CZ281761B6

CZ281761B6 - Absorpční struktura a absorpční výrobky

Info

Publication number: CZ281761B6
Application number: CS932135A
Authority: CZ
Inventors: Donald Carroll Roe; Jerry Layne Dragoo; Gary Bernard Gilkeson
Original assignee: The Procter And Gamble Company
Priority date: 1991-04-12
Filing date: 1992-04-09
Publication date: 1997-01-15
Also published as: PT100369A; NZ242316A; CA2107592C; SG76468A1; PL170456B1; PT100369B; ATE183399T1; FI934466A0; CN1071131C; HU9302872D0; WO1992018171A1; DE69229828T2; SK279288B6; HU216626B; AU666651B2; EP0579764A1; SK108393A3; FI934466A; HK1013027A1; BR9205888A

Abstract

Absorpční struktura (70) obsahuje superabsorpční gelotvorný částicový materiál, připravitelný polymerací v roztoku, a anorganický prášek se specifickým poměrně úzkým rozdělením velikosti superapsorčních částic (75) z nichž hmotnostně nejméně 70 %, prochází při prosévací zkoušce standartním sítem o velikosti ok 297 mikrometrů a zachytí se na standartním sítu o velikosti ok 105 mikrometrů. Absorpční výrobek sestává z vrchního povlaku (38) propustného pro kapaliny, spodního povlaku (40) pro kapaliny nerozpustného, připojeného k vrchnímu povlaku (38) a absorpčního jádra (42), umístěného mezi vrchním povlakem (38) a spodním povlakem (40), přičemž absorpční jádro (42) je tvořeno primární strukturou a množstvím částic vodou nerozpustného absorpčního polymeru, vytvářejícího hydrogel, v primární struktuře.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká absorpčního výrobku k pohlcování tělních kapalin. Absorpční výrobky podle vynálezu jsou vhodné pro jedno použiti, například jako plenky nebo podušky pro dospělé inkontinentni osoby.

Dosavadní stav techniky

Absorpční výrobky pro jedno použití jsou obecné známy. V současné dobé je žádoucí vytvořit tenčí výrobek. Tenké výrobky mohou poskytovat uživateli komfort a zlepšené pocity. Jednou cestou, jak vytvořit tenčí výrobek při zachování celkové pohltivosti výrobku, je snížit hmotnost obsažených vláken v absorpčním jádru výrobku při současném zvýšení množství částicových superabsorpčnich materiálů, vytvářejících hydrogel, obsažených v jádru.

Pod pojmem superabsorpční materiály, vytvářející hydrogel se zde míní absorpční polymerní kompozice ve vodě v podstatě nerozpustné, jež jsou, v porovnání se svojí hmotností, schopny pojmout velká množství kapalin, jako jsou voda a tělesné výměšky, a vytvářet s nimi hydrogely. Takové materiály jsou obvykle také schopné zadržovat takové absorbované kapaliny pod mírným tlakem. Superabsorpční materiály, vytvářející hydrogel, mohou být také označovány jinými názvy, jako například superabsorpční materiály, hydrokoloidy, nebo absorpční gelujicí materiály.

Pro své absorpční vlastnosti a pro svou cenu jsou takové superabsorpční materiály, vytvářející hydrogel, obzvláště vhodné ke včleňování do absorpčních výrobků, zejména výrobků určených pro jedno použití, jako jsou plenky k jednomu použití. Některé příklady použiti částicových superabsorpčních materiálů, vytvářejících hydrogel, v absorpčních výrobcích popisuje americký patentový spis 3 699103 (Harper a kol. 13. června 1972) a americký patentový spis 3 670731 (Harmon, 20. června 1972).

Při vytváření výrobků, obsahujících superabsorpční materiály (zvláště s vysokou koncentraci superabsorpčních materiálů, to je s více než hmotnostně přibližně až 25 %) byly však nezbytné kompromisy mezi včleňováním superabsorpčních materiálů do absorpčních výrobků a pohltivosti a mírou rozvádění kapalin absorpčních výrobků. Absorpční výrobky pro jedno použití, obsahující částicové superabsorpční materiály, vytvářející hydrogel, se standardním celkovým rozdělením velikosti částic (zejména v případě vysokých koncentrací), mají tu nevýhodu, že jejich pohltivost kapalin může být stejná jako běžné buničité vaty. Pojmem pohltivost kapalin se zde míní míra, jakou jsou kapaliny přijímány absorpčním výrobkem ve sméru kolmém k rovině absorpčního výrobku (to je ve směru z). To platí zejména v případě částicových superabsorpčních materiálů, vytvářejících hydrogel, jež mají poměrné velkou střední velikost částic.

Pohltivost kapalin takových absorpčních výrobků může být podstatné zvýšena zredukováním průměrné velikosti částic superabsorpčního materiálu ve výrobku. Jestliže však velmi malé částice

-1CZ 281761 B6 (nebo prachové podíly) ve styku s kapalinami bobtnají, mají pak - při včleněni do vláknité vaty - sklon vtlačovat se do mezivláknových kapilár vaty. Zbobtnalé nebo částečně zbobtnalé prachové podíly mohou také vytvářet hmotu koagulovaných gelů, držených pohromadě povrchovým napětím kapaliny, čímž vytvářejí gelovou přepážku. V každém případě je však zvýšen odpor proti proudění kapaliny strukturou, jelikož průtočné kanálky jsou ucpány uvnitř vláknité vaty, nebo hmotou gelu, což se projeví poklesem propustnosti. Tomuto jevu, který brání především transportu kapalin v rovině absorpční struktury (v rovině x-y), se běžně říká gelová přepážka. Kromě toho, jelikož nejsou tyto absorpční výrobky schopny rychle a účinně zpracovat kapaliny (t.j. pojmout je, rozptýlit a zadržet), může se zvyšovat pravděpodobnost jejich selháni .

K vyřešení problémů, spojených s včleňováním superabsorpčních materiálů do absorpčních výrobků, bylo vynaloženo mnoho úsilí. Evropská přihláška vynálezu číslo 0 339 461, uveřejněná 10. listopadu 1985 (Kellenberger), je zaměřena na nalezení velikosti superabsorpčního materiálu se specifickým poměrem k velikosti pórů absorpčního výrobku. Americký patentový spis 4 699823 (Kellenberger a kol., 13. října 1987) je zaměřen na rozdělení superabsorpčního materiálu v pozitivním koncentračním gradientu skrz alespoň část tloušťky absorpční vrstvy. Jiné snahy jsou zaměřeny na velikost částic, například americký patentový spis číslo 4 1054033 (Chaterjee a kol.). Mnozí jiní připomínají velikosti částic v různých souvislostech, například americký patentový spis číslo 4 102340 (Mesek a kol.); americký patentový spis 4 604313 (McFarland a kol.) a americký patentový spis 4 666975 (Yamasaki a kol.).

Ještě další snahy byly zaměřeny na pokusy zlepšit různé vlastnosti částic superabsorpčnich materiálů takovými metodami, jako přidáváním anorganických prášků nebo jiných materiálů k částicím superabsorpčního materiálu. Některé příklady těchto snah jsou popsány v americkém patentovém spisu číslo 3 932322 (Duchan); v americkém patentovém spisu číslo 4 055184 (Karam); v americkém patentovém spisu číslo 4 286082 (Tsubakimoto a kol.) a v americkém patentovém spisu číslo 4 500670 (McKileyovi a kol.).

Zdá se však, že žádný z předchozích autorů nepochopil a nezaměřil se na problémy, spojené s rychlostí transportu kapalin jak ve směru roviny x-y, tak ve směru z.

Úkolem vynálezu je vyřešit nedostatky známého stavu techniky zavedením zlepšených absorpčních struktur a absorpčních výrobků, obsahujících částicové superabsorpčni materiály, vytvářející hydrogel, se zlepšenou pohltivostí kapalin a se zlepšenou rychlostí jejich distribuce.

Podstata vynálezu

Absorpční výrobek k pohlcováni tělních kapalin, sestávající z vrchní vrstvy propustné pro kapaliny, ze spodní vrstvy nepropustné pro kapaliny a z absorpčního jádra, umístěného mezi oběma vrstvami a obsahujícího částice absorpčního polymeru o velikosti částic 105 až 297 um, spočívá podle vynálezu v tom, že absorpční

-2CZ 281761 B6 jádro obsahuje částice ve vodě nerozpustného absorpčního polymeru, vytvářejícího hydrogel, v množství hmotnostně 25 až 90 %, vztaženo na hmotnost plochy 25 cm² absorpčního jádra, přičemž hmotnostně 80 až 95 % částic absorpčního polymeru má velikost 105 až 297 μπι.

Absorpční jádro může obsahovat dále anorganický materiál ve formě prášku, vybraného ze souboru, zahrnujícího oxid křemičitý, oxid titaničitý, oxid hlinitý nebo hlinky, jako je kaolin a montmorillonit a jejich směsi, zejména práškovitý amorfní oxid křemičitý.

Absorpční jádro může obsahovat dále ještě vláknitý materiál, s nímž jsou částice absorpčního polymeru a popřípadě anorganického materiálu smíchány, nebo vláknitý materiál ve formě nejméně dvou netkaných roun, mezi nimiž jsou částice absorpčního polymeru a popřípadě anorganického materiálu rozloženy.

Absorpční výrobky podle vynálezu sestávají tedy z vrchní vrstvy propustné pro kapaliny, ze spodní vrstvy pro kapaliny nepropustné a spojené s vrchní vrstvou, a z absorpčního jádra, umístěného mezi vrchní a spodní vrstvou. Absorpční jádro tvoří směs částicového materiálu, kterým je v podstatě vodou nerozpustný polymer, vytvářející absorpční hydrogel, vyrobený metodami roztokové polymerace, smísený s anorganickým práškem. Částice polymeru mají takovou velikost, že hmotnostně nejméně asi 70 % částic projde sítem s velikostí ok 297 mikrometrů (U.S. 50 mesh) a zachytí se na sítu s velikostí ok 88 mikrometrů (U.S. 170 mesh) při prosévací zkoušce částic polymeru, níže popsané. Anorganickým práškem je s výhodou jemný amorfní oxid křemičitý. Anorganický prášek je smísen s částicemi polymeru v hmotnostním množství přibližné 0,1 až přibližně 5 %, vztaženo na hmotnost částic polymeru.

