SK281389B6

SK281389B6 - Absorpčné teleso

Info

Publication number: SK281389B6
Application number: SK1228-94A
Authority: SK
Inventors: Ted Guidotti; Eje Sterdahl
Original assignee: Sca Hygiene Products Aktiebolag
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1993-04-21
Publication date: 2001-03-12
Also published as: SE9201333L; TNSN93044A1; EP0637953B1; MX9302443A; US5741241A; AU670293B2; DE69323193D1; NO944102L; ATE175861T1; DK0637953T3; JPH07506030A; HU9403114D0; SE501166C2; CZ283523B6; NO944102D0; FI945079A; GB9308577D0; GB2266464B; CA2118420A1; NZ252766A

Abstract

Absorpčné teleso na vytvorenie absorpčného prvku absorpčného výrobku, ako je detská plienka, výrobok chrániaci pri inkontinencii alebo hygienická vložka, obsahuje prvú absorpčnú vrstvu (16), ktorej základom sú vlákna na umiestnenie najbližšie k užívateľovi, a druhú absorpčnú vrstvu (17), ktorej základom sú taktiež vlákna, ktorá je ďalej od užívateľa a má vysokú schopnosť disperzie kvapaliny. Prvá absorpčná vrstva (16) obsahuje superabsorpčný materiál (18) s vysokou medzou pevnosti s modulom pružnosti 200 Pa, ktorý je rovnomerne primiešaný do vláknového materiálu aspoň v jednej oblasti tejto vrstvy (16). Druhá absorpčná vrstva (17) obsahuje aspoň jednu vrstvu (20) superabsorpčného materiálu umiestnenú medzi vláknovými vrstvami (17a, 17b).ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka absorpčného telesa určeného na vytvorenie absorpčného prvku absorpčného výrobku, ako je detská plienka, výrobok chrániaci užívateľa pri inkontinencii a hygienická vložka.

Doterajší stav techniky

Absorpčné teleso alebo vankúš, určené na absorpčné výrobky, ako sú detské plienky na jedno použitie, hygienické vložky a výrobky na ochranu užívateľa pri inkontinencii, je zvyčajne tvorené jednou alebo viacerými vrstvami celulózovej chumáčovitej buničiny a často obsahuje tzv. superabsorbenty, ktorými sú polyméry schopné absorbovať vodu alebo telesnú tekutinu v množstve niekoľkokrát presahujúcom ich vlastnú hmotnosť. Absorpčné teleso môže rovnako obsahovať ďalšie zložky, napríklad zložky vylepšujúce jeho disperzné vlastnosti alebo schopnosť zachovávať jeho súdržnosť a jeho schopnosť odolávať deformácii pri použití.

Jedným z vážnych problémov, s ktorým sa stretávame najmä pri detských plienkach a výrobkoch slúžiacich ako ochrana pri inkontinencii, ktoré sú určené na prijatie a absorpciu relatívne veľkého množstva kvapaliny je, že tieto výrobky často začínajú uvoľňovať kvapalinu pred tým, ako je naplno využitá ich celková absorpčná kapacita.

Hoci použitie superabsorbentov v absorpčných telesách im prepožičia vysokú absorpčnú kapacitu a tiež zlepšenie ich schopnosti udržať absorbovanú kvapalinu, a to aj keď je teleso vystavené vonkajším tlakovým silám, majú superabsorbenty doterajšieho stavu techniky nízku absorpčnú rýchlosť. Pretože močenie často vedie k uvoľneniu veľkého množstva kvapaliny v priebehu niekoľko málo sekúnd, absorpčné teleso sa často prechodne v lokálnych oblastiach nasýti kvapalinou, takže ďalší moč uvoľnený užívateľom nie je zachytený absorpčným telesom, čo je samozrejme vysoko nepríjemné pre užívateľa.

Ďalším problémom, s ktorým sa stretávame pri absorpčných hygienických výrobkoch uvedeného druhu, je udržiavanie povrchu výrobku, ktorý je pri použití výrobku v styku s užívateľom, v čo najsuchšom stave počas celého času používania výrobku, a zabráneniu takzvanému opätovnému navlhčeniu, t. j. zabrániť kvapaline, ktorá už bola absorbovaná, aby bola vytlačená von z absorpčného telesa a opätovne navlhčila užívateľovu pokožku alebo aby unikala z absorpčného telesa. Sklony k opätovnému navlhčeniu pri absorpčnom výrobku je možné do určitej miery potlačiť, ak obsahuje absorpčné teleso superabsorbenty, v ktorých je absorbovaná kvapalina viazaná chemicky, a to i vtedy, keď je výrobok podrobený vonkajšiemu tlaku, napríklad, keď užívateľ sedí. V tomto prípade je však ťažké konštruovať absorpčné teleso tak, aby sa kvapalina mohla rozptýliť po absorpčnom telese a dostať sa k absorpčnému materiálu.

