DK161664B - Absorberende, komprimeret kompositlaminat til engangsbrug, engangsble og hygiejnebind indeholdende et saadant komposit og fremgangsmaade til dets fremstilling - Google Patents

Description

i

DK 161664 B

Den foreliggende opfindelse angår nye og forbedrede absorberende produkter og nærmere bestemt absorberende, komprimerede kompositlaminater til engangsbrug samt engangsbleer og hygiejnebind indeholdende et sådant komposit. Opfindelsen angår desuden en fremgangsmåde til frem-5 stilling af komposittet.

Absorberende produkter til engangsbrug har været kendt i nogen tid, herunder sådanne produkter som engangsbleer, hygiejnebind, sårforbinds-stoffer, bandager, inkontinenspuder og lignende. Disse produkter indbefatter en absorberende pude, der anvendes til at absorbere og tilbage-10 holde eller indeholde legemsfluider. I starten omfattede den absorberende pude i mange af disse produkter, navnlig bleer og hygiejnebind, hvad der betegnes som "vattering" eller lag af cellestof. Vatteringen var anbragt mellem en impermeabel bagklædning og en permeabel beklædning, og cellestoflagene anvendtes til at absorbere og forhåbentlig tilbageholde 15 væsken i produktet. En ble, hvori en sådan absorberende pude anvendes, beskrives i US-reissuepatentskrift nr. 26.151.

Puden af vatteringstype erstattedes for det meste med en forbedret absorberende pude indeholdende, hvad der betegnes som "fnugagtige træpul pf i bre". Denne absorberende pude omfatter et lag af individualiserede 20 træpulpfibre, og laget har en betydelig tykkelse. En ble indeholdende en sådan absorberende pude af fnugagtig træpulp beskrives i US-patentskrift nr. 2.788.003. Denne ble har forbedret absorptionskapacitet og noget bedre tilbageholdelsesevne i forhold til en ble, hvori der anvendes et vatteringslag. Desuden er det fnugagtige træpul pi ag ret blødt, fleksi-25 belt og føjeligt, og det giver derved en forbedret ble i forhold til bleer, hvori vattering anvendes som absorberende lag.

Selvom de absorberende puder af fnugagtig træpulp har forbedret kapacitet, er effektiviteten, hvormed denne kapacitet anvendes i en ble eller et hygiejnebind, ringe. Arsagen hertil er, at fluidet, som skal 30 absorberes, i almindelighed aflejres inden for et bestemt område i den absorberende pude, og at fluidets evne til at bevæge sig langs pudens plan er ringe. Fluidet følger banen med mindst modstand og bevæger sig følgelig til den nærmeste kant af puden, hvor det i almindelighed ikke længere tilbageholdes, og produktet lækker.

35 I US-patentskrift nr. 3.017.304 beskrives et absorberende produkt, hvori der er indeholdt et fortættet, papirlignende lag. Dette papirlignende lag virker som en væge, d.v.s. at væske, som anbringes på laget, vil være tilbøjelig til at bevæge sig hurtigt langs lagets plan. Når det 2

DK 161664 B

inkorporeres i kombination med fnugagtige træpulpfibre, udnytter det resulterende produkt den fnugagtige træpulps absorptionskapacitet meget mere effektivt. Bleer, hvori dette papirlignende lag er inkorporeret i kombination med fnugagtig træpulp, beskrives i US-patentskrifterne nr.

5 3.612.055 og 3.938.522. Den idé at kombinere en hud eller et lag med væ ge- eller kapillarvirkning med fnugagtige træpulpfibre har vundet bred accept i mange absorberende produkter herunder engangsbleer og hygiejnebind. Selvom disse produkter gør meget større brug af den absorberende pudes kapacitet, tilbageholder de stadig ikke den absorberede væske 10 fuldstændigt. Det er muligt, at disse produkter vil lække, før pudens kapacitet er anvendt til absorption. Dette gør sig især gældende, hvis puden udsættes for tryk, mens den er våd, for eksempel vil det, at et spædbarn sidder ned på en ble, som er våd på forhånd, meget ofte få puden til at lække.

15 For nylig er bleer med elastikben eller strækbleer blevet bragt på markedet. Selvom disse bleer ikke giver nogen bedre absorberende pude end flade bleer eller bleerne ifølge den kendte teknik, har de vist forbedret tilbageholdelse af væske. Sådanne bleer beskrives i US-patent-skrifterne nr. 3.860.003, 4.050.462 og 4.324.245. Selvom tilbageholdel -20 sesevnen er bedre end for produkterne ifølge den kendte teknik, sidder produkterne med elastik mere tæt til og tillader derved mindre luftcirkulation. Dette kan ofte blive irriterende for huden, og jo strammere elastikken er, eller jo tættere bleen sidder til, jo større er irritationen. Dette gør sig især gældende i nærheden af det område, hvor ela-25 stikbenafsnittet af produktet er i kontakt med bæreren.

For nogle år siden er "superabsorberende materialer eller superab-sorbenter", d.v.s. materialer, som vil absorbere mange gange deres egen vægt af væske, blevet udviklet. Siden udviklingen af sådanne materialer, har man forsøgt at inkorporere dem i absorberende produkter såsom bleer 30 og hygiejnebind for at øge disse produkters absorptionsegenskaber. Teoretisk vil en minimal mængde superabsorbent inkorporeret i et produkt få dette produkt til at opføre sig lige så godt som eller bedre end produkter ifølge den kendte teknik. 'Et af de første produkter, som indeholder et sådant superabsorbentmateriale, er måske en engangsble, der er be-35 skrevet i US-patentskrift nr. 3.670.731. I dette patentskrift beskrives et absorberende forbindsstof omfattende et absorberende lag indlejret mellem en permeabel beklædning og en impermeabel bagklædning. Det absorberende lag indeholder vanduopløseligt, tværbundet hydrokolloidpolymer 3

DK 161664 B

som det superabsorberende materiale.