Řešení podle vynálezu překonává četné nedostatky známého stavu techniky.

Bez snahy vázat vynález na jakoukoli teorii se předpokládá, že nedostatek schopnosti zajistit vhodnou pohltivost je u velkých částic superabsorpčního materiálu dána malým poměrem plochy povrchu k hmotnosti velkých částic superabsorpčního materiálu.

Poměr povrchu k hmotnosti a tudíž míra pohltivosti může být podstatné zvýšena zmenšením průměrné velikosti částic v celkové směsi superabsorpčního materiálu. Vzhledem k úzké velikosti frakce částic, včleněných do absorbentu, neobsahují struktury podle vynálezu velké částice a absorpční struktury jsou schopny rychle pohlcovat a ukládat kapaliny. Kromě toho, jelikož množství velmi jemných částic superabsorpčního materiálu je sníženo, jsou rychlosti distribuce kapalin podstatně zlepšeny oproti celkovému rozdělení velikosti částic.

Opět bez snahy vázat vynález na jakoukoli teorii se má zato, že přísada anorganického prášku k částicím superabsorpčního materiálu zlepšuje dále rychlosti zpracováni kapalin jedním nebo několika mechanismy. Anorganický prášek může zvyšovat efektivní gelovou pevnost částic superabsorpčního materiálu. Alternativně nebo přídavně může anorganický prášek působit jako povrchové aktiv

-3CZ 281761 B6 ní činidlo, napomáhající zvýšenému rozptýlení kapaliny. Vysoký měrný povrch (plocha povrchu/jednotková hmotnost) jemného anorganického prášku může také poskytovat vyšší hnací síly k rozvádění kapaliny absorpční strukturou. Jsou též možné další mechanismy.

Vynález blíže popisuje následující popis a připojené obrázky.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 a 2 jsou schematicky znázorněny přístroje, používané při zkoušce požadované absorpční schopnosti.

Na obr. 3 A je zkouška absorpční schopnosti ve směru z.

Na obr. 3 B je zkouška absorpční schopnosti v rovině x-y.

Na obr. 4 je grafické znázornění, jež ukazuje charakteristiky zpracování kapalin různého rozdělení velikosti částic superabsorpčních materiálů ve strukturách, sestávajících hmotnostně z 50 % superabsorpčního materiálu a 50 % celulózových vláken.

Na obr. 5 jsou graficky vyneseny údaje pro příklady 1-3 a porovnávací příklady C¹ - C³ z tabulky IV.

Vynález řeší absorpční jádra, kterých může být použito v absorpčních výrobcích pro jedno použití.

Absorpční jádra obsahují bud částice superabsorpčního materiálu, nebo zvláštní materiálovou smés. Zvláštní materiálová smés sestává z částic superabsorpčního materiálu, vytvářejícího hydrogel, smíšených s malým množstvím anorganického prášku. Superabsorpční materiál, použitý v absorpčních jádrech, má specifické, poměrné úzké rozděleni velikosti částic.

Absorpční jádra mají větší pohltivost pro kapaliny a větší rychlosti jejich rozvádění než absorpční struktury se standardním celkovým rozdělením částic jednotlivého superabsorpčního materiálu. Absorpční jádra podle vynálezu mají také větší pohltivost pro kapaliny a větší rychlosti jejich rozvádění, než absorpční struktury, jež obsahuji superabsorpčni materiál samotný (se stejným rozdělením velikosti částic). Zde používaným výrazem standardní celkové rozdělení velikosti částic se míní velikost částic běžně dodávaná dodavateli superabsorpčních materiálů.

Směs částicového materiálu sestává z částic superabsorpčního materiálu, vytvářejícího hydrogel, smíšených s malým množstvím anorganického prášku.

Superabsorpčni materiály, vytvářející hydrogel, použité podle vynálezu, jsou v podstatě ve vodě nerozpustné absorpční polymery, schopné absorbovat velká množství kapalin, jako jsou voda a tělesné výměšky, v závislosti na své hmotnosti a vytvářející hydrogely. Takové materiály jsou obvykle také schopné zadržovat takové absorbované kapaliny za středního tlaku. Superabsorpčni materiály, vytvářející hydrogel, mohou být také nazývány jinými jmény jako jednoduše superabsorpčni materiály, polymery,

-4CZ 281761 B6 hydrokoloidy nebo absorpční gelující materiály. Typy superabsorpčních polymerů, vytvářejících hydrogely, využívané v tomto vynálezu, se mohou v širokých mezích měnit.

Superabsorpční materiály vytvářející hydrogel, jimž je dává na přednost k použití podle vynálezu, mají absorpční kapacitu (měřenou zde popsanou zkouškou) nejméně 18 - 20 gramů a výhodněji nejméně asi 25 gramů syntetické močoviny na gram superabsorpčního materiálu (v jeho suchém stavu). Superabsorpční materiály vytvářející hydrogel, použité podle vynálezu, mají typicky absorpční kapacitu asi 30 až asi 45 gramů syntetické močoviny na gram superabsorpčního materiálu. Superabsorpční materiály, vytvářející hydrogel, mající absorpční kapacitu v tomto rozmezí, jsou obzvlášť vhodné pro absorpční struktury a absorpční výrobky, jelikož mohou zadržovat velká množství tělesných výměšků, jako je moč, za mírných tlaků, jež simulují podmínky při použití.

Některé obecné typy vhodných superabsorpčních polymerů, vytvářejících hydrogel, a způsoby jejich přípravy, užitečné podle vynálezu (ačkoli nejsou omezeny na zde popsané specifické rozdělení velikosti částic) jsou popsány podrobněji v americké přihlášce vynálezu Re. 32,649 (Hydrogel-Forming Polymer Compositions For Use In Absorbent Structures [Směsi polymerů, vytvářejících hydrogel, pro použiti v absorpčních strukturách] Brandt a kol., 19. dubna 1988).

Obecnými typy částic, vhodnými pro použití podle vynálezu, mohou být také částice, označované jako prekurzorové částice, popsané v následujících amerických přihláškách vynálezu, podaných vždy 2. dubna 1990:

číslo 07/502,942 (Particulate Polymeric Compositions Having In terparticle Crosslinked Aggregates of Fine Precursors [Smési částicových polymerů se vzájemné zesíténými agregáty jemných prekurzorů], Donald Carroll Roe a kol.); číslo 07/503,393 (Porous, Absorbent, Polymeric Microstructures and Method of Making the Same [Porézní, absorpční, polymerní mikrostruktury a způsob jejich přípravy] Donald Carroll Roe a kol.); číslo 07/503,499 (Method for Producing Polymeric Compositions Containing Interpartickle Crosslinked Aggregates [Způsob výroby polymerních směsí, obsahujících mezičásticové zesíténé agregáty] Frank Henry Lahrman a kol.); číslo 07/503,500 (Absorbent Members Containing Interparticle Crosslinked Aggregates [Absorpční členy, obsahující mezičásticové zesíténé agregáty] Charles John Berg a kol.); číslo 07/503,501 (Absorbent Articles Containing Interparticle Crosslinked Aggregates [Absorpční výrobky, obsahující mezičásticové zesíténé agregáty] Frank Henry Lahrman a kol.); číslo 07/503,506 (Particulate, Absorbent, Polymeric Compositions Containing Interparticle Crosslinked Aggregates [Smési částicových polymerů se vzájemné zesíténými agregáty] Charles John Berg a kol.). Společně lze tyto přihlášky vynálezu, které jsou v řízení, nazvat Inter-Particle Crosslinked Aggregate (Mezičásticové zesíténé agregáty).

Částice superabsorpčního materiálu, vytvářející hydrogel, mohou být případně povrchově upraveny, jak je popsáno v přihláškách vynálezu, týkajících se mezičásticové zesitěných agregátů. Mohou tudíž být částice superabsorpčního materiálu povrchově upraveny, jak je popsáno v americkém patentovém spise číslo 4

-5CZ 281761 B6

824901 (Alexander a kol., 25. dubna 1989). Jsou-li částice superabsorpčního materiálu povrchové upraveny, jsou s výhodou povrchové zesítěny podle amerického patentového spisu číslo 4 666983 (Absorbent Article Tsubakimoto a kol., 19. května 1987) a podle amerického patentového spisu číslo 4 734478 (Water Absorbing Agent Tsubakimoto a kol., 29. března 1988). Jak uvádí Tsubakimoto a kol. v americkém patentovém spise číslo 4 666983, mohou být částice superabsorpčního materiálu povrchově zesítěny aplikací povrchově zesilujícího činidla na částice a zreagovánim povrchově zesíťujicího činidla s polymerem na povrchu částic.

Částice superabsorpčního materiálu, vytvářející hydrogel, mohou také mít podíl extrahovatelného polymeru, specifikovaný ve zmíněném patentovém spise autorů Brandt a kol..

Výhodné polymery k použití na částice superabsorpčního jádra, vytvářející hydrogel, mají karboxylovou skupinu. Tyto polymery zahrnují hydrolyzované, škrobem roubované, akrylonitrilové kopolymery, hmotnostně až z 95 % neutralizované, škrobem roubované, akrylonitrilové kopolymery, škrobem roubované kopolymery akrylové kyseliny, hmotnostně až z 95 % neutralizované, škrobem roubované, kopolymery akrylové kyseliny, zmýdelněné kopolymery vinylacetátu a esteru akrylové kyseliny, hydrolyzované kopolymery akrylonitrilu nebo akrylamidu, hmotnostně až ze 20 % zesíténé produkty kteréhokoliv ze shora uvedených kopolymerů, hmotnostně až z 95 % neutralizovanou polyakrylovou kyselinu a hmotnostně až ze 20 % zesítěné produkty polyakrylové kyseliny. Těchto polymerů se může používat buď nezávisle nebo například ve formě směsi dvou nebo několika monomerů nebo sloučenin. Příklady takových polymerních materiálů jsou popsány v amerických patentových spisech číslo 3 661875, 4 076663, 4 093776, 4 666983 a 4 734498.

Nejvýhodnéjšími polymerními materiály pro použití jakožto částic superabsorpčního jádra, vytvářejícího hydrogel, jsou hmotnostně až ze 20 % zesíténé produkty hmotnostně až z 95 % neutralizované polyakrylové kyseliny a jejich škrobové deriváty. Nejvýhodnéjší částice obsahuji hmotnostně přibližné z 50 až přibližně z 95 % a především přibližně ze 75 % neutralizované, mírně zesíténé polyakrylové kyseliny (například systém póly(natriumakrylát/akrylová kyselina).