Švédska patentová prihláška č. 9100274-1 opisuje absorpčné teleso obsahujúce aspoň dva rôzne typy celulózovej chumáčovitej buničiny, pričom vláknová štruktúra prvej absorpčnej vrstvy obsahuje najmä prvý typ chumáčovitej buničiny, ktorá má otvorenú vláknovú štruktúru a malú schopnosť disperzie kvapaliny a kritický objem presahujúci 8 cm³/g pri 2,5 kPa, zatiaľ čo vláknová štruktúra druhej absorpčnej vrstvy sa skladá najmä z druhého typu chumáčovitej buničiny s kritickým objemom nižším ako 8 cm³/g pri 2,5 kPa a vyššou schopnosťou disperzie kvapaliny než ako má chumáčovitá buničina v prvej absorpčnej vrstve.

Výsledkom otvorenej vláknovej štruktúry prvej absorpčnej vrstvy je jej schopnosť zhromaždiť veľké množstvo kvapaliny medzi svojimi vláknami, a je preto schopná pojať veľké množstvo kvapaliny počas krátkeho časového úseku, t. j. má vysokú schopnosť okamžitej absorpcie kva]Hdiihá absorpčná vrstva, ktorá má vyššiu schopnosť disperzie kvapaliny než prvá absorpčná vrstva, je schopná odviesť kvapalinu z prvej vrstvy a rozviesť ju po druhej vrstve.

Rovnako sa navrhuje, aby druhá absorpčná vrstva a prípadne i prvá absorpčná vrstva obsahovali superabsorpčný materiál a odporúča sa, aby bol tento materiál rovnomerne primiesený k chumáčovitej buničine aspoň v rozmedzí jednej oblasti vrstvy. Týmto spôsobom bolo vyrobené absorpčné teleso s vysokou absorpčnou kapacitou a schopnosťou potláčať opätovné navlhčenie užívateľovej pokožky skôr absorbovanou kvapalinou.

Doposiaľ bolo absorpčné teleso, v ktorom boli superabsorbenty rovnomerne primiesené do chumáčovitej buničiny a absorpčné teleso potom stlačené, zvyčajne kladené za teleso s najlepšími absorpčnými vlastnosťami, pozri napríklad EP-B-0 122 042.

Z dokumentov WO 91/11161 a SE-B-463747 je známe riešenie absorpčného telesa, ktorého základom sú vlákna, obsahujúce superabsorpčný materiál, ktorý je buď zmiešaný s absorpčným telesom, ktorého základ tvoria vlákna, alebo je v ňom umiestnený vo forme samostatnej vrstvy. Z patentového spisu US 4 654 039 sú známe superabsorpčné materiály, ktoré majú vysokú gelovú medzu pevnosti.

Ale tieto dokumenty neobsahujú kombináciu vrchnej vláknovej vrstvy so superabsorbentom zmiešaným s vláknovým materiálom a spodnou vrstvou, dispergujúcou a udržujúcou kvapalinu, ktorá obsahuje superabsorpčný materiál, usporiadaný ako vrstva.

Podstata vynálezu

Cieľom predkladaného vynálezu je navrhnúť absorpčné teleso v úvode definovaného druhu, ktoré má ďalej zdokonalené absorpčné vlastnosti. Tento cieľ dosahuje absorpčné teleso, v ktorom je prvá absorpčná vrstva s vláknovým základom rovnako ako druhá absorpčná vrstva, ktorá je ďalej od užívateľa a má vysokú schopnosť disperzie kvapaliny. Podstata riešenia spočíva v tom, že prvá absorpčná vrstva obsahuje superabsorpčný materiál s medzou pevností s modulom pružnosti najmenej 200 Pa, rovnomerne primiešaným do vláknového materiálu v najmenej jednej oblasti tejto prvej absorpčnej vrstvy. Druhá absorpčná vrstva obsahuje aspoň jednu vrstvu superabsorpčného materiálu umiestnenú medzi vláknovými vrstvami.

Prvá absorpčná vrstva má pritom nižšiu schopnosť disperzie kvapaliny ako druhá absorpčná vrstva.

Výhodné je, keď má superabsorpčný materiál v druhej absorpčnej vrstve medzu pevnosti s modulom pružnosti najmenej 200 Pa a keď hlavná časť vláknového materiálu v prvej absorpčnej vrstve je zložená z chumáčovitej buničiny s otvorenou vláknovou štruktúrou s kritickým objemom vyšším ako 8 cm³/g pri 2,5 kPa. Vláknový materiál v druhej absorpčnej vrstve, a to aspoň v jej prvej vláknovej vrstve ležiaci najbližšie k prvej absorpčnej vrstve, sa skladá najmä z ďalšieho typu chumáčovitej buničiny s kritickým objemom menším ako 8 cm³/g pri 2,5 kPa a má vyššiu schopnosť disperzie kvapaliny ako chumáčovitá buničina v prvej absorpčnej vrstve.

