HU221549B - Csökkentett felületi nedvességű, eldobható abszorbens cikk - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya eldobható abszorbens cikk, amely tartalmaz: –hátlapot (26), – fedőréteget (24); a hátlap (26) és a fedőréteg (24)között elhelyezett – folyadék elnyelő/eloszlató réteget; – legalábbegy folyadéktároló réteget. A cikk teljes termékelnyelésiteljesítménye több mint 3,75 ml/s az első folyadékkieresztéskor éstöbb mint 0,5 ml/s a negyedik folyadékkieresztés alkalmával, abehajtott termék teljes halmazolási magassága kisebb mint 9,9mm/betét. A fedőréteg (24) legfeljebb 0,25 g folyadék megtartásátengedi meg, és a folyadék elnyelő/eloszlató réteg csepegési kapacitásalegalább 5,0 g folyadék/g anyag. ŕ

Description

A találmány tárgyát eldobható abszorbens cikk, például pelenkák, vizelet-visszatartással küszködő felnőttek számára készült termékek, egészségügyi betétek, tréningnadrágok és más abszorbens termékek képezik, amelyek jó folyadékkezelési tulajdonságúak és csökkentett felületi nedvességgel rendelkeznek.

Az eldobható abszorbens cikkek, például a pelenkák, vizelet-visszatartással küszködő felnőttek számára készült termékek, egészségügyi betétek, gyakorlónadrágok jól ismertek a szakirodalomból. Az eldobható abszorbens cikkek rendszerint tartalmaznak egy folyadékáteresztő fedőréteget, amely a viselő teste felé néz, egy folyadékot nem áteresztő hátlapot, amely a viselő nadrágja felé néz és egy, a fedőréteg és a hátlap között elhelyezkedő abszorbens magot. Az abszorbens magnak gyakran viszonylag nagy mennyiségű folyadékot, például vizeletet vagy a viselő testéből származó más váladékokat, konkrétan viszonylag rövid időtartam alatt képződött viszonylag nagy volumenű folyadéktérfogatokat kell elnyelnie és kezelnie. Az abszorbens magnak el kell tudni nyelnie, eloszlatnia és tárolnia a kezdetben az abszorbens cikk fedőrétegére rákerülő váladékokat. Az abszorbens mag felépítése előnyösen olyan, hogy a mag lényegében azonnal elnyeli a váladékokat, mihelyst azok rákerülnek az abszorbens cikk fedőrétegére, hogy a váladékok ne gyűljenek fel a fedőrétegen és ne folyjanak le a fedőrétegről, mivel így az abszorbens cikk nem tudná hatékonyan megtartani a folyadékot, és ez a külső fehérnemű átnedvesedéséhez és a viseld kényelmetlen érzetéhez vezetne. Emellett az abszorbens mag előnyösen olyan felépítésű, amely elősegíti a kezdetben megtartott váladékok elszállítását a kezdeti megtartó helyről a végső tárolási zónába, amelynek nem szabad idő előtt telítetté válnia, és ily módon az abszorbens anyag teljes volumene hatékonyan hasznosul a tárolózónában.

Számos kísérlet történt olyan abszorbens cikkek vagy magok tervezésére, amelyek tökéletesebben kielégítik a fent említett követelményeket, különösen akkor, amikor további igény merült fel a tennék volumenének és vastagságának csökkentésére.

Konkrétan, számos erőfeszítés történt az abszorbens magok folyadékkezelési tulajdonságainak javítására folyadékelnyelést növelő anyagok hozzáadásával.

Több szabadalmi közlemény foglalkozik a folyadékkezelési teljesítmény fokozásával speciálisan kezelt cellulózanyag hozzáadása révén.

Például az US 4,898,642 számú szabadalmi leírás vagy az 5,360,420 speciálisan sodrott, kémiailag merevített cellulózszálakat és belőlük készült abszorbens szerkezeteket ismertet.

Az EP O 640 330 számú európai szabadalmi leírás speciálisan elrendezett ilyen szálak és sajátságos szuperabszorbens anyagok felhasználását úja le.

Az EP O 397 110 számú európai szabadalmi leírás abszorbens cikket ismertet, amely folyadékáramláskezelő részt tartalmaz a folyadékkezelés javítására, a rész speciális négyzetmétertömeggel, elnyelési idővel és maradék nedvességtartalommal jellemezhető.

Az EP O 359 501 számú európai szabadalmi leírás általános abszorbens szerkezetet ismertet, és példaként női higiéniai terméket ír le, amelyben

- egy kis sűrűségű és nagy porozitású, (a viselővel közvetlenül érintkező) hidrofil fedőréteg;

- egy nagyobb sűrűségű, kisebb pórusméretű átmeneti réteg;

- és egy tárolóréteg van;

így (folyamatos és szakaszos) gradiensek keletkeznek; és ezért a folyadék jól közlekedik a zónák között.

Sem a fedőréteg, sem az átmeneti réteg nem hajlamosak folyadékdiszperzióra, inkább növelik a folyadék átszállítását a következő rétegbe, ahol a tárolóréteg eloszlatja azt.

Az EP O 312 118 számú európai szabadalmi leírás abszorbens cikket ír le, szálas fedőréteggel, amelyben a pórusok mérete nagyobb, mint az alatta fekvő abszorbens elem pórusmérete. A szállítóréteg hidrofilitása kisebb, mint az abszorbens magé, és általában lényegében hidrofóbnak mondható.

Az EP O 312 118 számú európai szabadalmi leírás szerint valamennyi folyadék benne maradhat a szállítórétegben és a fedőrétegben is, igy. a felület nedves érzetet ad. E probléma elkerülésére az EP O 312 118 számú európai szabadalmi leírásban javasolják a szállítóréteg rugalmas összenyomhatóságának kihasználását, így használat alatt a csecsemő által kifejtett nyomás hatására a pórusok kisebbek lesznek, és így kiszárítják a fedőréteget és elszállítják a folyadékot.

A fent említett irodalomban szereplő szerkezetek azonban, bár javított elnyelési képességet mutatnak a magban, mindazonáltal nedves és nyirkos érzetet keltenek a teljes szerkezet felületén (vagyis a fedőrétegen), az (abszolút értékben) kis mennyiségű, lazán kötött folyadék miatt a fedőrétegben, amely folyadék azonban a felhasználó számára negatív, „nedves érzetet” kelt.

Szükség van tehát a teljes szerkezet folyadékkezelési tulajdonságainak további javítására, konkrétan a vékonyabb termékekre való áttéréskor, amelyek gyakran nagy mennyiségű szuperabszorbens részecskét tartalmaznak viszonylag kis mennyiségű bolyhos anyagban eloszlatva. A folyadékelnyelési és -eloszlatást tulajdonságok romolhatnak az üregtérfogat viszonylagos hiánya következtében, valamint a nagy szuperabszorbens koncentrációk miatt.

Ezért a találmány célja olyan abszorbens magok kialakítása, amelyek csökkentett mennyiségű lazán kötött folyadék jelenlétét teszik lehetővé a fedőrétegben, és ezáltal a fedőréteg szárazabb érzetet nyújt.

A találmány további célja az abszorbens magok folyadékelnyelési képességeinek növelése a meglévő szerkezeteken kívül, miközben nincs veszélyeztetve a fedőréteg szárazsága.

A viselő bőrének száraz érzete elérése céljából, valamint a jó szivárgási teljesítmény kialakításához jó folyadékelnyelési és tárolási tulajdonságok révén, még ismételt folyadéklöketek esetén is, igen hatékonyan el kell vezetni a folyadékot a viselő bőre felé néző legfelső anyagról, és ebben a rétegben csak minimális mennyiségű lazán kötött folyadék maradhat.

HU 221 549 Bl

Széles technikai értelemben a találmány célja a hidraulikus szívás javítása a fedőrétegről a fedőréteg alatt levő abszorbens szerkezetbe. Ez a fedőréteg és az elnyelő/eloszlató anyagok gondos kiválasztásával érhető el, megfelelő paraméterek szerint, amint azt a továbbiak- 5 bán ismertetjük.

Konkrétan ezt olyan eldobható abszorbens cikkel érjük el, amely hátlapot, fedőréteget, közöttük elrendezett folyadék elnyelő/eloszlató réteget és legalább egy folyadéktároló réteget tartalmaz, a cikk teljes folyadék- 10 elnyelési teljesítménye több mint 3,75 ml/s az első folyadékkibocsátás esetében és több mint 0,5 ml/s a negyedik folyadékkibocsátás esetében, a behajtott termék teljes halmazolási magassága kisebb mint 9,9 mm/betét. A fedőréteg nem több mint 0,25 g folyadék vissza- 15 tartását engedi meg - a „fedőréteg az elnyelőanyagon nedvesség! vizsgálat” alapján mérve -, és az elnyelő/eloszlató réteg csepegési kapacitása legalább 5,0 g folyadék az anyag 1 grammjára megadva.

Előnyös, ha a fedőréteg nemszövött anyag, továbbá 20 egyenletes sűrűségű és porozitású, de lehet heterogén is. A fedőréteg réseit fólia is lehet. Előnyösen a fedőrétegben közepes hidrofilitású szálak vannak, a határszög 85 fokcthétaclOO fok tartományban van még ismételt terhelés esetén is. Célszerűen a fedőréteg négyzetméter- 25 tömege kisebb mint 15 g/m². Az abszorbens cikknek egy elnyelő/eloszlató rétege is lehet, amely lényegében egyenletes összetételű, sűrűségű és porozitású. Az elnyelő/eloszlató réteg egy hidrofilitási és/vagy porozitási gradiensű szerkezetből vagy kompozit szerkezetből 30 állhat és több alrétegből felépített lehet, azaz lényegében réteges felépítésű részt foglal magában. Előnyösen az elnyelő/eloszlató réteg állandó hidrofilitású ismételt terhelések esetén. Az elnyelő/eloszlató réteg pórusméretének a tárolóréteg irányában egyenletesen csökkenő 35 gradiense lehet, hasonlóképpen az elnyelő/eloszlató réteg hidrofilitásának lehet a tárolóréteg irányában egyenletesen növekvő gradiense. Célszerűen a folyadék elnyelő/eloszlató réteg csepegési kapacitása legalább 7,0 g folyadék/g anyag. A folyadék elnyelő/eloszlató ré- 40 teg tartalmazhat egy cellulózbázisú szálasanyagon elhelyezett szintetikus szálasanyag-kompozitot. A rétegek például egymásra rétegelt elrendezésűek és a szomszédos rétegek között a folyadékszállítást elősegítő, legalább egy vékony kevert réteg van, amely például egy 45 szálasanyagnak egy másik porózus anyagra való száraz fektetésével kialakított réteg. A hátlaphoz mechanikus elemek csatlakoztathatók.

A találmányt egy kiviteli példa révén a következő rajzokra hivatkozva ismertetjük, ahol 50 az 1. ábra az abszorbens cikk egyik megvalósítását mutatja be vázlatosan, ami egy eldobható csecsemőpelenka;

a 2. ábra a végtermék elnyelési vizsgálatának fontos elemeit ábrázolja. 55

A leírásban az „abszorbens cikk” kifejezés olyan eszközöket jelent, amelyek elnyelik és megtartják a testváladékokat, konkrétabban olyan eszközöket, amelyeket a viselő teste mellé vagy annak közelében helyeznek el a testből távozó különböző váladékok elnyelésé- 60 re és megtartására. Az „eldobható” kifejezés a leírásban olyan abszorbens cikkeket jelent, amelyeket nem mosnak ki és más módon sem állítanak helyre és nem használnak újra abszorbens cikként (vagyis egyszeri használat után eldobnak, és előnyösen újrahasznosítanak, komposztálnak vagy más, környezetvédelmi szempontból megfelelő módon leraknak).

