SK4922001A3

SK4922001A3 - Perforated bonded fiber fabric

Info

Publication number: SK4922001A3
Application number: SK492-2001A
Authority: SK
Inventors: Dieter Groitzsch; Gerhard Schaut; Bernhard Klein
Original assignee: Freudenberg Carl
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1999-08-23
Publication date: 2001-10-08
Also published as: AU748374B2; NO320140B1; MXPA01003682A; KR100391040B1; TR200101807T2; EP1121481B1; ES2241319T3; IL142551A0; SK285887B6; PL347245A1; RU2184182C1; NO20011880L; PL201698B1; DE59911991D1; TW505717B; JP2002527636A; KR20010080121A; NO20011880D0; WO2000022218A1; RU2001113264A

Description

Oblasť techniky

Hygienické výrobky absorbujúce telesné kvapaliny, ako detské plienky, plienky pre dospelých alebo hygienické vložky, bývajú v podstate zložené z absorbujúceho jadra, tesniacej rubovej strany z fólie alebo vrstvenej hmoty rúno/fólia a na strane tela z priepustnej plochej lícovej strany z tenkého a mäkkého rúna odolného proti oderu alebo z vákuovo perforovanej fólie s trojrozmernými otvormi v tvare lievika. Vákuovo perforovaná fólia tvorí obal absorbujúceho jadra, pričom väčší otvor perforácie je obrátený smerom von, to znamená k telu Materiál fólie je z hydrofóbneho termoplastu ako je polyetylén, polypropylén, alebo kopolymér etylénu s polyvinylacetátom (EVA). Tým sa docieľuje, že povrch fólie nie je zmáčaný telesnými tekutinami, telesné tekutiny sa vedú výhradne v smere k absorbujúcemu jadru, a ich spätnému vytlačeniu napríklad pri zaťažení, pohybu alebo tlaku bráni perforácia zužujúca sa smerom dovnútra. Ako je známe, absorbujúce jadro obyčajne okrem prevažujúcej buničiny obsahuje tiež častice superabsorbentu (SAP). Polymérové superabsorbenty sa vyznačujú tým, že môžu telesné kvapaliny absorbovať v značných množstvách a pritom vytvárať za značného nárastu objemu gélovú štruktúru s viac alebo menej zníženou stabilitou gélu. Prítomnosť SAP prináša tú výhodu, že sa ušetrí hmotnosť a preto sa môže zmenšiť aj hrúbka absorpčného jadra, a že sa kvapalina nemôže opäť uvoľňovať napríklad pri tlaku a tým sa do značnej miery môže brániť presakovaniu Nevýhodou absorbentu SAP však je, že jeho použitie vedie ku známemu zablokovaniu gélu a to tým viac, čím väčší je jeho podiel. Pod pojmom zablokovanie gélu sa rozumie efekt, že sa kvapalina už nedá ďalej transportovať, alebo iba pri značnom spomalení. Vhodnou konštrukciou absorbujúcich hygienických výrobkov sa však podarilo vyriešiť aj tento problém, a to tak, že sa medzi absorbujúce jadro a kryciu vrstvu vkladajú objemné rúna (netkané textílie) alebo iné veľmi otvorené a pri styku s kvapalinou neblokujúce štruktúry Táto medzivrstva prijíma kvapalinu ihneď, to znamená že ju spontánne odstraňuje s povrchu plienky a rovnomerne ju distribuuje Týmto opatrením sa značne zlepšuje kontrola tekutín ·· ···· ·· ·· ···· ··· ··· · · · • · · · · ··· · · ·· · · · · · · · · ···· ·· · · · ·· ·· ·· ··· ·· · (fluid management). Kontrolou tekutín rozumieme spoluprácu mnohých skôr už čiastočne uvedených faktorov s cieľom vytvoriť čo najlepší komfort pri nosení hygienických výrobkov na tele.

Ako ploché textilné vrstvy na pokrytie absorbujúceho materiálu na strane tela sa ako je známe používajú aj neperforované zvláknené rúna a rúna zo staplových vlákien na báze polyolefínov.

