SK280458B6

SK280458B6 - Absorbujúca štruktúra

Info

Publication number: SK280458B6
Application number: SK579-96A
Authority: SK
Inventors: Klaus Hermann; Krzysztof D. Malowaniec; Thomas Wurster
Original assignee: Paul Hartmann Ag
Priority date: 1993-11-10
Filing date: 1994-11-02
Publication date: 2000-02-14
Also published as: ATE178781T1; DE59408121D1; ES2130562T3; PL177636B1; HUT76592A; FI961927A0; SK57996A3; DK0726752T3; DE4338326A1; NO961709L; NO961709D0; FI961927A; GR3030127T3; WO1995013042A1; ES2130562T5; EP0726752B1; EP0726752B2; CZ284813B6; HU9601256D0; CZ135396A3

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka absorbujúcej štruktúry hygienických výrobkov, predovšetkým plienky, dámskych vložiek, výrobkov pre osoby trpiace inkontinenciou, alebo zdravotníckych výrobkov, predovšetkým obväzových materiálov, ktorá má hornú, k telu obrátenú zónu, tvorenú hornou, k telu obrátenou vrstvou a spodnou vrstvou, obsahujúcou superabsorbujúci materiál a pod ňou ležiacu spodnú zónu, pozostávajúcu v podstate iba z celulózových vlákien.

Doterajší stav techniky

Z WO 91/11162 je známa dvojvrstvová absorbujúca štruktúra plienky na jedno použitie. Absorbujúca štruktúra, tvoriaca nasiakavé teleso plienky, sa skladá z dvoch cez seba položených vrstiev, pričom horná, k telu obrátená vrstva zachytáva príslušnú kvapalinu a rozvádza ju, a pod ňou ležiaca vrstva kvapalinu akumuluje. Vrstva akumulujúca kvapalinu má vysoký podiel superabsorpčného materiálu, naproti tomu rozvádzajúca vrstva neobsahuje v podstate žiadny superabsorpčný materiál. Rozvádzajúca vrstva sa skladá z celulózových vlákien, ktoré sú chemicky vystužené zosieťujúcim prostriedkom takým spôsobom, že k zosieťovaniu dochádza v podstate iba vnútri vlákna, ale nie medzi vláknami.

Po viacnásobnom nápore kvapaliny nemôže akumulujúca vrstva ani pri vysokom podiele superabsorpčného materiálu prijať už žiadnu kvapalinu v tej oblasti, kam kvapalina pritiekla, takže kvapalina zostáva v rozvádzajúcej vrstve. Rozvádzajúca vrstva prijíma kvapalinu v podstate prostredníctvom priestorov vytvorených medzi vláknami, takže kvapalina z rozvádzajúcej vrstvy vychádza pod miernym tlakom. Tým je telo nositeľa plienky v kontakte s kvapalinou, ktorá mala byť plienkou prijatá.

Ďalšia nevýhoda známych plienok spočíva v tom, že superabsorbujúci materiál, objavujúci sa vo veľkej koncentrácii v akumulujúcej vrstve, ktorý sa spravidla vyskytuje v zrnitom tvare, sa pri kompresii plienky vo výrobnom procese rozráža alebo dokonca perforuje fóliu, ohraničujúcu akumulujúcu vrstvu.

Z WO-A 91/10416 je známa viacvrstvová štruktúra nasiakavého telesa, pri ktorom horná, k telu obrátená zóna obsahuje aspoň jednu zhutnenú rozvádzajúcu vrstvu a jednu menej zhutnenú akumulujúcu vrstvu, obsahujúcu superabsorpčný materiál. Na strane hornej zóny, odvrátenej od tela, je umiestnená dolná zóna, vytvorená z celulózových vlákien. So štruktúrou nasiakavej časti tohto druhu má byť superabsorbovaný materiál efektívnejšie využitý.

Z WO-A 91/10416 je ďalej známa viacvrstvová štruktúra nasiakavého telesa, ktoré vychádzajúc zo strany privrátenej k telu pozostáva z vrstvy hydrofilných polyesterových strižových vlákien, ďalej zo zhutnenej vrstvy hydrofilných celulózových vlákien, z vrstvy hydrofóbnych termoplastických vlákien, z ďalšej vrstvy zhutnených hydrofilných celulózových vlákien a z vrstvy hydrofílných alebo hydrofóbnych vlákien alebo penovej štruktúry. Táto konštrukcia je veľmi nákladná.