Selvom superabsorberende materialer har været tilgængelige i nogen tid, har de ikke vundet bred accept i absorberende produkter såsom en-gangsbleer og hygiejnebind. En primær årsag til denne mangel på accept 5 af superabsorbenterne er, at der ikke er udviklet et produkt, som er i stand til på økonomisk vis at udnytte den stærkt øgede absorptionskapacitet hos det superabsorberende materiale. For økonomisk at udnytte en superabsorbent skal væsken, som absorberes, transporteres til det superabsorberende materiale. Med andre ord må det superabsorberende materiale 10 anbringes i kontakt med væsken. Endvidere skal det superabsorberende materiale have lov til at kvælde, efterhånden som det absorberer væsken.

Hvis superabsorbenten hindres i at kvælde, vil den ophøre med at absorbere væske. Hvis det superabsorberende materiale skal fungere i bleer og hygiejnebind, hvor væsken, som skal absorberes, anbringes i et lille, 15 ledigt område, viser strukturen af det absorberende lag, som indeholder superabsorbentmaterialer, sig derfor at være kritisk. I årenes løb er der blevet beskrevet en række teknikker i bestræbelse på at frembringe strukturer, som gør effektiv brug af det superabsorberende materiale.

Sådanne produkter beskrives i US-patentskrifterne 4.103.062, 4.102.340 20 og 4.235.237. Desuden beskrives fremgangsmåder til inkorporering af su-perabsorbenter i passende lag eller passende konfigurationer, som kan anbringes i et absorberende produkt, i US-patentskrifterne 4.186.165, 4.340.057 og 4.364.992. Til dato har ingen af disse produkter opnået nogen væsentlig kommerciel succes.

25 Endelig beskrives i GB-patentansøgning nr. 2.078.527 et absorberende materiale, som består af to lag, hvor det ene lag indeholder perler eller partikler af superabsorberende materiale, og det andet lag indeholder hydrofile fibre.

Det har nu overraskende vist sig, at der, når de to lag integreres 30 i hinanden, således at der dannes en overgangszone, sker en hurtigere og bedre transport af væske til det superabsorberende lag.

Den foreliggende opfindelse tilvejebringer i overensstemmelse hermed et nyt og forbedret absorberende komposi tprodukt, som udnytter en væsentlig del af de superabsorberende materialers absorptionskapacitet.

35 Dette nye kompositprodukt gør brug af denne kapacitet, selv om væsken, der absorberes, anbringes på kompositproduktet inden for et bestemt område. Desuden og overraskende indeholder det nye kompositprodukt, når det anvendes i en ble, den i komposi tproduktet absorberede væske selv 4

DK 161664 B

uden brug af el astikbeniudretninger i produktet. På overraskende måde vil det nye kompositprodukt tilbageholde absorberet væske uden lækning, selv når der udøves tryk på produktet under brug.

Den foreliggende opfindelse angår således et absorberende, kompri-5 meret kompositlaminat til engangsbrug, der omfatter et første lag og et andet lag, hvor det første lag omfatter et fibrøst væv med en tør volumenrestitution på mindst ca. 30%, et indledende tørt volumen på mindst ca. 20 cm3/g og en vægt på mindre end ca. 68 g/m2 (2 oz/yd2) og et stort antal partikler eller perler af superabsorberende materiale an-10 bragt intermitterende over hele det første lag, hvilke partikler eller perler forefindes i en mængde på mindst ca. 200% på tør-pålægbasis, og hvor det andet lag omfatter i det væsentlige ensartet fordelte, hydrofile partikler i friktionsmæssigt indgreb, som er udvalgt blandt cellulosefibre, tørvemos, rayonfibre og blandinger deraf, hvilke partikler be-15 finder sig i tilstrækkelig nær indbyrdes afstand til tilstødende partikler til, at hurtig bevægelse af væske langs lagets plan fremmes, hvilket laminat er ejendommeligt ved, at det har en overgangszone, som er integreret med og intimt forbinder det første og det andet lag og i det væsentlige har samme udstrækning som disse, hvor overgangszonen omfatter 20 dele af de i indgreb værende partikler, som strækker sig ind i og bliver integreret med det første lag med dele af de i indgreb værende partikler i intim kontakt med det superabsorberende materiale, hvilket kompositlaminat er komprimeret til væsentlig reduktion af dets tykkelse.

Opfindelsen angår desuden en engangsble af den i krav 8's indled-25 ning angivne art, som er ejendommelig ved det i kravets kendetegnende del anførte, samt et hygiejnebind af den i krav 12's indledning angivne art, som er ejendommeligt ved det i kravets kendetegnende del anførte.

Endelig angår opfindelsen en fremgangsmåde til fremstilling af et absorberende, komprimeret komposit til engangsbrug, som er ejendommelig 30 ved, at man danner et fibrøst væv med en tør volumenrestitution på mindst ca. 30%, et indledende tørt volumen på mindst ca. 20 cm3/g og en vægt på mindre end ca. 68 g/m2 (2 oz/yd2), deri fordeler superabsorberende materiale i en mængde mellem ca. 200 og ca. 1500% tør vægt på basis af den tørre vægt af det fibrøse væv til dannelse af et absorbe-35 rende lag, bringer et vægelag opbygget af hydrofile partikler udvalgt blandt cel!ulosefibre, tørvemos, rayonfibre og blandinger deraf i kontakt med den ene overflade af det absorberende lag og komprimerer lagene tilstrækkeligt til at reducere deres tykkelse med mindst 50%.