Jednotlivé částice polymerního materiálu se mohou vytvářet jakýmkoliv o sobě známým způsobem. Typické a výhodné způsoby pro výrobu takových částic jsou popsány v americké přihlášce vynálezu Re 32649 (Brandt a kol., 19. dubna 1988), v americkém patentovém spise 4 666983 (Absorbent Article, Tsuneo Tsubakimoto, Tadao Shimomura a Yoshio Irie, 19. května 1987) a v americkém patentovém spise 4 625001 (Method For Continuous Production Of Cross-Linked Polymer, [Způsob kontinuální výroby zesíténého polymeru], Tsuneo Tsubakimoto, Tadao Shimomura a Yoshio Irie, 25. listopadu 1986).

Jakožto výhodné způsoby pro vytvořeni polymerních částic se uvádějí způsoby s vodným roztokem nebo jiné roztokové polymerační způsoby na rozdíl od reverzní fázové polymerace (známé také jakožto inverzní fázová polymerace nebo emulzní polymerace). Jak popsáno ve shora uvedené americké přihlášce vynálezu číslo Re. 32649, zahrnuje vodná roztoková polymerace použití vodné re akční směsi k provádění polymerace k vytvoření částic.

Superabsorpční materiály, tvořící hydrogel, včleněné do absorpčních jader, jsou ve formě částic. Zde používaným výrazem částicový se míní, že superabsorpční materiál, tvořící hydrogel, je ve formě oddělených jednotek, označovaných zde jakožto částice. Částicemi mohou být granule, prášky, kuličky, agregáty nebo aglomeráty. Zpravidla jsou však zde popisované částice ve velké míře neagregované. Částice mohou mít jakýkoliv žádoucí tvar, mohou to být například krychličky, mnohastěny, kuličky, okrouhlé částice, hranaté částice, nepravidelné částice nebo částice nepravidelného tvaru, statisticky rozdělené (například práškové produkty ze stupně mletí nebo práškování).

Rozdělení velikosti částic superabsorpčního materiálu, tvořícího hydrogel, nemá rozhodujícího významu pro charakteristiky struktur absorbentu. To platí zvláště v případě absorpčních jader, obsahujících poměrné vysoké koncentrace částicového superabsorpčního materiálu, tvořícího hydrogel. Podíl částicového superabsorpčního materiálu, tvořícího hydrogel, na celkovém přijímání kapaliny a rozdělení absorpčních struktur se výrazně zvýší při vyšších koncentracích, jelikož je méně vláken ke kompenzaci jakýchkoliv nepříznivých vlivů na příjem kapaliny a na míru rozdělení a na zádržnou kapacitu absorpčního materiálu.

Velké částice superabsorpčního materiálu, tvořící hydrogel, bobtnají velmi pomalu a výrazné snižují potenciál přijímání kapaliny (to znamená míru, kterou je kapalina přijímána do absorpčního jádra v z-sméru). Velmi malé částice (neboli jemné) mají sklon k rychlejšímu bobtnání, avšak snadno se tlačí do kapilárních prostor za snižování permeability jádra a za dramatického snižování rychlosti rozptylováni kapaliny v jádru, zvláště v rovině x-y. Také vysoké koncentrace jemných částic mohou často koagulovat do gelové hmoty, což působí jako bariéra pro distribuci kapaliny. To je jev spojený s jemnými částicemi, který se označuje jako gelová přepážka.

Při použití specifického, poměrně úzkého rozdělení velikosti částic v absorpčních jádrech, obsahujících superabsorpční materiály, tvořící hydrogel, se shora uvedená omezení zpracování kapaliny jak velkými, tak malými částicemi mohou výrazně snížit nebo eliminovat. Jakkoliv není záměrem vázat vynález na jakoukoliv teorii, zdá se, že střední velikost částic ve velké míře ovlivňuje potenciál přijímat kapalinu absorpčními částicemi. To platí, jelikož je míra přijímání kapaliny závislá na celkovém povrchu na jednotku hmoty superabsorpčního materiálu, tvořícího hydrogel. Obor velikosti částic (neboli šíře rozdělení částic) ovlivňuje jak míru přijímání kapaliny, tak míru jejího rozvádění ve struktuře. Ideálně má být šíře rozděleni velikosti částic velmi malá.

Vynález se týká použití částic o velikosti v oboru přibližně 100 až 300 mikrometrů, přičemž je nejvýhodnéjší střední velikost přibližně 125 až 250 mikrometrů. Šíře rozděleni velikosti částic má být taková, aby hmotnostně alespoň přibližné 95 % částic mělo střední velikost 100 mikrometrů (s 50 mikrometry střední velikosti na spodním konci uvedeného rozpětí). Nejvýhodněji alespoň přibližné hmotnostně 95 % superabsorpčního materiálu, tvořícího hydrogel, má střední velikost částic 75 mikrometrů (s velikosti

-7CZ 281761 B6 mikrometrů na spodním konci uvedeného rozpětí).

Specifické rozdělení částic superabsorpčního materiálu, tvořícího hydrogel, používaného podle vynálezu, se může vyjadřovat použitím skutečných rozměrů částic. Způsob ke stanovení skutečných rozměrů částic je podrobně popsán v přihlášce vynálezu, týkající se mezičásticově zesítěného agregátu. Stanoveni skutečných rozměrů částic je poměrně komplikovaným procesem v důsledku rozličných tvarů a rozměrů, které částice mohou mít. Proto pro jednoduchost se rozměry částic absorpčních struktur vyjadřují jiným způsobem.

Pro účely vynálezu se výrazem velikost částic míní rozměr částic, který se stanovuje sítovou analýzou, níže podrobně popsanou. Vzorek částic se prosévá, jak dále popsáno, a výsledky se zaznamenávají. Připomíná se, že částice nejsou kulovité, sítový test může stanovit jen velikost určitých rozměrů specifické částice. Výsledky takové sítové analýzy však dostatečně definují velikost částic pro účely vynálezu. Výsledky sítové analýzy se mohou vyjadřovat dvěma rovnocennými konvencemi se zřetelem na charakteristiky použitých sít.

Velikost částic se vyjadřuje velikostí ok síta. Například velikost částic, která je zadržena na sítu s otvory 149 mikrometrů, udává velikost částic větších nebo rovných 149 mikrometrům pro účely podle vynálezu. Částice, které procházejí sítem s otvory 297 mikrometrů a zachycují se na sítu s otvory 149 mikrometrů, jsou považovány za částice o velikosti 149 až 297 mikrometrů. Částice, které procházejí sítem s otvory 149 mikrometrů, jsou považovány za částice o velikosti menši než 149 mikrometrů.

Jiným způsobem vyjádřování velikosti částic jako výsledek sítové analýzy je označení čísla síta. Například částice, které procházejí sítem U.S. #50 a zadržují se na sítu #100 se označují jako 50/100 mesh. Podle výhodného provedení vynálezu použité specifické 35/170 40/140 : 50/100 60/100 Podle částic 45/120 60/80 mesh.

rozdělení mesh, 35/140 mesh, 40/170 mesh, 45/120 mesh, 60/120 nejvýhodnějšího provedení

50/100 mesh, 50/120 mesh, mesh, 45/140 mesh, 60/100 mesh, částic mesh, 35/120 mesh, 50/170 mesh, 45/140 mesh, 50/70 zahrnuje bez jakéhokoliv mesh, 40/100 mesh, 40/120 mesh, 50/140 mesh, 50/120 mesh, 45/170 mesh, 45/100 mesh, 60/80 mesh a 70/100 se používá

50/140 mesh, 50/170 60/120 mesh, 50/70 omezení: mesh, mesh, mesh, mesh.

rozdělení velikosti mesh, mesh, mesh,

Výsledky získané podle obou shora uvedených způsobů se mohou snadno rozepisovat na sítové schéma s umístěním příslušných hodnot. Taková sítová schéma jsou na tabulce 21-6 publikace Perry's Chemical Engineers's Hadbook, 6. vydání (McGraw-Hill Book Company, 1984) na str. 21-15. Výhodné rozděleni velikosti částic se vyjadřuje velikostí otvoru síta a může se shrnout v následující tabulce (připomíná se však, že nižší čísla v případě každého stanovení mesh ve sloupci po levé ruce následující tabulky odpovídají větším částicím, uváděným v pravém sloupci tabulky).

-8CZ 281761 B6

Tabulka I

Obor velikosti částic, vyjádřený sítovou analýzou

Velikost částic, řadou U.S. sít vyjádřená

35/170 mesh

35/140 35/120 40/170 40/140 40/120 40/100 45/170 45/140 45/120 45/100 50/170 50/140 50/120 50/100 mesh mesh mesh mesh mesh mesh mesh mesh mesh mesh mesh mesh mesh mesh

50/80 mesh

60/120 mesh

60/100 mesh

60/80 mesh

70/100 mesh

Velikost částic, vyjádřená velikostí otvorů sít (mikrometry)

- 500

105 - 500

125 - 500

- 420

105 - 420

125 - 420

149 - 420

- 354

105 - 354

125 - 354

149 - 354

- 297

105 - 297

125 - 297

149 - 297

210 - 297

125 - 250

149 - 250

177 - 250

149 - 210

Je dobře známo, že při většině sítových analýz mohou určité částice procházet nebo se mohou zadržovat na sítu při jedné zkoušce a nikoliv při druhé totožné zkoušce. To může být způsobeno tvarem částic a rozdílnou orientaci k otvoru síta, kterou částice při jednotlivé zkoušce zaujímá. Proto se takové výsledky obvykle označují jakožto procento částic, míněné hmotnostně, které zpravidla projdou sítem určitého rozměru a jsou zadrženy na sítu druhého rozměru. S výhodou podle vynálezu ne více než hmotnostně přibližné 20 %, zvláště ne více než hmotnostně přibližně 10 % a především ne více než hmotnostně přibližné 5 % částic je větších, než odpovídá sítu 50 mesh (297 mikrometrů), nebo menších, než odpovídá sítu 170 mesh (88 mikrometrů).