Prvá absorpčná vrstva výhodne obsahuje najmä chumáčovitú buničinu s vláknovou hmotnosťou medzi 180 a

SK 281389 Β6

600 mg/km. Aspoň prvá chumáčovítá buničinová vrstva druhej absorpčnej vrstvy obsahuje najmä chumáčovitú buničinu s vláknovou hmotnosťou v rozpätí 140 až 190 mg/km.

Výhodné je tiež, keď prvá absorpčná vrstva obsahuje najmä chemickotermomechanickú chumáčovitú buničinu a keď aspoň 60 % prvej chumáčovitej buničinovej vrstvy druhej absorpčnej vrstvy sa skladá z chemickej chumáčovitej buničiny.

Prvá absorpčná vrstva (16) obsahuje 2 až 30 %, výhodne 2 a 15 %, superabsorpčného materiálu prepočítaného na celkovú suchú hmotnosť vrstvy, pričom podiel superabsorpčného materiálu v druhej absorpčnej vrstve je 2 až 60 %, výhodne 10 až 50 %, prepočítané na celkovú suchú hmotnosť vrstvy v oblasti alebo oblastiach druhej absorpčnej vrstvy, v ktorých je superabsorpčný materiál rozptýlený.

Primiesením superabsorpčného materiálu s vysokou gélovou pevnosťou do prvej vrstvy absorpčného telesa si vrstva udrží svoju otvorenú vláknovú štruktúru i pri navlhčení a napučaní superabsorbentu. A tak namiesto rozširovania, ktoré pri navlhčovaní vedie k utesneniu pórov kapilárneho systému, tlačí rozširujúci sa superabsorbent vlákna od seba, takže póry v kapilárnom systéme sa tiež rozširujú. Výsledkom je, že ďalšia kvapalina privádzaná do absorpčného telesa ľahko prechádza do vláknovej štruktúry v prvej vrstve.

Prehľad obrázkov na výkrese

Vynález bude teraz opísaný podrobnejšie s ohľadom na jeho príkladné prevedenia a tiež s ohľadom na sprevádzajúci výkres, kde zobrazuje obr. 1 pohľad zhora na detskú plienku z pohľadu zo strany ležiacej najbližšie k užívateľovi a obr. 2 čiastočný rez podľa čiary II-II na obr. 1.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Plienka zobrazená na obr. 1 sa skladá z obalovej vrstvy 1 prepúšťajúcej kvapalinu, napríklad z netkaného alebo perforovaného plastického filmu, obalovej vrstvy 2 neprepúšťajúcej kvapalinu, napríklad z plastického filmu alebo hydrofobického netkaného materiálu, a z absorpčného telesa 3 uzavretého medzi vrstvami 1,2.

Plienka má obopnúť spodnú časť užívateľovho trupu, podobne ako spodné nohavice. Preto je plienka vybavená zadnou časťou 4, ktorá je pri nosení plienky umiestnená vzadu na užívateľovi, prednou častou 5 na umiestnenie vpredu na užívateľovi a zúženou rozkrokovou častou 6, usporiadanou medzi zadnou časťou 4 a prednou časťou 5 plienky, ktorá je pri nosení plienky umiestnená v oblasti rozkroku užívateľa medzi jeho stehnami. Bočné okraje 9, 10 zadnej časti 4, ktoré sú usporiadané v pozdĺžnom smere plienky, sú blízko zadného pásového okraja 11 plienky vybavenej upínacími pásmi 7, 8, aby bolo možné pripevniť plienku požadovaným spôsobom podľa vzoru spodných nohavíc. Ak má byť plienka použitá, sú upínacie pásy 7, 8 pripevnené k vonkajšiemu povrchu prednej časti 5 plienky v blízkosti predného pásového okraja 12, takže je plienka upevnená okolo užívateľovho pása.

Plienka zobrazená na obr. 1 rovnako obsahuje predpäté elastické prvky 13, 14, ktoré prechádzajú plienkou a tvoria vzor tvaru V s vrcholom na prednom pásovom okraji 12 plienky. Elastické prvky 13, 14 sa môžu skladať z ľubovoľného vhodného materiálu, ako je elastická pena, elastic ké pásy alebo obalené elastické vlákna. Pre pohodlie môžu byť elastické prvky 13, 14 prevedené v predpätom stave. Len čo sa však napätie odstráni, elastické prvky sa stiahnu, a tak vytvoria v plienke elastické otvory pre nohy.

Absorpčné teleso 3 sa skladá z radu vzájomne rozdielnych vrstiev. Najbližšie k obalovej vrstve 1, ktorá prepúšťa kvapalinu, je tenká celulózová chumáčovítá buničinová vrstva 15 s vysokým kritickým objemom, s vysokým objemom pórov a nízkou schopnosťou disperzie kvapaliny. Kritickým objemom je mienený objem, pri ktorom sa celulózové teleso ani nezhorí ani neroztiahne, ak sa namočí. Celulózová chumáčovítá buničina s vysokým kritickým objemom si zachová otvorenú štruktúru veľkého objemu pórov i v prípade, že je mokrá.

