CZ290198B6 - Absorpční výrobek, obzvláątně vhodný k absorbování a zadrľování vodných tělních tekutin - Google Patents

Abstract

Absorp n p nov materi ly vhodn pro pou it jako absorp n j dra nebo v absorp n ch j drech absorp n ch v²robk , jako jsou plenky, kter absorbuj a zadr uj vodn t lov tekutiny. Tyto p nov materi ly jsou tvo°eny hydrofiln mi ohebn²mi strukturami s otev°en²mi p ry, je jsou s v²hodou p°ipraveny polymerizac emulz voda v oleji o vysok m obsahu vnit°n f ze (HIPE). Tyto p nov materi ly maj objem p r od p°ibli n 12 do 100 ml/g a specifick² povrch na z klad kapil rn ho s n od p°ibli n 0,5 do 5,0 m.sup.2.n./g. Tyto materi ly tak vykazuj takovou odolnost proti ohybu stla en m, e tlak 5,1 kPa po dob p soben 15 minut zp sob deformaci od 5 % do 95 %, kdy je materi l nasycen p°i 37 .degree.C po svou volnou absorp n kapacitu syntetickou mo .\

Description

Absorpční výrobek, obzvláště vhodný k absorbování a zadržování vodných tělních tekutin

Oblast techniky

Předložený vynález se týká ohebných, polymemích pěnových materiálů s otevřenými póry s takovými absorpčními a retenčními vlastnostmi, pro které jsou tyto materiály zvláště vhodné pro použití v absorpčních výrobcích tělových tekutin, jak je například moč, například v plenkách, v prádlu pro osoby trpící inkontinencí, v matracích, ve vložkách do spodních kalhotek, v páskách (například kolem čela) na sání potu, ve vložkách do bot a podobně.

Dosavadní stav techniky

Vývoj vysoce absorpčních materiálů a výrobků pro použití v plenkách, v menstruačních výrobcích, v obvazech a podobně je výrobkem podstatného obchodního zájmu. Tyto výrobky byly původně na základě různých tkanin nebo bavlněných vláken, jež jim zajišťovaly nasákavost. Další pokrok v oblasti absorpčních materiálů přišel s vývojem různých roun na základě celulózy utvořených v proudu vzduchu, které obecně mohly absorbovat 5 až 6 krát více vodných tělových tekutin, jako je moč, než je jejich vlastní hmotnost. V poslední době použití gelových absorpčních materiálů, jako jsou polyakryláty, v kombinaci s celulózovými vlákny podstatně zvýšilo absorpční kapacitu absorpčních výrobků jako jsou plenky a umožnilo výrobu poměrně tenkých plenek, jež jsou nyní komerčně na trhu. Avšak i s těmito zlepšeními pokračuje hledání ještě lepších absorpčních materiálů a výrobků.

Pro nezasvěcené může se zdát rozumným, že běžné houbovité materiály, jež, v nej širším smyslu, mohou být považovány za pěny s otevřenými póry, mohly by být zcela užitečné pro absorpční části a výrobky. Například, jak přírodní, tak i umělé celulózové houby byly ode dávna používány k pohlcování vody a jiných tekutin.

Bude však uznáno po bližší úvaze, že takové houby nejsou zvláště vhodné pro absorpční výrobky tělových kapalin s vysokým výkonem, typu, jehož použití se předvídá. Například absorpční výrobky se v první fázi používají v suchém stavu. Je dobře známo, že mnohé suché houbovité materiály jsou zcela tuhé (nepoddajné) a nepříjemné při doteku s kůží a proto by nebyly vhodné pro použití v plenkách a v jiných výrobcích pro osoby trpící inkontinencí. Mnohé běžné houbovité materiály mají navíc nestejnoměrné velikosti pórů a částečně nebo úplně uzavřené póry, což zabraňuje vzlínání a zadržování tekutiny houbou. Konečně, jelikož běžné houbovité materiály mohou vsát veliká množství vodných tekutin, mohou uvolnit tyto tekutiny působením velmi malého tlaku. Z toho plyne, že takové houbovité materiály by byly zcela nevhodné pro použití v situacích, kde absorpční výrobek je použit za působení tlaku, například při sedu dítěte s plenkami.

Vedle běžných „hub“ literatura a komerční praxe jsou plné popisů různých typů polymemích pěn, jež mohou vsát různé tekutiny k různým účelům. Je také známo použití jistých typů polymemích pěnových materiálů jako částí absorpčních výrobků jako jsou plenky a menstruační výrobky. Například, Karami; Patent US 4 029 100, vydán 14.7.1977, popisuje plenku zachovávající tvar, která může využívat pěnový prvek v oblasti rozkroku své absorpční polštářkové sestavy k zajištění vysoké smáčecí pružnosti pro polštářkovou sestavu.

K účelu současného absorbování, vzlínání a zadržování vodných tělových tekutin jsou také popsány jisté typy pěnových materiálů v absorpčních výrobcích. Například, Lindquist; Patent US 3 563 243; vydán 16.21971, popisuje absorpční polštářek pro plenky a podobně, kde primárním absorbentem je hydrofilní pěnová fólie zhotovená z hydrofilních polymerů. Je uvedeno, že tyti pěnové fólie jsou vytvořeny reakcí poly(oxyethylen)glykolů s diizokyanáty. Dabi; Patent US 4 554 297; vydán 19.11.1985, popisuje porézní polymery absorbující tělové

-1 CZ 290198 B6 tekutiny, jež mohou být použity v plenkách nebo v menstruačních výrobcích. Tyto porézní polymery obsahují reakční produkty alespoň jedné epoxidové pryskyřice a aminem končeného poly(alkylen oxidu). Garvey a kol.; Patent US 4 740 528; vydán 26.4.1988, popisuje absorpční kompozitní výrobky, jako plenky, výrobky ženské péče a pod., které obsahují houbovitou absorpční směs zhotovenou z určitého typu super-vzlínající zesíťované polyuretanové pěny.

Přesto, že je známo použití různých polymemích typů pěn jako složek absorpčních výrobků pro tělové tekutiny, existuje neustálá potřeba dalších absorpčních pěnových materiálů s optimalizovanou kombinací vlastností, jež činí tyto pěny zvláště vhodnými v komerčních absorpčních výrobcích jako jsou plenky. Je nyní zjištěno, že optimalizovaná absorpční pěna pro tělové tekutiny a zvláště pěny pro použití v plenkách a ve výrobcích pro dospělé osoby trpící inkontinencí by měla mít následující vlastnosti:

a) Ohebnost a s výhodou navrácení do původního stavu ze stlačení kvůli pohodlí a výkonnosti

b) Přijatelnou rychlost nasákavosti tekutinou proto, aby pěna rychle přijala a vsákla výrony moči nebo jiných tekutin.

c) Poměrně dobré vlastnosti vzlínání a distribuce tekutin proto, aby pěna přenesla vsáklou moč nebo jinou tekutinu ze zóny, kde se tekutina nejdříve setkává s pěnou do nevyužité části pěnové struktury a tím umožnila vpravení do pěny následujících výronů tekutiny.

d) Poměrně vysokou celkovou jímací kapacitu s poměrně vysokou kapacitou pro tekutinu pod zatížením například pod stlačovacím tlakem; a

e) Relativně nízkou hustotu proto, aby pěna vykázala vhodně vysokou celkovou jímací kapacitu a obsahovala tenký měkký materiál.

f) Poměrně větší afinitu k absorbovatelným tělovým tekutinám než mají jiné díly absorpčních výrobků, takže pěnový materiál může odvádět (oddělovat) tekutiny od těchto jiných dílů a držet tyto tekutiny v pěnové struktuře.

Bude uznáno, že absorpční pěny svýše uvedenými vlastnostmi mohou poskytnout vlastnosti přijetí, transportu a uchování tekutin, jež jsou požadovány při použití v absorpčních výrobcích s vysokým výkonem. Optimalizované pěny by měly být nejlépe také měkké na dotek. Absorpční pěny pro použití v kontaktu nebo v blízkosti pokožky samozřejmě nemají také způsobit poškození nebo podráždění pokožky a ani nemají vystavit uživatele působení jedovatých chemikálií. Jelikož mají sloužit ve výrobcích na jedno použití, jako jsou plenky, takové přednostně používané optimalizované pěny by měly být také relativně laciné a výrobně snadné a měly by být slučitelné se systémy odstraňování pevného odpadu jako jsou systémy na základě, spalování anebo kompostování.

Bude také uznáno výrobcem absorpčních výrobků, že optimalizované absorpční pěnové materiály představují podstatný pokrok. Absorpční výrobky obsahující takové pěny by měly mít požadovanou celistvost v mokrém stavu, měly by vhodně padnout k tělu během celé doby, kdy je výrobek nošen, neměl by se ničit během použití jejich tvar a měly by zajistit požadovanou suchost pokožky.

Absorpční výrobky obsahují takové pěnové struktury by se také měly snadněji vyrábět v komerčním rozsahu, například, jádra plenkového výrobku by se mohla jednoduše vyrazit z nekonečné pěnové fólie a mohla by být navržena tak, aby měla podstatně větší integritu a stejnoměrnost než absorpční jádra zhotovená v proudu vzduchu. Takové pěny by navíc mohly být vytvarovány v jakémkoliv požadovaném tvaru nebo dokonce vytvarovány do nedělené integrální plenky nebo kalhotkové struktury. Tyto pěnové materiály mohou být alternativně kombinované například promíchané s jinými absorpčními díly.

-2CZ 290198 B6

Předložený vynález určuje parametry, jež definují optimalizované absorpční pěnové materiály, které jsou zvláště uzpůsobené pro použití v absorpčních výrobcích pro tělové tekutiny jako například moč. vynález také předpokládá absorpční pěny, které překonávají řadu nevýhod pěnových materiálů dosud užívaných v absorpčních výrobcích tělových tekutin.

Podstata vynálezu

Z materiálového hlediska se předložený vynález týká určitých typů polymemích pěnových materiálů, jež jsou zvláště vhodné pro absorbování a zadržování vodných tělových tekutin například moče. Tyto pěnové materiály obsahují hydrofilní ohebnou strukturu tvořenou velkým množstvím navzájem propojených otevřených pórů. Při použití jako absorpční materiál má tato porézní pěnová struktura objem pórů od přibližně 12 do 100 ml/g a specifický povrch od přibližně 0,5 do 5,0 m²/g (stanoveno kapilárním sáním). Pěnová struktura má také odolnost proti ohybu stlačováním, působením tlaku 5,1 kPa způsobí po 15 minutách deformaci přibližně 5 až 95 % stlačení struktury, když je nasycena po svou volnou absorpční kapacitu syntetickou močí 65.10^-5 N/cm (65 ± 5 dyn/cm) při 37 °C.

Přednostní absorpční pěnové materiály s těmito vlastnostmi mohou být připraveny polymerizací určitých typů emulzí voda v oleji s poměrně menším množstvím olejové fáze a poměrně větším množstvím vodné fáze. Tento typ polymerizace schopných emulzí je obecně znám v oboru jako emulze o vysokém obsahu vnitřní fáze neboli „HIPE“.

Olejová fáze tvořící určité emulze HIPE voda voleji, které mohou být použity kpřípravě přednostních absorpčních pěn, obsahuje od přibližně 3 % do 41 % hmotn. tvořeného v podstatě ve vodě nerozpustným monofunkčním sklovitým monomerem, od přibližně 27% do 73 % hmotn. tvořeného v podstatě ve vodě nerozpustným monofunkčním kaučukovitým komonomerem; od přibližně 8 % do 30 % hmotn. tvořeného v podstatě ve vodě nerozpustným polyfunkčním síťovacím činidlem a od přibližně 2 % do 33 % hmotn. emulgátoru, jenž je rozpustný v olejové fázi a jenž umožní vznik stabilní emulze pro polymerizaci. Vodní neboli „vnitřní“ fáze tvořící emulze HIPE voda voleji, které mohou být použity kpřípravě těchto přednostních pěn, obsahuje vodný roztok obsahující od přibližně 0,2 % do 40 % hmotn. ve vodě rozpustného elektrolytu. Hmotnostní poměr vodné fáze k olejové fázi v těchto emulzích HIPE voda v oleji je od 12:1 do 100:1. Emulze HIPE voda v oleji, které mohou být použity k přípravě přednostních absorpčních pěnových materiálů podle tohoto vynálezu, jsou polymerizovány za podmínek, které zajišťují pěnové struktury s otevřenými póry mající strukturální vlastnosti a odolnost proti ohybu stlačováním, jež byly výše uvedeny. Často je nezbytné následovně postpolymerizační zpracování, které tyto pěnové materiály vhodně zhydrofilují a uzpůsobí je pro absorpci vodných tělových tekutin.

Z hlediska použití předložený vynález se týká absorpčních výrobků pro ošetřování inkontinence, jako jsou plenky, v kterých se používají polymemí absorpční pěnové materiály alespoň v části jejich tekutinu absorbujícího Jádra“. Takto, v nejširším smyslu, absorpční výrobky podle tohoto vynálezu obecně obsahují relativně pro kapaliny nepropustnou podpůrnou fólii (nebo pro vodu nepropustnou „pokožku“ na povrchu samotné pěny) a polymemí pěnový absorpční materiálu typu, který byl výše popsán. Absorpční pěnový polymemí materiál je spojen s podpůrnou fólií tak, že pěnový absorpční materiál je umístěn mezi podpůrnou fólií a oblastí vytékání tekutiny z osoby používající absorpční výrobek.

-3CZ 290198 B6

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, kde na obr. 1 jsou na mikrofotografii znázorněny mezery typické absorpční HIPE pěny podle tohoto vynálezu, na obr. 2 je v řezu znázorněna plenka najedno použití, která využívá absorpční pěnový materiál podle tohoto vynálezu jako díl ve tvaru přesýpacích hodin pro uchování a distribuci tekutiny v absorpčním jádru plenky v konfiguraci o dvojité vrstvě, na obr. 3 je znázorněn výrobek udržující tvar, jako jsou cvičné kalhotky na jedno použití, které využívají absorpční HIPE pěnu podle tohoto vynálezu jako absorpční jádro a na obr. 4 jsou znázorněny v rozloženém pohledu součásti plenkové sestavy také s jádrem o dvojité vrstvě, jež má přijímací vrstvu tekutiny ve tvaru přesýpacích hodin položenou přes vrstvu pro uchování a distribuci tekutiny z absorpční pěny s modifikovaným tvarem přesýpacích hodin.

Jak je uvedeno, předložený vynález je uložen na použití určitých typů velmi přesně definovaných polymemích pěnových materiálů jako absorbentů pro uvolněné vodné tělové tekutiny, jako je moč. Tyto polymemí pěnové absorbenty mohou být použity jako absorpční jádra absorpčních výrobků (nebo jako jejich část), jako jsou plenky, spodky nebo podložky pro osoby trpící inkontinencí, cvičné kalhotky a podobně.

Polymemí pěny mohou být obecně charakterizovány jako struktury, které vzniknou, když se rozptýlí plyn relativně bez monomem nebo kapalina relativně bez monomem ve formě bublinek v kapalině schopné polymerizace obsahující monomer a potom následuje polymerizace polymerizovatelného monomem v kapalině obsahující monomer, jež obklopuje bublinky. Výsledná polymerizovaná disperze může mít formu porézní struktury, jež je agregátem pórů a hranice nebo stěny pórů jsou z pevné polymerizované látky. Póry obsahují plyn relativně bez monomem nebo kapalinu relativně bez monomem, které před polymerizací tvořily bublinky v kapalné disperzi.

Jak bude dále podrobněji popsáno, přednostní polymemí pěnové materiály vhodné jako absorbenty podle tohoto vynálezu jsou ty, které byly připraveny polymerizací určitého typu emulze voda v oleji, tato emulze je vytvořena z relativně malého množství olejové fáze obsahující polymerizovatelný monomer a relativně většího množství vodné fáze relativně bez monomeru. Nespojitá „vnitřní“ vodná fáze relativně bez monomem takto vytváří rozptýlené „bublinky“ obklopené souvislou olejovou fází obsahující polymerizovatelný monomer. Následovaná polymerizace monomerů v souvislé olejové fázi vytváří porézní pěnovou struktura. Vodná kapalina, která zůstala v pěnové struktuře po polymerizací, může být odstraněna vymačkáním a nebo sušením pěny.

Polymemí pěny, včetně přednostních pěn připravených z emulzí voda v oleji, mohou mít relativně uzavřené póry nebo relativně otevřené póry v závislosti na tom, zda a v jakém rozsahu stěny nebo hranice pórů tj. okna pórů jsou naplněna nebo vyplněna polymemí látkou. Polymemí pěnové materiály vhodné pro absorpční výrobky a struktury podle tohoto vynálezu jsou ty, které mají relativně otevřené póry tj. jednotlivé póry většinou nejsou úplně od sebe izolované polymerem tvořícím stěny pórů. Takto, póry v těchto strukturách a v podstatě otevřenými póry mají mezipórové otvory neboli „okna“, které jsou dost velká ktomu, aby dovolila okamžité přemístění kapaliny z jednoho do druhého póru uvnitř pěnové struktuiy.

V strukturách v podstatě s otevřenými póry zde vhodného typu, má pěna obecně síťovaný charakter s jednotlivými póry vymezenými řadou vzájemně spojených třírozměrně větvených síťovin. Pásy polymemí látky, které tvoří větvenou síťovinu pěnové struktury s otevřenými póry, mohou být označeny jako ,/ozpěry“. Pěny s otevřenými póry mající typickou rozpěrovou strukturu jsou ukázány jako příklad na obr. 1. Pro účely tohoto vynálezu pěnový materiál má otevřené póry, jestliže alespoň 80 % pórů pěnové struktury je propojeno pro kapaliny s alespoň jedním sousedním pórem. Pěnový materiál může být alternativně považován za materiál

-4CZ 290198 B6 v podstatě s otevřenými póry, jestliže má využitelný objem pórů, jak bude dále popsán, přesahující minimální hodnotu tohoto parametru, jak bude dále uvedena.

Kromě toho, že mají otevřené póry, polymemí pěnové absorbenty podle tohoto vynálezu jsou hydrofilního charakteru, tyto pěny musí být dostatečně hydrofilní, aby mohly absorbovat vodné tělové tekutiny v množství, která budou dále specifikována. Jak bude dále diskutováno s ohledem na přednostní typy pěn a způsoby přípravy pěn, vnitřní povrchy těchto pěn mohou být hydrofilní v důsledku jistých monomerů zvolených pro přípravu polymemích pěn, v důsledku zbytkových hydrofilizačních činidel, jež zůstaly v pěnové struktuře po polymerizaci, nebo v důsledku zvoleného postpolymerizačního zpracování pěn, které může být aplikováno, aby se změnila povrchová energie látky tvořící strukturu pěny. Velikost hydrofility polymemích pěnových struktur podle tohoto vynálezu může být vyjádřena kvalitativně vztažením na „adhezní napětí“ projevené těmito pěnami při kontaktu s absorbovatelnou zkušební kapalinou. Adhezní napětí je definováno vzorcem

AT = γ cos Θ kde AT je adhezní napětí v N/cm:

γ je povrchové napětí zkušební kapaliny absorbované pěnovým materiálem v N/cm;

Θ je kontaktní úhel ve stupních mezi povrchem pěnového materiálu a vektorem, jenž je tangentou k zkušební kapalině v bodě, v němž se zkušební kapalina dotýká povrchu polymemí pěny.

