FI104049B - Suuren kapasiteetin omaavat hajua kontrolloivat koostumukset - Google Patents

Description

104049

Suuren kapasiteetin omaavat hajua kontrolloivat koostumukset

Tekniikan ala 5 Tämä keksintö koskee hajua kontrolloivia aineita, jotka ovat erityisen käyttökelpoisia tuotteissa kuten kuu-kautissuojat, vaipat, siteet, aikuisten pidätyskyvyttö-myyspeitteet ja vastaavat. Keksinnön mukaiset hajua kontrolloivat aineet on suunniteltu taistelemaan laajaa hajua 10 aiheuttavien materiaalien kirjoa vastaan, mukaan lukien happamia "ammoniakkityyppisiä" hajuja. Keksinnön mukaisten hajua kontrolloivien edullinen hiukkasmuoto yksinkertaistaa tällaisten tuotteiden valmistusta, ja hajua kontrolloivat aineet säilyttävät aktiivisuutensa koko valmistus-15 menetelmän ajan.

Keksinnön tausta

Kirjallisuudessa tunnetaan laaja joukko absorbent-tirakenteita, jotka on suunniteltu ei ainoastaan tehokkaiksi absorboimaan kehonesteitä kuten veri, virtsa, kuu-20 kautisvuoto ja vastaavat, vaan myös käytössä hygieenisiksi ja mukaviksi. Tämän tyyppiset kertakäyttöiset tuotteet käsittävät yleensä jonkinlaista nesteenläpäisevää pinta-arkkimateriaalia, ja nesteenläpäisemätöntä taustapuolima-teriaalia. Tällaisten tuotteiden erilaisia muotoja, kokoja , 25 ja paksuuksia on tutkittu pyrkimyksenä tehdä niiden käyttö mukavammaksi ja tarkoituksenmukaisemmaksi.

Hygieniatuotteiden eräs näkökanta, jota on tutkittu usean vuoden ajan, on hajun kontrollointi. Useilla keho-nesteillä on epämiellyttävä haju, tai ne kehittävät täl-30 laisia hajuja ollessaan pidennettyjä aikoja kontaktissa i : ilman ja/tai bakteerien kanssa. Kirjallisuus on tupaten täynnä viitteitä, jotka liittyvät hajoin kontrollointiin , tuotteissa kuten vaipat ja kuukautissuojat.

Kirjallisuudessa on kuvattu erilaisia hajua kont-35 rolloivia aineita. Erityisesti määrätyt zeoliittimateriaa- 2 104049 lit ovat tulossa tunnetuiksi hajua kontrolloivien ominaisuukseensa vuoksi. Zeoliittimateriaalit ovat yleensä melko turvallisia, ja vaikka ne kontrolloivat tehokkaasti useita kehonesteisiin liittyviä hajuja, on määritetty, että ne 5 eivät epäonneksi anna optimaalista kontrollia ammoniakin hajulle ja samanlaisille hajuille, jotka luultavasti liittyvät lyhytketjuisiin amiineihin ja/tai ureaan.

Lisäksi zeoliittihajunkontrollointimateriaaleilla on taipumus olla hyvin pienten, tomumaisten hiukkasten 10 muodossa, jotka ovat vaikeasti käsiteltäviä kaupallisessa mittakaavassa. Tällaisilla materiaaleilla on taipumus puheltua tai imuroitua absorbenttirakenteilta, jotka liikkuvat suurilla nopeuksilla (500 - 600 artikkelia/min), joita käytetään nykyaikaisilla kuukautissuojan- tai vai-15 panvalmistuslinjoilla.

On ehdotettu, että hiukkasmaisia hajunkontrolloin-tiaineita voidaan kiinnittää kosteutta käyttäen absorbent-tigeelinmuodostusaineiden suurempien hiukkasten pinnalle. Tulokseksi saadut hiukkaset ovat vähemmän pölymäisiä, hel-20 pompia käsitellä, ja niillä on parantunut hajujen kontrolli, mukaan lukien ammoniakin. Nyt on kuitenkin keksitty, että tällaisia hiukkasia voidaan tyypillisesti "ladata" vettä käyttäen vain jopa noin 10 paino-%:lla hajua kontrolloivaa ainetta. Seka-absorbenttigeelinmuodostusaine/-25 hajunkontrollointiaine-hiukkanen voisi edullisesti sisältää enemmän kuin tuollaisen vaatimattoman latauksen, mukavammin luokkaa 20 % tai suuremman latauksen mainittua hiukkasmaista, hajua kontrolloivaa ainetta.

Lopuksi, nyt on määritetty, että määrätyt hiukkas-30 maiset hajua kontrolloivat aineet voivat menettää osan : hajunkontrollointiominaisuudestaan kuukautissuojien, vaip pojen ja vastaavien valmistuksen aikana. Vaikka syy tähän menetykseen ei ole täysin selvä, on mahdollista, että aineet adsorboivat valmistusmenetelmästä epämääräisiä mate- 3 104049 riaaleja, ja siten niiden hajunadsorboimiskapasiteetti tulee osaksi "loppuunkäytetyksi".

: Niinpä olisi toivottavaa aikaansaada hajua kontrol loivia aineita, jotka eivät ainoastaan kontrolloisi komp-: 5 leksisia hajuja, kuten ne joita zeoliittimateriaalit hoi tavat helposti, vaan myös yksinkertaisia hajuja kuten ammoniakki. Olisi myös toivottavaa aikaansaada tällaisia aineita helposti käsiteltävässä muodossa.

Tämä keksintö aikaansaa tavan näiden puutteiden 10 voittamiseksi turvallisesti ja tehokkaasti yhdistämällä hiukkasmaisia hajunkontrollointiaineita absorbenttigeelin-muodostusaineiden kanssa, käyttäen sideaineita, kuten tämän jälkeen kuvataan täydellisemmin. Nämä ja muut tähän keksintöön liittyvät edut nähdään tässä alla olevasta ku-15 vauksesta.

Tekniikan taso

Patenttikirjallisuus sisältää huomattavan joukon viitteitä, jotka liittyvät hygieniatuotteiden kuten vaippojen, siteiden ja kuukautissuojien hajunkontrolliin. Seu-20 raavat vat kuvaavia.

EP-patenttihakemus 0 304 952 (julkaistu 1989-03- 01, US-etuoikeus 1987-08-28) liittyy turpoavaan polymeeriin, joka on päällystetty kudokselle tai kankaalle, ja joka on deodoranttijauheella, käytettäväksi nesteenabsor- . 25 benttirakenteisiin, kuten hygieniapyyhkeisiin.

« US-patenttijulkalsussa 4 385 632 (1983-05-31), S.

0. Odelhög, siirretty laitokselle Landstingens Inköpscent-ral, kuvataan kupari-hajunkontrollointiaineet, joita käytetään absorbenttituotteiden pinnalla.

30 US-patenttijulkalsussa 3 804 094 (1974-04-16), K.

>. : Dossou, M. Gascon, G. Manoussos, siirretty yhtiölle LOreal Fr, kuvataan perjodihappo-hajunkontrollointiaine, . jota käytetään absorbenttituotteen pinnalla.

US-patenttijulkaisussa 4 525 410 (1985-06-25), Z.

35 Hagiwara, H. Ohki, S. Hoshino, S. Nohara, S. Ida, K.

4 104049

Tagawa, siirretty yhtiöille Kanebo, Ltd. ja Kanto Chemical Co., Inc., kuvataan zeoliittihiukkaset (kastettu bakteri-sidisilla kationeilla), joita pidetään vakuutetun varmasti kuitukudoksessa sisällyttämällä kudokseen jokin osa sula-5 via kuituja, ja käyttämällä kuumuutta; joiden hiukkasten mainitaan olevan käyttökelpoisia "ulkopintakerroksena" esimerkiksi "yleishygieniatuotteissa".

JP-patenttijulkaisu J63 224 734-A (1988-09-19) etuoikeus 87JP-058 738 (1987-3-16) J63 224 734 ASK KK liit-10 tyy paperiin, joka sisältää jauhetta tai kuitua, joka on saatu jauhamalla sepioliittiä, jolloin mainitulla paperilla on hajunpoistokapasiteettia.

JP-patenttijulkaisu J63 242 261-A (1988-10-07) 87JP-076 111 J6 324 2261 ASK KK liittyy hajua absorboivaan 15 mattoon, jossa on sepioliittijauhetta, huovikekerros, ja on ilmeisesti arkki, johon sepioliitti on kiinnitetty liimalla.

US-patenttijulkaisussa 2 690 415 (1954-09-28), F.

A. Shuler, luvataan hajua absorboivien materiaalien hiuk-20 kaset, jotka on kiinnitetty tasaisesti läpäisevän kudoksen välitiloihin hajua absorboivan väliaineen aikaansaamiseksi esimerkiksi kuukautissuojia varten. Mainitaan hiukkasmai-nen hiili, silikageeli ja aktivoitu alumiinioksidi. Hiuk-kasmaisen aineksen siirtyminen/paikaltaansiirtyminen on 25 vältetty vakuutetulla tavalla, ja arkki on joustava.

US-patenttijulkaisussa 3 093 546 (1963-06-11), R.

L. Atkinson, kuvataan halogenoidut difenyylimetaanijohdannaiset, joita "sijoitetaan edullisesti kuukautissuojaside-harson (catamenial dressing) päälle" "täsmällisen hajun-30 poistoaktiivisuuden saavuttamiseksi".

: JP-patenttijulkaisussa J54 141 857 (J87 019 865) kuvataan (zeoliittia sisältävien) jauhearkkien valmistus laminoivalla jauhetta ensimmäisen ja toisen arkin välille. Jauheet sisältävät aktiivihiiltä, zeoliittia ja vastaavia.

5 104049

Tiivistelmässä mainitaan käyttö kuukautissuojissa tai hajua poistavissa materiaaleissa.

BE-patenttijulkaisussa 815 446 (tiivistelmä) kuvataan hygieniapyyhkeet joko klorofyllikiteillä tai aktiivi-5 hiilellä joko absorbenttikerroksessa, pinnalla tai (tiivistelmän mukaan) näiden välissä.

ABSCENTS (hajua kontrolloiva molekyyliseula yhtiöstä Union Carbide) - Käyttö vaipoissa ja kuukautissuojissa mainitaan erityisesti Union Carbide-esitteessä (A. J.

10 Gioffre 1988). Esitteessä mainitaan, että yhtiön UC markkinatutkimus osoittaa mahdollisia etuja tällaisissa tuotteissa. US-patenttijulkaisuissa 47 995 482 ja 4 826 497 liittyvät ABSENTS:iin, jota käytetään hajua kontrolloivana aineena, yleensä, ja hygieniatuotteissa, erikoisesti.

15 Tässä alla ja esimerkeissä luetellaan erilaisia muita patenttijulkaisuja, jotka liittyvät erilaisiin ab-sorbenttigeelinmuodostusaineisiin, -pintakalvoihin, vaippa- ja kuukautissuojarakenteisiin ja vastaaviin. Kaikki tässä julkaisussa mainitut asiakirjat liitetään täten tä-20 hän viitteeksi.

Keksinnön yhteenveto Tämä keksintö ottaa huomioon ainekoostumuksen, joka sisältää absorbenttigeelinmuodostusmateriaalin, vesiliukoisen tai veteen dispergoituvan sideaineen ja veteenliu-. 25 kenemattoman hajua kontrolloivan aineen koossapysyvää se osta. Hajua kontrolloiva aine käsittää tyypillisesti yli 10 paino-% lopullisesta koostumuksesta. (Selvyyden vuoksi hajua kontrolloivan aineen, esimerkiksi zeoliitin, %-osuusmäärä lasketaan lopullisten hiukkasten kokonaispai-30 nosta. ) » : Tyypillisiä tässä olevia koostumuksia ovat sellai set, joissa absorbenttigeelinmuodostusaine on joukosta . akrylaatti- ja tärkkelys/akrylaatti-absorbenttigeelinmuo- dostusaineet. Absorbenttigeelinmuodostusaine voi myös si-35 sältää selluloosa- tai sakkaridimateriaalia.

