CZ20001891A3 - Absorpční výrobky - Google Patents
Absorpční výrobky Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20001891A3 CZ20001891A3 CZ20001891A CZ20001891A CZ20001891A3 CZ 20001891 A3 CZ20001891 A3 CZ 20001891A3 CZ 20001891 A CZ20001891 A CZ 20001891A CZ 20001891 A CZ20001891 A CZ 20001891A CZ 20001891 A3 CZ20001891 A3 CZ 20001891A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- film
- layer
- absorbent article
- diaper
- fibrous substrate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Absorpční výrobek (250) zaměřený na takové absorpční
výrobky, jejich vnější povlaky jsou zhotovovány tak, aby
vykazovaly prodyšnost a podporovaly u konkrétního uživatele
vytváření podmínek zdravějšího vnitřního prostředí, obsahuje
horní vrstvu (249), zadní vrstvu (274) a absorpčníjádro (275),
umístěné mezi horní vrstvou (249) a zadní vrstvou (247),
přičemž zadní vrstva (274) obsahuje neporézní, kompozitní,
vrstvový materiál (10), jenž propouští vlhké výpary, avšak v
podstatě nepropouští tekutiny. Je výhodné, že kompozitní,
vrstvový materiál (10) má takovou polohu, aby vrstva tenkého
filmu (12) kompozitního vrstvového materiálu (10) směřovala
k řečenému absorpčnímu jádru (275). Tam, kde tenkou
vrstvou filmu (12) kompozitního materiálu (10) je celkově
hydrofilní vrstva filmu s elastomemími vlastnostmi, je tento
celkově hydrofilní, elastomerní film výhodně umístěn ve styku
s vláknitým substrátem. Tam, kde vrstva filmu (12) z
kompozitního vrstvového materiálu obsahuje vícevrstvový
film, mající vrstvu celkově hydrofilního elastomemího filmu,
je tento celkově hydrofilní, elastomerní film výhodně umístěn
mezi celkově hydrofobním, elastomemím filmem a vláknitým substrátem (14). V dalším provedení může tenká vrstva filmu
(12) navíc obsahovat třetí vrstvu filmu, kterou je celkově
hydrofobní elastomerní film, který je umístěn mezi celkově
hydrofilním, elastomemím filmem a vláknitým substrátem
(14)·
Description
Absorpční výrobky
Oblast techniky
Přihlašovaný vynález se týká absorpčních výrobků, jako jsou plenky, spodní prádlo pro dospělé osoby trpící inkontínecí a ženské hygienické výrobky. Přihlašovaný vynález se dále zaměřuje na takové absoipéní výrobky, jejichž vnější povlaky jsou zhotovovány tak, aby vykazovaly prodyšnost a podporovaly u konkrétního uživatele vytváření podmínek zdravějšího vnitřního prostředí.
Dosavadní stav techniky
Používání absorpčních výrobků pro řízené odvádění a udržování tělových výměšků je jíž dlouhou dobu všeobecně přijímáno s povděkem širokou veřejností. Avšak kvůli skutečnosti, že takové výrobky se navrhují pro vstřebávání a udržování tělových výměšků, a to obzvláště tělových tekutin, mnohá provedení takových výrobků používají vnější povlaky, které jsou v podstatě nepropouštějí tekutiny a výpary. I když jsou tyto materiály účinné při znemožňování úniku tělových tekutin do součástí vnějšího oděvu a okolních povrchů, dochází k tomu, že zachycené tekutiny mají sklon k vytváření vlhkého prostředí uvnitř absorpčního výrobku. Dlouhodobější působení podmínek vlhkého prostředí, jako jsou podmínky uvnitř takového absorpčního výrobku, jenž byl podroben účinkům tělových tekutin, prokazatelně podporuje sklon ke zvyšování hydratace kůže uživatele a tudíž i ke zvyšování citlivostí kůže a možného podráždění v případě určitých jedinců.
V zájmu řešení těchto problémů byly do současné doby vyvinuty materiály, které poskytují nebo podporují prodyšnost (tj. výměnu vzduchu a/nebo vlhkých výparů) skrze vnější povlak pro zlepšení kvality vnitřního prostředí. Přestože takové materiály naznačily svým způsobem slibný a kladný krok v souvislosti se zlepšováním podmínek prostřední v absorpčních výrobcích, v mnoha případech se projevilo to, že zvýšení prodyšnosti nebo odvádění výparů se dosahovalo na úkor zvýšené pravděpodobnosti unikání tekutin při existenci normálních podmínek používání.
• · · · ► · · > · · · · • · · · • · · ·· »»
V určitých polymerových tenkých vrstvách, které se zhotovují pro účely oblékání a osobní péče, jsou vytvořeny mikropóry, jež zajišťují prodyšnost (tj. možnost propouštění vlhkých výparů) takových mikroporézních tenkých vrstev či filmů. V případě mikroporézních filmů se vlhko odvádí přes takové tenké vrstvy způsobem prostupování skrze malé mezery nebo otvory ve filmu. Jeden významný mikroporézní, kompozitní film, který ulpívá na textilním materiálu se zhotovuje z polytetrafluorethylenu tak, jak to popisuje britská patentová přihláška číslo 2 024 100. Mikroporézní filmy, které se lepením připojují k textilním substrátům, se do současné doby používají v celé řadě oděvních výrobků, včetně absorpčních výrobků podle návodu obsaženého v PCT patentových publikacích číslo WO 95/16562 a WO 96/39031.
Vrstvení skládaná z mikroporézního filmu a vláknitého textilního substrátu mají celou řadu nevýhod, a to včetně toho, že taková vrstvení umožňují určitou míru prosakování, používají-li se jako rubový potah absorpčního výrobku. Jako příklad lze uvést to, že, použijí-li se vrstvení obsahující mikroporézní film jako rubový potah jednorázové plenty, pak takový rubový potah může dovolovat protékání nějakého množství moči skrze póry v rubovém potahu tehdy, když se nemluvně, které má takovou plenku na sobě, posadí. Pravděpodobnost prosakování kapaliny skrze vrstveni obsahující mikroporézní filmy je obzvláště vysoká v situaci, v níž je mikroporézní vrstvení vystaveno působení tekutiny s malým povrchovým napětím, jak se to například projevuje při vystavení moči účinkům povrchových činidel obsaženým ve vlastní plence. Navíc problém prosakování kapaliny se úměrně zhoršuje se zvyšujícím se průnikem vlhkých výparů. Toto je výsledek zvětšování velikosti pórů nebo zvyšování počtu pórů.
Dochází-li k prosakování tekutiny skrze póry v mikroporézním filmu, mohou prostupovat i bakterie, vity a další mikroorganismy skrze film společně s tekutinami Podobně průchod tekutin skrze vrstvení obsahující mikroporézní filmy, a to v kapalném nebo plynném stavu, rovněž zesilují zápach vystupující z takových vrstvení. Proto se do něktetých mikroporézních filmů začaly pokusně přidávat mikrobiální adsorbenty pro zachycování mikrobů procházejících skrze takové filmy, což popisuje PCT patentová přihláška číslo WO 96/39031. V této souvislosti je však obtížné zajistit rovnoměrné rozmístění mikrobiálních adsorbentů takovým způsobem, aby adsorbovaly všechny mikroby prostupující skrze otvoiy ve filmu.
Tenké vrstvy nebo filmy, které propouštějí vlhké výpary a obsahují polyetherové blokové kopolymery podle patentu USA číslo 4 493 870, jsou výhodné pro účely odíváni a osobní péče, protože tátové filmy nejsou porézní a tudíž v podstatě nepopouštějí tekutiny, • ·
-3avšak propouštějí vlhké výpary. Patenty USA číslo 4 725 481, 5 422 172 a 5 445 874 uvádějí to, že polyetherové blokové kopolymery, které propouštějí vlhké výpary, se mohou připojovat k celé řadě vláknitých substrátů, mezi které patří polyester, polypropylen a nylon. Mezi způsoby lepení používané pro účely připojování filmů z polyetherových blokových kopofymerů k vláknitým substrátům patří zhotovování lepených vrstvení, tepelně spojovaných vrstvení a vytlačované povlékání. Zhotovování lepených vrstvení a tepelně spojovaných vrstvení se všeobecně provádí ve dvoukrokovém výrobním postupu, v němž se nejdříve zhotovuje film a vrstva tohoto film se následně připojuje na vláknitý substrát V případě vytlačovaného povlékání se tavenina pro zhotovování filmu přímo vytlačuje na vláknitý substrát a následně se vtískuje do vláknitého substrátu, přičemž takový film je stále ještě horký, aby se mohl v důsledku přitisknutí spojovat s vláknitou strukturou vlákninové vrstvy.
Způsoby zhotovování lepených vrstvení, tepelně spojovaných vrstvení a vytlačovaného povlékání se vždy používají pro zhotovování dílčích vrstev výrobku obsahujících složku vláknitého netkaného substrátu a složku filmu, který propouští vlhké výpary a v podstatě nepropouští kapaliny. Doposud bylo možné zhotovovat takové dílčí vrstvy výrobku s dobrými ochrannými vlastnostmi potud, pokud tloušťka filmu propouštějícího vlhké výpary byla poměrně velká (například > 25 mikronů). Do současnosti však nebylo možné zhotovovat takové dílčí vrstvy výrobku z tenčích filmů bez obětování důležitých ochranných vlastností. Velmi tenké filmy propouštějící vlhké výpary se vyžadují pro zhotovování dílčí vrstvy výrobku, protože takové tenčí filmy usnadňují účinnější proudění vlhkých výparů skrze složky dílčí vrstvy výrobku a protože takové tenčí filmy vyžadují méně materiálu, což představuje snižování výrobních nákladů.
Zhotovování lepených vrstvení se provádí v kroku, který následuje po kroku formování filmu. Aby lepené vrstvení bylo použitelné pro daný účel, musí film propouštějící vlhké výpary mít takovou strukturu, která vykazuje potřebnou pevnost v tahu a pevnost ve střihu, aby se tento film mohl navíjet do podoby role a později odvíjet a zpracovávat v průběhu výrobního postupu zhotovování lepeného vrstvení. Zpracovávání filmů propouštějících vlhké výpary s tloušťkou méně než 25 mikronů (tj. přibližně 1 tisícina palce čili 0,0254 mm)v průběhu výrobního postupu zhotovování lepeného vrstvení bez vytváření otvorů do filmu. V této souvislostí lze uvést, že dosavadní pokusy zaměřené na zhotovování dílčích vrstev výrobku s tenčími vrstvami nedospěly k tomu, aby takové dílčí vrstvy výrobku vykazovaly ochranné • ·
-4vlastnosti proti unikáni tekutin (například hydrostatická výška, dynamická propustnost), které se požadují pro dílčí vrstvy výrobku, jež jsou navrhovány pro konstrukční využití v absorpčních výrobcích nebo součástech oblečení sloužících pro lékařské účely.
Tepelně spojovaná vrstvení, která obsahují filmy propouštějící vlhké výpary a mající tloušťku menší než 35 mikronů, doposud obdobně přispívají ke zhotovování dílčích vrstvových materiálů s nepřiměřenými ochrannými vlastnostmi. Při zhotovování (bičích vrstev výrobku s použitím tepelného spojování tenkého filmu s vláknitým substrátem se výrobci absorpčních výrobků rovněž setkávají s problémem zpracovávání tenké vrstvy tak, jako v případě zpracovávání tenkého filmu ve zmiňovaném lepeném vrstvení. Navíc v průběhu zhotovování tepelně spojovaných vrstvení se film musí vystavovat účinkům zvýšených teplot a tlaků, které změkčují film a potlačují jej do mechanického styku s vláknitým substrátem. Obecně lze uvést, že pevnost při odtrhování mezi filmem a vláknitým substrátem se zvyšuje se zvyšováním teplot vytlačované taveniny a zvyšováním tlaku během přitisknutí. Bohužel doposud platí, že ve filmech propouštějících vlhké výpary s tloušťkou menší než 25 mikronů se v důsledku vystavování účinkům vyšších teplot a tlaků, které jsou potřebné pro dosažení přiměřené pevnosti adheze složek dílčí vrstvy, objevují malé dírky, a proto kompozitní dílčí vrstva nevykazuje ochranné vlastností zábrany proti unikání tekutin, jež se vyžadují v souvislostí s používáním absorpčních výrobků nebo součástí oblečení sloužících pro lékařské účely. Tyto malé dírky mohou být výsledkem působení nestejnoměrných teplot v rozsahu celé plochy struktury v kombinaci s vysokými připojovacími tlaky uváděnými v dosavadním stavu v této oblasti techniky.