Pro jakýkoliv daný hydrofilní pěnový materiál může být adhezní napětí pěny experimentálně stanoveno za použití postupu, při kterém se měří hmotnost absorbované zkušební kapaliny například syntetické moče vzorkem pěny o známých rozměrech a kapilární sání určité plochy povrchu. Tento postup bude dále podrobněji popsán v oddíle Způsoby zkoušení. Pěny, jež jsou vhodné jako absorbenty podle tohoto vynálezu, jsou obecně ty, které jsou tak hydrofilní, že vykazují adhezní napětí přibližně 15.10'⁵ až 65.10“⁵ N/cm, lépe přibližně 20.10“⁵ až 65. 10“⁵ N/cm, jak se stanoví kapilárním sáním syntetické moče o povrchovém napětí 65.10^-5 ± 5. 10'⁵ N/cm.

Kromě toho, že mají otevřené póry a jsou hydrofilní, vhodné polymemí pěnové materiály podle tohoto vynálezu jsou ty, jež mají určité strukturální a mechanické vlastnosti, znaky nebo vlastnosti. Bylo zjištěno, že z těchto vybraných strukturálních a mechanických vlastností, znaků nebo vlastností bude vyplývat výkonnost polymemích pěn například vztah k tekutinám, vlastnosti, které činí tyto pěny zvláště vhodnými pro použití jako absorbenty vodných tělových tekutin.

I) Strukturální charakteristické znaky

Bylo zjištěno, že specifické poněkud vzájemně spjaté a vzájemně závislé strukturální vlastnosti jsou podstatné pro přípravu pěnových absorbentů, jež jsou zvláště vhodné pro absorpci vodných tělových tekutin. Mělo by být jasné, že pěnové materiály podle tohoto vynálezu mohou mít strukturální vlastnosti lišící se od strukturálních vlastností v určitém okamžiku před kontaktem mezi pěnou a vodnou tělovou tekutinou, jež budou dále uvedeny. Například, tyto pěny mohou mít během své výroby, dopravy, uskladnění atd. hodnoty objemu pórů, specifického povrchu, hustoty a nebo velikostí pórů ležící mimo níže uvedené rozsahy pro tyto parametry. Tyto pěnové absorpční struktury patří však nicméně do rámce tohoto vynálezu, jestliže později dojde k jejich fyzikálním nebo Theologickým změnám tak, že potom mají tyto pěny požadované níže uvedené hodnoty těchto strukturálních vlastností alespoň v jednom okamžiku během následovného kontaktu mezi absorpční strukturou a vodnou tělovou tekutinou. Tyto základní a přednostní strukturální vlastnosti pěnových absorbentů mohou být následovně shrnuty:

-5CZ 290198 B6

A) Objem pórů

Objem pórů je míra objemu otvorů nebo pórů v porézní pěnové struktuře vztažené na hmotnostní jednotku pevné látky (polymemí struktura a jakékoliv zbytkové pevné látky), jež tvoří pěnovou strukturu. Objem pórů může být důležitý v tom, že ovlivňuje řadu výkonových a mechanických charakteristických znaků uvedených absorpčních pěn. Tyto výkonové a mechanické charakteristické znaky zahrnují absorpční kapacitu pěn pro vodné tělové tekutiny, rozsah a rychlost distribuce tekutiny ve struktuře vzlínáním absorbovaných vodných tekutin z jedné části absorpční pěny do druhé, ohebnost pěny a hodnoty ohybu pěny stlačováním.

Objem pórů může být zjištěn jakýmkoliv vhodným experimentálním způsobem, který poskytne přesné údaje o skutečné velikostí pórů ve struktuře. Tyto experimentální způsoby obecně zahrnují měření objemu a nebo hmotnosti zkušební kapaliny, jež může být vpravena do pěnové struktury a jež proto představuje objem, který zaujímají otevřené póry pěny. Z tohoto důvodu parametr objemu pórů těchto pěn může být také označen jako „použitelný objem pórů“.

Jeden běžný způsob stanovení použitelného objemu pórů obsahuje vpravení kapaliny o nízkém povrchovém napětí, jako je izopropanol, do pěnové struktury z vnějšku pěnové struktury. Postup stanovení použitelného objemu pórů za použití izopropanolu je níže uveden v oddíle Způsoby zkoušení. Je však jasné, že k stanovení použitelného objemu pórů mohou být také použity alternativní zkušební kapaliny a postupy.

Objem pórů použitelných absorpčních pěn může být ovlivněn a nastaven úpravou řady vlastností složení a zpracování pěny. Například, u přednostních pěn na základě emulzí HIPE vlastnosti ovlivňující velikost pórů mohou zahrnovat poměr voda k oleji v emulzích HIPE, typ a množství použitého elektrolytu vodné fáze, typ a množství použitého emulgátoru olejové fáze, postpolymerizační kroky stlačování pěny za účelem praní anebo zhuštění pěny a stupeň navrácení do původního stavu polymerizované pěnové struktury po tomto stlačování.

Pěnové materiály podle tohoto vynálezu mají objem pórů od přibližně 12 do lOOml/g; lépe přibližně od 20 do 10 ml/g a nejlépe od přibližně 25 do 50 ml/g. Tyto rozsahy objemu pórů jsou zamýšleny jako „široká“ definice teoretického objemu pórů pro pěny zahrnuté do tohoto vynálezu, proto, jestliže jakýkoliv experimentální způsob, s kterým se může rozumně očekávat, že poskytne výsledky blížící se teoretickému objemu pórů, poskytne hodnoty uvnitř výše uvedených rozsahů, potom pěnové materiály zkoušené jakýmkoliv takovým způsobem, patří do rámce tohoto vynálezu.

B) Specifický povrch na základě kapilárního sání

Jiným základním strukturálním charakteristickým znakem pěnovým materiálů je určitý specifický povrch na základě kapilárního sání. Specifický povrch na základě kapilárního sání je obecně míra plochy pro zkušební kapalinu přístupného povrchu polymemí sítě tvořící určitou pěnu vztaženou na jednotku pěnového materiálu (polymemí strukturální látka a pevná zbytková látka). Specifický povrch na základě kapilárního sání je určen jak rozměry (průměrem) porézních jednotek v pěně, tak i velikostí (délkou, šířkou a tloušťkou) rozpěr, jež tvoří tyto porézní jednotky. Specifický povrch na základě kapilárního sání je proto způsob kvalitativního vyjádření celkového množství pevného povrchu daného pěnovou sítí, pokud tento povrch se účastní absorpce.

Specifický povrch na základě kapilárního sání pěnové struktury s otevřenými póry, jako jsou absorpční pěny podle tohoto vynálezu, je charakteristickým znakem pěny ovlivňujícím kapilaritu (nebo kapilární sání) projevovanou pěnou. Bylo zjištěno, že kapilarita pěny musí být zvolena a nastavena tak, aby pěnové materiály měly dostatečnou kapilaritu k přijatelnému zadržování tekutiny při současném umožňování jistého vzlínání tekutiny v rámci pěnové struktury. Nastavení

-6CZ 290198 B6 specifického povrchu na základě kapilárního sání i zvolení hydrofility povrchů pěnového polymeru jsou proto prostředky k dosažení požadovaného stupně kapilarity absorpčních pěn podle tohoto vynálezu, pěny s relativně velkým specifickým povrchem na základě kapilárního sání zajišťují velmi žádanou kombinaci vysoké kapacity (a nízké hustoty) a vysoké kapilarity. Velký specifický povrch je důsledkem jemnosti rozpěr tvořících pěnovou strukturu.

Specifický povrch na základě kapilárního sání pěnových absorbentů je ovlivněn a řízen úpravou mnoha stejných vlastností složení a zpracování, jež ovlivňují objem pórů pěny. U pěn na základě emulzí HIPE parametry složení zahrnují poměr voda koleji emulze HIPE a typy a množství monomerů, emulgátorů a elektrolytů použitých v emulzi HIPE. Zpracovatelské parametry ovlivňující specifický povrch na základě kapilárního sání zahrnují směšovací energii a teplotu.

Jak bylo poznamenáno, pro účely tohoto vynálezu, specifický povrch jakéhokoliv daného pěnového materiálu uvažovaného pro použití v předloženém vynálezu může být a je obvykle stanoven postupem, jenž obsahuje princip kapilárního sání. V takovém postupu specifický povrch na základě kapilárního sání je stanoven měřením množství kapaliny o malém povrchovém napětí (například ethanolu) přijatého kapilárou, což se uskuteční ve vzorku pěny o známé hmotnosti a rozměrech. Podrobný popis tohoto postupu stanovení specifického povrchu prostřednictvím kapilárního sání je níže uveden v oddíle Způsoby zkoušení. Může být také použit jakýkoliv jiný rozumný alternativní způsob stanovení specifického povrchu na základě kapilárního sání.

Porézní absorpční pěny s otevřenými póry vhodné pro tento vynález jsou ty, které byly připraveny, aby měly určité vlastnosti specifického povrchu na základě kapilárního sání. Tyto pěny mají specifický povrch na základě kapilárního sání v rozsahu přibližně od 0,5 do 5,0 m²/g, lépe přibližně od 0,75 do 4,5 m²/g a nejlépe přibližně od 1,0 do 4,0m²/g. bylo objeveno, že hydrofilní pěny mající tyto hodnoty specifického povrchu na základě kapilárního sání mají obecně absorpční kapacitu, vlastnosti zadržování a vzlínání nebo distribuce tekutin pro vodné tělové tekutiny například moč ve zvláště příhodné rovnováze.

C) Doplňkové nebo alternativní strukturální charakteristické znaky

Dva doplňkové strukturální charakteristické znaky absorpčních pěn, jež jsou spjaty s objemem pórů a se specifickým povrchem na základě kapilárního sání a jež mohou být použity k doplňkovým nebo alternativním způsobům charakterizace pěn podle tohoto vynálezu jsou hustota pěny a průměrná velikost nebo průměr pórů tvořících pěnu. Oba tyto doplňkové nebo alternativní strukturální charakteristické znaky mohou být popsány následovně:

1) Hustota pěny

Hustota pěnových materiálů podle tohoto vynálezu, podobně jako objem pórů a specifický povrch na základě kapilárního sání, může ovlivnit řadu výkonových a mechanických vlastností absorpčních pěn. Tyto zahrnují absorpční kapacitu pro vodné tělové tekutiny, rozsah a rychlost distribuce tekutiny v rámci pěny a ohebnost pěny a ohybové vlastnosti stlačováním. Což je také důležité, hustota pěnových absorpčních struktur může určit jejich ekonomickou účinnost.

Hustota pěny v gramech pěny na krychlový centimetr objemu pěn ve vzduchu je zde dána na suchém základě. Množství absorbované vodné kapaliny například zbytku kapaliny v pěně například po HIPE emulzní polymerizaci, po praní anebo po hydrofilizaci je zanedbáno ve výpočtu a ve vyjádření hustoty pěny. Hustota pěny, jak je zde udána, zahrnuje však zbytkové pevné látky například elektrolyt, emulgátory, hydrofilizační činidla atd. v polymerizované pěně. Tyto zbytkové látky mohou přispět podstatnou hmotností k hmotnosti pěnového materiálu.

Jakýkoliv vhodný gravimetrický způsob pro stanovení hmotnosti pevného pěnového materiálu na jednotku objemu pěnové struktury může být použit k měření hustoty pěny. Například, gravimetrický způsob ASTM popsaný podrobněji ve Způsobech zkoušení je jedním ze způsobů,

-7CZ 290198 B6 jenž může být použit pro stanovení hustoty. V těch situacích, kdy postupy přípravy vzorku pěny (sušení, stárnutí, předchozí ohýbání) mohou neúmyslně změnit výsledky měření hustoty, mohou být také použity alternativní způsoby stanovení hustoty, tyto alternativní způsoby mohou zahrnovat například gravimetrická měření hustoty za použití zkušební kapaliny absorbované pěnovým materiálem. Tento typ způsobu stanovení hustoty může být užitečný pro charakterizaci pěn o velmi malé hustotě, například pěn podle tohoto vynálezu, kde hodnota suché hustoty je blízko převrácené hodnotě objemu pórů pěny. [Viz Chatterjee, Absorbency, Textile Science and Technology, Sv. 7, 1985, str. 41], Stejně jako u objemu pórů a specifického povrchu na základě kapilárního sání dále uvedené rozsahy hustoty pěn jsou míněny jako široké, tj. jsou míněny tak, aby zahrnuly hodnoty hustot stanovených jakýmkoliv rozumným experimentálním způsobem.

Pěnové absorbenty podle tohoto vynálezu mají výhodně hodnoty hustoty na suchém základě v rozsahu přibližně od 0,01 do 0,08 g/cm³, lépe přibližně od 0,014 do 0,05 g/cm a nejlépe přibližně od 0,02 do 0,04 g/cm³ v okamžiku, kdy tyto pěnové absorbenty se setkají s absorbentovými vodnými tekutinami. Hustota pěnových materiálů může být upravena do výše uvedených rozsahů nastavením mnohých ze stejných parametrů složení a zpracování pěny, jaké byly výše uvedeny pro úpravu objemu pórů. Hustota absorpčních pěnových struktur nemusí být stejnoměrná v celé struktuře. Některé části nebo zóny pěnové struktury mohou mít relativně vyšší nebo nižší hustotu než její jiné části nebo zóny.

2) Velikost pórů

Jiným alternativním nebo doplňkovým strukturám charakteristickým znakem absorpčních pěn, jenž není v zásadě zavedeným parametrem, ale jenž může být užitečný pro definování přednostních pěnových materiálů podle tohoto vynálezu, je velikost pórů. Póry pěny a zvláště póry, jež jsou vytvořeny polymerizací olejové fáze obsahující monomer, která obklopuje kulový tvar. Velikost nebo „průměr“ těchto v podstatě kulových pórů je dalším běžně používaným parametrem pro charakterizaci obecně pěn i pro charakterizaci určitých přednostních absorpčních pěn typu používaného v tomto vynálezu. Jelikož póry v daném vzorku polymemí pěny nemají nezbytně přibližně stejnou velikost, často se udává průměrná velikost pórů tj. průměrný průměr pórů.

Jako hustota pěny, specifický povrch na základě kapilárního sání a objem pórů, tak i velikost pórů je parametr pěny, který také může mít velký vliv na řadu důležitých mechanických a výkonových vlastností absorpčního pěnového materiálu podle tohoto vynálezu. Jelikož velikost pórů je faktor, který spolu se specifickým povrchem na základě kapilárního sání, objemem pórů a hydrofilitou pěn určuje kapilaritu pěny, velikost pórů je strukturální parametr pěny, jenž může přímo ovlivnit jak absorpční kapacitu tak i vlastnosti vnitřního vzlínání tekutiny u pěnových absorbentů. velikost pórů může také ovlivňovat mechanické vlastnosti pěnových absorbentů včetně takových charakteristických znaků jako jsou ohebnost, odolnost proti ohybu stlačením a navrácení do původního stavu z ohybu stlačením.

Pro stanovení průměrné velikostí pórů v pěnách existuje řada způsobů. Tyto způsoby zahrnují rtuťové porozimetrické způsoby, jež jsou velmi známé v oboru. Nejužitečnější technikou pro stanovení velikostí pórů v pěnách je však prosté fotografické měření vzorku pěny. Obr. 1 je například mikrofotografie lomového povrchu typické HIPE pěnové absorpční struktury podle tohoto vynálezu. Na mikrofotografii je překopírovaná stupnice představující rozměr 10 pm. Taková stupnice může být použita k stanovení průměrné velikostí pórů pomocí analýzy obrazu. Analýza obrazu mikrofotografie pěnových vzorků je ve skutečnosti často používaným analytickým nástrojem, který může být použit k stanovení průměrné velikostí pórů pěnové struktury podle tohoto vynálezu, tento způsob je podrobněji popsán v Edwards a kol.; Patent US 4 788 225; vydán 29.11.1988. Tento patent je zde vtělen jako odkaz.

Jak bylo stanoveno přímým fotografickým měřením, pěny vhodné jako absorbenty vodných tělových tekutin podle tohoto vynálezu mají výhodně průměrnou velikost pórů v rozsahu od

-8CZ 290198 B6 přibližně 5 do 100 pm. Lépe, velikostí pórů budou v rozsahu přibližně od 10 do 90 pm. Nejlépe, velikostí pórů budou mezi přibližně 15 a 80 pm.

Velikost nebo průměr pórů pěnových absorbentů mohou být ovlivněny a nastaveny změnou stejných typů vlastností složení a zpracování pěn, jaké ovlivňují i specifický povrch na základě kapilárního sání a použitelný objem pórů. U přednostních pěn na základě HIPE tyto zahrnují především ty faktory, které určují velikost „bublinek“ vodné fáze v emulzích HIPE, prekurzor polymemí pěnové struktury. Velikostí pórů může být proto měněna úpravou poměru voda k oleji v emulzích HIPE a typem a množstvím emulgátoru použitého k vytvoření emulze HIPE. Velikost pórů může být také měněna prostým stlačením pevné pěnové struktury po její přípravě.

Jak bylo výše uvedeno, rozměry pórů v absorpčních pěnách podle tohoto vynálezu obecně nejsou stejné, takže průměrná velikost pórů jakéhokoliv daného vzorku pěny nebo zóny ve vzorku pěny může a měla by být vypočítaná. Je ovšem možné používat absorpční pěny, které mají oddělené identifikovatelné zóny s relativně větší nebo s relativně menší průměrnou velikostí pórů.

Π) Mechanické charakteristické znaky

Absorpční pěny o vhodném polymemím složení a strukturálních charakteristických znacích, jež byly výše popsány, mají obecně takové mechanické vlastnosti například odolnost proti ohybu stlačením, ohebnost, navrácení do původního tvaru z ohybu stlačením, integritu, měkkost atd., jež umožňují použití těchto pěn absorpčních strukturách absorpčních výrobků, jako jsou plenky na jedno použití. Je však možné v rámci výše zmíněných strukturálních omezení vybrat určité kombinace parametrů a nebo určitých způsobů přípravy pěny a podmínek, jež mají za následek, že pěnové absorbenty mají zvláště vhodné mechanické vlastnosti. Specifické částečně spjaté mechanické vlastnosti, o nichž bylo zjištěno, že přispívají k tvorbě absorpčních pěn zvláště vhodných pro použití v absorpčních výrobcích pro osoby trpící inkontinencí, mohou být následovně shrnuty:

A) Odolnost proti ohybu stlačením

Nejdůležitějším mechanickým charakteristickým znakem polymemích pěn podle tohoto vynálezu je pevnost pěnového absorbentů stanovená pomocí její odolnosti proti ohybu stlačení,. Odolnost proti ohybu stlačením pěnových absorbentů je funkcí modulu pružnosti polymeru a rozměrů „rozpěr“, které tvoří pěnovou síť. Modul pružnosti je zase dán a) polymemím složením rozpěr ab) mírou, na kterou rozpěry mohou být plastifikována zbytkovými látkami například emulgátory, hydrofilizačními činidly z vodné fáze nebo následovně přidanými a zanechanými v pěnové struktuře po zpracování.