6 104049

Edulliset tässä olevat sideaineet ovat joukosta hydroksipropyyliselluloosat, hydroksietyyliselluloosat, hydroksimetyyliselluloosat, C1-C3-alkyylisubstituoidut selluloosat, maltodekstriini ja näiden seokset. Edullisimmat 5 sideaineet käsittävät hydroksipropyyliselluloosien luokan. Muita tässä käyttökelpoisia sideaineita ovat mm. gelatiinit, arabikumi, tärkkelysjohdannaiset ja vastaavat, jotka dispergoituvat helposti veteen tai kehonesteisiin.

Edulliset tässä käytettävät hiukkasmaiset aineet j 10 käsittävät jäsenen joukosta keskiverto-Si02/A102-zeolii- tit, korkea-Si02/Al02-zeoliitit, aktiivihiili ja näiden ; seokset.

Tyypilliset keksinnön mukaiset koostumukset ovat hiukkasten muodossa, joiden keskimääräinen koko on seula-; 15 analyysin mukaan yli noin 100 pm. Edullisesti tällaiset koostumukset käsittävät ainakin 20 paino-%, edullisemmin ainakin 30 % mainitusta hajua kontrolloivasta aineesta.

Toinen tässä oleva käyttökelpoinen koostumus käsittää edellä mainittujen zeoliittien päällystettyjä aggre-20 gaatteja (koko 1-15 pm), absorbenttigeelinmuodostusai- netta (koko tyypillisesti 10 - 100 pm) ja sideainetta, jolloin lopullisten aggregoituneiden hiukkasten kokonaiskoko on ainakin 50 pm (tyypillisesti 100 - 750 pm). Tällaiset aggregoidut hiukkaset sallivat valmistajan mukavas-. 25 ti käyttää zeoliitteja absorbenttigeelinmuodostusaine- "hienojakoisia aineita" absorbenttituotteiden valmistuksessa.

Edullinen keksinnön mukainen koostumus käsittää koossa pysyvää koostumusta hiukkasten muodossa, jolloin 30 mainittujen hiukkasten koko on seula-analyysillä yli noin ' 200 pm, mainittujen hiukkasten sisältäessä: (a) ainakin 20 paino-% (edullisesti ainakin 30 %) ' hiukkasmaista, hajua kontrolloivaa ainetta joukosta zeo- liitti- ja aktiivihiili-hajua kontrolloivat aineet ja näi-35 den seokset; 7 104049 (b) ainakin 40 paino-% absorbenttigeelinmuodostus-ainetta; ja (c) vesiliukoista tai veteen dispergoituvaa sideainetta.

5 Keksintö ottaa myös huomioon absorbenttirakenteet vaippojen, kuukautissuojien tai pikkuhoususuojien muodossa, jotka sisältävät edellä mainittuja koostumuksia.

Tyypillisesti tällaiset absorbenttirakenteet sisältävät vedenläpäisevän päällysarkin, vedenläpäisemättömän 10 tausta-arkkikerroksen, ja absorbenttiytimen, mainitun yti men sisältäessä sisältäessä koossa pysyvää seosta hiukkasten tai aggregaattien muodossa, kuten edellä mainittiin, jolloin mainituilla hiukkasilla tai aggregaateilla on seula-analyysin mukaan koko edullisesti yli noin 200 pm, mai-15 nittujen hiukkasten käsittäessä: (a) ainakin 20 paino-% (edullisesti ainakin 30 %) hiukkasmaista, hajua kontrolloivaa ainetta joukosta zeo-liitti- ja aktiivihiili-hajua kontrolloivat aineet ja näiden seokset; 20 (b) ainakin 40 paino-% absorbenttigeelinmuodostus- ainetta; ja (c) vesiliukoista tai veteen dispergoituvaa sideainetta.

Kuten hyvin tiedetään, ydin voi myös sisältää kui-. 25 tumaisia apuabsorbenttiaineita, kuten puumassa ja vastaa vat. Edellä mainitut hiukkaset voivat olla dispergoituina koko mainitun apuabsorbentin matriisiin, tunnetulla tavalla .

Keksintö ottaa myös huomioon menetelmän hiukkasmai-30 sten hajua kontrolloivien aineiden kiinnittämiseksi absor-s : benttigeelinmuodostusaineiden hiukkasiin, jossa menetel mässä mainitut absorbenttigeelinmuodostusaineet saatetaan kontaktiin mainittujen hajua kontrolloivien aineiden kanssa vesiliukoisen tai veteen dispergoituvan sideaineen läs-35 nä ollessa, jolloin mainittu menetelmä suoritetaan veden 8 104049 läsnä ollessa. Eräässä sopivassa tavassa menetelmä suoritetaan leijupetilaitteessa.

Kaikki tässä olevat %-osuudet, -alueet ja suhteet ovat painon mukaan, ellei toisin mainita.

5 Yksityiskohtainen kuvaus

Koostumuksiin ja menetelmiin hajujen kontrolloimiseksi tämän keksinnön tavalla liittyy zeoliittityyppisten materiaalien ja absorbenttigeelinmuodostusaineiden ("AGM't") yhteiskäyttö, kuten kuvataan täydellisemmin täs-10 sä alla.

Tuotteet, joissa käytetään mainittua, tässä kuvattua zeoliitti/AGM -teknologiaa, voidaan valmistaa käyttämällä olennaisia aineksia, jotka ovat muuten nykyisessä kaupallisessa käytännössä hyvin tunnettuja, ja voidaan 15 viitata tässä mainittuihin eri patenttijulkaisuihin ja yleishygieniatuotteiden patenttikirjallisuuteen ja tällaisten artikkelien kaupallisia luetteloihin. Samalla lailla menetelmät ja laitteisto kertakäyttövaippojen, kuu-kautissuojien, siteiden ja vastaavien kokoamiseksi tunne-20 taan patenttijulkaisuista ja teknillisestä kirjallisuudes ta.

Vaikka kuukautissiteiden, kertakäyttövaippojen ja vastaavien kokoamiseen käytetyt olennaiset ainekset ovat hyvin tunnettuja, voidaan seuraavat mainita esimerkkinä.

25 On ymmärrettävä, että tämä keksintö perustuu tällaisten c artikkeleiden, tai niiden ekvivalenttien uuteen yhteen-liittämiseen tässä kuvatuiksi hajua kontrolloiviksi absor-benttimateriaaleiksi ja rakenteiksi, paremminkin kuin oleellisiin aineksiin sinänsä.

30 Tuotteet, joissa käytetään mainittua, tässä kuvat- 1 : tua zeoliitti/AGM -teknologiaa, voidaan valmistaa käyttä mällä olennaisia aineksia, jotka ovat muuten nykyisessä ! kaupallisessa käytännössä hyvin tunnettuja, ja voidaan | viitata tässä mainittuihin eri patenttijulkaisuihin ja 35 yleishygieniatuotteiden patenttikirjallisuuteen ja täl-

J

9 104049 laisten artikkelien kaupallisia luetteloihin. Tällaiset artikkelit sisältävät tyypillisesti absorbentti-"ytimen", joka on sijoitettu "päällysarkin" ja "tausta-arkin" väliin. Samalla lailla menetelmät ja laitteisto kertakäyt- • 5 tövaippojen, kuukautissuojien, siteiden ja vastaavien ko koamiseksi tunnetaan patenttijulkaisuista ja teknillisestä kirjallisuudesta.

Vaikka kuukautissiteiden, kertakäyttövaippojen ja vastaavien kokoamiseen käytetyt olennaiset ainekset ovat 10 hyvin tunnettuja, voidaan seuraavat mainita esimerkkinä.

On ymmärrettävä, että tämä keksintö perustuu tällaisten artikkeleiden, tai niiden ekvivalenttien uuteen yhteen-liittämiseen tässä kuvatuiksi hajua kontrolloiviksi absor-benttimateriaaleiksi ja rakenteiksi, paremminkin kuin 15 oleellisiin aineksiin sinänsä.

1. Zeoliittihajunkontrollointiaine Keksinnön toteutuksessa käytettyä tyyppiä olevien zeoliittimateriaalien valmistus on hyvin tunnettua, ja tyypillisiä synteettisiä proseduureja varten voidaan vii- 20 tata runsaaseen kirjallisuuteen.

Keksinnön mukaisten koostumusten, tuotteiden ja menetelmien formuloijän ja käyttäjän auttamiseksi (muttei rajoittavasti) huomio kohdistetaan seuraavissa viiteteks-teissä kuvattuihin synteettisiin proseduureihin: Zeliote . 25 Syntehsis, ACS Symposium Series 398, toimittajat M. L.

Occelli ja H. E. Robson (1989) s. 2 - 7; Zeolite Molecular Sieves, Structure, Chemistry and Use, kirjoittanut D. W. Breck, John Wiley & Sons (1974) s. 245 - 250, 313 - 314 ja 348 - 353; Modern Applications of Molecular Sieves Zeoli-30 tes, S. M. Kuznickin filosofian tohtorin väitöskirja, Uni- * ; versity of Utah (1980), saatavissa laitoksesta University

Microfilms International, Ann Arbor, Michigan, s. 2 - 8.

, On ymmärrettävä, että tässä käytetyt zeoliitit ei vät ole kuitumaista tyyppiä, esimerkiksi erilaisia morde-35 niittejä ja jonkin tyyppisiä Y-zeoliitteja, koska nämä 10 104049 voivat aiheuttaa asbestoosityyppisiä turvallisuuskysymyksiä. Niinpä käsite "zeoliitti" tässä käytettäessä on tarkoitettu ottamaan huomioon vain ei-kuitumaiset zeoliitit. Lisäksi tässä käytetyt zeoliitit ovat edullisesti oleel-5 lisen hydrofobisia, koska niiden täytyy yleensä toimia absorboiden hajuja kehonesteiden läsnä ollessa tässä kuvatuissa tuotteissa ja menetelmissä käytettäessä. Vaikka jotkin luonnollisesti esiintyvät zeoliitit täyttävät tämän keksinnön kohteet, ovat kaupallisesti saavia tyyppejä ole-10 vat zeoliitit yleensä edullisempia.

Yleisessä mielessä sisältävät perinteiset zeoliitit aluminaatti/silikaatti -rungon, johon on liittynyt katkoneita, M, jotka aikaansaavat yleisen sähköisen neutraalisuuden. Zeoliittirunko voidaan esittää empiirisesti 15 x A102 · y SiOz ja sähköisesti neutraali zeoliitti 20 x/n M · x A102 · y Si02 · z H20 jossa: x ja y ovat molemmat kokonaislukuja, M on kationi ja n on kationin varaus. Kuten empiirisellä kaavalla esitetään, zeoliitit voivat sisältää hydrataatiovettä (z . 25 H20). Viittaus kirjallisuuteen kuvaa sitä, että M voi olla laaja joukko kationeja, esimerkiksi Na+, K% NH/, alkyy-liammonium, raskasmetallit ja vastaavat. Tämän keksinnön toteutus ei vaadi mitään erityistä kationin valintaa; niinpä natriumioni on sopiva ja edullinen.

30 On ymmärrettävä, että ensimmäisellä tässä käytetyl- : lä edullisten zeoliittien luokalla on kokonaan erilaiset

Si02/A102-suhteet kuin zeoliiteilla, jotka kuvataan US-patenttijulkaisuissa 4 795 482 ja 4 826 497. Muualla mainittuna kokonaislukujen x ja y suhde zeoliittien ensimmäi-35 sessä luokassa on sellainen, että zeoliitit luonnehditaan i i 11 104049 tyypillisesti "keskiverto"-silikaatti/aluminaatti-zeo-liitit, kun taas US-patenttijulkaisujen 4 795 482 ja 4 825 497 zeoliitit ovat "korkea"-silikaatti/aluminaatti-zeoliitteja.