Výrobní postupy vytlačovaného povlékání, které popisují dokumenty dosavadního stavu v této oblasti techniky, podobně nevykazují schopnost vyvinutí takové dílčí vrstvy výrobku obsahující složku filmu propouštějícího vlhké výpary s tloušťkou menší než 25 mikronů, která by měla vlastnosti ochranné překážky a Mastnosti vrstvy propouštějící vlhké výpary vyžadované pro potřeby součástí oděvu sloužících pro lékařské účety a pro potřeby používání absorpčních výrobků. Při provádění postupu vytlačovaného povlékání se polymer, který vytváří film, taví na zvýšenou teplotu, jež snižuje jeho viskozitu, takže po nanesení polymeru na vláknitý substrát a po Vniknutí polymeru do povrchu vláknité struktury se tavenina potlačuje do styku s vlákny substrátu. Bohužel nízká viskozita roztaveného polymeru, tlak během přitlačování a tloušťka filmu jsou faktory, které přispívají k vytváření malých dírek ve filmu. Navíc tenké vrstvy filmů • ·
-5···· ·· • · β jsou náchylnější k protlačování vláken skrze takové tenké filmy, což rovněž přispívá k vytváření řečených malých dírek.
Podstata vynálezu
V souvislosti s uvedenými skutečnostmi existuje potřeba vyvinutí materiálu kompozitní, dílčí vrstvy výrobku, která bude účinkovat jako ochranná překážka proti unikání tekutin a současně bude vykazovat vysokou propustnost vlhkých výparů. Dále existuje potřeba vyvinutí takového materiálu dílčí vrstvy výrobku, která bude snadno propouštět vlhké výpary, avšak bude významně znemožňovat prostupování bakterií, virů a pachů, jež souvisejí s takovými tekutinami. Dále existuje potřeba vyvinutí takového materiálu kompozitní, dílčí vrstvy výrobku, kteiý bude umožňovat propouštění vlhkých výparů a současně znemožňovat pronikání tekutin, přičemž tento materiál dílčí vrstvy výrobku bude rovněž natolik trvanlivý, pevný a pružný, aby se mohl používat v oděvních součástech sloužících pro lékařské účely a pro účely absorpčních výrobků a aby se mohl vyrábět úsporným způsobem, tj. vytlačováním filmu a zhotovováním vrstvení v průběhu jednoho kroku výrobního postupu. Obzvláště je třeba zdůraznit, že existuje potřeba vyvinutí kompozitního materiálu dílčí vrstvy, jehož film propouštějící vlhké výpary mající tloušťku menší než 25 mikronů bude vykazovat výbornou průchodnost vlhkých výparů, vysokou pevnost při odtrhování a vlastnosti ochranné překážky znemožňující pronikání kapalin v podmínkách působení statického a dynamického zatěžování. Konečně existuje potřeba vyvinutí výrobního postupu pro zhotovování takového kompozitního materiálu dílčí vrstvy výrobku.
V souladu s uvedenými skutečnostmi by bylo potřebné vyvinout absorpční výrobek, který bude poskytovat sušší, méně vlhké prostředí pro uživatele na základě využití vnějšího povlaku obsahujícího matriál propouštějící vlhké výpary.
Rovněž by bylo žádoucí vyvinout takový absorpční výrobek, který také vykazuje ochranné vlastnosti zábrany proti pronikání tekutin v podmínkách normálního používání.
Dále by bylo potřebné vyvinout takový absorpční výrobek, který bude vykazovat požadované vizuální a hmatové vlastnosti.
Přihlašovaný vynález poskytuje absorpční výrobek, který obsahuje (a) horní vrstvu; (b) zadní vrstvu; a (c) absorpční jádro umístěné mezí horní vrstvou a zadní vrstvou, přičemž zadní
-6• 9 ·· ► 9 · ► 9 · · · ► 9 9 « ’ 9 9 · ·« vrstva obsahuje neporézní, kompozitní, vrstvový materiál, jenž propouští vlhké výpary, avšak v podstatě nepropouští tekutiny. Je výhodné, že kompozitní, vrstvový materiál má takovou polohu, aby vrstva tenkého filmu kompozitního vrstvového materiálu směřovala k řečenému absorpčnímu jádru. V případě, kdy tenkou vrstvou filmu kompozitního materiálu je celkově hydrofilní vrstva filmu s elastomemími vlastnostmi, je tento celkově hydrofilní, elastomerní film výhodně umístěn ve styku s vláknitým substrátem. Tam, kde vrstva filmu z kompozitního vrstvového materiálu obsahuje vícevrstvový film mající vrstvu celkově hydrofilního, elastomemího filmu, je tento celkově hydrofilní, elastomerní film výhodně umístěn mezi celkově hydrofobním, elastomemím filmem a vláknitým substrátem. V dalším provedení může vrstva filmu navíc obsahovat třetí vrstvu filmu, která obsahuje celkově hydrofobní, elastomerní film, který je umístěn mezi celkově hydrofilnún, elastomemím filmem a vláknitým substrátem. Absorpční výrobek může mít podobu plenky pro jednorázové použití.
Přehled obrázků na výkrese
I když tato patentová specifikace obsahuje patentové nároky, které konkrétně definují a s patřičným odlišením nárokují přihlašovaný vynález, existuje přesvědčení, že přihlašovaný vynález bude srozumitelnější z následujícího popisu se souvisejícími vyobrazeními, na nichž obdobné odkazové značky označují obdobné součásti, přičemž :
obr. 1 je příčný řez kompozitní vrstvové struktuiy podle přihlašovaného vynálezu; obr. 2 je příčný řez kompozitní vrstvové struktury podle alternativního provedení přihlašovaného vynálezu;
obr. 3 je schematické předvedení dalšího postupu pro zhotovování kompozitní vrstvové struktury podle přihlašovaného vynálezu;
obr. 4 je schematické předvedení postupu pro zhotovování kompozitní vrstvové struktuiy podle přihlašovaného vynálezu;
obr. 5 je zjednodušené předvedení zařízení, které se používá pro měření dynamické prostupnosti tekutin skrze vrstvový materiál;
obr. 6 je zjednodušené předvedení zařízení, které se používá pro měření rychlosti prostupování vlhkých výparů skrze vrstvový materiál;
-7• ΦΦΦ φ φ obr. 7 je půdoiys provedení jednorázové plenky podle přihlašovaného vynálezu, jejíž části jsou vyříznuly pro účely předvedení spodní struktuiy, přičemž tento půdoiys je nakreslen z pohledu na vnitřní povrch plenky;
obr. 8 je zjednodušený půdoiys jednorázové plenky podle přihlašovaného vynálezu v její rozložené, ploché poloze a nestaženém stavu s předvedením různých výplní nebo zón plenky;
obr. 9 je půdorys dalšího provedení zadní vrstvy plenky podle přihlašovaného vynálezu; obr. 10 je půdoiys jednorázové plenky podle přihlašovaného vynálezu v její rozložené, ploché poloze a nestaženém stavu s předvedením různých zón a vymezených poloh plenky;
obr. 11 je půdoiys absorpčního jádra, které je použitelné v absorpčních výrobcích podle přihlašovaného vynálezu;
obr. 12 je vyobrazení předvádějící postup určování bodu rozkroku absoipčního výrobnu ve vztahu k uživateli; a obr. 13 je půdoiys absorpčního výrobku podle podmínek postupu testování výrobku, jejichž výčet se nachází v této patentové specifikaci.
Příklady provedení vynálezu
Nyní bude proveden podrobný odkaz na příklady výhodných provedení podle tohoto vynálezu, jejich popis se nachází v následujícím textu.
Prodyšné kompozitní vrstvové materiály.
Na obr. 1 je předvedena kompozitní vrstvová struktura podle přihlašovaného vynálezu, která nepropouští tekutiny, avšak propouští vlhké výpaiy. Kompozitní vrstva 10 se skládá z vláknitého substrátu 14, na němž ulpívá film 12, který propouští vlhké výpaiy, avšak v podstatě nepropouští tekutiny. Takové kompozitní vrstvy se někdy označují jako vrstvené struktuiy. Film propouštějící vlhké výpary nemá v podstatě žádné dírky nebo póiy, avšak přitom vykazuje poměrně vysokou lychlost prostupování vlhkých výparů. Zde používaný výraz „dírky“ označuje malé dírky, které se neúmyslně vytvářejí ve filmu buď v průběhu jeho výroby nebo zpracovávání, zatímco výraz „póiy“ označuje malé otvoiy ve filmu, které se zhotovují záměrně, aby dodávaly takovému filmu vlastnosti pórovitosti ve vztahu ke vzduchu, vlhkým výparům nebo kapalinám. V alternativním provedení tohoto vynálezu, které je předvedeno na ·· • · ·
-8obr. 2, může kompozitní vrstvová struktura mít podobu vrstvy filmu 12 propouštějícího vlhké výpaiy se dvěma vláknitými substráty 12 a 16, z nichž každý obsahuje syntetická polymerová vlákna ulpívající na opačných stranách vrstvy filmu.
V upřednostňovaném provedení podle tohoto vynálezu je filmem, který propouští vlhké výpary, avšak nepropouští tekutiny, polyetherový blokový kopolymer patřící mezi kopolymery, jako jsou blokové kopolyetherové estery, blokové kopolyetherové amidy, polyureťhany, polyvinylové alkoholy nebo jejich kombinace. Vláknitý substrát 14 výhodně obsahuje syntetická polymerová vlákna v takové podobě, která umožňuje, aby na nich mohl ulpívat film propouštějící vlhké výpary. Substrát 14 může mít tkanou nebo netkanou strukturu, avšak z hlediska výrobních nákladů se ve většině provedení uplatňují netkané textilní struktury.
Vláknité substráty 14 a 16 by měly vykazovat vlastnosti pevnosti, propustnosti a měkkosti, které se vyžadují pro potřeby koncového použití, pro něž je kompozitní vrstva určena. Například tam, kde se v absorpčním výrobku používá kompozitní vrstva 10, by substráty 14 a /nebo 16 měly výhodně mít mez pevnosti v tahu přinejmenším 1 N/cm a prodloužení přinejmenším 30% jak v podélném, tak i příčném směru ve smyslu pracovního směru stroje. Podélný pracovní směr stroje je podélný směr v rovině vrstvy, což je směr, který odpovídá výrobnímu směru stroje. Příčný pracovní směr stroje je takový směr v rovině vrstvy, kteiý je kolmý ve vztahu k podélnému pracovnímu směru stroje. Jako výhodnější se jeví to, mají-U vláknité struktury mez pevnosti v tahu přinejmenším 1,5 N/cm a prodloužení přinejmenším 50% jak v podélném, tak i příčném pracovním směru stroje. Vláknitá struktura má také pórovitou strukturu, která výhodně podporuje jak prostupnost vlhka skrze kompozitní vrstvu, tak i fyzickou přilnavost mezi filmem a substrátovými vrstvami celkově kompozitní vrstvy.