Kontrola tekutín sa v prípade moču u detských plienok a plienok pre dospelých, rovnako ako v prípade menštruačných tekutín u hygienickej vložky, považuje za veľmi pokročilú až prepracovaná Plienka budúcnosti by však mala byť schopná nielen optimálne kontrolovať moč, ale aj riedke črevné produkty Neperforované krycie rúna sa však na tento účel javia ako nevhodné. Táto telesná kvapalina predstavuje viacfázový systém s pevnými časticami v rôznych formách a konzistenciách s tendenciou k oddeľovaniu fáz, predovšetkým na aktívnych povrchoch alebo povrchoch s filtračným a odlučovacím účinkom Pre tieto tekutiny sa v ďalšom používa termín črevné tekutiny. Ukázalo sa, že neperforované rúna nie sú vhodné na to, aby črevná tekutina dokonale prepúšťala k absorbujúcemu jadru. Navyše je tu tendencia, že sa pevné a vysokoviskózne podiely črevnej kvapaliny v dôsledku odlučovania ukladajú na povrchu plienky a vzniknutá vrstva následne pôsobí ako uzávera pre nasledujúcu telesnú tekutinu s riedkou konzistenciou Oddelenie hrubších zložiek a s tým spojené zablokovanie ďalšieho transportu tekutín sú významnými nedostatkami súčasných plienok. Preto existujú mnohé návrhy riešení ako zlepšiť kontrolu črevných kvapalín, ktoré všetky spočívajú na predpoklade, že sa musia použiť perforované krycie netkané textílie (rúna). Pritom je potrebné vytvoriť perforácie v čistých kontúrach. Priečne výstuže jednotlivými vláknami, zväzkami vlákien alebo nejaké mostíky z vlákien sa nepriaznivo prejavujú Pomocou perforovaných krycích rún by sa mali ako konštrukcie plienok, tak charakteristiky rúna s otvorenou štruktúrou uloženého medzi krycím rúnom a absorbujúcim jadrom prispôsobiť vlastnostiam črevnej tekutiny.

···· ·· ·· ···· ·· ··· ··· ··· • · · · · ··· · · ·· ··· · · · · · ···· · · · · ·

Doterajší stav techniky

Rovnako ako mnohé spôsoby perforácie sú známe i viaceré typy netkaných textílií a kompozitných rún. V dokumente EP-A-0 215 684 sa opisuje perforovanie rún za pomoci techniky vodného lúča. Na uloženie vlákien pri spracovaní vodným lúčom sa nepoužívajú známe sitá, ktoré sú nahradené odvodňovacími valcami s vyvýšeninami (tŕňmi). Ich úlohou je vytvoriť čisté perforácie V patente USA 5,628.097 sa opisuje iný spôsob perforácie a jeho produkty, v ktorom sa rúno pozdĺžne ultrazvukom alebo termicky rozpára a v priečnom smere roztiahne priechodom jedným z dvojice valcov tvorenej dvoma do sebe zapadajúcimi rastrovanými kalandrami Tým sa oddelia trhliny v mieste zvarov a otvoria sa ako perforácie Opísané sú netkané textílie zo staplových vlákien a nekonečných vlákien, meltblown-rúna a kompozitné výrobky zo staplových vlákien a nekonečných vlákien s meltblown, ktoré sa označujú napríklad ako SM (kompozit spunbond/meltblown) alebo SMS (kompozit spunbond/meltblown/spunbond)

Od perforovaného rúna sa v oblasti hygieny vyžaduje nielen kontrola črevných tekutín ale aj tiež čo najvyššia belosť a dobrá krycia schopnosť a veľmi vysoká mäkkosť aspoň na strane privrátenej k telu Je známe, že obidve vlastnosti závisia na ohybnosti a mäkkosti použitých vlákien. Tá je tým vyššia, čím nižší je titer vlákien, takže sa ponúka možnosť používať vlákna jemné, najjemnejšie alebo dokonca ultranajjemnejšie. Ultrajemné vlákna sa tiež označujú ako mikrovlákna. Môžu sa použiť v tkaninách i v rúnach Aj meltblown-rúna sú z mikrovlákien v rozmedzí asi 1 až 10 μιη.

Je známa detská plienka firmy Unicharm, krytá perforovanou netkanou textíliou vyrobenou podľa vyššie stručne opísaného spôsobu špeciálnej perforácie vodným lúčom a pozostáva z kompozitného spunbondu PP/PE a vrstvy meltblown PP. Touto kompozitnou konštrukciou sa vskutku docieli lepšia kontrola črevných tekutín, dobrá mäkkosť na strane meltblown privrátenej k telu a vysoká kryvosť. Táto kompozitná konštrukcia a spôsob jej výroby však vykazujú výrazné nedostatky. Vrstva meltblown neprispieva (alebo iba nepatrne) k celkovej pevnosti, respektíve celkovej kompaktnosti tohto systému. Hmotnosti sú značne nad dnes obvyklými hodnotami Zníženie hmotnosti pod asi 30 g/m² sa pre vyso···· • · ·· ···· • · • ··· • · · • · · ·· ··· ·· · ké nároky na pevnosť pri strojovej výrobe plienok nezdá možné. Značná spotreba materiálu zvyšuje náklady. Meltblown vrstva nie je sama o sebe odolná proti oderu a musí sa pred perforáciou vodným lúčom ešte tepelne zakotviť v nosnom rúne zo spunbondu, ak sa má zabrániť delaminácii. To zase vyžaduje dvojzložkové vlákna so stredovou alebo excentrickou plášťovou zložkou z polyméru tuhnúceho za nižšej teploty než vrstva meltblown. Napriek tomu nedosahuje tento perforovaný systém SM na mäkkej meltblown strane ani zďaleka takú pevnosť proti oderu ako kombinácia spunbond-PP alebo rúna zo staplových vlákien spojovaná s PP rastrovaným valcom, ktoré sa dnes používajú v plienkach aj hygienických vložkách. Pri iných aplikáciách ako sú utesnené manžety plienkových nohavičiek alebo rúna OP, u ktorých sa vyžaduje pevnosť proti oderu respektíve neuvoľňovanie textilného prachu, je možné použiť iba SMS. Pri podobnom krytí vrstvy meltblown na strane tela by sa prednosti vrstvy meltblown už neprejavili.