5 Vaikkakaan ei aiota rajoittua teoreettisesti on ilmeisatä, että tämän keksinnön toteutuksessa käytettyjen "keskiverto"-zeoliittien silikaatti/aluminaatti-suhteet antavat tulokseksi useita etuja "korkea"-zeoliitteihin verrattuna. Ensiksikin, keskiverto-zeoliiteilla on suurem-10 pi kapasiteetti aminotyyppisiä hajuja varten kuin korkea-zeoliiteilla. Tämä on tärkeää virtsa- ja kuukuautisvuoto-hajujen kontrolloimiseksi. Toiseksi, keskiverto-zeoliiteilla on suurempi pinta-ala (700 - 800 m2/g) kuin korkea-zeoliiteilla (noin 400 m2/g. Tästä on seurauksena tehok-15 kaampi hajun absorboiminen paino/paino-pohjalta; tai vaihtoehtoisesti, sallii käyttää vähemmän zeoliittia määrätyn hajumäärän absorboimiseksi. Kolmanneksi, keskiverto-zeo-liitit vaikuttavat olevan jonkin verran enemmän korkeutta sietäviä, ja pidättävät enemmän hajunabsorboimiskapasitee-20 tistaan veden läsnä ollessa.

Tämän keksinnön mukaisesti käytetyille "keskiverto" -zeoliiteille on tunnusomaista Si02/Al02-moolisuhteet alle noin 10. Tyypillisesti Si02/A102-moolisuhde on alueella noin 2-10.

. 25 "Keskiverto" -zeoliittien synteesi ei muodosta tä- f män keksinnön osaa, koska laajassa zeoliittikirjallisuu-dessa tunnetaan erilaisia synteesejä. Seuraava esitetään yksinkertaisesti synteettisen menettelytavan kuvauksena, eikä rajoituksena.

30 Samalla kun erilaiset lähtöaineet voivat tuottaa < : zeoliitteja, voidaan sama zeoliitti valmistaa erilaisista reaktanteista. Joitain reaktanttimuuttujia, jotka vaikut-. tavat lopullisen zeoliitin rakenteeseen ja koostumukseen, ovat: 12 104049 - reaktanttien identiteetti, suhde ja lisäysjärjes- tys; - emäksen vahvuus; - lämpötila (ympäristön lämpötila - noin 100 °C); 5 - mekaaninen sekoitus kuten sekoittaminen; ja - geeliytymisaika (1 tunti- päiviä).

Kun haluttu geeliytyminen saavutetaan, geeli siirretään astiaan, joka on teflonia tai ruostumattomasta teräksestä ja lisätään autoklaaviin. Kiteenmuodostus alkaa 10 kun geeli alistetaan vakiolle tai vaihtelevalle lämpötilalle autogeenisessä paineessa epämääräisen ajan. Geelin muodostuessa kiteiksi on pohjimmiltaan 3 tunnistettua faasia. Faasit ovat (1) nukleaation alkaminen (ensimmäinen kide ilmenee); (2) kiteen kasvu; ja (3) faasinmuutos. Joi-15 tain tekijöitä, jotka vaikuttavat nopeuteen jolla kiteet I muodostuvat ja kasvavat, ovat lämpötila, pH, siemenkitei den tai mallimateriaalien lisäys rakenteen ohjausta varten, sekoitus ja sentrifugointi.

Faasinmuutoksen jälkeen suspensio poistetaan auto-20 klaavista ja suodatetaan. Kiteet pestään ja kuivataan noin 100 eC:ssa. Haluttaessa ovat lisämodifikaatiot mahdollisia.

Synteesin jälkeiset modifikaatiot

Jotkin synteesin jälkeiset modifikaatiot ovat keino 25 saada muita perinteisiä zeoliitteja. Voidaan esimerkiksi vaihtaa vastaioneja kuten:

Na-zeoliitti + NH4C1 -» NH4-zeoliitti tai 30 Na-zeoliitti + HC1 -» H-zeoliitti jotka aiheuttavat ainutlaatuisia absorptiovoimia ja modi-t fioivat esimerkiksi A-, X- tai Y -zeoliitin huokoskokoa.

i Lisäksi on mahdollista perinteisten zeoliittien stabiloin- | 35 ti. Esimerkiksi tyypillinen menetelmä ultrastabiilin zeo- i 13 104049 liitti Y:n (USY) kuten "VALFOR CP300-56" syntetisoimiseksi on seuraavanlainen:

NaY + NH4*- tai NH+-vaihto -»

5 NH4NaY + kalsinoi (600 - 800 °C) - USY

Erityisten zeoliittien synteesi

On olemassa useita synteesin jälkeisiä modifioin-timenetelmiä erityisten zeoliittien valmistamiseksi. Mene-10 telmiin luetaan mukaan (1) huokosmodifiointi; (2) pintamo-difiointi; ja (3) rakennemuutos. Ensimmäiset kaksi menetelmää koostuvat lajin adsorboimisesta kemiallisen höyryn kerrostuksella zeoliitin sisälle tai pinnalle. Uusien ainutlaatuisten ominaisuuksien antamiseksi zeoliitille on 15 käytetty huokosmodifioijia kuten SiH4 ja BH3 ja pintamodi-fioijia kuten Si(OCH4)4, SiCl4, TiCl4 ja SeCl4. Useimmin käytetty rakennemuutosmenetelmä on alumiinioksidin poistaminen päärungosta (ts. dealuminointi). Dealuminointi voidaan suorittaa yhdellä useista reiteistä kuten (1) hap-20 pouutolla; (2) höyryllä (700 - 900 °C); tai (3) käsittelemällä SiCl4:llä kylmissä lämpötiloissa. Eräs esimerkki de-aluminoinnista on: zeoliitti Y + H4EDTA -> dealuminoitu zeoliitti Y 25 «

Seuraavat viitteet kuvaava tässä täytetyn tyyppisten keskiverto-zeoliittien synteesiä edelleen: Lok, B. M., Cannan, T. R. ja Messina, C. A., "The Role of Organic Molecules in Molecular Sieve Synthesis" Zeolites 3 (1983) 30 282 - 291; Barrer, R. M. "Zeolites and Their Synthesis" - Zeolites 1 (1981) 130 - 140; ZEOLITES FOR THE NINETIES,

Proceedings of the 8th International Zeolite Conference, . toimittajat P. A. Jacobs ja R. A. van Santen (1989) s.

119 -372; ja MOLECULAR SIEVES, Adv. Chem. Ser. 121, toi-35 mittajat W. M. Meier ja Uytterhoeven (1973).

14 104049

Laaja joukko tässä käyttöön soveltuvia keskiverto-zeoliitteja on saatavissa kaupallisesti kaupallisilta toimittajilta kuten Philadelphia Quarz ja Conteka. Tällaisia materiaaleja myydään zeoliittien erilaisilla kauppa- ja 5 tuotenimillä kuten VALFOR CP 301-68, VALFOR CP 300-68, VALFOR CP300-35 ja VALFOR CP 300-56, yhtiöstä Philadelphia Quartz, ja CBVIOO-sarja (muut kuin mordeniitti, kuten edellä mainittiin) yhtiöstä Conteka.

Toinen hajua kontrolloivan aineen tyyppi jota voi-10 daan käyttää keksinnön toteutuksessa käsittää "korkea suhde" -zeoliitit. Tällaisiin materiaaleihin luetaan mukaan j esimerkiksi hyvin tunnetut "molekyyliseula" -zeoliitit tyyppiä ZSM, β-zeoliitti ja vastaavat (yleensä hiukkasko-koalueella 1-10 pm) ja zeoliittimateriaalit, joita yh-15 tiöt Union Carbide ja UOP myyvät kauppanimellä ABSCENTS, ja jotka ovat tyypillisesti saatavissa valkoisena jauheena hiukkaskokoalueella 3 - 5 pm (katso: ABSCENTS, A New Approach for Odor Control, kirjoittanut A. J. Gioffre, tekijänoikeus 1988 Union Carbide Corporation). Tällaiset mate-20 riaalit ovat edullisia "keskiverto" -zeoliitteihin verrattuna kun halutaan kontrolloida hajuja, jotka liittyvät rikkiyhdisteisiin, esimerkiksi tioleihin, merkaptaaneihin, samoin kuin jonkin verran amiinihajuja.

ABSCENTS -tyypin zeoliittien käyttö hajujen kont-• 25 rollointiin on kuvattu täysin US-patenttijulkaisussa 4 795 482, 3. tammikuuta 1989, Gioffre ja Marcus. Yleisesti, nämä molekyyliseulahajunkontrollointiaineet vaikuttavat toimivan sieppaamalla hajua aiheuttavia aineita kemiallisella adsorptiolla niiden molekyylikidehilarakentei-30 den sisälle. Niiden vaikutustavasta riippumatta näitä ha-' jua kontrolloivia aineita voidaan luonnehtia niiden fysi kaalisilla parametreille, seuraavalla tavalla. Geoffre ja Marcus kuvaavat nämä aineet kiteisiksi kvartsimolekyyli-seuloiksi, joissa ainakin noin 90, ja edullisesti ainakin 35 noin 95 % rungon tetraedrisistä oksidiyksiköistä on Si02- 15 104049 tetraedrejä, ja joilla on sorptiokapasiteetti vedelle 25 eC:ssa ja 4,6 alle 10 paino-%. Aluminosilikaattimole-kyyliseulojen tapauksessa noilla "korkea suhde"-zeoliitti-hajunkontrollointiaineilla on runko-Si02/A102-moolisuhde 5 noin 35:sta äärettömään, ja edullisesti 200 - 500. Tällaiset kvartsimolekyyliseuloilla on huokoskoko ainakin 5,5 x 10"10 m, edullisesti ainakin 6,2 x 10'10 m. Edullisesti ad-sorptiokapasiteetti vesihöyrylle 25 eC:ssa ja vesihöyryn paineella (p/p0) 4,6 on alle 6 paino-%. Kuten Gioffre ja 10 Marcus mainitsevat, ei näiden molekyyliseulojen tehokkuus riipu hydrataatioveden läsnäolosta mikrohuokosrakenteen sisäisissä onkaloissa tuloksena niiden hydrotermisestä muodostumisesta. Itse asiassa ainakin suuri osa, tavallisesti oleellisesti kaikki tästä alkuperäisestä hydrataa-15 tiovedestä poistetaan menetelmässä, jossa poistetaan kaikki huokosta sulkeva malliaine, joka voi olla läsnä adsor-bentissa. Kalsinointi poistaa tehokkaasti kaikki orgaaniset osat. Edullisesti käytetään myös vesipesua, uuttoa tai pesua kaustisella tai laimealla mineraalihappoliuoksella 20 ulkoisten synteesireaktanttien poistamiseksi huokosjärjes-telmästä. Alkalimetallipitoisuuden, erityisesti ei-zeo-liittisten, ts. sisään suljettujen alkalimetalliyhdistei-den alentaminen voi myös olla eduksi. Nämä proseduurit toimivat myös poistaen alkuperäistä hydrataatiovettä.

. 25 Kuten Gioffre ja Marcus edelleen kuvaavat, tällai siin kvartsimolekyyliseuloihin luetaan mukaan mikrohuokoi-set kiteiset aluminosilikaatit, ts. zeoliittimolekyyliseu-lat, samoin kuin nk. piidioksidipolymorfit. Viimeksi mainittujen koostumusten suhteen, niiden kidehilat muodostu-30 vat ihanteellisesti ainoastaan Si02-tetraedriyksiköistä, - ' mutta syntetisoidut muodot sisältävät tavallisesti ainakin hivenainemääriä alumiinia, joka on peräisin synteesirea-. genssien alumiiniepäpuhtauksista. Aluminosilikaattimole- kyyliseulat käsittävät laajan luokan hyvin tunnettuja ki-35 teisiä zeoliitteja. Nämä piidioksidirikkaat molekyyliseu- 16 104049 lat ovat joko kaupallisesti saatavia, tai ne voidaan valmistaa tekniikan tasolla hyvin tunnetuilla menetelmillä, joihin liittyy suora hydroterminen synteesi tai joihin liittyy määrätyn tyyppiset kidehilan dealuminoinnit. Laaja 5 katsausartikkeli, jonka on kirjoittanut E. M. Flanigen, ja joka koskee sekä "korkea"Si/Al-zeoliitteja ja piidioksidi-molekyyliseuloja, on julkaistu konferenssijulkaisussa "Proc. 5th Int. Conf. Zeolites, Napoli, 1980", L. V. C. Rees, toimittaja, Heyden, Lontoo, s. 760 - 780. Ymmärre-10 tään, että kaikkia tällaisia materiaaleja kutsutaan tässä mukavuuden vuoksi yksinkertaisesti "zeoliiteiksi".