Specifického rozdělení velikosti částic, shora uvedeného, se může dosáhnout jakýmkoliv vhodným způsobem. Specifického rozdělení velikosti částic lze dosáhnout, alespoň v poměrné malých množstvích, sítovou operací.

Částice superabsorpčního materiálu jakéhokoliv specifického rozděleni částic lze promíchávat s jemným anorganickým práškem. Jemné částice anorganického prášku zpravidla přilínají na povrch polymernich částic za vytvoření kompozitu absorpčních částic, nebo se mohou volně asociovat s polymerními částicemi ve formě fyzikální směsi.

Jemným anorganickým práškem, nebo jednoduše anorganickým práškem, může být jakýkoliv anorganický prášek. Jako vhodné anorganické prášky, bez záměru o jakékoliv omezení, se příkladně uvádí oxid křemičitý, amorfní oxid křemičitý, oxid hlinitý, oxid titaničitý, hlinky, například kaolin nebo montmorillonit a jakékoliv anorganické materiály, popsané ve shora uvedených US paten-9CZ 281761 B6 tových spisech 4 286082 (Tsubakimoto, 25. srpna 1981) nebo 4 500670 (McKinley a kol., 19. února 1985), nebo jakékoliv směsi shora uvedených prášků. (V uvedených patentových spisech se však neuvádí absorpční struktury jako podle vynálezu.) S výhodou anorganickým práškem, používaným podle vynálezu, je jemný amorfní oxid křemičitý.

Velikost částic anorganického prášku je s výhodou menší než 1 mikrometr, především menši než 0,1 mikrometru. Velikost částic anorganického prásku se může stanovovat jakýmkoliv přesným a spolehlivým způsobem. (Připomíná se však, že velikost částic anorganického prášku se zpravidla nezjišťuje shora popsanou sítovou zkouškou, jelikož jsou anorganické částice příliš malé.)

Anorganický prášek se s výhodou mísí s částicemi superabsorpčního materiálu v množství hmotnostně přibližně 0,1 až přibližně 5 % (to je přibližně 0,1 až přibližně 5 dílů anorganického prášku na 100 dílů) se zřetelem na částice superabsorpčního materiálu. Anorganický prášek se může mísit s částicemi superabsorpčního materiálu v podstatě suchém stavu nebo po přidání vody v množství až hmotnostně přibližně 10 dílů vody na 100 dílů částic superabsorpčního polymeru.

Anorganický prášek a částice superabsorpčního materiálu se mohou navzájem mísit jakýmkoliv vhodným způsobem. Jakožto vhodné způsoby se uvádějí, ovšem bez záměru o jakékoliv omezení, fyzikální míšení a způsoby, popsané ve shora uvedených amerických patentových spisech číslo 4 286082 (Tsubakimopto) a 4 500670 (McKinley a kol.).

Směs částic superabsorpčního materiálu a anorganického prášku se zde označuje jakožto směs částic. Jestliže částice anorganického prášku přilínají na povrch polymernich částic, mohou vytvářet agregáty nebo aglomeráty. Výraz smés částic zahrnuje všechna uspořádání, která mohou při míšení částice polymeru a anorganický prášek vytvářet, včetně takových agregátů. V případě agregátů částice v částicovém materiálu mohou být označovány jakožto směsné absorpční částice.

Smés částic je vhodná pro absorpční výrobky s určitými příznivými vlastnostmi ve srovnání s absorpčními výrobky, obsahujícími superabsorpční materiály, které nejsou smíseny se shora uvedenými anorganickými prášky. Příznivé vlastnosti jsou nejvíce zřejmé, když se směs částic včlení do absorpčních jader.

Specifické rozdělení částic, zde popsané, poskytuje absorpční jádra se zvýšeným zpracováním kapaliny. Přidáním anorganického prášku k částicím, vykazujícím specifické úzké rozdělení velikosti částic, se vytváří přírůstkové přídavné zvýšení míry zpracování kapalin v případě takových absorpčních jader. Shora uvedené příznivé působení je zřejmé při srovnávání s absorpčními strukturami, obsahujícími samotné částicové superabsorpční materiály se standardním celkovým rozdělením velikosti částic (to je bez přidání anorganického prášku). Příznivé vlastnosti jsou také zřejmé při srovnáváni s absorpčními strukturami, obsahujícími samotné částicové superabsorpční materiály (se specifickým rozdělením velikosti částic).

-10CZ 281761 B6

Použití anorganického prášku rovněž umožňuje používat široký obor velikosti částic v absorpčních jádrech za dosahování podobných výsledků, jako v případě absorpčních jader, obsahujících těsnější rozděleni velikosti částic superabsorpčního materiálu, nesmíšeného s anorganickým práškem.

Příznivé působení směsných absorpčních částic se projevuje v absorpčních jádrech, která mají značně rozdílné koncentrace superabsorpčniho materiálu. Toto příznivé působení je obzvláště zřejmé v případě absorpčních jader, obsahujících vysoké koncentrace částic superabsorpčního materiálu (například v případě, kdy určitá část absorpčního výrobku má koncentraci superabsorpčního materiálu větší než hmotnostně přibližně 25 %). Další zvýšení příznivého působení je u absorpčních jader, majících větší koncentrace (například hmotnostně 50 %) částic superabsorpčního materiálu.

Absorpční jádra výrobků podle vynálezu s výhodou obsahují primární strukturu, například pás, rouno nebo jinou směs vláknitého materiálu se směsí částic. Takové textilie zpravidla obsahují vrstvu překřížených vláken. Podle vynálezu se však absorpční jádra neomezuji nutně na pás nebo na podobnou formu jedné vrstvy nebo listu materiálu. Proto absorpční jádro může obsahovat vrstvené útvary, pásy nebo kombinace několika listů nebo pásů z materiálů, dále popsaných.

V absorpčním jádru se mohou používat různé typy vláknitého materiálu. Jakýkoliv typ vláknitého materiálu, který je vhodný pro použití v běžných absorpčních produktech, je také vhodný pro použití v absorpčních jádrech podle vynálezu. Jakožto specifické příklady takových vláken se uvádějí vlákna celulózová, modifikovaná celulózová, viskózové hedvábí, polypropylenová a polyesterová vlákna, polyethylentereftalátová vlákna, hydrofilní polyamidová vlákna. Může se však používat také jiných vláken, jako jsou například vlákna z acetátu celulózy, vlákna polyvinylfluoridová, polyvinylidenchloridová, akrylová, polyvinylacetátová, polyamidová, dvousložková, trojsložková a jejich směsi. Výhodná jsou však hydrofilní vlákna.

Výrazem hydrofilní se zde vždy míní vlákna nebo povrch vláken, která se smáčejí, když se na né nanese kapalina. (To znamená, že vlákna nebo jejich povrch se považují za hydrofilní, jestliže se voda nebo tělesné kapaliny snadno rozptylují na povrchu nebo v povrchu vláken bez zřetele na to, zdali vlákno saje kapalinu nebo vytváří gel.) Stav typu smáčení materiálu definuje hydrofilnost (a smáčení) kontaktním úhlem a povrchovým pnutím kapalin a obsažených pevných podílů. Podrobně je problém popisován v publikaci Contact Angle, Wettability, and Adhesion [Kontaktní úhel, smáčitelnost a adheze] (Američan Chemical Society Publication, vyd. Robert F. Gould., 1964).

Jakožto příklady vhodných hydrofilních vláknitých materiálů, kromě shora uvedených, se uvádějí hydrofilizovaná hydrofobní vlákna. Jsou to povrchově upravená nebo oxidem křemičitým upravená termoplastická vlákna, odvozená například od polyolefinů, jako jsou například vlákna polyethylenová, polypropylenová, polyakrylová, polyamidová, polystyrénová a polyurethanová vlákna. Ve skutečnosti hydrofilizovaná hydrofobní vlákna, která sama o sobě

-11CZ 281761 B6 nejsou příliš absorpční a která proto nevytvářejí útvary s dostatečnou absorpční kapacitou, aby bylo možno používat jich v absorpčních výrobcích, mohou být vhodná pro použití v absorpčních jádrech výrobků podle vynálezu pro své dobré charakteristiky se zřetelem na tampony. Tato charakteristika vlákna je pro účely podle vynálezu důležitá, pokud ne vůbec důležitější než samotná absorpční kapacita vlákna. Je to pro vysokou míru přijímání kapaliny bez charakteristik gelové přepážky částic superabsorpčního materiálu, vytvářejícího gel, používaného v absorpčních jádrech výrobků podle vynálezu. Hydrofobních syntetických vláken se může také používat, jsou však méně vhodná.

Z důvodů dostupnosti a ceny se obecné dává přednost celulózovým vláknům jakožto hydrofilnímu vlákennému materiálu pro absorpční jádra. Nejvýhodnější jsou vlákna dřevní buničiny, označovaná jakožto plst, vytvářená proudem vzduchu.

V některých absorpčních jádrech, zde popisovaných, se mohou používat rovněž jiná celulózová vlákna a chemicky vyztužená celulózová vlákna. S výhodou chemicky vyztuženými celulózovými vlákny jsou vyztužená, skaná, tvarovaná celulózová vlákna, která se mohou vyrábět vnitřním zesíténím celulózových vláken se zesilujícím činidlem. Typy vyztužených, skaných, tvarovaných celulózových vláken, vhodných jakožto hydrofilní vláknitý materiál pro absorpční struktury podle vynálezu, jsou podrobné popsány v amerických patentových spisech číslo 4 822453 (Absorbent Structure Containing Inividual Crosslinked Fibers [Absorpční struktura, obsahující jednotlivá zesítěná vlákna], Dean a kol., 18. dubna 1989); číslo 4 888093 (Individualized, Crosslinked Fibers And Process For Making Said Fibers [Individualizovaná, zesítěná vlákna a způsoby jejich výroby], Dean a kol·, 19. prosince 1989); číslo 4 889595 (Process For Making Individualized, Crosslinked Fibers Having Reduced Residuals And Fibers Thereof [Způsob výroby individualizovaných, zesítěných vláken s vysoce sníženými rezidui a způsob jejich výroby], Herrona kol., 26. prosince 1989); číslo 4 889596 (Process For Making Individualized Crosslinked Fibers And Fibers Thereof [Způsob výroby individualizovaných zesítěných vláken a produkty této výroby], Schoggen a kol. 26. prosince 1989); číslo 4 889597 (Process For Making Wet-Laid Structures Containing Individualized Stiffened Fibers [Způsob výroby za mokra struktur, obsahujících individualizovaná vyztužená vlákna], Bourbon a kol., 26. prosince 1989); a číslo 4 898642 (Twisted, Chemically Stiffened Cellulosic Fibers And Absorbvent Structures Made Therefrom [Skaná, chemicky vyztužená celulózová vlákna a absorpční struktury, vyrobené za použití těchto vláken], Moore a kol., 6. února 1990.