Az abszorbens cikk általában tartalmaz

- egy abszorbens magot (amely alszerkezetekből állhat);

- egy folyadékáteresztő fedőréteget;

- egy folyadékot át nem eresztő hátlapot;

- adott esetben további szerkezeteket, például záróelemeket vagy elasztikus elemeket.

A találmány szerinti abszorbens cikk konkrét megvalósítása egy eldobható abszorbens cikk, az 1. ábrán látható 20 pelenka. A leírásban a „pelenka” kifejezés általában gyermekek vagy vizelet-visszatartással küszködő felnőttek által a felhasználó altestén viselt abszorbens cikket jelent. Tudnivaló, hogy a találmány alkalmazható további abszorbens cikkekhez, például a vizelet-visszatartással küszködő felnőttek számára készült nadrágokhoz és fehérneműkhöz, pelenkatartókhoz és bélésekhez, női egészségügyi nadrágokhoz és más abszorbens termékekhez.

A találmány elsősorban nagy folyadékelnyelő képességű eldobható cikkek felhasználása, olyan esetekben, ahol viszonylag nagy folyadéktérfogatot viszonylag nagy áramlási sebesség mellett kell elnyelni, például az eldobható bébipelenkák, komoly vizelet- visszatartással küszködő felnőttek számára készült termékek, tréningnadrágok stb. esetében. A találmány azonban alkalmazható viszonylag kis folyadékáramlási sebességek és térfogatok mellett is, például női higiéniai eszközök vagy enyhe vizelet-visszatartással küszködő felnőttek számára készült termékek esetében is.

Az 1. ábra a 20 pelenka távlati képe, amelyen a pelenka kiterített, nem összehúzott állapotban látható (vagyis az elaszticitás okozta összehúzódás nélkül), a szerkezet egyes részei a 20 pelenka felépítésének világosabbá tétele céljából ki varrnak vágva. A 20 pelenkának a viselővel szemben levő vagy érintkező részei, vagyis a belső felület a szemlélő felé irányul. Amint az 1. ábrán látható, a 20 pelenka előnyösen magában foglal egy folyadékáteresztő 24 fedőréteget; egy, a 24 fedőréteggel összeerősített, folyadékot át nem eresztő 26 hátlapot; és egy 28 abszorbens magot a 24 fedőréteg és a 26 hátlap között. Ha nincs másképp feltüntetve, a „felső” kifejezés a szerkezetnek a cikk viselője felé irányuló részét jelenti, az „alsó” kifejezés a viselőtől távolabb eső részt.

Az 1. ábra a 20 pelenka egy előnyös megvalósítását ábrázolja, ahol a 24 fedőréteg és a 26 hátlap hossza és szélessége általában nagyobb, mint a 28 abszorbens mag méretei. A 24 fedőréteg és a 26 hátlap túlnyúlik a 28 abszorbens mag szélein, és ily módon képezik a 20 pelenka 22 peremét. Habár a 24 fedőréteg, a 26 hátlap és a 28 abszorbens mag számos jól ismert módon összeállíthatók, előnyös pelenkafelépitési módszert ismertet például az US 3,860,003 számú szabadalmi leírás.

HU 221 549 Bl

A 26 hátlap a 28 abszorbens mag nadrágfelület felőli oldalán helyezkedik el, és előnyösen (az ábrán nem látható), a szakirodalomból jól ismert rögzitőeszközzel van odaerősítve. A 26 hátlap hozzá lehet erősítve a 28 maghoz például egyenletes, folyamatos ragasztóréteggel, valamilyen minta szerint felvitt ragasztóréteggel, vagy különböző vonalakban, spirál alakban vagy foltokban felvitt ragasztóval. Megfelelő ragasztó lehet a Η. B. Fuller Company (St. Paul, Minnesota) cég HL-1258 márkanevű terméke. A rögzítőeszközök előnyösen nyitott mintában felvitt elemi ragasztószálak hálózatát jelentik, amilyet az US 4,573,986 számú szabadalmi leírás ismertet, előnyösebben több, spirál alakban felvitt ragasztószálvonalat, amely módszert és a szükséges készüléket az US 3,911,173 számú; az US 4,785,996 számú és az US 4,842,666 számú szabadalmi leírások mutatnak be. Másik megoldásként a rögzítőeszköz lehet hőkötés, nyomáskötés, ultrahangkötés, dinamikus mechanikus kötés vagy bármely más, a szakirodalomból ismert megfelelő rögzítési eljárás vagy ezek kombinációja.

A 26 hátlap nem ereszti át a folyadékot (például vizeletet) és előnyösen vékony műanyag fóliából készül, habár más rugalmas, folyadékot nem áteresztő anyagok is használhatók. A leírásban a „rugalmas” kifejezés olyan anyagot jelent, amely illeszkedik és könnyen felveszi az emberi test általános formáját és vonalait. A 26 hátlap megakadályozza, hogy a 28 abszorbens magban elnyelt és megtartott váladékok átnedvesítsék a 20 pelenkával érintkező termékeket, például az ágyneműt vagy fehérneműt. A 26 hátlap készülhet szövött vagy nemszövött anyagból, polimerfóliából, például hőre lágyuló polietilén- vagy polipropilénfóliából, vagy kompozitanyagból, például fóliával bevont nemszövött anyagból. A hátlap előnyösen körülbelül 0,012 mm és körülbelül 0,051 mm közötti vastagságú hőre lágyuló fólia. Különösen előnyös anyagok a hátlap készítésére az RR8220 fúvott fóliák és az RR5475 öntött fóliák, a Tredegar Industries, Inc. (Térre Haute, IN, Egyesült Államok) cég termékei. A 26 hátlap előnyösen dombornyomásos és/vagy matt kikészítésű a textilszerű megjelenés érdekében. A 26 hátlap továbbá átengedheti a 28 abszorbens magról származó (belélegezhető) gőzöket, miközben megakadályozza, hogy a váladékok áthaladjanak a 26 hátlapon.

Az abszorbens cikk magában foglalhat továbbá a szakirodalomból ismert elasztikus elemeket vagy zárószerkezeteket - például az E 0254476 számú szabadalmi leírásban bemutatott megoldásokat.

A találmány különleges előnye a speciális fedőréteg és az elnyelő/eloszlató anyagok paraméterprofil szerinti kombinálásából ered.

A 24 fedőréteg a 28 abszorbens mag test felőli felülete mellett helyezkedik el, és előnyösen a szakirodalomból ismert (az ábrán nem látható) rögzitőeszközzel van ahhoz és a 26 hátlaphoz erősítve. Megfelelő rögzítőeszközök ismertetése található a 26 hátlap és a 28 abszorbens mag összeerősítésének leírásánál. A leírásban a „hozzáerősítés” olyan megoldásokat jelent, ahol egy elem közvetlenül össze van erősítve a másik elemmel a másik elemhez való közvetlen odaerősítéssel, olyan megoldásokat, ahol az elem közvetve van odaerősítve a másik elemhez úgy, hogy az elemet közbülső elem(ek)hez rögzítik, amelye(ke)t azután a másik elemhez rögzítenek.

A 24 fedőréteg rendszerint illeszkedő, lágy érzetet ad és nem irritálja a viselő bőrét. A 24 fedőréteg továbbá folyadékáteresztő, átengedi a folyadékokat (például vizeletet) teljes vastagságán keresztül. Feltéve, hogy a továbbiakban felsorolt követelményeket kielégíti, a megfelelő fedőréteg számos különböző anyagból készülhet, például porózus habokból; hálószerű habokból; réseit műanyag fóliából; szövött vagy nemszövött természetes szál (például cellulóz- vagy pamutszál), szintetikus szál (például poliészter- vagy polipropilénszál) alapú vagy természetes és szintetikus szál kombinációjával készült fátyolszövetekből. Számos gyártási eljárás létezik a 24 fedőréteg elkészítésére. A 24 fedőréteg lehet például fonott, kártolt, nedvesen fektetett, ömlesztve fúvott, hidrokuszált szálakból készült, vagy ezek kombinációjával előállított nemszövött fátyol.

A találmány szerinti fedőréteg előnyösen tartalmaz egy eszközt az anyag hidrofilitásának beállítására.

A nemszövött fedőrétegek esetében ez megoldható a szálak felületi energiájának beállításával a nemszövött textília előállítása előtt, vagy a nemszövött anyag felületi energiájának beállításával az előállítás után. A hidrofilitás szabályozása elvégezhető úgy, hogy az anyagok nedvesítéskor, például a vizelettel lemosódjanak, vagy előnyösebben oly módon, hogy hatékonyak maradjanak ismételt nedvesedés után is, esetleg csökkentett mértékben.

Ilyen hidrofilitásszabályozók bevihetők a szálak előállítására szolgáló műgyantába, vagy alkalmazhatók a szálon, fonás után, vagy a fátyolszövet kialakítása után.

Formázott és/vagy réseit fóliák esetén a felületi energia szabályozása alkalmazható a gyantán, fólián vagy a felületen egyaránt.

Másik megoldásként a nemszövött anyag és fólia kombinálásával kapott kompozitok is alkalmazhatók, és a hidrofilitás beállítására a mindkettőhöz alkalmas megoldások használhatók.

A fedőréteg pórusmérete is igen fontos a találmány szerinti alkalmazásokban.

A fedőréteg pórusmérete előnyösen nem lehet kisebb, mint az alatta levő rétegé, hogy - a két réteg hidrofilitásának szabályozásával kombinálva - a fedőrétegen belül levő folyadék könnyen lefolyjon az alatta levő rétegbe a hidraulikus erők hatására.

Valamely fedőréteg felületi nedvességének további optimálására előnyösnek találták a fedőrétegen visszatartott folyadék minimálisra csökkentését a fedőréteg volumenének minimálisra csökkentésével.

Habár ez megoldható a vastagság csökkentése révén állandó négyzetmétertömeg mellett (ami a pórusméret nemkívánatos csökkenéséhez vezet - lásd fenn), előnyösebb a fedőréteg négyzetmétertomegének csökkentése a pórusméret megtartása (esetleg növelése) mellett.

A négyzetmétertömeg-csökkentést más mechanikai tulajdonságok révén ki kell egyenlíteni, például a szi4

HU 221 549 Bl lárdsággal, hogy megmaradjon az alakíthatóság és a termék integritása a használat alatt, vagy a más anyagok megtartására irányuló képességgel, amelyek esetleg nem kötődnek elég erősen a magban, például a szuperabszorbens anyagszemcsék.

Megfelelő anyagok ismertetése a konkrét példák között szerepel, a különösen előnyös fedőréteg kis négyzetmétertömegű sodrott anyag, közepes szintű tartós hidrofílitással.

A találmány szerinti 28 abszorbens mag magában foglalja az abszorbens cikknek a fedőrétegen kívüli összes abszorbens részét, amelyek hozzájárulnak a folyadékelnyeléshez vagy a folyadék kezeléséhez.

Az abszorbens magoknak általában összenyomhatónak, kényelmesnek kell lenniük, nem izgathatják a viselő bőrét, képesnek kell lenniük a folyadékok, például vizelet és egyes más testváladékok elnyelésére és megtartására. Amint az 1. ábrán látható, a 28 abszorbens magnak van egy fehérnemű felőli oldala („alsó” vagy „fenék” része), egy test felőli oldala, oldalszélei és derékszélei. Annak érdekében, hogy az abszorbens cikk szerkezetéhez minél jobban illeszkedjen, a 28 abszorbens mag számos méretben és formában előállítható (például négyszögletes, óraüveg, T alakú, aszimmetrikus stb. formában).

Az elnyelő/eloszlató rész elhelyezhető az abszorbens mag részen az 1. ábrán bemutatott 29 rétegezett elrendezésben; vagy részlegesen vagy teljes mértékben be lehet ágyazva a 28 abszorbens mag szerkezetébe.

A találmány kulcsfontosságú eleme a folyadékáramlás útja a 28 abszorbens magba való bekerülés után (vagyis miután a folyadék áthatolt a 24 fedőrétegen).