Pri pohľade smerom k obalovej vrstve 2, neprepúšťajúcej kvapalinu, nasleduje prvá absorpčná vrstva 16 zložená z celulózovej chumáčovitej buničiny s veľkým objemom pórov, vysokou pružnosťou za mokra a nízkou schopnosťou disperzie kvapaliny a druhá absorpčná vrstva 17 zložená z celulózovej chumáčovitej buničiny s nízkym obsahom pórov, nízkou pružnosťou za mokra a vysokou schopnosťou disperzie kvapaliny. Obe absorpčné vrstvy obsahujú tiež superabsorpčný materiál.

Celulózová chumáčovítá buničinová vrstva 15 ležiaca najbližšie k obalovej vrstve 1 a tiež druhá absorpčná vrstva 17 majú konfiguráciu v tvare písmena T s priečkou umiestnenou v prednej časti 5 plienky. Naproti tomu prvá absorpčná vrstva 16 má oválny tvar a je umiestnená všeobecne v rozkrokovej časti 6 plienky, okolo takzvaného mokrého bodu.

Je zrejmé, že zobrazená a opísaná plienka má byť iba príkladom vynálezu a nemá byť považovaná za obmedzenie rozsahu vynálezu. Napríklad tvar plienky a jej konštrukcia i v inom ohľade môžu byť menené. Podobne, prvá absorpčná vrstva 16 môže úplne prekrývať druhú absorpčnú vrstvu. Ďalej, tenká celulózová chumáčovítá buničinová vrstva 15 umiestnená najbližšie k obalovej vrstve 1 môže byť vynechaná.

Mokrým bodom je tá oblasť povrchu plienky, s ktorou telesná tekutina prichádza najskôr do styku. Ako bude zrejmé, je v tomto ohľade v praxi nemožné pevne určiť špecifický bod alebo oblasť, hoci je všeobecne uznávané, že telesná tekutina sa privádza k plienke jej danou obmedzenou oblasťou. Všeobecne sa táto oblasť nachádza o čosi bližšie k prednej časti plienky, a to ako v prípade mužského, tak i ženského užívateľa. Pretože je disperzia kvapaliny v prvej absorpčnej vrstve 16 iba malá, je postačujúce, aby táto vrstva pokrývala iba tú oblasť plienky, pri ktorej je najpravdepodobnejšie, že pri nej dôjde k namočeniu.

Prvá absorpčná vrstva teda pracuje ako prijímacia oblasť pre uvoľnenú telesnú tekutinu. Pretože je vláknová štruktúra v tejto vrstve porézna, kvapalina môže rýchlo prenikať do vrstvy 16 a tu sa zhromažďovať.

Chemickotermomechanická celulózová chumáčovítá buničina, takzvaná CTMP, má vo všeobecnosti väčší objem pórov, vyššiu vlhkostnú stabilitu a nižšiu schopnosť disperzie kvapaliny ako chemicky vyrobená chumáčovítá buničina. Skutočnosť, že chumáčovítá buničina má veľký objem pórov znamená, že kapiláry medzi vláknami sú hrubšie, čo je prirodzene jedným z dôvodov, prečo je schopnosť disperzie kvapaliny nízka, lebo táto schopnosť klesá s rastúcou veľkosťou kapilár. Schopnosť chumáčovitej buničiny dispergovať kvapalinu a jej príbuznosť ku kvapaline je rovnako daná skutočnosťou, že drevené substancie, ktoré zostávajú v chumáčovitej buničine, udeľujú vláknam CTMP-buničiny iné povrchové vlastnosti než ako majú vlákna chemických buničín.

SK 281389 Β6

Jedným dôvodom vysokej vlhkostnej stability CTMP-buničín je to, že obsahujú pomerne tlsté alebo hrubé vlákna s vláknovou hmotnosťou medzi 180 a 600 mg/km. Ďalej, CTMP-buničina obsahuje lignín, ktorý sa prejavuje ako prvok stužujúci celulózové vlákna. Pretože lignín udržiava štruktúru vláken i v stave, keď sú namočené, sú vlákna, ktoré majú pomerne vysoký obsah lignínu, pomerne pevné, a to dokonca i v mokrom stave. Následkom čoho vláknová vrstva zložená z takýchto vláken bude mať dobrú vlhkostnú stabilitu a vysoký kritický objem, nad 8 cm³/g pri 2,5 kPa.