Poměrné množství vláken a superabsorpčního materiálu nebo směsi částic, používaných pro absorpční jádra, se nejvhodnéji vyjadřuje hmotnostně v procentech různých složek absorpčního jádra.

Pro jednoduchost se hmotnostní procenta uvádějí pro polymerní částice, jelikož hmotnost anorganického prášku je tak malá, že se hmotnost polymernich částic blíží hmotnosti částic v určité směsi částic polymernich a anorganických částic.

Absorpční jádra s výhodou obsahuji částice polymeru (nebo superabsorpční materiál) v množství hmotnostně přibližně 5 až

-12CZ 281761 B6 přibližně 98 %, s výhodou přibližně 10 až přibližně 98 %, vztaženo na hmotnost absorpčního jádra. Koncentrace polymerních částic se rovněž může vyjadřovat hmotnostním poměrem vláken (nebo jiného materiálu) k polymerním částicím. Tento hmotnostní poměr může být přibližně 90 : 10 až 2 : 98. Pro většinu absorpčních jader celkově optimální hmotnostní poměr vláken k částicím je přibližně 90 : 10 až přibližně 15 : 85.

Superabsorpční materiál nebo smés částic mohou být v podstatě rovnoměrně dispergovány v celém absorpčním jádru, jak se popisuje v americkém patentovém spise číslo 4 610678 (High-Density Absorbent Structures [Absorpční struktura o vysoké hustotě], Paul T. Weisman a Stephen A. Goldman, 9. září 1986).

V absorpčních jádrech mohou být superabsorpční materiál nebo smés částic dispergovány v různých hmotnostních množstvích v různých oblastech a tloušťkách absorpčního jádra. Například směs vlákenného materiálu a superabsorpčního materiálu nebo směsi částic může být uložena pouze v určitých oblastech absorpčního jádra .

Superabsorpční materiál nebo směs částic mohou být také rozptýleny v oblastech nebo zónách, které mají vyšší koncentrace částic než jiné oblasti nebo zóny. Například se v evropské přihlášce vynálezu číslo 0 198683, zveřejněné 22. října 1986, (Duenk a kol.) a v americkém patentovém spise číslo 4 699823 (Kellenberger a kol., 14. října 1987) popisují absorpční struktury, mající superabsorpční materiál rozdělený v pozitivním gradientu alespoň v části tloušťky absorpční struktury. Takového rozdělení se může používat v absorpčních jádrech podle vynálezu.

Bez zřetele na homogenitu rozdělení superabsorpčního materiálu nebo směsi částic ve specifické konstrukci jádra, je žádoucí hmotnostní množství polymerního materiálu podle vynálezu přibližné 5 až přibližně 98 %, s výhodou přibližné 10 až přibližně 98 % a především přibližně 25 až přibližně 98 % alespoň v části absorpčního jádra. Hmotnostní procento polymerního materiálu může být v jakémkoliv úzkém oboru ve shora uvedeném rozmezí. Takové úzké rozmezí příkladné zahrnuje přibližné 5 %, 10 %, 15 % nebo 25 % a přibližně buď 70 %, 75 %, 80 %, 85 % nebo 90 %. Některá specifická procenta polymerního materiálu, vhodná podle vynálezu, která spadají do uvedeného rozsahu, příkladně zahrnují 35 %, 50 % a 70 %.

Pro účely vynálezu se uvažují absorpční jádra s hmotnostním obsahem podle vynálezu, pokud je toto hmotnostní procento na alespoň 25 cm² podílu absorpčního jádra. Tento 25 cm² podíl je volen na základě zkoušky stanovení hmotnostního procenta superabsorpčního materiálu, jak dále popsáno.

Hmotnostní procentová analýza

Hmotnostní procento se stanovuje vyříznutím reprezentativní části absorpčního jádra k získání vzorku. Výrazem reprezentativní část se zde míní podíl struktury, který obsahuje superabsorpční materiál a je charakteristickým podílem absorpčního jádra, který obsahuje nejvyšší koncentraci superabsorpčního polymerního materiálu.

-13CZ 281761 B6

Reprezentativní část má plochu 25 cm². Řez může být jakéhokoliv tvaru, pokud žádný rozměr vyříznutého vzorku nepřesahuje 8,5 cm.

Reprezentativní vzorek absorpčního jádra se může umístit v různých polohách v dané struktuře absorbentu. Příkladné, jestliže je absorpční struktura v jádru (nebo v jiné absorpční složce) pleny nebo jiného absorpčního výrobku, je reprezentativní část zpravidla v oblasti jádra, které se může definovat okraji pravoúhelníkové plochy, která je centrována okolo podélné osy absorpčního výrobku a má rozměry přibližně 6,4 x přibližně 25 cm.

Obdélníková plocha je umístěna tak, že delší strany obdélníku jsou v témže směru jako podélná osa absorpčního výrobku. Jeden z kratších okrajů obdélníku (zde označovaný jako horní okraj) přiléhá k čelnímu koncovému okraji jádra. Čelní koncový okraj jádra je příčný okraj jádra, který má nositel vpředu při používání absorpčního výrobku. Tento horní okraj obdélníku má být ve vzdálenosti přibližné 2,54 cm od čelního okraje jádra. Připomíná se však, že umístění reprezentativního podílu pleny nebo jiného absorpčního výrobku není omezeno touto obdélníkovou plochou.

K získání vzorku o velikosti 25 cm² má být absorpční výrobek úplně prostřižen. Jestliže však absorpční výrobek má více než jednu oddělenou vrstvu nebo zónu (jako podle vynálezu), mají se získat oddělené vzorky těchto vrstev nebo zón.

Jestliže vzorek, získaný z kterékoliv z těchto vrstev nebo zón, obsahuje superabsorpční polymerni materiál, který spadá do specifikované hmotnostní procentáže, pak se soudí, že absorpční struktura má část, jež je uvnitř těchto hmotnostních procent. To platí bez zřetele na to, zda jiné vrstvy nebo zóny obsahují specifikované hmotnostní procento. Záměrem uvedené metody je její aplikace pro získání rozumným způsobem skutečně reprezentativního vzorku absorpční struktury bez jakýchkoliv pokusů vyloučit části dané absorpční struktury, které by jinak mohly spadat do rozsahu vynálezu.

Hustota zde popsaných absorpčních struktur může být rovněž významná z několika hledisek. Může být důležitá při stanovení absorpčních vlastností absorpčních struktur jako takových a absorpčních vlastností výrobků, ve kterých takových absorpčních struktur může být použito. Hustota absorpčních struktur je obecně přibližně 0,06 g/cm³ až přibližné 0,50 g/cm³ a především přibližné 0,08 g/cm³ až přibližně 0,35 g/cm³. Hodnoty hustoty těchto struktur jsou vypočteny z jejich základní hmotnosti a z tloušťky, změřené dotykovým měřidlem. Tloušťka se měří za mírného zatížení 10 g/cm². Základní hmotnost se měří vyražením určitého vzorku a jeho zvážením. Hmotnost a plocha vzorku určují základní hmotnost (hmotnost na jednotku plochy). Hustota a hodnota základní hmotnosti obsahují hmotnost směsi částicového materiálu.

Absorpční jádra výrobku podle vynálezu mohou obsahovat různé případné materiály vedle vláken nebo jiných vhodných materiálů a vedle směsi částic. Jakožto takové případné materiály se uvádějí například pomocné přísady k rozptýlení kapaliny, antimikrobiálni přísady, činidla, řídící hodnotu pH, činidla, omezující zá

-14CZ 281761 B6 pach, a parfémy. Množství těchto případných přísad nemá být hmotnostně větší než přibližné 30 %, vztaženo na absorpční jádro.

Absorpční jádra absorpčního výrobku podle vynálezu se mohou připravovat jakýmkoliv způsobem, kterým se vytváří pás, který obsahuje smés vláken a superabsorpčního materiálu nebo směs částic. Tato absorpční jádra se s výhodou připravují foukáním v podstatě suché smési vláken a superabsorpčního materiálu nebo směsi částic, a popřípadě nebo nutně za zahuštění získaného pásu. Takový způsob (pro částice superabsorpčního materiálu bez přidání anorganického prášku) je plně popsán v americkém patentovém spise číslo 4 610678. Jak se v tomto patentovém spise uvádí, foukáním vytvořený pás tímto způsobem s výhodou obsahuje nepojená vlákna. Tento pás má s výhodou obsah vlhkosti 10 % nebo menší.

Podle alternativního provedení vynálezu může absorpční jádro obsahovat laminát (vrstvenou absorpční strukturu), který obsahuje alespoň jednu a případné dvé nebo několik vrstev dispergovaného superabsorpčního materiálu nebo směsi částic. Takový laminát s výhodou obsahuje vrstvy nebo pásy vláknitých materiálů.

Výrazem pás vláknitého materiálu se míní list tenkého, v podstatě souvislého materiálu, majícího dva v podstatě rovnoběžné povrchy. Jakkoliv pás vláknitého materiálu nemusí být teoreticky plochý nebo hladký, vytváří se nebo se může vytvářet v podstatě v rovinném, dvourozměrovém uspořádání neurčité délky a neurčité šířky, vedoucí ke dvěma rozměrům. Jakožto příklady pásů vláknitých materiálů, používaných ve vrstvených absorpčních jádrech výrobků podle vynálezu, se uvádějí četné papíry a netkané materiály. Pás vláknitého materiálu, používaný pro absorpční výrobek podle vynálezu, je s výhodou pásem absorpčního materiálu, především pásem absorpčního papíru a nejvýhodnéji absorpčním tkanivem. Pásy vláknitého materiálu mohou být všechny z téhož vláknitého materiálu, nebo mohou být z odlišného vláknitého materiálu.