Z dokumentu US 4 840 829 sú známe rúna s plošnou hmotnosťou 10 až 150 g/m², vyrábané zo staplových vlákien dĺžky 20 až 100 mm a s titrom od 0,555 do 16,65 dtex. Tieto rúna majú kruhové alebo eliptické perforácie, ktoré sa získavajú spracovaním vodnými lúčmi na podklade s tŕňmi.

v

Dalej sú z dokumentu WO 98/23804 známe spevnené rúna a spôsob ich výroby, pozostávajúce z viaczložkových vlákien, ktoré sa pri stužení na netkanú textíliu rozvlákňujú na jednotlivé zložkové vlákna pri ich súčasnom rozvírení.

Podstata vynálezu

Úlohou vynálezu je ponúknuť perforované rúno, ktoré pri kontrole črevných tekutín je lepšie ako doterajšie rúna, vyhovuje požiadavkám na vysokú kapacitu a vyššiu belosť a jemnosť povrchu na strane tela, činí zbytočným dvoj- alebo viacvrstvový systém a vystačí s hmotnosťou materiálu, ktorý je výrazne pod hmotnosťou perforovaných rún dnes pre plienky a hygienické vložky používaných. Ďalšou úlohou vynálezu je zlepšiť kontrolu črevných kvapalín bez zhoršenia kontroly moču. Okrem toho je úlohou vynálezu dosiahnuť priechod tekutín perforovanou netkanou textíliou bez použitia povrchovo aktívnych prostriedkov, ···· ·· • · · • · · • · · • · · · ·· ·· ·· ···· • · • · · · ·· ··· prípadne znížiť ich množstvo na zlomok množstva dnes v neperforovaných obalených rúnach bežných.

Tieto úlohy sa podľa vynálezu riešia perforovaným rúnom zo vzájomne prepletených nekonečných vlákien s plošnou hmotnosťou 7 až 25 g/m² z nekonečných vzájomne prepletených nekonečných vlákien z mikrovlákien s titrom v rozmedzí 0,05 až 0,40 dtex, vyrobených z najmenej dvoch termoplastických polymérov s rozdielnou hydrofobicitou a vykazujúcich prierez vláknom vo forme pie (koláča) alebo hollow-pie (koláča s centrálnou dutinou), z ktorých je možné uvoľňovať štiepané vlákna, pričom sú perforácie čisto tvarované a bez štiepených vlákien.

Rúna podľa vynálezu vykazujú napriek extrémne nízkej hmotnosti veľmi vysoké pevnostné charakteristiky a vplyvom nízkej hmoty vlákien tiež veľmi čistú štruktúru otvorov Preto je možné zaistiť rýchly priechod telesných tekutín, zvlášť črevných tekutín, bez prísady povrchovo aktívnych látok s nízkym povrchovým napätím (detergentov) a pripraviť suchý povrch krycieho rúna pre plienky a hygienické vložky.

Rôzne vlákna však vykazujú titer vo vyššie uvedenom rozmedzí. Perforácie, ktoré majú každá plochu 0,01 až 0,60 cm², je výhodné rozmiestniť pravidelne.

Perforované rúno podľa vynálezu vykazuje výhodne hodnotu strikethrough (bariérový efekt priepustnosti) po jednej minúte pod 3 sekundy. Najvyššia ťažná sila v pozdĺžnom smere má výhodne hodnotu aspoň 30 N/5 cm. Hodnota rewet (spätné zvlhčovanie) je výhodne pod 0,5 g

Na prípravu rúna sa môžu použiť napríklad dve rozdielne vlákna z termoplastických polymérov v hmotnostnom pomere v rozmedzí 20 . 80 až 80 : 20. V ďalšom sa vysvetľuje výroba rúna z dvoch vlákien F1 a F2.

Vynález sa týka tiež spôsobu výroby podobných perforovaných rún spracovaním na rúna štiepiteľných nekonečných vlákien typu pie alebo hollow-pie, v ktorých priereze sa nachádzajú najmenej dva rozdielne termoplastické polyméry ···· ·· ·· ···· ·· ··· · · · ·· • · · · ···· · · ··· · ··· · ··«· ·· · ·· ·· ·· ·· ··· ·· s rozdielnou hydrofobicitou v usporiadaní striedajúcich sa výsekov koláča, následného štiepenia a prepletania vlákien na prepletené nekonečné vlákna za pomoci vysokotlakových vodných lúčov a následného perforovania vytvoreného rúna vysokotlakovými vodnými lúčmi.