CTMP chumáčovitá buničina je teda vhodná na použitie v prvej absorpčnej vrstve 16. Táto vrstva sa môže skladať úplne alebo aspoň z podstatnej časti z CTMP chumáčovitej buničiny alebo nejakej inej chumáčovitej buničiny s podobnými vlastnosťami, napríklad z dreva borovice sosny. Je rovnako možné použiť chemickú buničinu v prvej absorpčnej vrstve 16, napriek veľkej disperznej kapacite chemickej buničiny, pretože táto kapacita je znížená, ak sa superabsorpčný materiál zmieša s buničinou. Prirodzene, že sú použiteľné i iné absorpčné materiály, ako je chumáčovitá buničina, ako sú syntetické vlákna alebo zmesi syntetických vláken a chumáčovitej buničiny.

Prvá absorpčná vrstva 16 obsahuje medzi 2 a 30 %, prednostne medzi 2 a 15 %, superabsorbentu 18, prepočítané na úplnú suchú hmotnosť vrstvy v tej oblasti, v ktorej je zmiešaný superabsorbent. Superabsorbent je rozptýlený vo vrstve vo všeobecnosti rovnomerne, v rozmedzí aspoň jednej jej oblasti, a je určený k tomu, aby viazal kvapalinu, ktorá zostáva vo vrstve, a to i po odvedení kvapaliny z tejto vrstvy druhou absorpčnou vrstvou 17. Pretože prvá absorpčná vrstva 16 obsahuje superabsorbenty, je pri nej dosiahnutý veľmi suchý povrch, pretože medzery medzi vláknami sú prakticky celkom zbavené kvapaliny.

Superabsorpčný materiál 18 v prvej absorpčnej vrstve 16 má vysokú medzu pevnosti, ktorej modul pružnosti je najmenej 200 Pa, takže vrstva si udrží otvorenú vláknovú štruktúru aj potom, ako sa namočí.

Tiež druhá absorpčná vrstva 17 obsahuje superabsorpčný materiál, v tomto prípade v podobe jednej alebo viacerých vrstiev 20 vločiek, vláken, granúl, prášku a podobne. Vrstva 20 sa rozprestiera cez celú absorpčnú vrstvu 17 alebo sa obmedzuje aspoň na jednu jej oblasť. Táto oblasť 19 môže byť napríklad o niečo väčšia ako prvá absorpčná vrstva 16 a podobne ako táto vrstva sa môže obmedzovať iba na rozkrokovú časť plienky.

Obsah superabsorbentu obsiahnutého v druhej absorpčnej vrstve 17 je prednostne medzi 2 a 60 %, a prednostne medzi 10 a 50 %, prepočítané na celkovú suchú hmotnosť vrstvy.

Superabsorbent v druhej absorpčnej vrstve 17 má prednostne vysokú gélovú pevnosť, t. j. má schopnosť napučať v podstate nezávisle na obvykle sa vyskytujúcich tlakových silách tak, aby nebola obmedzená disperzia kvapaliny. Charakteristické pre tieto superabsorbenty je, že majú vysoký stupeň zosietenia, sťažujúci ich stlačenie v porovnaní s gélom, ktorý má nižší stupeň zosietenia.

Inou dôležitou vlastnosťou superabsorbentov, vhodných na použitie pre predložený vynález, je vysoká absorbencia pod tlakom a vysoká absorpčná rýchlosť.

Chumáčovitá buničina obsiahnutá aspoň vo vrstve 17a druhej absorpčnej vrstvy 17, ktorá leží najbližšie alebo je privrátená k prvej absorpčnej vrstve 16, sa prednostne skladá z chumáčovitej buničiny alebo z niektorého absorpčného materiálu s vysokou schopnosťou disperzie kvapaliny. Chemicky vyrobená chumáčovitá buničina má všeobecne dobrú schopnosť disperzie kvapaliny. Pretože sa chemické buničiny z väčšej časti skladajú z výhradne celulózového materiálu, majú jemné vlákna hmotnosť 140 až 190 mg/km, nízky stupeň tuhosti a nízku vlhkostnú stabilitu, a kritický objem nižší ako 8 cm³/g pri 2,5 kPa. Vláknová štruktúra zložená z väčšej časti z chemicky vyrobenej chumáčovitej buničiny má veľký počet vláken na jednotku objemu, čo zaisťuje hustú štruktúru s jemnými kapilárami. Ak navlhčíme takúto vláknovú štruktúru, potom sa táto štruktúra zborí v dôsledku nízkej vlhkostnej tuhosti vláken a vytvorí štruktúru s relatívne malou absorpčnou kapacitou, ale s vysokou disperznou kapacitou. Pretože však, v súlade s prednostným prevedením, je rozdiel vo veľkostiach kapilár v chumáčovitej buničine v prvej absorpčnej vrstve 16 a kapilár v chumáčovitej buničine vrstvy 17a druhej absorpčnej vrstvy 17, kde vrstva 17 leží najbližšie k prvej absorpčnej vrstve 16, kvapalina je aktívne prevádzaná z vrstvy 16 k vrstve 17, pretože kapilárne sily stále pôsobia tak, že kvapalina je prevádzaná v smere od hrubších kapilár ku kapiláram jemnejším. Tieto kapilárne rozdiely rovnako pôsobia proti opätovnému navlhčovaniu pokožky kvapalinou, ktorá už bola absorbovaná v druhej absorpčnej vrstve 17.