Aby absorpční pěnové materiály podle tohoto vynálezu byly použitelné jako absorpční struktury absorpčních výrobků, jako jsou plenky, tyto materiály musí být vhodně odolné proti deformaci nebo stlačením silami působícími, když tyto absorpční materiály jsou použity při absorpci a zadržování tekutin. Pěny, které nemají dostatečnou pevnost z hlediska odolnosti proti ohybu stlačením, mohou přijmout a uchovat přijatelná množství tělových tekutin v podmínkách bez zatížení, ale tuto tekutinu odevzdávají příliš snadno při napětí v tlaku způsobeném pohybem a aktivitou osoby nosící absorpční výrobky, které obsahují tuto pěnu.

Odolnost proti ohybu stlačením pěnových absorbentů použitých v tomto vynálezu může být kvantitativně vyjádřena stanovením velikostí deformace ve vzorku nasyceného pěnového materiálu udržovaného pod určitým tlakem po danou dobu. Pro účely tohoto vynálezu tato měření mohou být provedena na vzorku pěny standardní velikostí (válec o tloušťce 0,8 cm a v průřezu o kruhové ploše 6,5 cm²). Tyto vzorky jsou nasyceny syntetickou močí o povrchovém napětí 65.10^-5 ± 5.10⁵ N/cm a jsou potom vystaveny tlaku 5,1 kPa na 15 minut při teplotě 37 °C. Velikost deformace za těchto podmínek se uvádí v procentech původní tloušťky vzorku. Způsob

-9CZ 290198 B6 provádění tohoto testu pro kvantitativní vyjádření ohybu stlačením je podrobněji uveden níže v oddílu Způsoby zkoušení.

Vhodné absorpční pěny jsou ty, které mají takovou odolnost proti ohybu stlačením, že tlak 5,1 kPa způsobuje deformaci přibližně od 5 do 95 % stlačení pěnové struktury, když byly nasyceny po svou volnou absorpční kapacitu syntetickou močí o povrchovém napětí 65.10“⁵ ± 5.10~⁵ N/cm. Deformace vzniklá za těchto podmínek bude výhodně v rozsahu od přibližně 5 % do 75 % nejlépe od přibližně 5 % do 50 %. U přednostních HIPE pěn podle tohoto vynálezu odolnost proti ohybu stlačením může být upravena na hodnoty deformace daných výše uvedenými rozsahy vhodným výběrem typu monomeru, komonomeru a síťovacího činidla a koncentracemi v kombinaci s výběrem vhodně vytvořené emulze a s podmínkami a způsoby emulzí polymerizace. takto, přednostní pěny mohou být zhotoveny z materiálů o modulech pružnosti, jež jsou dost velké, aby zajistily přiměřenou odolnost proti ohybu stlačením, i když tyto pěny mají malou hustotu a velmi jemné rozpěry, což zajišťuje velký specifický povrch.

B) Ohebnost

Absorpční pěny podle tohoto vynálezu musí být dostatečně ohebné, aby mohly být použity v absorpčních výrobcích, které se přizpůsobí tvaru těla osoby, jenž je nosí. Charakterizace absorpčních pěn pojmem ohebný proto značí, že tyto pěny mohou být deformovány nebo ohnuty do takové míry, která je nezbytná pro použití těchto absorpčních výrobků bez podstatného poškození jejich strukturální celistvosti nebo bez podstatné ztráty jejich absorpčních vlastností.

Přednostní absorpční pěny podle tohoto vynálezu musí být také dostatečně ohebné, aby odolaly stlačujícím nebo deformujícím silám, které působí během přípravy, zpracování, balení, dopravy a skladování absorpčních výrobků obsahujících tyto pěnové materiály. Například, plenky na jedno použití jsou většinou baleny a prodávány ve složeném stavu, přičemž jádro plenky je složeno jak v podélném tak i v příčném směru. Plenky na jedno použití jsou také většinou prodávány ve formě sloupce složených plenek a tyto sloupce jsou drženy a stlačeny obklopujícím obalem. Stlačující a deformující síly, které mohou působit na pěnové absorbenty během zpracování a prodeje mohou být dokonce větší než síly, které působí na pěnový materiál během použití.

Po uvedení povahy zpracování, kterému musí absorpční pěny odolat, přednostní absorpční pěnové materiály podle tohoto vynálezu mají ohybové vlastnosti, jež mohou být kvantitativně vyjádřeny vztažením jejich schopnosti odolat ohybům, aniž by se podstatně poškodila jejich strukturální celistvost. Níže v oddílu Způsoby zkoušení je popsán způsob stanovení ohebnosti absorpčních pěn stanovením, zde a kolikrát vzorek pěny o daném specifickém rozměru může být ohnut určitou rychlostí kolem válcového tmu bez prasknutí. Přednostní pěny podle tohoto vynálezu jsou ty, které jsou dost ohebné, takže, když jsou připraveny k použití jako absorbent tělových tekutin, nasycený pěnový materiál při 37 °C může být podroben tomuto ohýbacímu testu, aniž by praskl (tj. vykazuje ohýbací hodnotu alespoň jeden cyklus). Přednostní pěny mohou být lépe ohnuty alespoň dvakrát, nejlépe alespoň pětkrát, aniž by praskly při podrobení se tomuto testu.

C) Přednostní nebo doplňkové mechanické vlastnosti

Kromě jejich odolnosti proti ohybu stlačením a ohybových vlastností přednostní absorpční pěnové materiály podle tohoto vynálezu mají také několik doplňkových typů charakteristických mechanických znaků. Tyto přednostní charakteristické mechanické znaky zahrnují žádoucí navrácení do původního tvaru z ohybu stlačením (tj. pružnost), celistvost pěny a měkkost na dotek. Všechny tyto přednostní mechanické vlastnosti jsou následovně podrobněji popsány.

-10CZ 290198 B6

1) Navrácení do původního tvaru z ohybu stlačením

Navrácení do původního tvaru z ohybu stlačením se týká tendence nebo přirozeného sklonu kusu pěnového materiálu vrátit se ke svým původním rozměrům po deformaci nebo stlačení působením sil při výrobě, skladování nebo použití. Pro účely tohoto vynálezu navrácení do původního tvaru z ohybu stlačením přednostních pěnových absorbentů by mělo být stanoveno na pěnách, které mají takovou hustotu, jaká má být právě před použitím, a často za podmínek, kdy pěna obsahuje absorbovanou tělovou tekutinu. Navrácení do původního tvaru z ohybu stlačením může být proto měřeno na pěnách, jež jsou buď suché, nebo nasycené syntetickou močí.

Vhodný postup pro stanovení navrácení do původního tvaru z ohybu stlačením je dále uveden v oddílu Způsoby zkoušení, tento postup obecně zahrnuje stlačení a uvolnění vzorku pěny o standardní velikosti, jenž je buď suchá, nebo nasycená po svou volnou absorpční kapacitu syntetickou močí. Vzorky se udržují v 50 % stlačení po danou dobu a potom jsou uvolněny ze stlačení. Míra, jak se vzorek vrátí na svou původní tloušťku za minutu po uvolnění stlačující síly, se bere jako míra přirozené navrácení vzorku do původního tvaru z ohybu stlačením (pružnost).

Přednostní absorpční pěny podle tohoto vynálezu se vrací po jedné minutě obecně na 85 % jejich původní tloušťky, pokud jsou suché anebo na alespoň 75 % jejich původní tloušťky, pokud jsou vlhké. Lépe, tyto přednostní pěnové materiály se vrátí na alespoň 90 % jejich původní tloušťky, pokud jsou suché a na 80 %, pokud jsou vlhké.

2) Celistvost pěny a měkkost

I když to není absolutně podstatné pro přípravu použitelných nebo užitečných absorpčních struktur, pěnové absorbenty HIPE podle tohoto vynálezu s výhodou mají dodatečné charakteristické mechanické znaky strukturální celistvost při použití a měkkost na dotek (nepřítomnost dráždění). Například, pěnové materiály, které se používají v takových absorpčních výrobcích, jako jsou dětské plenky, jsou často vystaveny působení jak dynamických, tak i statických sil, které vznikají, když osoba používající absorpční výrobky jde, utíká, leze nebo skáče. Tyto síly mají tendenci nejen stlačovat pěnové absorbenty a vytlačovat z nich tekutinu, ale tyto síly také mají tendenci trhat nebo jinak drobit pěnovou strukturu. Je jasné, že by bylo výhodné, aby pěnové struktury, které jsou takto používány, měly dostatečnou strukturální celistvost, aby se při používání minimalizoval výskyt trhání nebo rozdrobování pěny.

Pěnové prvky podle tohoto vynálezu mohou být také použity v absorpčních výrobcích, jak bude níže podrobněji popsáno, v uspořádáních, v kterých povrch pěnového materiálu se může dostat do těsné blízkostí nebo dokonce do kontaktu s kůží osoby, která nosí tyto výrobky. Je proto velice žádoucí, aby povrch pěnových absorbentů nedráždil a aby byl přijatelně měkký na omak.

ΙΠ) Nakládání s tekutinami a absorpční vlastnosti

Absorpční pěny mající vhodné výše uvedené polymemí složení, strukturální vlastnosti a charakteristické mechanické znaky vykazují většinou vlastnosti. Toto chování se k tekutinám a absorpční vlastnosti jsou zase charakteristickými znaky přednostních pěnových materiálů a v jejich důsledku jsou tyto pěny zvláště vhodné pro použití jako absorpční struktury v absorpčních výrobcích pro přijímání a držení vodných tělových tekutin.

Nejdůležitější vlastnosti nakládání s tekutinami a absorpční vlastnosti pro vhodné absorpční pěny jsou: A) rovnovážná absorpční kapacita pěny, zvláště pod tlakem, B) rychlost vertikálního vzlínání tekutiny pěnovou strukturou, C) absorpční kapacita pěny při určitých vztažných výškách vzlínání a D) schopnost absorpčních pěnových struktur odtahovat tekutinu (rozdělování) z konkurenčních absorpčních struktur, s kterými pěna může být v kontaktu. Všechny tyto vlastnosti jsou podrobněji popsány následovně:

-11 CZ 290198 B6

A) Absorpční kapacita a absorpční kapacita pod tlakem

Absorpční kapacita je celkové množství testovací tekutiny (syntetické moče), kterou daný vzorek pěny absorbuje do své porézní struktury na jednotku hmoty pevného materiálu vzorku. Absorpční kapacita pod tlakem se vztahuje k množství této kapaliny držené nikoliv pod tlakem (volná kapacita), kterou kapalina zadržuje, když je vzorek pěny vystaven stlačující síle. Tato měření absorpční kapacity jsou pro účely tohoto vynálezu počítána při rovnováze tj. poté, co bylo vzorku umožněno přijmout a držet veškerou tekutinu, co je schopen, za jakoukoliv potřebnou dobu, aby vzorek pěny se úplně nasytil zkušební kapalinou. Pěnové materiály, jež jsou zvláště vhodné jako absorbenty v absorpčních výrobcích, jako jsou plenky, přesáhnou hodnotu minimální volné absorpční kapacity a také přesáhnou hodnotu minimální volné absorpční kapacity pod tlakem.

Za použití postupů, jež budou níže podrobněji popsány v oddíle Způsoby zkoušení, absorpční kapacita a absorpční kapacita pod tlakem mohou být stanoveny s jakýmkoliv daným vzorkem pěny způsobem gravimetrické analýzy. Při tomto způsobu vzorek pěny o určité známé velikostí a váze je umístěn do misky s testovací tekutinou (syntetická moč) a je ponechána absorbovat testovací tekutinu do rovnováhy. Po vyndání nasyceného vzorku z tekutiny se vypočítá množství tekutiny zadržované jedním gramem pěny tj. změřená volná kapacita. Nasycený vzorek pěny je potom podroben postupnému zvyšování stlačující síly v několika přírůstcích a v každém kroku se odvede vytlačená tekutina. Množství tekutiny zadržené ve vzorku při každém tlakovém zatížení až do (1,0 psi) 6,9 kPa se stanoví vážkově.

Aby byly zvláště vhodnými pro absorpční výrobky k absorpci moče, pěnové absorbenty podle tohoto vynálezu by měly mít rovnovážnou volnou kapacitu alespoň kolem 12a lépe alespoň kolem 20 ml syntetické moče na gram suchého pěnového materiálu. Dále, kapacita těchto pěnových materiálů pod tlakem přibližně (0,74 psi) 5,1 kPa udržovaném 15 minut při 37 °C měla by být alespoň kolem 5 %, lépe alespoň kolem 20 %, rovnovážně volné kapacity těchto pěn.

B) Vertikální výkon vzlínání

Jiný charakteristický znak vhodných absorpčních pěn nakládání s tekutinami se vztahuje k schopnosti pěn rychle dopravovat nebo „vzlínat“ přijatelná množství tělových tekutin skrz svou pěnovou strukturu. Vertikální vzlínání tj. vzlínání tekutiny ve směru proti gravitační síle je zvláště žádoucím výkonovým znakem absorpčních pěnových materiálů. Je tomu tak, protože tyto materiály se často používají v absorpčních výrobcích tak, že absorbovaná tekutina se musí dopravovat absorpčním výrobkem z nižšího místa na vyšší místo v rámci absorpčního jádra výrobku.

Vertikální výkon vzlínání je vztažen k velikosti hnací síly kapilárního sání, jež dopravuje kapalinu pěnou a zadržuje ji v pěnové struktuře. Parametry charakterizující pěnu, které se vztahují k tendenci vertikálního vzlínání jsou tak ukazatelem, jak dobře přednostní pěny se chovají jako absorpční struktury v absorpčních výrobcích. U pěnových absorbentů podle tohoto vynálezu tendence vzlínání tekutin může být kvantitativně vyjádřena jak zkouška rychlosti vertikálního vzlínání, tak i zkouškou vertikální absorpční kapacity.

1) Vertikální rychlost vzlínání

Zkouška vertikální rychlost vzlínání měří čas, za který zbarvená testovací tekutina (například syntetická moč) vzlíná z nádržky do vertikální vzdálenosti 5 cm zkušebním proužkem pěny o určité velikostí při 37 °C. Tato zkouška vertikální rychlosti vzlínání je níže podrobněji popsána v oddíle Způsoby zkoušení. Aby byly zvláště vhodnými pro absorpční výrobky k absorpci moče, pěnové absorbenty podle tohoto vynálezu by měly mít vertikální rychlosti vzlínání odpovídající ne více než přibližně 30 minutám na 5 cm při vzlínání syntetické moče (65.10^-5 ± 5.10“⁵ N/cm).

-12CZ 290198 B6

Lépe, přednostní pěnové absorbenty podle tohoto vynálezu by měly mít vertikální rychlosti vzlínání odpovídající ne více než přibližně 5 minutám na 5 cm při vzlínání syntetické moče.

2) Vertikální absorpční kapacita

Zkouška vertikální absorpční kapacity se provádí ve spojení se zkouškou vertikální rychlosti vzlínání. Zkouška vertikální absorpční kapacity měří množství testovací tekutiny na gram absorpční pěny, který vzlíná do 2,54cm vertikálního úseku vzorku pěny o standardní velikostí stejného typu, jaký byl použit u zkoušky vertikální rychlost vzlínání. Toto stanovení se většinou provádí poté, co testovací tekutina vertikálně vzlínala ve vzorku do rovnovážného stavu (například po 18 hodinách), podobně jako zkouška vertikální rychlost vzlínání i zkouška vertikální absorpční kapacity je níže podrobněji popsána v oddíle Způsoby zkoušení.

Aby byly zvláště pro absorpční výrobky k absorpci moče, pěnové absorbenty podle tohoto vynálezu by měly mít takovou vertikální absorpční kapacitu, aby při vertikální výšce vzlínání 11,4 cm měl zkušební proužek pěny absorpční kapacitu alespoň přibližně 10 ml syntetické moče (65.10”⁵ ± 5.10'⁵ N/cm) na gram absorpční pěny. Lépe, přednostní pěnové absorbenty podle tohoto vynálezu by měly mít vertikální absorpční kapacitu při 11,4 cm od přibližně 20 do 45 ml syntetické moče na gram pěny.

C) Rozdělování

Absorpční pěnové struktury se často používají v absorpčních výrobcích společně s jinými typy absorpčních struktur, které se také mohou účastnit přijímání, distribuce a uchovávání vyloučených tělových tekutin. V těchto souvislostech, kde pěnové struktury podle tohoto vynálezu mají sloužit zejména jako díly uchovávající a rozdělující tekutinu v absorpčních výrobcích, je žádoucí, aby tyto pěny měly přirozený sklon vytahovat tělové tekutiny do pěnových struktur z jiných absorpčních dílů, které také absorbují tyto tekutiny. Tento přirozený sklon odsávat tekutiny z jiných dílů absorpčních výrobků je v oboru znám jako „rozdělování“. Rozdělování a určité postupy stanovení rozdělovacího výkonu jsou popsány například v Weisman/Goldman; Patent US 4 610 678; vydán 9.9.1986. Při zkouškách rozdělovacího výkonu při použití podobných postupů jaké jsou popsány v US 4 610 678, absorpční pěnové struktury podle tohoto vynálezu vykazující zvláště žádoucí vlastnosti rozdělování tekutin.

IV) Přednostní absorpční pěny HIPE

Jak bylo výše poznamenáno, zvláště přednostní pěnové materiály, které mohou být připraveny s požadovanými a přednostními strukturálními vlastnostmi, mechanickými vlastnostmi a vlastnostmi nakládání s tekutinami, jež byly výše uvedeny, jsou produkty polymerizace určitých emulzí voda v oleji s poměrně velkým poměrem vodné fáze k olejové fázi. Emulze tohoto typu s poměrně velkým poměrem vodné fáze k olejové fázi jsou známy v oboru jako emulze o vysokém obsahu vnitřní fáze neboli „HIPE“ nebo emulze „HIPE“. Přednostní polymemí pěnové materiály, které jsou výsledkem polymerizace těchto emulzí, se zde označují jako „pěny HIPE“. Poměrná množství vodné a olejové fáze, použité k vytvoření HIPE emulzí, prekurzorů polymemích pěn, patří mezi další důležité parametry určující strukturální, mechanické a výkonové vlastnosti výsledných přednostních polymemích pěn. Zvláště poměr vody koleji vpěnotvomých emulzích může ovlivnit hustotu pěny, velikost pórů, specifický povrch pěny a rozměry rozpěr tvořících pěnu. Používané emulze k přípravě přednostních polymemích pěnových materiálů HIPE podle tohoto vynálezu mají obecně poměr vodné kolejové fázi v rozsahu od přibližně 12:1 do 100:1, lépe od přibližně 20:1 do 70:1, nejlépe přibližně od 25:1 do 50:1.