Vo WO 93/15702 je opísaná absorbujúca štruktúra hygienických výrobkov, ktorá má hornú, k telu obrátenú zónu, tvorenú hornou, k telu obrátenou vrstvou a spodnou vrstvou, obsahujúcou superabsorbujúci materiál a pod ňou ležiacu spodnú zónu, pozostávajúcu v podstate len z celulózových vlákien. V tomto dokumente sa uvádza, že vrstvy sú vytvorené tak, aby sa dosiahol požadovaný objem pórov, a tým sa mohla nastaviť požadovaná schopnosť prijímať a rozvádzať tekutinu vnútri vrstiev.

Cieľom vynálezu je poskytnúť zlepšenú absorbujúcu štruktúru, ktorá síce vychádza z uvedeného stavu techniky, ale lepšie prijíma a rozvádza pritekajúcu kvapalinu a pritom umožňuje predovšetkým zlepšiť rozvedenie kvapaliny v smere hrúbky absorbujúcej štruktúry.

Podstata vynálezu

Tento cieľ sa dosahuje absorbujúcou štruktúrou hygienických výrobkov, predovšetkým plienky, dámskych vložiek, výrobkov pre osoby trpiace inkontinenciou, alebo zdravotníckych výrobkov, predovšetkým obväzových materiálov, ktorá má hornú, k telu obrátenú zónu, tvorenú hornou, k telu obrátenou vrstvou a spodnou vrstvou, obsahujúcou superabsorbujúci materiál a pod ňou ležiacu spodnú zónu, pozostávajúcu v podstate iba z celulózových vlákien, podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že horná vrstva je z celulózových vlákien, ktorých absorpčná schopnosť je menšia než absorpčná schopnosť celulózových vlákien spodnej vrstvy' a menšia než absorpčná schopnosť celulózových vlákien spodnej zóny, pričom celulózové vlákna hornej vrstvy sú zosietené celulózové vlákna a celulózové vlákna spodnej vrstvy sú nezosietené celulózové vlákna.

Tento výber celulózových vlákien poskytuje prekvapujúco výhodné rozvedenie pritekajúcej kvapaliny v smere hrúbky absorbujúcej štruktúry. To je spôsobené tým, že horná vrstva hornej zóny pritekajúcu kvapalinu síce najprv prijíma a po vrstve rozvádza, ako je známe už zo stavu techniky, ale absorpčná schopnosť vlákien tejto vrstvy (rozvádzajúcej vrstvy) je relatívne malá, takže kvapalina výhodným spôsobom rýchle a bez prekážok prebehne v smere hrúbky nasiakavého telesa a môže byť nasatá spodnou vrstvou hornej zóny, ktorá obsahuje superabsorpčný materiál (akumulujúca vrstva). Relatívne vyššia absorpčná schopnosť celulózových vlákien akumulujúcej vrstvy tento účinok podporuje. Ten je tiež podporovaný celulózovými vláknami spodnej zóny, ktoré práve tak majú pomerne vyššiu absorpčnú schopnosť. Toto všetko prispieva k tomu, že absorbujúca štruktúra môže lepšie prijať niekoľko náporov kvapaliny.

Ďalšia výhoda spodnej zóny spočíva v tom, že sa v nej nevyskytuje žiadny, alebo iba málo superabsorpčného materiálu, ktorý má spravidla zrnitý tvar. Preto sa fólia, priliehajúca na spodnú zónu pri kompresii absorbujúcej štruktúry pri výrobe, nepreráža ani nepoškodzuje. Z toho ďalej vyplýva, že spodná zóna zložená z celulózových vlákien dáva absorbujúcej štruktúre príjemnejšiu mäkkosť.

Vo výhodnom uskutočnení vlákna spodnej zóny majú menši prierez než vlákna spodnej vrstvy hornej zóny, teda vlákna spodnej zóny sú tenšie, takže pri rovnakej hustote je v objemovej jednotke obsiahnutý väčší počet vlákien a tým tiež väčší počet kapilár. Tým dochádza k tomu, že kvapalina je z akumulujúcej vrstvy nasávaná do spodnej zóny.