Jedním upřednostňovaným materiálem pro zhotovování vláknitých substrátů 14 a 16 je vláknitá, polyolefinová, netkaná struktura. Mezi použitelné pofyolefinové materiály patří polypropylenové a polyethylenové, odstředivě spojované struktiny, muly, podélně stříhané, tkané filmy, mykané struktury, struktiny tkané rychlým odstřeďováním a tkané nebo netkané vrstvy obsahující směsi polyolefinových vláken nebo směsi polyolefinových vláken a jiných vláken. Struktury z polyolefinových vláken se mohou vyrábět s řadou různých požadovaných vlastností, mezi něž patří dobrá propustnost výparů, pružnost, měkkost a pevnost. Polyolefinový vrstvový materiál, který byl výhodně použit při zhotovování vláknitého substrátu
• · • ·
-9podle tohoto vynálezu je TYPAR®, což je odstředivě spojovaný, polypropylenový vrstvový materiál. TYP AR® je registrovaná ochranná známka firmy „DuPont“. Dalším pofyolefinoyým materiálem, který byl výhodně použít pro zhotovování kompozitní vrstvy podle přihlašovaného vynálezu, je mykaný, tepelně spojovaný, polypropylenový netkaný materiál, který na trh dodává firma „Fireweb“ sídlící ve městě Simpsonville, Jižní Karolina, pod obchodním označením „HEC“.
Dalším výhodným materiálem pro zhotovování vláknitých substrátů 14 a 16 je vláknitá netkaná struktura, která obsahuje směs polyolefinových a polyesterových vláken. Mezi vhodná polyolefinová vlákna patří polypropylenová a polyethylenová staplová vlákna. Takovým vhodnými polyesteovými vlákny jsou staplová vlákna, která se vyrábějí z polyethylentereftalatu (PET). Struktury ze směsí polyolefinových a polyestrových vláken se mohou zhotovovat tak, aby měly řadu požadovaných vlastností, mezi něž patří dobrá propustnost výparů, pružnost, měkkost a pevnost. Jedním typem polyestrových vláken, jenž byl ve vláknitém substrátu použit ve směsi s polyolefinovými vlákny, jsou tvarovaná polyesterová vlákna s průřezem majícím tvar lasturově vbitého oválu a tento typ vláken popisuje patent USA číslo 3 914 488, který byl vydán na jméno Garrafa (současně byl přiznán firmě „DuPont“) a který je zde zahrnut ve formě odkazu. Existuje přesvědčení, že takto tvarovaná vlákna vytvářejí kanálky ve vláknitém substrátu, v důsledku čehož mohou vlhké výpary účinněji prostupovat skrze kompozitní vrstvu.
Alternativní provedení substrátů 14 a 16 mohou obsahovat struktury z dalších polymerových materiálů, jako jsou polyamidy, dvousložková vlákna vyráběná z polyolefinu a jednoho nebo více než jednoho polymeru či směsi polyolefinových vláken a vláken obsahujících další syntetické materiály, popřípadě přírodní vlákna jako bavlna nebo celulosová vlákna. Substráty 14 nebo 16 by měly mít stranu, na níž jen malý počet vláken celkově vyčnívá z roviny vláknitého substrátu, což jinými slovy znamená, že jde o stranu substrátu, která je poměrně hladká. Tato hladká strana substrátu je důležitá zejména tehdý, když se vláknitý substrát povléká vrstvou velmi tenkého filmu (< 25 mikronů). Pokud se takový film umístí na povrch vláknitého substrátu, který není poměrně hladký, pak vlákna, jež vyčnívají z roviny substrátu, budou pravděpodobně propichovat řečený film a vytvářet malé (Mrky způsobující prosakování tekutiny.
Vrstvou filmu 12 kompozitní vrstvové struktury 10 je film, který propouští vlhké výpary, avšak v podstatě nepropouští kapaliny. Tato tenká vrstva filmu se výhodně zhotovuje • · · • · ·
·· ·· • · · • · · · · • · « • · »
-10vyťlačováním a následně se nanáší v podobě tenké vrstvičky na vláknitý substrát 14 v jednokrokovém výrobním postupu. Vrstva tenkého filmu 12 se zhotovuje z termoplastického materiálu, který se může vytlačovat v podobě tenkého, souvislého, neporézního filmu, který v podstatě nepropouští kapalíny, avšak propouští vlhké výpary. Vrstva 12 se výhodně především zhotovuje na základě volby jednoho z blokových polyetherových kopolymerů, jako jsou blokové kopolyetherové estery, blokové kopolyetherové amidy, polyurethany, polyvinylové alkoholy nebo jejich kombinace. Upřednostňovanými blokovým polyetherovými kopolymery pro zhotovování tenké vrstvy 12 jsou segmentované elastomery mající měkké polyetherové segmenty a tvrdé polyesterové segmenty, jak to popisuje patent USA číslo 4 739 012 (přiznaný firmě „DuPont“). Firma „DuPont“ dodává vhodné blokové kopolymery polyetherového esteru na trh pod názvem Hytrel®. Hytrel® je ochranná známka firmy „DuPont“. Použitelnými kopolymery kopolyetherového amidu pro zhotovování vrstvy 12 jsou kopolyainidy, které jsou na trh dodává firma „Atochem hic.“ sídlící ve městě Glen Rock, New Jersey, USA, pod názvem Pebax®. Pebax® je ochranná známka společnosti „Elf Atochem, S.A. se sídlem vPaříži, Francie. Použitelnými polyurethany pro výrobu tenké vrstvy 12 jsou termoplastické polyurethany, které na trh dodává firma ,3· F· Goodrich Company“ sídlící ve městě Cleveland, Ohio, USA, pod názvem Estane®.
Míchání termoplastického polymeru nebo směsí polymerů, které jsou obsaženy v tenkém filmu vrstvové struktury podle přihlašovaného vynálezu, se může provádět v souladu s se způsoby a postupy, jež jsou v této oblasti techniky známy a k nimž například patří míchání prostým převalováním, po čemž následuje vytlačování a míchání v jediném šnekovém vytlačovači vybaveném míchací hlavou, jako je míchací hlava od firmy „Davis-Standard Corp.“ (Pawcatuck, Rhode Island, USA) nebo zdvojený šnekový míchací vytlačovaě, jako jsou vytlačovače od firmy „Warner-Pflieder (Ramsey, New Jersey, USA) a od firmy „Bersdotf Corporation“ (Charlotte, North Carolina, USA). Alternativně lze používat dávkovače s hmotnostním úbytkem nebo odměmé dávkovače pro řízení množství směsi přiváděné do vytlaěovačů, jako jsou dávkovače, které na trh dodává firma „K-Tron America“ (Pitman, New Jersey, USA).
Nyní bylo zjištěno, že kompozitní vrstvy s velmi tenkými filmy (mající tloušťku méně než 25 mikronů) propouštějícími vlhké výpary se mohou zhotovovat takovým způsobem, aby tento tenký film neobsahoval v podstatě žádné malé dírky. Dále bylo zjištěno, že tyto filmy
4* 44 • 4 · 4
4 4 4
4 4 4
4 4 «
99
- 11 ·» Μ • 4 4 • · 4 9 9
4 4 4 • 4 4 « ·· 44 propouštějící vlhké výpaiy se mohou připojovat k vláknitému substrátu kompozitní vrstvy takovým způsobem, aby kompozitní vrstva udržovala značně vysoký poměr prostupnosti vlhkých výparů. V zájmu zhotovování kompozitní vrstvy skládající se z vláknitého substrátu a velmi tenkého filmu propouštějícího vlhké výpary je nezbytné, aby vytlačování filmu a postup spojování součástí vrstvení se provádí v rozsahu jediného výrobního kroku, čímž se vylučuje potřeba samostatného zpracovávání tenkého filmu. V souvislosti se snahou zabraňovat vytváření malých dírek v průběhu spojování součástí vrstvení bylo zjištěno, že tlak vyvíjený na film v průběhu spojování součástí vrstvení se musí udržovat na nízkých hodnotách, aby se na filmu znemožnilo vytváření nestejnoměrně tenkých oblastí, v nichž by se pravděpodobně vytvářely malé dírky zejména kvůli působení odvozených sil na film.
Pro zhotovování kompozitního vrstvového materiálu s dobrou pevností při odtrhováni mezi tenkým filmem propouštějícím vlhké výpaiy a vláknitým substrátem bez účinkování velkého tlaku v průběhu postupu spojování součástí vrstvení bylo vyvinuto několik způsobů. Podle jednoho výhodného postupu zhotovování kompozitní vrstvy se lepidlo nanáší na povrch vláknitého substrátu, na který se film propouštějící vlhké výpary přikládá před jeho přilepením. Lepidlo se výhodně nanáší na substrát v podobě rozptýleného, rozstřikovaného vzorování vykazující plošnou hmotnost od 3,2 mg/cm2 do 38,7 mg/cm2 (od 0,5 mg na čtverečný palec do 6 mg na čtverečný palec). Jako důležité se jeví to, že nanesené lepidlo pokrývá méně než 75%, výhodněji méně než 50% a nejvýhodněji méně než 25% povrchu vláknitého substrátu, takže tenká vrstva pokrývající lepidlo se přerušovaně lepí k vláknitému substrátu a lepidlo významně neomezuje rychlost prostupnosti vlhkých výparů skrze kompozitní vrstvu. Pokud se lepidlo používá pro účely pomoci připojování tenkého filmu k vláknitému substrátu kompozitní vrstvy, upřednostňuje se, aby se substrát zhotovoval z takového materiálu, který není kompatibilní s polymerem filmu propouštějícího vlhké výpary. „Kompatibilita“ termoplastických materiálů je uznávaný výraz v této oblasti techniky, kteiý obecně označuje stupeň, kdy jsou termoplastické materiály mísitelné a/nebo vzájemně reagují. Podobně výraz „nekompatibilní“ materiály se vztahuje na polymerové materiály, které jsou v podstatě neutišitelné nebo vzájemně nereagují. Nekompatibilní materiály se navzájem málo zvlhčují a jejich vzájemná přilnavost není dobrá, a to dokonce i pří zvýšené teplotě. Například tam, kde se používá lepidlo pro spojování elastomemího filmu z kolpolyetherového esteru a vláknitého substrátu, by výhodným materiálem pro zhotovování vláknité struktuiy byl nekompatibilní polymer, jako je polyolefin.
• 9
- 12·«·· • ♦ · • t · « · 9 • · · 9 *9 *9
9 9 • · 999 • · · 9
9 9 9 »9 *9
9* ♦ · 9 • 9 9 ♦ · 9 *
9 9 «9 t
Jako výhodné se jeví na tlak citlivé, horkem tavitelné lepidlo, kteiým je lineární styrenispopren-styrenové („SIS“) horkem tavitelné lepidlo, avšak pro účely zhotovování kbmpozitní vrstvy podle přihlašovaného vynálezu se připouští možnost použití dalších lepidel, jako jsou polyamidová lepidla v prášku, horkem tavitelná lepidla obsahující kompatibilizátor, mezi něž patří polyester, polyamid nebo nízké zbytkové monomemí polyurethany, další horkem tavitelná lepidla, popřípadě další lepidla citlivá na tlak. Lepidlo se výhodně nanáší na povrch vláknité vrstvy pomocí zvoleného aplikátoru 39 lepidla tak, jak je to předvedeno na obr. 3 a 4, a to právě před tím, než se polymerová tavenina, z které se vytváří tenký film propouštějící vlhké výpaiy, vytlačuje na substrát. Aplikátorem 39 může být výrobek buď s označením „Series 6000 Melter“ nebo s označením „CF215 Aplicator“, přičemž v obou případech se jedná o výrobky firmy „Nordson Coiporation“ sídlící v Norcross, Georgia. Lepidlo se může alternativní nanášet na vláknitý substrát, poté se může pokiýt odlepovacím papírem a následně svinout pro uskladnění a pozdější přípojem filmů v dalším výrobním kroku. Pak se film propouštějící vlhké výpaiy může vytlačovat tak, aby ulpíval na lepidle a přilepoval se k vláknitému substrátu, což bude podrobněji popsáno v dalším textu. Při využívání takového přístupu lze dospět k závěru, že horko z taveniny filmu postačuje pro změkčování lepidla v zájmu podpory lepem.