Souvislá olejová fáze emulzí použitých k přípravě přednostních pěn HIPE obsahuje monomery, který po polymerizaci vytvoří pevnou pěnovou strukturu. Tyto monomery zahrnují složku hlavního monomem, složku komonomeru a složku síťovacího činidla. Výběr určitých typů

-13 CZ 290198 B6 a množství monofunkčního hlavního monomeru nebo monomerů a komonomeru nebo komonomerů polyfunkčního síťovacího činidla nebo činidel může být důležitý pro přípravu absorpčních pěnových materiálů HIPE s žádoucí kombinací vlastností strukturálních, mechanických i nakládání s tekutinami, jež činí tyto materiály zvláště vhodnými pro použití v tomto vynálezu.

Hlavní monofunkční monomem! složka použitá v olejové fázi emulzí HIPE, prekurzoru přednostních pěn, obsahuje jeden nebo více monomerů, které mají tendenci udělit nakonec vznikající pěnové struktuře sklovité vlastnosti., tyto monomery jsou zde označovány jako „sklovité“ monomery a jsou pro účely tohoto vynálezu definovány jako monomemí materiály, které mohou vytvořit vysokomolekulámí (více než 6000) homopolymery o teplotě skelného přechodu Tg nad 40 °C. Typem přednostního monofunkčního sklovitého monomeru je monomer na základě styrenu a styren sám je monomer, kterému je dávána největší přednost. Substituovaný například monosubstituovaný styren, jako je p-methylstyren, může být také použit. Složka monofunkčního sklovitého monomem normálně tvoří od přibližně 31 % do 41 %, lépe od přibližně 7 % do 40 % hmotn. olejové fáze použité k vytvoření emulze HIPE pro polymerizaci.

Složka monofunkčního komonomeru, která je také spolu se sklovitou hlavní komonomerů, které mají tendenci udělit nakonec vzniklé pěnové struktuře kaučukovité vlastnosti. Tyto komonomery jsou zde označovány jako „kaučukovité“ komonomery a jsou pro účely tohoto vynálezu definovány jako monomemí materiály, které mohou vytvořit vysokomolekulámí (více než 10 000) homopolymery o teplotě skelného přechodu Tg kolem 40 °C nebo nižší. Monofunkční kaučukovité komonomery tohoto typu zahrnují například alkylakryláty, alkylmethakryláty, allylakiyláty, butadien, substituované butadieny, vinyliden halogenidy a kombinaci těchto komonomerů a typů komonomerů. Přednostní kaučukovité komonomery zahrnují butylakrylát, 2-ethylhexylakrylát, butadien, izopren a kombinaci těchto komonomerů. Ze všech těchto druhů je dávána největší přednost butylakrylátu a 2-ethylhexylakiylátu. Složka monofunkčního kaučukového komonomeru většinou tvoří od přibližně 27 % do 73 %, lépe od přibližně 27 % do 66 % hmotn. olejové fáze.

V emulzích HIPE použitých k přípravě přednostních absorpčních pěn jak monofunkční sklovitý hlavní monomer (monomery), tak i monofunkční kaučukovitý komonomer (komonomery) musí být v olejové fázi uvnitř výše uvedených koncentračních rozsahů. Dále, molámí poměr monofunkčního sklovitého monomeru k monofunkčnímu kaučukovitému komonomeru je obecně v rozsahu od přibližně 1:25 do 1,5:1, lépe od přibližně 1:9 do 1,5:1.

Jelikož polymemí řetězce vytvořené ze sklovitého monomeru (monomerů) a kaučukovitého komonomeru (komonomerů) musí být zesíťované, olejová fáze emulzí použitých k přípravě přednostních pěn HIPE musí také obsahovat polyfunkční síťovací činidlo. Jako u monofunkčních monomerů a komonomerů výběr určitého typu a množství síťovacího činidla je velmi důležitý pro přípravu polymemích pěn s žádoucí kombinací vlastností strukturálních, mechanických i absorpčních.

V závislosti na typu a množství použitých monofunkčních monomerů a komonomerů a dále v závislosti na žádoucích vlastnostech připravených přednostních polymemích pěn, složka polyfunkčního síťovacího činidla pro použití v emulzích HIPE, prekurzoru přednostních pěn, může být vybrána z velké řady polyfunkčních nejlépe bifimkčních monomerů. Síťovací činidlo může být vinylická aromatická látka, jako jsou divinylbenzen, divinyltoluen nebo diallylftalát. Alternativně může být použito divinylické alifatické síťovadlo například jakýkoliv ester polyolů diakrylové kyseliny. Bylo zjištěno, že vhodným síťovacím činidlem pro nejlepší pěny z emulzí HIPE je divinylbenzen.

Síťovací činidlo jakéhokoli typu se používá v olejové fázi pěnotvomých emulzí podle tohoto vynálezu v množství od přibližně 8 % do 40 %, lépe od přibližně 10 % do 25 % hmotn. Množství

- 14CZ 290198 B6 síťovacího činidla (činidel) v těchto rozsazích odpovídá většinou molámí koncentraci síťovadla od okolo 5 % mol. do asi 60 % mol., vztaženo na celkové množství monomerů v olejové fázi.

Hlavní část olejové fáze přednostních emulzí HEPE obsahuje výše uvedené monomery, komonomery a síťovací činidla, které nakonec vytvoří přednostní polymemí pěnové absorbenty. Je proto podstatné, aby tyto monomery, komonomery a síťovací činidla byly v podstatě nerozpustné ve vodě, aby byly především rozpustné v olejové fázi a ne ve vodné fázi. Použití takových v podstatě ve vodě nerozpustných monomemích látek zajistí, že se utvoří přednostní emulze HIPE o příslušných vlastnostech a stabilitě.

Samozřejmě dává se vysoká přednost tomu, aby monomery, komonomery a síťovací činidla použité k přípravě přednostních polymemích pěnových materiálů byly takového typu, že nakonec vytvořený pěnový polymer je vhodně netoxický a vhodně chemicky stálý. Tyto monomery, komonomery a síťovací činidla měly by být nejlépe málo toxické nebo netoxické ve svých velmi malých zbytkových koncentracích, které se mohou vyskytnout během postpolymerizačního zpracování pěny a během použití.

Další velmi důležitou složkou olejové fáze emulzí HIPE pro přípravu přednostních polymemích pěn podle tohoto vynálezu je emulgátor umožňující vytvoření stabilních emulzí HIPE. Tyto emulgátory musí být rozpustné v olejové fázi použité při tvorbě emulze. Použité emulgátory mohou být neiontové, kationtové, aniontové nebo amfoterické za předpokladu, že emulgátor nebo kombinace emulgátorů tvoří stabilní emulzi. Přednostní typy emulgátorů, které mohou být použity k zajištění vhodných vlastností emulgátorové složky, zahrnují sorbitanové estery mastných kyselin, polyglycerinové estery mastných kyselin, mastné kyseliny a estery s polyoxyethylenem (POE). Zvláště přednostní jsou sorbitanové estery mastných kyselin, jako jsou sorbitan monolaurát (SPALA 20), sorbitan monooleát (SPÁN 80) a kombinace sorbitanu trioleátu (SPALA 85) a sorbitanu monooleátu (SPÁN 80). Kombinace emulgátorů, které se dává obzvláštní přednost, je kombinace sorbitanu monooleátu a sorbitanu trioleátu v hmotnostním poměru větším nebo rovným 3:1, lépe kolem 4:1. Jiné praktické emulgátory zahrnují TRIODAN 20, což je komerčně dostupný polyglycerol ester prodávaný firmou Grindsted, a EMSORB 2502, což je sorbitan seskvioleát prodávaný firmou Henkel.

Emulgátorová složka většinou tvoří od přibližně 2 % do 33 % hmotn. olejové fáze použité k přípravě emulzí HIPE, které se zase používají k přípravě přednostních polymemích pěn. Výhodněji, emulgátorová složka tvoří od přibližně 4 % do 25 % hmotn. olejové fáze.

Kromě výše popsaných monomemích složek a emulgátorové složky olejová fáze pro přípravu polymerizovatelných emulzí HIPE může také obsahovat přídavné volitelné složky. Jednou touto volitelnou složkou olejové fáze může být v oleji rozpustný iniciátor polymerizace, jenž bude dále popsán. Jinou složkou možnou volitelnou složkou olejové fáze může být v podstatě ve vodě nerozpustné rozpouštědlo monomerů a emulgátorů olejové fáze. Rozpouštědlo tohoto typu nesmí samozřejmě rozpouštět nakonec vzniklý polymer. Použití rozpouštědla se nedává přednost, ale pokud toto rozpouštědlo je použito, jeho koncentrace většinou není větší než přibližně 10 % hmotn. olejové fáze.

Jak bylo uvedeno, výše popsaná olejová fáze HIPE je spojitelnou fází v emulzích, jejichž polymerizací se připravují přednostní pěny podle tohoto vynálezu. Nespojitou vnitřní fází polymerizovatelných emulzí HIPE je vodná fáze, která je většinou vodný roztok obsahující jednu nebo více rozpouštěných složek. Jednou podstatnou rozpouštěnou složkou vodné fáze je vodorozpustný elektrolyt. Rozpuštěný elektrolyt ve vodné fázi emulzí HIPE slouží k minimalizování tendence monomerů a síťovadel, jež jsou především rozpustné voleji, se také rozpustit ve vodné fázi. Toto zase může minimalizovat zaplňování oken pórů polymemí látkou na rozhraní olej/voda vytvořeném bublinkami vodné fáze během polymerizace emulze. Takto, přítomnost elektrolytu a zní vyplývající iontová síla vodné fáze může určit, zda a do jakého stupně bude mít výsledná přednostní polymemí pěna otevřené póry.

-15CZ 290198 B6

Kterýkoliv elektrolyt, který poskytuje ionty, které dávají iontovou sílu vodné fázi, může být použit. Přednostními elektrolyty jsou mono-, bi- nebo trivalentní anorganické soli, jako jsou ve vodě rozpustné halogenidy, například chloridy, dusičnany a sírany alkalických kovů a kovů alkalických zemin. Příklady zahrnují chlorid sodný, chlorid vápenatý, síran sodný a síran hořeěnatý. Největší přednost se dává chloridu vápenatému při použití u přednostních provedení podle tohoto vynálezu.

Elektrolyt se většinou používá ve vodné fázi emulzí HIPE, což jsou prekurzory přednostních polymemích pěn, v koncentracích v rozsahu od přibližně 0,2 % do přibližně 40 % hmotnostních vodné fáze. Výhodněji, elektrolyt bude tvořit od přibližně 0,5 % do 20 % hmotn. vodné fáze.

Emulze HIPE použité k přípravě přednostních polymemích pěn také typicky obsahují iniciátor polymerizace. Tato iniciátorova složka se většinou přidává do vodné fáze emulzí HIPE a může být tvořena jakýmkoliv běžným ve vodě rozpustným iniciátorem radikálové polymerizace. Látky tohoto typu zahrnují peroxidické sloučeniny, jako jsou persíran sodný, draselný a amonný, kaprylyl peroxid, benzoyl peroxid, peroxid vodíku, kumenhydroperoxid, terc.butyl diperftalát, terc.butyl perbenzoát, paracetát sodný, perkarbonát sodný a podobně. Mohou být použity také běžné redox iniciační systémy. Tyto systémy jsou vytvořeny kombinací přednostních peroxidických sloučenin as redukčními činidly jako jsou bisulfít sodný, L-askorbová kyselina nebo železnaté soli.

Iniciátorová látka může tvořit až přibližně 5 % mol. vztaženo na celkový molámí obsah polymerizovatelných monomerů přítomných v olejové fázi. Výhodněji, iniciátor tvoří od přibližně 0,001 do 0,5 % mol. vztaženo na celkový molámí obsah polymerizovatelných monomerů přítomných v olejové fázi. Když je iniciátor použit ve vodné fázi, těchto koncentrací iniciátoru se dosáhne přidáním iniciátoru do vodné fáze v rozsahu od přibližně 0,02 % do 0,4 %, výhodněji od přibližně 0,1 % do 0,2 % hmotn. na vodnou fázi. Pomocí postupu, jenž bude dále podrobněji popsán, výše popsaná olejová a vodná fáze se spojí pomocí míchání a tím vytvoří emulzi ve formě stabilní pěny. Pěna HIPE se potom podrobí polymerizačním podmínkám, které musí být dostatečné a vhodné, aby způsobily polymerizaci monomerů v olejové fázi a tím se vytvořila pevná porézní pěnová struktura.

Chemická povaha, složení a morfologie polymemí látky, která tvoří pěnovou strukturu, je dána jak typem, tak i koncentrací monomerů, komonomerů a síťovacích činidel použitých v emulzi HIPE a použitými polymerizačními podmínkami emulze. Tyto polymemí látky většinou nebudou bobtnat ve vodných kapalinách, protože tyto látky se v podstatě neplastifikují ani nepřijímají vodné kapaliny při kontaktu s nimi, bez ohledu na složení monomerů, molekulovou hmotnost a morfologii polymemí látky výsledná přednostní polymemí látka má viskoelastický charakter. Takto, polymer o požadované pěnové struktuře bude mít jak viskózní tj. tekutinám podobné vlastnosti a elastické vlastnosti tj. vlastnosti jako pružiny. Je důležité, aby polymemí látka tvořící porézní pěnovou strukturu měla charakteristické fyzikální, technologické a mofrologické znaky, jež za použití dávají absorpčnímu pěnovému materiálu vhodnou ohebnost, odolnost proti ohybu stlačením a rozměrovou stálost.

Zesíťovaná polymemí látka tvořící přednostní absorpční pěnovou strukturu je výhodně bez v podstatě polárních funkčních skupin na své polymemí struktuře. Takto, ihned po polymerizaci polymemí látka tvořící povrchy pěnových struktur těchto přednostních absorpčních pěn má normálně hydrofobní charakter. Přednostní právě zpolymerizované pěny mohou proto vyžadovat další zpracování, aby povrchy pěnových struktur se staly více hydrofílními, aby pěny mohly být použity jako absorbenty vodných tělových tekutin. Jestliže je to nezbytné, hydrofilazace povrchů pěny může být provedena zpracováním zpolymerizovaných struktur pěny HIPE hydrofilizačními činidly, jak bude níže podrobněji popsáno.

-16CZ 290198 B6

Hydrofílizační činidla jsou jakékoliv látky, které mohou zvýšit smáčivost polymemích povrchů, na nichž jsou uvedeny, vodou, hydrofílizační činidla jsou dobře známa v oboru, tato známá činidla obecně zahrnují smáčecí látky aniontového, kationtového nebo neiontového charakteru, hydrofílizační činidla se většinou používají v kapalné formě, typicky rozpuštěná ve vodě a tak 5 tvoří vodný hydrofílizační roztok, který je aplikován na povrchy pěn HIPE. Hydrofílizační činidla mohou být takto adsorbována na polymemích površích přednostních pěnových struktur HIPE v množstvích, která tyto povrchy podstatně zhydrofílní, ale bez změny žádoucí ohebnosti a žádoucích vlastností ohybu stlačováním, u přednostních pěn, které byly modifikovány hydrofílizačními činidly, hydrofílizační činidlo je vtěleno do pěnové struktury tak, že zbytková io množství činidla, která zůstanou v pěnové struktuře, činí od přibližně 0,1 % do 10% hmotn. hmotnosti pěny.

Jeden typ vhodného hydrofílizačního činidla je tvořen mírným nedráždivým tenzidem aplikovaným na pěnovou strukturu v množstvích, která jsou dostatečná, aby množství 15 zbytkového tenzidu v pěně bylo od přibližně 0,5 % do 5 % hmotn., lépe od přibližně 1 % do 3 % hmotn. vztaženo na hmotnost pěny. Tyto tenzidy mohou zahrnout například alkylsírany a alkylethoxylované sírany typu, který se používá v komerčních roztocích na mytí nádobí, jako je JOY LIQUID DETERGENT. Vodné roztoky těchto tenzidů se typicky používají k praní pěnových struktur HIPE, buď po odstranění látek vodné fáze zbylých v pěně po polymerizaci 20 nebo lépe při praní polymeru pro odstranění zbytkových látek z vodné fáze.

Jiný typ hydrofílizačního činidla, jemuž je dávána přednost, obsahuje hydratovatelné a nejlépe hydroskopické nebo navlhavé ve vodě rozpustné anorganické soli. Tyto látky zahrnují například toxikologicky přijatelné soli kovů alkalických zemin. Látky tohoto typu a jejich použití ve 25 spojení sve vodě nerozpustnými tenzidy jako činidel hydrofilizujících pěny jsou podrobněji popsány v patentu Patent US 5 352 711 (T.A.DesMarias - P&G) jehož přihláška byla podaná současně s touto přihláškou a zde je vtělenou ve formě odkazu. Přednostní soli tohoto typu zahrnují halogenidy vápníku například chlorid vápenatý, jenž, jak bude dále poznamenáno, může být také použit jako elektrolyt ve vodné fázi emulzí HIPE použitých k přípravě přednostních 30 absorpčních pěn.

Hydrofílizační činidla ve formě hydratovatelných anorganických solí mohou být snadno vpraveny do absorpčních pěn zpracováním těchto pěn s vodnými roztoky těchto solí. Stejně jako u tenzidových hydrofílzačních činidel i roztoky hydratovatelných anorganických solí mohou být 35 obecně použity k zpracování a hydrofilizování hydrofílních pěn po přípravě nebo jako součást odstraňování zbytkové vodné fáze z právě zpolymerovaných pěn. S výhodou se používá kontaktu pěny s těmito roztoky k uložení hydratovatelných anorganických solí, jako je chlorid vápenatý, ve zbytkových množstvích v rozsahu od přibližně 0,1 % do 7 % hmotn. na hmotnost pěny.

Hydrofilizace těchto přednostních pěnových struktur, jež jsou po polymerizaci relativně hydrofobní, se typicky provádí v takovém rozsahu, jenž je nezbytný a dostatečný, aby přednostní pěny HIPE podle tohoto vynálezu se staly vhodně hydrofílními. některé pěny z přednostních emulzí HIPE jsou však již po přípravě vhodně hydrofilní a proto nepotřebují dostatečné zpracování s hydrofilizačními činidly. Těmito přednostními pěnami HIPE jsou zejména ty, kde 45 jako emulgátoru se použilo sorbitanových esterů mastných kyselin přidaných do olejové fáze a kde chlorid vápenatý byl použit jako elektrolyt ve vodné fázi emulzí HIPE, prekurzorů pěn. V tomto případě kapaliny vodné fáze držené uvnitř pěn po polymerizaci mohou obsahovat nebo uložit dostatečná množství chloridu vápenatého, která učiní vnitřní povrchy pěny obsahující zbytkový emulgátor vhodně hydrofílními, i když v emulzi polymerizované pěny byly zbaveny 50 vody.

-17CZ 290198 B6

V) Způsoby přípravy absorpčních pěn

Absorpční pěnové materiály podle tohoto vynálezu mohou být připraveny použitím jakéhokoliv vhodného polymerizačního a postpolymerizačního postupu a použitím jakékoliv vhodné kombinace monomemích materiálů, pokud se tak připraví hydrofilní pěny, jež mají výše popsané základní, a jestli žádoucí tak i přednostní, strukturální a mechanické vlastnosti. Jak je poznamenáno, přednostní způsob přípravy polymemích pěn s požadovanými strukturálními a mechanickými vlastnostmi a s žádoucími vlastnostmi nakládání s tekutinami, zahrnuje polymerizaci emulzí o vysokém obsahu vnitřní fáze („HIPE“). Příprava absorpčních pěn za použití tohoto přednostního postupu bude popsáno pro ilustraci postupu zhotovení zde uváděných pěn.