5

DK 161664 B

Det absorberende system, der indgår i produkterne ifølge opfindelsen, omfatter mindst to lag til dannelse af en tynd, absorberende struktur. Det ene lag fungerer primært som væsketransportmedium, d.v.s. et vægelag. Det andet lag fungerer som et absorptionsmiddelreservoir til 5 tilbageholdelse af volumener af legemsfluider. Dette lag omtales som det absorberende lag. Det absorberende lag er fortrinsvis et spændstigt, fibrøst væv med lav densitet bestående af tilfældigt arrangerede frik-tionssammenfiltrede fibre, som resulterer i et væv med en tør volumenrestitution på mindst 30%, et indledende tørt volumen på mindst 20 cm3/g 10 og en vægt på mindre end ca. 68 g/m2 (2 oz/yd2). Det fibrøse væv, hvoraf det absorberende lag er dannet, anvendes til rumligt at fordele superabsorberende materiale, således at der efter eksponering for et vandigt fluidum indtræffer kvældning med minimal forstyrrelse fra tilstødende superabsorberende materiale. Transport- eller vægelaget er en 15 struktur med høj densitet, som er fremstillet af partikler, der er udvalgt blandt cellulosefibre, tørvemos, rayonfibre og blandinger deraf.

Det ene lag anbringes oven på det andet ved luftbåret udlægning med eller uden vakuum, vandudstøbning, simpel anbringelse eller lignende. De to lag komprimeres ved et tryk, som er passende til at få den samlede 20 struktur til at kollapse for at fremme intim kontakt mellem vægelaget og det absorberende lag. I realiteten strækker i det mindste afsnit af noget af vægelaget sig ind i og bliver integreret med det absorberende lag, hvorved der tilvejebringes en overgangszone, hvori nogle af partiklerne kommer i kontakt med noget af det superabsorberende materiale ind-25 flettet i det absorberende lag. I almindelighed udføres kompressionen under tilstedeværelse af et fugtighedsindhold på mindst ca. 10 vægtprocent, således at noget af superabsorbenten er blød og klæbrig og efter kompression holder det absorberende lag i komprimeret tilstand. Under anvendelse eksponeres det komprimerede kompositprodukt for et fluidum 30 herunder legemsfluider såsom urin, menstruationsfluidum eller andre fluider. I almindelighed aflejres fluiderne i et bestemt område på den ene overflade af det komprimerede kompositprodukt. Vægelaget transporterer straks eventuelt overskudsfluidum i ethvert givet område til andre områder i den lagdelte strukturs x,y-plan. Efterhånden som fluidum kom-35 mer i kontakt med de uvædede områder i strukturen, begynder superabsorbenten i intim kontakt med vægelaget at danne en gel og blødgøres. Efterhånden som blødgøring indtræffer, frigøres det absorberende lag gradvist fra den komprimerede tilstand og genvinder i det væsentlige den op- 6

DK 161664 B

rindelige lavdensitetsnatur på grund af det fibrøse vævs spændstighed.

Dette fibrøse væv med lav densitet tilvejebringer opbevaringsområder for væsken, og superabsorbenten fortsætter med at kvælde under minimal forstyrrelse fra tilstødende superabsorberende materiale. Efterhånden som 5 væskefronten bevæger sig langs x,y-planet, fremkalder den sekventiel frigørelse af den spændstige struktur, så væskemigrering tillades også i z-retningen, d.v.s. i produktets tykkelsesretning.

Opfindelsen beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvori 10 figur 1 er et perspektivbillede, der illustrerer én udførelsesform af opfindelsen, figur 2 er et forstørret tværsnitsbiIlede langs linie 2-2 i figur 1, figur 2A er et forstørret tværsnitsbillede langs linie 2-2 i figur 15 1, men efter kompression, figur 3 er et perspektivbillede, der illustrerer en anden udførelsesform af opfindelsen, figur 4 er et perspektivbillede, der illustrerer endnu én udførelsesform af opfindelsen, 20 figur 5 er et forstørret tværsnitsbi Ilede langs .linie 5-5 i figur 4, figur 6 er et perspektivbillede af et råemne til en tampon ifølge opfindel sen, figur 7 er et perspektivbillede af en tampon fremstillet ud fra det 25 i figur 6 viste råemne, figur 8 er et perspektivbillede af et andet råemne til en tampon ifølge opfindelsen, figur 9 er et tværsnitsbillede af en tampon fremstillet ud fra råemnet i figur 8, og 30 figur 10 er et perspektivbillede af en klud, der illustrerer en anden udførelsesform af opfindelsen.

På tegningen repræsenterer figur 1 et perspektivbillede af et absorberende produkt ifølge opfindelsen. Det absorberende produkt 10 har et fibrøst væv som et absorberende lag 22. Indflettet og fikseret i det 35 absorberende lag er et superabsorberende materiale 24. I umiddelbar forbindelse med det absorberende lag er vægelaget 28. Nogle afsnit af vægelaget 28 strækker sig ind i og bliver integreret med det absorberende lag 22, således at overgangszonen 25 dannes. Med "integreret med" menes 7

DK 161664 B

i intim kontakt med, men uden at kræve fysisk eller kemisk binding. Den 1 figur 1 skildrede struktur er i ukomprimeret tilstand for at lette illustrationen. Efter kompression vil nogle af afsnittene i vægelaget 28 strække sig ind i og blive integreret med fibrene i det absorberende 5 lag. Disse vægelagsafsnit vil følgelig også være i kontakt med det su-perabsorberende materiale. I almindelighed er der mindst 10% fugtighed til stede, når strukturen komprimeres under et tryk, som er tilstrækkeligt til at sammenpresse strukturen og få den blødgjorte overflade af det superabsorberende materiale til at give den nødvendige adhæsion til 10 fibrene i det absorberende lag, således at kompositproduktet forbliver i sammenpresset tilstand, selv når det er tørt.