Edellä olevien ABSCENTS-hajunkontrollointiaineiden suhteen on tärkeää, että niiden huokosjärjestelmä on avoin i niin, että kiteiden sisäiset onkalot ovat hajumolekyyleil-15 le avoimia. Aluminosilikaattien tai piidioksidipolymorfien tapauksessa, jotka on valmistettu suuria orgaanisia malli-ioneja kuten tetra-alkyyliammoniumioneja käyttämällä on välttämätöntä poistaa varauksen tasapainottavat orgaaniset ionit ja kaikki sisälle suljettu malliaine jotta sallit-20 täisiin hajumolekyylien adsorptio. Tällaisessa poistamis-menetelmässä ja myös epäorgaanisen jäänteen poistossa poistuu myös alkuperäinen hydrataatiovesi. Ilmakehälle altistettaessa saadaan osa hydrataatiovedestä takaisin, mutta tämä ei vaikuta tämän keksinnön toteutukseen edul-, 25 listen molekyyliseulojen ominaisuuksiin, ts. molekyyliseu- loja voidaan käyttää joko hydratoidussa tai hydratoimat-tomassa tilassa, mutta yleensä dehydratoitu tila on edullinen. Useimpien edellä mainittujen dealuminointimenette-lytapojen tapauksessa poistuu myös alkuperäinen dehydra-30 taatiovesi, ja voidaan haluttaessa korvata samalla lailla ; keksinnön toteuttamiseksi.

Erityisemmin, Gioffre ja Marcus kuvaavat, että heidän kuvaamansa luokka keskiverto/suuri-huokoisia piidiok-sidimolekyyliseuloja, joista alkuperäinen hydrataatiovesi 35 on oleellisesti poistettu, ja jolla on kapasiteetti adsor- i m Ί 17 104049 boidulle vedelle ei yli 10, ja edullisesti ei yli 6 pai-no-% mitattuna 25 °C:ssa ja vesihöyrypaineella (p/p0) 4,6, toimivat hajunpoiston suhteen erinomaisella tavalla. Useat synteettisistä zeoliiteista, jotka on valmistettu käyttä-5 mällä orgaanisia malliaineita, valmistetaan helposti paljon piidioksidia sisältävään muotoon - jotkin jopa reak-tioseoksista, joissa ei ole tarkoituksellisesti lisättyä alumiinia. Nämä zeoliitit ovat huomattavan organofiilisia, ja niitä ovat mm. ZSM-5 (US-patenttijulkaisu 3 702 886); 10 ZSM-11 (US-patenttijulkaisu 3 709 979); ZSM-35 (US-patentti julkaisu 4 016 245); ZSM-23 (US-patenttijulkaisu 4 076 842); ja ZSM-38 (US-patenttijulkaisu 4 046 859) vain muutamia mainiten. Näiden kirjoittajien mukaan piidioksi-dimolekyyliseulat, jotka tunnetaan silikaliittina ja F-15 silikaliittina, ovat erityisen sopivia käytettäviksi hajua kontrolloivina aineina. Nämä materiaalit kuvataan US-pa-tenttijulkaisuissa 4 061 724 ja 4 073 865, vastaavasti. Siinä laajuudessa kuin edellä mainitut kvartsiseulat syntetisoidaan sisältämään Si02/Al02-suhteita yli 35 ne ovat 20 usein sopivia käytettäväksi näissä tuotteissa ilman mitään lisäkäsittelyä niiden hydrofobisuusasteen lisäämiseksi. Molekyyliseulat, joita ei voida suoraan syntetisoida omaamaan sekä toivotut korkeat Si/Al- ja/tai hydrofobisuusas-tesuhteet, voidaan alistaa dealuminointitekniikoille, . 25 fluorikäsittelyille ja vastaaville, jotka tuottavat orga nof iilisiä zeoliittituotteita. Korkean lämpötilan höyry-tysproseduurit zeoliitti Y:n käsittelemiseksi hydrofobisten tuotemuotojen tuottamiseksi kuvataan julkaisussa: P.

K. Maher et ai., "Molecular Sieve Zeolites", Advan. Chem.

30 Ser. 101, American Chemical Society, Washington, D.C., . : 1971, s. 266. Uudempaan kuvattuun menettelytapaan, joka on sovellettavissa "korkea"-zeoliittilajeille yleensä, liit-. tyy deaminointi ja piin korvaaminen dealuminoituun kide- hilakohtaan. Tämä menetelmä kuvataan US-patenttijulkaisus-35 sa 4 503 023, julkaistu 5. maaliskuuta 1985, Skeels et ai.

18 104049

Zeolllttien halogeeni- tai halogeeniyhdistekäsittelyt niiden hydrofobisuuden lisäämiseksi kuvataan US-patenttijul-kaisuissa 4 569 833 ja 4 297 335. Höyrykäsitelty zeoliitti Y, joka on valmistettu US-patenttijulkaisun 4331694 mukai-5 sesti, ja jota kutsutaan nimellä "LZ-10", on erityisen käyttökelpoinen hajunkontrollointiaine.

Tässä voidaan käyttää myös erilaisia muita modifioituja zeoliittityyppisiä materiaaleja, kuten mangaani/ alumiini/fosfori/piidioksidi-molekyyliseulat, jotka kuva-10 taan US-patenttijulkaisussa 4 793 833, Lok et ai., siirretty UOP:lle. Katso muita zeoliittihajunkontrollointi-koostumuksia varten myös US-patenttijulkaisuja 4 604 110; 4 437 429; ja 4 648 977.

Keksinnön toteutuksessa voidaan formuloijän toivei-15 den mukaan käyttää myös zeoliittien seoksia, erityisesti seoksia edellä mainituista "keskiverto"- ja "korkea"-Si02/ Al02-zeoliiteista.

II. Absorbenttigeelinmuodostusaine

Kuten viimeaikaisesta kaupallisesta käytännöstä 20 hyvin tiedetään, ovat absorbenttigeelinmuodostusaineet (kutsutaan toisinaan nimellä "super-sorbers") tulossa laajalti käytetyiksi absorbenttiartikkeleissa. Yleensä tällaisia AGM'iä on käytetty vain niiden nesteenabsorbointi-ominaisuuksista johtuen. Tällaiset materiaalit muodostavat . 25 hydrogeelejä kontaktissa veden (esimerkiksi virtsan, veren ja vastaavien) kanssa. Yksi hyvin edullinen hydrogeeliä muodostavan, absorbenttigeelinmuodostusaineen tyyppi perustuu polyhappoihin, erityisesti polyakryylihappoon. Tämän tyyppisiä hydrogeeliä muodostavia polymeerimateriaale-30 ja ovat sellaiset, jotka kontaktissa fluidien (ts. nestei-: den) kuten veden tai kehonesteiden kanssa imevät itseensä tällaisia nesteitä ja muodostavat hydrogeelejä. Tällä tavalla voidaan saada ja pitää fluidia, joka on poistettu absorbenttirakenteisiin. Nämä edulliset absorbenttigeelin-35 muodostusaineet käsittävät yleensä oleellisen veteenliu- i 104049 kenemattomia, hieman ristiliitettyjä, osaksi neutraloituja hydrogeeliä muodostavia polymeerimateriaaleja, jotka on valmistettu polymeroituvista, tyydyttymättömistä, happoa sisältävistä monomeereistä. Tällaisissa materiaaleissa 5 polymeerikomponentti, joka on muodostettu tyydyttymättömistä, happoa sisältävistä monomeereistä, voi käsittää koko geelinmuodostusaineen, tai se voi olla oksastettu muille polymeeriryhmien tyypeille kuten tärkkelys tai selluloosa. Akryylihapolla oksastetut tärkkelysmateriaalit 10 ovat tätä viimeksi mainittua tyyppiä. Siten edullisia ab-sorbenttigeelinmuodostusaineita ovat mm. hydrolysoitu ak-rylonitriilillä oksastettu tärkkelys, akryylihapolla oksastettu tärkkelys, polyakrylaatit, maleiinianhydridipoh-jaiset koplymeerit, ja näiden yhdistelmät. Erityisen edul-15 lisiä absorbenttigeelinmuodostusaineita ovat polyakrylaatit ja akryylihapolla oksastettu tärkkelys.

Edullisten absorbenttigeelinmuodostusaineiden poly-meerikomponenttien luonteesta huolimatta tällaiset materiaalit ovat yleensä hieman ristiliittyneitä. Ristiliit-20 tyminen toimii tehden nämä edulliset hydrogeelinmuodosta-ja-absorbenttimateriaalit oleellisen veteenliukenematto-miksi, ja ristiliittäminen määrittää myös osaksi siitä muodostettujen hydrogeelien geelitilavuus- ja uutettavissa olevan polymeerin ominaispiirteet. Sopivat ristiliittämis- . 25 aineet ovat tekniikan tasolla hyvin tunnettuja, ja mukaan « luetaan esimerkiksi (1) yhdisteet, joissa on ainakin kaksi polymeroituvaa kaksoissidosta; (2) yhdisteet, joissa on ainakin yksi polymeroituva kaksoissidos ja ainakin yksi funktionaalinen ryhmä, joka on reaktiivinen happoa sisäl-30 tävän monomeerimateriaalin kanssa; (3) yhdisteet, joissa • : on ainakin kaksi funktionaalista ryhmää, jotka ovat reak tiivisia happoa sisältävän monomeerimateriaalin kanssa; ja . (4) monenarvoiset metalliyhdisteet, jotka voivat muodostaa ionisia ristisidoksia. Edellä olevan tyyppiset ristiliit-35 tämisaineet kuvataan yksityiskohtaisemmin US-patenttijul- 20 104049 kaisussa 4 076 663, Masuda et ai., julkaistu 28. helmikuuta 1978. Edullisia ristiliittämisreagensseja ovat tyydyt-tymättömien mono- tai polykarboksyylihappojen di- tai polyesterit polyolien kanssa, bisakryyliamidit ja di- tai 5 triallyyliamiinit. Erityisen edullisia ristiliittämisreagensseja ovat N, N'-metyleenibisakryyliamidi, trimetyloli-propaanitriakrylaatti ja triallyyliamiini. Ristiliittämis-reagenssi käsittää yleensä noin 0,001 - 5 mol-% edullisista materiaaleista. Edullisemmin ristiliittämisreagenssi 10 käsittää noin 0,01 - 3 mol-% tässä käytetyistä absorbent-tigeelinmuodostusaineista.

Edullisia, hieman ristiliittyneitä, hydrogeeliä muodostavia absorbenttigeelinmuodostusaineita käytetään yleensä osaksi neutraloidussa muodossaan. Tässä kuvattui-15 hin tarkoituksiin tällaisia materiaaleja pidetään osaksi neutraloituina kun ainakin 25 mol-% ja edullisiesti ainakin 50 mol-% polymeerin muodostukseen käytetyistä monomee-reistä on happoryhmiä sisältäviä monomeerejä, jotka on neutraloitu suolaa muodostavalla kationilla. Sopivia suo-20 laa muodostavia kationeita ovat mm. alkalimetalli, ammonium, substituoitu ammonium ja amiinit. Tätä neutraloituja happoryhmiä sisältävien monomeerien %-osuutta käytetystä monomeerien kokonaismäärästä kutsutaan "neutralointias-teeksi". Kaupallisten absorbenttigeelinmuodostusaineiden 25 neutralointiaste on tyypillisesti hieman alle 90 %.