Tento přednostní způsob přípravy pěny zahrnuje kroky A) vytvoření stabilní emulze o vysokém obsahu vnitřní fáze (HIPÉ), B) potom polymerizaci této stabilní emulze za podmínek vhodných pro vytvoření pevné polymemí pěnové struktury, C) praní, a je-li to nezbytné, hydrofilizaci pevné polymemí pěnové struktury, zpracováním struktury s vodou nebo s hydrofilizačními činidly v kapalné formě, za účelem odstranění původní zbytkové vodné fáze z polymemí pěnové struktury a uložení potřebných hydrofilizačních činidel a D) odvodnění polymemí pěnové struktury tak, aby mohla být použita jako absorbent vodných tělových tekutin. Všechny tyto základní kroky jsou podrobněji popsány následovně:

A) Příprava emulzí HIPE

Prekurzor přednostních pěnových absorpčních materiálů emulze HIPE může být připraven smícháním výše popsané olejové fáze s výše popsanou vodnou fází. Hmotnostní poměr vodné fáze k olejové fázi je obecně v rozsahu od přibližně 12:1 do 100:1, lépe od přibližně 20:1 do 70:1.

Olejová fáze pro vytvoření emulzí HIPE obsahuje výše upřesněné základní složky, jako jsou požadované monomery, komonomery, síťovací činidla a emulgátory. Olejová fáze může také obsahovat volitelné složky, jako jsou rozpouštědla polymerizační iniciátory. Vodná fáze pro přípravu emulzí HIPE obsahuje výše specifikovaný elektrolyt jako základní složku a může také obsahovat volitelné složky, jako jsou vodorozpustné emulgátory anebo polymerizační iniciátory.

Emulze HIPE může být vytvořena kombinací olejové a vodné fáze a vystavením této směsi fází střihovému míchání. Míchání musí mít takový rozsah a musí být aplikováno po takovou dobu, aby se vytvořila stabilní emulze ze smíchané olejové a vodné fáze, tento proces může být prováděn buď v šaržích, nebo nepřetržitě a obecně provádí se za takových podmínek, které jsou vhodné k vytvoření emulze, kde kapky olejové fáze jsou rozptýleny do takové míry, že nakonec z emulze zpolymerizovatelná pěna bude mít požadovaný objem pórů a další strukturální vlastnosti. Emulzifikace směsi olejové a vodné fáze často zahrnuje použití míchacího nebo třepacího zařízení například oběžného kola s kolíky.

Jeden přednostní způsob přípravy emulzí HIPE, jenž zde může být použit, obsahuje kontinuální proces pro míchání a emulzifikaci požadované olejové a vodné fáze, v tomto procesu se vytvoří kapalný proud zvýše popsané olejové fáze s rychlostí toku v rozsahu od 0,08 do 1,5 ml/s. Současně se vytvoří kapalný proud z výše popsané vodné fáze s rychlostí toku od přibližně 4 do 50 ml/s. Oba proudy v rámci výše uvedených rozsahů se potom smísí ve směšovací komoře nebo zóně tak, aby došlo k přiblížení, dosažení a udržení výše uvedených požadovaných poměrů vodné fáze k olejové fázi.

Smíchané proudy jsou ve směšovací komoře nebo zóně obecně vystaveny střihovému míchání působením například oběžného kola s kolíky o vhodné konfiguraci a rozměrech. Střih se typicky aplikuje v rozsahu od přibližně 1000 do 4000s^_1. Doby zdržení ve směšovací komoře jsou často

-18CZ 290198 B6 v rozsahu od přibližně 5 do 30 s. Vytvořené stabilní emulze HIPE v kapalné formě mohou být vypuštěny ze směšovací komory nebo zóny rychlostí toku od přibližně 4 do 52 ml/s.

Tento přednostní způsob tvorby emulzí HIPE nepřetržitým procesem je podrobněji popsán v patentu US 5 149 720 (T.A.Marais, S.T.Dick a T.M.Shiveley - P&G), jehož přihláška je podaná současně s touto přihláškou, a je zde začleněna jako odkaz.

B) Polymerizace emulzí HIPE

Emulze HIPE, vytvořené jak bylo popsáno výše, se obecně umístí do vhodné reakční nádoby, zásobníku nebo prostoru, v kterém se provádí polymerizace. U jednoho provedení reakční nádoba sestává z kádě zhotovené z polyethylenu, z které se může zpolymerizovaný pevný pěnový materiál snadno vyjmout k dalšímu zpracování poté, co polymerizace byla provedena do požadovaného rozsahu.

Podmínky polymerizace, kterým je emulze HIPE vystavena, jsou různé v závislosti na monomerickém a jiném složení olejové a vodné fáze emulze a typu a množství použitých polymerizačních iniciátorů. Polymerizační podmínky často však zahrnují udržování emulze HIPE při zvýšených teplotách od přibližně 55 °C do 90 °C, lépe od přibližně 60 °C do 66 °C, po dobu od přibližně 4 do 24 hodin, lépe od přibližně 4 do 12 hodin.

C) Praní a hydrofilizace pěn HIPE

Pevná pěna HIPE vytvořená po skončení výše popsaného polymerizačního kroku má obecně ohebnou porézní strukturu s otevřenými póry a má póry zaplněné zbytkovými látkami vodné fáze použitých k přípravě emulze HIPE před polymerizací. Tato zbytková vodná fáze, jež obecně obsahuje vodný roztok elektrolytu, zbytkového emulgátoru a polymerizačního iniciátoru, by měla být odstraněna z pěnové struktury před dalším zpracováním a použitím pěny. Odstranění látek z vodné fáze se obyčejně provádí stlačením pěnové struktury, aby se vymačkala ven zbytková kapalina a nebo praním pěnové struktury vodou nebo jinými vodnými pracími roztoky. Často se použije více (například 2 cykly) stlačovacích a pracích kroků.

Po odstranění látek z původní vodné fáze z pěnové struktury ve vyžadovaném rozsahu, může být potřeba zpracovávat pěnu HIPE například dalším praním s vodným roztokem vodného hydrofilizačního činidla. Použitelná hydrofilizační činidla jsou uvedena výše. Jak je poznamenáno, pokračuje zpracování pěnových struktur HIPE roztokem hydrofílizačního činidla, dokud nebylo vpraveno do pěny žádoucí množství hydrofílizačního činidla a dokud pěna nevykazuje požadovanou hodnotu adhezního napětí pro jakoukoliv zvolenou testovací tekutinu.

D) Odvodnění pěny

Potom co pěna byla zpracována tak, aby byla po vysušení hydrofílní, pěna se obecně odvodňuje před rozřezáním nebo jinou úpravou pro použití v absorpčních strukturách absorpčních výrobků. K odvodnění může dojít stlačením pěny, aby se z pěny vymačkala zbytková voda, vystavením pěny nebo vody v pěně zvýšeným teplotám například teplotám od přibližně 60 °C do 200 °C nebo mikrovlnným zpracováním nebo kombinací jak stlačení tak i zahřívání vody, odvodňovací krok zpracování pěny HIPE se většinou provádí, dokud pěna HIPE připravená pro použití není tak suchá, jak je praktické. Odvodněné pěny stlačením mají často obsah vody (vlhkostí) od přibližně 50 % do 200 % hmotn. vztaženo na suchou hmotnost. Zahřívané pěny mohou být vysušeny na obsah vlhkostí od přibližně 5 % do 40 %, lépe od přibližně 5 % do 15 % vztaženo na suchou hmotnost.

-19CZ 290198 B6

VI) Absorpční výrobky

Předložený vynález se také týká absorpčních výrobků tělových tekutin, jež využívají pěnové absorpční struktury podle tohoto vynálezu alespoň jako část svého tekutinu absorbujícího, jádra“. , Absorpčním výrobkem“ se zde rozumí spotřební výrobek, jenž je schopen absorbovat podstatná množství moče nebo jiných tekutin (tj. kapalin), jako je vodná fekální hmota vyloučená osobou trpící inkontinencí a nosící nebo užívající tento výrobek, příklady takových absorpčních výrobků zahrnují plenky, prádlo pro osoby trpící inkontinencí, cvičné kalhotky najedno použití, podložky do lůžek apod. Absorpční pěnové struktury podle tohoto vynálezu jsou zvláště vhodné pro použití ve výrobcích, jako jsou plenky, vložky a prádlo pro osoby trpící inkontinencí apod.

Ve své nejjednodušší podobě absorpční výrovky podle tohoto vynálezu potřebují jenom relativně nepropustnou pro kapaliny podpůrnou fólii a jednu nebo více absorpčních pěnových struktur spojených s touto podpůrnou fólií, pěnový absorbent a podpůrná fólie jsou spojeny tak, že materiál pěnové absorpční struktury je umístěn mezi podpůrnou fólií a místem, kde osoba nosící absorpční výrobek vylučuje tekutinu. Podpůrné fólie nepropustné pro tekutinu mohou být z jakéhokoliv materiálu například z polyethylenu nebo polypropylenu s tloušťkou okolo l,5mil (0,038 mm), což pomůže zadržet tekutinu v absorpčním výrobku. Absorpční výrobky podle tohoto vynálezu vhodněji mají také pro kapaliny propustnou vrchní fólii, která pokrývá tu stranu absorpčního výrobku, jež se dotýká pokožky. V tomto uspořádání výrobek obsahuje absorpční jádro, jež obsahuje jednu nebo více pěnových absorpčních struktur podle tohoto vynálezu umístěnou mezi podpůrnou fólii a vrchní fólií. Vrchní pro kapaliny propustná fólie může být z jakéhokoliv materiálu, jako je například polyester, polyolefin, hedvábí apod., jenž je v podstatě porézní a dovoluje tělovým tekutinám snadno jím projít do níže položeného absorpčního jádra. Materiál vrchní fólie by s výhodou neměl mít pádný sklon k zadržování vodných tělových tekutin v oblasti kontaktu mezi vrchní fólií a kůží osoby používající tento výrobek.

Absorpční jádro absorpčních výrobků podle tohoto vynálezu může obsahovat pouze jednu nebo více pěnových struktur, například, pěnové jádro může být z jednoho kusu pěny vcelku vytvarovaného tak, aby byl nejlépe uzpůsobený typu absorpčního výrobku, v kterém je použit. Absorpční jádro může být relativně z většího množství kusů pěny nebo částic, které mohou být adhezívně navzájem spojené, nebo které mohou být jednoduše stlačené do nesvázaného shluku drženého pohromadě tkaninou tvořící obálku nebo pomocí vrchní a podpůrné fólie absorpčního výrobku.

Absorpční jádro absorpčních, výrobků podle tohoto vynálezu může také obsahovat další například běžné prvky nebo materiály kromě jedné nebo více pěnových absorpčních struktur podle tohoto vynálezu. Například absorpční výrobky mohou využívat absorpční jádro, jenž obsahuje kombinaci materiálů například směsi vytvořené v proudu vzduchu, částic nebo kusy pěnových absorpčních struktur podle tohoto vynálezu a běžných absorpčních materiálů, jako jsou například a) buniČina nebo jiná celulózová vlákna, b) částice nebo vlákna z polymemích gelových činidel.

U jednoho provedení, které zahrnuje kombinaci pěnového absorpčního materiálu podle tohoto vynálezu a jiných absorpčních materiálů, absorpční výrobek může používat absorpční jádro o více vrstvách, kde vrstva jádra obsahující jedno nebo více pěnových struktur podle tohoto vynálezu může být použita v kombinaci s jednou nebo více doplňkovými oddělenými vrstvami jádra, které jsou vytvořeny běžnými absorpčními strukturami nebo materiály, tyto běžné absorpční struktury nebo materiály mohou zahrnovat například tkaniny vytvořené v proudu vzduchu nebo mokrou cestou z buničiny nebo jiných celulózových vláken, tyto běžné struktury také mohou obsahovat běžné absorpčních pěny nebo dokonce houby. Běžné absorpční struktury použité s pěnovými absorbenty podle tohoto vynálezu mohou také obsahovat například až 80 % hmotn. částic nebo vláken z polymemích gelových činidel typu, který se běžně používá v absorpčních výrobcích, jež mají přijímat a zadržovat vodné tělové tekutiny. Polymemí gelová

-20CZ 290198 B6 činidla tohoto typu a jejich použití v absorpčních výrobcích jsou podrobněji popsány v U.S., Reissue Patent Re 32 649, znovu vydaném 19.4.1988, jenž je zde vtělen formou odkazu.

Jeden typ absorpčního výrobku podle tohoto vynálezu, jemuž je dávána přednost, používá absorpční jádro o více vrstvách mající vrchní vrstvu přijímací a distribující tekutinu tvořenou vrstvou vláken z modifikované celulózy například zpevněných česaných celulózových vláken a volitelně až z 10% hmotn. polymemím gelovým činidlem. Toto absorpční jádro o více vrstvách také má druhou tj. nižší vrstvu, která tekutinu uchovává a redistribuje, obsahující pěnovou strukturu podle tohoto vynálezu. (Pro účely tohoto vynálezu „vrchní“ vrstva absorpčního jádra o více vrstvách je ta vrstva, jež relativně blíže k tělu osoby příp. vrstva nejblíže k vrchní fólií výrobku. Výraz „spodní“ vrstva naopak značí tu vrstvu absorpčního jádra o více vrstvách, která je relativně dále od těla osoby příp. vrstvu nejbližší podpůrné fólii výrobku). Vlákna z modifikované celulózy, která jsou použitá ve vrstvě, jež tekutinu přijímá a distribuje, tohoto přednostního absorpčního výrobku jsou výhodě z vláken buničiny, které byly ztužené a zkadeřené chemicky nebo tepelně. Tato vlákna z modifikované celulózy jsou stejného typu, jaká byla použita v absorpčních výrobcích v patentu US 4 93 5 622; Lash a Thopson; vydán 16.6.1990, jenž je zde vtělen formou odkazu. Absorpční výrobky, které využívají absorpční pěnové struktury podle tohoto vynálezu ve vrstvě uchovávající a redistribující tekutinu ležící pod vrstvou přijímací a distribující tekutinu obsahující ztužená zkadeřená celulózová vlákna jsou podrobněji popsány vU.S. patentové přihlášce A.Young, G.D.LaVon, G.W.Taylor; 743 950, (P&G 4452) současně podané s touto přihláškou (US 5 147 345). Tato přihláška je zde začleněna formou odkazu.

Jak bylo výše uvedeno, vlastnosti nakládání s tekutinami a mechanické vlastnosti specifických pěnových absorpčních struktur činí tyto struktury zvláště vhodnými pro použití v absorpčních výrobcích ve formě plenek na jedno použití. Plenky na jedno použití s pěnovými absorpčními strukturami podle tohoto vynálezu mohou být zhotoveny použitím běžných postupů výroby plenek náhradou nebo doplněním tkaniny z buničinových vláken („vzduchová plst“) nebo absorbentů z modifikované celulózy typicky používaných v běžných plenkách jednou nebo více pěnovými strukturami podle tohoto vynálezu.

Pěnové struktury podle tohoto vynálezu mohou být použity v plenkách v jedné vrstvě nebo jak bylo výše uvedeno, v různých uspořádáních jádra o více vrstvách. Výrobky ve formě plenek na jedno použití jsou podrobněji popsány v Patent US Re 26 151; Duncan a Baker; vydán 31.1.1967: Patent US 3 592 194; Duncan; 13.7.1971; Patent US 3 489 148; 13.1.1970; Duncan a Gellert; 13.1.1970; Patent US 3 860 003; Buell; 14.1.1975 a Patent US 4 834 735; Alemany a Berg; 30.5.1989; a tyto patenty jsou sem začleněny formou odkazu.

Přednostní provedení plenky najedno použití podle tohoto vynálezu je znázorněno na obr. 2. tato plenka obsahuje absorpční jádro 50 tvořené vrchní vrstvou 51 přijímací tekutinu a pod ní ležící vrstvou 52 uchovávající a distribující tekutinu tvořenou pěnovou absorpční strukturou podle tohoto vynálezu. Vrchní fólie 53 je položena přes a přesahuje lícovou stranu jádra 50 a podpůrná fólie 54 nepropustná pro kapaliny je položená přes a přesahuje rubovou stranu jádra 50. Podpůrná fólie má výhodně větší šířku než je šířka jádra a tím vzniknou krajové postranní části podpůrné fólie, které přesahují jádro. Plenka je s výhodou vytvořena v konfiguraci přesýpacích hodin.

Jiným přednostním typem absorpčních výrobků využívajících pěnové absorpční struktury podle tohoto vynálezu jsou výrobky udržující tvar, jako jsou například cvičné kalhotky, tyto výrobky udržují tvar obecně zahrnují netkaný ohebný podklad vytvarovaný do spodku ve formě kalhotek nebo šortek. Pěnová absorpční struktura podle tohoto vynálezu může být připevněna v oblasti rozkroku takového spodku a stane se absorpčním Jádrem“. Toto absorpční jádro je často přebaleno obálkou z tkaniny nebo jiného pro kapaliny propustného netkaného materiálu, tento přebal jádra tak slouží jako „vrchní fólie“ pro absorpční výrobek udržující tvar.

-21 CZ 290198 B6

Ohebný podklad tvořící spodek výrobku přizpůsobeného formě může být z tkaniny nebo papíru nebo jiného druhu netkaného podkladu nebo z tvarované fólie a může být elastický nebo jinak natahovací. pásky u nohou nebo u pasu těchto cvičných kalhotek mohou být elastické běžným způsobem, aby se zlepšilo přizpůsobení výrobku tělu. Tento podklad se dělá většinou relativně nepropustný pro kapaliny nebo alespoň ne rychle pro kapaliny prostupný zpracováním nebo povlečením jeho jednoho povrchu nebo laminováním tohoto ohebného podkladu jiným pro kapaliny relativně nepropustným podkladem a tím se celý spodek učiní pro kapaliny relativně nepropustná, v tomto případě sám spodek slouží jako „podpůrná fólie“ pro výrobek udržující tvar. Typické cvičné kalhotky tohoto druhu jsou popsány vRoberts; Patent US 4 619 649 z 28.10.1986, jenž je zde začleněn formou odkazu.

Typický výrobek udržující tvar ve formě cvičných kalhotek je znázorněn na obr. 3. Tento výrobek obsahuje vnější vrstvu 60 připevněnou k vložkové vrstvě 61 adhezí jejich okrajových zón. Například, vnitřní vložka 61 může být připevněna k vnější vrstvě 60 podél obvodu oblasti pásku jedné nohy 62, podél obvodu oblasti pásku druhé nohy 63, podél obvodu oblasti pásku pasu 64,. V oblasti klínu je většinou připevněno pravoúhlé absorpční jádro 65 tvořené pěnovou absorpční strukturou podle tohoto vynálezu.