A magyarázat megkönnyítésére a 28 abszorbens mag működését három részre osztjuk:

A 28 abszorbens magnak először is el kell nyelnie a folyadékot, vagyis fel kell vennie a fedőrétegen áthatolt folyadékot a viselő által megszabott kieresztési (löket) sebességgel (vagyis a viselő vizelési sebességével). Ez általában (és konkrétan a nagy teljesítményű abszorbens magoknál) a speciális elnyelési rétegben biztosított elnyelési képesség segítségével érhető el.

Az anyagok hatékony kihasználásának elérésére az adott célra alkalmazott elnyelőanyagoknak könnyen át kell engedniük a folyadékot a 28 abszorbens mag tárolórétegébe, hogy szabad üregtérfogat keletkezzen a folyadék elnyelésére a következő löketkor.

Elnyelő anyagokra példaként említhetők a nagy rugalmasságú/alacsony sűrűségű anyagok, például a tipikusan kisebb, mint körülbelül 0,08 g/cm³ sűrűségű szintetikus fátylak.

Végül, a folyadékot főleg a végső tárolóanyag nyeli el, ahol megfelelő mértékben abszorbeálódik és kötve marad bármely későbbi használati feltétel mellett, például a viselés, mozgás, a kővetkező folyadékkieresztés stb. során.

A korszerű pelenkákban ez a végső tárolóanyag igen gyakran „szuperabszorbens anyag”, vagyis többnyire nedvesedés hatására gélt képző hidrokolloid anyag. A folyadéknak a tárolóanyaghoz való hatékony szállítására „átmeneti tároló és elosztó” képességű rétegre van szükség

- „közepes sebességű” folyadékfelvételi sebességgel, amely lehet kisebb, mint az elnyelőanyagé, de nagyobb, mint a tárolóanyagé. így a réteg képes leszívni a folyadékot az elnyelőanyagból a következő kieresztés előtt; továbbá

- a teljes átmeneti tárolóképességnek közel azonosnak kell lennie a kieresztett térfogattal (ismételt nedvesítést is beszámítva). Ennek azonosnak kell lennie a kieresztett térfogattal, ha a végső tárolóközeg kezdeti folyadékfelvételi sebessége igen alacsony a kieresztési sebességhez képest, vagy megfelelően kisebb lehet, ha a végső tárolóanyag gyorsabban fel tudja venni a folyadékot, és a folyadék leszívása a belső tárolóanyagból már a kieresztési idő alatt beindul.

- Az x, y irányú folyadékszétterjedési képességnek jobbnak kell lennie, mint a tárolóanyagénak;

- a folyadékeleresztési képesség tegye lehetővé, hogy a végső tárolóközeg le tudja szívni a folyadékot.

Bár itt három képességről történik említés, ezek mindegyike megvalósulhat alrétegek vagy zónák révén, vagy egy réteg mutathat két ilyen képességet egyidejűleg, vagy megvalósítható néhány primer anyag keverékével.

Ahogy a folyadék átkerül egyik anyagból a másikba, különösen fontos, hogy a folyadékszállítás ne szakadjon meg a felületek nemkívánatos ellenállása miatt, ami például előfordulhat a nedvesedés hiányakor vagy hasonló esetben. Ez a szomszédos anyagok porozitási és hidrofilitási képességeinek gondos kiválasztásával oldható meg, azonban a találmány további célja a nedvesítési „hidak” tökéletesítése két szomszédos réteg anyagának fokozatos keverésével egy vékony kevert rétegben, speciális feldolgozási lépések során, például a szálas alkotóelemek legalább egyikének szárazon való ráfektetésével a másik porózus alkotóelemre, oly módon, hogy a szálak jól behatoljanak a másik porózus anyag felületébe (amely szintén tartalmazhat szálakat) és azzal összekuszálódjanak.

A találmány szerint a 28 abszorbens magok előnyösen több különböző anyagból készülnek a paraméterek eloszlásával szemben támasztott igények kielégítésére.

Mielőtt a különösen előnyös anyagkombinációkat ismertetnénk, ezeket az anyagokat részletesebben leírjuk (használat közbeni fizikai formájuk vonatkozásában) végső (Átalakított”) abszorbens szerkezet kialakítására való használatuk közben.

A találmány szerinti abszorbens elemek tartalmazhatnak szálasanyagokat a szálas fátyolszővet vagy szálas mátrix kialakítására. A találmány szerinti megfelelő szálak lehetnek a természetben előforduló (modifikált vagy nem modifikált) szálak, valamint szintetikus szálak. Megfelelő nem modifikált/modifikált természetes szálakra példaként említhetők a pamut, az Espartofű, a bagassz, a gyapjúban levő „ebszőr” a len, selyem, gyapjú, cellulózpép, kémiailag modifikált cellulózpép, juta, műselyem, etil-cellulóz és cellulóz-acetát Megfelelő szintetikus szálak készülhetnek poli(vinil-klorid)ból, poli(vinil-fluorid)-ból, poli(tetrafluor-etilén)-ből, poli(vinilidén-klorid)-ból, poliakrilvegyületből, ilyen például az ŐRLŐN®, poli(vinil-acetát)-ból, poli(etil-vi5

HU 221 549 Bl nil-acetát)-ból, nem oldható vagy oldható poli(vinil-alkohol)-ból, poliolefinekből, például polietilénből (például PULPEX®) polipropilénből, poliamidokból, például nejlon, poliészterekből, például DACRON® vagy KODEL®, poliuretánokból, polisztirolokból stb. A használt szálak lehetnek csak természetes szálak, csak szintetikus szálak vagy a természetes és szintetikus szálak bármely összeférhető kombinációi. A találmány szerinti szálak lehetnek hidrofilek, vagy lehetnek hidrofil és hidrofób szálak kombinációi.

A találmány szerinti számos abszorbens elemhez előnyös a hidrofil szálak használata. A találmány szerinti megfelelő hidrofil szálak lehetnek cellulózszálak, modifikált cellulózszálak, műselyem, poliészterszálak, például poli(etilén-tereftalát) (például DACRON®), hidrofil nejlon (HYDROFIL®) stb. Megfelelő hidrofil szálak nyerhetők hidrofób szálak hidrofilizálásával is, például hőre lágyuló szálak felületaktív anyaggal vagy szilícium-dioxiddal való kezelésével, köztük poliolefinből, például polietilénből vagy polipropilénből, poliakrilvegyületekből, poliamidokból, polisztirolokból, poliuretánokból stb. származó szálak kezelésével. Az elérhetőség és a költségek miatt a cellulózszálak, konkrétan a cellulózpép szálak a találmány szerinti előnyös elemek.

Megfelelő cellulózpép szálak nyerhetők jól ismert kémiai eljárásokkal, például a Kraft- és a szulfiteljárással. Különösen előnyös cellulózpép szálak állíthatók elő a délvidéki lágy fákból, kiváló abszorpciós tulajdonságaik miatt Ezek a cellulózpép szálak előállíthatók mechanikus eljárásokkal, például őrölt fából, finomitásos, mechanikus, termomechanikus, kemomechanikus és kemotermo-mechanikus pépesítési eljárásokkal is. Újrahasznosított vagy másodlagos cellulózpép szálak, valamint fehérített és nem fehérített cellulózpép szálak szintén használhatók.

A találmány szerinti, különösen ajó folyadékelnyelő és -eloszlató tulajdonságokkal rendelkező abszorbens rétegek számára alkalmas hidrofil szálak a kémiailag merevített cellulózszálak. A leírásban a „kémiailag merevített cellulózszálak” kifejezés olyan cellulózszálakat jelent, amelyeket kémiai módszerekkel merevítenek a szálak merevségének növelésére, száraz vagy vizes feltételek mellett. Ilyen eljárások például a kémiai merevítőszerek, például bevonatok és/vagy impregnátumok hozzáadása a szálakhoz. Ilyen eljárás lehet a szálak merevítése a kémiai szerkezet megváltoztatásával, például a polimerláncok térhálósításával.

Polimer merevítőszerek a cellulózszálak bevonására vagy impregnálására lehetnek: a nitrogéntartalmú csoportokat (például aminocsoportokat) tartalmazó kationos modifikált keményítők, amilyeneket a National Starch and Chemical Corp. (Bridgewater, NJ, Egyesült Államok) cégnél lehet beszerezni; a latexek, a nedves erősítőgyanták, például a poliamid-epiklórhidringyanta (például a Kymene® 557H nevű termék, Hercules, Inc., Wilmington, Delaware, Egyesült Államok), a poli(akril-amid)-gyanták, amelyeket például az US 3,556,932 számú szabadalmi leírás ismertet; a kereskedelemben beszerezhető poli(akril-amid)-ok, amilyeneket az American Cyanamid Co. (Stamford, CT, Egyesült Államok) cég forgalmaz Parez® 631 NC márkanéven; a karbamid-formaldehid- és melamin-formaidehid-gyanták, és a poli(etilén-imin)-gyanták. A találmány céljaira használható, nedvesen erősítő papíripari gyantákról szóló általános tanulmány található a TAPPI monográfiasorozat No 29 számában („Wet Strenght in Paper and Paperboard”, Technical Association of the Pulp and Paper Industry, New York, 1965).

Ezek a szálak a kémiai reakcióval is merevithetők. Például térhálósító szerek felvitelével a felvitelt követően a szálak között térhálós kémiai kötések jönnek létre. Ezek a térhálós kötések növelni tudják a szálak merevségét. Bár a szálak közötti térhálós kötések alkalmazása előnyös a szálak kémiai merevitésére, ez nem jelenti a más típusú reakciók kizárását a szálak kémiai merevítése terén.

Egyedi formában, térhálós kötésekkel merevített szálak (vagyis az egyedileg merevített szálak, valamint az előállításukra szolgáló eljárás) leírása szerepel például az US 3,224,926 számú, az US 3,440,135 számú, az US 3,932,209 számú, az US 4,035,147 számú, az US 4,898,642 számú és az US 5,137,537 számú leírásokban.

Az előnyösebb merevített szálakban a kémiai eljárások során a szálak közötti térhálósításhoz térhálósító szereket használnak, és a szálak viszonylag dehidrált, defibrált (vagyis individualizált) sodrott, göndörített állapotban vannak. A megfelelő kémiai merevítőszerek rendszerint monomer térhálósító szerek, például, nem kizárólagosan, a 2 és 8 közötti szénatomos dialdehid, a 2 és 8 közötti szénatomos monoaldehidek savas funkcionális csoporttal, és különösen a 2 és 9 közötti szénatomos polikarbonsavak. Ezek a vegyületek legalább két oxicsoporttal tudnak reagálni egy cellulózszálon belül, vagy közel elhelyezkedő cellulózláncokon, egy szálon belül. Konkrét példaként említhető az ilyen téihálósító szerekre, nem kizárólagosan, a glutáraldehid, glioxál, formaldehid, glioxálsav, oxi-diborostyánkősav és a citromsav. A térhálósítás eredménye ilyen feltételek mellett olyan merevített szálak előállítása lesz, amelyek hajlamosak megtartani sodrott, göndörített formájukat a találmány szerinti abszorbens szerkezetekben való használatuk során. Ilyen szálak és előállításukra szolgáló eljárások ismertetése megtalálható a fent említett szabadalmi leírásokban.

Az előnyös sodrott és göndörített merevített szálak mennyiségileg a szál „sodrási számával” és a szál „göndörítési tényezőjével” jellemezhetők. A leírásban a „sodrási szám” megadja a szál bizonyos hosszúságára jutó sodrási csomók számát. A sodrási szám annak jellemzésére szolgál, hogy a szál milyen mértékben fordult el saját hossztengelye körül. A „sodrási csomó” kifejezés lényegében 180°-os, tengely körüli elfordulást jelent a szál hosszanti tengelye körül, ahol a szál egy része (vagyis a „csomó”) sötétnek látszik a szál többi részéhez képest, mikor mikroszkóp alatt, átmenő fényben vizsgálják. A sodrási csomó sötétnek látszik azokon a helyeken, ahol az átmenőfény egy további szálfalon halad át a korábban említett forgás miatt. A csomók közöt6

HU 221 549 Bl ti távolság megfelel a 180°-os tengely körüli elfordulásnak. A sodrási csomók száma egy adott szálhosszra (vagyis a sodrási szám) közvetlenül mutatja a szálsodródás fokát, amely a szál fizikai jellemzője. A sodrási csomók és a teljes sodrási szám meghatározásának ismerte- 5 tése az US 4,898,642 számú szabadalmi leírásban található.