V souladu s dalším výhodným postupem výroby kompozitního vrstvového materiálu s dobrou pevností při odtrhování mezí tenkým filmem propouštějícím vlhké výpary a vláknitým substrátem, kteiý nevyžaduje vyvíjení velkého tlaku v průběhu spojování součástí vrstvení, se film vytlačuje v podobě povlaku přímo na substrát bez zvláštního nanášení lepidla mezi vláknitý substrát a film. V zájmu dosažení dobré pevnosti při odtrhování v podmínkách nepřítomnosti lepidla nebo vyvíjení velkého tlaku se vláknitý substrát zhotovuje ze směsi jak vláken, která jsou kompatibilní s polymerem filmu propouštějícího vlhké výpaiy, tak i vláken, která nejsou kompatibilní s materiálem filmu. Je-li například materiálem filmu elastomer obsahující kopolyetherový ester, pak vláknitý substrát výhodně obsahuje jak kompatibilní póly es téová vlákna, tak i nekompatibilní polyolefinová vlákna. Dobré spojování lze dosahovat mezi filmem z kopolyetherového esteru a polyesterovými vlákny vláknitého substrátu bez uplatňování velkého tlaku na film při tlakovém lepení. Bylo však zjištěno, že v případě, kdy vláknitý substrát obsahuje příliš vysoký procentuální podíl vysoce kompatibilních vláken, dochází k příepování filmu k příliš velkému množství vláken substrátu, v důsledku čehož se významně snižuje prostupnost vlhkých výparů skrze materiál kompozitní vrstvy. Takové snížení prostupnosti « ·
-13vlhkých výparů s největší pravděpodobností souvisí se vztahem filmu k lepivé ploše vláken, protože tyto lepivé plochy vykazují významně nižší rychlost prostupností vlhkých výparů. Proto zvětšení lepivé plochy vláken ve vztahu k filmu snižuje rychlost prostupností vlhkých výparů. Příklady 17 až 19, které jsou obsaženy v dalším textu, dokazují, že za situace, kdy se elastomerní film obsahující kopolyetherový ester vytlačuje v podobě povlaku na různé vláknité substráty, dochází ke zlepšování pevnosti při odtrhování zejména tehdy, když substrát obsahuje polyesterová vlákna. Příklady 30 až 41 dokládají, že prostupnost vlhkých výparů se snižuje tehdy, když je procentuální podíl polyesterových vláken v substrátu příliš vysoký.
V průběhu postupů vytlačování povlaků se vytlačovaná tavenina stejnoměrně nanáší na vláknitý substrát. Roztavený polymer a substrát se dostávají do těsnějšího styku tím, jak se roztavený polymer ochlazuje a ulpívá na substrátu. Takový styk a ulpívání lze se normálních okolností podporuje průchodem povlečeného substrátu mezerou mezi dvěma válci. Alternativně se může roztavený polymer přitahovat do styku s vláknitým substrátem v důsledku tažení povlečeného substrátu nad sacím otvorem, kdy účinek podtlaku přitahuje roztavený polymer do styku se substrátem při jeho současném ochlazování a ulpívání na substrátu. Ulpívání se může také podpořit vystavením povrchu substrátu určeného pro styk s s filmem povrchové úpravě, jako je koronizační úprava, jež je v této oblasti techniky známa a popis jejího provádění je publikován v „Encyklopedické příručce moderních plastů“ („Modem Plastics Encyklopedia Handbook“), strana 236 (ročník 1994), která je zde zahrnuta ve formě odkazu.
Na obr. 3 je znázorněn jeden z výhodných prostředků nanášení tenkého filmu 12 na substrát 14. Jak je na obr. 3 vidět, termoplastický polymer se přisunuje v podobě granulí společně se všemi příměsemi do vstupního otvoru 26 násypky 24 vytlačovacího zařízení. Polymer se taví a míchá ve šnekovém vytíaěovači 20 při lychlosti šneku v rozsahu od 10 do 200 otáček za minutu v závislosti na rozměrech vytlačovače a vlastnostech polymeru. Roztavená směs se vypouští z vytlačovače pod tlakem skrze ohřívané vedení 28 do lisovadla 38 pro zhotovování plochého filmu. Potymer se vypouští při teplotě, která je vyšší než bod tavení směsi a která je výhodně v rozsahu od 180°C do 240°C. Vytlačovaná polymerová tavenina 40 vypouštěná z lisovadla 38 pro zhotovování plochého filmu povléká vláknitý substrát 14. Jak již bylo uvedeno v předcházejícím textu, existuje možnost použití aplikátoru 39 lepidla pro nanášení lepidla na povrch vláknitého substrátu 14 bezprostředně před povlékáním substrátu vytlačovanou taveninou 40.
-14Je výhodné, prochází-li substrát pod lisovadlem takovou rychlostí, která je koordinována s rychlostí vytlačovače a která vyhovuje vytváření filmu s velmi malou tkoušťkou méně než 25 mikronů. Povlečený substrát vstupuje do mezeiy mezi válci 34 a 36, přičemž tyto válce mají takovou provozní teplotu, aby výsledná kompozitní vrstva měla požadovanou pevnost při odtrhování a vykazovala prostupnost vlhkých výparů. Provozní teplota válců 34 a 36 je v rozsahu od 10°C do 120°C. Bylo zjištěno, že vyšší provozní teploty válců dodávají kompozitní vrstvě větší pevnost při odtrhování, zatímco nižší provozní teploty válců pozitivně ovlivňují vyšší prostupnost vlhkých výparů skrze kompozitní vrstvy. Válec 34 má výhodně podobu hladkého pryžového válce, jehož povrch je potažen materiálem s malou přilnavostí, zatímco válec 36 má podobu kovového válce. Namísto zmíněného kovového válce 36 lze použít válec pro vytváření reliéfové textury v případě, kdy se vyžaduje zhotovování filmu s větším texturováním (a větší plochou povrchu). Průchod povlečeného substrátu mezerou vyměřenou mezi ochlazovacími válci 34 a 36 prudce ochlazuje polymerovou taveninu a současně dochází k přitlačování polymerové taveniny 40 do styku s vlákny vláknitého substrátu 14.
Během průchodu substrátu a filmu mezi válci 34 a 36 musí být tlak v mezeře mezi válci natolik účinný, aby se na filmu netvořily ztenčené oblasti nebo malé dílky. V případě zařízení znázorněného na obr. 3 se používají přítlačné válce (nejsou předvedeny), které vyvíjejí tlak na válce 34 a 36, jež dále vyvíjejí tlak ve styčné mezeře mezi válci 34 a 36. V případě zařízení nakresleného na obr. 3 je výsledkem tlaku válců 552 kPa (80psi) je účinkování síly v hodnotě 172 N/délkový cm v rozsahu 20 palců (tj. 50,8 cm) délky válců; výsledkem tlaku válců 414 kPa (60psi) je účinkování síly v hodnotě 129 N/délkový cm na válcích; výsledkem tlaku válců 276 kPa (40psi) je účinkování síly v hodnotě 86 N/délkový cm na válcích a výsledkem tlaku válců 138 kPa (40psi) je účinkování síty v hodnotě 43 N/délkový cm na válcích. Provádí-h se připojování tenkých filmů propouštějících vlhké výpary v zařízení předvedeném na obr. 3, pak je výhodné, aby na válce účinkovala síla nižší než 50 N/délkový cm.
Výsledkem ochlazování polymerové taveniny je vytvoření vrstvička filmu 12 kompozitní vrstvy 10 a tato kompozitní vrstva se shromažďuje na navíjecím válci 44. Pokud se vyžaduje zhotovování tnvrstvového výrobku, jaký byl znázorněn na obr. 2, pak se přídavný substrátový materiál může klást stejným způsobem na druhou stranu vytlačované polymerové taveniny 40 v průběhu průchodu polymeru mezi válci 34 a 36.
-15Altemativně se může používat účinek podtlaku v zájmu podpoření styku polymerové taveniny a materiálu vláknitého substrátu. Podtlakový postup se podobá konvenčnímu vytlačovacímu povlékání s výjimkou toho, že namísto válců s přítlačnou mezerou se využívá účinek podtlaku pro účely spojován svou zmiňovaných substrátů. Film se přisává k vláknitému substrátu účinkem síly podtlaku působící proti spodní straně substrátu. Podtlakový postup optimalizuje přilnavost a výsledné výrobky vykazují dobré Mastnosti pružnosti a omaku.
V souladu s dalším provedením podle přihlašovaného vynálezu může mít vrstva filmu 12 podobu struktury, která se skládá z Mce tenkých vrstev a která propouští Mhké výpary, avšak v podstatě nepropouští kapaliny. Takový film se může vytlačovat společně s jedním nebo několika výše zmiňovanými, výhodnými materiály pro zhotovování filmu propouštějícího Mhké výpary. Popisy takových Mcevrstvových filmů propouštějících Mhké výpary jsou obsaženy v patentu USA číslo 5 447 783 vydaném na jméno Hom (přiznaném firmě „DuPont“), který je zde zahrnut ve formě odkazu. Vícevrstvové filmy jsou obzMáště použitelné v kompozitní vrstvě podle přihlašovaného vynálezu, od níž se vyžaduje, aby vrstvený film 12 měl rozdílné Mastnosti na svých opačných stranách. Kompozitní vrstva se může například zhotovovat jako dvousložkový vrstvený film 12, jehož jedna strana se vyrábí z polymerového materiálu propouštějícího vlhké výpary, který se snadno tepelně připojuje k vláknitému substrátu 14, a jehož druhá strana se vyrábí z dalšího materiálu propouštějícího Mhké výpary, který dobře ulpívá na materiálech určených pro spojován s kompozitní vrstvou. Bere se v úvahu, že Mhké výpary propouštějící film skládající se ze tří nebo Mce společně vytlačovaných vrstev by mohl být použitelný, jak uvádí patent USA číslo 5 447 783 vydaném na jméno Hom (přiznaném firmě „DuPont“), v případě vrstveného filmu obsaženého v kompozitní vrstvě podle přihlašovaného vynálezu pro účely dosahování celkové škály požadovaných fyzikálních a estetických Mastností takové kompozitní vrstvy.
Na obr. 4 je schematicky znázorněno alternativní zařízení pro vytlačované nanášení Mcevrstvové polymerové taveniny na vláknitý substrát. Jak je na obr. 4 Mdět, jeden termoplastický polymer se přisunuje v podobě granulí společně se všemi příměsemi do vstupního otvoru 26 násypky 24 vytlačovacího zařízení, zatímco druhý termoplastický polymer se přisunuje v podobě granulí společně se všemi příměsemi do vstupního otvoru 261 násypky 24' vytlačovacího zařízení. Polymer se taM a míchá ve šnekovém vytlačovači 20 a 20' při rychlosti šneku v rozsahu od 10 do 200 otáček za minutu v záMslostí na rozměrech vytlačovačů
-16a vlastnostech polymeru. Roztavená směs se vypouští z vytíaěovaěe pod tlakem skrze ohřívaná vedení do bloku 34 pro kombinování taveniny, které se připravuje vícevrstvová tavenina, jež se v podobě vícevrstvového filmu vytlačuje zhsovadla 38 pro zhotovování plochého filmu. Polymer se vypouští při teplotě, která je vyšší než bod tavení směsi a která je výhodně v rozsahu od 180°C do 240°C. Polymerová tavenina 40 vypouštěná zhsovadla 38 pro zhotovování plochého filmu povléká vláknitý substrát 14 přiváděný ze zásobní role 46. Jak již bylo uvedeno v předcházejícím textu, existuje možnost použití aphkátoru 39 lepidla pro nanášení lepidla na ten povrch vláknitého substrátu 14, který je určen pro povlékání polymerovou taveninou 40.