Způsoby zkoušení

Při popisu předloženého vynálezu je popsána řada vlastností pěnových absorpčních struktur HIPE. tyto vlastnosti mohou být zjištěny pomocí následujících zkušebních tekutin a testovacích způsobů.

I) Testovací tekutiny a příprava vzorků pěny

A) Testovací tekutina - syntetická moč

Některé změření, jež jsou popsána ve zkouškách, zahrnují použití testovací tekutiny například syntetické moče, ethanolu nebo izopropanolu. Syntetická moč použitá v řadě níže popsaných zkoušek je zhotovena z přípravku pro syntetickou moč vyráběného formou Jayco Pharmaceuticals (Mechanicsburg, PA, 17055). Tato Jayco syntetická moč obsahuje Kel, 0,2 %; Na₂SO₄, 0,2%; ΝΗιΗ₂ΡΟ₄, 0,085 %; (NH^HPCh, 0,015%; CaCl₂x2H₂O, 0,025% a MgCl₂x6H₂O, 0,05 % (% hmotn.). Vzorky syntetické moče se připravují podle návodu na štítku za použití destilované vody. Aby se usnadnilo rozpouštění směs solí Jayco se pomalu přidává do vody, jestliže je nutné odstranit nerozpuštěné částečky, vzorek se přefiltruje. Nepoužitá syntetická moč se vyhodí po jednom týdnu. 5 kapek modře, potravinářského barviva, může být přidáno na litr roztoku syntetické moče. Použitá syntetická moč Jayco má povrchové napětí 65.ΚΓ⁵ ± 5.1(T⁵N/cm.

B) Příprava vzorků pěny

Rada následujících zkoušek zahrnuje přípravu a zkoušení vzorků pěny o určité dané velikosti. Pokud nebude jinak uvedeno, vzorky pěny o požadované velikostí by měly být vykrojeny z větších bloků pěny za použití ostré nožové pily s přímočarým pohybem. Použití tohoto nebo rovnocenného typu zařízení na řezaní pěny slouží v podstatě k vyloučení kazů na okraji vzorků, které by mohly mít nepříznivý vliv na některá měření v některých dále uvedených způsobech zkoušení.

Specifikace velikostí vzorku zahrnuje obecně rozměr tloušťky vzorku. Měření tloušťky vzorku pro účely tohoto vynálezu by měla provedena, když je vzorek pěny pod tlakem 350 Pa.

-22CZ 290198 B6

Π) Stanovení strukturálních vlastností

A) Použitelný objem pórů

Postup pro stanovení použitelného objemu pórů zahrnuje měření množství izopropanolu (bod vzplanutí 120 °C), které může být zavedeno do struktury vzorku absorpční pěny. Zařízení a materiály použité při tomto měření jsou temperovány na 22 ± 2 °C. Měření se také provádí při této teplotě.

Suché vzorky pěny jsou vyříznuty do válců 6,5 cm x 0,8 cm. Tyto válcové vzorky mohou být, připraveny za použití razidla o průměru 2,87 cm a desky pěny o 0,8 cm. Suché vzorky pěny se zváží a tak se stanoví průměrná suchá hmotnost (DW). Zváží se tři tyto vzorky pro určení průměrné suché hmotnosti.

Změřená volná kapacita (MFC) těchto vzorků se potom stanoví pomocí následujících kroků:

1) Vzorek pěny se ponoří do izopropanolu v krystalizační misce a je nechán, aby se nasytil. V tomto okamžiku se vzorek může několikrát zmáčknout, aby se vypudil vzduch.

2) Všechny vzorky se vyndají, aniž by se z nich vymačkal izopropanol. Přebytečná tekutina se nechá ze vzorku umístěného na plocho vykapat během asi 30 sekund. Všechny vzorky jsou potom zváženy v mokrém stavu k stanovení mokré hmotnosti (WW).

3) Kroky 1) a 2) se ještě dvakrát opakují a vypočte se průměrná mokrá hmotnost (MW).

Změřená volná kapacita (MFC, g/g) je hmotnost izopropanolu v nasycené pěně na hmotnostní jednotku suché pěny. MFC se vypočítá podle vzorce (WW(g) - DW(g)I]

MFC= -----------DW(g>.

Použitelný objem pórů se potom vypočítá dělením MFC pěny pro izopropanol hustotou izopropanolu, jež činí 0,785 g/ml. Výsledkem je použitelný objem pórů pěny v ml/g.

B) Specifický povrch na základě kapilárního sání

Specifický povrch na základě kapilárního sání pěnových absorbentů podle tohoto vynálezu může být stanoven v rozvážné hmotnostní absorpce testovací tekutiny o známém nízkém povrchovém napětí, v tomto případě se používá absolutní ethanol (bod vzplanutí 10 °C).

Pro provedení zkoušky zvážený vzorek proužku pěny o vhodných rozměrech (například 25 cm dlouhý x 2 cm široký x 0,8cm tlustý) se temperuje na 22 + 2 °C, uvede se pomocí laboratorního zvedáku do vertikální polohy a na jednom konci se ponoří 1-2 mm hluboko do nádržky s ethanolem. Ethanol se nechá vzlínat proužkem pěny do rovnovážné výsky, která má být menší než je dílka vzorku. Proužek obsahující ethanol se potom zváží, přičemž se stále dotýká nádržky, aby se stanovila hmotnost celkové absorpce ethanolu. Během této operace by měl být vzorek překryt, například skleněným válcem s víčkem, aby se zamezilo vypařování ethanolu.

-23 CZ 290198 B6

Specifický povrch vzorku pěny může být vypočítán následujícího vzorce:

M.GL,

M_n kde S_c = specifický povrch na základě kapilárního sání v cm²/g; Me = hmotnost absorbovaného ethanolu vg; G-gravitační konstanta, jež je 980 cm/s²; Ln = celková délka vzorku v cm; M_n = hmotnost suchého vzorku v g a y_e = povrchové napětí ethanolu, jež činí 22,3~⁵ N/cm. Získané hodnoty mohou být potom vyděleny 10 000 cm²/m² a tím se získá specifický povrch na základě kapilárního sání v m²/g.

C) Hustota pěny

Ke stanovení hustoty pěny může být použit například postup popsaný v postupech ASTM č. D3574-86, Test A, jenž byl původně navržen pro zkoušený polyuretanových pěn, ale který se může také použít k měření hustoty přednostních absorpčních pěn HIPE podle tohoto vynálezu. Měření hustoty podle tohoto postupu ASTM se provádí se vzorky pěny, které byly předem upraveny způsobem daným v této zkoušce.

Hustota se stanovuje jak měřením suché hmotnosti daného vzorku pěny tak i měřením jeho objemu při 22 ± 2 °C. Objem u větších vzorků pěny se vypočítá z měření rozměrů vzorků, na který nepůsobí tlak. Rozměry menších vzorků pěny mohou být změřeny pomocí měřidla s číselníkem s tlakem na patce číselníku 350 Pa.

Hustota se vypočítá jako hmotnost na jednotku objemu. Pro účely tohoto vynálezu se většinou hustota vyjadřuje v g/cm³.

ΙΠ Stanovení mechanických vlastností

A) Odolnost proti ohybu stlačením

Odolnost proti ohybu stlačením může být pro účely tohoto vynálezu vyjádřena kvantitativně měřením míry deformace (% snížení tloušťky) ve vzorku pěny, který byl nasycen syntetickou močí, po napětí vyvolaném tlakem 5,1 kPa působícím na vzorek.

Tato měření mohou být provedena na válcových vzorcích pěny, jejichž příprava byla výše uvedena v oddíle Použitelný objem pórů. Tyto vzorky, testovací tekutina syntetická moč a použité v zařízení pro měření se temperují na teplotu 37 °C danou v určitém prostoru. Měření se také provádí v tomto prostoru.

Vzorky pěny se položí do krystalizační misky a nechají se nasytit po jejich volnou absorpční kapacitu syntetickou močí Jayco. Daný nasycený vzorek k testování se potom umístí na síto, které je položené přes kádinku a měřidlo s číselníkem vhodné pro měření tloušťky se umístí na vzorek. Může být použito jakékoliv měřidlo mající patku o povrchu alespoň 6,5 cm² a schopné měřit tloušťky do 0,025 mm. Příkladem takového měřidla je model Ames 482 (Ames Co., Waltham, MA) nebo model Ono-Sokki EG-225 (Ono-Sokki, Co., Ltd., Japonsko). Také se používají hmotnosti, jež mohou mít číselníkové měřidlo vytvářející tlak na vzorek pěny až 6,9 kPa.

Na nasycený vzorek pěny na sítu se působí tlakem 5,1 kPa po dobu 15 minut. Na konci této doby se použije měřidlo s číselníkem k změření změny tloušťky vzorku, která nastane v důsledku

-24CZ 290198 B6 působení tlaku. Z počáteční a konečné tloušťky vzorku se může vypočítat procento deformace vzorku.

B) Ohebnost

Ohebnost pěny může být vyjádřena kvantitativně s odkazem na zkušební postup, jenž je modifikací testu ASTM 3574-86, 3.3 pro stanovení ohebnosti výrobků z porézních organických polymemích pěn. V tomto modifikovaném testu se používá vzorek pěny o rozměru 7 x 0,8 x 0,8 cm, jenž byl nasycen po svou volnou absorpční kapacitu syntetickou močí Jayco při 37 °C. Je důležité, aby vysekávací operace zhotovení vzorků nevnesla defekty na okraje proužků pěny. Proužek pěny nasycený močí je ohnut kolem válcového tmu o průměru 0,8 cm stejnoměrnou rychlostí 1 ohnutí za 5 sekund tak, že se oba konce proužku setkají. Pěna se považuje za ohebnou, když se neroztrhne nebo nezlomí během této zkoušky tj. jestli úspěšně projde jedním ohýbacím cyklem.

C) Navrácení do původního tvaru z ohybu stlačením

Pro zkoušku navrácení do původního tvaru z ohybu stlačením se používají vzorky pěny podobné těm výše popsaným vzorkům připraveným pro zkoušky použitelného objemu pórů. Tyto vzorky jsou válce o tloušťce 0,8 cm a o kruhovém průřezu 6,45 cm², tyto vzorky pěny mohou být zkoušeny v suchém stavu po nasycení po svou volnou absorpční kapacitu syntetickou močí Jayco.

Za použití měřidla s číselníkem se stlačí zkušební vzorek, buď suchý, nebo mokrý, za 10 sekund na 50 % své původní tloušťky a udržuje se ve stlačeném stavu 1 minutu. Tlak se potom uvolní a pěna je nechána 1 minutu vracet se ke své tloušťce. Procento navrácení se do původního tvaru je vztaženo na původní výšku nestlačené pěny.

Pro zkoušení suchých vzorků se používá okolní teplota například 22 ± 2 °C. Pro zkoušení mokrých vzorků se pěnový vzorek nasytí po svou volnou absorpční kapacitu při 37 °C syntetickou močí Jayco v misce o průměru 5 cm. Miska má funkci nádržky, která jímá vytlačenou tekutinu během stlačení a také má funkci nádržky, z které může vzorek opět absorbovat tekutinu při navrácení ze stlačení.

IV) Stanovení vlastností nakládání s tekutinami

A) Absorpční kapacita

Jak volná absorpční kapacita tak i absorpční kapacita pod tlakem mohou být stanoveny gravimetrickými analytickými postupy za použití syntetické moče jako tekutiny, pro kterou se počítá absorpční kapacita pěny.

1) Princip zkoušení absorpční kapacity

V tomto testu se nasytí vzorek pěny testovací tekutinou syntetickou močí pro měření volné absorpční kapacity neboli kapacity bez zatížení pěnového vzorku. Pak se na vzorek působí tlakem po přídavcích tlaku, aby se stanovila absorpční kapacita pod tlakem. Absorpční kapacita pod tlakem se změří poté, co vzorek byl ve stlačeném stavu po určitou dobu.

2) Cíl zkoušení

Tato zkouška měří absorpční kapacitu vzorku pěny pod tlakem od 0 do 6,9 kPa při požadované teplotě tj. 37 °C.

-25 CZ 290198 B6

3) Zařízení

Síto, 25 ok, 8 cm v průměru; krystalizační miska 15 cm v průměru x výška 7,5 cm; kádinka 50 ml: analytické hmotnosti: měřidlo s číselníkem o patce o ploše alespoň 6,5 cm² a schopné měřit do 0,025 mm, například model Ames 482 (Ames Co., Waltham, MA) nebo model Ono-Sokki EG-225 (Ono-Sokki Co., Ltd., Japonsko); závaží pro měřidlo s číselníkem schopné působit tlakem 1,4, 5,1 a 6,9 kPa.

4) Materiály

Syntetická moč Jayco; vzorky pěny.

5) Pracovní postup

i) Výše popsané zařízení a materiály se temperují na konstantní teplotu měřícího prostoru 37 °C. Měření se také provádí v tomto prostoru.

ii) Vzorky pěny podobné vzorkům připraveným pro zkoušky použitelného objemu pórů jsou vyříznuty do válců 6,5 cm² x 0,8 cm. Tyto vzorky jsou zváženy, aby se zjistila jejich průměrná suchá hmotnost (DW).

iii) Volná absorpční kapacita vzorků pěny se stanoví následovně:

a) Vzorek pěny se ponoří do krystalizační misky se syntetickou močí a nechá se jí nasytit. Vzorek se může několikrát zmáčknout, aby se vypudil vzduch.

b) Pěna se vyndá, aniž by se z ní vymačkala tekutina. Přebytečná tekutina se nechá ze vzorku umístěného na plocho vykapat během asi 30 sekund a potom je vlhký vzorek zvážen.

c) Kroky a) a b) se ještě dvakrát opakují a vypočte se průměrná mokrá hmotnost (MW).

d) Volná absorpční kapacita (FAC, g/g) se vypočte podle vzorce

FAC = [WW(g) - DW(g)]/DW(g)

FAC = hmotnost syntetické moče v nasycené pěně vztažená na suchou hmotnost pěny.

iv) Absorpční kapacita pod tlakem (deserpce působením tlaku) vzorků pěny se stanoví následovně:

a) Kádinka o objemu 50 ml, přes jejíž vrchní okraj je nataženo síto, se umístí pod střed patky měřidla s číselníkem, přičemž patka spočívá na sítu.

b) Nasycený vzorek se umístí nahoru na síto, přičemž vzorek musí být nad středem kádinky, a měřidlo s číselníkem se umístí tak, aby působilo tlakem na vzorek pěny.

c) Závaží se umístí na měřidlo, aby působila tlakem (0,2 psi) 1,4 kPa na vzorek.

d) Po 15 minutách se vzorek pěny zváží (WW, 0,2).

e) Stejný vzorek se opět nasytí a kroky a) až d) se opakují s tou výjimkou, že se působí tlakem (0,74 psi) 5,1 kPa a 1,0 psi) 6,9 kPa a tak se stanoví WW, 0,74 a WW, 1,0.

-26CZ 290198 B6

f) S použitím nových vzorků se ještě dvakrát opakují kroky a) až d) a tak se stanoví průměrná vlhká hmotnost poté, co vzorky byly udržovány pod různými tlaky.

g) Absorpční kapacity pod tlakem (X-zatížení, g/g) se vypočítají podle ukázky. (X-zatížení pod daným tlakem je hmotnost syntetické moče ve vlhké pěně vztažená na suchou hmotnost Pěny).

Kapacita pod tlakem (0,2 psi) 1,4 kPa

X, 0,2 (g/g) - [WW, 0,2(g) - DW(g)]/DW(g)

Kapacita pod tlakem (0,74 psi) 5,1 kPa

X, 0,74 (g/g) - [WW, 0,74(g) - DW(g)]/DW(g)

Kapacita pod tlakem (1,0 psi) 6,9 kPa

X, 1,0 (g/g) - [WW, 1,0(g) - DW(g)]/DW(g)

Hodnoty absorpční kapacity v ml syntetické moče na gram suché pěny se mohou získat dělením hodnot FAC a X-zatížení specifickou hmotností syntetické moče Jayco, jež činí přibližně 1 g/ml.

B) Vertikální rychlost vzlínání a vertikální absorpční kapacita

Vertikální rychlost vzlínání a vertikální absorpční kapacita jsou míry schopnosti suché pěny sát tekutinu vertikálně z nádržky. Pro stanovení vertikální rychlosti vzlínání se měří doba, za kterou čelo sloupce tekutiny vzlíná 5 cm vertikální délky proužku pěny. Poté, co tekutina vzlíná do rovnovážné výšky, zjistí se množství tekutiny zadržované v proužku pěny o určité vertikální výšce vzlínání (například 4,5 palce nebo 11,4 cm) a z toho se stanoví vertikální absorpční kapacita.

Ke stanovení vertikální rychlost vzlínání a vertikální absorpční kapacity pomocí následujících způsobů se používá syntetická moč Jayco obarvená potravinářskou modří. Při tomto zkušebním postupu jsou materiály temperovány na 37 °C a zkouška se provádí při stejné teplotě.

1) Příprava vzorku

1) Proužek pěny o rozměru přibližně 25cm x 2cm x 0,8cm se připraví stejně jako vzorky pro zkoušku specifického povrch na základě kapilárního sání.

ii) Na laboratorní zvedák se stojanem se umístí nádržka s tekutinou a vzorek pěny se přichytne svorkou na jednom konci tak, že je vertikálně zavěšen nad nádržkou s tekutinou.

iii) Pravítko se přichytí vedle vzorku pěny tak, že spodek pravítka (0 cm) je asi 1 až 2 mm nad spodkem vzorku pěny.

iv) Nádržka s tekutinou se do 3/4 naplní obarveným roztokem syntetické moče.

2) Vertikální rychlost vzlínání

i) Nádržka se pomocí laboratorního zvedáku zvedne ke spodku vzorku pěny. Jakmile se tekutina dotkne spodku vzorku pěny, zapne se časový spínač.

ii) Náhražka se okamžitě zvedne, aby se kapalina právě dotýkala spodku pravítka.

iii) Zaznamená se čas, kdy čelo sloupce tekutiny dosáhne 5 cm.

-27CZ 290198 B6 iv) Pěna je ponechána nasávat tekutinu, dokud se nedosáhne rovnováhy (například kolem 18 hodin). Aby se 1 až 2 mm vzorku udržely ponořené, může být nutné regulovat výšku zvedáku, a vzorek měl by být překryt, aby se zabránilo odpařování.

3) Absorpční kapacita (ml/g) vztažená na vertikální délku pěny i) Vyndá se vzorek pěny a rychle se položí na neabsorbující povrch.

ii) Za použití nástroje, jenž je tak ostrý, že nezmáčkne vzorek pěny, se vzorek okamžitě rozřeže na jednotlivé kusy o délce 2,54 cm a všechny kusy se zváží.

iii) Ze všech kusů se vymačká většina tekutiny a všechny kusy se položí na absorpční utěrku.

iv) Všechny kusy se nechají úplně vyschnout.

v) Všechny suché kusy se potom zváží a absorpční kapacitu každého kusu se vypočítá na základě rozdílu mezi suchou a vlhkou hmotností.

Pro účely tohoto vynálezu je vysoce žádoucí stanovit absorpční kapacitu jednopalcového segmentu, který se vztahuje k sací výšce 11,4 cm.