Pritom sa perforácia deje výhodne na odvodňovacích a dierovacích bubnoch vybavených na povrchu tŕňmi.

V ďalšom sa najskôr uvedú polyméry používané na výrobu netkaných textílií podľa vynálezu a potom príslušné výrobné spôsoby.

Z obidvoch polymérov v tvare vlákien Fl a F2 je najmenej jeden hydrofóbny a výhodne patrí medzi polyolefíny ako je polyetylén, polypropylén alebo ich kopolyméry, pričom jeden z obidvoch je v nadbytku. Druhý polymér môže byť rovnako hydrofóbny ako tiež hydrofilný, je však výhodné keď nie je hydrofilný ale menej hydrofóbny než polypropylén. Silnejšie hydrofóbne polymérne vlákno sa tu bude označovať ako Fl a slabšie hydrofóbne ako F2. Fl môže byť výhodne z polypropylénu (PP) alebo polyetylénu (PE) alebo z obidvoch. F2 môže byť napríklad vlákno zo skupiny polyesterov ako polyetyléntereftalát, polybutyléntereftalát, polypropyléntereftalát alebo ich kopolymér s polyetylénom. Fl ani F2 nepodliehajú inak vo výbere polyméru žiadnym obmedzeniam okrem podmienky, aby ich bolo možné známym spôsobom spriadať na dvojzložkové vlákna.

Vlákna Fl a F2 môžu tiež byť obidve alebo jedno z nich z termoplastických elastomérov. Príklady elastických polyolefínov pre rúna zo spriadaných vlákien sa môžu nachádzať v dokumente EP-A-0 625 221 a pre LLDPE katalyzovaný metalocénom v EP-A-0 713 546, v ktorom sa tiež opisujú zástupcovia slabších hydrofóbnych elastomérov ako polyuretány, kopolyméry etylén-butylén, kopolyméry poly(etylén-butylén)-styrén (Kraton), adipátový polyester a elastomérny polyéterester (Hytrel). O týchto elastomeroch je známe, že sa rúna zo spriadaných vlákien môžu spriadať v kombináciách s meltblown alebo SMS. Použitie takých elastomérov vo vláknach Fl a/alebo F2 zvyšuje mäkkosť a ohybnosť perforovaných rún z mikrovlákien. Okrem toho sa ukázalo, že jedine perforované rúna zo vzájomne prepletených nekonečných vlákien z mikrovlákien vy ··· ·· ·· ···· ·· ··· ··· · · · • · · · · ··· · · • t · · · · ··· · ···· ·· · · · ·· ·· ·· ··· ·· · kazujú vynikajúce vlastnosti z hľadiska kontroly tekutín Perforované rúna z rovnako vzájomne prepletených staplov z mikrovlákien tieto zlepšené vlastnosti nevykazujú Už s ohľadom na spracovanie na strojoch na plienky (vysoké nároky na pevnosť v ťahu v smere stroja) by sa musela ich hmotnosť oproti rúnam z nekonečných vlákien priemerne strojnásobiť, čo by viedlo k významnému zhoršeniu kvality perforácií, ohybnosti, mäkkosti, odolnosti proti oderu a kontroly tekutín.

Tiež je možné dodanie prísad k taveninám polymérnych vlákien v podobe matečných polymérnych zmesí za účelom dodania antistatických vlastností, farbenie pradiva, matovanie, mákčenie, dodanie lepivosti a flexibilizácia vlákien, zvýšenie a zníženie nezmáčivosti voči kvapalinám (voda, alkoholy, uhľovodíky, oleje), tukom a multidisperzným systémom ako sú črevné tekutiny a ostatné tekuté telesné výlučky ako je moč a menštruačná krv.

Prísady meniace medzipovrchové napätie na povrchoch mikrovlákien sa môžu dodatočne aplikovať aj po vytvorení respektíve uvoľnení vlákien z mikrovlákien v už perforovanom rúne. Takéto látky sú napríklad zmáčadla rozpustené vo vode alebo v dispergovanej forme, ktorými sú dnes už upravené mnohé spunbondy s krycou funkciou v plienkach za účelom lepšej kontroly moču.

Rúna podľa tohto vynálezu však bez takých zmáčacích prostriedkov výhodne vystačia, prípadne s iba malým zlomkom dosiaľ obvykle aplikovaných množstiev. Vykonanie perforácií, to znamená veľkosť otvorov, ich tvar, usporiadanie jednotlivých perforácií navzájom (napríklad v rade alebo s medzerami) a voči otvorenej ploche, rovnako ako extrémne vysoká ohybnosť v priestore medzi perforáciami z prepletených nekonečných vlákien z mikrovlákien a ich veľmi nízka hmotnosť, umožňujú toto zníženie použitého množstva zmáčadla až po jeho stopercentnú úsporu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obrázok 1 až 6 doplňuje výklad k vynálezu.