Některé typy vrstvených absorpčních jader jsou podrobné popsány v americkém patentovém spise číslo 4 578068 (Absorbent Lamináte Structure [Absorpční vrstvená struktura], Timothy A. Kramer, Gerald A. Young a Ronald W. Kock, 25. března 1986). Způsoby a zařízení pro výrobu takových vrstvených struktur jsou popsány v americkém patentovém spise číslo 4 551191 (Method For Uniformly Distributing Discrete Partickles On A Moving Porous Web [Způsob rovnoměrnějšího rozdělování oddělených částic na pohybující se porézní pás], Ronald W. Kock a John A. Esposisto, 5. listopadu 1985).

S výhodou, pokud absorpční jádro absorpčního výrobku podle vynálezu obsahuje laminát, jsou superabsorpčni materiál nebo smés částic rozděleny na alespoň části takového absorpčního jádra v množství alespoň přibližně hmotnostně 35 % samotného polymerního materiálu nebo smési částic, vztaženo na hmotnost absorpčního jádra, zvláště v množství alespoň přibližně hmotnostně 40 %, vztaženo na hmotnost absorpčního jádra.

-15CZ 281761 B6

Zkušební metody

Následující postupy se provádějí za standardních laboratorních podmínek při 23 °C a 50% relativní vlhkosti.

A. Absorpční kapacita

Absorpční kapacita superabsorpčního materiálu, tvořícího hydrogel, se stanoví umístěním superabsorpčního materiálu, tvořícího hydrogel, dovnitř čajového sáčku, ponořením čajového sáčku do nadbytku syntetické močoviny a odstředěním čajového sáčku po specifickou dobu po jeho vyjmutí ze syntetické močoviny. Poměr koncové hmotnosti superabsorpčního materiálu, tvořícího hydrogel, po odstředění mínus počáteční hmotnost (čistý zisk kapaliny) k počáteční hmotnosti, určuje absorpční kapacitu.

Materiál čajového sáčku se vyřízne pomocí razníku 6 cm x 12 cm, přeloží se v polovině a po dvou stranách utěsní T-tyčkovým spojovadlem na čajový sáček o rozměrech 6 cm x 6 cm. Mají-li být zadržovány jemné částice, má se použít čajový sáček z materiálu s nižší porozitou. Po připravení čajového sáčku se na odvažovacím papírku odváži 0,200 gramů ± 0,005 gramů superabsorpčního materiálu, tvořícího hydrogel, a vnese se do čajového sáčku a horní (otevřený konec) čajového sáčku se utěsní. Prázdný čajový sáček se nahoře uzavře a použije se jako slepý vzorek. Do 1000 ml kádinky se nalije přibližné 300 mililitrů syntetické močoviny.

Močovinou, používanou při zkušebních metodách, podle vynálezu je syntetická močovina o složení: 2,0 g/1 chloridu draselného; 2,0 g/1 síranu sodného; 0,85 g/1 dihydrogenfosforečnanu amonného; 0,15 g/1 monohydrogenfosforečnanu amonného; 0,19 g/1 chloridu vápenatého a 0,23 g/1 chloridu hořečnatého. Všechny chemikálie jsou kvality pro analýzu. Syntetická močovina má hodnotu pH 6,0 až 6,4.

Čajový sáček slepého vzorku se ponoří do kádinky se syntetickou močovinou. Čajový sáček, obsahující superabsorpční materiál tvořící hydrogel (čajový sáček se vzorkem), se podrží ve vodorovné poloze ke stejnoměrnému rozdělení materiálu v celém čajovém sáčku. Čajový sáček se vzorkem se pak položí na hladinu syntetické močoviny. Po dobu nepřesahující jednu minutu se čajový sáček se vzorkem nechá navlhčit a pak se úplně ponoří a nechá nasáknout po dobu 60 minut.

Po přibližné 2 minutách po ponoření prvního vzorku se připraví druhá sada čajových sáčků stejně jako první sada čajových sáčků slepého vzorku a čajových sáčků se vzorkem, ponoří se na 60 minut stejným způsobem jako první sada. Po uplynuti předepsané doby k nasáknutí pro každou sadu čajových sáčků se vzorkem, se čajové sáčky rychle vyjmou (pomoci klíštěk) ze syntetické močoviny. Pak se vzorky odstředí jak dále popsáno.

Odstředivka má být vybavena tachometrem s přímým odečítáním a elektrickou brzdou. Odstředivka je dále vybavena válcovým pouzdrem s vnější stěnou, vysokou asi 6,4 cm, s vnějším průměrem 21,4 cm a vnitřním průměrem 20,2 cm a s devíti řadami přibližně 106 kruhových otvorů o průměru 0,2 cm, stejnoměrné rozdělených po obvodě vnější stěny, a se šesti kruhovými drenážními otvory

-16CZ 281761 B6 o průměru 0,6 cm ve dně pouzdra, stejnoměrně rozdělenými ve dně, se středy ve vzdálenosti 1,3 cm od vnitřního povrchu vnější stěny. Pouzdro je v odstředivce namontováno tak, že se otáčí a brzdi současně s odstředivkou.

Čajové sáčky se vzorky se umístí do pouzdra přehnutým koncem čajového sáčku ve směru rotace odstředivky k absorbování počáteční síly. Čajové sáčky slepých vzorků se umístí po obou stranách čajových sáčků se vzorky. Čajové sáčky se vzorky druhé sady se musí umístit naproti čajovým sáčkům prvé sady k vyvážení odstředivky. Odstředivka se zapne, nechá se rychle rozběhnout na stálé otáčky 1500/min. Jakmile se dosáhne stabilních otáček 1500/min, nastaví se budík na 3 minuty. Po 3 minutách se odstředivka vypne a brzdou zastaví.

První čajový sáček a první čajový sáček slepého vzorku se vyjmou a oddělené se zváží. Postup se opakuje s druhým čajovým sáčkem se vzorkem a s čajovým sáčkem slepého vzorku.

Absorpční kapacita (ac) pro každý vzorek se vypočte následovně: ac = (hmotnost čajového sáčku se vzorkem po odstředění mínus hmotnost čajového sáčku slepého vzorku po odstředění mínus hmotnost superabsorpčniho materiálu, tvořícího hydrogel) dělená (hmotností superabsorpčniho materiálu, tvořícího hydrogel). Hodnota absorpční kapacity zde použitá je průměrem absorpční kapacity obou vzorků.

B. Stanovení velikosti částic sítovou analýzou (prosívací zkouška)

Velikost částic superabsorpčniho materiálu, tvořícího hydrogel, použitého v absorpčních jádrech absorpčního výrobku podle vynálezu, se stanoví kvartováním reprezentativního vzorku částic superabsorpčniho materiálu a pak proséváním sadou sít se zmenšující se velikostí oka.

Zkouška probíhá následovně: 100 gramů reprezentativního vzorku superabsorpčniho materiálu, tvořícího hydrogel, se rozdělí na čtyři až osm přibližné stejných podílů.

Jeden z podílů se pak přenese na sloupec sít. Používá se standardních amerických sít. Sloupec sít má mít velikost ok odpovídající pokusu. K analýze celkového rozděleni velikosti částic obsahuje sloupec sít shora standardní síto #20 (s otvory 841 mikrometrů), standardní síto #30 (s otvory 595 mikrometrů), standardní síto #50 (s otvory 297 mikrometrů), standardní síto #100 (s otvory 149 mikrometrů), standardní síto #325 (s otvory 44 mikrometrů ) a pánev.

K analýze specifického, užšího rozdělení velikosti částic v následujících příkladech (stejně jako rozděleni částic, uvedeného v patentových nárocích), obsahuje sloupec sít shora standardní síto #50 (s otvory 297 mikrometrů), standardní síto #70 (s otvory 210 mikrometrů), standardní síto #100 (s otvory 149 mikrometrů), standardní síto #170 (s otvory 88 mikrometrů) a pánev.

-17CZ 281761 B6

Kvartovaný podíl superabsorpčního materiálu se proseje na třesadle podle instrukcí výrobce. Třesadlo nese řadu sít, otáčí jimi a natřásá je mechanickým pohybem, podobným jako při ručním prosévání. Natřásací pohyb je aplikován kladivu podobnou součástí na zátku uprostřed víka, jež kryje sloupec sít.

Kvartovaný podíl se natřásá 10 minut za následujících podmínek. Sítové třesadlo má vykonávat asi 140 až 160 poklepů za minutu. Sítové třesadlo se má otáčet za počtu otáček přibližné 270 až 300/min. Zátka uprostřed víka sítového třesadla má vyčnívat přesně 0,48 cm na začátku zkoušky. Superabsorpční materiál, zbylý na každém sítu a na sítové pánvi, se po tomto procesu zváží a zaznamená.

C. Zkušební metoda nasávací absorpční schopnosti

Tato metoda je verzí standardní zkoušky navlhavosti. Standardní zkoušky nasávací absorpční schopnosti popsal Chatterjee, P. K. (vyd.) Absorbency, kapitola II, str. 60-62, Elsevier Science Publisher Β. V., Amsterdam, Holandsko (1985).

Přístroj k provádění této zkoušky je schematicky zobrazen na obr. 12 a 13. Přístroj 100 sestává ze čtvercového košíčku 102, spočívajícího na rámu 104. Vnitřní rozměry košíčku jsou 10,2 cm x 10,2 cm. Výška košíčku 102 je nastavitelná mechanismem 106. Nádrž 108 na kapalinu spočívá na elektronické váze 110 přímo pod košíčkem 102 pro umístění vzorku. Elektronická váha 110 je připojena k počítači 112.

Může se použít košíčků dvou typů, v závislosti na verzi prováděné zkoušky. Verze zkoušky jsou dvě, jedna ve směru z a druhá rovinná verze ve směru x-y. Různých verzi zkoušky se používá k měření rychlosti, jakou je vzorek absorpčního jádra, nebo jiné absorpční struktury, schopen absorbovat kapaliny, jež protékají vzorkem v různém směru, ve směru z a ve směru roviny x-y.

Zde používaný termín směr z znamená orientaci vzhledem k absorpčnímu výrobku. Směr z je kolmý k oběma povrchům absorpčního výrobku.