Az előnyös merevített szálak átlagos száraz szál sodrási száma legalább körülbelül 2,7, előnyösen legalább körülbelül 4,5 sodrási csomó milliméterenként. A szá- 10 lak átlagos nedves sodrási száma előnyösen legalább körülbelül 1,8, előnyösen legalább körülbelül 3,0, és milliméterenként előnyösen legalább körülbelül 0,5 sodrási csomóval kevesebbnek kell lennie, mint az átlagos száraz sodrási szám. Még előnyösebben a szál átlagos szá- 15 ráz sodrási száma legalább körülbelül 5,5 sodrási csomó milliméterenként, és a szál átlagos nedves sodrási száma legalább körülbelül 4,0 sodrási csomó lehet milliméterenként, és milliméterenként legalább 1,0 sodrási csomóval kevesebbnek kell lennie a szál átlagos száraz 20 sodrási számánál. Még előnyösebben a szál átlagos száraz sodrási száma milliméterenként körülbelül 6,5 sodrási csomó, a szál átlagos nedves sodrási száma milliméterenként legalább körülbelül 5,0 sodrási csomó, és milliméterenként legalább 1,0 sodrási csomóval kevesebb, 25 mint a szál átlagos sodrási száma.

A sodrás mellett ezek az előnyös merevített szálak göndörítettek is. A szálgöndörség a szál részleges megrövidülése a szálban levő hurkok, csavarodások és/vagy hajlatok következtében. A találmány szerinti szálak gön- 30 dörségét kétdimenziós síkban mérik. A szálgöndörség mértéke mennyiségileg a szál göndörségi tényezőjével jellemezhető. A szálgöndörségi tényező a göndörség kétdimenziós mértéke, amelyet a szálnak két dimenzióban való megfigyelésével határoznak meg. A göndörsé- 35 gi tényező meghatározására a szál tervezett hosszúságát mint a szálat alkotó kétdimenziós derékszögű négyszög legnagyobb dimenzióját, L_R-t és a szál tényleges hosszát, L_A-t megmérik. A szál göndörségi tényezője a következő egyenletből számítható ki: 40

Göndörségi tényező=(L^Lgj-l.

Az L_r és L_a mérésére szolgáló képelemzési módszert ismertet az US 4,898,642 számú szabadalmi leírás. A merevített szálak göndörségi tényezője előnyösen legalább körülbelül 0,30, a göndörségi tényező elő- 45 nyösebben legalább körülbelül 0,50.

Ezeknek a kémiailag merevített cellulózszálaknak vannak bizonyos tulajdonságaik, amelyek különösen előnyösek a találmány szerinti egyes abszorbens elemekben, a merevités nélküli cellulózszálakkal összeha- 50 sonlítva. Amellett, hogy hidrofilek, ezekben a merevített szálakban a merevség és a rugalmasság egyedi kombinációja áll fenn. Konkrétan, ezeknek a szálaknak a rugalmassága lehetővé teszi, hogy az abszorbens elem jobban megtartsa kapilláris felépítését mind a folyadék, 55 mind a használat során fellépő nyomóerők jelenlétében, ily módon az elem jobban ellenáll az összeesésnek.

A szintetikus és/vagy hőre lágyuló szálak előállíthatók bármely hőre lágyuló polimerből, amely a szálakat nem nagy mértékben károsító hőmérsékleti értékeken 60 megömleszthető. Ezeknek a hőre lágyuló anyagoknak az olvadáspontja előnyösen kisebb, mint körülbelül

190 °C, előnyösen körülbelül 75 °C és körülbelül

175 °C között van. A hőre lágyuló anyag olvadáspontja mindenesetre ne legyen alacsonyabb, mint az a hőmérséklet, amelyen az abszorbens cikken alkalmazott hőkötéssel rögzített szorbens szerkezeteket tárolják. A hőre lágyuló anyag olvadáspontja rendszerint legalább körülbelül 50 °C.

A hőre lágyuló anyagok és konkrétan a hőre lágyuló szálak előállíthatók számos hőre lágyuló polimerből, köztük poliolefinekből, például polietilénből (ilyen például a PULPLEX®) és polipropilénből, poliészterekből, kopoliészterekből, poli(vinil-acetát)-ból, poliamidokból, kopoliamidokból, polisztirolokból, poliuretánokból és a fent említett vegyületek bármely kopolimeijéből, például vinil-klorid/vinil-acetát stí,. kopolimerekből. A hőkötésű abszorbens elem kívánt tulajdonságaitól függően a megfelelő hőre lágyuló anyagok lehetnek hidrofób szálak, amelyeket hidrofillé tesznek, például a felületaktív anyaggal kezelt vagy szilíciumdioxiddal kezelt hőre lágyuló szálak, amelyeket poliolefinekből, például polietilénből vagy polipropilénből kaptak, a poliakrilvegyületek, a poliamidok, a polisztirolok, poliuretánok és más polimerszálak. A hidrofób i hőre lágyuló szál felülete alávethető hidrofil kezelés- J nek a felületaktív anyaggal, például nemionos vagy ani- j onos felületaktív anyaggal, például a szálra felületaktív j anyag ráporlasztásával, vagy a felületaktív anyagnak a I polimerömledékbe való bevitelével a hőre lágyuló szál 1 előállításakor. Az ömlesztés és újraszilárditás után a fe- | lületaktív anyag igyekszik a hőre lágyuló szál felületén | maradni. Megfelelő felületaktív anyagok lehetnek a | nemionos felületaktív anyagok, például a Brij® 76, az |

ICI Americas (Wilmington, Delaware) és a Glyco Che- f mical, Inc. (Greenwich, Connecticut) cég Pegosperse® J márkanév alatt forgalmazott különböző felületaktív f anyagai. A nemionos felületaktív anyagok mellett anionos felületaktív anyagok is használhatók. Ezeket a felületaktív anyagokat például körülbelül 0,2 g/cm² és körülbelül 1 g/cm² közötti hőre lágyuló szál mennyiségben lehet alkalmazni a hőre lágyuló szálakhoz.

Megfelelő hőre lágyuló szálak előállíthatók egy polimerből (egykomponensű szálak) vagy több mint egy polimerből (kétkomponensű szálak). A leírásban a „kétkomponensű szálak” kifejezés olyan hőre lágyuló szálakat jelent, amelyek tartalmaznak egy magszálat egy polimerből, amelyet egy másik polimerből kapott hőre lágyuló burok vesz körül. A burkot alkotó polimer gyak- · ran más, rendszerint alacsonyabb hőmérsékleten olvad, mint a magot alkotó polimer. Ennek eredményeképpen ezek a kétkomponensű szálak a burokpolimer olvadásának köszönhető hőkötést nyújtanak, miközben megtartják a magpolimer kívánt szilárdsági tulajdonságait.

A találmány szerinti megfelelő kétkomponensű szálak lehetnek a következő burok/mag szálpolimerek kombinációi: polietilén/polipropilén,poli(etil-vinil-ace- £ tát)/polipropilén, polietilén/poliészter, polipropilén/poliészter, kopoliészter/poliészter stb. Különösen előnyös ' kétkomponensű hőre lágyuló szálak a találmány céljára

HU 221 549 Β1 a polipropilén- vagy poliésztermagot és egy alacsonyabb olvadáspontú kopoliészter-, poli(etil-vinil-acetát)- vagy polietilénburkot tartalmazó szálak (például a DANAKLON®, a CELBOND® vagy a CHISSO® kétkomponensű szálak). Ezek a kétkomponensű szálak le- 5 hetnek koncentrikusak vagy excentrikusak. A leírásban a „koncentrikus” és az „excentrikus” kifejezések azt mutatják meg, hogy a burok vastagsága egyenletes vagy nem egyenletes a kétkomponensű szál keresztmetszetében. Az excentrikus kétkomponensű szálak 10 előnyösek lehetnek, mert alacsonyabb szálvastagságok mellett nagyobb nyomószilárdságot nyújtanak. Megfelelő kétkomponensű szálak lehetnek a találmány szempontjából a nem göndörített (vagyis hullámosított) szálak. A kétkomponensű szálak lehetnek tipikus textilipa- 15 rí eljárással hullámosított szálak, például a mintázógépes eljárással vagy a fogazott hullámosítógépes eljárással kapott szálak, amelyekkel elsősorban kétdimenziós vagy „sík” hullámositás érhető el.

A hőre lágyuló szálak hossza a konkrét olvadáspont- 20 tói vagy más kívánt tulajdonságaiktól függően változhat. Ezeknek a hőre lágyuló szálaknak a hosszúsága rendszerint körülbelül 0,3 és körülbelül 7,5 cm között, előnyösen körülbelül 0,4 cm és körülbelül 3,0 cm között van. A hőre lágyuló szálak tulajdonságai, köztük 25 az olvadáspontjuk szintén a szálak átmérőjétől (vastagságától) függően beállítható. A hőre lágyuló szálak átmérőjét rendszerint vagy denierben (g/9000 m) vagy decitexben (g/10 000 m) adják meg. A megfelelő kétkomponensű hőre lágyuló szálak decitex értéke lehet 30 körülbelül 1,0 és körülbelül 20 között, előnyösen körülbelül 1,4 és körülbelül 10 között.

Az említett szálasanyagokat használhatják egyedi formában, az abszorbens cikk gyártásakor vagy a gyártóvonalon formázott szárazon fektetett szerkezetben. 35 A szálakat használhatják előformázott fátyol vagy szövet alakjában is. Ezeket a szerkezeteket azután a cikkgyártáshoz szállítják, elsősorban végtelenített vagy nagyon hosszú formában (például hengeren, csévén), majd a megfelelő méretre vágják. Ez az ilyen anyagok 40 mindegyikén elvégezhető egyedileg, mielőtt más anyagokkal kombinálnák azokat az abszorbens mag előállítása céljából, vagy maga a mag vágható, és az említett anyagok azonos méretűek a maggal.

Számos eljárás létezik a fátyol vagy szövet előállt- 45 tására, és ezek az eljárások jól ismertek a szakirodalomból.

Száltípusok

Ami a fátylak előállítására szolgáló szálakat illeti, elvileg szinte minden szál szóba jöhet, habár bizonyos 50 speciális fátyolképzési és rögzítési eljárások nem mindig kompatibilisek egyes anyagokkal vagy száltípusokkal.

A fátyol előállításához kiindulási anyagként szolgáló egyedi szálakat le lehet fektetni folyékony közeg- 55 ben - ha ez gáztartalmú (levegő), a szerkezeteket általában „szárazon fektetettnek”, ha ez folyadék, a szerkezeteket általában „nedvesen fektetettnek” nevezik.

A „nedves fektetés” széles körben ismert a legkülönbözőbb tulajdonságú papirszövetek előállításában. Ezt a 60 kifejezést legáltalánosabban a cellulózanyagokkal kapcsolatban használják, habár szintetikus szálakat is feldolgozhatnak ily módon.

A „száraz fektetés” széles körben használt eljárás a nemszövött fátylak előállításához, és gyakran a kártolási eljárást használják az ilyen fátylak gyártásában.

A közismert „szárazon fektetett szövetek” szintén ebbe a kategóriába sorolhatók.