Figur 2 giver et tværsnitsbillede langs linie 2-2 i figur 1, der i detaljer viser forholdet mellem lagene i det absorberende produkt. Det absorberende lag 22 er fremstillet af spændstige fibre. Det superabsor-15 berende materiale 24 er indflettet i og fortrinsvis fikseret mellem de spændstige fibre 23. Vægelaget 28 har afsnit 26, hvoraf nogle strækker sig ind i og bliver integreret med det absorberende lag. Overgangszonen 25 indeholder vægelagsafsnittene 26 i kontakt med et afsnit af det absorberende lag 22 og dets fibre 23, således at de er i intim kontakt med 20 nogle af superabsorbentpartiklerne 24. Figur 2A viser strukturen i figur 2 i sammenpresset tilstand og viser, hvordan det absorberende lag 22A er blevet væsentligt reduceret i tykkelse, og at vægelaget 28A også er blevet reduceret i tykkelse, men strækker sig betydeligt ind i og bliver integreret med det absorberende lag til dannelse af overgangszonen 25A.

25 Selv om superabsorbentpartiklerne 24A er tættere ved hinanden, er der stadig tilstrækkelig lejlighed for væsken til at passere mellem partiklerne, og efter deres blødgøring frigøres de spændstige fibre i det absorberende lag, således at laget vender tilbage til den oprindelige lav-densitetsform.

30 Figur 3 viser en ble 30. En fugtgennemtrængelig beklædning, såsom et ikke-vævet stof, 31, danner bleoverfladen. Et fugtuigennemtrængeligt materiale, såsom polyethylen, danner bleens fugttætte bagklædning 32.

Denne særlige blestruktur 30 indeholder ét fuldstændigt komprimeret korn-pos i ti ag 33 og to lag 34 og 35, som kun anbringes i bleens frontafsnit 35 ved enden modsat tapefligene 39, idet hvert lag er den i figur 1 viste absorberende struktur, men i en komprimeret tilstand. Til forsegling af bleen i randområderne er der tilvejebragt limlinier 38. Tapeflige 39 er tilvejebragt til fastgørelse af bleen omkring bærerens midje. Bleproduk- 8

DK 161664 B

tet 30 giver en exceptionelt tynd ble, som modtager væske og hurtigt transportererer den til alle områder af de absorberende strukturer 33, 34 og 35. Ved fremstilling af en ble i henhold til figur 3 kan der anvendes ét eller flere lag af den absorberende struktur. I almindelighed 5 anbringes vægelaget nærmest beklædningen. Når der anvendes flere kompo-si.tprodukter, kan de resterende kompositprodukter imidlertid anbringes med vægelaget vendende enten mod beklædningen eller mod bagklædningen.

Selv når der anvendes tre lag af den absorberende struktur ifølge opfindelsen, opnås der en ble med mindre tykkelse end de konventionelle 10 bleer med fnugagtig pulp, som kan fås i øjeblikket.

Figur 4 viser et hygiejnebind 50 med en stofbeklædning 52. Figur 5 er et tværsnitsbiIlede langs linie 5-5 i figur 4, der viser lagkonstruktionen i det i figur 4 viste bind. Strukturen 50 har et fugtpermeabelt, ikke-vævet stof 52. Omkring strukturens sider og bundområde er der et 15 fugtimpermeabelt svøb 54. I umiddelbar forbindelse med det ydre svøb 52 i det fluidummodtagende område er der en absorberende struktur 55 med et vægelag 56 i umiddelbar kontakt med det ydre svøb. Den væske, der går ind i den absorberende struktur 55 gennem det ydre svøb 52, transporteres således straks i vægelaget 56. Derefter migrerer væsken gennem det 20 absorberende lag 57 og ind i det tilstødende, absorberende lag 59 i den absorberende struktur 53. Efterhånden som væsken fortsætter sin fremad-skriden gennem hele strukturen 50 går den videre til vægelag 51 i absorberende struktur 53 og transporteres i x,y-planet langs det fugtimperme-able svøb 54. De to komprimerede kompositstrukturer 53 og 55 giver et 25 hygiejnebind med en tykkelse, som er mindre end halvdelen af det konventionelle fiberpudebinds.

Figur 6 viser et råemne 60 til fremstilling af en tampon bestående af en enkelt, absorberende struktur, som vist i figur 1, men i komprimeret tilstand. Overfladen 64 er overfladen af det absorberende lag og er 30 et ikke-vævet væv af vådbestandige fibre, imellem hvilke superabsorbent er fordelt. Overfladen 62 er et lag af træpulpfibre, som er tæt forbundet med det absorberende lag. De to lag er i komprimeret tilstand og tilvejebringer en overgangszone ved kontaktpunkterne mellem de to lag. Råemnet 60 rulles og formes til dannelse af den i figur 7 viste tampon 70.

35 Det fjernede afsnit på tegningen viser det absorberende lag 74 og vægelaget 72. Overgangszonen ligger ved kontaktpunkterne mellem de to lag.

I endnu en tamponstruktur, der vises i figur 8, forsynes et råemne 80 med et vægelag 91, et absorberende lag 93 og endnu et vægelag 92 på 9

DK 161664 B

den modsatte overflade af det absorberende lag. Denne struktur giver to overgangszoner 95 og 96 efter kompression. Superabsorberende materiale 94 fordeles og fikseres i det absorberende lag 93. Tamponråemnet 80 lægges én gang sammen og formes til den i figur 9 viste tampon 90. I figur 5 9 er et stykke af tamponen bortskåret, så der fås et tværsnitsbillede, som viser de to vægelag 91 og 92 med det absorberende lag 93 anbragt derimellem. Det absorberende lag indeholder det superabsorberende materiale 94. Overgangszoner 95 og 96 giver den nødvendige kontakt mellem vægelaget og det superabsorberende materiale i det absorberende lag.

10 Figur 10 viser en klud 100, hvori et ikke-vævet stof 102 af polypropylen danner et substrat. Til substratet 102 er fæstnet et komprimeret kompositprodukt 104 med det absorberende lag anbragt oven på substratet 102 og således, at vægelaget danner den modsatte overflade.

Disse og andre produkter såsom inkontinenspuder, sårforbindsstoffer 15 og lignende kan fremstilles ud fra den i figur 1 viste absorberende struktur, dog i komprimeret tilstand.