Tässä edullisesti käytettyjä absorbenttigeelinmuo-dostusaineita ovat sellaiset, joilla on suhteellisen suuri kapasiteetti absorbenttituotteissa tavattujen fluidien imemiseen; tämä kapasiteetti voidaan kvantisoida mainit-30 tujen absorbenttigeelinmuodostusaineiden "geelitilavuuden" ; avulla. Geelitilavuus voidaan määritellä minkä hyvänsä määrätyn absorbenttigeelinmuodostusainepuskurin absorboiman synteettisen virtsan määrällä, ja se määritellään yksikössä g synteettistä virtsaa/g geelinmuodostusainetta.

m 104049

Geelitilavuus synteettisessä virtsassa (katso Brandt et ai., alla) voidaan määrittää muodostamalla sus-• pension, jossa on noin 0,1 - 0,2 osaa testattavaa kuivat tua absorbenttigeelinmuodostusainetta noin 20 osan kanssa . 5 synteettistä virtsaa. Tätä suspensiota pidetään noin 1 tunnin ajan ympäristön lämpötilassa sekoittaen varovasti niin, että saavutetaan turpoamistasapaino. Sitten lasketaan geelitilavuus (g synteettistä virtsaa/g absorbentti-geelinmuodostusainetta) geelinmuodostusaineen paino-osas-10 ta, ja muodostuneesta hydrogeelistä poistetun nestetila- vuuden suhteesta suspension kokonaistilavuuteen. Edullisilla absorbenttigeelinmuodostusaineilla, jotka ovat tämän keksinnön mukaisesti käyttökelpoisia, on geelitilavuus noin 20 - 70 g, edullisemmin noin 30 - 60 g synteettistä 15 virtsaa/g absorbenttigeelinmuodostusainetta.

Toinen lähes edullisimpien absorbenttigeelinmuodos-tusaineiden ominaispiirre liittyy mainituissa materiaaleissa läsnä olevan uutettavissa olevan polymeerimateriaalin tasoon. Uutettavat polymeeritasot voidaan määrittää 20 saattamalla edullisen absorbenttigeelinmuodostusaineen näyte kontaktiin synteettisen virtsaliuoksen kanssa oleelliseksi ajanjaksoksi (esimerkiksi ainakin 16 tunniksi), joka tarvitaan uuttotasapainon saavuttamiseen, suodattamalla muodostuneen hydrogeelin sitten supernatanttiliuok-, 25 sesta, ja määrittämällä tällöin lopuksi suodoksen polymee- ripitoisuuden. Erityinen menettelytapa, jota käytetään edullisten absorbenttigeelinmuodostusainepuskurien uutettavissa olevan polymeerin pitoisuuden määrittämiseen, esitetään US-patenttijulkaisussa 4 654 039; Brandt, Goldman 30 ja Inglin; julkaistu 31. maaliskuuta 1987; Re-32649. Ab- . ; sorbenttigeelinmuodostusaineita, jotka ovat erityisen käyttökelpoisia tässä olevissa absorbenttituotteissa, ovat , sellaiset, joiden uutettavissa oleva tasapainopitoisuus synteettisessä virtsassa ei ole yli noin 17 %, edullisesti 35 ei yli noin 10 paino-% absorbenttigeelinmuodostusaineesta.

22 104049 Tässä edellä kuvattuja absorbenttigeelinmuodostus-aineita käytetään tyypillisesti erillisten hiukkasten muodossa. Tällaiset absorbenttigeelinmuodostusaineet voivat olla muodoltaan millaisia hyvänsä, esimerkiksi pallomaisia 5 tai puolipallomaisia, kuutiomaisia, sauvamaisia monikulmioita ja vastaavia. Tässä otetaan huomioon myös muotojen käyttö, joilla on suuri suurin mitta/pienin mitta-suhde. Voidaan myös käyttää absorbenttigeelinmuodostusainehiuk-kasten agglomeraatteja.

10 Absorbenttigeelinmuodostusainehiukkasten koko voi vaihdella laajalla alueella. Teollisuushygieniasyistä johtuen keskimääräiset hiukkaskoot alle noin 30 pm ovat vähemmän toivottavia. Hiukkaset, joiden pienin mitta on yli noin 2 mm, voivat myös aiheittaa absorbenttituotteessa 15 jyväisyystunteen, joka on ei-toivottava kuluttajaesteet-tiselä kannalta. Lisäksi hiukkaskoko voi vaikuttaa fluidin absorptionopeuteen. Suuremmilla hiukkasilla on paljon alhaisemmat absorptionopeudet. Edullisia tässä käytettäviksi ovat absorbenttigeelinmuodostusainehiukkaset, joissa 20 oleellisesti kaikilla on hiukkaskoko noin 30 pm - 2 mm. "Hiukkaskoko" tarkoittaa tässä käytettäessä yksittäisten hiukkasten pienimmän mitan painotettua keskiarvoa.

Absorbenttiytimissä käytettyjen absorbenttigeelin-muodostusainehiukkasten määrä riippuu halutusta absorbent-. 25 tikapasiteetista, ja käsittää yleensä noin 2-50 paino-% absorbenttiytimestä, tyypillisemmin noin 5-20 paino-% absorbenttiytimestä.

Kun absorbenttigeelinmuodostusainehiukkasia on määrä käyttää tässä käsiteltyjen absorbenttituotteiden yti-30 missä, tällaiset ytimet voidaan valmistaa millä hyvänsä : menetelmällä tai tekniikalla, joka aikaansaa kudoksen, joka sisältää yhdistelmää kuiduista ja geelinmuodostus-hiukkasista. Kudosytimiä voidaan muodostaa esimerkiksi kerrostamalla ilmassa (air-laying) hydrofiilisten kuitujen 35 ja absorbenttigeelinmuodostusainehiukkasten oleellisen 23 104049 kuivaa seosta, ja haluttaessa tai tarvittaessa, puristamalla tulokseksi saadun kudoksen tiheäksi. Tällainen me-, nettelytapa kuvataan täydellisemmin US-patenttijulkaisussa 4 610 678; Weisman ja Goldman; julkaistu 9. syyskuuta . 5 1986. Kuten tässä US-patenttijulkaisussa 4 610 678 maini taan, käsittävät tällä menettelytavalla muodostetut ilmassa kerrostetut kudokset oleellisen vapaita kuituja, ja niiden kosteuspitoisuus on 10 % tai alle.

Hydrofiilisiä kuituja ja absorbenttigeelinmuodos-10 tusainehiukkasia käsittävien absorbenttiytimien tiheydellä voi olla merkitystä määritettäessä absorbenttiominaisuuk-sia ytimillä ja absorbenttituotteilla, joissa tällaisia ytimiä käytetään. Tässä olevien absorbenttiytimien tiheys on edullisesti alueella noin 0,06 - 0,3 g/cm3, ja edulli-15 semmin alueella noin 0,09 - 0,22 g/cm3. Tässä olevien absorbenttiytimien pintapaino voi tyypillisesti olla alueella noin 0,02 - 0,12 g/cm2.

Tämän tyyppisten ytimien tiheysarvot voidaan laskea pintapainosta ja paksuudesta. Paksuus mitataan määritys-20 paineella (confining pressure) 0,94 kPa. Tiheys- ja pin-tapainoarvot sisältävät absorbenttigeelinmuodostusaineiden ja hajua kontrolloivan aineen painon. Tässä olevien ydin-ten tiheyden ei tarvitse olla tasainen koko ytimessä. Ytimet voivat sisältää tässä edellä esitettyjen tiheysaluei-25 den puitteissa suhteellisesti korkeamman tai suhteellises- « ti alhaisemman tiheyden alueita tai vyöhykkeitä.

III. Sideaineet

Keksinnön suorituksessa käytetyt sideaineet ovat tavanomaisia materiaaleja, jotka tunnetaan kaupan alalla 30 hyvin erilaisilla kauppanimillä kuten GELFOAM, PURAGEL, • ; LAVERAL, MALTRIN ja METHOCEL, jolloin mainitut kauppanimet mainitaan tässä esimerkkinä eikä rajoittavasti. Yleensä . tässä olevat sideaineet ovat liukoisia tai dispergoituvia veteen tai kehonesteisiin kuten veri, virtsa ja vastaavat.

35 Kemiallisesti tällaiset sideaineet käsittävät erilaisia 24 104049 tärkkelys-, selluloosa-, modifioitu selluloosa-, arabiku-mi-, liukoinen gelatiini- ja vastaavia materiaaleja. Me-tyyliselluloosa (esimerkiksi METHOCEL A15-LV) ja hydrok-sipropyyliselluloosa (esimerkiksi METHOCEL 5E)) ovat tyy-5 pillistä tässä edullisesti käytetyistä sideaineista. Tyypillisesti sideaine käsittää ainakin noin 1 %, edullisesti 3-20 paino-% tässä tuotetuista lopullisista hiukkasista tai aggregaateista. Yleensä noin 6 % (paino) sideainetta on riittävä aikaansaamaan zeoliitin toivotut korkeat lis-10 äystasot AGM:n kanssa, häiritsemättä oleellisesti joko zeoliitin tai AGM:n ominaisuuksia, tuottaen silti lopputuotteen, joka on oleellisen pölyämätön tavallisissa käsittelyolosuhteissa. Tässä alla kuvataan menetelmä sideaineiden käyttämiseen keksinnön mukaisten hiukkasten valmis-15 tukseen. Samanlaisia menettelytapoja voidaan käyttää valmistettaessa aggregaatteja käyttämällä AGM-"hienojakoisia aineita", mikä voi olla oleellinen taloudellinen etu.

IV. Lisäabsorbentit

Tyypillisesti valmiit absorbenttituotteet sisältä-20 vät kuitumaista apuabsorbenttimateriaalia kuten puuvilla-massarevinnäistä, selluloosamassaa, CTMPrtä (chemithermo-mechanical pulp) ja vastaavia, jotka ovat kaupan alalla hyvin tunnettuja.

V. Etupuolen materiaali · 25 Tässä olevat valmiit tuotteet varustetaan tyypil- lisesti fluidia vastaanottavalla etupuolella. Tässä käytetty etupuoli(- tai "päällys")materiaali on edullisesti "värjäämätön", hydrofobinen, fluidin läpäisevä kerros. Tämän tyyppiset hydrofobiset kerrosmateriaalit, joita tyy-30 pillisesti käytetään tämän keksinnön suorituksessa, voi-; daan valmistaa patenttikirjallisuudessa hyvin kuvatuilla menetelmillä. Esimerkiksi menetelmän mukaan, joka kuvataan US-patenttijulkaisussa 4 324 246, Mullane ja Smith, 13. huhtikuuta 1982, termoplastisen materiaalin näytettä, ku-35 ten 0,038 mm paksua polyetyleenikalvoa kuumennetaan pehme- i i 25 104049 nemispisteensä yläpuolelle. (Pehmenemispiste on lämpötila, jossa termoplastista materiaalia voidaan muotoilla tai , muovata, ja se on alhaisempi kuin materiaalin sulamispis te. ) Sitten arkkimuodossa oleva kuumennettu termoplastinen 5 materiaali saatetaan kontaktiin kuumennetun muotoilusuo-dattimen kanssa. Muotoilusuodatin on edullisesti reiällistä metallilankaverkkoa, jolla on haluttu reiän koko, malli ja ulkomuoto: Kuumennetun kalvon vetämiseksi muotoilusuo-datinta vasten käytetään tyhjöä, muotoillen siten kalvon 10 haluttuun ulkomuotoon ja omaamaan halutut reikäkoot. Käyttäen kalvoon edelleen tyhjöä kalvon yli ohjataan kuuma ilmasuihku. Kuuma ilmasuihku poraa kalvoon reikiä muotoon, joka vastaa muotoilusuodattimessa olevien aukkojen muotoja ja kokoa.