Je výhodné, když v zařízení znázorněném na obr. 4 prochází vláknitý substrát pod lisovadlem takovou rychlostí, která je koordinována s rychlostí vytíaěovaěe a která vyhovuje vytváření filmu s velmi malou tkoušťkou méně než 25 mikronů. Povlečený substrát vstupuje do mezery mezi válci 52 a 54, přičemž tyto válce mají takovou provozní teplotu, aby výsledná kompozitní vrstva měla požadovanou pevnost při odtrhování a vykazovala prostupnost vlhkých výparů. Válec 52 má výhodně podobu hladkého pryžového válce, jehož povrch je potažen materiálem s malou přilnavostí, zatímco válec 54 je kovovým válcem. Válec 52 se může chladit ve vodní lázni 48. V důsledku ochlazování polymerové taveniny se vytváří vrstvený film 12 kompozitní vrstvy 10 a tato kompozitní vrstva se shromažďuje na navíjecím válci 60. Volnoběžné válce 50 udržují napnutí vláknitého substrátu a kompozitní vrstvy v průběhu postupu formování kompozitní vrstvy.
V souladu s dalším provedením přihlašovaného vynálezu by tenký film propouštějící vlhkost mohl být používán ve spojení s mikroporézním filmem s výsledným vytvořením vrstvené filmové struktury. Taková struktura překonává řadu nedostatků souvisejících s mikroporézními filmy, a to jmenovitě s pronikáním bakterií, prosakováním kapalin a důsledků účinku vysokých hodnot vlhkosti, bez obětování poměrně vysokých hodnot „poměru prostupnosti vlhkých výparů“ (v originální patentové specifikaci je tento výraz označován zkratkou ,,MVTR“ podle amerického výrazu „moisture vapor transmission rate“), které v případě některých mikroporézních filmů často dosahují >3000 g/m2/24 hodin. Vlhké výpary propouštějící filmy kompozitní vrstvy podle tohoto vynálezu se mohou připravovat tak, aby byly kompatibilní s polyolefinovými netkanými materiály, a zároveň se mohou připravovat tak, aby byly kompatibilní se současnými kompozitními materiály mikroporézních filmů, jako jsou • · • · «Λ
- 17kompozitni polyolefinové materiály. Vlhké výpary propouštějící film kompozitní vrstvy podle přihlašovaného vynálezu a mikroporézní film lze spojovat pomocí lepeného připojování vrstev nebo přímým vytlačováním povlaku. Film propouštějící vilike výpary by se mohl kombinovat s vláknitým substrátem takovým způsobem, který je v souladu s přihlašovaným vynálezem. Existuje možnost spojování tohoto vláknitého substrátu a filmu propouštějícího vlhké výpary, avšak v podstatě nepropouštějícího kapaliny v souladu s přihlašovaným vynálezem tak, že netkaný vláknitý substrát se bude připojovat k první straně filmu propouštějícího vlhké výpary, avšak v podstatě nepropouštějícího kapaliny a mikroporézní film se bude vrstveně připojovat k opačné straně filmu.
Kompozitní vrstva 10 je obzvláště využitelná jako součást jednorázových absorpčních výrobků. Zde používaný výraz „absorpční výrobek“ označuje taková zařízení, která absorbují a shromažďují tělesné výměšky, a konkrétněji označuje taková zařízení, jež se na nebo v blízkosti těla jedince majícího takový absorpční výrobek na sobě a shromažďují různé výměšky vyměšované z těla. Mezi jednorázové absorpční výrobky patří jednorázové dětské plenky, inkontinentní kalhotky, inkontinentní prádlo, ženské hygienické prádlo, plenkové kalhotky, navlékací kalhotky a podobně. Výraz Jednorázový“ nebo „pro jednorázové použití“ se zde používá pro označování absorpčních výrobků, které nejsou určeny pro praní nebo jiné obnovení nebo opakované používání pro funkci absorpčního výrobku (tzn. po jednorázovém použití jsou určeny pro uložení do odpadu a výhodně pro recyklování, kompostování nebo jiné zpracování způsobem shodujícím se s ochranou životního prostředí). Kompozitní vrstva 10 má takové fyzikální vlastnosti, na jejichž základě je tato vrstva obzvláště použitelná jako vnější „zadní vrstva“ jednorázového absorpčního výrobku, přičemž k těmto vlastnostem patří schopnost materiálu kompozitní vrstvy propouštět vlhké výpary, jeho schopnost v postatě nepropouštět kapaliny, jeho pevnost a trvanlivost. Schopnost kompozitní vrstvy 10 související se snadnou prostupností vlhkých výparů ve svém důsledku znamená to, že hygienické výrobky, do nichž se kompozitní vrstva včleňuje jako materiál zadní vrstvy výrobku, jsou z hlediska uživatele pohodlné. Skutečnost, že kompozitní vrstva vykazuje neprostupnost kapalin, umožňuje, aby tato vrstva úplně zadržovala shromážděné tělové tekutiny i tehdy, když je řečená vrstva vystavena dynamickému nárazu takového typu, k němuž dochází při náhlém dosednutí kojence nebo jiné osoby mající zvlhčený absorpční výrobek na sobě. Pevnost a trvanlivost • · kompozitní vrstvy 10 umožňuje, aby tato vrstva zůstala neporušena v důsledku napínání, svinování a natahování v průběhu zhotovování absorpčního výrobku.
Existuje přesvědčení, že poměr prostupnosti vlhkých výparů („MVTR“) kompozitního vrstvového materiálu používaného pro účely zadní vrstvy absorpčního výrobku je důležitý při snižování vlhkosti a teploty uvnitř absorpčního výrobku, čímž se snižuje možnost výskytu vyrážky z tepla a dalších kožních problémů souvisejících s podmínkami prostředí uvnitř absorpčního výrobku. Například bylo zjištěno, že v zájmu omezování výskytu vyrážky vznikající v důsledku nárůstu vlhkosti a tepla v jednorázovém absorpčním výrobku by přinejmenším část zadní vrstvy výrobku a upřednostňované celá zadní vrstva měla mít poměr prostupnosti vlhkých výparů přinejmenším přibližně 1500 g/m2/24 hodin, což je hodnota měřená způsobem vysoušecího měření „MVTR“ popsaným v příkladech, které budou následovat v dalším textu. Materiál kompozitní vrstvy podle přihlašovaného vynálezu má schopnost poskytovat hodnotu „MVTR“, měřenou podle vysoušecího způsobu, přinejmenším přibližně 2800 g/m2/24 hodin a kompozitní vrstvy podle přihlašovaného vynálezu mohou poskytovat hodnotu „MVTR“ vyšší než 4000 g/m2/24 hodin.
V případě kompozitní vrstvy podle přihlašovaného vynálezu je prostupnost vlhkých výparů vyšší, protože film 12 propouštějící vlhké výpary se přímo vytlačuje na netkaný substrát 14. Toto přímé vytlačování urychluje prostupování vlhka z řady důvodů. Jako první důvod lze uvést to, že přímé vytlačování umožňuje zhotovování velmi tenkých filmů s tloušťkou méně než 25 mikronů. Tyto tenké filmy mají vysoce účinnou schopnost propouštění vlhkých výparů, avšak současně v podstatě nepropouštějí kapaliny. Druhým důvodem je to, že v důsledku velmi nízkého tlaku vyvíjeného na film 12 v průběhu postupu vytlačovaného povlékání lze zhotovovat tenký film až k 7 mikronům bez rizika vytváření malých dírek. Na základě toho může tenký film ulpívat na substrátu bez nebezpečí ztráty ochranných Mastností zábrany proti unikání kapalin. Třetím důvodem je to, že díky ohleduplnému připojování filmu k vláknitému substrátu, a to lepeným spojováním vrstev, tak i tepelným spojováním vrstev s použitím substrátu obsahující směs vláken včetně kompatibilních vláken, aby podstatné části filmu nepřilnuly k vláknům vláknitého substrátu, se významně zvyšuje poměr prostupnosti vllikých výparů.
Kompozitní vrstva podle přihlašovaného vynálezu vykazuje důležitou Mastnost, která spočívá v tom, že v podstatě nepropouští kapaliny v podmínkách, jež normálně doprovázejí používání absorpčních výrobků a ochranných lékařských součástí oblečení. Nepropustnost kapalín kompozitní vrstvy 10 byla konkrétně určována na základě několika zkoušek, k nimž patří test vlhkého prosakování kapalin, test dynamické zábrany, test hydrostatické výšky a řada zkoušek mikrobiální ochrany.
Test vlhkého prosakování kapalin vizuálně demonstruje celkovou propustnost kapalin kompozitní vrstvy 10. V příkladech, které budou následovat v dalším textu, jsou uvedeny údaje o tom, zda roztok potravinářského barviva, isopropylalkoholu a vody prosakuje skrze materiál kompozitní vrstvy. Z příkladů 17 až 20, které budou následovat v dalším textu, lze vypozorovat, že barvivo obsažené v roztoku alkoholu neprostupuje skrze kompozitní vrstvu 10 podle přihlašovaného vynálezu. Naopak v případě, kdy se tentýž test prováděl na vrstvě obsahující mikroporézní film v podobě povlaku na netkaném substrátu, bylo prosakování zbarveného roztoku zřejmé („Srovnávací příklad 1“).
Test chování kapalin při dynamických nárazech demonstruje schopnost kompozitní vrstvy 10 odolávat unikání kapalin. Test chování kapalin při dynamických nárazech, jehož popis bude proveden v souvislosti s následujícími příklady, je sestaven tak, aby simuloval hodnotu energie na jednotku plochy, kterou kojenec přenáší na zadní vrstvu plenky při rychlém přechodu ze stojící do sedící polohy. Vhodné materiály pro zadní vrstvu plenky by neměly vykazovat v podstatě žádnou dynamickou prostupnost tekutin (například méně než 1 g/m2), jsou-li vystaveny energii nárazů přibližně 1000 joulů na čtverečný metr, což je v případě kompozitní vrstvy 14 podle přihlašovaného vynálezu normálně možné. Jako výhodnější se jeví to, když zadní vrstvy plenky nevykazují v podstatě žádnou dynamickou propustnost tekutin při působení energie nárazu přibližně 2400 joulů na čtverečný metr nebo více. Z následujících příkladů 1 až 20 bude možné vypozorovat, že kompozitní vrstva podle přihlašovaného vynálezu propouští méně než 0,5 g/m2 při vystavení účinkům energie dopadu 2400 joulů na čtverečný metr.
Schopnost kompozitní vrstvy 10 účinkovat jako zábrana proti unikání kapalin rovněž brání průchodu většiny zápachů, bakterií nebo virů skrze tuto vrstvu. V průběhu provádění testu mokroporézního filmu podle způsobu testování prosakování roztoku obsahujícího bakterie, který se používá pro vyhodnocování kvality porézních, sterilních, obvazových materiálů („ASTM F 1608-95“) („Srovnávací příklad 1“), bylo zjištěno, že tento mikroporézní materiál nesplňoval podmínky daného testu, protože byl prokázán průchod bakterií skrze
-20testovanou vrstvu. Na rozdíl od toho kompozitní vrstva 10 podle přihlašovaného vynálezu, která byla podrobena hodinovému testu pórovitosti materiálu se zaměřením na prostupnost vzduchu (viz údaje o pórovitosti podle Gurleye a Hilla v příkladech 17 až 25), splňuje požadavky ochranné mikrobiální zábrany pro nepropustné, sterilní, obvazové materiály tak, jak to stanoví norma ISO, standard 11607, oddíl 4.2.33. Z příkladu 17, který bude uveden v dalším textu, lze vyčíst, že kompozitní vrstva 10 rovněž vykazuje zábranu proti prostupnosti virů, což dokládají výsledky testu podle „ASTM F1671“. Při provádění testu podle „ASTM F1671“ se provádí měření odporu materiálů používaných v ochranných součástech oblečení proti pronikání virů přenášených krví, jako je virus žloutenky typu B (Hepatitis B virus, zkratka HBV), virus žloutenky typu C (Hepatitis C virus, zkratka HCV) a virus lidského selhání imunity (HIV), který způsobuje syndrom získaného selhání imunity (AIDS). Podle tohoto způsobu se provádí měření průchodu náhrady řečených virů v podobě Phi-X174 bakteriofágu, který má podobnou velikost jako virus HCV a je menší než virus HBV a virus HTV skrze materiál kompozitní vrstvy.