Zkouška ve směru z je schematicky znázorněna na obr. 14A. Při zkoušce ve směru z tvoří celé dno 10,2 cm x 10,2 cm košíčku hrubé drátěné síto 114. Vzorek 116 se proto dotýká kapaliny F, jak znázorněno na obr. 12. Při této zkoušce se požaduje, aby vzorek 116 transportoval kapalinu pouze tloušťkou vzorku ve svislém směru, tedy ve směru osy z. Tato verze zkoušky poskytuje měření potenciální rychlosti pohlcování kapaliny vzorkem.

Zkouška v rovině x-y je schematicky naznačena na obr. 14B. Při zkoušce v rovině x-y je síto 114 pouze v ploše 118 (2,54 cm x 10,2 cm) podél okraje 120 dna košíčku na vzorek. Zbývající část 122 dna košíčku je tvořena plexisklem a je pro kapalinu neprostupná. Boky košíčku, jež se stýkají se vzorkem, jsou rovněž z plexiskla a jsou pro kapaliny neprostupné (při zkoušce v rovině x-y a při zkoušce ve směru z). Jak patrno z obr. 14B, požaduje se od vzorku 116 předně nasát kapalinu ve směru z a pak ji transportovat maximálně 7,62 cm ve vodorovné rovině (x-y). Výsledek

-18CZ 281761 B6 zkoušky v rovině x-y zajišťuje změřeni schopnosti vzorku rozvádět kapalinu za potenciálních podmínek při použití. Jak zkouška ve směru z, tak zkouška v rovině x-y se provádí při tlaku 1,4 kPa rovnoměrně aplikovaném na horní povrch vzorku 116 absorpční struktury.

Zkušební postup je následující: Předně se vyřízne vzorek 10,2 cm x 10,2 cm z absorpční struktury. Nádrž 108 na kapalinu se naplní 6800 ml syntetické močoviny a postaví se na elektronickou váhu 110 pod zkušebním přístrojem 100. Pak se košíček 102 spustí, až hladina kapaliny dosahuje právě nad úroveň drátěného síta 114. Na drátěné síto 114 na dně košíčku 102 se umístí obchodně dostupný papírový ručník 124 o rozměrech 10,2 cm x 10,2 cm (pro směr z) nebo 2,5 cm x 10,2 cm (pro rovinu x-y) podle toho, jaká zkouška se provádí. Papírový ručník 124 zajišťuje, že po celou dobu zkoušky je zaručen konzistentní kontakt kapaliny se spodní stranou vzorku 116 jádra.

Na čtvercovou kovovou destičku 128 o rozměrech poněkud menších než jsou vnitřní rozměry košíčku 102 na vzorek, se vloží závaží 126. Pak se horní část vzorku 116 jádra připojí ke spodu kovové destičky 128 oboustrannou lepicí páskou 130 nebo nastříknutím lepidla. V čase nula se umístí vzorek 116 do košíčku 102 a spustí se program získávání dat na počítači. Po 30 minutách se zkouška ukončí a data se vynesou a analyzují.

Při vyhodnocování dat je významné měření 30-minutové kapacity vzorku přijímat syntetickou močovinu. 30-minutová kapacita vzorku se vyjadřuje v gramech syntetické močoviny, absorbované vzorkem po 30 minutách na gram superabsorpčního materiálu ve vzorku. Množství syntetické močoviny, absorbované vzorkem za 30 minut, se zjistí odečtením hmotnosti syntetické močoviny v nádrži za 30 minut od hmotnosti syntetické močoviny v nádrži při započetí zkoušky.

Další významnou vlastností vzorku je jeho rychlost pohlcováni a distribuce kapaliny. Doba, než vzorek dosáhne 90 % své 30-minutové kapacity, je jednoduchým měřítkem průměrné rychlosti nasávání kapaliny zkoušené absorpční struktury. Udává se jako doba t90 a vyjadřuje se v sekundách. Doba t90 se může měřit jak při zkoušce ve směru z ke zjištění rychlosti pohlcováni kapaliny vzorkem, tak při zkoušce v rovině x-y ke zjištěni rychlosti distribuce kapaliny vzorkem.

Příklady provedeni vynálezu

Následující příklady ukazují rozdíly mezi dobami t90 zkoušek ve směru z nebo v rovině x-y absorpčních struktur, spadajících do třech obecných kategorii: (1) absorpční struktury, jež obsahují celkové rozděleni velikosti částic superabsorpčního materiálu bez organického prášku; (2) absorpční struktury, jež obsahují specifické rozdělení velikosti částic superabsorpčních materiálů bez organického prášku; (3) absorpční struktury, jež obsahují specifické rozdělení velikosti částic superabsorpčních materiálů s přísadou organického prášku do částic superabsorpčního materiálu.

-19CZ 281761 B6

Absorpční struktury pro dále uvedené příklady jsou vyrobeny pomocí rozmělněné celulózové buničiny, částicového hydrogelu od různých dodavatelů a amorfního oxidu křemičitého. Absorpční struktury se mohou obecné připravit metodou a přístrojem, popsanými v americkém patentovém spise 4 610678 Weisman a kol.

U každého z dále popsaných příkladů jsou částice superabsorpčního materiálu o rozděleni velikosti částic, uvedené v tabulce 3, bud smíseny hmotnostně s 1 % amorfního oxidu křemičitého AER0SIL 200 (nebo nesmíšeny s amorfním oxidem křemičitým, pokud je to uvedeno v tabulce III) v podstatě suchém stavu. Částice superabsorpčního materiálu (popřípadě s oxidem křemičitým) a celulózová vlákna v požadovaných hmotnostních procentech se smísí homogenně v proudu vzduchu a proudem vzduchu se nanesou na pohyblivý pás k vytvoření absorpční struktury s požadovanou plošnou hmotností. Absorpční struktury se pak stlačí na požadovanou hustotu v mezeře mezi hnanými válci. Hustoty, specifikované v příkladech, jsou měřeny pod aplikovaným tlakem 0,69 kPa.

Rozdělení velikosti částic superabsorpčního materiálu u každého vzorku je důležité. Bylo provedeno několik porovnávacích příkladů pomocí celkového rozdělení částic superabsorpčního materiálu bez oxidu křemičitého a specifického rozdělení částic bez oxidu křemičitého. Superabsorpční materiál, použitý v absorpčních strukturách, popsaných v příkladech, se získá od třech různých dodavatelů komerčního superabsorpčního materiálu (vzorky 1, 2 a 3). Dodaný superabsorpční materiál má úrovně extrahovatelného polymerního materiálu, specifikované v americké přihlášce vynálezu Re. 32,649 Brandt a spol. 19. dubna 1988.

Následující seznam obsahuje celkové rozdělení velikosti částic (zjištěné sítovou analýzou) pro všechny zkoušené vzorky.

Tabulka II

Celkové rozdělení velikosti částic

Vzorek 1 Vzorek 2 Vzorek 3 % na sítu 841 mikrometrů % na sítu 595 mikrometrů % na sítu 297 mikrometrů % na sítu 149 mikrometrů % na sítu 44 mikrometrů % nad 44 mikrometrů

0,1	0,1	0,02
9,0	19,4	—
44,0	56,6	88,50
30,0	16,0	10,00
16,0	7,3	1,40
1,6	0,7	0,02

Úzké rozdělení velikosti částic superabsorpčních materiálů se získá proséváním porovnatelného celkového materiálu. Materiál, mající specifické rozdělení velikosti částic, použitý v absorpčních strukturách, je takový, který projde prvním sítem, udaným v tabulce III a je zachycen na druhém specifikovaném sítu.

Absorpční kapacity jak některých vybraných vzorků s celkovým rozdělením velikosti částic, tak několika vzorků s výhodným specifickým rozdělením velikosti částic, jsou uvedeny v následující tabulce IIA.

-20CZ 281761 B6

Tabulka IIA

Absorpční kapacity

Vzorek absorpční kapacita g/g

Vzorek	č.	1	celk.	41,9
Vzorek	č.	1	50/100 mesh*	41,6
Vzorek	č.	2	celk.	39,9
Vzorek	č.	2	50/100 mesh	40,0
Vzorek	č.	3	celk.	41,1
Vzorek	č.	3	50/100 mesh	42,1

* velikost otvorů sít 50/100 mesh odpovídá 149 až 297 mikrometrům

Ostatní specifické podmínky pro každý příklad a porovnávací příklad jsou podrobněji popsány v tabulce III. Výsledky zkoušek absorpční schopnosti ve směru z a v rovině x-y, provedené u každého příkladu absorpční struktury, jsou udány v tabulce IV. (V tabulkách III a IV pouze příklady, označené číslem, představují absorpční strukturu podle vynálezu, což je absorpční struktura, obsahující směs částicového materiálu). 0 těch se pojednává jako o příkladech. Příklad, označený písmenem C, je porovnávací příklad. Obecně zahrnují porovnávací příklady absorpční struktury bez oxidu křemičitého. Porovnávací příklady mohou tudíž obsahovat jak celkové rozdělení velikosti částic polymeru, tak specifické rozdělení částic polymeru, uvedeného v tabulce III.