Az ömlesztett polimer szálakká extrudálható, amelyekből azután közvetlenül fátyol formázható (vagyis kihagyják az egyedi szálak képzését, amelyekből külön feldolgozási lépésben lehetne szálat képezni). A kapott szerkezeteket rendszerint ömlesztve fóvott típusú nemszövött anyagnak nevezik, vagy - ha a szálak erőseb- ?

ben nyújtottak - sodrott fátylaknak.

A fátylak továbbá előállithatók egy vagy több további formázási technikával.

Fátyolrögzítés

A fátyolszerkezetek bizonyos szilárdságának és integritásának biztosítására ezeket rendszerint rögzítik.

A legáltalánosabban használt eljárások az a) kémiai kötés vagy a b) termokötés a fátyol mint olyan egy részének megolvasztásával. Utóbbi esetben a szálakat össze lehet nyomni, így meghatározott kötési pontok nyerhetők, amelyek például a nemszövött anyagok esetében befedhetik a teljes terület jelentős részét, akár 20%-át 4 is. Vagy - mikor alacsony sűrűségekre van szükség, kü- · lönösen előnyös - a „levegőátfóvásos” kötés alkalmaz- ξ ható, ahol a polimerrészeket (például a kétkomponensű » szál burokanyagát) a (gyakran szárazon fektetett) fáty- í

Ion áthaladó forró levegővel olvasztják meg. |

A fátyol kialakítása és rögzítése után bizonyos tulajdonságok módosítása céljából a fátylakat tovább lehet kezeim. Ez történhet - a számos példa közül egyik megoldásként - kiegészítő felületaktív anyag hozzáadásával a hidrofób szálak hidrofilitásának növelésével, vagy fordítva.

A száltípusoknak, fátyolképzésnek és fátyolrögzítés- f nek nyilvánvalóan számos kombinációja létezik a kívánt profilhoz szükséges tulajdonságok beállítására. Különösen érdekesek a kombinált szerkezetek, ahol a két szomszédos, különböző tulajdonságú réteg közötti választófelület nem egy éles elválasztási vonal (vagy sík), hanem inkább fokozatos (bár vékony) átmeneti réteg.

Az ilyen fátylak rengeteg változata közül a találmány szempontjából különösen érdekesek a következők:

A fedőrétegekhez:

- Nagy pórusú, (a szilárdságot nem veszélyeztetően) i alacsony négyzetmétertömegű, beállítható hidrofilitású nemszövött anyagok. Más technológiák mellett ezeket elő lehet állítani a továbbiakban megadott anyagokból, például sodrott PP nemszövőtt anyag és közepes hidrofilitású tartós felületaktív anyag kombinálásával.

Az elnyelő/eloszlató rétegekhez:

- Igen kis sűrűségű anyagok, amelyek - számos más eljárás között - előállithatók excentrikus polipropilén- g mag- és polietilénburok-alapú kétkomponensű szálak száraz fektetésével és az azt követő levegőátfóvásos ' rögzítéssel.

HU 221 549 BI

- Erősen hidrofil fátylak, például természetes szálakból, különösen tároló magszerkezetekhez.

A továbbiakban részletezett példák lehetővé teszik néhány előnyös megvalósítás jobb megértését.

A találmány szerinti hidrogélképző abszorbens po- 5 limerek lehetnek különböző, lényegében vízben nem oldódó, de vízben duzzadó polimerek, amelyek alkalmasak nagy folyadéktérfogatok elnyelésére. Az ilyen polimer anyagokat nevezik „hidrokolloidok”-nak vagy „szuperabszorbens” anyagoknak is. Ezekben a hidrogél- 10 képző abszorbens polimerekben előnyösen több anionos funkcionális csoport van, például szulfonsav, általánosabban karboxilcsoport. A találmány szerinti polimerekre példaként említhetők a polimerizálható, telítetlen savtartabnú monomerekből kapott termékek. 15

Egyes nem savas monomerek szintén alkalmazhatók, rendszerint kisebb mennyiségben, a találmány szerinti hidrogélképző abszorbens polimerek előállítására. Ilyen nem savas monomerek lehetnek, például a savtartalmú monomerek vízben oldódó vagy vízben diszper- 20 gálható észterei, valamint olyan monomerek, amelyek egyáltalán nem tartalmaznak karboxil- vagy szulfonsavas csoportokat. Ilyen jól ismert anyagokra példaként említhetők az US 4,076,663 és az US 4,062,817 számú leírásokban található anyagok. 25

A találmány szerinti különösen előnyös hidrogélképző abszorbens polimerek karboxilcsoportot tartalmaznak. Ilyen polimerek lehetnek a hidrolizált keményitő-akrilnitril ojtásos kopolimerek, a részlegesen semlegesített keményító/akrilnitril ojtásos kopolimerek, a kémé- 30 nyítő/akrilsav ojtásos kopolimerek, a részlegesen semlegesített keményítő/akrilsav ojtásos kopolimerek, az elszappanosított vinil-acetát/akril-észter kopolimerek, a hidrolizált akrilnitril- vagy akrilamid-kopolimerek, az említett kopolimerek bármelyikének enyhén térhálósított 35 polimeijei, a részlegesen semlegesített poliakrilsav, és a részlegesen semlegesített poliakrilsav enyhén térhálósított polimeijei. Ezeket a polimereket alkalmazhatják önmagukban vagy Írét vagy több különböző polimer keverékeként. Ilyen polimer anyagokra példaként említhetők 40 az US 3,661,875; az US 4,076,663; az US 4,093,776; az US 4,666,983 és az US 4,734,478 számú szabadalmi leírásokban megadott termékek.

A hidrogélképző részecskékben legelőnyösebben alkalmazható polimer anyagok a részlegesen semleges!- 45 tett poliakrilsavak és keményítőszármazékaik enyhén térhálósított polimerei. A hidrogélképző részecskék legelőnyösebben körülbelül 50% és körülbelül 95% közötti, előnyösen körülbelül 75% semlegesített, enyhén térhálósított poliakrilsavat (vagyis poli(nátrium-ak- 50 rilát)-ot/akrilsavat) tartalmaznak.

Amint fent említettük, a hidrogélképző abszorbens polimerek előnyösen enyhén térhálósak. A térhálósítás a polimert lényegében vízben oldhatatlanná teszi, és részben meghatározza az elnyelési képességét és az 55 elővegyület-részecskék és a kapott makroszerkezetek polimertartalmának tulajdonságait. A polimerek térhálósitására megfelelő eljárások és a tipikus térhálósító szerek leírása részletesebben megtalálható a korábban már hivatkozott US 4,076,663 számú szabadalmi leírás- 60 bán és a DE-A-4020780 számú szabadalmi bejelentésben.

A találmány szerinti előnyős hidrogélképző abszorbens polimerrészecskék nagy abszorpciós kapacitást mutatnak a teafilteres centrifugás kapacitási érték alapján.

A szuperabszorbens anyagokat részecskék vagy szálak formájában és más elemekkel kombinálva is használhatják az előformázott szerkezetek képzésére.

Széles körben ismert ilyen kompozitok a szuperabszorbens anyaglaminátumok, ahol a szuperabszorbens részecskék a fentiekben megadottak szerint hozzá lehetnek erősítve egy megfelelő szubsztráthoz, például megfelelő ragasztóval, megfelelő eljárás segítségével.

A laminátum szubsztrátréteg lehet például nemszövött réteg vagy szövetréteg, például BOUNTY szövet, amelyet a Procter & Gamble Company forgalmaz, vagy a nagy nedves szilárdságú, 22,5 g/m² négyzetméter-tömegű szövet, amelyet a STREPP GmbH & Co., (KG D-5166 Kreuzau-Untermaubaeh, Németország) cég forgalmaz NCB néven. Másik megoldásként a szubsztrátréteg lehet háromdimenziós réseit hőre lágyuló fólia, amelyet az EP-A-0 203 820; az EP-A-0156 471 és az EP-A-0 141 654 számú, nyilvánosságra hozott európai szabadalmi bejelentések ismertetnek. További megfelelő anyagok a szubsztrátréteg előállítására a nagy nedves szilárdságú nemszövött anyagok, például a poliolefin a nemszövött anyagok. J

Az abszorbens gélképző anyag hozzá lehet erősítve 1 a szubsztráthoz ragasztórétegnek a szubsztrátra való fel- I vitelével, amelyre azután ráragasztják a részecskéket. |

Megfelelő ragasztó lehet például a forróömledék- | ragasztó, amelyet a Findley (Roosendaal, Hollandia) | cég H 2127 néven forgalmaz. A ragasztó felvihető öm- | lesztve fúvott fólia formájában, amelyet olyan nagy se- | bességgel fújnak, hogy a fólia nyitott elemiszál-háló- J zattá törik szét, amint az US 4,573,986 számú szabadal- f mi leírásban látható. Másik megoldásként a ragasztót f spirál formában viszik fel, és így folyadékáteresztő ra- í gasztó elemiszál-hálót kapnak az US 3,911,173; az

US 4,031,854 és az US 4,098,632 számú szabadalmi leírásokban megadottak szerint

Az abszorbens gélképző anyagot ragasztó nélkül is hozzá lehet kötni a réteghez. A részecskéket nedves anyagra is fel lehet vinni úgy, hogy a részecskék elnyelik a felületükön a nedvességet és ezáltal ragacsossá válnak. A nedves anyag ezt követő szárításával nyomás alkalmazása mellett a részecskék hozzákötődnek a szubsztráthoz.

Ha a részecskék közötti térhálósító szerek segítségé- · vei össze vannak kötve részecskék közötti térhálós aggregátummá, az abszotbens gélképző anyagrészecskéket hozzá lehet kötni a szubsztráthoz részecskék közötti térhálósító szerrel.

A több szövetréteget és a szövetrétegek közé bezárt abszorbens gélképző anyagrészecskéket tartalmazó többréteges laminátum képzésére szolgáló eljárást ismertet az US 4,578,068 számú szabadalmi leírás. Ebben a szer- te kezeiben az abszorbens gélképző anyagrészecskéket lényegében teljes mértékben a szálbezárás segítségével I erősítik a szövetrétegekhez. A gélképző anyagrészecs9

HU 221 549 Bl kéknek a szubsztrátra való felviteli eljárását ismerteti az US 4,551,191 számú szabadalmi leírás.

További előformázott szerkezetek lehetnek a jól ismert, szuperabszorbens részecskékből vagy szálakból, szintetikus szálakkal és adott esetben cellulózszálakkal 5 kombinált, szárazon fektetett vagy nemszövött kompozitok.

A következőkben a különböző maganyagoknak az említett elvek alapján történő speciális elrendezésével foglalkozunk. 10

A találmány szerinti legegyszerűbb szerkezet egy sík, négyszög alakú, réteges szerkezet, például a réteg tetején nagy pórusnyílásokkal ellátott elnyelöanyag kombinálása a tetején kisebb pórusnyílásokkal ellátott, nagy elnyelőképességű anyagréteggel, például szuper- 15 abszorbens laminátummal. A csomagolórétegek szövetek vagy nemszövött anyagok formájában beépíthetők a mechanikai szilárdság növelésére, vagy a szuperabszorbens anyagmegtartás javítására (például ha részecskéket alkalmaznak), vagy a lágyság fokozására (pél- 20 dául a hátlapoldalon). Természetesen ezek a hozzáadott anyagok vagy rétegek nem ronthatják a folyadékkezelési tulajdonságokat, például az elnyelőanyag tetején levő burkolatnak nem lehet kisebb pórusmérete és/vagy nagyobb hidrofobitása. Ellenkezőleg, az ilyen 25 anyagoknak a találmány szerint megadott tulajdonságúaknak kell lenniük.

Ilyen egyszerűen rétegelt szerkezetek készülhetnek azonos méretű rétegekből, vagy - az anyagok hatékony kihasználása céljából - oly módon, hogy egy 30 vagy több réteg rövidebb és/vagy keskenyebb a többinél. Például az elnyelő/elosztó anyag elhelyezhető a cikk terhelési pontja körül, de elhagyható a cikk hátsó részénél. Ebben az esetben a lényegében (például hengeren levő) végtelenített anyagokra alkalmazható jól is- 35 mert „vágási-csúsztatási eljárás” előnyösen használható lehet a vágásra, oly módon, hogy a rövidebb minta ráhelyezhető az alatta levő hosszabb rétegre - vagy fordítva.