Pevnost a trvanlivost kompozitní vrstvy 10 jsou vlastnosti, které jsou obzvláště využitelné pro účely absorpčních výrobků a takových součástí oblečení, jež mají z lékařského hlediska ochranný význam. Tato pevnost a trvanlivost umožňuje, aby kompozitní vrstva zůstala neporušena dokonce i po předchozím natahování, navíjení a napínání v průběhu zhotovování absorpčního výrobku nebo zdravotní, ochranné součásti oblečení. Kompozitní vrstva by rovněž měla být natolik pevná a trvanlivá, aby zůstala neporušena po předchozím natahování, napínání a zvlhčování v průběhu používání absorpčního výrobku nebo zdravotní, ochranné součásti oblečení obsahující kompozitní vrstvu 10 na lidském těle. Pevnost a trvanlivost kompozitní vrstvy 10 se definuje v pojmech (1) meze pevnosti v tahu, (2) míry, po kterou lze vrstvu natahovat před jejím roztržením (tato míra je známa jako „prodloužení“), a (3) množství síly, jež se vyžaduje pro odtržení filmu propouštějícího vlhké výpary od vláknitého substrátu kompozitní vrstvy (toto je známo jako „ odtrhovací pevnost“ nebo „síla vynaložená při oddělování jednotlivých vrstev vrstvení“).
Mez pevnosti v tahu se určuje na základě měření tahové síly, která se vyžaduje pro roztržení vzorku materiálu vrstvy. Řečené „prodloužení“ představuje postup měření silou natahovaného vzorku materiálu vrstvy před roztržením vrstvy.,Prodloužení“ je stanovení délky bezprostíedně před prasknutím, přičemž tato délka se vyjadřuje jako procentuální hodnota ve vztahu k původní délce vzorku. Je výhodné, má-li materiál kompozitní vrstvy, která je určena pro použití pro účely zadní vrstvy absorpčního výrobku, mez pevnosti v tahu přinejmenším 1 N/cm a „prodloužení“ přinejmenším 30% jak v podélném, tak i příčném pracovním směru stroje. Jako výhodnější se jeví to, má-li materiál kompozitní vrstvy, která je určena pro použití pro účely zadní vrstvy absorpčního výrobku, mez pevnosti v tahu přinejmenším 1,5 N/cm a „prodloužení“ přinejmenším 50% jak v podélném, tak i příčném pracovním směru stroje.
V případe kompozitní vrstvy podle přihlašovaného vynálezu tyto tahové a prodlužovací vlastností závisejí na tahových a prodlužovacích vlastnostech vláknitého substrátu. Materiál kompozitní vrstvy s výhodnými tahovými a prodlužovacími vlastnostmi zůstává neporušen po předcházejícím nabalování na válce při vysoké rychlosti během výroby absorpčních výrobků. Prodloužení dodává výrobkům vlastnost většího pohodlí, protože takové výrobky se lépe přizpůsobují tvarům těla uživatele a materiál kompozitní vrstvy s takovým prodloužením vykazuje určitou míru pružnosti. Z příkladů 17 až 20, které budou uvedeny v dalším textu, lze zjistit, že kompozitní vrstva 10 podle přihlašovaného vynálezu má mez pevnosti v tahu přibližně 6 N/cm v podélném pracovním směru stroje a přibližně 1,4 N/cm v příčném pracovním směru stroje a prodloužení přibližně 26% v podélném pracovním směru stroje a přibližně 55% v příčném pracovním směru stroje. Upřednostňovaný film, který se zhotovuje z polyetherového blokového kopolymeru, poskytuje materiálu kompozitní vrstvy takovou míru pružnosti, která je zejména využitelná pro účely absorpčního výrobku.
Zjišťování „pevnosti při odtrhování“ je ve skutečnosti měření síly, která se vyžaduje pro odtržení filmu propouštějícího vlhké výpary od vláknitého substrátu kompozitní vrstvy.
V případě, kdy se kompozitní vrstva 10 používá jako zadní vrstva v jednorázovém absorpčním výrobku jako plenka, je důležité, aby kompozitní vrstva měla „pevnost při odtrhování“ přinejmenším 0,15 N/cm, výhodněji pak přinejmenším 0,20 N/cm a nejvýhodněji 0,50 N/cm, takže od takové kompozitní vrstvy se nebudou v průběhu výroby nebo používám výrobku jednotlivé vrstvové složky odtrhávat. Takové parametry „pevnosti při odtrhování“ se dosahují obtížně zejména proto, že během lepeného spojování filmu se vláknitým substrátem účinkuje v tlakové mezeře mezi válci malý tlak a že způsob spřádám vláknitého substrátu kompozitní vrstvy vykazuje nižší úroveň mechanického spojování a tím i nižší „pevnost při odtrhování“. Navíc dosažení přiměřené „pevnosti při odtrhování“ je obtížné i proto, že film propouštějící vlhké výpaiy je chemicky nekompatibilní s vláknitým substrátem, jak je tomu v případě, kdy se
-22* · 9 4 ·· ·· film propouštějící vlhké výpary zhotovovaný výhradně z blokového kopolymeru esteru polyetheru připojuje k substrátu, který obsahuje materiál na bázi polyolefinu. „Kompatibilita“ tennoplastických materiálů je uznávaný výraz v této oblasti techniky, který obecně označuje stupeň, kdy jsou termoplastické materiály mísitelné a/nebo vzájemně reagují. Podobně výraz „nekompatibilní“ materiály se vztahuje na polymerové materiály, které jsou v podstatě nemísitelné nebo vzájemně nereagují. Nekompatibilní materiály se navzájem málo zvlhčují a jejich vzájemná přilnavost není dobrá, a to dokonce i při zvýšené teplotě.
Tenký film, který je součástí vrstvových struktur podle přihlašovaného vynálezu může navíc obsahovat známé příměsí, jako jsou barviva a plniva (například TiO2, uhličitan vápenatý, oxidy křemíku, hlinku, klouzek) a stabilizátory, jako jsou antioxydanty a pohlcovače ultrafialových paprsků. Tyto příměsi se používají z řady důvodů, mezi něž patří snižování nákladů při výrobě struktury kompozitní vrstvy a obměňování morfologie tenkého filmu ve struktuře kompozitní vrstvy. Bylo však zjištěno, že takové příměsi omezují prostupnost vlhkých výparů skrze strukturu kompozitní vrstvy. Proto je důležité, aby se množství příměsí ve filmu udržovalo na takové úrovni, která nebude natolik ovlivňovat poměr prostupování vlhkých výparů skrze kompozitní vrstvu natolik, až by došlo k poklesu pod hodnoty požadovaného rozsahu pro konkrétní provedení. Procentuální podíl přídavného materiálu může být od 0,01% do 30% celkové hmotnosti filmu a film může výhodně obsahovat procentuální podíl inertního materiálu od 0,5% do 7%.
Pokud jde o připojování materiálu kompozitní vrstvy k dalším součástem absorpčního výrobku a konkrétně o připojování tohoto vlhké výpary propouštějícího, avšak kapaliny nepropouštějícího filmu kompozitní vrstvy k dalším součástem, bylo vypozorováno, že jen některé zvláštní postupy připojování vytvářejí spoje s potřebnou pevností, která poskytuje záruku úspěšného vzdorování účinkům sil působících během normálního používání, a to zejména při přímém styku s tělovými tekutinami a shromážděnými tělovými tekutinami v důsledku jejich absorbování. Bez jakékoli vazby na teorii existuje přesvědčení, že vlhké výpary propouštějící tenké vrstvy, na které se tento vynález zaměřuje, poskytují výborné, požadované vlastnosti chování ve smyslu propustnosti vlhkých výparů v důsledku relativně vysokého obsahu vlhkostí v podmínkách používání absorpčního výrobku. Avšak tento relativně vysoký obsah vlhkosti je současně považován za faktor, který má záporný účinek na pevnost
-23spojů, které se zhotovují s pomocí doposud používaných, horkem tavených lepidel mezi filmem a dalšími součástmi absorpčního výrobku.
Jedním přístupem k řešení uvedeného problému, kteiý přinesl uspokojivé výsledky, je využívání lepidla na bázi polyurethanu v souladu s již známými postupy nanášení lepidla a s uplatněním známých technických prostředků, které, jak již bylo zmiňováno v předcházejícím textu, jsou v této oblasti techniky dobře známé. Dalším, v současnosti upřednostňovaným přístupem je využívání vícevrstvového, společně vytlačovaného filmu, jenž byl v předchozím textu zmíněn v souvislosti s odkazem na patent USA číslo 4 725 481 autora jménem Ostapchenko popisujícím vícevrstvový film mající hydrofobní vrstvu na té straně filmu, která se připojuje k netkanému materiálu, a hydrofilní vrstvu na opačné straně filmu. Přihlašovatelé nyní zjistili, že jako výhodné se jeví využití vícevrstvového filmu propouštějícího vlhké výpary, jenž se zhotovuje v podobě vícevrstvové struktury filmu (v dvojvrstvovém provedení) vytlačováním na materiál vláknitého substrátu, tak aby poměrně více hydrofobní elastomerní vrstva směřovala vnějším směrem od substrátu a poměrně více hydrofilní vrstva směřovala k substrátu. V případě dané tloušťky vykazuje hydrofobní vrstva typicky nižší hodnoty .JvlVTR“ než hydrofilní elastomerní vrstva, což je důsledek jejich poměrně nižšího obsahu vlhkosti v podmínkách používám. Použije-li se však poměrně tenká vrstva, pak chování hydrofobní vrstvy filmu s nižším obsahem vlhkosti významně neohrožuje hodnoty „MVTR“ kompozitní vrstvy jako celku.
V důsledku relativně nízkého obsahu vlhkosti v hydrofobní elastomerní vrstvě existuje možnost používání známých, teplem tavitelných lepidel a spojovacích postupů pro účely úspěšného vytváření spojů s přiměřenou pevností, a to dokonce i v podmínkách zvlhčování filmu, mezi kompozitní vrstvou a dalšími součástmi absorpčního výrobku. Na základě využití společně vytlačovaného, vícevrstvového filmu obsahujícího vrstvové materiály s rozdílným chemickým složením je možné sestavit kompozitní vrstvu podle přihlašovaného vynálezu, která jednak bude vykazovat požadavky kladené na účinné vlastnosti kompozitní vrstvy podle přihlašovaného vynálezu a jednak bude připojitelná k dalším součástem absorpčních výrobků s použitím známých postupů spojování pomocí lepidel (viz příklady 17 až 20, které budou následovat v dalším textu).