15 Nesteen läpäisevät arkit, jotka on valmistettu Mul- lane et ai.:n patenttijulkaisussa kuvatulla tavalla, kutsutaan "muotoilluiksi kalvoiksi". Tällaisten kalvojen paksuus on tärkeä, koska jos paksuu on liian suuri, neste voi kertyä aukkoihin eikä kulje sen läpi kunnolla. Absorbent-20 tituotteiden kuten vaippojen, kuukautissuojien, pidätys-kyvyttömyystuotteiden ja vastaavien valmistusta varten arkkien paksuus on tyypillisesti alle noin 0,75 mm tai edullisesti alle noin 0,64 mm.

Toinen tässä käyttökelpoinen muotoillun kalvon ark-- - 25 kimateriaali on joustava, 3-ulotteinen kudos, jolla on kuitumainen ulkonäkö ja konkreettinen vaikutelma, ja joka käsittää nesteen läpäisemätöntä muovimateriaalia, jossa on suuri joukko aukkoja, jotka määrittää suuri joukko toisensa leikkavia kuitumaisia elementtejä, täysin kuten ku-30 vataan US-patenttijulkaisussa 4 342 314, Radel ja Thompson, 3. elokuuta 1982. Radelin ja Thompsonin arkkimateri-aalit voidaan valmistaa käyttämällä hydrofobisia muoveja kuten polyetyleeni, polypropyleeni, PVC ja vastaavat, ja ne ovat hyvin tunnettuja käytössä absorbenttituotteissa 35 kuten kuukautissuojat ja vastaavat.

26 1 0 4 0 4 9

Vielä yksi arkkimateriaalityyppi, joka on tässä käyttökelpoinen, kuvataan US-patenttijulkaisussa 3 929 135, Thompson, 30. joulukuuta 1975, ja se koostuu hydrofobisista polymeerikalvoista, joissa on reikiä, jotka 5 ovat kartiomaisten kapillaariputkien muotoisia. Myös näiden "kartiomainen kapillaari"-arkkien käyttö tunnetaan absorbenttituotteissa, mukaan lukien aikuisiän pidätysky-vyttömyystuotteissa. Ne voidaan valmistaa erilaisista hydrofobisista polymeereistä, jotka mainittiin tässä edellä; 10 tyypillisesti käytetään pientiheyspolyeteeniä, jonka paksuus on 0,025 - 0,051 mm.

"Kartiomainen kapillaari"-arkkien edelleen kuvaamiseksi voidaan viitata US-patenttijulkaisuun 3 929 135. Käytössä kapillaarien kärjet tällaisissa kartiomainen ka-15 pillaari-päällysarkeissa ovat kontaktissa alapuolella sijaitsevan absorbenttiydinmateriaalin kanssa. Yleensä kar-tiomaiset kapillaarit ovat katkaistun kartiomaisen pinnan muodossa, mutta on ymmärrettävä, että mikä hyvänsä yleensä kartiomainen rakenne, kuten katkaistu pyramidi tai vastaa-20 va, jossa on kolmiomainen, neliömäinen tai polygonaalinen pohja, kuuluu käsitteeseen "kartiomainen kapillaari"; tässä kuvauksessa käytetään kuitenkin mukavuuden vuoksi pyöreitä kartiomaisia kapillaareja. On myös ymmärrettävä, että kartiomaiset kapillaarit voivat olla asymmetrisiä 25 (ts. kartion kulma toisella puolella voi olla erilainen kuin toisella puolella) ja että kartion kulma voi muuttua jatkuvasti (ts. olla käyrä) välimatkalla pohjasta huippuun. Viimeksi mainitussa tapauksessa kartion kulma määritellään kapillaarin sivun tangentin kulmaksi sen kärkiau-30 kon pienimmän mitan pisteessä. Tämän keksinnön mukaisesti käyttöön sopivan kartion kulma on noin 10° - 60ö.

Kapillaarien pohjan aukon mitta määritellään suurimmaksi avoimeksi mitaksi päällysarkin tasossa mainitun kartiomaisen kapillaarin kohdalla. Kärjen aukon mitta mää-35 ritellään suurimmaksi avoimeksi mitaksi mainitun kartio- 27 104049 maisen kapillaarin kärjessä, joka kärki on etäällä pääl-lysarkin tasosta. Kun kartiomainen kapillaari on kartio- - maisen katkaistun pinnan muodossa, pohjan ja kärjen aukon mitat ovat, vastaavasti, pohjan halkaisija ja kärjen hal- . 5 kaisija. Pohjan halkaisijaa ja kärjen halkaisijaa käyte tään tämän jälkeen keskenään vaihdettavasti, vastaavasti, pohjan avoimen mitan ja kärjen avoimen mitan kanssa.

Kartiomaisen kapillaarin kärjen halkaisija on halkaisija, joka sallii nesteen kulkea reilusti päällysarkin 10 pinnalta alla olevaan absorbenttiytimeen. Kärjen halkaisija on noin 0,10 - 2,54 mm), edullisesti noin 0,13 - 0,51 mm).

Kartiomaisen kapillaarin pohjan halkaisija valitaan kahden kriteerin täyttämiseksi. Ensimmäinen näistä on 15 käyttäjän ihon kanssa kontaktissa olevan pinta-arkin pinnan subjektiivinen tunne. On keksitty, että polyetyleenil-le voidaan saada miellyttäviä, kangasmaisia ominaisuuksia kun pohjan halkaisija on alueella noin 0,015 - 0,635 cm). Edullisesti pohjan halkaisijan pitäisi olla alueella noin 20 0,76 - 1,52 mm). Toinen kriteeri on, että kapillaarin poh jan halkaisija on riittävän pieni sallimaan osotetun nes-tetipan silloittumisen ainakin yhden kapillaarin poikki. Tämä kriteeri tyydytetään yllä olevilla kertakäyttövaip-pojen ja hygieniatuotteiden mitoilla.

. 25 Kartiomaisen kapillaarin korkeus määritetään pinta- arkin uloimman pinnan (ts. sen pinnan, joka on normaalisti kontaktissa käyttäjän ihon kanssa) ja kartiomaisen kapillaarin kärjen väliseksi etäisyydeksi. Tämä korkeus riippuu tietysti valituista, tässä edellä kuvatuista kärjen hal-30 kaisijasta, pohjan halkaisijasta ja kartion kulmasta. Kar- - : tiomaisen kapillaarin pitäisi antaa käyttöön rakenne, jol la on minimaalinen taipumus luhistua käytössä. Pinta-arkin . rakenteen materiaalin ominaispiirteet määräävät sopivat rajat korkeutta varten suuressa määrin. Kun pinta-arkki on 35 pientiheyspolyeteeniä, jonka paksuus on 0,03 - 0,05 mm ja 28 1 0 4 0 4 9 kärjen halkaisija ja pohjan halkaisija ovat edullisella alueella, ja kartion kulma a on kriittisellä alueellaan, kartiomaisen kapillaarin korkeus voi olla noin 0,08 -4,04 mm).

5 Pinta-arkin pinnan suhteellisen kuivuuden tila mer kitsee, että suurin osa pinta-arkin kanssa kontaktissa olevasta nesteestä siirtyy absorbenttielementin läpi. Tämä puolestaan merkitsee, että pinta-arkin kanssa kopntaktissa olevan jokaisen erillisen nestepisaran on oltava kontak-10 tissa kartiomaisen kapillaarin pohjan halkaisijan kanssa. Asioiden tällainen tila voidaan parhaiten saavuttaa jos maa-ala (pinta-arkin alue, joka esiintyy kartiomaisten kapillaarien pohjien välissä) pidetään minimissä. Pienin rajoittava arvo tapauksessa, jossa kartiomaiset kapillaa-15 rit tai suippenevat pyramidimaiset kapillaarit on varustettu tiheästi pakatuksi järjestykseksi (jossa jokaisen kapillaarin pohjan kehä on kaikilla sivuilla kontaktissa viereisten kapillaarien pohjan kanssa). Minimaalisen maa-alan edullinen järjestys pyrkii varmistamaan, että yksit-20 täinen tippa on kontaktissa ainakin yhden kartiomaisen kapillaarin kanssa. Edullinen järjestys kertakäyttövai-poissa on sellainen, jossa tässä edellä kuvattuja kartio-maisia kapillaareja on järjestetty noin 30-1 500 kartio-maista kapillaaria/cm2 pinta-arkkia.

;— 25 Kartiomaisten kapillaarien arkit voidaan valmistaa millä hyvänsä tekniikan tasolla tunnetuista useista tavoista. Yksi erityisen sopiva menetelmä on aikaansaada kuumennettu muotti, jossa on muodon koiraselementit (tämän jälkeen neulamuotti). Kukin koiraselementti on varmistettu 30 siten, että sen kärki ulottuu pois päin neulamuotin poh-. jasta. Osa arkkimateriaalia saatetaan kontaktiin kuumen netun neulamuotin kanssa muotin ja joustavan taustalevyn välissä. Muotin, arkin ja joustavan taustalevyn yhdistelmään käytetään painetta, ja ja arkkiin muodostetaan kar-35 tiomaisia kapillaareja kartiomaisia kapillaareja sisältä- t 29 104049 vän pinta-arkin muodostamiseksi. Vaihtoehtoinen tapa pinta-arkin muodostamiseksi on alistaa osa nesteen läpäisemätöntä materiaalia tyhjömuotoilulle sopivan muotin päällä. Kartiomaisia kapillaareja sisältävien arkkien muodostuksen 5 jälkeen yhdellä edellä mainituista tavoista voi olla välttämätöntä poistaa kapillaarien huipuilta materiaalia fysikaalisesti varmistamaan, että huippuhalkaisijoilla on halutut arvot. Tällainen materiaalin poistaminen voidaan toteuttaa esimerkiksi alistamalla huiput kontrolloidulle 10 kulutukselle tai kuumentamalla muotoiltua pinta-arkkia huippujen sulattamiseksi auki. Katso myös US-patenttijul-kaisua 4 629 643, Curro ja Linman, 16. joulukuuta 1986, mikroaukkoista polymeerikalvoa koskien, jolla on parannettu aistivaikutelma, ja jota voidaan käyttää myös tämän 15 keksinnön toteutuksessa.

Erittäin edullinen nesteen läpäisevä muotoiltu kal-voarkkimateriaali, jota voidaan käyttää tämän keksinnön toteutuksessa, kuvataan US-patenttijulkaisussa 4 463 045, Ahr et ai., 31. heinäkuuta 1984, ja tuohon patenttijulkai-20 suun voidaan viitata auttamaan edelleen Ahr et ai.:in rakenteiden havainnollistamisessa.

Yleisessä mielessä US-patenttijulkaisun 4 463 045 aikaan saamia arkkeja ei ole ainoastaan suunniteltu aikaansaamaan toivottavaa vaatemaista aistivaikutelmaa vaan . 25 myös eliminoimaan pintakiillon oleellisesti. Siten muovis ta valmistetuilla arkeilla ei ole ei-toivottavaa kiiltävää, "muovimäistä" ulkonäköä.

Tällaisia erittäin edullisia arkkimateriaaleja voidaan kuvata lyhyesti makroskooppisesti laajennetuksi 3-30 ulotteiseksi muovi-"kudokseksi", jossa on ainakin yksi * ; näkyvä pinta, joka näyttää valolle alistettaessa oleelli sen kiillottomalta, jolloin oleellisesti koko mainitulla , näkyvällä pinnalla on erillisten pinta-aberraatioiden säännöllisin välein olevia mikroskooppisia malleja, jol-35 loin kullakin mainituista pinta-aberraatioista on ampli- 30 104049 tudinsa suuntautuneena kohtisuorasti suhteessa pintaan, jossa mainitusta pinnasta aberraatiot saavat alkunsa, jolloin jokaisella mainituista pinta-aberraatioista on maksimikoko alle noin 0,15 mm mitattuna tasossa, joka on oleel-5 lisen kohtisuorassa sen amplitudiin, jolloin mainitut pin-ta-aberraatiot eivät ole normaalin paljaan silmän erotettavissa kun kohtisuora etäisyys katsojan silmän ja mai-nitun kudoksen tason välinen etäisyys on ainakin noin 30,5 cm, jolloin jokainen mainituista pinta-aberraatioista ; 10 on myös vapaa tasomaisista alueista, jotka ovat riittävän 1 suuria, jotta niiden sisälle voidaan piirtää halkaisijal taan 0,1 mm ympyrä, ja niin erillään suhteessa kaikkiin viereisiin pinta-aberraatioihin, että maksimihalkaisija ! millä hyvänsä ympyrällä, joka voidaan piirtää mille hyvän- 15 sä tasomaiselle pinnalle mainitun pinta-aberraation ja mainittujen viereisten pinta-aberraatioiden väliin missä hyvänsä osassa mainittua näkyvää pintaa, on alle noin 0,1 mm, jolloin mikä hyvänsä valo, joka osuu mihin hyvänsä | osaan mainittua näkyvää osaa, heijastetaan mainiotuilla 20 pinta-aberraatioilla hajanaisesti suureen joukkoon suuntia niin, että mainittu näkyvä pinta vaikuttaa oleellisen kiillottomalta.