A különböző zónák más elrendezési megoldása le- 40 hét például az abszorbens cikknek a termelővonalon történő felépítése. Ez már széles körben használatos a nagy abszorpciós képességű szerkezetekhez, amint az az EP 0 202 125 és az EP 0 254 476 számú, nyilvánosságra hozott európai szabadalmi leírásokban látható. 45

Általánosságban a különböző tulajdonságú rétegeket úgy kell elrendezni, hogy a fentiekben megadott gradiensek (jelesül a pórusméret csökkenése, valamint a hidrofilitás és az átmeneti tárolóképesség növekedése) az abszorbens cikk felületétől a végső tárolóanyag 50 felé irányuljon. Utóbbi eloszlásától függően az előnyös felépítés lehet egy réteges (Z profilú) szerkezet vagy egy bonyolultabban rétegezett vagy zónákból álló szerkezet.

A találmány kulcskérdése az anyagok leghatéko- 55 nyabb módon való elrendezése, oly módon, hogy a folyadék leszívódjon az abszorbens cikk felületéről a végső tárolóanyagba, anélkül, hogy maradék nedvességet hagyna a viselő bőre melletti rétegben, és nemcsak az első terheléskor, hanem az azt követő terhelések során 60 is, amíg csak nem merül ki a cikk tervezett tárolókapacitása.

Az előnyös megvalósítás (részletesebben lásd a példákban) a következő szerkezeteket tartalmazza:

- A speciális tulajdonságú 24 fedőréteg alatt ahhoz ragasztva egy szintetikus, nagy pórusméretű elnyelőanyag van.

- Ezután egy speciálisan kezelt cellulózszálréteg következik (amely az előnyösebb megvalósításokban összevegyül az első réteg pórusaival).

- Ezután a „tárolómag” következik; amelyet szuperabszorbens részecskékből és profiltervezett „vegyes mag”-ban levő bolyhos pépből korszerű keverési eljárással állítanak elő, a 26 hátlap oldalán a szuperabszorbens-mentes szabad „porréteggel”.

- A legfelső szintetikus mintának kisebb a területe, mint a következő kezelt cellulózrétegnek, amely kisebb, mint az alatta levő tárolóréteg.

A 8 és 18 kg közötti tömegű csecsemők részére készült „MAXI” pelenkák esetében a dimenziók például a következők:

	Hosszúság (x irány)	Szélesség (y irány)
Teljes pelenka	450 mm	330 mm
Abszorbens mag	450 mm
Forgószélesség		230 mm
„Lépésrész”		105 mm
Cellulózpép szabásminta	100 mm	250 mm
Szintetikus elnyelőrész szabásminta	75 mm	400 mm

A vizsgálati eljárások ismertetése

Az összes vizsgálatot körülbelül 23±2 °C-on és 50±10% relatív nedvességtartalom mellett végeztük.

Hacsak nincs másképp megadva, a vizsgálati eljárásokban speciális szintetikus vizeletet, az ismert Jayco SynUrine-t használtuk, amely a Jayco Pharmaceuticals Company (Camp Hill, Pennsylvania) cégtől szerezhető be. A szintetikus vizelet összetétele: 2,0 g/l KC1; 2,0 g/l Na₂SO₄; 0,85 g/l (NH₄)H₂PO₄; 0,15 g/l (NH₄)H₂PO₄; 0,19 g/l CaCl₂ és 0,23 g/l MgCl₂. Az összes vegyszer reagens tisztaságú. A szintetikus vizelet pH-értéke 6,0 és 6,4 között van.

Végtermék elnyelési vizsgálata

A 2. ábra szerinti 10 abszorbens szerkezetet 75 ml szintetikus vizelettel terheljük 15 ml/s sebességgel, szivattyú segítségével (7520-00 modell, Colé Parmer Instruments., Chicago, Egyesült Államok), a minta fölött mért 5 cm magasságról. A vizelet elnyelési idejét stopperórával méijük. A folyadéklöketet 5 percenként megismételjük, pontosan 5 perces löketintervallumokban, amíg a cikk megfelelő mértékben terhelődik. A vizsgálati adatokat négy forma terhelésével kapjuk.

A vizsgálati mintát, amely magból, fedőrétegből, hátlapból áll, all hablemezen simán kifektetjük egy plexiüveg dobozban (amelynek csak a 12 alapja látható). A lényegében középen elhelyezkedő 5 cm átmérö10

HU 221 549 Bl jű nyílással ellátott 13 plexiüveg lemezt ráteszik a minta tetejére. Bevezetjük a szintetikus vizeletet az illeszkedő 14 hengeren át, és beöntjük a nyílásba. 15 elektródokat helyezünk a lemez alsó felületére, a 10 abszorbens szerkezet felületével érintkeztetve. A 15 elektródokat összekötjük egy stopperórával. 16 súlyokat helyezünk a lemez tetejére a csecsemő tömegének utánzására. A vizsgálathoz rendszerint 50 g/cm² nyomást használnak.

Ahogy a tesztfolyadékot bevezetjük a 14 hengerbe, az rendszerint az abszorbens szerkezet tetején helyezkedik el, így zárja az áramkört a 15 elektródok között. Ez beindítja a stopperórát. A stopperóra leáll, mikor a 10 abszorbens szerkezet elnyelte a vizeletadagot, és a 15 elektródok közötti áramkör megszakad.

Az elnyelési sebesség az elnyelt lökettérfogat (ml) osztva az időegységgel (s). Az elnyelési sebességet kiszámítjuk a mintába bevezetett összes vizeletadagra. Különösen fontos a találmány szempontjából az első és az utolsó a négy adag közül.

A vizsgálatot elsősorban a körülbelül 300 ml és 400 ml közötti elnyelési kapacitásra tervezték. Ha a vizsgálandó termék kapacitása jelentősen eltér, az adagok folyadéktérfogatát megfelelően az elméleti kapacitás körülbelül 20%-ára kell beállítani, és az eltéréseket fel kell jegyezni.

Zsákon belüli halmazolási magasság

A zsákon belüli halmazolási magasságot az abszorbens termékek halmazolási magasságának mérésével állapítjuk meg a termékek kartonokban, vagy zsákokban, piacra szállításra alkalmazott csomagolásában, és ezt a magasságot elosztjuk a zsákban levő cikkek számával.

Ugyanez könnyebben mérhető úgy is, hogy egy zsákot veszünk és lemérjük, vagy megfelelő eszközben szimuláljuk a becsomagolt zsák nyomását (például a nyomást-feszítést mérő eszközzel, amelyet az INSTRON Instruments cégtől lehet beszerezni).

A vizsgálatot elsősorban .kettéhajtott” termékekre tervezték, vagyis olyan termékekre, amelyeknek csak egy hajtásvonala van a cikk keresztirányában (szélességében) körülbelül a cikk közepén, igy a cikk első és hátsó részei fedik egymást a zsákban. Az össze nem hajtott vagy háromszorosan hajtott termékek (ahol három réteg fedi egymást) esetében az eredményeket megfelelő módon korrigálni kell.

Elnyelési-csepegési vizsgálat

Az itt ismertetett csepegésikapacitás-vizsgálat szabványon alapul, és az egész iparban alkalmazzák a nemezeit (bolyhos) pép nyersanyagának vizsgálatára. A vizsgálatot kezdetben annak a foknak a mérésére dolgozták ki, amellyel egy szál elnyeli, szállítja (eloszlatja) a terhelési pontról és megtartja a szintetikus vizeletterhelést a szálfátyolban. A vizsgálat enyhe módosításával a használati feltételekhez jobban hasonlító paramétereket tudunk beállítani.

Az elnyelési-csepegési vizsgálatban 75 ml szintetikus vizeletadagot (a fent megadottak szerinti Jayco vizeletet) viszünk fel 15 ml/s sebességgel egy szálfátyolra, amelyet (lyukacsos) huzalszitán helyezünk el. A (telített) csepegési kapacitást azután a folyadéklöket után a szálasanyagban megtartott folyadékmennyiség alapján számítjuk ki.

A vizsgálat végrehajtására egy 7,5 cm χ 25 cm méretű mintabetétet lemérünk, és (az ábrán látható) mérlegre szerelt merítőtálcán elhelyezkedő, nagy huzalszitára helyezünk.

ml szintetikus vizeletet vezetünk be a minta közepére szivattyúval (ugyanaz a szivattyú használható, amelyet az elnyelési vizsgálatnál ismertettünk), 15 ±0,25 ml/s sebességgel.

A huzalszita mérlegre függesztésével pontosan meg lehet határozni a mintában megtartott vizelet mennyiségét és a csepegtetőtálcán átment vizelet mennyiségét. Ez segit a vizeletet szállító szivattyú eltéréseinek minimálisra csökkentésében. A szivattyú szállítási sebességét minden menet előtt ellenőrizni kell.

A csepegési kapacitás a következő két mennyiség aránya:

- A telítésig megtartott vizelet (ml)

- A minta száraz tömege (g).

Adott esetben a „csepegési idő” is felvehető, vagyis az az időkülönbség, amely a szerkezet terhelésének kezdete és a mintából az első csepp kicsöppenése között eltelik.

Fedőréteg-vizsgálatok

1. Az áthatolási idő az az idő, amely a felületre felvitt adott folyadéktérfogat belépéséhez szükséges a fedőrétegen át az alatta levő abszorbens magba. A találmány szerinti vizsgálat az iparban széles körben alkalmazott vizsgálat módosítása (EDANA).

A vizsgálatot úgy hajtjuk végre, hogy egy 12,5 cm x 12,5 cm méretű fedőrétegmintát 10 darab, 10 cmxlO cm méretű, szabványos „maghelyettesítő” szűrőpapírból készült magutánzatra helyezünk, amely a Hollingsworth & Vose (Egyesült Királyság) cégtől szerezhető be, ÉRT FF3.W/S típusnéven.

Az automatikus stopperórával összekötött „áthatolási tányért” (a LENZING AG, Ausztria terméke) a mintára helyezzük.

Három egymást követő vizsgálati folyadékadagot (0,9%-os sóoldatot) viszünk fel egyperces időközönként a mintára, és feljegyezzük a megfelelő „áthatolási időket”.

2. A vizsgálat a fedőréteg teljesítményének értékelésére szolgál, amikor nemcsak a „szabványos maggal” kombináljuk, hanem elnyelőanyaggal is.

Három darab „maghelyettesítő” szűrőpapírt (Hollingsworth & Vose cég, Egyesült Királyság, ÉRT FF3.W/S típus, 30,5 cm x 14,0 cm) egy réteg 18 cm χ 12 cm méretű elnyelőanyag alá (például a későbbiekben példaként megadott SAT típusú anyag alá) helyezünk. A szintén 18 cmxl2 cm méretű fedőréteg mintát ráhelyezzük.

ml vizsgálati folyadékot (JAYCO) (ha szükséges, a helyettesítő szűrőpapír terhelési tényezője szerint beállítva) hozzáadunk olyan sebességgel, hogy elkerülhető legyen a folyadék túlfolyása a minta szélem.

3,642 kg-os súlyt teszünk rá óvatosan.

perc múlva (a száraz állapotú anyag előmérése után) mérik a fedőréteg tömegnövekedését.

HU 221 549 Bl

3. A fent ismertetett végtermék-elnyelési vizsgálat elvégzése után a fedőréteget óvatosan levesszük (előnyösen minél épebb állapotban) a termék többi részéről. Ezután előre lemért, 7 cm χ 10 cm méretű, itatós szűrőpapírok közé helyezzük (Hollinsworth & Vose, Egyesült 5 Királyság, MÉDIUM WHITE W/S nevű termék), 2 réteg legyen alul és 2 réteg felül, majd (a szűrőpapírral azonos felületű) 7,4 kg-os súlyt teszünk rá.

s múlva a szűrőpapír gyakorlatilag teljes mennyiségben leszívja a folyadékot a fedőrétegről, és a szűrő, 10 vagyis a papír újramérésével és a különbség megállapításával meghatározható a fedőrétegben megtartott folyadék (nedvesség).