Uvoľnená telesná tekutina sa najprv zhromaždí v prvej absorpčnej vrstve 16, ktorá pracuje ako tlmiaci zásobník, pričom nasledovne je kvapalina z tejto vrstvy odvádzaná v dôsledku absorpcie a disperzie prebiehajúcej v druhej absorpčnej vrstve 17.

Druhá buničinová vrstva 17b v druhej absorpčnej vrstve 17 sa môže skladať za zvolenej chumáčovitej buničiny, napríklad CTMP-buničiny alebo chemickej buničiny.

Pri vytváraní druhej absorpčnej vrstvy 17 sa prednostne použije sací bubon, ktorého vonkajší valcovitý povrch je vybavený tvarovacími vybraniami. Vnútrajšok bubna je vystavený podtlaku a povrch dna tvarovacích vybraní má konfiguráciu podobnú situ. Druhá absorpčná vrstva 17 je vytvorená v troch štádiách. V prvom štádiu sú vzduchom dopravované buničinové vlákna pripravené do tvarovacích vybraní a výsledná vrstva je v určitom rozsahu stlačená podtlakom prevládajúcim v bubne. V druhom štádiu je superabsorpčný materiál rozptýlený v buničinovej vrstve. V tomto štádiu je prerušený podtlak, takže buničinové vlákna sa do určitej miery vzájomne uvoľnia a umožnia tak časticiam superabsorbentu ľahko preniknúť medzi vlákna. To vedie k lepšiemu spojeniu medzi buničitou vrstvou a superabsorpčnou vrstvou. V tretom štádiu je cez vrstvu superabsorbentu vytvorená vrstva buničiny a absorpčná vrstva 17 jc do určitej miery stlačená pomocou podtlaku pred tým, ako je táto vrstva umiestnená k prvej absorpčnej vrstve 16, pričom tieto vrstvy sú nakoniec stlačené.

Boli vykonané porovnávacie testy medzi absorpčným telesom podľa vynálezu a absorpčným telesom, v ktorom je superabsorbent zmiešaný vo všeobecnosti homogénne s buničinovými vláknami v oboch absorpčných vrstvách.

Príklad 1

Opätovné navlhčovanie

Opätovné navlhčovanie bolo testované pre dve chumáčovité telesá A a B, obidve zložené z dvoch absorpčných vrstiev, hornej vrstvy zloženej z CTMP-buničiny, typu z mäkkého dreva, a spodnej vrstvy zloženej z chemickej buničiny. Horná absorpčná vrstva telesa A mala povrchovú hmotnosť 350 g/m² a obsahovala 1,2 g superabsorbentu zmiešaného homogénne s chumáčovitými buničinovými vláknami. Spodná absorpčná vrstva telesa A sa skladala z dvoch chumáčovitých buničinových vrstiev, každá z povrchovou hmotnosťou 350 g/m² a medziľahlé vrstvy z 4,8 gramového superabsorbentu s vysokou gélovou pevnosťou.

Horná absorpčná vrstva telesa B mala povrchovú hmotnosť 400 g/m² a obsahovala 1,2 g superabsorbentu rovnakého typu ako pri telese A. Tento superabsorbent bol homogénne zmiešaný s chumáčovitými vláknami. Spodná vrstva telesa B mala povrchovú hmotnosť 700 g/m² a obsahovala 4,8 g superabsorbentu rovnakého typu ako pri telese A. Superabsorbent bol homogénne zmiešaný s chumáčovitými buničinovými vláknami.

Testované telesá boli stlačené na objem Ί cm³/g. Rovnako boli vykonané testy pre dve ďalšie telesá C a D, ktoré boli vytvorené spôsobom zodpovedajúcim telesám A a B, avšak s tým rozdielom, že chumáčovitá buničina v spodnej absorpčnej vrstve obsahovala rovnako CTMP buničinu z mäkkého dreva.

3*28 ml vzorkovej kvapaliny (0,9 % roztoku NaCl) boli trubicou vylievané na mokrý bod v intervaloch 20 a 40 minút. Cez mokrý bod bol položený filtračný papier a zaťažený hmotnosťou 1,1 kg (2,8 kPa) na 15 sekúnd. Filtračné papiere boli vážené pred a po ich podrobení zaťaženiu a bolo zaznamenávané opätovné navlhčovanie.

Výsledky ukazuje nasledujúca tabuľka 1.