Vo zvlášť výhodných uskutočneniach sa predpokladá, že obe vrstvy hornej zóny, rozvádzajúca vrstva a akumulujúca vrstva, neležia jednoducho cez seba, ale sú vnútri vzájomne prepojené, takže medzi oboma vrstvami je vytvorená prechodná zóna, v ktorej sú komponenty oboch vrstiev zmiešané, teda medzi oboma vrstvami hornej zóny je vytvorená prechodná zóna, v ktorej sú obsiahnuté vlákna oboch vrstiev hornej zóny v zmesi so superabsorbujúcim materiálom. V tejto prechodnej zóne existuje prechod od jedného druhu vlákien k druhému tak, že hustota celulózových vlákien hornej vrstvy sa v prechodnej zóne zmenšuje v smere k spodnej vrstve a hustota celulózových vlákien spodnej vrstvy sa v prechodnej zóne zmenšuje v smere k hornej vrstve. Preto môže byť pritekajúca kvapalina lepšie privádzaná z hornej vrstvy, teda rozvádzajúcej vrstvy, do spodnej vrstvy, teda akumulujúcej vrstvy. Rozvádzajúca horná vrstva je rýchlejšie pripravená na nasledujúci nápor kvapaliny. Prechod od jedného druhu vlákien k inému, teda zmena hustoty celulózových vlákien, je buď spojitá alebo nespojitá (diskontinuálna), napríklad v niekoľkých stupňoch.

Koncentrácia superabsorbujúceho materiálu obsiahnutého v akumulujúcej spodnej vrstve sa zmenšuje v prechodnej zóne v smere k rozvádzajúcej hornej vrstve spojité alebo nespojíte. Zmenšovanie koncentrácie môže zasahovať cez celú hrúbku spodnej vrstvy, čo znamená, že koncentrácia superabsorbujúceho materiálu spodnej vrstvy sa vnútri spodnej vrstvy zmenšuje v smere od spodnej zóny k hornej vrstve. Na základe gradientu koncentrácie môže byť kvapalina lepšie privádzaná na neupotrebené, teda suché miesta absorbujúcej štruktúry.

Pre hornú vrstvu hornej zóny sú výhodné vnútorne zosietené celulózové vlákna. Vlákna tohto druhu skoro neprijímajú kvapalinu a nenapučiavajú, takže kvapalina môže byť bez problémov prijímaná akumulujúcou vrstvou, ležiacou pod ňou. Horná vrstva zo zosietených celulózových vlákien sa pri navlhčení nerozsýpa, takže rozvádzajúca vrstva môže prijímať ďalšie nápory kvapaliny. Spodná zóna obsahuje prednostne do 10 hmotn. superabsorbujúceho materiálu a akumulujúca vrstva asi 10 až 98 % hmotn.

Prehľad obrázkov na nákresoch

Vynález bude bližšie opísaný na príkladoch uskutočnenia so zreteľom na výkresy, na ktorých obr. 1 znázorňuje pozdĺžny rez plienkou s absorbujúcou štruktúrou podľa vynálezu a obr. 2 pohľad zhora na absorbujúcu štruktúru z obr. 1.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vo vyobrazenom príklade uskutočnenia tvorí absorbujúca štruktúra 10 nasiakavé teleso 16 plienky 11. Plienka 11 je tvorená fóliou 12 na ochranu bielizne, ďalej k telu obrátenou, kvapaliny prepúšťajúcou, krycou časťou 14 z netkanej textílie a nasiakavým telesom 16 umiestneným medzi fóliou 12 na ochranu bielizne a krycou časťou 14.

Nasiakavé teleso 16 je tvorené hornou, k telu obrátenou zónou 18 a pod ňou ležiacou spodnou zónou 22, ktoré ležia na hraničnej ploche 20 umiestnené na sebe. Horná zóna 18 je tvorená hornou, k telu obrátenou vrstvou 26 a dolnou vrstvou 28.

Horná vrstva 26 je zložená zo zosietených celulózových vlákien, ktoré sú napríklad známe z EP 0 252 650 BI. Celulózové vlákna tohto druhu neakumulujú kvapalinu, takže horná vrstva 26 prijíma v podstate kvapalinu kapilárami, tvorenými vláknami, a rozvádza ju po hornej vrstve 26. Preto je ďalej horná vrstva 26 označovaná ako rozvádzajúca horná vrstva 26.

Spodná vrstva 28 je tvorená obvyklými nezosietenými celulózovými vláknami, ktoré majú zreteľne vyššiu absorpčnú schopnosť než zosietené vlákna a superabsorbujúcim materiálom 29, ktorý má napríklad tvar zŕn. Podiel superabsorbujúceho materiálu sa pohybuje medzi asi 10 a 98 % hmotn., prednostne od 30 do 50 % hmotn. Spodná vrstva zastáva funkciu vrstvy akumulujúcej kvapalinu a je preto ďalej označovaná ako akumulujúca spodná vrstva 28.

Medzi rozvádzajúcou hornou vrstvou 26 a akumulujúcou spodnou vrstvou 28 sa nachádza prechodná zóna 30, ktorá je na výkrese označená vlnovkami, naznačujúcimi horné a dolné hraničné plochy 32 a 34 prechodnej zóny 30.