A négyzetmétertömegeket gyakran különböző anyagokra ismertetik. Ezeket az értékeket gyakorlatilag a 15 minta tömegének és területének hányadosa adja meg.

A terület mérete és a vizsgált minták száma függ az anyag homogenitásától.

Hidrofilitás/hidrofobitás meghatározása

A hidrofilitást (egyben a nedvesíthetőséget) rendsze- 20 rint a határszöggel (théta) és a jelen levő folyadék és szilárd anyagok felületi feszültségével határozzák meg.

Ezt részletesebben az American Chemical Society által publikált „Contact Angié, Wettability and Adhesion”,

R. F. Gould szerk., 1964., munka ismerteti. A talál- 25 mány szerinti anyagok három csoportra oszthatók:

- Erősen hidrofil anyagok (rövidítésük „h+”). Általában kisebb, mint körülbelül 80 fok a határszögük. Példaként említhetők a cellulózszálak, vagy az olefinalapú polimerek, hatékony és erős felületaktív anyaggal 30 való kezelés után (legalábbis mikor először nedvesítik őket).

- „Lényegében hidrofób” anyagok (rövidítésük ,Ji-”). Határszögük rendszerint több mint körülbelül 100 fok. Példaként említhetők a tiszta olefinek (PE/PP) felület- 35 aktív anyag nélkül (sem a felület, sem a gyanta nem tartalmaz felületaktív anyagot).

- „Mérsékelten hidrofil” anyagok (rövidítésük „ho”). Határszögük körülbelül 90 fok, példaként említhetők a PP/PE a gyantába bevitt kevésbé hatékony felületaktív 40 anyaggal, vagy másik kevésbé hidrofil felületaktív anyaggal az ilyen olefinek felületén.

A teafilter centrifugás kapacitásvizsgálat méri a teafilter kapacitásértékét, amely a gélképző (szuperabszorbens) anyagok folyadékmegtartásának mértéke híd- 45 rosztatikus nyomáson.

A szuperabszorbens anyagot „teafilterbe” helyezzük, 0,9 tömeg%-os nátrium-klorid-oldatba merítik 20 percre, majd 3 percig centrifiigázzuk. A megtartott folyadék tömegének aránya a száraz szuperabszorbens 50 anyag kiindulási tömegéhez egyenlő a szuperabszorbens anyag abszorpciós kapacitásával.

Nátrium-klorid két liter desztillált vízzel készült 0,9 tömeg%-os oldatát 24 cm χ 30 cm χ 5 cm méretű tálcába öntjük. A folyadék töltési magassága körülbelül 55 3 cm legyen.

A teafilteres zacskó méretei 6,5 cm χ 6,5 cm, a termék beszerezhető a Teekanne (Düsseldorf, Németország) cégtől. A zacskó szabványos konyhai műanyagzacskó-hegesztő eszközzel hőhegeszthető (például 60

VACUPACK2 PLUS készülék, Krups cég, Németország).

A teafiltert részleges kivágással gondosan kinyitjuk, majd leméqük. 0,200±0,005 g szuperabszorbens anyagmintát teszünk a teafilterbe. A teafiltert azután hőhegesztéssel lezárjuk. Ezt nevezik mintateafiltemek.

Egy üres teafiltert is lemérünk.

Az összes teafiltert vízszintesen tartjuk, és a mintateafiltert megrázzuk, hogy a szuperabszorbens anyag egyenletesen eloszoljon a zacskóban. A mintateafiltert és az üres teafiltert a sóléoldat felületére helyezzük, spa- .

tula segítségével körülbelül 5 másodpercre bemeritjük a teljes átnedvesedésig (a teafilter úszik a sóié felületén, de teljes mértékben átnedvesedik). A stopperórát azonnal indítjuk. 20 perc merítés után a mintateafiltert és az üres teafiltert kivesszük a sóoldatból, és Bauknecht WS130, Boscb 772 NZK096 (230 mm átmérőjű) vagy azzal egyenértékű centrifugába helyezzük úgy, hogy az összes teafilter hozzátapadjon a centrifugakosár külső falához. A centrifugafedelet bezárjuk, a centrifugát beindítjuk, a sebességet gyorsan 1400 fordulat/min-ra növeljük. Mikor a centrifuga 1400 fordulat/min értéknél stabilizálódik, beindítjuk a stopperórát. 3 perc múlva a centrifugát leállítjuk.

A mintateafiltert és az üres teafiltert kivesszük és j külön lemérjük. :

A szuperabszorbens hidrogélképző anyag teafilter centrifugás kapacitását (TCC) a következőképpen lehet kiszámítani: l·

TCC=[(mintateafilter tömege a centrifugálás után) j

-(üres teafilter tömege centrifugálás után) -(száraz | szuperabszorbens hidrogélképző anyag tömege)] osztva (száraz szuperabszorbens anyag tömege).

Példák

Fedőréteganyagok

A referencia fedőréteganyag az AMOCO GmbH cég p-10 márkanevű nemszövött anyaga. j

Ez hagyományos termokötésű, körülbelül 20 g/m² és 22 g/m² közötti négyzetmétertömegű kártolt fátyol, körülbelül 2,8 dtex finomságú polipropilénszálakból, és egy könnyen eltávolítható felületaktív anyagból (sodrási kikészítőanyag) (vagyis az első folyadékterheléskor ezek igen hidrofilek, de az ismételt nedvesítéskor lényegében hidrofóbok, mint a bázispolimer).

Hidrofób fedőréteganyagként a FIBERWEB Francé S. A. cég HOLMESTRA nevű termékét alkalmaztuk.

Ezek polipropilénszálakból sodrással készülnek, nem kezelik felületaktív anyaggal (tehát lényegében hidrofóbok, mint a polipropilén). Többféle szálfinomságot (sorrendben 9,4,5 és 2,8 dtex) és fátyol négyzetmétertömeget (sorrendben 19 g/m² és 18 g/m²) vizsgáltunk.

Kiegyensúlyozott hidrofilitású anyagokat a COROVIN GmbH, Németország cégtől szereztünk be COROSOFT néven.

Ezek polipropilénből készülnek sodrással. A HPN jelű felületaktív anyaggal kezelik, amely kevésbé híd- jrofil, mint a FIBERWEB Francé cég anyaga, és nedvesítés! határszöge körülbelül 90 fok. Ezek a felületaktív anyagok amellett erősebben kötődnek a fátylon levő

HU 221 549 Bl szálak felületéhez, mivel a hidrofilitás több egymást követő terhelés alatt fennmarad.

Többféle szálfinomságot (sorrendben 9, 4,5 és 2,8 dtext) és fátyol négyzetmétertömeget (sorrendben 19 g/m² és 18 g/m²) vizsgáltunk.

A réseit fóliakompozitokat a PANTEX S. A., Olaszország cégtől szereztük be.

Ezek a laminátumkompozitok körülbelül 20 χ 10~⁶ m polietilénfóliát foglalnak magukban két réteg, polipropilénszálakból hagyományosan sodrott, körülbelül 14 g/m² négyzetmétertömegű fátyol között. A fátylak lényegében olyan hidrofóbok, mint a polipropilén. A rések lényegében négyszögletű lyukak, amelyeket melegített dombornyomásos mintájú henger szúr ki a három rétegen át, a réselés körülbelül a teljes felület 16%-át borítja (vagy más szavakkal ekkora a nyitott felület). Két mintát vizsgáltunk 52 lyuk/cm² és 38 lyuk/cm² réseléssel (amely következésképpen méretben nagyobb).

A kötést réseléssel állítják elő, a lyukak körül a szálak bizonyos mértékben megolvadnak.

Ezeket az anyagokat részletesebben az EP 0 207 904 szántó európai szabadalmi leírás ismerteti. Elnyelö/eloszlató anyagok

A kémiailag merevített cellulózanyagokat (CS) a Weyerhouser Co., Egyesült Államok cégtől szereztük be „CMC” néven.

Szárazon fektetett, levegőátfúvással rögzített nemszövött (SAT) anyagokat használtunk, amelyeket szárazon fektető és levegőátfúvó rögzítővonalon használtunk, excentrikus, polietilénburok/polipropilénmag kétkomponensű szál és a polietilénbe bevitt tartós hidrofilizáló szer kiindulási anyaggal (a DANAKLON, Dánia, cég ESEWA nevű terméke).

A fátylakat két különböző szálfinomságú (sorrendben 3,3 és 6,7 dtex) és négyzetmétertömegű (sorrendben 60 g/m² és 90 g/m²) szálból készítettük.

A fátyol részletesebb leírása a WO 94/28838 nemzetközi szabadalmi bejelentésben, az alkalmazott szálak részletes ismertetése az EP 0 340 763 számú európai szabadalmi leírásban található.

Az igen rugalmas, kémiailag kötött nemszövött terméket (FT) a FIBERTECH, Észak-Amerika cégtől szereztük be 6852 jelzés alatt. Ez kémiailag kötött poli(etilén-tereftalát)-szál alapú fátyol, 42 g/m² négyzetmétertömeggel.

Az igen rugalmas, levegőbefúvással rögzített nemszövött terméket (LT) a LIBELTEX, Belgium cégtől szereztük be Dry-web 50H néven, amely termék PÉT szálak keverékéből készül.

A hagyományos cellulóz bolyhos anyagot a Weyerhouser Co., Egyesült Államok cégtől szereztük be Flint River néven. A szuperabszorbens anyagot a Stockhausen GmbH, Németország cég szállította FAVOR SXM néven, közülük a „100” és a „T5318” típusokat.

A találmány szerinti eldobható termékek fejlesztésekor a fő feladat az elnyelés megtartása, sőt javítása volt a mind vékonyabb termékek felé való eltolódás ellenére, amelyek általában kevesebb szabad üregtérfogatot nyújtanak a kiszabadult testfolyadékok elnyelésére.

Az 1. táblázat összehasonlítja a Procter & Gamble Co. cég például Németországban kereskedelmi forgalomban levő PAMPERS BABY DRY PLUS termékét 1.1 példa néven két vékonyabb változattal, amelyek az 1.1 referenciaterméktől csak az asztalra kiterített szerkezetükben, vagyis a magfelépítésben és a szorosabb csomagolásban különböznek (utóbbi kisebb halmazolási magasságot jelent). Mindkettőben jóval kevesebb a hagyományos nemezeit rész (-25%) és az abszorpciós kapacitási veszteséget a 10%-kal csökkentett teafílter centrífúgás kapacitású, optimalizált típusú szuperabszorbens anyag tartalmának növelésével kompenzáljuk.

Az 1.2 példa ugyanazt az elnyelő/eloszlató anyagot alkalmazza, mint az 1.1 példa, jelesül 5 g kémiailag kezelt és merevített cellulózt (CS).

Az 1.3 példa ezt az elnyelő/eloszlató réteget 1,8 g szintetikus SAT típusú anyaggal (6,7 dtex, 90 g/m²) helyettesíti.

Mindhárom példában kiszámítottuk a halmazolási magasságot, a végtermék elnyelési teljesítményét, és szubjektív módon megbecsültük a nedvességérzetet.

Áz 1.2 és 1.3 példák lényegesen alacsonyabb halmazolási magasságot mutattak (vagyis vékonyabb a termék). Míg az 1.2 példa hasonló az 1.1 mintához mind elnyelés, mind nedvességérzet terén, az 1.3 példa jobb a két másik mintánál elnyelésben, de rosszabb a nedvességérzet tekintetében.