Det absorberende lag er et fibrøst væv, som i det væsentlige har stor fylde, og som efter tør kompression efterfulgt af aflastning er tilbøjeligt til i det væsentlige at vende tilbage til den oprindelige 20 tykkelse. For eksempel er fibrøst væv dannet af syntetiske stabel fibre såsom polyethylen-, polypropylen-, polyester-, nylon-, tokomponentfibre og lignende specielt ønskelige. Imidlertid kan cellulosefibre såsom rayonfibre anvendes. I almindelighed lægges fibrene ved hjælp af luft til dannelse af et væv, som derefter stabiliseres om nødvendigt. Stabilise-25 ringen kan opnås ved binding ved varmegennemledning, binding med klæbemiddel, punktgaufrering med varme eller klæbemiddel og lignende. Stabiliseringsprocessen udvælges efter de fibre, der anvendes og den til dannelse af vævet anvendte fremgangsmåde. Blandt egnede procedurer til dannelse af et væv er kartning, vådlægning, luftlægning, kombinationer af 30 disse og andre passende kendte teknikker. Det fibrøse væv har fortrinsvis en tør volumenrestitution på mindst 30%, et indledende tørt volumen på mindst 20 cm3/9 og en vægt på mindre end ca. 68 g/m2 (2 oz/yd2).

I én udførelsesform luftlægges en blanding af polyesterstabelfibre 35 og en mindre del smeltelige fibre til dannelse af et væv. Derefter bindes vævet let ved, at varm luft ledes gennem fibrene, således at de smeltelige fibre gøres klæbrige og klæber til hinanden og til stabel fibrene, så vævstrukturen gives en vis grad af integritet.

. DK 161664 B

10

Det superabsorberende materiale, der forefindes i en uregelmæssigt fordelt form i det absorberende lag, er i almindelighed et vanduopløse-ligt, men vandkvældbart, polymert materiale, som er i stand til at absorbere vand i en mængde på mindst 10 gange vægten af materialet i tør 5 form. Det superabsorberende materiale er i form af partikler, som kan være i form af fibre, kugler, filmstumper, perler eller lignende eller kan tilføres i form af en flydende monomeropløsning, som senere polyme-riseres. I almindelighed giver den polymeriserede monomeropløsning perler og stumper af filmlignende partikler i strukturen.

10 I én type superabsorberende materiale kan partiklerne eller fibrene beskrives kemisk som havende en rygrad af naturlige eller syntetiske polymerer med hydrofile grupper eller polymerer indeholdende hydrofile grupper bundet kemisk til rygraden eller i intim blanding dermed. Blandt denne kategori materialer er sådanne modificerede, naturlige og regene-15 rerede polymerer som polysaccharider, herunder for eksempel cellulose og stivelse og regenereret cellulose, som er modificeret ved at være carbo-xyalkyleret, phosphonoalkyleret, sulfoal kyleret eller phosphoryléret for at gøre dem stærkt hydrofile. Sådanne modificerede polymerer kan også være tværbundet for at forbedre deres vanduopløselighed.

20 De samme polysaccharider kan for eksempel også tjene som den rygrad, hvorpå andre polymergrupper kan bindes ved podecopolymerisationsteknikker. Sådanne podede polysaccharider og deres fremstilling beskrives i US-patentskrift nr. 4.105.033, og de kan beskrives som poly-saccharidkæder, hvorpå der er podet en hydrofil kæde med den almene for-25 mel (CH2)a - CR1 (CH,)D - CR2

q I P I

C = O C = O

I I

A B

30 — —Ir l— —Is hvori A og B betegner -OR3, -0 (alkalimetal), -0HNH3 eller -NH2, hvori R1, R2 og R3 betegner hydrogen eller al kyl med 1 til 4 car-bonatomer eller derover, r er et helt tal med en værdi fra 0 til ca.

35 5000 eller derover, s er et helt tal med en værdi fra 0 til ca. 5000 eller derover, r plus s er mindst 500, p er et helt tal med en værdi på 0 eller 1, og q er et helt tal med en værdi på 1 til 4. De foretrukne hydrofile kæder er hydrolyserede polyacrylonitrilkæder og copolymerer af DK 161664 B π polyacrylamid og polynatriumacrylat.

Ud over modificerede, naturlige og regenererede polymerer, kan hy-drokolloidpartikel komponenten omfatte helt syntetiske, hydrofile partikler. Eksempler på sådanne, som kendes i øjeblikket, er polyacrylonitril-5 fibre, som kan være modificeret ved podning af sådanne grupper som polyvinyl al kohol kæder, polyvinyl al kohol selv, hydrofil polyurethan, polyal-kylphosphonater, delvis hydrolyserede polyacrylamider (for eksempel poly (Ν,Ν-dimethylacryl amid)), sulfoneret polystyren eller en kategori po-lyalkylenoxid derpå. Disse stærkt hydrofile, syntetiske polymerer kan 10 modificeres ved andre kemiske behandlinger såsom tværbinding eller hydrolyse. Yderligere kendte eksempler er de ikke-ioniske, hydrofile polymerer såsom polyoxyethylen, polyoxypropylen og blandinger deraf, som er blevet tværbundet på passende måde, enten kemisk eller ved bestråling.

Endnu en type, som er nyere, er et derivat af isobutylen-maleinsyreanhy-15 dridcopolymer.

Hydrofile polymerer dannet ud fra vandopløselige acrylatmonomerer såsom natrium-, kalium- eller ammoniumacrylat, eller acrylat med en kombination af kationer kan anbringes på det absorberende lag ved sprøjtning eller anbringelse af en opløsning derpå på anden vis efterfulgt af 20 polymerisation og tværbinding, for eksempel ved bestråling. Desuden kan naturligt forekommende materialer såsom gummier anvendes. For eksempel er guargummi egnet.