Vnútri prechodnej zóny 30 sa spojité znižuje hustota zosietených vlákien rozvádzajúcej vrstvy smerom od hornej hraničnej plochy 32 k dolnej hraničnej ploche 34. Naproti tomu hustota vlákien v akumulujúcej spodnej vrstve 28 sa v rovnakom smere zvyšuje, takže gradienty hustoty oboch druhov vlákien mieria v prechodnej zóne 30 do protichodných smerov. V prechodnej zóne 30 ide teda o stupňovitý' prechod od jedného druhu vlákien k inému v smere hrúbky nasiakavého telesa.

Tiež superabsorbujúci materiál 29, ktorý je obsiahnutý' v akumulujúcej spodnej vrstve 28, v prechodnej zóne 30 pribúda od hornej hraničnej plochy 32 k dolnej hraničnej ploche 34 spojité. V prechodnej zóne 30 sú teda jednotlivé komponenty rozvádzajúcej hornej vrstvy 26 a akumulujúcej spodnej vrstvy 28 premiešané, takže od jednej vrstvy k druhej existuje spojitý prechod.

Ďalej sa predpokladá, že sa spojité znižuje koncentrácia superabsorbujúceho materiálu akumulujúcej spodnej vrstvy 28 od hraničnej plochy, ležiacej medzi hornou zónou 18 a spodnou zónou 22 v smere od rozvádzajúcej hornej vrstvy 26 až k hornej hraničnej ploche 32 prechodnej zóny 30. Z toho vyplýva, že cez celú hrúbku akumulujúcej spodnej vrstvy 28 existuje gradient koncentrácie superabsorbujúceho materiálu.

Môže tiež existovať gradient hustoty zosietených celulózových vlákien rozvádzajúcej vrstvy 26 od hornej hraničnej plochy 32 až k hraničnej ploche 20, takže hustota zosietených celulózových vlákien touto cestou v smere k spodnej zóne 22 ubúda. Prechodná zóna sa tak rozprestiera cez celú hrúbku akumulujúcej spodnej vrstvy 28.

V ďalšom nevyobrazenom uskutočnení je zmena hustoty celulózových vlákien a/alebo zmena koncentrácie superabsorbujúceho materiálu diskontinuálna. To môže byť stupňovitá zmena alebo zmena hustoty, prípadne gradientu koncentrácie.

Akumulujúca spodná vrstva 28 leží na spodnej zóne 22. Spodná zóna 22 je zložená v podstate iba z nezosietených celulózových vlákien, neobsahuje žiadny superabsorbujúci materiál alebo ho obsahuje veľmi málo, prednostne 0 až 10 % s hmotn.

Vo výhodnom uskutočnení majú celulózové vlákna spodnej zóny 22 menší prierez, sú teda tenšie než vlákna akumulujúcej spodnej vrstvy 28. Tým sa zvyšuje počet kapilár, vytvorených vláknami, pretože tenšie vlákna pri rovnakej hustote vrstvy poskytujú väčší počet vlákien na objemovú jednotku. Väčší počet kapilár v spodnej zóne 22 zlepšuje schopnosť spodnej zóny 22 prijať kvapalinu, ktorá už nemôže byť prijatá akumulujúcou spodnou vrstvou 28 a umožní ju transportovať do iných oblastí nasiakavého telesa 16.

Ako vyplýva z rezu na obr. 1, má horná zóna 18 zošikmené okraje, takže nositeľ plienky bude okraje 36 sotva pociťovať.

Na obr. 2 je znázornená absorbujúca štruktúra 10, tvoriaca nasiakavé teleso 16, podľa príkladu výhodného uskutočnenia v pohľade zhora. Spodná zóna 22 má tvar presýpacích hodín, rovnako ako na nej ležiaca akumulujúca spodná vrstva 28, ktorej pozdĺžne a širkové rozmery sú trocha menšie. Rozvádzajúca horná vrstva 26 má pravouhlý tvar opäť s menšími rozmermi, než má akumulujúca spodná vrstva 28. Jednotlivé zóny 22 a vrstvy 26, 28 môžu ale tiež

SK 280458 Β6 mať najrôznejšie iné tvary', napríklad tvar presýpacích hodín, pravouhlý, oválny, kruhový alebo podobne. Jednotlivé zóny alebo vrstvy môžu tiež zaberať iba čiastkové oblasti plienky.