C) Adhezní napětí

Adhezní napětí vzorků hydrofilizované pěny, jež přijímá testovací tekutiny působením kapilárního sání, je součinem povrchového napětí testovací tekutiny ya kosinu kontaktního úhlu Θ, projevovaného testovací tekutinou při kontaktu s vnitřními povrchy vzorku pěny. Adhezní napětí může být experimentálně stanoveno měřením rovnovážného hmotnostního přírůstku působením kapilárního sání dvou zkušebních vzorků ze stejné pěny, ale za použití dvou různých zkušebních tekutin. V prvním kroku tohoto pracovního postupu se stanoví specifický povrch vzorku pěny za použití ethanolu jako testovací tekutiny, jak bylo výše popsáno v části oddílu Způsoby zkoušení o specifickém povrchu.

Pracovní postup absorpce kapilárním sáním se potom opakuje úplně stejně s tou výjimkou, že místo ethanolu se používá syntetická moč Jayco a zkouška se provádí při 37 °C. Kontaktní úhel syntetické moče může být vypočítán ze známé specifické plochy a z hodnot absorpce syntetické moče následovně:

MuGL_n cos Θ_υ =-Mu yu Sc kde θυ je kontaktní úhel syntetické moče Jayco ve stupních: Mu je hmotnost absorbované syntetické moče Jayco v g; G je gravitační konstanta, jež činí 980 cm/s²; M_N je hmotnost suchého vzorku pěny v g; yu je povrchové napětí moče Jayco, jenž činí 65.10^-5 N/cm: Sc je specifický povrch vzorku pěny v cm²/g stanovený pomocí absorpce ethanolu a Ln je délka vzorku v cm.

Když je přítomen tenzid (na povrchu vzorku pěny anebo ve testovací tekutině), charakterizuje postupující čelní strany tekutiny je definována pomocí rovnice adhezního napětí (AT):

MtGU

AT =---Mn®c

M_T je hmotnostní testovací absorbované vzorkem pěny a G, L_N, Mn a Sc byly definovány výše (v. Hodgson a Berg, J. Coli. Int. Sci., 121(1), 1988, str. 22-31).

-28CZ 290198 B6

Při stanovení adhesního napětí i pro jakoukoliv danou testovací tekutinu nebyl udělán žádný předpoklad týkající se číselných hodnot povrchového napětí v kterémkoliv časovém okamžiku, takže možné změny koncentrace tenzidu na povrchu vzorku nebo v postupující tekutině během vzlínání jsou nepodstatné. Experimentální hodnoty adhesního napětí (γ krát cos Θ) jsou zvláště užitečné, když se na ně nahlíží jako na hodnotu v procentech maximálního adhesního napětí, což je povrchové napětí testovací tekutiny (například maximální adhesní napětí za použití syntetické moče Jayco je [65.1 (F⁵ ± 5.10‘⁵]. [cos 0°] = 65.10’⁵ ± 5.ΠΓ⁵ N/cm).

Příklady provedení vynálezu

Příprava pěnových absorpčních materiálu HIPE, vlastnosti těchto pěnových materiálů a použití těchto pěnových absorbentů v plenách na jedno použití jsou ilustrovány pomocí následujících příkladů.

Příklad 1

Pomocí tohoto příkladu je ilustrována příprava přednostního pěnového absorbentu HIPE v poloprovozním měřítku.

Příprava emulze

Chlorid vápenatý (320 g) a persíran draselný (48 g) se rozpustí v 32 1 destilované vody. Toto je vodná fáze použitá k vytvoření emulze HIPE. Ke směsi monomerů obsahující styren (420 g), divinylbenzen (660 g) a 2-ethylhexylakrylát (1920 g) se přidá sorbitan monooleát (450 g) pod firemním označením SPALA 80) a sorbitan trioleát (150 g jako SPALA 85). Po míchání vznikne olejová fáze použitá k tvorbě emulze HIPE.

Jednotlivé oddělené proudy olejové a vodné fáze o teplotě 55 ° až 65 ° se přivádějí do dynamické směšovací komory. Ve směšovací komoře se dosáhne úplného promíchání obou smíchaných proudů pomocí oběžného kolíčkového míchadla. V tomto použitém rozsahu výroby se vhodné oběžné kolíčkové míchadlo sestává z válcového hřídele o délce přibližně 18 cm a o průměru přibližně 1,9 cm. Na hřídeli jsou dvě řady po 17 a dvě řady po 16 válcových kolíčcích, z nichž každý má průměr 0,5 cm a všechny vycházejí radiálně ven od středové osy hřídele na délku 1,6 cm. Všechny čtyři řady jsou umístěné v 90° úhlech kolem obvodu hřídele oběžného kola. Řady, které jsou si navzájem kolmé, sou posunuté po délce hřídele, takže žádné kolíky, jež jsou vůči sobe kolmé, nejsou ve stejné radiální rovině vycházející z osy hřídele. Oběžné kolíčkové míchadlo je nasazené ve válcové objímce, jež vytváří dynamickou směšovací komoru, a kolíky oběžného míchadla mají vůli 0,8 mm od stěn válcové objímky. Oběžné míchadlo pracuje při 900 otáčkách za minutu.

Dále ve směru po proudu od dynamické směšovací komory je statický mixér (8 palců dlouhý, o vnějším průměru 1/4 palce a o vnitřním průměru 0,190 placů), který pomáhá zajistit určitý zpětný tlak. Toto pomáhá udržet v zaplněném stavu dynamickou směšovací komoru tvořenou válcovou objímkou s kolíčkovým oběžným míchadlem. Pomáhá také zajistit úplné promíchání olejové a vodné fáze.

Požadovaného poměru vodné fáze k olejové fázi se dosahuje postupně. Nejdříve jsou průtoky upraveny tak, aby do dynamické směšovací komory s kolíčkovým míchadlem vstupovaly 3 hmotnostní díly vodné fáze a 1 hmotnostní díl olejové fáze, během několika minut se zvyšuje poměr vodné fáze k olejové fázi, dokud do dynamické směšovací komory nevstupují vodná fáze k olejové fázi v poměru 12 až 13 ku 1 rychlostí 15 ml/s. Postupně se snižuje průtok oleje, aby se hmotnostní poměr vodné fáze k olejové fázi přiblížil 25:1. V této fázi klesá viskozita emulze

-29CZ 290198 B6 vytékající ze statického mixeru. (Vizuálně, v tomto okamžiku bělavá směs se stává transparentnější.)

Průtok olejové fáze se potom dále snižuje, až hmotnostní poměr vodné fáze k olejové fázi činí 30 až 33:1. Vizuálně, v této fázi vytéká ze štěrbiny statického mixeru emulze o konzistenci našlehané smetany a ustaluje se na konzistenci krémového jogurtu.

Polymerizace emulze

V tomto okamžiku emulze vycházející ze statického mixeru je připravena k vytvrzování. Emulze je připravena do obecně pravoúhlé formy z polyethylenu o délce 38 cm, šířce 25 cm a hloubce 22 cm. Formy jsou plněny touto emulzí, dokud každá forma neobsahuje přibližně 20 000 ml emulze k vytvrzování.

Vytvrzování se provádí vložením forem s emulzí do vytvrzovací pece s teplotou 60 °C po dobu kolem 16 hodin. Po vytvrzení obsahuje výsledný zpolymerizovaný pevný pěnový materiál až 98 % vody a je měkký a mokrý na omak.

Praní a hydrofilizace pěny

Vlhký vytvrzený pěnový materiál je vyndán z vytvrzovací pece a podroben dalšímu zpracování. Zbytková vodná fáze z pěny je vymačkána vynaložením dostatečného tlaku na pěnový materiál nebo na jeho tenké plátky tak, aby se vymačkalo alespoň 90 % zadržené původní vodné fáze. Lze pozorovat, že když se zmáčkne pěna připravená podle výše uvedeného postupu, okraje pěny se nevytlačí ven a póry pěny neprasknou. Spíše se pěna zbortí pod tlakem ve směru Z a potom se pružností vrátí do svého původního tvaru buď po nasáknutí vodou, nebo působením tepla, jak bude dále podrobněji popsáno.

Vzorek pěny se potom pere 20 s ve vodě 60 °C teplé obsahující detergent jako hydrofílizační činidlo. V tomto příkladě detergentem je kapalina na mytí nádobí značky JOY, jež je rozpuštěna ve vodě až na 5g/l. Aktivním hydrofilizačním činidlem ve výrobku JOY je směs kokosového alkyl sulfátového a ethoxylovaného kokosového alkylsulfátového tenzidu, jenž je podrobněji popsán v Patentu US 4 316 824; Pancheri; vydaném 23.2.1982, jenž je zde vtělen ve formě odkazu. Během tohoto zpracování se pěna pružností vrátí do svého původního tvaru.

Roztok JOY použitý při prvním praní je opět vymačkán za použití tlaku a pěna je podruhé prána s roztokem JOY při 60 °C. Účelem druhého praní je zanechání zbytku detergentu v pěně a tím dosažení poměrného zvýšení hydrofility vnitřních povrchů pěny.

Odvodnění pěny

Dvakrát hydrofilizovaná pěna je potom opět stlačena, aby se vytlačil přebytek roztoku detergentu z její porézní struktury. Vzorky pěny se potom suší sušením v peci 12 hodin při 60 °C. Jestliže je nutné, vzorky pěny jsou potom neřezány nebo naplátkovány a jsou připraveny pro následující testování nebo zabudování do plenkových výrobků typu, který bude dále popsán v příkladu IV.

Příklad Π

Jiný pěnový materiál HIPE byl připraven stejným obecným způsobem, jaký byl uveden výše v příkladu I. V tomto příkladu se provádějí příprava emulze a polymerizace stejně jako v příkladu I, ale s následujícími rozdíly v látkách, v koncentracích a v podmínkách:

1) V olejové fázi se používá emulgační směs 480 g SPALA 80 a 120 g SPALA 85.

-30CZ 290198 B6

2) Za směšovací komorou se používá statický mixer o délce 35,6 cm a o vnějším průměru 0,95 cm.

3) Kolíčkové oběžné míchadlo pracuje při 850 otáčkách za minutu. 4) Konečný hmotnostní poměr vodné fáze k olejové fázi je 31:1.

5) Vytvrzovací teplota je 66 °C.

V tomto příkladu zpolymerizovaná pěna HIPE se hydrofilizuje zpracováním s vodným roztokem chloridu vápenatého jako s hydrofilizačním činidlem. Tento roztok hydrofílizačního činidla obsahuje 1 % hmotn. chloridu vápenatého a vzorek pěny se s ním zpracovává dvakrát stejným způsobem jak v příkladu 1. Po vysušení, vzorky pěny podle tohoto příkladu jsou nařezány nebo naplátkovány podle potřeby následujícího zkoušení nebo zabudování do plenkových výrobků typu, který bude dále popsán v příkladu IV.

Příklad ΠΙ

V tomto příkladu pěnové materiály HIPE připravené podle obecných postupů v příkladech I a Π jsou zkoušeny pro zjištění jejich strukturálních vlastností, mechanických vlastností a jejich chování vůči tekutinám. Toto zkoušení se provádí za použití postupů, jež byly popsány ve výše zmíněném US 4 788 225 nebo za použití postupů výše uvedených v oddíle Způsoby zkoušení. Výsledky zkoušení jsou shrnuty v Tabulce I.

Tabulka I

VLASTNOSTI	PÉNA-PŘÍKLAD1	PÉNA-PŘÍKLAD Π
Strukturální vlastnosti			iednotkv
Objem pórů	36,8	31,8	ml/g
Specifický povrch kapilárního sání	1,35	1,25	m2/g
Hustota	0,029	0,032	g/cm3
Průměrná velikost pórů	40	37	μτη
Mechanické vlastnosti
Deformace při omezujícím tlaku 5,1 kPa	52%	31%	%
Ohebnost	> 1	>1	ohýb, cykly
% navrácení do původní polohy z 50 % stlačení	95%	94%	%
Nakládání s tekutinami
Absorpční kapacita za tlaku:
0,0 kPa	35,9	31,5	ml/g
1,4 kPa	34,0	29,1	ml/g
5,1 kPa	23,4	25,1	ml/g
6,9 kPa	13,0	14,8	ml/g
% z kapacity při 0,0 kPa při 5,1 kPa	65,2	79,7	%
Vertikální doba vzlínání do 5 cm	105	120	s
Absorpční kapacita při výšce do:
1,3 cm	30,9	26,7	ml/g
3,8 cm	30,7	26,4	ml/g
6,4 cm	28,0	25,3	ml/g
8,9 cm	26,6	24,8	ml/g
11,4 cm	18,7	24,0	ml/g
14,0 cm	0,6	23,3	ml/g
16,5 cm	0	21,8	ml/g
19,1 cm	0	14,1	ml/g
Adhezní napětí u syntetické moče
při 65.10~5±5.10'5N/cm	30,7.10'5	37,8.10-3	N/cm

Příklad IV

Byla připravena plenka na jedno použití za použití sestavy a dílů znázorněných při rozložení na jednotlivé díly na obr. 4. Tato plenka obsahuje tepelně spojenou polypropylenovou vrchní fólii 70, pro tekutiny nepropustnou polyethylenovou podpůrnou fólii 71 a absorpční jádro o dvojité

-31 CZ 290198 B6 vrstvě umístěné mezi vrchní fólií a podpůrnou fólií. Absorpční jádro o dvojité vrstvě je tvořeno vrstvou 72 uchovávající a redistribující tekutinu o tvaru modifikovaných přesýpacích hodin obsahující pěnu HIPE podle příkladu Π umístěnou pod vrstvou 73 přijímající tekutinu ve tvaru modifikovaných přesýpacích hodin. Vrchní fólie obsahuje dva v podstatě rovnoběžné nožní manžetové proužky 74 s pružnou tkanicí. K podpůrné fólii plenky jsou připojeny dva obdélníkové elastické pasové členy 75. Ke koncům polyethylenové podpůrné fólie jsou také připevněny dva prvky 76 chránící pás zhotovené z polyethylenu. K podpůrné fólii jsou také připevněny dva rovnoběžné nožní elastické proužky 77. Polyethylenová fólie 78 je připevněna k vnější straně podpůrné fólie jako upevňovací povrch pro dva Y kusy 79, které mohou být použity k upevnění plenky kolem osy, jenž j í používá.

Tekutinu přijímající vrstva jádra plenky obsahuje za mokra vytvořenou směs 92 % / 8 % ztužených skaných zkadeřených celulózových vláken a běžných neztužených celulózových vláken. Ztužená skaná zkadeřená celulózová vlákna jsou vyrobena ze sulfátové buničiny z jižního měkkého dřeva (Foleyho vlákenný prach), jež byla zesítěna glutaraldehydem na 2,5 mol., vztaženo na základ suchých celulózových anhydroglukózových vláken. Vlákna jsou zesíťována „suchým síťovacím procesem“, jak je popsán v patentu Deana, Moorea, Owense a Schoggena, Patent US 4 822 453; 18.4.1989.

Tato ztužená vlákna jsou podobná vláknům, jejichž vlastnosti jsou popsány v následující Tabulce Π.

Tabulka Π

Ztužená skaná zkadeřená celulózová vlákna (STCC)

Typ = sulfátová buničina z jižního měkkého dřeva zesíťovaná glutaraldehydem na 2,5% mol., vztaženo na základ suchých celulózových anhydroglukózových vláken

Počet zkrutů v suchém stavu Počet zkrutů za mokra Zádrž izopropylalkoholu Zádrž vody Faktor zkadeření

6,8 nodů/mm 5,1 nodů/mm 24% 37% 0,63

Běžná neztužená celulózová vlákna použitá v kombinací s vlákny STCC jsou také vyrobena z Foleyho vlákenného prachu. Tato neztužená celulózová vlákna jsou rafinovaná na přibližně 200 CSF (Kanadská standardní rychlost odvodnění).

Tekutinu přijímací vrstva má průměrnou suchou hustotu přibližně 0,07 g/cm³, průměrnou hustotu po nasycení syntetickou močí, vztaženo na suchý základ, okolo 0,08 g/cm³ a průměrnou plošnou hmotnost okolo 0,03 g/cm². V jádru plenky se používá okolo 9,2 g tekutinu přijímající vrstvy. Velikost povrchu tekutinu přijímající vrstvy činí okolo 302 cm². Tloušťku má přibližně 0,44 cm.

Vrstva uchovávající a redistribující tekutinu jádra plenky je tvořena kusem pěny HIPE o modifikovaném tvaru přesýpacích hodin typu, jenž byl výše popsán v příkladech Π a ΠΙ. K vytvoření této vrstvy pro uchování a redistribuci o velikostí povrchu okolo 425 cm² a tloušťce okolo 0,826 cm se použije přibližně 12 g pěny HIPE.

Plenka o této konfiguraci jádra zvláště vhodným a účinným způsobem využívá jádro k zadržování vyloučené moči a proto se u ní mimořádně zřídka přihodí únik moči, když je plenka používána malým dítětem normálním způsobem.

-32CZ 290198 B6

Příklad V

Účinnost plenek, jež byly v podstatě podobné plenkám popsaným v Příkladu IV, byla testována v panelovém testu, ve kterém 75 malých dětí mužského pohlaví použilo přes noc jak plenky podle příkladu IV, tak i kontrolní plenkové výroby běžného provedení. V tomto testu každá osoba použila v po sobě následujících nocích 7 plenek o střední velikostí, 4 typu podle příkladu IV a 3 typu, který odpovídal komerčnímu výrobku LWS Deluxe pro chlapce. Výrobek LUVS má speciálně zhotovenou absorpční zónu pro chlapce a obsahuje 39,1 g absorpčního materiálu.

Pečovatelé byli požádáni, aby použili jednu plenku za noc a zaznamenali a ohlásili noční únik moči z použité plenky. Výsledky od všech osob byly potom shromážděny a analyzovány. Z této analýzy vyplynulo, že při tomto panelovém testu došlo k úniku u 13,1 plenek typu podle příkladu IV a u 14,0 % plenek LWS.

Toto panelové testování ukazuje, že plenky používající absorpční pěnové materiály podle tohoto vynálezu jako prvek zadržující tekutinu mají účinnost vzhledem k úniku moče srovnatelnou s kontrolními komerčními plenkovými výrobky, i když plenky podle tohoto vynálezu obsahují podstatně méně absorpčního materiálu než kontrolní plenkové výrobky.

Příklad VI

Tento příklad popisuje použití jiného typu pěnového materiálu HIPE, který spadá do rozsahu předloženého vynálezu.

Příprava emulze

Chlorid vápenatý (36,32 kg) a persíran draselný (568 g) se rozpustí v 378 1 vody. Tím vznikne proud vodné fáze pro kontinuální postup přípravy emulze HIPE.

Ke směsi monomerů obsahující styren (1600 g), divinylbenzen 55 % technický (1600 g) a 2-ethylhexylakrylát (4800 g) se přidá sorbitan monolaurát (960 g, SPALA 20). Po promíchání se nechá směs usadit přes noc. Kapalina nad usazeninou se odtáhne a použije se jako olejová fáze pro kontinuální postup přípravy emulze HIPE. (Vyhodí se přibližně 75 g lepivého zbytku).