Det superabsorberende materiale kombineres med det fibrøse væv på en hvilken som helst måde, som er egnet til at fordele det superabsorbe-25 rende materiale deri, idet det forsøges at minimere forstyrrelse fra én superabsorbentenhed til en anden efter kvældning af førstnævnte. Hvis det superabsorberende materiale er et pulver, kan det drysses på det fibrøse væv enten i tør form, eller vævet kan fugtes. Hvis superabsor-benten er på granulatform, kan det være ønskeligt at fugte den lidt, før 30 den anbringes i kontakt med vævet. Det superabsorberende materiale vil indeholde partikler, som i størrelse strækker sig fra ca. 0,005 mm i diameter til perler, som er kontinuerte langs fibrene i en afstand op til adskillige tommer.

En anden måde at anbringe superabsorbenten i vævet på, er at sprøj-35 te en monomeropløsning på vævet eller mætte vævet med en monomeropløsning efterfulgt af polymerisation af monomeren. Én typisk måde at polymer! sere monomeren på er ved anvendelse af bestråling. Det er ønskeligt at anbringe superabsorbenten noget ensartet i hele det fibrøse væv. Selv 12

DK 161664 B

hvis superabsorbenten er pulveragtig og i form af et lag, er den imidlertid tilbøjelig til at fungere bedre, end et sådant lag har gjort i hidtil kendte produkter.

Enhver superabsorbent, som absorberer store væskemængder, er egnet 5 til anvendelse i det absorberende lag ifølge opfindelsen.

Vægelaget opbygges af hydrofile fibre såsom rayonfibre, cellulose-fibre eller tørvemos eller blandinger deraf. Cel!ulosefibrene indbefatter træpulpfibre, linters og lignende. Træpulpfibrene er i almindelighed af den art, der anvendes til dannelse af det fnugagtige eller fibrøse 10 pudelag i konventionelle absorberende produkter såsom engangsbleer, hygiejnebind, etc. Blandt andre cellulosefibre, der vil kunne anvendes, er rayonfibre, hør, hamp, jute, ramie, bomuld og lignende. Fibrene eller tørvemosset eller blandinger deraf anbringes på en sådan måde, at der dannes et lag, hvori partiklerne er tæt ved hinanden, for derved at 15 fremme opsugning af væske ved vægevirkning i lagets plan.

Vægelaget kan dannes på forhånd og anbringes ved siden af det absorberende lag før kompression, eller vægelagspartiklerne kan luftlægges eller vådlægges på det absorberende lag før kompression.

Overgangszonen er et område, som dannes, hvor det absorberende lag 20 og vægelaget mødes. Nogle af partiklerne, for eksempel fibre, i vægelaget strækker sig ind i og bliver integreret med det absorberende lag. Det område, hvori størsteparten af de fremskudte partikler ligger, identificeres som overgangszonen. I overgangszonen er der et komposit af fibre fra det absorberende lag, superabsorberende materiale og vægelagspartik-25 ler. Vægelagspartiklerne, som har strakt sig ind i det absorberende lag, er i intim kontakt med noget af det superabsorberende materiale i det absorberende lag. Dette gør det muligt for væsken at påbegynde sin mi-grering i z-retningen og nå det superabsorberende materiale. Efterhånden som væske bevæger sig fremad i z-retningen, bliver det superabsorberende 30 materiale blødt og aflaster fibrene i det absorberende lag, hvorved det absorberende lag får mulighed for i det væsentlige at vende tilbage til den ukomprimerede tykkelse. Efterhånden som det absorberende lag vender tilbage til den ukomprimerede tykkelse, frembringes der større hulrum til opbevaring af væsken og til øget kvældning af det superabsorberende 35 materiale, efterhånden som det absorberer den i hulrummene værende væske. Det absorberende lag er tilbøjeligt til af vende tilbage til den ukomprimerede tykkelse muligvis både på grund af fibrenes spændstighed og det superabsorberende materiales kvældning.

13

DK 161664 B

For at det fibrøse væv i det absorberende lag kan udgøre det nødvendige medium for absorption af væske, anvendes der ifølge opfindelsen et fibrøst væv, der har en tør volumenrestitution på mindst 30% (fortrinsvis 60%), et indledende tørt volumen på mindst ca. 20 cm3/9 og en 5 vægt på mindre end ca. 68 g/m2 (2 oz/yd2). Det indledende tørre volumen er arealet gange lagets tykkelse under en belastning på 0,069 kPa (0,01 psi) beregnet i cm3. Denne værdi divideres med vægten i g for at få måleresultatet udtrykt i cm3/g. Den tørre volumenrestitution fås ved at underkaste vævet en belastning på 12,1 kPa (1,75 psi) i 5 minut-10 ter, fjerne belastningen og lade vævet hvile i 1 minut, underkaste vævet en belastning på 0,069 kPa (0,01 psi) i 1 minut og derefter måle det endelige tørre volumen under en belastning på 0,069 kPa (0,01 psi). Den tørre volumenrestitution er siutvolurnenet divideret med begyndelsesvolumenet udtrykt i procent. Det foretrækkes, at det fibrøse væv giver en 15 tør volumenrestitution på mindst 30%, et tørt begyndelsesvolumen på 20 cm3/g med en vævsvægt på mindre end 68 g/m2 (2 oz/yd2). Når det fibrøse væv opfylder disse betingelser, kan det indeholde superabsorbe-rende materiale indtil mindst 1500% af vævets tørre basisvægt. Det er at foretrække, at vævet indeholder 200 til 1500 vægtprocent superabsorbent 20 på tør basis i forhold til vægten af vævet på tør basis. Det mest foretrukne interval er fra ca. 400 til ca. 1200%.

Opfindelsen beskrives nærmere i det følgende ved eksempler.

