklad 12

Príklad 11 sa opakuje, avšak použije sa iba polovica vody. Takto získaná plocha je pevnejšia a krehkejšia a menej objemn⁷ ako podľa príkladu

11. Vykazuje absorpčnú schopnosť zodpovedajúcu vsadenému superabsorbéru.

Príklad 13

Z plošného prostriedku vyrobeného podľa príkladu 5 sa pripraví plienka ako je vyobrazená na obr. 4.

P E fólia a polypropylénové krycie rúno sa použijú v kvalite obvyklej na výrobu plienok.

Plocha vyrobená podľa príkladu 5 sa použije ako jadro.

Príklad 14

10*15 cm plochy popísanej v príklade 2 sa vloží do obalovej škrupiny a prikryje sa kuchynskou utierkou (Kleenex). Hlbokozmrazené kurča (850 g) sa položí na utierku.

Všetka voda z roztopeného kurčaťa (trvanie testu 18 h) sa na ploche podľa vynálezu absorbuje.

Príklad 15

Príklad 12 sa opakuje bez šablóny, a namiesto r'avoru® sa použije Stocksorb®400 (slabo zosieťovaný kopolymér na základe akrylamidu ). Z tejto plochy sa narežú pásiky o veľkosti 1*7.5 cm. Osem pásikov celých sa vloží do cylindrického črepníka ( priemer 8,5 cm ) naplneného zemou . Zem sa udržuje vlhká 5 dní. Nato sa fólia odstráni , SAP sa nachádza v zemi v usporiadaní, ktoré je vhodné na pestovanie rastlín.

Príklad 16

Príklad 12 sa opakuje bez šablóny, namiesto Favoru sa použije rovnaké množstvo superabsorpčného uskladňovacieho prostriedku popísaného v príklade 9 prihlášky PCT/EP93/01060 .

cm² takto získanej plochy sa uzavrie do čajového vrecka. Čajové vrecko sa zavesí na jednu hodinu do 50 ml 0,2% -ho roz.oku kuchynskej soli. Po hodine sa roztok soli obnoví.

Ešte aj po piatom cykle poukazuje modré sfarbenie roztoku kuchynskej soli na uvoľňovanie účinnej látky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Vrstvovitý absorpčný prostriedok pre vodu a vodnaté roztoky pozostávajúci z najmenej 2 komponentov A a B, pričom komponent A je najmenej jeden vodou napučiavateľný, syntetický a/alebo prírodný polymér a komponent B je najmenej jeden vodorozpustný, napenen*'·, syntetický a/alebo prírodný polymér, vyznačujúci sa tým, že komponent A je v plošne vytváranej matricovej komponente B definovane naviazaný.
2. Vrstvovitý absorpčný prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že komponent A je polymér, alebo kopolyméry na báze kyseliny (met)akrylovej, (met)akrylonitrilu, (met)akrylamidu, vinylacetátu, vinylalkoholu, vinyipyrolidónu, vinylpyridínu, (anhydridu) kyseliny maleínovej, (anhydridu) kyseliny itakónovej, kyseliny fumarovej, kyseliny vinylsulfónovej ako aj amidov, N-alkylderivátov, Ν,Ν-alkylderivátov a esterov týchto polymerizovateľných kyselín.
3. Vrstvovitý absorpčný prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že komponent A je slabo zosieťovaný, prírodný polymér, alebo polymér prírodného pôvodu ako je guarová múka, karboxym« tylcelulóza, xantán, alginát, arabská guma, chitín, chitozán, agar agar, hydroxyetylcelulóza, hydroxypropylcelulóza, metylcelulóza, škroby a ich deriváty prípadne ich zmesi.
4. Vrstvovitý absorpčný prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že komponent A je zmes vytvorená z dvoch, alebo viacerých komponentov menovaných v nárokoch 2 a 3.
5. Vrstvovitý absorpčný prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že komponent B je vodorozpustný polymér alebo kopolyméry na báze kyseliny (met)akrylovej, (met)akrylonitrilu, (met)akrylamidu, vinylacetátu, vinylalkoholu, vinylpyrolidónu, vinylpyridínu, (anhydridu) kyseliny maleínovej, (anhydridu) kyseliny itakónovej, kyseliny fumarovej, kyseliny vinylsulfónovej ako aj amidov, N-alkylderivátov, N.N-alkylderivátov a esterov týchto polymerizovateľných kyselín.
6. Vrstvovitý absorpčný prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že komponent B je rozpustný prírodný polymér, alebo polymér prírodného pôvodu ako je guarová múka, karboxymetylcelulóza, xantán, alginát, arabská guma, chitín, chitozán, agar agar, hydroxyetylcelulóza, hydroxypropylcelulóza, metylcelulóza, škroby a ich deriváty prípadne ich zmesi.
7. Vrstvovitý absorpčný prostriedok podľa nárokov ,5 a 6 vyznačujúci sa tým, že komponent B je zmes komponentov uvedených v nárokoch 5 a 6.
8. Vrstvovitý absorpčný prostriedok podľa nárokov 1,5,6 a 7 vyznačujúci sa tým, že komponent B je napenený a hmotnosť jedneho litra peny je v rozsahu 10 g/l až 1500 g/l s výhodou 25 g/l až 850 g/l a obzvlášť výhodne v rozsahu 50g/l až 500g/l.
9. Vrstvovitý absorpčný prostriedok podľa hociktorého z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tým, že pomer B : A = 1 : 1000, s výhodou je B : A = 1 : 100 až 10 : 1, obzvlášť výhodne B : A = 1 : 25 až 2 : 1.
10. Vrstvovitý absorpčný prostriedok podľa niektorého z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že komponenty A a B navzájom čiastočne chemicky zreagovali.
11. Vrstvovitý absorpčný prostriedok podľa niektorého z nárokov 1 až 10, vyznačujúci sa tým, že komponenty A a B sú navzájom naviazané čisté fyzikálnymi väzbami.
12. Vrstvovitý absorpčný prostriedok, podľa hociktorého z predchádzajúcich nárokov vo forme listu, fólie, alebo zvitk.., laminátu alebo iného vrstvovitého výrobku.
13. Spôsob výroby absorpčného prostriedku podľa · iektorého z nárokov 1 až 12, vyznačujúci sa tým, že :