A vizsgálat további értékelésére egy sorozat különböző terméket állítottunk elő (2. táblázat). A 2.1 példa lényegében azonos volt az 1.1 referenciamintával, azonban ebben a vizsgálatban jobban összesűrítettük a terméket, így ugyanolyan lett a halmazolási magassága, mint az összehasonlításban részt vevő többi terméké, körülbelül 8,2 mm. Nyilvánvalóvá vált, hogy a 2.1 referenciaminta az összenyomás miatt veszít az elnyelési teljesítményéből.

A táblázat adatai világosan bebizonyítják, hogy a fedőréteg és az elnyelő/eloszlató anyag megfelelő kiválasztásával az elnyelés a fedőréteg nedvességére való negatív hatás nélkül növelhető.

A megfelelő nyersanyagok megkülönböztetésének biztosítására az alul levő tárolómagok hatásának távollétében a fedőréteget szintetikus elnyelőanyagon való vizsgálattal ellenőriztük (3. táblázat). Nyilvánvalóvá vált, hogy a fenti vizsgálatban jó teljesítményt nyújtó anyagok átlagosan legfeljebb körülbelül 0,25 g folyadékot tartottak meg a fedőrétegben, mikor egy megfelelő szintetikus elnyelő/eloszlató anyag fölé helyeztük azt.

Az is bebizonyosodott, hogy a hidrofíl/hidrofób egyensúly fontos tényező a felületi nedvesség szempontjából. A teljesen hidrofób anyagok (3.6 és 3.8 közötti példák) jó felületi nedvességét azonban ellensúlyozzák az ilyen anyagok nyilvánvaló negatív tulajdonságai az elnyelés vonatkozásában, amint azt az áthatolási vizsgálat mutatja (4. táblázat).

Míg ezek a vizsgálatok lehetővé tették a fedőrétegek értékelését a találmány szempontjából, az 5. táblázat összegezi azokat az adatokat, amelyekkel ki lehet választani a találmány szerinti elnyelő/eloszlató anya13

HU 221 549 Bl gokat, bemutatva a különböző anyagok és anyagkombinációk csepegési kapacitását

Először, mikor a CS anyagot különböző szintetikus anyagokra helyezzük, a csepegési kapacitások a találmány tartományába esnek, azonban ezek kisebbek, 5 mint az egyedi anyagok értékeinek összege (vagyis a szerkezet úgy működik, ahogy kell, habár nem használja ki teljes mértékben az előnyöket).

Ha azonban ezen anyagok elhelyezkedését megfordítjuk, vagyis mikor a CS anyagot a különböző szintetikus anyagok alá tesszük, ezek a negatív tulajdonságok megszűnnek, sőt szinergikus hatás figyelhető meg. Ezekben az esetekben a találmány szerinti elnyelő/eloszlató anyagnak egy különösen előnyös megvalósításával van dolgunk.

1. táblázat

Késztermék elnyelési teljesítménye

Példa száma	1.1	1.2	1.3
Pampers Baby Dry kereskedelmi tennék	Vékonyabb tennék növelt teljesítmény nélkül	Vékonyabb törnék növelt teljesítménnyel, de az optimálisnál kisebb fedőréteg-nedvesedéssel
Fedőréteg	referencia (AMOCO)	referencia (AMOCO)	referencia (AMOCO)
Gyűjtőanyag	CS (módosított, térhálósított cellulóz)	CS (módosított, térhálósított cellulóz)	CS (módosított, térhálósított cellulóz)
Bázistömeg (g/m2)	294	294	90
Teljes tömeg (g)	5	5	1,8
Tárolómag
Cellulóz mennyisége (g)	20	15	15
SAP mennyisége (g)	10	11	11
SAP típusa	Stochausen SXM-100	Stockhausen SXM T5318	T5318
Elméleti kapacitás (ml)	390	390	390
Eredmények
Halmazási magasság (mm/betét)	10	8,2	8,2
Folyadékfelvétel
1. kieresztés 75 ml (ml/sec)	4,2	4,2	5,8
4. kieresztés 75 ml (ml/sec)	0,4	0,4	0,7
Nedvességérzet	száraz	száraz	nyirkos

2. táblázat

Végtermék elnyelési teljesítménye és fedőréteg-végtermék felületi nedvessége

Minta jele	Fedőréteg	1. gyűjtő/elosztó réteg	2. gyűjtő/elosztó réteg	Fedőréteg nedvessége (8)	Gyűjtési sebesség (ml/s) kieresztés
típus	bázistömeg (g/m2)	típus	tömeg (g)	típus	tömeg (g)	1.	4.
2.1	AMOCO	21	-	-	CS	5,0	0,021	3,2	0,41
2.2	AMOCO	21	SAT	60	CS	3,8	0,312	4,42	0,81
2.3	COROVIN	14	-	-	CS	5,0	0,003	3,98	0,64
2.4	COROVIN	14	SAT	60	CS	3,8	0,100	3,85	0,66
2.5	COROVIN	14	FiberTech	42	cs	3,8	0,006	3,85	0,66
2.6	COROVIN	18	SAT	60	cs	3,8	0,178	4,20	0,75

HU 221 549 Bl

3. táblázat

A gyűjtőrétegen elhelyezett fedőréteg nedvesedés! vizsgálata

Minta jele	Alkalmazott anyag	Hidrofili tás	Folyadék mennyisége a fedőrétegben (g)
kezdet	nedvesedés után	1	2	3	4	átlag
3.1	AMOCO referencia	h+	h-	0,28	0,33	0,43		0,35
3.2	COROVIN 14 g/m2/3,5 dtex	ho	ho	0,22	0,22	0,23		0,22
3.3	18 g/m2/3,5 dtex	ho	ho	0,33	0,35	0,38		0,35
3.4	14 g/m2/2,8 dtex	ho	ho	0,46	0,12	0,13		0,24
3.5	18 g/m2/2,8 dtex	ho	ho	0,48	0,36	0,63		0,49
3.6	FIBERWEB 19g/m2/9dtex	h-	h-	0,16	0,14	0,06	0,01	0,09
3.7	18 g/m2/4,5 dtex	h-	h-	0,09	0,09	0,11	0,11	0,10
3.8	18 g/m2/2,8 dtex	h-	h-	0,35	0,14	0,19	0,11	0,20
3.9	PANTEX Pattem 3	h-	h-	0,00	0,02	0,02		0,01

4. táblázat

A fedőréteg nyersanyagának adatai

Minta jele	Alkalmazott anyag	Ismételt fedőréteg-áthatolás (s)
1.	2.	3.
4.01	AMOCO referencia	1,60	32,48	7,28
4.02	COROVIN 14 gfr&4,5 dtex	1,46	2,25	2,71
4.03	18 g/m2/4,5 dtex	1,61	2,32	2,65
4.04	18 g/m2/2,8 dtex
4.05	14 g/m2/2,8 dtex
4.06	PANTEX Pattéra 2	4,46	4,67	4,23
4.07	PANTEX Pattem 3	2,85	3,01	3,06
4.08	FIBERWEB 19 g/m2/9 dtex	4,48	4,72	4,74
4.09	FIBERWEB 18 g/m2/4,5 dtex	12,52	9,99	11,08
4.10	FIBERWEB 18 g/m2/2,8 dtex	26,44	15,45	25,79

5. táblázat

A gyűjtő/elosztó réteg csepegési kapacitása

Felső réteg	Alsó réteg	Csepegési kapacitás (g/g)
típus	tömegig)	típus	tömeg (g)	I.	2.	átlag
CS	5,30	SAT 6,7	1,13	5,79	6,27	6,03
CS	5,59	FT-6852	0,80	5,27	4,82	5,05
CS	5,40	LH50H	0,99	6,27	7,08	6,68
SAT6.7	1,16	CS	5,51	7,65	7,50	7,58
FT-6852	0,81	CS	5,53	8,27	7,79	8,03
LH50H	1,00	CS	5,65	7,81	7,97	7,89
Összehasonlító adatok
CS	5,60	-	-	4,18	4,01	4,10
SAT6.7	1,19	-	-	3,64	3,36	3,50
FT-6852	0,82	-	-	1,81	1,69	1,75
LH50H	0,99	-	-	3,40	4,42	4,41

Claims (22)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eldobható abszorbens cikk, amely tartalmaz:

   - hátlapot (26),

   - fedőréteget (24); 5 a hátlap (26) és a fedőréteg (24) között elhelyezett

   - folyadék elnyelő/eloszlató réteget;

   - legalább egy folyadéktároló réteget;

   a cikk teljes termékelnyelési teljesítménye több mint 3,75 ml/s az első folyadékkieresztéskor és több mint 10 0,5 ml/s a negyedik folyadékkieresztés alkalmával, a behajtott termék teljes halmazolási magassága kisebb mint 9,9 mm/betét, azzal jellemezve, hogy a fedőréteg (24) legfeljebb 0,25 g folyadék megtartását engedi meg, és a folyadék 15 elnyelő/eloszlató réteg csepegési kapacitása legalább 5,0 g folyadék/g anyag.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a fedőréteg (24) nemszövött anyag.
3. 3. A 2. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jel- 20 lemezve, hogy a nemszövött anyag egyenletes sűrűségű és porozitású.
4. 4. A 2. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a nemszövött anyag sűrűsége és porozitása heterogén. 25
5. 5. Az 1 -4. igénypontok szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a fedőréteg (24) réseit fólia.
6. 6. Az 1-5. igénypont szerinti abszorbens cikk, ózza/ jellemezve, hogy a fedőrétegben (24) közepes hidrofilitású szálak vannak, a határszög 85 fok<thétaclOO fok 30 tartományban van.
7. 7. A 6. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a fedőréteg (24) szálak hidrofílitása a 85 fokcthétac 100 fok tartományban van ismételt terhelések esetén. 35
8. 8. Az 1-7. igénypontok szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a fedőréteg (24) négyzetmétertömege kisebb mint 15 g/m².
9. 9. Az 1-8. igénypontok szerinti abszorbens cikk, ózza/jellemezve, hogy egy elnyelő/eloszlató rétege van. 40
10. 10. A 9. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy az elnyelő/eloszlató réteg lényegében egyenletes összetételű, sűrűségű és porozitású.
11. 11. A 9. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy az elnyelő/eloszlató réteg egy hidrofilitási és/vagy porozitási gradiensű szerkezet vagy kompozit szerkezet.
12. 12. Az 1-8. igénypontok szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy az elnyelő/eloszlató réteg több alrétegből felépített.
13. 13. A 12. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy az elnyelő/eloszlató réteg lényegében réteges felépítésű részt foglal magában.
14. 14. Az 1-13. igénypontok szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy az elnyelő/eloszlató réteg állandó hidrofílitású, ismételt terhelések esetén is.
15. 15. Az 1-14. igénypontok szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy az elnyelő/eloszlató réteg pórusméretének a tárolóréteg irányában egyenletesen csökkenő gradiense van.
16. 16. Az 1-15. igénypontok szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy az elnyelő/eloszlató réteg hidrofilitásának a tárolóréteg irányában egyenletesen növekvő gradiense van.
17. 17. Az 1-16. igénypontok szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a folyadék elnyelő/eloszlató réteg csepegési kapacitása legalább 7,0 g folyadék/g anyag.
18. 18. Az 1-17. igénypontok szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a folyadék elnyelő/eloszlató réteg tartalmaz egy cellulózbázisú szálasanyagon elhelyezett szintetikus szálasanyag-kompozitot.
19. 19. Az 1-18. igénypontok szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a rétegek egymásra rétegelt elrendezésűek.
20. 20. Az 1-19. igénypontok szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a szomszédos rétegek között a folyadékszállítást elősegítő, legalább egy vékony kevert réteg van.
21. 21. A 20. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a kevert réteg egy szálasanyagnak egy másik porózus anyagra való száraz fektetésével kialakított réteg.
22. 22. Az 1-21. igénypontok szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a hátlaphoz (26) csatlakozó mechanikus elemei vannak.