Oddělené proudy olejové fáze o teplotě 22 °C a vodné fáze o teplotě 48 až 50 °C jsou přivedeny do dynamického míchacího zařízení. V tomto zařízení se dokonalého promíchání obou smíchaných proudů dosáhne pomocí kohckového oběžného míchadla. Při tomto rozsahu procesu vhodné kolíčkové oběžné míchadlo sestává z válcového hřídele o délce přibližně 21,6 cm a o průměru přibližně 1,9 cm. Hřídel, jak je popsán v příkladu I, má 4 řady kolíčků, 2 řady o 17 kolíčcích a 2 řady o 16 kolíčcích o průměru 0,5 cm vycházející ven od středové osy hřídele na vzdálenost 1,6 cm. Kolíčkové oběžné míchadlo je nasazeno ve válcové objímce, jež vytváří dynamické míchací zařízení, a kolíčky mají vůli 0,8 mm od stěn válcové objímky.

Spirální statický mixer je dále po proudu do dynamického směšovacího zařízení a zajišťuje zpětný tlak v dynamickém mixeru a zajišťuje zlepšené zabudování složek do nakonec vytvořené emulze,. Tento statický mixer je dlouhý 35,6 cm a má vnější průměr 1,3 cm. Statickým mixerem je zařízení TAH Industries Model 070-821 modifikovaný odříznutím 6,1 cm.

Sestava kombinovaných míchacích zařízení je naplněna olejovou fází a vodnou fází v poměru 2 části vody k jedné části oleje, dynamické směšovací zařízení je odvzdušněno, aby mohl uniknout vzduchu a zařízení se úplně naplnilo. Rychlosti průtoku během plnění jsou 1,127 g/s pro olejovou fázi a 2,19 cm³/s pro vodnou fázi.

-33CZ 290198 B6

Jakmile sestava zařízení je naplftena, v dynamickém mixeru se zahájí míchání s otáčkami oběžného míchadla 1800 ot/min. Průtok vodné fáze se potom stále zvyšuje na 35,56 cm³/s během 130 s. V tomto okamžiku zpětný tlak vytvořený dynamickým a statickým mixerem je 51,75 kPa. Rychlost míchadla se potom během 60 s postupně snižuje na 1200 ot/min. Zpětný tlak klesne na 31,05 kPa. V tomto okamžiku se rychlost míchadla okamžitě zvýší na 1800 ot/min. Zpětný tlak systému potom zůstává konstantní 31,05 kPa.

Polymerizace emulze

V této fázi vytvořená emulze vytékající Ze statického mixeru je sbírána v zařízení Rubbermaid Economy Cold Food Starage Boxes, Model 3500. tyto krabice jsou zhotoveny z polyethylenu pro potravinářské účely a mají nominální rozměry 45,7 cm x 66 cm x 22,9 cm. Skutečné vnitřní rozměry těchto krabic jsou 38,1 cm x 58,4 cm x 22,9 cm. Tyto krabice jsou předem opracovány s filtrem z roztoku, který obsahuje 20 % hmotn. roztoku SPALA 20 ve směsi rozpouštědel xylen a izopropanol 1:1 hmotnostně, každá krabice pojme 47 1 emulze.

Krabice obsahující emulze jsou ponechány 18 hodin v prostoru temperovaném na 65 °C a tím emulze v krabicích zpolymerizují a vytvoří polymemí pěnový materiál.

Praní, hydrofilizace a odvodnění pěny

Po dokončení vytvrzení mokrý vytvrzený pěnový materiál je vydán z vytvrzovacích krabic.

V tomto okamžiku pěna obsahuje váhově 30 až 40 krát více zbytkové vodné fáze s rozpuštěnými emulgátory, elektrolytem a iniciátorem než polymerizovaného materiálu. Ostrým listem pily s přímočarým pohybem je pěnový materiál naplátkován na listy o tloušťce 0,89 cm. Tyto listy jsou potom podrobeny stlačení pomocí 3 po sobě jdoucích mačkacích válců, které postupně snižují obsah zbytkové vodné fáze v pěně na přibližně šestinásobek hmotnosti zpolymerizovaného materiálu. V této fázi listy jsou potom opětovně nasyceny 1 % roztokem CaCl₂ při 60 °C, zmáčknuty na přibližně desetinásobek obsahu vodné fáze, opětovně nasyceny 1 % roztokem CaCl₂ při 60 °C a opětovně zmáčknuty na přibližně desetinásobek obsahu vodné fáze.

Listy pěny, které nyní obsahují přibližně desetinásobek v podstatě 1 % roztoku CaCl₂ procházejí posledním mačkacím zařízením vybaveným vakuovou štěrbinou. Poslední mačkací zařízení snižuje obsah roztoku CaCl₂ na přibližně pětinásobek hmotnosti polymeru. Po posledním stlačení pěna zůstává stlačená na tloušťku přibližně 0,2 cm. Pěna je potom přibližně tři hodiny sušena v peci s cirkulací vzduchu nastavené na 60 °C. Toto sušení snižuje obsah vlhkostí na přibližně 5 až 7 % hmotnosti zpolymerizovaného materiálu. V této fázi pěny mají tloušťku přibližně 0,19 cm a mohou se snadno skládat do záhybů. Pěna také obsahuje okolo 11% hmotn. zbytkového emulgátoru sorbitanu monolaurátu a okolo 5 % hmotn. (na bezvodném základě) zbytkového hydratováného chloridu vápenatého jako hydrofilizačních činidel, ve zborceném stavu hustota pěny činí kolem 0,17 g/cm³. Pokud je pěna roztažena po svou volnou absorpční kapacitu (26,5 ml/g) pomocí syntetické moče JAYCO, roztažená pěna má specifický povrch na základě kapilárního sání přibližně 2,24 m²/g, objem pórů přibližně 29,5 cm³/g a průměrnou velikost pórů okolo 15 pm.

Listy pěny připravené podle příkladu IV představují přednostní „tenké dokud není mokré“ provedení předloženého vynálezu, jelikož tyto listy pěny jsou ve formě zborceného pěnového materiálu, jenž se roztáhne po kontaktu s vodnými tělovými tekutinami. Po roztažení pěnové materiály jsou vhodné pro absorpci tělových tekutin které způsobily, že se pěna roztáhla. Tyto přednostní zborcené pěny jsou ty, které jsou zhotoveny z nehydrolyzovaných polymemích materiálů o specifickém povrchu na základě kapilárního sání od přibližně 0,5 do 5,0 m²/g, a které obsahují od přibližně 0,5 % do 20 % hmotn. zbytkového vodorozpustného emulgátoru vztaženo na pěnový materiál a od přibližně 0,1 % do 7 % hmotn. toxikologicky přijatelné, hydroskopické,

-34CZ 290198 B6 hydratované soli, jíž je nejlépe Chlorid vápenatý nebo chlorid hořečnatý, jako hydrofílizační činidlo, vztaženo na pěnový materiál (nevodný základ).

Ve svém zborceném stavu tyto pěnové materiály mají zbytkový vodný obsah od přibližně 4 % do 15 % hmotn. vztaženo na polymerizovaný materiál, když jsou uloženy ve vnějších podmínkách 22 °C a relativní vlhkostí 50 %. Tento obsah vody zahrnuje jak hydratační vodu spojenou s hydroskopickou hydratovanou solí, tak i volnou vodu absorbovanou uvnitř pěny. Tyto zborcené pěnové materiály mají také suchou hustotu v rozsahu od přibližně 0,08 do 0,3 g/cm³.

Ve svém roztaženém stavu tyto přednostní tenké dokud nejsou mokré pěnové materiály mají objem pórů od přibližně 12 do lOOml/g a takovou odolnost proti ohybu stlačením, že tlak 5,1 kPa po dobu 15 minut způsobí 5 % až 95 % stlačení struktury, když je nasycena po svou volnou absorpční kapacitu syntetickou močí o povrchovém napětí 65.10“⁵ ± 5.10^-5 N/cm. Průměrná velikost pórů těchto přednostních tenkých dokud nejsou mokré pěnových materiálů v roztaženém stavu je od přibližně 5 do 30 mikrometrů. Hustota na suchém základě roztažených pěnových materiálů po nasycení po svou volnou absorpční kapacitu v syntetické moči činí od přibližně 9 % do 28 % hustoty ve zborceném stavu.

Příklad VII

Plenka o sestavě, která je v podstatě podobná sestavě popsané v příkladu IV, se připraví s použitím listu „tenké dokud není mokrá“ zborcené absorpční pěny, typu, jenž byl popsán v příkladu VI, jako tekutinu vrstva uchovávající a redistribující. V této plence se použije okolo 13 g tekutinu přijímací a distribující vrstvy, jež je tvořena ztuženými skanými zkadeřenými celulózovými vlákny. Tekutinu uchovávající a redistribující „tenká dokud není mokrá“ vrstva je také použita v množství okolo 13 g.

Plenka o této konfiguraci zvláště vhodným a účinným způsobem využívaný absorpčního jádra k zadržování vyloučené moči a proto se u ní mimořádně zřídka přihodí únik moči, když je plenka používána malým dítětem normálním způsobem.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Absorpční výrobek, obzvláště vhodný k absorbování a zadržování vodných tělních tekutin, vyznačující se tím, že obsahuje spodní vrstvu, která je poměrně nerozpustná pro tekutiny a polymemí pěnový materiál, spojený s touto spodní vrstvou tak, že tento pěnový materiál je umístěn mezi uvedenou spodní vrstvou a oblastí pro vylučování tekutiny uživatelem tohoto výrobku, kde uvedený pěnový materiál vykazuje počet ohybů do lomu, alespoň jeden cyklus, při nasycení syntetickou močí o teplotě 37 °C, přičemž uvedený pěnový materiál má po vyprání a vysušení hydrofilní ohebnou strukturu s navzájem propojenými otevřenými póry, mající dostatečné množství zbytkového hydrofilizačního činidla, obsahujícího nedráždivou povrchově aktivní látku, pro vytvoření hydrofilního povrchu struktury, přičemž tato struktura má v okamžiku použití jako absorbentu:

   A) objem pórů 12 až 100 ml/g;

   B) měrný povrch 0,5 až 5,0 m^{1 2}/g, jak je stanoveno kapilárním sáním;

   -35 CZ 290198 B6

   C) takovou odolnost proti ohybu stlačením, že omezený tlak 5,1 kPa způsobí po 15 minutách deformačního napětí 5 % až 95 % stlačení této struktury, když je nasycena při 37 °C do své volné absorpční kapacity syntetickou močí o povrchovém napětí 65.10^-5 ± 5.10^-5 N/cm.
2. 2. Absorpční výrobek podle nároku 1,vyznačující se tím, že:

   A) struktura pěnového materiálu je připravena polymerizací emulze vody v oleji, vytvořené

   a) z olejové fáze, obsahující

   i) 3 % až 41 % hmotnostních v podstatě ve vodě nerozpustné složky monofunkčního sklovitého monomeru, vytvářející homopolymery, mající molekulární hmotnost vyšší než 6 000 a teplotu skelného přechodu Tg nad 40 °C.

   ii) 27 % až 73 % hmotnostních v podstatě ve vodě nerozpustné složky monofunkčního kaučukovitého komonomeru, vytvářející homopolymery, mající molekulární hmotnost vyšší než 10 000 a teplotu skelného přechodu Tg 40 °C nebo méně;

   iii) molární poměr složky monofunkčního sklovitého monomeru, ke složce monofunkčního kaučukovitého komonomeru v olejové fázi, zejména v rozsahu 1:25 až 1,5:1 iv) 8 % až 30 % hmotnostních v podstatě ve vodě nerozpustné složky síťovacího činidla;

   v) 2 % až 33 % hmotnostních emulgátorové složky, která je rozpustná v olejové fázi, a která je vhodná k vytváření stabilní emulze vody v oleji;

   b) uvedené vodné fáze, obsahující vodný roztok, obsahující 0,2 % až 40 % hmotnostních ve vodě rozpustného elektrolytu, přičemž hmotnostní poměr uvedené vodné fáze k uvedené olejové fázi, vytvářející uvedenou emulzi, je rozsah 12:1 až 100:1 a

   B) struktura tohoto pěnového materiálu je hydrofilní v takovém rozsahu, že vykazuje adhezní napětí 15.10’⁵ až 65.10'⁵ N/cm, když absorbovaná syntetická moč má povrchové napětí 65.10^-5 ± 5.10⁵ N/cm.
3. 3. Absorpční výrobek podle nároku 2, vyznačující se tím, že uvedená olejová fáze obsahuje:

   i) uvedenou v podstatě ve vodě nerozpustnou složku monofunkčního sklovitého monomeru, obsahující jeden nebo několik monomerů na bázi styrenu, ii) uvedenou v podstatě ve vodě nerozpustnou složku monofunkčního kaučukovitého komonomeru, obsahující komonomer, typu vybraného z butylakiylátu, 2-ethylhexylakrylátu, butadienu, izoprenu a kombinace těchto typů komonomerů;

   iv) uvedené síťovací činidlo, obsahující difunkční monomer, typu vybraného zdivinylbenzenu, divinyltoluenu, diallylftalátu, jednoho nebo několika polyolových esterů diakrylové kyseliny, nebo z kombinací takových typů monomerů.

   v) uvedené emulgátorové složky, obsahující emulgátor vybraný ze sorbitanových esterů mastných kyselin, polyglycerinových esterů mastných kyselin, mastných kyselin a esterů odvozených od pólyoxyethylénu, a z jejich kombinací,

   b) z uvedené vodné fáze, obsahující jednu nebo více ve vodě rozpustných solí alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin.

   -36CZ 290198 B6
4. 4. Absorpční výrobek podle nároků laž3,vyznačující se tím, že tato struktura má v okamžiku použití jako absorbentu:

   a) hustotu 0,01 až 0,08 g/cm³, vztaženo na suchou hmotnost;

   b) průměrnou velikost pórů v rozsahu 5 až 100 pm;

   c) takové navrácení do původního stavu z ohybu stlačením, že se struktura navrátí za jednu minutu alespoň na 85 %, v suchém stavu a při teplotě 20 °C, nebo alespoň na 75 % při nasycení do své volné absorpční kapacity syntetickou močí pří teplotě 37 °C a povrchovém napětí 65.10'⁵ ± 5.10~⁵ N/cm, své původní tloušťky, po stlačení po dobu jedné minuty;

   d) volnou absorpční kapacitu při teplotě 37 °C alespoň 12 ml uvedené syntetické moče na gram suchého pěnového materiálu;

   e) absorpční kapacitu pro uvedenou syntetickou moč, při omezeném tlaku 5,1 kPa, udržovaném po dobu 15 minut a při teplotě 37 °C, která činí alespoň 5 % její volné kapacity;

   f) takovou rychlost vertikální vzlínání při teplotě 37 °C, že uvedená syntetická moč vzlíná podél 5 cm vertikální délky pěny za 30 minut nebo méně a

   g) absorpční kapacitu vertikálního vzlínání alespoň 10 ml uvedené syntetické moče na gram pěny při vertikální délce vzlínání 1 l,4cm.
5. 5. Absorpční výrobek podle nároků 1 až 4, vyznačující se t í m, že uvedený pěnový materiál je v podstatě bez obsahu polárních funkčních skupin na své polymemí struktuře, ale obsahuje 0,1% až 10% hmotnostních zbytkového hydrofilizačního činidla, vybraného z nedráždivých povrchově aktivních látek a vodou hydratovatelných anorganických solí.
6. 6. Absorpční výrobek, obzvláště k absorbování a zadržování vodných tělních tekutin, vyznačující se tím, že obsahuje

   i) spodní vrstvu, která je poměrně nepropustná pro tekutiny a ii) pěnový materiál, spojený s touto spodní vrstvou tak, že tento pěnový materiál je umístěn mezi uvedenou spodní vrstvou a oblastí pro vylučování tekutiny uživatelem tohoto výrobku, kde uvedeným pěnovým materiálem je zborcený polymemí pěnový materiál, který je roztažitelný po kontaktu s vodnými tělními tekutinami, a je potom vhodný pro absorbování uvedených tekutin, přičemž uvedený pěnový materiál má po vysušení hydrofilní ohebnou nehydrolyzovanou strukturu s navzájem propojenými otevřenými póry, mající měrný povrch 0,5 až 5,0 m²/g, na základě kapilárního sání, přičemž v této struktuře je zabudováno 0,5 % až 20 % hmotnostních ve vodě nerozpustného emulgátoru a 0,1 % až 7 % hmotnostních toxikologicky přijatelné hydroskopické hydratované soli, přičemž tato struktura má dále

   A) ve svém zborceném stavu,

   i) obsah vody 4 % až 15 % hmotnostních vztaženo k polymemímu pěnovému materiálu, a ii) hustotu 0,08 až 0,3 g/cm³, vztaženo na suchou hmotnost; a

   B) ve svém roztaženém stavu,

   i) objem pórů 12 až 100 ml/g;

   -37CZ 290198 B6 ii) takové navrácení do původního stavu z ohybu stlačením, že omezený tlak 5,1 kPa způsobí po 15 minutách deformačního napětí 5 % až 95 % stlačení této struktury, když je nasycena při 37 °C do své volné absorpční kapacity syntetickou močí o povrchovém napětí 65.10“⁵ ± 5.1Ο“⁵ N/cm a iii) hustotu, vztaženo na suchou hmotnost; po nasycení do své volné absorpční kapacity syntetickou močí, která je v rozsahu 9 % až 28 % hustoty, vztažené na suchou hmotnost; ve svém zborceném stavu.
7. 7. Absorpční výrobek podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že dále obsahuje vrchní vrstvu, která je v podstatě propustná pro tekutiny, přičemž pěnový materiál je uspořádán ve struktuře absorpčního jádra, umístěného mezi uvedenou spodní vrstvou, nepropustnou pro tekutiny, a uvedenou vrchní vrstvou, v podstatě propustnou pro tekutiny, přičemž uvedená struktura absorpčního jádra volitelně obsahuje další složku, vybranou z celulózových vláken, částic nebo vláken polymemích gelových činidel a z kombinací těchto dalších složek, nebo má volitelně mnohovrstvé uspořádání, s horní vrstvou obsahující celulózová vlákna, vybraná vlákna z dřevité buničiny, a ztužená skaná zkadeřená celulózová vlákna, a obsahující 0% až 10% hmotnostních uvedené horní vrstvy částic polymemích gelových činidel, a se spodní vrstvou obsahující pěnový materiál.
8. 8. Absorpční výrobek podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že je ve tvaru pleny najedno použití, přičemž

   A) uvedená vrchní vrstva je uspořádána ve společném rozsahu s jednou stranou uvedeného absorpčního j ádra;

   B) uvedená spodní vrstva je uspořádána ve společném rozsahu se stranou absorpčního jádra, protilehlou ke straně zakryté uvedenou vrchní vrstvou, a má šířku větší, než je šířka jádra, pro vytvoření okrajových částí spodní vrstvy, přesahující přes jádro, a

   C) uvedené absorpční jádro má tvar přesýpacích hodin.