···· ·· ·· ···· ·· ··· ··· · · · • · · · · ··· · · ·· ··· · ··· · ···· ·· · · · ·· ·· ·· ··· ·· ·

Na obrázkoch 1 až 6 sa ukazuje tvar jednotlivých otvorov K a ich usporiadanie v plošnom zobrazení Na obrázku 1 je idealizované ukázaný otvor vo forme rovnostranného šesťuholníka, v ktorom je dĺžka strany a rovnaká ako b Odstup o je najkratšia vzdialenosť medzi stredom c otvoru K a jeho okrajom a. Okraje a a b majú konštantný odstup g od každého susedného K Okolo jednotlivých otvorov K je možné teraz vytvoriť väčší rovnostranný šesťuholník so stranami e a f. V obrázku 1 je e = f. Tým vznikne voštinové usporiadanie otvorov K Okraje a a b otvoru K sú teraz rovnobežné so susednými okrajmi a a b susedných otvorov K. Vzdialenosť h = 0,59. Vrcholy dotýkajúcich sa strán a s a respektíve a s b sú v rúne zaoblené. Tieto zaoblenia i a j vrcholov sú v obrázku 1 prezentované pre prípad i = j. Týmito zaobleniami sa skracujú pôvodné vzdialenosti d a e v hexagóne na q a r V prípade obrázku 1 opäť platí q = r

V krajnom prípade sa môžu zaoblenia i a j natoľko rozšíriť, že otvor K dostane kruhový tvar, ako ukazuje obrázok 2.

Otvory K obrázku 3 sa od otvorov na obrázku 1 líšia iba v tom, že b je výrazne dlhšie než a a zaoblenie i je výraznejšie než j.

Zaoblenie i a j sa môžu v extrémnom prípade natoľko roztiahnuť, že zo šesťuholníka K vznikne eliptický útvar, ako ukazuje obrázok 4.

Hexagonálne tvary otvorov K alebo také, ktoré z nich vznikajú zaoblením a ich zostavy, ako ich ukazujú obrázky 1 až 4, sa na kontrolu tekutín ukázali ako zvlášť výhodné. Zvlášť v prípade otvorov K tvaru rovnostranných šesťuholníkov a ich odvodenín so zaoblenými vrcholmi nájde telesná tekutina vždy najkratšiu cestu s povrchu plienky do jej vnútra.

Vynález sa však neobmedzuje na takéto pravidelné formy a usporiadania Pre K sú mysliteľné aj ďalšie viacuholníky a ich zaoblené odvodeniny rovnako ako nepravidelné rozmiestenie takých alebo iných otvorov. Menej vhodné sú však také otvory a ich usporiadanie, ktoré tej časti vylučovanej telesnej tekutiny, ktorá je od okraja otvoru najviac vzdialená, prekážajú v rýchlom odtoku otvorom

K. Takéto usporiadania sa ukazujú napríklad na obrázkoch 5 a 6.

···· ·· • · · • · · • · · • · · · ·· ·· ·· ···· • · • ··· ·· ··· ·· ·· ·

Vzdialenosť najvzdialenejšieho bodu w k zaoblenému vrcholu štvoruholníka je výrazne väčšia než vzdialenosť h. Pomer u/h, to jest maximálna vzdialenosť k otvoru K k minimálnej vzdialenosti by mal v ideálnom prípade byť 1/1 a v najhoršom prípade neprekračovať 2/1.

Plocha jednotlivej perforácie sa pohybuje v rozmedzí 0,01 až 0,60 cm², výhodne medzi 0,04 až 0,40 cm². Jednotlivé otvory perforácií môžu mať všetky rovnaký tvar a jednotne aj rovnaká plochu perforácie. Tiež však môžu mať plochu aj tvar rozdielne alebo mať rozdielny iba tvar alebo plochu s tou podmienkou, že sa dodrží pomer u/h menší než 2/1 alebo rovnaký.

Otvorená plocha perforácie je v rozmedzí 8 až 40 %, výhodne medzi 12 až

5 %.

Mikrojemné prepletené nekonečné vlákna S tvoria rámec L perforácií. Ako už bolo vyššie uvedené, perforované rúno môže obsahovať povrchovo aktívne prísady, ktoré mu prepožičiavajú vyprateľnú, pozdržane vyprateľnú alebo trvalú hydrofilnú povahu. Nanášajú sa účelne po perforácii vodným lúčom v mokrom procese. Nanášané množstvo je 0 až 0,60 % hmotnosti rúna, výhodne medzi 0 a

0,20 %. Dávkovanie sa riadi podľa plochy jednotlivých perforácií a celkovej ot• ^v · · vorenej plochy Cím sú obidve hodnoty väčšie, tým viac je možné obsah týchto povrchovo aktívnych prostriedkov znížiť. Z dôvodov ochrany prostredia sa usiluje o obsah detergentu 0 %