Eksempel 1 25 Et absorberende lag dannes af polyesterfibre ved tørlægning af fibrene, d.v.s. ved luftlægning eller kartning til dannelse af et væv. Specielt indeholder polyesterfibrene en mindre portion smeltelige fibre, som blødgøres ved en lavere temperatur end resten af fibrene. Vævet var-mebindes ved, at luft med en temperatur på 177°C (350°F) ledes gennem 30 vævet i ca. 10 sekunder. Det resulterende væv har en basisvægt på 25 g/m2. De specifikke polyesterfibre, der anvendes, er "Hollofil" fibre med typebetegnelsen 99, som fremstilles og forhandles af E.I. Dupont Company. Det fibrøse væv anbringes oven på et lag af vådformede, kemisk delignificerede træpulpfibre med betegnelsen "RayFloc JLD" fremstillet 35 af ITT Rayonair og med en basisvægt på 50 g/m2. En pulversuperabsor-bentpolymer drysses ensartet på og i strukturen af ikke-vævede polyesterfibre til en koncentration på 200 g/m2. Den særlige superabsorbent, der anvendes, har betegnelsen "Permasorb 10" og fremstilles af 14

DK 161664 B

National Starch and Chemical Corporation. Strukturen sprøjtes med en tåge af vand på polyestersiden og underkastes derefter en kompressionskraft på 4416 kPa (640 psi) i 30 sekunder. Efter aflastning af trykket bliver strukturen komprimeret og er klar til at fungere som et absorbe-5 rende produkt ifølge opfindelsen.

Eksempel 2

Under anvendelse af samme fibrøse polyestervæv som det, der fremstilledes i eksempel 1, belægges vævet ved mætning med en opløsning af 10 natriumacrylat, fjernelse af overskydende opløsning og bestråling af vævet til polymerisering og tværbinding af monomeren og dannelse af poly-natriumacrylat (PSA) fæstnet til polyesterfibrene. Mængden af PSA i substratet er 200 g/m2. Dette svarer til 800% tør-pålæg (dry-add-on).

Det belagte substrat ledes under en hammermølle, som aflejrer ke-15 mi sk behandlede træpulpfibre på polyestervævet. Der anlægges vakuum under polyestervævet for at få nogle af pulpfibrene til i det mindste delvis at migrere ind i polyestervævet og blive integreret dermed. Størsteparten af træpulpfibrene vil hvile på overfladen og give et lag, som indeholder træpulpfibre i en mængde på 50 g/m2. Overfladen af pulplaget 20 sprøjtes med vand, således at det samlede fugtighedsindhold i pulpen er 10 vægtprocent. Denne struktur komprimeres ved 4416 kPa (640 psi) i 30 sekunder. Efter aflastning af trykket er pulpen blevet omdannet til et lag med stor densitet og med en kapillardimension, der er egnet til væskeopsugning ved vægevirkning, og det spændstige fiberlag forbliver kom-25 primeret. Når under brug af denne struktur en signifikant mængde væske kommer i kontakt med overfladen, og migrering af væsken ind i produktet finder sted, bliver superabsorbenten blød og aflaster de spændstige fibre, således at tykkelsen af den absorberende struktur øges markant. Dette giver et område til opbevaring af væske, hvori kapillardimensionen er 30 stor.

Eksempel 3

Samme polyestervæv behandles med en træpulpfiber-vandopslæmning, som drænes gennem polyesterfibervævet, således at der dannes en pul paf-35 lejring på 50 g/m2 på den ene side af polyestervævet. Tolagspladen tørres. På polyestervævsiden af pladen sprøjtes samme monomeropløsning som i eksempel 2, således at praktisk taget ingen monomeropløsning kommer i kontakt med træpulpfiberlåget. Som før belægges prøven og behand- 15

DK 161664 B

les tre gange, hvilket giver et 800% tør-pålæg af PSA. Den resulterende struktur komprimeres ved et fugtighedsindhold på ca. 50 vægtprocent ved 4416 kPa (640 psi) i 30 sekunder. Efter aflastning af trykket forbliver strukturen komprimeret og er klar til brug som beskrevet tidligere.

5 Fugtighedsindhol det i de to lag før kompressionen er fortrinsvis tilstrækkelig til at gøre den ydre overflade af superabsorbenten klæbrig, så der frembringes en midlertidig binding af de våde, spændstige fibre under kompressionen. Den komprimerede kompositstruktur forbliver således komprimeret, indtil den er i kontakt med en tilstrækkelig væske- 10 mængde til, at superabsorbenten begynder at kvælde, og de med de spændstige fibre dannede bindinger derved frigøres.

Mængden af superabsorbent, som sættes til det absorberende lag, bør ikke overstige den vol umetriske fortrængning, som den efterfølgende kompression giver.

15 Strukturen komprimeres i almindelighed tilstrækkeligt til, at strukturens tykkelse reduceres med mindst 50%, og trykket er tilstrækkeligt til at få kompositproduktet til at forblive kompakt, efter at trykket er aflastet. Kompressionen bør ikke være så høj, at fibrene i det absorberende lag krympes eller krølles væsentligt.

20 Andre fremgangsmåder kan anvendes til fremstilling af det absorberende produkt ifølge opfindelsen.

Claims (14)

1. Absorberende, komprimeret kompositlaminat (10) til engangsbrug omfattende et første lag (22) og et andet lag (28), hvor det første lag 5 omfatter et fibrøst væv (23) med en tør volumenrestitution på mindst ca. 30%, et indledende tørt volumen på mindst ca. 20 cm3/9 og en vægt på mindre end ca. 68 g/m2 (2 oz/yd2) og et stort antal partikler eller perler af superabsorberende materiale (24) anbragt intermitterende over hele det første lag, hvilke partikler eller perler forefindes i en mæng-10 de på mindst ca. 200% på tørpålægbasis, og hvor det andet lag (28) omfatter i det væsentlige ensartet fordelte, hydrofile partikler i friktionsmæssigt indgreb, som er udvalgt blandt cellulosefibre, tørvemos, rayonfibre og blandinger deraf, hvilke partikler befinder sig i tilstrækkelig nær indbyrdes afstand til tilstødende partikler til, at hur-15 tig bevægelse af væske langs lagets plan fremmes, KENDETEGNET ved, AT laminatet har en overgangszone (25), som er integreret med og intimt forbinder det første og det andet lag og i det væsentlige har samme udstrækning som disse, hvor overgangszonen omfatter dele af de i indgreb værende partikler, som strækker sig ind i og bliver integreret med det 20 første lag med dele af de i indgreb værende partikler i intim kontakt med det superabsorberende materiale, hvilket kompositlaminat er komprimeret til væsentlig reduktion af dets tykkelse.