Tabuľka 1
Vzorka 0) teleso	Buničina horné/ spodné jadro	Superabsorbent Opätovné navlhčovanie aplikovaný v hornom/ spodnom jadre
A	CTMP/CP	zmes/vrstva	1,3
B	CTMP/CP	zmes/zmes	1,5
C	CTMP/CTMP	zmes/vrstva	5,1
D	CTMP/CTMP	zmes/zmes	9,4

Príklad 2

Rovnako bol vykonaný porovnávací test s ohľadom na druhú absorpčnú vrstvu 17. Toto porovnanie bolo prevedené medzi testovanými telesami, v ktorých boli buničité vlákna a superabsorpčné častice vzájomne homogénne zmiešané a v ktorých boli superabsorpčné častice aplikované vo vrstve, ako bolo opísané v predchádzajúcom texte v súlade s vynálezom. Testované telesá mali hmotnosť 14 g bez absorbentu. Použitou buničinou bola chemická buničina z mäkkého dreva a superabsorbent bol druhu, ktorý má vysokú gélovú pevnosť. Testované telesá mali objem 12 cm³/g.

Taktiež boli merané okamžitá absorpcia, opätovné navlhčovanie, vodorovná disperzia kvapaliny a koherencia s odhadom na testované telesá, ktoré obsahovali 10 alebo 30 % superabsorbentu, ktorý je buď vmiešaný homogénne do buničiny alebo umiestnený vo vrstvách.

Analýza bola prevedená nasledujúcim spôsobom.

Okamžitá absorpcia

Kvapalina (0,9 % roztok NaCl) v štyroch dávkach, každá s objemom 28 ml, bola privedená k telesám v 20 minútových intervaloch. Bol meraný čas, za ktorý bola kvapalina absorbovaná (vizuálne pozorovanie). Výsledky získané po poslednom privedení kvapaliny sú obsiahnuté v tabuľke

2.

Tabuľka 2

Superabsorbent (t) (s)	Zmes/vrstva	Okamžitá absorpcia
0	-	34,0
10	zmes	10,1
10	vrstva	7,1
30	zmes	7,5
30	vrstva	5,5

Opätovné navlhčovanie

Testy boli prevádzané pre telesá zodpovedajúce telesám použitým v teste okamžitej absorpcie. Testy boli prevedené spôsobom zodpovedajúcim spôsobu aplikovanému v teste opätovného navlhčovania, opísanom v príklade 1. Výsledky ukazuje tabuľka 3.

Tabuľka 3

Superabsorbent (t) Zmes/Vrstva Opätovné navlhčovanie (g) ^c -11,4 ¹⁰ zmes9,3 vrstva4,7 zmes'2,7 vrstva2,8

Tieto výsledky ukazujú, že s desaťpercentnými superabsorbentami sa dosiahne omnoho menší sklon k opätovnému navlhčeniu, ak sú tieto superabsorbenty umiestnené vo vrstvách, než v prípade, že sú superabsorbenty zmiešané s buničinovými vláknami. V prípade tridsaťpercentných superabsorbentov sa dosiahlo rovnakých výsledkov pri superabsorbentoch umiestnených vo vrstvách ako pri superabsorbentoch zmiešaných s buničinovými vláknami.

Vodorovná disperzia

Test disperzie bol prevedený s telesami zodpovedajúcimi uvedeným telesám. Test bol prevedený nasledujúcim spôsobom : 3*28 ml testovacej kvapaliny (0,9 % roztoku NaCl) boli trubicou vylievané na mokrý bod v dvadsaťminútových intervaloch. Vodorovná disperzia bola meraná v cm po 60 minútach od prvého vyliatia kvapaliny. Výsledky sú uvedené v nasledujúcej tabuľke 4.

Tabuľka 4

Superabsorbent (k 1	zmes/vrstva	Vodorovná disperzia (cm)
0	-	28
10	ztnee	23,3
10	vrstva	27,5
30	zmes	12,5
30	vrstva	19,3

Výsledky ukazujú vysokú disperziu kvapaliny pri tých telesách, v ktorých bol superabsorbent položený vo vrstvách, v porovnaní s telesami, v ktorých bol superabsorbent zmiešaný s buničinovými vláknami. To umožňuje kvapaline dosiahnuť veľkú časť superabsorpčných častíc rozmiestnených v absorpčnom telese.

Zádržnosť

Bola taktiež meraná zádržnosť testovaných telies zodpovedajúcich telesám použitým v uvedených testoch, t. j. množstvo kvapaliny, ktorú testované telesá boli schopné udržať pri ich zaťažení. Testy boli prevedené nasledujúcim spôsobom: Testované telesá boli zvážené a potom ponorené do testovacej kvapaliny na čas 5 minút, po ktorej boli vybraté z kvapaliny. Potom boli telesá podrobené zaťaženiu 10 kPa na čas 1 minúty a potom zvážené. Zádržnosť kvapaliny bola pre telesá určená podľa vzorca: (m₂-mi)/mi (g/g), kde mi = test suchej buničiny m₂ = test mokrej buničiny.