Ako zvlášť výhodné sa ukázalo, keď sa povrchovo aktívny prostriedok nerozprestrie rovnomerne na celom rámci perforácie, ale sa obmedzí na bezprostredné susedstvo okraja perforácie. Z tohto miesta potom vykazuje na tekutiny nútený sací účinok smerom k perforácii. Potom v multidisperznom systéme tekutín nedochádza k odvodneniu a oddeľovaniu fáz. Tým sa zabráni upchatiu perforácií a usadzovaniu na ich rámci. Vrstva absorbujúca a distribuujúca tekutiny umiestnená medzi absorbujúcim jadrom a krycím rúnom, ktorá je nimi tiež zvlažovaná, potom podporuje okamžité odstránenie telesných kvapalín z povrchu plienok.

·· ···· • · • ··· ···· ·· • · · • · · • · · · • · · · ·· · · • · • · ··

Výroba perforovaného rúna (topsheet)

Spôsob spočíva v tom, že sa štiepiteľné vlákno typu koláča (pie-vlákno) spracuje na rúno (spunbond) z nekonečných vlákien. Prierezy neštiepených vlákien vystupujúcich z dýzy pozostávajú z dvoch rozdielnych polymérnych komponent Fl a F2, ktoré sa striedavo radia za sebou ako výseky guľatého koláča (normálne 4 až 16 takých výsekov). V záujme nadväzujúceho štiepenia by sa mali výhodne použiť také (väčšinou dve) polymérne a chemicky silne rozdielne zložky, ktoré na spoločných styčných plochách vykazujú pokiaľ možno malú vzájomnú priľnavosť. Je možné však použiť chemicky podobné polymérne zložky ako napríklad polyetyléntereftalát a kopolyester alebo polypropylén a polyetylén, pokiaľ sa dodrží pravidlo, že sa zníži vzájomná priľnavosť na styčných plochách obidvoch napríklad prídavkom separátora aspoň do jednej zložky polymérneho vlákna Keď je takéto štiepené vlákno vo vnútri vybavené dutým a na priereze guľatým priestorom, hovoríme miesto o pie-vlákne (koláčové vlákno) o hollowpie-vlákne (vlákno s prierezom dutého koláča.).

Titer nekonečných vlákien v spunbondu je pred štiepením spravidla 1,0 až 4,0 dtex, výhodne 1,6 až 3,3 dtex V ďalšom sa nekonečné vlákna spunbondu v prvom stupni dodatočného spracovania vzájomne prepletú za súčasného štiepenia na uvedenom výseku koláča známymi spôsobmi spracovania vodným lúčom pod tlakom (viď napríklad EP-A-0,21 5.684). V prípade koláčových vlákien s titrom

1,6 dtex s 16 segmentmi, zostavených z 8 segmentov pre každý z obidvoch polymérov teda po štiepení vzniknú mikrovlákna s titrom 0,10 dtex. Pretože sa u rúna podľa vynálezu jedná o veľmi ľahké rúno, je výhodné ako podklad, na ktorý sa rúno uloží, nepoužiť sieťovinu alebo perforovaný podklad, ale podklad neperforovaný. Takto je možné odrazom vodných lúčov na tomto podklade využiť jeho pružnosť a tým minimalizovať energetické straty.

Po vykonanej perforácii nasleduje sušenie, alebo napred a výhodnejšie je možné pred sušením naniesť za mokra tenzid za účelom povrchovej hydrofilizácie. To sa deje známymi spôsobmi, impregnácie ponorom, natieraním a tlače. Vo zvláštnom vyhotovení sa tenzid (povrchovo aktívny prostriedok) natlačí podľa šablóny tak, aby sa potlačili iba hraničné oblasti vláknitého rámca perforácií. To ·»·· ·· ·· ···· ·· • · · ··· ··· • · · · I ··· · · • · ··· · ··· · ···· ·· · · · ·· ·· ·· ··· ·· · vyžaduje zhotovenie špeciálnych tlačiarenských šablón, ktoré musia odpovedať vzoru perforácií a tiež špeciálne kontrolne opatrenia na docielenie ostrých kontúr potlače tenzidu pri tejto operácii.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Spunbond s plošnou hmotnosťou 13 g/m² tvorený z 100 % pie-vláknom s titrom 1,6 dtex sa uloží na sito. Pie-vlákno na priereze tvorí striedavo 8 propylénových segmentov a 8 polyetyléntereftalátových segmentov. Veľkosť jednotlivých polypropylénových segmentov je zvolená tak, aby hmotnostný podiel polypropylénu činil 30 % a hmotnostný podiel polyetyléntereftalátu 70 %.

Neštiepené rúno z nekonečného vlákna sa uloží na odvodňovacie sito s okatosťou 100 mesh a zhutní sa pod tlakom vodných lúčov 180 mbar, pričom sa nekonečné vlákna štiepia na 8 mikrovláknitých prvkov z polypropylénu a 8 mikrovláknitých prvkov z polyetyléntereftalátu.