2. Komprimeret kompositlaminat ifølge krav 1 KENDETEGNET ved, AT 25 det første lag (22) er et ikke-vævet væv af syntetiske stabel fibre.

3. Komprimeret kompositlaminat ifølge krav 2 KENDETEGNET ved, AT det ikke-vævede væv er polyester.

4. Komprimeret kompositlaminat ifølge krav 1 KENDETEGNET ved, AT laminatets tykkelse er mindre end halvdelen af dets tykkelse i ukompri-meret form.

5. Komprimeret kompositlaminat ifølge krav 1 KENDETEGNET ved, AT 35 det andet lag (28) er kemisk delignificerede træpulpfibre.

6. Komprimeret kompositlaminat ifølge krav 1 KENDETEGNET ved, AT det andet lag (28) er tørvemos. DK 161664 B

7. Komprimeret komposi tlaminat ifølge krav 1 KENDETEGNET ved, AT det superabsorberende materiale (24) forefindes i en mængde fra ca. 200 til ca. 1500% tør vægt baseret på den tørre vægt af det fibrøse væv. 5

8. Engangsble (30) indeholdende en absorberende pude, der er et absorberende komprimeret komposit (33) omfattende et absorberende lag (22) og et vægelag (28), hvor det absorberende lag omfatter et fibrøst væv med en tør volumenrestitution på mindst ca. 30%, et indledende tørt vo- 10 lumen på mindst ca. 20 cm3/g og en vægt på mindre end ca. 68 g/m2 (2 oz/yd2), hvor vægelaget omfatter hydrofile partikler udvalgt blandt cel!ulosefibre, tørvemos, rayonfibre og blandinger deraf, og hvor det absorberende lag fordelt deri har superabsorberende materiale (24), som forefindes i en mængde mellem ca. 200 og 1500% tør vægt på basis af den 15 tørre vægt af det fibrøse væv, hvilket komposit i den komprimerede form har en tykkelse, som er mindre end halvdelen af tykkelsen i ukomprimeret form, KENDETEGNET ved, AT komposittet har en overgangszone (25), som er integreret med og intimt forbinder det første og det andet lag, og som omfatter dele af partiklerne i vægelaget, som strækker sig ind i og bl i - 20 ver integreret med det absorberende lag til dannelse af nævnte overgangs-zone.

9. Engangsble ifølge krav 8 KENDETEGNET ved, AT den absorberende pude er i form af to eller flere absorberende, komprimerede kompositter. 25

10. Engangsble ifølge krav 8 KENDETEGNET ved, AT det absorberende lag i det komprimerede komposit er i form af et ikke-vævet polyestervæv, og AT vægelaget i det komprimerede komposit er i form af kemisk deligni-ficerede træpulpfibre. 30

11. Engangsble ifølge krav 8 KENDETEGNET ved, AT det komprimerede komposit omfatter et absorberende lag, som er indlejret mellem to vægelag.

12. Hygiejnebind (50) omfattende en absorberende struktur, som delvis er omgivet af en væskebarriere (54) med et fugtpermeabelt oversvøb (52), hvor den absorberende struktur er et absorberende, komprimeret kompositlaminat (53) til engangsbrug omfattende et første lag og et DK 161664 B ! andet lag, hvor det første lag omfatter et fibrøst væv med en tør volumenrestitution på mindst ca. 30%, et indledende tørt volumen på mindst ca. 20 cm3/g og en vægt på mindre end ca. 68 g/m2 (2 oz/yd2) og et stort antal partikler eller perler af superabsorberende materiale an-5 bragt i det væsentlige over hele det første lag, hvor det andet lag omfatter i det væsentlige ensartet fordelte, hydrofile partikler i friktionsmæssigt indgreb, som er udvalgt blandt cellulosefibre, tørvemos, rayonfibre og blandinger deraf, hvilke partikler befinder sig i tilstrækkelig nær indbyrdes afstand til tilstødende partikler til, at hur-10 tig bevægelse af væske langs lagets plan fremmes, KENDETEGNET ved en overgangszone, som er integreret med og intimt forbinder det første og det andet lag og i det væsentlige har samme udstrækning som disse, hvor overgangszonen omfatter dele af de i indgreb værende partikler, som strækker sig ind i og bliver integreret med det første lag med dele af 15 de i indgreb værende partikler i intim kontakt med det superabsorberende materiale, hvilket kompositlaminat i den komprimerede form har en tykkelse, som er mindre end halvdelen af dets tykkelse i ukomprimeret form.

13. Hygiejnebind ifølge krav 12 KENDETEGNET ved, AT den absorbe-20 rende struktur omfatter to komprimerede kompositlaminater, som er anbragt oven på hinanden med de absorberende lag vendende umiddelbart mod hinanden.

14. Fremgangsmåde til fremstilling af et absorberende, komprimeret 25 komposit til engangsbrug KENDETEGNET ved, AT man danner et fibrøst væv med en tør volumenrestitution på mindst ca. 30%, et indledende tørt volumen på mindst ca. 20 cm3/g og en vægt på mindre end ca. 68 g/m2 (2 oz/yd2), deri fordeler superabsorberende materiale i en mængde mellem ca. 200 og ca. 1500% tør vægt på basis af den tørre vægt af det fibrøse 30 væv til dannelse af et absorberende lag, bringer et vægelag opbygget af hydrofile partikler udvalgt blandt cel!ulosefibre, tørvemos, rayonfibre og blandinger deraf i kontakt med den ene overflade af det absorberende lag og komprimerer lagene tilstrækkeligt til at reducere deres tykkelse med mindst 50%.