Každá zóna 18, 22, prípadne vrstva 26, 28 môže obsahovať prísady, ako superabsorbujúci materiál, spojivá, vlákna z plastov, vlákna z tavenín alebo dvojzložkové vlákna, hoci opísané zloženie zón, prípadne vrstiev, je prednostné. Napríklad spojivá dávajú zóne alebo vrstve väčšiu pevnosť.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Absorbujúca štruktúra hygienických výrobkov, predovšetkým plienky, dámskych vložiek, výrobkov pre osoby trpiace inkontinenciou, alebo zdravotníckych výrobkov, predovšetkým obväzových materiálov, ktorá má hornú, k telu obrátenú zónu (18), tvorenú hornou, k telu obrátenou vrstvou (26) a spodnou vrstvou (28), obsahujúcou superabsorbujúci materiál a pod ňou ležiacu spodnú zónu (22), pozostávajúcu v podstate iba z celulózových vlákien, vyznačujúca sa tým, že homá vrstva (26) je z celulózových vlákien, ktorých absorpčná schopnosť je menšia než absorpčná schopnosť celulózových vlákien spodnej vrstvy (28) a menšia než absorpčná schopnosť celulózových vlákien spodnej zóny (22), pričom celulózové vlákna hornej vrstvy (26) sú zosietené celulózové vlákna a celulózové vlákna spodnej vrstvy (28) sú nezosietené celulózové vlákna.
2. Absorbujúca štruktúra podľa nároku 1, v y z n a čujúca sa tým, že vlákna spodnej zóny (22) majú menší prierez než vlákna spodnej vrstvy (28) hornej zóny (18).
3. Absorbujúca štruktúra podľa nárokov 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že medzi oboma vrstvami (26 a 28) hornej zóny (18) je vytvorená prechodná zóna (30), v ktorej sú obsiahnuté vlákna oboch vrstiev (26, 28) hornej zóny (18) v zmesi so superabsorbujúcim materiálom (29).
4. Absorbujúca štruktúra podľa nároku 3, v y z n a čujúca sa tým, že hustota celulózových vlákien hornej vrstvy (26) sa v prechodnej zóne (30) zmenšuje v smere k spodnej vrstve (28).
5. Absorbujúca štruktúra podľa jedného z predchádzajúcich nárokov 3 alebo 4, vyznačujúca sa t ý m , že hustota celulózových vlákien spodnej vrstvy (28) sa v prechodnej zóne (30) zmenšuje v smere k hornej vrstve (26).
6. Absorbujúca štruktúra podľa jedného z predchádzajúcich nárokov 3 až 5, vyznačujúca sa t ý m , že koncentrácia superabsorbujúceho materiálu (29) spodnej vrstvy (28) sa v prechodnej zóne (30) zmenšuje v smere k hornej vrstve (26).
7. Absorbujúca štruktúra podľa jedného z predchádzajúcich nárokov 3 až 6, vyznačujúca sa t ý m , že koncentrácia superabsorbujúceho materiálu (29) spodnej vrstvy (28) sa vnútri spodnej vrstvy (28) zmenšuje v smere od spodnej zóny (22) k hornej vrstve (26).
8. Absorbujúca štruktúra podľa jedného z predchádzajúcich nárokov 3 až 7, vyznačujúca sa t ý m , že prechodná zóna (30) sa rozprestiera od hornej vrstvy (26) k spodnej zóne (22).
9. Absorbujúca štruktúra podľa jedného z predchádzajúcich nárokov 4 až 8, vyznačujúca sa t ý m , že zmena hustoty celulózových vlákien je spojitá.
10. Absorbujúca štruktúra podľa jedného z predchádzajúcich nárokov 4 až 8, vyznačujúca sa t ý m , že zmena hustoty celulózových vlákien je diskontinuálna.
11. Absorbujúca štruktúra podľa jedného z predchádzajúcich nárokov 4 až 10, vyznačujúca sa t ý m , že zmena koncentrácie superabsorbujúceho materiálu je spojitá.
12. Absorbujúca štruktúra podľa jedného z predchádzajúcich nárokov 4 až 10, vyznačujúca sa t ý m , že zmena koncentrácie superabsorbujúceho materiálu je diskontinuálna.
13. Absorbujúca štruktúra podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že každá zóna (18, 22) absorbujúcej štruktúry obsahuje prísady, ako superabsorbujúci materiál, spojivá, vlákna z plastov, vlákna z tavenín alebo dvojzložkové vlákna.
14. Absorbujúca štruktúra podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že spodná zóna (22) obsahuje do 10 % hmotn. superabsorbujúceho materiálu.
15. Absorbujúca štruktúra podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že spodná vrstva (28) hornej zóny (18) obsahuje podiel od 10 do 98 % hmotn., predovšetkým 30 až 50 % hmotn. superabsorbujúceho materiálu (29).