US-patenttijulkaisun 4 463 045 mukaisissa arkkima- teriaaleissa voi olla ainakin osa mainittuja pinta-aber- . 25 raatioita, jotka käsittävät kohoumia, jotka projisoituvat * pinnasta yleensä ulospäin, ja ainakin osa mainittuja pin-ta-aberraatioita, jotka käsittävät painaumia, jotka projisoituvat yleensä sisäänpäin mainitun kudoksen pinnasta.

Näiden edullisten arkkien valmistus voidaan toteutti 30 taa käyttämällä muotoiluverkkoa tai -rakennetta, kuten 1 : tässä edellä yleisesti mainittiin, joka muotoiluverkko tai -rakenne aikaansaa mainitut pinta-aberraatiot tukielimellä olevien "rystysten" avulla. (Tällaisten arkkien valmistus kuvataan hyvin yksityiskohtaisesti US-patenttijulkaisussa 35 4 463 045, eikä heidän valmistusmenetelmänsä muodosta tä- i ! 31 104049 män keksinnön osaa.) Yleisesti, tulokseksi saadut pinta-aberraatiot vastaavat "rystysiä" kudotulla verkkotukira-» kenteella, joka on suoraan kontaktissa mainitun muoviarkin näkyvän pinnan kanssa sen valmistuksen aikana.

. 5 Eräässä edullisessa valmistusmenetelmässä kudottu verkkotukirakenne, joka on suoraan kontaktissa mainitun arkin näkyvän pinnan kanssa, käsittää filamentteja, joiden halkaisija on välillä noin 0,025 - 0,05 mm, ja mesh-luku välillä noin 160 filamenttia/lineaarinen 2,54 cm x noin 10 160 filamenttia/lineaarinen 2,54 cm ja noin 400 filament tia/lineaarinen 2,54 cm x 400 filamenttia/lineaarinen 2,54 cm.

Edullisia arkkeja tässä ovat sellaiset, joissa mainituilla pinta-aberraatioilla on keskimääräinen amplitudi 15 ainakin noin 0,05 mm, edullisemmin ainakin noin 0,76 mm. Edullisimmin käytetään arkkeja, joilla on kunkin mainitun pinta-aberraation amplitudi, mitattuna kohtisuoraan suhteessa pintaan, josta mainitut pinta-aberraatiot saavat alkunsa, alueella noin ±20 %, halutusti ±10 % kaikkien 20 viereisten pinta-aberraatioiden amplitudin keskimääräisestä arvosta.

US-patenttijulkaisussa 4 735 843, Noda, 5. huhtikuuta 1988, kuvataan "one-way"-arkit, joiden taustapinnat on käsitelty hydrofiilisellä lateksilla, ja myös näitä · 25 voidaan käyttää tässä.

Tässä edellä mainittujen hienostuneiden aukollisten materiaalien lisäksi tämän keksinnön toteutus voidaan suorittaa myös hydrofobisilla arkkimateriaaleilla, joiden läpi on lävistetty yksinkertaisia reikiä.

30 Edellä olevasta ymmärretään, että edellä mainitut . . edulliset "arkki"- tai "kalvo"-materiaalit ovat oleelli- sesti erilaisia kuin kuitumaiset huovikemateriaalit, joille on tunnusomaista suuri joukko kuituja, jotka ovat limittäin toistensa kanssa koko materiaalin paksuudella.

35 Lisäksi tällaiset arkkimateriaalit on valmistettu mate- 32 1 0 4 0 4 9 riaaleista (edullisesti hydrofobisista termoplastisista polymeerimateriaaleista), jotka aikaansaavat käytössä puhtaalta vaikuttavan, värjäytymistä vastustavan tai "ei-värjäävän" pinnan.

5 Muihin pinta-arkkimateriaaleihin, joita voidaan käyttää tässä, luetaan mukaan esimerkiksi erilaiset ei-absorboivat kuitu- tai filamenttiarkit, jotka ovat veden/ fluidin-läpäiseviä niiden läpi kulkevien suuren reikien tai kanavien suuren joukon avulla. Tällaiset arkkimate-10 riaalit voidaan valmistaa patenttikirjallisuudessa hyvin kuvatuilla menetelmillä. Esimerkiksi US-patenttijulkaisun 4 636 419, Madsen et ai., 13. tammikuuta 1987, menetelmän mukaisesti arkkeja, jotka käsittävät verkoston kahden erilaisen kemiallisen tyypin nauhafilamenteista, ja joilla on 15 kaksi erilaista sulamis- tai pehmenemispistettä, saatetaan kontaktiin ja jäähdytetään sallimaan verkostoarkin muodostumisen, jolle arkille ovat tunnusomaisia mainitut erilaiset poikittaiset ja pitkittäiset polymeerimateriaalit. Tällaisia arkkeja voidaan käyttää keksinnön toteutuksessa. 20 Toinen arkkimateriaali, joka on tässä käyttökelpoi nen, on formamiini (formaminous)-verkko, joka käsittää polymeerifilamenttien verkoston, mainitun verkon käsittäessä kaksi filamenttien järjestystä, jotka ovat suuntautuneet poikkeamakulmalla 20 - 90°. Tämän arkin edelleen 25 havainnollistamiseksi voidaan viitata EP-patenttihakemuk- seen 0 215 417, Sneyd et ai., jätetty 9. kesäkuuta 1986. Edellä mainitut arkkimateriaalit voidaan valmistaa käyttämällä hydrofobisia muoveja, kuten polyetyleeni, polypropyleeni, PVC ja vastaavat, ja ne ovat hyvin tunnettuja 30 käytettäviksi absorbenttituotteissa kuten kuukautissuojat : ja vastaavat. Tällaisilla arkkimateriaaleilla on tyypil lisesti pintapaino 0,0016 - 0,016 g/cm2, paksuus 0,13 -0,64 mm, avoin pinta 30 - 80 % ja mesh-luku 20 - 40. Voidaan myös käyttää tavanomaisia huovikepinta-arkkeja.

33 104049 VI. Tausta-arkki

Tausta-arkki on tavanomainen, ja se voi käsittää t nesteenläpäisemättömän arkin, esimerkiksi polyetyleenistä tai polypropyleenistä, joka on riittävän ohut ollakseen » 5 joustava. Tyypillinen on polyetyleeniarkki paksuudeltaan 0,001 - 0,5 mm. Voidaan myös käyttää huuhdottavia tai bio-hajoavia tausta-arkkeja, esimerkiksi tässä olevien pikku-housusuojalaitteiden kanssa.

VII. Mahdollinen pidätysväline 10 Tässä olevat absorbenttirakenteet voidaan mahdol lisesti, mutta edullisesti, varustaa välineellä niiden pitämiseksi paikoillaan käyttäjän keholla tai lähellä sitä sallimaan rakenteiden suorittaa niiden ajatellun tehtävän. Esimerkiksi vaipat ja pidätyskyvyttömyyspeitteet voidaan 15 varustaa hyvin tunnetuilla kaupallisesti saatavilla teip-pikiinnittimillä. Terveyssiteet voidaan varustaa hyvin tunnetulla tavalla liimanauhoilla, jotka suuntautuvat ulospäin niiden tausta-arkista. Mahdollisesti voidaan käyttää erilaisia hyvin tunnettujen tyyppisiä neuloja, 20 pidikkeitä ja kiinnittimiä.

VIII. Mahdolliset hajunkontrollointilisämateriaalit

Keksinnön mukaiset koostumukset ja tuotteet voivat myös sisältää tehokkaan, ts. hajua kontrolloivan määrän erilaisia ei-zeoliitti-hajunkontrollointilisämateriaaleja . 25 niiden hajunkontrollointikapasiteetin edelleen lisäämisek- • ' si, samoin kuin kontrolloitavien hajutyyppien alueen laajentamiseksi. Tällaisiin materiaaleihin luetaan mukaan esimerkiksi aktiivihiili, piimää, setyylipyridiniumklori-di, sinkkikloridi, kuparisuolat, kupari-ionit ja vastaa-30 vat. Tällaiset materiaalit käsittävät tyypillisesti 0,01 -. y 15 % tässä kuvatuista koostumuksista. Ts. materiaaleja ku ten aktiivihiiltä voi tyypillisesti olla tässä kuvatun-tyyppisissä absorbenttituotteissa läsnä tasolla 0,1 5,0 g lisähajunpoistoetujen tuottamiseksi.

34 104049 IX. AGM/zeoliitti/sideaine-hiukkasten valmistaminen

Yksinkertaisessa mutta silti tehokkaassa menetelmässä tässä kuvattujen hiukkasten valmistamiseksi käytetään leijupetipäällystyslaitetta, joka kuvataan täydelli-5 semmin esimerkissä I. Otetaan kuitenkin huomioon, että tällaisten hiukkasten valmistamiseksi voidaan käyttää myös muun tyyppisiä päällystyslaitteita, agglomeraattoreita tai vastaavia.

Esimerkki I

10 100 g METHOCEL 5E:tä (sideainetta) liuotetaan 1 900 ml:aan deionisoitua vettä. METHOCEL-liuokseen (19,9 % dispersio) lisätään zeoliittia (ABSCENTS-jauhe; 398 g). Käytetään suuren leikkauksen sekoitinta (Tekmar suuren leikkauksen sekoitin malli SD45) zeoliitin disper-15 sion muodostamiseksi. Tyypillinen leikkausaika on 15 min.

498 g kaupallisia AGM-rakeita (polyakrylaatti) lisätään Wurster-leijupetipäällystimeen (noin 10 cm Ascoat Unit malli 101, Lasko Co., Leominster, Massachusetts). AGM-materiaali fluidisoidaan pedissä ilmavirtauksella 20 18 scfm (standard ft2/min); sisääntulolämpötila säädetään 58.9 °C:seen.

METHOCEL/ABSCENTS-päällystysliuoksen virtaus suih-kutussuuttimeen aloitetaan (1/4-pyöreä suihkutussuutin, valmistaja yhtiö The Spraying Systems Co.; 0,40/0,100 25 fluidikapasiteetti; 0,120 ilmakapasiteetti). Virtausnopeus « < säädetään tasolle 7,7 g/min. Poistoilman lämpötila on 25 - 28.9 °C. Näissä toimintaolosuhteissa ajo kestää noin 5 tuntia edetäkseen loppuun.

Tyypillisissä ajoissa edellä kuvatulla tavalla val-30 mistetut hiukkaset voivat sisältää 40 - 60 % (paino) AGMrää, 10 - 40 % (paino) zeoliittia, loppuosan 100 %:iin käsittäessä sideainetta (yleensä 6-10 paino-%). Hiukkas-koot ovat alueella 100 - 700 pm.

35 1 0 4 0 4 9

Esimerkki II

Esimerkin I menettelytavan mukaisesti valmistetaan ' koostumus, joka sisältää 82 % tärkkelysakrylaattia (SAN- WET), 38 % zeoliittia (CBV400) ja sideainetta (hydroksi-- 5 propyyliselluloosa), hiukkasina, joiden koko on alueella 300 - 500 pm.