Výsledky uvádza tabuľka 5.

SK 281389 Β6

Tabuľka 5

Superabsorbenc (V) Zmes/Vrstva zádržnost (g/g)

-7,2 zmes5,8 vrstva9,1 zmes11,8 vrstva13,4

Výsledky ukazujú vyšší stupeň zádržnosti pri tých testovacích telesách, v ktorých bol superabsorbent prítomný vo vrstvách, než pri telesách so superabsorbentom zmiešaným s buničinovými vláknami.

Možno zhrnúť, že vykonané testy ukazujú zlepšené absorpčné vlastnosti pri testovacích telesách zodpovedajúcich druhej absorpčnej vrstve podľa vynálezu, v ktorej boli superabsorbenty umiestnené vo vrstve medzi vrstvami buničinových vláken. V kombinácii s hornou absorpčnou vrstvou, ktorá má otvorenú štruktúru a nízku schopnosť disperzie kvapaliny a ktorá je tak schopná prijať veľké množstvo kvapaliny za krátky časový úsek, bolo vytvorené v súlade s vynálezom absorpčné teleso, ktoré má veľmi dobré absorpčné vlastnosti.

6. Absorpčné teleso podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že prvá absorpčná vrstva (16) obsahuje najmä chemickotermomechanickú chumáčovitú buničinu a že aspoň 60 % prvej chumáčovitej buničinovej vrstvy (17a) druhej absorpčnej vrstvy (17) sa skladá z chemickej chumáčovitej buničiny.

7. Absorpčné teleso podľa nárokov 1 až 6, vyznačujúce sa tým, že prvá absorpčná vrstva (16) obsahuje 2 až 30 %, výhodne 2 a 15 %, superabsorpčného materiálu prepočítaného na celkovú suchú hmotnosť vrstvy.

8. Absorpčné teleso podľa nárokov laž 7, vyznačujúce sa tým, že podiel superabsorpčného materiálu v druhej absorpčnej vrstve (17) je 2 až 60 %, výhodne 10 až 50 %, prepočítané na celkovú suchú hmotnosť vrstvy v oblasti alebo oblastiach druhej absorpčnej vrstvy (17), v ktorých je superabsorpčný materiál rozptýlený.

výkres

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Absorpčné teleso na vytvorenie absorpčného prvku absorpčného výrobku, ako je detská plienka, výrobok chrániaci pri inkontinencii alebo hygienická vložka, ktorá obsahuje prvú absorpčnú vrstvu, ktorej základom sú vlákna na umiestnenie najbližšie k užívateľovi, a druhú absorpčnú vrstve, ktorej základom sú taktiež vlákna, ktorá je ďalej od užívateľa a má vysokú schopnosť disperzie kvapaliny, vyznačujúce sa tým, že prvá absorpčná vrstva (16) obsahuje superabsorpčný materiál (18) s medzou pevnosti s modulom pružnosti najmenej 200 Pa, rovnomerne primiešaným do vláknového materiálu v najmenej jednej oblasti tejto prvej absorpčnej vrstvy (16) a druhá absorpčná vrstva (17) obsahuje aspoň jednu vrstvu (20) superabsorpčného materiálu, umiestnenú medzi vláknovými vrstvami (17a, 17b).
2. Absorpčné teleso podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým,žc prvá absorpčná vrstva (16) má nižšiu schopnosť disperzie kvapaliny ako druhá absorpčná vrstva (17).
3. Absorpčné teleso podľa nároku 1 alebo 2, v y značujúce sa tým, že superabsorpčný materiál v druhej absorpčnej vrstve (17) má medzu pevnosti s modulom pružnosti najmenej 200 Pa.
4. Absorpčné teleso podľa nárokov laž 3, vyznačujúce sa tým, že hlavná časť vláknového materiálu v prvej absorpčnej vrstve (16) sa skladá z chumáčovitej buničiny s otvorenou vláknovou štruktúrou a kritickým objemom vyšším ako 8 cm³/g pri 2,5 kPa a že vláknový materiál v druhej absorpčnej vrstve (17), a to aspoň v jej prvej vláknovej vrstve (17a) ležiaci najbližšie k prvej absorpčnej vrstve(16), sa skladá najmä z ďalšieho typu chumáčovitej buničiny s kritickým objemom menším ako 8 cm³/g pri 2,5 kPa a má vyššiu schopnosť disperzie kvapaliny ako chumáčovitá buničina v prvej absorpčnej vrstve (16)-
5. Absorpčné teleso podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že prvá absorpčná vrstva (16) obsahuje najmä chumáčovitú buničinu s vláknovou hmotnosťou medzi 180 a 600 mg/km a že aspoň prvá chumáčovitá buničinová vrstva (17a) druhej absorpčnej vrstvy (17) obsahuje najmä chumáčovitú buničinu s vláknovou hmotnosťou medzi 140 a 190 mg/km.