a) vyrobí sa roztok komponentu B vo vode, alebo vodnatom roztoku , ktorý sa obvyklými technicky známymi metódami napení,

b) táto pena sa nanesie na plochu

c) táto plocha sa posype komponentom A

d) získaná plošná štruktúra sa vysuší.
14. Spôsob podľa nároku 13, v ktorom sa kroky b) a c) viackrát opakujú, prípadne sa plocha medzi jednotlivými krokmi vysuší.
15. Spôsob podľa nárokov 13 a 14, v ktorom sa plocha napokon spracuje podľa nároku 13 krok b) a d) .
16. Spôsob podľa nárokov 13 až 15, pri ktorom sa pena nanesie na plochu natieraním , stierkovaním, striekaním, polievaním, alebo pflačovanim.
17. Spôsob podľa nárokov 13 až 16 pri ktorom sa komponent A nanáša špeciálnym natieracím postupom.
18. Spôsob podľa nároku 17 pri ktorom sa použije natieracia šablóna, ktorá umožní definované usporiadanie komponentu A v komponente B.
19. Použitie absorpčného prostriedku absorbujúceho vodu a vodnaté roztoky podľa nárokov 1 až 12, na prijímanie kvapalín v hygienických výrobkoch v sanitárnej oblasti a v medicíne.
20. Použitie absorpčného prostriedku absorbujúceho vodu a vodnaté roztoky podľa nárokov 1 až 12, priamo, alebo ako súčasti v prírodných a/alebo umelo pripravených zeminách na pestovanie rastlín, alebo na dopravu a uskladnenie rastlín, alebo rastlinných častí.
21. Použitie absorpčného prostriedku absorbujúceho vodu a vodnaté roztoky podľa nárokov 1 až 12, ako vodu blokujúci izolačný materiál pre rúry a vedenia, najmä elektrické a optické káble.
22. Použitie absorpčného prostriedku absorbujúceho vodu a vodnaté roztoky podľa nárokov 1 až 12, ako vodu blokujúci izolačný materiál pre stavebné konštrukcie , najmä pre vonkajšie murivo.
23. Použitie absorpčného prostriedku absorbujúceho vodu a vodnaté roztoky podľa nárokov 1 až 12, priamo, alebo ako vodu prijímajúca, alebo vodu zadržiavajúca súčasť v obalových materiáloch.
24. Použitie absorpčného prostriedku absorbujúceho vodu a vodnaté roztoky podľa nárokov 1 až 12, ako súčasti ošatenia.
25. Použitie absorpčného prostriedku absorbujúceho vodu a vodnaté roztoky podľa nárokov 1 až 12, ako zásobárne na kontrolovanie uvoľňovania účinnej látky.
26. Chemicko-technické výrobky pozostávajúce z komponentov uvedených v nárokoch 1 až 12, alebo vyrobené podľa nárokov 13 až 18.