Tabulka III

Hodnoty absorpční	struktury
Příklad	Typ hydrogelu (vzorek 1)	Frakce (mesh)	Hmotnost hydrogelu (»)	Základní hmotnost g/cm	Hustota g/cm²	Křemelina (% hmotnostní)
1	♦1	50/100	50	0,0465	0,25	1,0
2	11	50/140	50	0,0465	0,25	1,0
ci c² ^C4 c ^C ₇ C ^C9 ^Cin	#1	50/170	35	0,0651	0,11	1,0
»1	50/100	50	0,0449	0,23	0
*1	50/140	50	0,0403	0,21	0
tl	50/170	35	0,0651	0,13	0
íl	Bulk psd*	50	0,0449	0,17	0
♦1	50/70	50	0,0449	0,23	0
11	100/170	50	0,0434	0,37	0
♦2	Bulk psd	50	0,0419	0,21	0
12	50/100	50	0,0419	0,20	0
♦2	40/120	50	0,0388	0,18	0
C¹⁰	»3	Bulk psd	50	0,0403	0,17	0
ď	»3	50/100	50	0,0388	0,19	0
c¹²	»3	50/120	50	0,0419	0,18	0

* Bulk psď celkové rozdělení velikosti částic

-21CZ 281761 B6

mesh	velikost otvorů síta v um
50/100	149-297
50/140	105-297
50/170	88-297
50/70	210-297
100/170	88-149
50/100	149-297
40/120	125-420
50/100	149-297
50/120	125-297

Tabulka IV

Hodnoty absorpční schopnosti

Příklad	Přij ímání kapaliny t90 (s)	30-min kapacita ve směru z (g/g)	Rozptýlení kapaliny t90 (s)	30 min kapacita v rovině x-y (g/g)
1	200	22,6	275	24,8
2	180	23,4	335	25,4
3	165	20,9	192	21,2
C¹	260	26,4	350	25,9
C²	255	22,9	495	28,0
c³	184	20,7	206	21,2
c⁴	575	22,1	480	22,8
c⁵	290	24,2	410	24,5
c⁶	80	21,2	980	23,8
c⁷	770	19,3	700	24,5
c⁸	330	18,9	305	23,0
c⁹	400	22,3	520	22,8
_CIŮ	620	20,4	590	23,1
c¹¹	290	21,3	445	23,6
c¹²	245	20,2	355	22,9

Výsledky zkoušek ve směru z a v rovině x-y těchto porovnávacích příkladů (jež všechny obsahují 50 hmotnostních % celulózových vláken a 50 hmotnostních % superabsorpčního materiálu) mohou být shrnuty do grafu na obr. 15, který se týká různých frakcí specifické velikosti částic se zřetelem na absorpční schopnost za tlaku 1,38 kPa. (Je třeba uvést, že obr. 15 nezahrnuje pouze údaje z tab. IV pro 50% směsi, ale data spojená s absorpčními strukturami, majícími různé jiné rozdělení velikosti částic v 50% směsích za účelem diskuze.)

Osa x v grafu představuje čas v sekundách, než zkoušený vzorek dosáhne 90 % své zkušební kapacity ve směru z. Osa y v grafu znamená čas v sekundách, než zkoušený vzorek dosáhne 90 % své zkušební kapacity v rovině x-y.

Rozděleni velikosti částic v pravém horním rohu grafu představuje vzorky s poměrně širokým rozdělením velikosti částic, které obvykle obsahují poměrné velké částice, jež se typicky dostanou od výrobců. Graf ukazuje, že rounům, obsahujícím tyto částice, to trvá poměrné dlouho, než dosáhnou své kapacity ve směru za v rovině x-y.

Rozdělení velikosti částic v dolním levém rohu grafu předs

-22CZ 281761 B6 tavuje vzorek s poměrné jemnými částicemi. Z grafu vyplývá, že zatímco rouna, obsahující jemné částice, přijímají kapaliny rychle ve sméru z, dosahují své kapacity poměrně pomalu v rovině x-y. To je důsledek dříve popsaného problému gelového blokování.

Ideální rozdělení velikosti částic představuje levý dolní roh grafu. To jsou rouna s velikostí částic, jež nejrychleji dosahují 90 % své kapacity ve sméru z i v rovině x-y. Toto rozdělení velikosti částic je reprezentativní pro úzké rozdělené velikosti částic superabsorpčnich materiálů, vytvářejících hydrogel, použitých v absorpčním výrobku podle vynálezu.

Absorpčními strukturami podle vynálezu jsou ty, jejichž alespoň část má typicky doby t90 absorpční schopnosti ve směru z a v rovině x-y kratší nebo rovné 500 sekundám, je-li absorpční struktura zkoušena podle zkoušky absorpční schopnosti (jak ve směru z, tak v rovině x-y). Při zkoušce absorpční schopnosti je část jádra vybrána v souladu s kritérii, stanovenými v analýze hmotnostních procent, s tou výjimkou, že velikost vzorku je standardně 10,2 cm x 10,2 cm, nikoliv čtverec o straně 25 cm.

S výhodou mají zde popsané struktury časy absorpční schopnosti ve směru z a v rovině x-y t90 (nebo rychlosti) kratší nebo rovné 500 sekund, s výhodou méně než asi 400 sekund, výhodněji asi 300 sekund a nejvýhodněji asi 225 sekund.

Časy absorpční schopnosti jsou zhruba závislé na koncentracích superabsorpčního materiálu, použitého v absorpčních strukturách. Například absorpční struktury s posledními třemi časy t90, shora uvedenými (400, 300 a 225 sekund), mají obecně koncentrace superabsorpčního materiálu asi 50 %, 35 % a 25 %.

Na obr. 16 je vliv přísady anorganického prášku ke vzorku číslo 1. Údaje absorpční schopnosti z příkladů 1 až 3 a porovnávacích příkladů C¹ až C³ z tabulky IV jsou znázorněny graficky. Tento obr. zřetelné ukazuje, že vneseni jemného anorganického prášku (příklad 1 až 3) zlepšuje rychlost nasávání kapalin jak ve směru z, tak v rovině x-y. Obr. 16 také jasně ukazuje, že zlepšení, odvozené z použití specifických velikostí částic superabsorpčního materiálu s oxidem křemičitým, je ještě větší, je-li superabsorpční materiál začleněn do absorpčního výrobku ve velkých koncentracích.

Má se zato, že problémy, se kterými se setkávaly mnohé dřívější absorpční struktury, jsou podstatně sníženy nebo odstraněny v jádrech absorpčních výrobků podle vynálezu. Absorpční jádra obsahují snížené množství poměrně velkých částic superabsorpčního materiálu, jež přijímají kapaliny poměrné pomalu, a také snížené množství poměrně jemných částic, jež mají sklon vytvářet gel a zpomalovat převod kapalin v rovině x-y. Anorganický prášek, jenž je smisen s částicemi superabsorpčního materiálu, zvyšuje dále rychlost přijímáni kapalin, zejména pokud jsou do absorpčních struktur začleněny vysoké koncentrace superabsorpčnich materiálů.

Má se zato, že jádra absorpčního výrobku podle vynálezu mají zlepšenou pohlcovaci schopnost (a tudíž menší sklon k prosaková-23CZ 281761 B6 ní), jelikož jsou schopna rychle zpracovávat kapaliny, jež jsou na nich uchyceny.

I když byla ilustrována a popsána jednotlivá provedení podle vynálezu, je pracovníkům v oboru zřejmé, že jsou možné různé obměny a modifikace v rámci vynálezu.

Průmyslová využitelnost kapalin, sestávající spodní vrstvy neproAbsorpční výrobek k pohlcování tělních z vrchní vrstvy propustné pro kapaliny, ze pustné pro kapaliny a z absorpčního jádra, umístěného mezi oběma vrstvami a obsahujícího částice ve vodě nerozpustného absorpčního polymeru, vytvářejícího hydrogel, v množství hmotnostně 25 až 90 %, vztaženo na hmotnost plochy 25 cm² absorpčního jádra, přičemž hmotnostně 80 až 95 % částic absorpčního polymeru má velikost 105 až 297 μπι, je vhodný pro jedno použití, jako jsou příkladné plenky a ochranné prostředky pro inkontinentní dospělé lidi.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

Absorpční výrobek k pohlcování tělních z vrchní vrstvy propustné pro kapaliny, ze pustné pro kapaliny a z absorpčního jádra, umístěného mezi oběma vrstvami a obsahujícího částice ve vodě nerozpustného absorpčního polymeru, vytvářejícího hydrogel, v množství hmotnostně 25 až 90 %, vztaženo na hmotnost plochy 25 cm² absorpčního jádra, přičemž hmotnostně 80 až 95 % částic absorpčního polymeru má velikost 105 až 297 μπι, je vhodný pro jedno použití, jako jsou příkladné plenky a ochranné prostředky pro inkontinentní dospělé lidi.

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Absorpční výrobek k pohlcováni tělních kapalin, sestávající z vrchní vrstvy propustné pro kapaliny, ze spodní vrstvy nepropustné pro kapaliny, a z absorpčního jádra, umístěného mezi oběma vrstvami a obsahujícího částice absorpčního polymeru o velikosti 105 až 297 um, vyznačující se tím, že absorpční jádro obsahuje částice ve vodě nerozpustného absorpčního polymeru, vytvářejícího hydrogel, v množství hmotnostně 25 až 90 %, vztaženo na hmotnost plochy 25 cm² absorpčního jádra, přičemž hmotnostně 80 až 95 % částic absorpčního polymeru má velikost 105 až 297 um.
2. Absorpční výrobek k pohlcování tělních kapalin podle nároku 1, vyznačující se tím, že absorpční jádro obsahuje částice absorpčního polymeru, vybraného ze souboru, zahrnujícího hmotnostně až z 95 % neutralizovanou polyakrylovou kyselinu, hydrolyzované a škrobem roubované akrylonitrilové kopolymery, hmotnostně až z 95 % neutralizované a škrobem roubované akrylonitrilové kopolymery, škrobem roubované kopolymery akrylové kyseliny, hmotnostně až z 95 % neutralizované a škrobem roubované kopolymery akrylové kyseliny, zmýdelněné kopolymery vinylacetátu a esteru akrylové kyseliny, hydrolyzované kopolymery akrylonitrilu nebo akrylamidu a hmotnostně až ze 20 % zesíténé produkty kteréhokoliv z uvedených kopolymerů.
3. Absorpční výrobek k pohlcování tělních kapalin podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že absorpční jádro obsahuje částice absorpčního polymeru, které jsou povrchové zesíténé. ⁴
4. Absorpční výrobek k pohlcování tělních kapalin podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že absorpční jádro obsahuje anorganický materiál ve formé prášku, vybraný ze souboru, zahrnujícího oxid křemičitý, oxid titaničitý, oxid

-24CZ 281761 B6 hlinitý a hlinky, jako je kaolin a montmoriHonit a jejich směsi, zejména práškovitý amorfní oxid křemičitý.
5. Absorpční výrobek k pohlcování tělních kapalin podle nároků

1 až 4, vyznačující se tím, že absorpční jádro obsahuje vláknitý materiál, s nímž jsou částice absorpčního polymeru a popřípadě anorganického materiálu smíchány, nebo vláknitý materiál ve formě nejméně dvou netkaných roun, mezi nimiž jsou částice absorpčního polymeru a popřípadě anorganického materiálu rozloženy.
6. Absorpční výrobek k pohlcování tělních kapalin podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že absorpční jádro obsahuje vláknitý materiál a částice absorpčního polymeru ve hmotnostním poměru 95 : 5 až 2 : 98, s výhodou 75 : 25 až 2 : 98.