Po štiepení teraz vznikne rovnaké množstvo segmentov z polypropylénových ako z polyetyléntereftalátových mikrovlákien Segmenty polypropylénových vlákien vykazujú titer 0,06 dtex a segmenty polyetyléntereftalátových mikrovlákien majú titer 0,14 dtex. Prepočet dtex na priemer vlákna (idealizovaného na kruhový priemer) dá pre polypropylén (hustota 0,91 g/cm'') hodnotu priemeru

2,36 pm a pre polyetyléntereftalát (hustota 1,37 g/cm³) hodnotu 4,42 pm.

Po rozštiepení vlákien vodnými lúčmi sa sploštené rúno podrobí perforácii tiež pomocou vysokotlakových vodných lúčov pod tlakom 70 kg/cm². Pritom sa použijú odvodňovacie a perforačné bubny podľa dokumentu EP-A-0 215 684 s tŕňmi na povrchu bubnov miesto inak obvyklých odvodňovacích sít.

Po vysušení vznikne veľmi mäkké priľnavé rúno s čisto tvarovanými perforáciami. Jednotlivé perforácie majú všetky (idealizované) kruhový obvod a rovnakú veľkosť. Perforácie sú usporiadané do pravouhlej mriežky s rozstupom ·· ···· • · • ··· ···· ·· • · · · • · · · • · · · · • · · · · ·· ·· • · · • · ··· jednotlivých perforácií a, ktoré sa v ďalšom prekryjú ďalšou perforovanou mriežkou tak, aby sa perforácie prekrývali. Polomer perforácie r je priemerne

1,4 mm a ich rozstupy a = 6,0 mm Otvorená plocha OF tvorí 34 % z celkovej plochy

Merali sa funkčné parametre perforovaného rúna a to najvyššia ťažná sila v pozdĺžnom smere podľa EDANA 20 289, liquid strike through tíme (bariérový efekt priepustnosti) podľa EDANA 150,3 - 96 a kapacitná charakteristika coverstock wet back (zvaný tiež rewet) podľa EDANA 151,1 - 96.

Parameter strike through sa po čakacej dobe 1 minúta ešte dvakrát meral bez výmeny vrstvy filtračného papieru. Namerané hodnoty sú teraz stredné hodnoty z celkom 3 meraní.

Výsledky :

Najvyššia ťažná sila v pozdĺžnom smere : 32,3 N/5 cm

1 strike through (sec)	2.strike through (sec)	3 strike through (sec)
bezprostredne	po 1 minúte	po ďalšej 1 minúte
1,82	2,42	2,44

Rewet 0,09 g

Príklad 2

Perforované rúno z príkladu 1 sa nechalo nasiaknuť vo fularde ponorným spôsobom vodnou emulziou neiónogenného detergentu na báze polysiloxánu. Po vysušení sa zistilo nanesené množstvo činidla 0,042 % hmotnostných. S touto vzorkou sa získali nasledujúce experimentálne výsledky

Najvyššia ťažná sila v pozdĺžnom smere : 30,2 N/5 cm ·· ···· ·· • · * · · · « • · · · · ··· · · ·· · · · · ··· · • · · · ·· · · · ·· ·· ·· ··· ·· · 13 ···· ··

1 .strike through (sec)	2.strike through (sec)	3 strike through (sec)
bezprostredne	po 1 minúte	po ďalšej 1 minúte
1,58	2,10	2,11

Rewet : 0,3 1 g

Porovnávací príklad 1

Na spunbondu z polypropylénu s nekonečnými vláknami titru 2,2 dtex s plošnou hmotnosťou 10 g/m² spojovanom na rastrovanom valci sa vytvorila zvláknená vrstva meltblown s plošnou hmotnosťou 20 g/'m². Stredný priemer mikrovlákien vo vrstve meltblown bol 3,82 pm Zvarená plocha rúna (spunbondu) takto spojovaného bola 5,2 %.

Dvojvrstvový laminát sa spôsobom opísaným v príklade I stužil tlakovým vodným lúčom a následne perforoval na bežnom pásovom site o 20 mesh. Výpočtom sa zistila otvorená plocha 18,4 %. Toto dvojvrstvové rúno bolo tiež veľmi mäkké, vykázalo však výrazné nedostatky čo do najvyššej ťažnej sily a strike through v porovnaní s nameranými experimentálnymi hodnotami v príklade 1 a 2. Strike through a rewet sa merali na strane polypropylénovej vrstvy meltblown

Najvyššia ťažná sila v pozdĺžnom smere: 25,4 N/5 cm.

1.strike through (sec)	2 strike through (sec)	3.strike through (sec)
bezprostredne	po 1 minúte	po ďalšej 1 minúte
3,81	4,92	4,96

Rewet · 0,10 g

Hodnoty strike through sú pre krycie rúno výrazne príliš vysoké.