Zcela neočekávaně byty objeveny další užitečné Mastnosti související s využitím vícevrstvových filmů v kompozitních vrstvách používaných při zhotovování absorpčních • · 9 » * 9 » · · «· 9»
9
-24výrobků. Konkrétněji lze «vést, že použití vícevrstvového fiknu obsahujícího třívrstvovou strukturu shydrofobní elastomerní vrstvou na obou čelních površích obklopující prostřední, hydrofílní vrstvu zřejmě poskytuje lepší hmatové vlastnosti tehdy, provádí-li se zhotovování kompozitní vrstvy vytlačováním vícevrstvového filmu na vláknitý substrát. Znovu bez jakéhokoli sklonu lpět na teorii existuje přesvědčení, že relativně nízký obsah vlhkosti v hydrofobních vrstvách filmu vytváří dotykový vjem sucha při hmatovém dotyku nebo omaku, a to obzvláště tehdy, když je vrstva vláknitého substrátu poměrně tenká. Takové vícevrstvové (třívrstvové) provedení filmu bude tudíž poskytovat jak zdokonalenou přilnavost s použitím známých připojovacích postupů, tak i vylepšený vjem hmatového dotyku ze strany vrstvy vláknitého substrátu. Jak již bylo zmíněno v předcházejícím textu, existuje možnost zhotovování skutečně dvoustranných provedení podle obr. 2, v nichž vícevrstvová/třívrstvová struktura filmu se na obou stranách spojuje s vrstvou vláknitého substrátu. Jak již bylo zmíněno v předcházejícím textu, existuje možnost zhotovování skutečně dvoustranných provedení podle obr. 2, v nichž vícevrstvová/třívrstvová struktura filmu se na obou stranách spojuje s matriálem vláknitého substrátu, výsledkem čehož je dosažení dokonalejšího hmatového a dotykového vjemu zobou stran. Existuje přesvědčení, že toto konstrukční uspořádání je konkrétně použitelné pro taková provedení, jako jsou nožní manžety, břišní pásy, boční panely a další součásti absorpčních výrobků, jejichž obě opačné strany materiálu kompozitní vrstvy mohou být ve styku s tělem jedince, který má absorpční výrobek na sobě.
Smyslem následujících příkladů, které nemají z hlediska tohoto vynálezu výhradně omezující účel, je praktické předvedení výrobku a způsobu podle přihlašovaného vynálezu.
Příklady
V předcházejícím popisu a ve výhradně neomezujících příkladech, které následují v dalším textu, jsou uplatněny následující testovací způsoby pro určování různých odkazových znaků a vlastností. „ASTM“ se opírá o odkazy na normy „Americké společnosti pro testování a materiály“ a „ISO“ se odvolává na normy „Mezinárodní společnosti pro standardizaci“.
Plošná hmotnost byla určována podle normy „ASTM D-3776“, která je zde zahrnuta ve formě odkazu, a hodnoty plošné hmotnosti jsou uvedeny v gún2.
Tloušťka kompozitní vrstvy byla určována podle normy „ASTM D 1777-64“, jež je zde zahrnuta ve formě odkazu, a hodnoty tloustly kompozitní vrstvy jsou uvedeny v mikronech.
• · ř · · ί ♦ * ··
-25Tloušťka filmu se uvádí v mikronech a byla určována následovně :
Tloušťka filmu - (hmotnost vzorku kompozitní vrstvy) - (plošná hmotnost substrátu) (plocha vzorku) (plocha vzorku) (měrná hmotnost materiálu filmu)
Mez pevnosti v tahu byla určována podle normy „ASTM D 1682, oddíl 19“, která je zde zahrnuta jako odkaz, s následujícími modifikacemi. Při provádění testu se vzorek měřící 2,54 cm krát 20,32 cm (1 palec krát 8 palců)upnul na opačných koncích vzorku. Upínače byly umístěny na vzorku ve vzdálenosti 12,7 cm (5 palců) od sebe. Vzorek se natahoval při stálé rychlosti 5,08 cm/min (2 palce/min) až do přetržení. Síla, při které došlo k přetržení, byla zaznamenána v Newtonech/cm jako mez pevnosti v tahu, jejímž projevem je přetržení testovaného vzorku.
Prodloužení až k přetržení vrstvy je rozměr vyjadřující rozsah natahování vrstvy před zničením (přetržením) během testovaní meze pevnosti v tahu. 1 palec (2,54 cm) široký vzorek se upnul v upínacích nastavených ve vzdálenosti 5 palců (12,7 cm) od sebe a natahoval se stálou rychlostí natahování testovacího stroje, jakým je stolní modelový testovací přístroj „Instron“. Na vzorek působilo postupně se zvyšující zatížení při rychlosti křížové hlavy 2 palce/min (5,08 cm/min) až do zničení. Výsledek měření se vyjadřuje v procentech natažení před zničením. Tento test se obecně provádí podle „ASTM D 1682-64“.
Pevnost při odtrhování se měří podle testu, který se obecně řídí způsobem, který je obsažen v „ASTM D882-83 a který je zde zahrnut ve formě odkazu. Tento test se prováděl při stálé rychlosti roztahování testovacího stroje, jakým je stolní modelový testovací přístroj „Instron“. Vzorek měřící 2,54 cm krát 20,32 cm (1 palec krát 8 palců) byl podroben oddělování vrstev od sebe do vzdálenosti přibližně 3,18 cm (1,25 palce) řízeným oddělováním vláknitého substrátu od filmu propouštějícího vlhké výpary. Opačné strany vzorku byly upínány do uprnačů testovacího přístroje, přičemž tyto upínače byly nastaveny ve vzdáleností 5,0 cm (2 palce) od sebe. Po uvedení testovacího přístroje do činnosti se křížová hlava pohybovala rychlostí 50,8 cm/min (20,0 palců/min). Počítač začal shromažďovat údaje po odstranění průvisu při předběžném nominálním zatížení 5 gramů. Vrstvy vzorku se odtrhovaly v rozsahu přibližně 12,7 cm (5 palců) a během tohoto úseku byly snímány údaje, z nichž byl vypočítán reprezentativní průměr snímaných údajů. Špičkové zatržení a průměrná pevnost při odtrhování se uvádí v N/cm. V případě vzorků, jejichž vrstvy se odtrhovaly v celém rozsahu 5 palců (12,7 cm) se průměrná pevnost při odtrhování považovala za konečnou hodnotu pevnosti při • · * ♦ • · «
-26• · 1 • · · <
·· * * · « * * · I ·· ·· odtrhování. V případě vzorků, jejichž vrstvy se neodtrhly v celém rozsahu 5 palců (12,7 cm) v důsledku buď podmínek úplného přilepení nebo poruch struktury substrátu bylo špičkové zatížení považováno za konečnou hodnotu pevnosti při odtrhování.
Pevnost spoje se měn jako pevnost přilnavosti spoje mezi kompozitní vrstvou a polyethylenovým filmem majícím tloušťku 1,2 tisícin palce (tj. 0,038 mm).Toto se rovněž určuje jako pevnost lepeného spoje, který se používá při zhotovování absorpčních výrobků, v nichž se používá lepidlo pro připojování dalších součástí ke kompozitní struktuře. Při prováděných zkouškách se vzorky připravovaly nanášením známého, horkem taveného lepidla, které se běžně používá při zhotovování absorpčních výrobků, na stranu filmu kompozitní struktury. Lepidlem může být jakékoli lepidlo, které je použitelné pro sestavování absorpčních výrobků, a jedno z lepidel, jež je použitelné při zhotovování absorpčních výrobků, vyrábí firma „AtoFindley Adhesives, lne.“ sídlící na adrese 11320 Watertown Plank Road, Wauwatosa, WI 53226-3413, která toto lepidlo dodává na trh pod označením H2031. Tímto lepidlem je na tlak citlivé, lineární SIS (styren-isopren-styren), horkem tavitelné lepidlo. Toto lepidlo se nanáší v množství 0,009 gramu na čtverečný palec (tj. 6,45 cm2) s použitím rozstřikovací hlavy „Meltex EP34S“. Teplota lepidla v trysce je 330°F (tj. 165,5°C). Tuto rozstřikovací hlavu pro nanášení lepidla na trh dodává firma „Nordson Corporation“ sídlící na adrese 2905 Pacific Drive, Norcross, GA 30071-1809. Po nanesení lepidla se polyethylenový film mající tloušťku 1,2 tisíciny palce (tj. 0,038 mm) lepí ke kompozitní struktuře na základě umístění polyethylenu na lepidlem pokrytou kompozitní strukturu a působení tlaku vyvíjeného v důsledku válcování vzorku ručním válcem, jenž se podobá válci na tapety. Poté se vzorky stříhají na díly mající šířku 2,54 cm (1 palec) a délku 10,16 cm (4 palce) s tím, že 2,54 cm (lpalec) délky je oblast lepeného připojení. Pro zhotovování jak mokrého, tak i suchého spoje se připravují přinejmenším 3 vzorky. V případě mokrého spoje se lepivý konec vzorku umisťuje do Petriho misky naplněné destilovanou vodou, kde zůstává ponořen po dobu 15 minut. Okamžitě po vytažení z vody se vzorek testuje následovně. Testování suchého spoje vyžaduje pouze uvedenou přípravu vzorku za sucha a Mastní testování se provádí následovně. Volné, nespojené konce vzorku se upínají v čelistích testovacího zařízení, přičemž tyto čelisti se nacházejí ve vzdálenosti 5,08 cm (tj. 2 palce) od sebe. Po uvedení testovacího do činnosti se jeho křížová hlava pohybuje rychlostí 50,8 cm/min (20 palců za minutu). Po vyrovnání průvisu, který se odstraňuje při nominálním předběžném zatížení 5 gramů, začíná počítač shromažďovat τ-r • * « ♦ • 9 —»—»—r • « » • ♦ · ** «φ φ » · · · • · ♦ · * * · · *· ·«
-27příslušné údaje. Zmíněná oblast lepeného připojení mající délku přibližně 2,54 cm (1 palec) se úplně trhá a v průběhu tohoto trhání lze získat dostatečné množství údajů pro výpočet reprezentativního průměru těchto údajů. Špičkové zatížení a průměrná pevnost spoje se uvádí vN/cm. V případě vzorků, jež se roztrhly v celém rozsahu 1 palce (2,54 cm) se průměrná pevnost spoje považovala za konečnou hodnotu pevnosti spoje. V případě vzorků, jež se neroztrhly v celém rozsahu 1 palce (2,54 cm) v důsledku buď podmínek úplného přilepení nebo poruch struktury substrátu bylo špičkové zatížení považováno za konečnou hodnotu pevnosti spoje.
Absorpce vody se měří podle normového způsobu „ASTM D570“, který je zde zahrnut ve formě odkazu.
Poměr prostupnosti vlhkých výparů (.MVTR“) byl určován podle způsobu, který zčásti založen na normě „ASTM E96“, jež je zde zahrnuta ve formě odkazu, a v této patentové specifikace se uvádí v g/m2/24 hodin.
Tento způsob se označuje jako „vysoušeči způsob“ pro měření poměru prostupnosti vlhkých výparů, jehož postup bude následovat. Ve stručném shrnutí postupu podle tohoto způsobu se uvádí, že předem určené množství vysoušeči látky (CaCl2) se umisťuje do nádoby podobající se „šálku“ s přírubou, který je předveden na obr. 6. Materiál vzorku 155 se umisťuje na vrch nádoby 157 a pevně se udržuje pomocí udržovacího kroužku 152 a těsnění 153. Poté se provádí vážení této sestavy a počáteční hmotnost se zaznamenává. Poté se tato sestava umisťuje na dobu 5 hodin do komory, přičemž v této komoře existují podmínky stálé teploty (40°C ± 3°C) vlhkosti (75% relativní vlhkosti ± 3%). Po uplynutí 5 hodin se řečená sestava z komory vyjímá, utěsňuje se, aby se znemožňoval další vstup vlhkosti, a poskytuje se jí možnost 30 minutového vyrovnávám při teplotě pokoje, v němž existují vyrovnané podmínky. Množství vlhka absorbovaného CaCl2 156 se určuje gravimetricky a používá se pro provádění odhadu poměru prostupnosti vlhkých výparů („MVTR“) vzorku na základě odečítání hmotnosti zjišťované při prvním vážení od hmotnosti zjišťované při konečném vážení sestavy. Výpočet poměru prostupnosti vlhkých výparů („MVTR“) se uvádí v g/m2/24 hodin a provádí se na základě vzorce, který bude následovat v dalším textu. Vzorky se testují třikrát. Údajný „MVTR“ je průměr tří analýz, přičemž výsledky se zaokrouhlují na nejbližší stovku. Význam rozdílů ve zjištěných hodnotách „MVTR“ různých vzorků se může odhadovat na základě standardní odchylky trojích zkoušek každého vzorku.