Esimerkki III

Sekoitettu hajunkontrollointiaine on 200 - 700-pm hiukkasten muodossa, seuraavalla tavalla.

10

Valmistusaine paino-% ABSCENTS (keskimäärin 5 pm) zeoliitti 10 VALFOR CP300-56 zeoliitti 10 tärkkelysakrylaatti-AGM 79 15

Esimerkin III koostumus valmistetaan esimerkin I tavalla 1 %:lla maltodekstriinisideainetta.

Esimerkki IV

Tyynyt, jotka ovat sopivia käytettäviksi absorbent-20 tirakenteena vaipoissa, terveyssiteissä ja vastaavissa, sisältävät oleellisen homogeenisen seoksen seuraavista.

Valmistusaine paino-%

Kraft-selluloosakuidut (SSK*) 72 : 25 zeoliitti/AGM** 14 *Southern-havupuukraft.

**Valmistettu esimerkin I mukaisesti.

Esimerkki V

30 Kevyt pikkuhoususuoja, joka soveltuu käytettäväksi * kuukautisten välillä, ja joka voidaan heittää pois WC:ssä (ts. "huuhdottava") käsittää tyynyn (pinta-ala 117 cm2; SSK-"air felt" 3,0 g), joka sisältää 1,5 g esimerkin II mukaisesti valmistettuja AGM/zeoliitti-hiukkasia, jolloin 35 mainittu tyyny on sijoitettu US-patenttijulkaisun 36 104049 4 463 045 pinta-arkin ja kuitumaisen, huovikkeisen huuhdottavan tausta-arkin väliin.

Esimerkki VI

Kuukautissuojatuote terveyssiteen muodossa, jossa 5 on kaksi kaistaletta, jotka ulottuvat ulospäin sen absor-benttiytimestä, valmistetaan käyttämällä esimerkin IV tyynyä (pinta-ala 117 cm2; 8,5 g SSK-"air felt"), suunnittelulla, joka kuvataan US-patenttijulkaisussa 4 687 478, Van Tillburg, 18. elokuuta 1987. Pinta-arkkina käytetään US-10 patenttijulkaisun 4 463 045 mukaista kiillotonta arkkia.

Esimerkki VII

Valmistetaan seuraavalla tavalla kertakäyttövaippa käyttämällä esimerkin IV hajunkontrollointityynyä. Luetellut mitat ovat vaipalle, joka on tarkoitettu käytettäväksi 15 lapsella, joka on 6 - 10 kg painoalueella. Näitä mittoja voidaan modifioida suhteellisesti erikokoisia lapsia varten, tai aikuisen pidätyskyvyttömyysalushousuja varten vakiokäytännön mukaisesti.

1. Tausta-arkki: 0,025 - 0,070 mm polyetyleeni; 20 leveys huipulla ja pohjalla 33 cm; lovettu molemmilta sivuilta sisäänpäin keskiosan leveyteen 28,5 cm; pituus 50,2 cm.

2. Pinta-arkki: kartiomaisia kapillaareja sisältävä polyetyleenipinta-arkki, tässä edellä kuvatun US-patentti- ; t 25 julkaisun 3 929 135 mukainen; leveys huipulla ja pohjassa 33 cm; lovettu molemmilta sivuilta sisäänpäin keskiosan leveyteen 28,5 cm; pituus 50,2 cm.

3. Absorbenttiydin: Esimerkin IV mukaisia "air felt"-vanua puumassakuiduista; Taber-jäykkyysalue 7 - 9,5; 30 8,4 mm paksu, kalanteroitu; leveys huipulla ja pohjassa 28,5 cm; lovettu molemmilta sivuilta sisäänpäin keskiosan leveyteen 10,2 cm; pituus 44,5 cm.

4. Joustavat jalkanauhat: neljä erillistä kumisui-kaletta (2 puolta kohden); leveys 4,77 mm; pituus 370 mm; i 37 104049 paksuus 0,178 mm (kaikkien edellä olevien mittojen ollessa lepotilassa).

• Esimerkin VII mukainen vaippa valmistetaan vakio- tavalla sijoittamalla pinta-arkilla peitetyn ydin-ynnä-5 hajunkontrollointimateriaalin tausta-arkille ja liimaamalla.

Joustavat nauhat (kutsutaan "sisempi" ja "ulompi", vastaten nauhoja, jotka ovat lähinnä tai kauimpana ytimestä, vastaavasti) venytetään noin 50,2 cm:iin ja sijoite-10 taan pinta-arkin/tausta-arkin välille ytimen kumpaakin pitkittäissivua pitkin (2 nauhaa/sivu). Sisemmät nauhat pitkin kumpaakin sivua sijoitetaan noin 55 mm ytimen ka-peimmasta leveydestä (mitattuna joustavan nauhan sisäreunasta). Tämä aikaansaa väli-elementin vaipan kummallekin 15 puolelle käsittäen joustavan pinta-arkki/tausta-arkki-ma- teriaalin ytimen sisemmän joustavan ja kaarevan reunan välille. Sisemmät nauhat liimataan pitkin pituuttaan venytetyssä tilassa. Ulommat nauhat sijoitetaan noin 13 mm sisemmistä nauhoista ja liimataan pitkin pituuttaan veny-20 tetyssä tilassa. Koska pinta-arkki/tausta-arkki-kokoonpano on joustava, liimatut nauhat painavat kasaan vaipan sivuja tehden joustaviksi.

Ymmärretään, että tämän keksinnön toteutus ei sovellu ainoastaan ihmisen hajuille, vaan myös eläimen ha-. 25 juille.

Esimerkki VIII

Kissanhiekkatuote sisältää seuraavat komponentit.

Valmistusaine paino-% 30 hienonnettu selluloosa* 90 . '1 Hajua kontrolloiva aine** 10 *Puristettu raemuotoon.

**AGM-hiukkasia, huokoskoko 750 pm; 15 paino-% ABSCENTS

104049 plus 15 paino-% VALFOR 300-68 zeoliitteja (koko 5 - 10 pm) kiinnitettyinä AGM (polyakrylaatti)-hiukkasille METHOCEL: ilia.

Esimerkki IX

5 Esimerkin I tavalla valmistetut koossa pysyvät hiukkaset sisältävät 65 % akrylaatti-AGM:ää, 20 % ABSCENTS, 10 % aktiivihiiltä ja 5 % METHOCEL-sideainetta.

Kuten edellä olevasta voidaan nähdä, tämän keksinnön mukaisia koostumuksia käytetään toivottujen etujen 10 saavuttamiseksi hajua kontrolloivia määriä. Tämä määrä voi tietysti vaihdella riippuen aiotusta lopullisesta käytöstä ja hajun vakavuudesta. Tyypillisesti kuukautissuojatuot-teissa käytetään riittävä määrä mainittua koostumusta vapauttamaan ainakin noin 0,2 - 0,4 g hajua kontrolloivaa 15 ainetta. Formuloijän auttamiseksi, yksinkertainen testi tällaisten koostumusten hajunmuodostuskapasiteetista käsittää hajuakontrolloivan koostumuksen sijoittamisen halu-tuntyyppiseen absorbenttityynyyn ja 5 ml erän tasaisen lisäämisen määriteltyä sipuli/ammoniakkihajuväliainetta 20 (20 g kaupallista sipulijauhetta, 900 ml H20:ta, joka sisältää 7,5 g NaHP04*7H20, 4,5 g K2S04, 1,8 g MgCl2*6H20, 3,0 g NaCl, 15 g ureaa; 10,0 ml 1 N HC1; sekoitetaan 4 tuntia, suodatetaan, lisätään NH40H:ta ja H20:ta tuottamaan NH4OH-konsentraation 500 - 1 500 ppm, haluttaessa). 1 : 25 tunnin tasapainotuksen jälkeen suljetussa astiassa, jossa * on haisteluaukko koostumuksen hajunkontrollointikapasi-teetti voidaan arvostella, ja määrät voidaan säätää sen mukaisesti.

« »

Claims (9)

104049

1. Hajua kontrolloiva ainekoostumus, tunnettu siitä, että se sisältää koossapysyvää se- * 5 osta, jossa on absorboivaa akrylaatti- tai tärkkelysakry-laatti-geelinmuodostusainetta, vesiliukoista tai veteen dispergoituvaa sideainetta joukosta hydroksipropyylisellu-loosat, hydroksietyyliselluloosat, hydroksimetyylisellu-loosat, C1-C3-alkyylisubstituoidut selluloosat, malto- 10 dekstriini ja näiden seokset, ja veteenliukenematonta ha-junkontrollointiainetta, joka käsittää aktiivihiiltä ja ainetta joukosta keskivertosuhteen Si02/A102~zeoliitit, joiden Si02/Äl02~moolisuhde on 2 10, korkea suhde- Si02/A102-zeoliitit, joiden Si02/A102-moolisuhde on yli 35, 15 ja näiden seokset.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että sideaine on hydroksipropyyli-selluloosaa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, 20 tunnettu siitä, että se on hiukkasten muodossa, joiden keskimääräinen koko on seula-analyysillä yli 100 pm, käsittäen edullisesti ainakin 20 paino-% hajunkontrol-lointiainetta.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen koostumus, 25 tunnettu siitä, että se sisältää koossapysyvää seosta hiukkasten muodossa, jolloin hiukkasten koko seula-analyysin mukaan on yli 200 pm, mainittujen hiukkasten sisältäessä : (a) ainakin 20 paino-% hiukkasmaista, hajua kont-30 rolloivaa ainetta, joka käsittää seosta aktiivihiilestä ja ψ · ‘ yhdestä tai useasta mainitun keskivertosuhteen tai korkean suhteen zeoliiteista, tai näiden seoksia; (b) ainakin 40 paino-% absorboivaa geelinmuodos-tusainetta; ja 35 (c) vesiliukoista tai veteen dispergoituvaa side ainetta, joka on hydroksipropyyliselluloosaa. 104049

5. Absorbenttirakenne, joka on vaipan, kuukautis-suojan tai pikkuhoususuojan muodossa, tunnettu siitä, että se sisältää hajua kontrolloivan määrän patenttivaatimuksen 1 mukaista koostumusta. f

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen absorbenttira kenne, tunnettu siitä, että se sisältää koossapy-syvää seosta hiukkasten tai aggregaattien muodossa, jolloin hiukkasten tai aggregaattien koko seula-analyysin mukaan on yli 200 pm, hiukkasten sisältäessä: 10 (a) ainakin 20 paino-% hiukkasmaista, hajua kont rolloivaa ainetta, joka käsittää seosta aktiivihiilestä ja yhdestä tai useasta keskivertosuhteen tai korkean suhteen zeoliiteista, tai näiden seoksia; (b) ainakin 40 paino-% absorboivaa geelinmuodos-15 tusainetta; ja (c) vesiliukoista tai veteen dispergoituvaa sideainetta, edullisesti hydroksipropyyliselluloosa.

7. Menetelmä hiukkasmuotoisten veteenliukenemattomi- en hajua kontrolloivien aineiden, jotka käsittävät aktiivi- 20 hiiltä ja ainetta joukosta keskivertosuhteen SiC>2/A102- zeoliitit, joiden Si02/A102-moolisuhde on 2 - 10, korkea suhde- Si02/AlC>2-zeoliitit, joiden Si02/AlC>2-moolisuhde on yli 35, ja näiden seokset, kiinnittämiseksi absorboivaan akrylaatti- tai tärkkelysakrylaatti-geelinmuodostusaine- - : - 25 hiukkasiin, tunnettu siitä, että absorboivat gee- linmuodostusaineet saatetaan kontaktiin hajunkontrollointi- aineiden kanssa vesiliukoisen tai veteen dispergoituvan sideaineen läsnä ollessa joukosta hydroksipropyyliselluloo- sat, hydroksietyyliselluloosat, hydroksimetyyliselluloosat,

30 Ci-C3-alkyylisubstituoidut selluloosat, maltodekstriini ja * 1 näiden seokset, jolloin menetelmä suoritetaan veden läsnä ollessa leijupetilaitteessa. j · 104049