·· ···· • · • · ·· • · · · · • · · · ··· ·· ·

Porovnávací príklad 2

Na vzorku z porovnávacieho príkladu 1 sa nanieslo 0,40 % neiónogénneho zvlhčovadla na báze polysiloxánu Ako ukazujú výsledky merania, je možné takto síce výrazne znížiť strike through, ale hodnota rewet sa neúmerne zvýši.

Takto vysoké hodnoty rewet (spätného zvlhčovania) nie je možné u plienok akceptovať.

Výsledky :

···· ·· • · · · • · · · • · · · · • · · · ·· ··

Najvyššia ťažná sila v pozdĺžnom smere · 24,6 N/5 cm

1 strike through (sec)	2.strike through (sec)	3 strike through (sec)
bezprostredne	po 1 minúte	po ďalšej 1 minúte
1,23	2,35	2,40

Rewet 2,35 g

Vrstva meltblown prepožičiava vrchnej krycej vrstve z rúna vysokú mäkkosť. V prítomnosti zmáčadla však táto vrstva meltblown funguje ako huba. Táto konštrukcia sa preto ako krycie rúno na vrstve javí ako nevhodná.

Porovnávací príklad 3

Dvojvrstvový systém opísaný v porovnávacom príklade 1 sa podrobil spracovaniu vodným lúčom ako v príklade 1

Priemerný polomer r perforácií bol po perforácii vodným lúčom r = 1,28 mm Rozstup perforácií sa nezmenil a bol a = 6,0 mm.

Zistila sa otvorená plocha OF = 28,6 %.

Výsledky:

Najvyššia ťažná sila v pozdĺžnom smere · 24,2 N/5 cm • · · • · · · • · · · · • · · · ·· ·· ·· ·· ···· • · ··· · · • · · · • · · ··· ··

1.strike through (sec)	2.strike through (sec)	3.strike through (sec)
bezprostredne	po 1 minúte	po ďalšej 1 minúte
2,93	3,78	3,84

Rewet : 0,10 g

Hodnoty strike through sú opäť príliš vysoké

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

Perforované rúno s plošnou hmotnosťou 8 až 17 g/m² zo vzájomne pre4.

4.

5.

5.

pletených nekonečných vlákien z mikrovlákien s titrom v rozmedzí 0,05 až 0,40 dtex, ktoré sú tvorené z najmenej dvoch termoplastických polymérov s rozdielnou hydrofobicitou a majú prierez vlákna typu pie alebo hollowpie (koláča alebo dutého koláča), z ktorých sa uvoľňujú štiepené vlákna, pričom sú perforácie čisto tvarované a bez štiepených vlákien

Perforované rúno podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že perforácie sú pravidelne usporiadané a plocha jednotlivej perforácie je 0,01 až 0,60 cm²

Perforované rúno podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že v rúne je pomer maximálnej vzdialenosti bodov na povrchu rúna k najbližšej perforácii a ich minimálnej vzdialenosti 1 : 1 až 2 : 1.

Perforované rúno podľa nároku 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že otvorená plocha perforácie predstavuje 8 až 40 %.

Perforované rúno podľa nároku 1 až 4, vyznačujúce sa tým, že v perforovanom rúne sú polyolefínové a polyesterové vlákna vo hmotnostnom pomere v rozmedzí od 20 : 80 do 80 . 20

Perforované rúno podľa nároku 1 až 5, vyznačujúce sa tým, že rúno je impregnované najmenej jedným povrchovo aktívnym prostriedkom v množstve, ktoré je v pomere 0 až 0,60 % k hmotnosti rúna.

···· ·· ·· ···· • · · · · · • · · · · ··· • · · · · · · • · · · · · · ·· ·· ·· ··· • · • · • · ·· ·

Ί. Perforované rúno podľa nároku 1 až 6, vyznačujúce sa tým, že hodnota strike through je po jednej minúte pod 3 sekundami, hodnota rewet je menej než 0,59 a najvyššia ťažná sila v pozdĺžnom smere je najmenej 30 N/5 cm.

8 Spôsob výroby perforovaného rúna podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že spočíva v spracovaní na rúno štiepiteľných nekonečných vlákien typu pie alebo hollow-pie (koláča alebo dutého koláča), ktorých prierez vykazuje aspoň dva rôzne termoplastické polyméry rozdielne hydrofobicity striedavo razené za sebou na spôsob výsekov koláča, následnom štiepení a vzájomnom prepletení štiepiteľných vlákien na prepletené vlákna z mikrovlákien pomocou vysokotlakových vodných lúčov, a následnom perforovaní vytvorených rún vysokotlakovými vodnými lúčmi

9 Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že perforovanie prebieha na odvodňovacích a dierovacích bubnoch, ktoré na svojom povrchu vykazujú tŕne

10. Použitie perforovaného rúna podľa jedného z nárokov 1 až 7 ako vrchnej krycej vrstvy v hygienických výrobkoch ako sú plienky a hygienické vložky.