·
9
9
-28Mezi použitelné analytické váhy pro provádění gravimetrických měření patří přístroj s označením „Mettler AE240“ nebo jeho ekvivalent (s kapacitou 300 gramů), popřípadě přístroj „Sartorius 2254S0002“ nebo jeho ekvivalent (s kapacitou 1000 gramů). Použitelná sestava pro udržování vzorku obsahuje šálek 157 s udržovacím kroužkem 152, který může být upraveným provedením výrobku Delrin® (který na trh dodává firma „McMaster-Carr, katalogové číslo #8572K34), a těsnění 153, které vyrábí firma „GC Septum Materiál“ (číslo katalogu „Alltech je #6528). Rozměry šálku, udržovacího kroužku a těsnění jsou následující. Rozměr A je 63 mm, přičemž tento rozměr odpovídá vnějšímu průměru udržovacího kroužku a průměru příruby šálku, rozměr B je 55 mm, rozměr C, kteiý představuje tloušťku udržovacího kroužku, je 5 mm, tloušťka příruby D je 6 mm, rozměr E představující výšku šálku je 55 mm, rozměr F mající 30 mm odpovídá vnitřnímu průměru šálku a rovněž otvoru v udržovacím kroužku a konečně rozměr G mající 45 mm představuje vnější průměr šálku. Vysoušeči látkou je CaCl2 pro trubice tvaru „U“ a jde o výrobek firmy „Wako Pure Chemical Industries, Ltd.“ se sídlem v Richmondu, VA prodávaný pod označením „Product # 030-00525. Plastovým obalem na potraviny je „Saran Wrap“, který je k dostání od firmy „Dow Chemical Company“, nebo jeho ekvivalent. Pro účely komory vytvářející požadované podmínky prostředí lze použít zařízení od firmy „Electro-Tech Systems, Inc.“s označením „EPS Model 506A“ nebo jeho ekvivalent. Teplotu řídí zařízení s označením „EIS Model 513A“ nebo jeho ekvivalent, vlhkost řídí zařízení s označením „ETS Model 514“ nebo jeho ekvivalent, ohřívací jednotka má označení „Marley Electric Heating Model 2512WC (400 wattů) nebo se může používat ekvivalentní ohřívací jednotka a zvlhčovacím zařízením je „ETS Model 5612B“ nebo jeho ekvivalent.
CaCl2 se může používat přímo z utěsněné láhve s tou podmínkou, aby velikost kousků byla taková, že tyto kousky nebudou propadat sítem číslo 10. Horní dvě třetiny obsahu láhve se obvykle nemusejí přesívat. Spodní třetina však obsahuje jemné kousky, které by měly být odděleny přesíváním. CaCl2 se může používat z uzavřené láhve bez vysoušení. Pokud existuje takové potřeba, je možné tuto sloučeninu vysoušet při teplotě 400°C po dobu 4 hodin.
Reprezentativní vzorky by se měly získávat z materiálů, které jsou určeny pro testování. Jako ideální se jeví to, jsou-li takové vzorky odebírány z různých oblastí materiálu, neboť v takovém případě by zastupovaly různé přítomné varianty. Pro účely této analýzy se z každého materiálu vyžadují tři vzorky.
«·
-29Vzorky by se měly nastříhat na obdélníkové díly s rozmety přibližně 1,5 palce krát 2,5 palce (tj. přibližně 3,81 cm krát 6,35 cm). Pokud vzorky nejsou stejnoměrné, jasně označte oblast, v níž by měla být prodyšnost vyhodnocována. Jestliže vzorky nejsou dvoustranné, označte jasně stranu, která by měla být vystavena vysoké vlhkosti. V případe plenek a ženských menstruačních vložek to bývá obvykle ta strana, která je ve styku s absorpčním jádrem výrobku nebo s tělem uživatele, jde-li o hygienické spodní prádlo.
Při zahájení postupu testování (1) proveďte odvážení přibližně 15 gramů CaCl2 156 a umístěte tuto dávku vysoušeči látky do šálku 157 pro zjišťování „MVTR“. Jemně poklepejte šálkem 150 desetkrát o horní desku pracovního stolu, aby se kousky CaCl2 stejnoměrně uložily a mírně sklepaly. Kousky CaClT56 by mety být navrstveny do úrovně ve vzdálenosti přibližně 1 cm od vrchu šálku 157. Seřizujte množství CaCl2 tak dlouho, až bude tato lem vzdálenost dosažena. Poté (2) umístěte vzorek 155 přes otvor ve vrchu šálku 157 tak, aby strana určená pro styk s vysokou vlhkostí směřovala vzhůru (existuje-li takový záměr). Přesvědčte se, zda vzorek překrývá celý otvor tak, aby bylo vytvořeno dobré utěsnění. Dále (3) umístěte těsnicí materiál 153 a udržovací kroužek 152 na vrch šálku, vyrovnejte návaznost otvorů pro šrouby a přesvědčte se, že se vzorek nepohnul. Utahujte šrouby 154 tak, aby bezpečně upevnily udržovací kroužek 152 a zajistily utěsnění vzorku na vrchu šálku. Utahování šroubů 154 by se mělo provádět opatrně, protože nadměrné utahování by mohlo vést ke zdeformování některých vzorků. Pokud se takové zdeformování vzorku objeví, povolte šrouby 154 a znovu je utáhněte. Pak (4) proveďte zvážení šálku pro zjišťování „MVTR“ sestaveného v průběhu kroku (3). Zaznamenejte zjištěnou hmotnost jako počáteční hmotnost. Tento postup přípravy jednoho šálku by se měl provádět v poměrně krátkém časovém úseku, a to <2 minuty.
Po zvážení sestavy (5) umístěte vzorek do „CT/CH komoiy“ na dobu 5 minut (s tolerancí nejbližší minuty). Po uplynutí této doby (6) vyjměte vzorek z „CT/CH komory“, důkladně jej obalte plastovým obalem utěsněným proužkem pxyže. Zaznamenejte čas vyjmutí vzorku s tolerancí nejbližší minuty. Umožněte ustalování vzorku po dobu přinejmenším 30 minut při teplotě pokoje, v němž existují ustálené podmínky. Po ustálení (7) odstraňte plastový obal a proužek ptyže a zvažte šálek. Zaznamenejte zjištěnou hmotnost jako konečnou hmotnost.
Výpočet „MVTR“, který se uvádí v jednotkách g H2O/m2/24 hodin, se následně získává na základě použití vzorce :
-30MVTR = (konečná hmotnost - počáteční hmotnost) x 24,0 plocha vzorku v metrech x 5,0 (doba v komoře) kde : 24,0 se používá pro převedení údajů na 24 hodinový základ;
plocha vzorku se rovná otevřené oblasti ústí šálku; a 5,0 je doba trvání testu v hodinách.
Vypočítejte průměrný „MVTR“ pro každou sadu trojího provedení testu každého vzorku. Zaokrouhlete průměrnou „MVTR“ každé sestavy vzorku na nejbUžší stovku. Nahlaste tuto hodnotu jako „MVTR“ daného vzorku materiálu.
Dynamická prostupnost tekutin se měří s použitím přístroje 100, který je předveden na obr. 5. Podle tohoto testu se absorpční materiál 102, jehož hmotnost se měří s přesností blížící se 0,0001 gramu, se umisťuje přímo na vrch podložky 103 pro vstřebávání energie nárazu. Absorpčním materiálem může být filtrační papír, který vyrábí firma „Whatman Laboratoiy Division“ a na trh dodává firma „VWR Scientific“ sídlící v Clevelandu, Ohio, pod označením „No. 2 filter páper“. Absorpční materiál by měl mít schopnost absorbovat a udržovat destilovanou vodu, která prochází skrze testovaný materiál kompozitní vrstvy. Podložka 103 pro vstřebávání energie nárazu se zhotovuje z pryžové pěny s příčnou vazbou vyplněnou ropnými sazemi. 5 palců krát 5 palců (tj. 12,7 cm krát 12,7 cm) čtvercová podložka 103 pro vstřebávání energie nárazu má měrnou hmotnost 0,1132 g/cm3 a tloušťku 0,3125 palce (tj. 0,793 cm). Podložka 103 pro vstřebávání energie nárazu má durometrovou hodnotu tvrdosti, která se označuje jako A/30/15 podle normy „ASTM 2240-91'.' Kruhový materiál 104 absorpčního jádra měřící v průměru 5,72 cm (tj. 2,25 palce) se váží. Materiál absorpčního jádra může obsahovat jednotlivá celulosová vlákna z dřevité buničiny s příčnou vazbou, jak to popisuje patent USA číslo 5 137 537 vydaný na jméno Herron a spol. 11. srpna 1992. Materiál absorpčního jádra by měl mít schopnost udržovat postačující množství destilované vody, jako je například přinejmenším desetinásobek hmotnosti suchého absorpčního jádra. Absorpční jádro má plošnou hmotnost přibližně 118 g/m2. Suchý materiál absorpčního jádra se zatěžuje destilovanou vodou na přibližně desetinásobek jeho hmotnosti za sucha.
Část materiálu zadní vrstvy 105, kteiý je určen pro testování, se umisťuje na čistou a suchou desku pracovního stolu tak, aby vnější povrch směřoval dolů. Zatížený materiál 104 absorpčního jádra se umisťuje přímo do středu materiálu zadní vrstvy 105. Sestava zadní vrstvy a jádra se poté připevňuje k nárazové části 107 nárazového ramena 108 pomocí pryžového ▼ 9 9 I • · 9 » » « « ·♦ ·♦ • * • · 1 • · « « «· ♦·
-31 proužku 109. Poloha sestavy zadní vrstvy a jádra se upravuje tak, že jádro 104 se umisťuje vedle spodního povrchu 110 nárazové části 107. Nárazové rameno 108 se zvedá na úroveň předem stanoveného úhlu, který vytváří podmínky pro vytvoření požadované energie nárazu. Nárazové rameno 108 se pouští a pak se toto nárazové rameno 108 okamžitě (po uplynutí přibližně 1 sekundy po nárazu) zdvihá a filtrační papír 102 se přemisťuje z podložky na digitální váhu. Hmota mokrého filtračního papíru se pak zaznamenává v průběhu jednominutového záznamového intervalu. Hodnota dynamické prostupnosti tekutin (zkratka „DFTV“ podle amerického výrazu „ITynamic Fluid Transmission Value“) vypočítává a uvádí v g/m2 s použitím následujícího vzorce :
DFTV=hmotnost suchého filtračního papíru (v gramech) - hmotnost suchého filtračního papíru (v gramech nárazová plocha (m2)
Nárazová plocha uváděná v m2 je plocha spodního povrchu 110 nárazové části 107. Nárazová plocha je 0,00317 m2. Materiál absorpčního jádra 104 by měl mít takovou plochu, která je o něco větší než dorazová plocha řečeného spodního povrchu.
Pórovitost podle Gurleye a Hilla se měří jako zábranová účinnost materiálu kompozitní vrstvy proti prostupnosti plynů. Konkrétně jde o měření toho, jak dlouho trvá prostupování určitého objemu plynu skrze danou plochu materiálu, v níž existuje určitý tlakový gradient-Pórovitost podle Gurleye a Hilla se měn v souladu s „TAPPI T-460 om-88“ s použitím hustoměru, který je na trhu k dostání pod názvem Jorentzen & Wettre Model 12 ID Densometer“. Tento test měří časový úsek, v jehož průběhu se 100 krychlových centimetrů vzduchu protlačuje skrze vzorek mající v průměru 1 palec (2,54 cm) při tlaku přibližně 4,9 palce (12,45 cm) sloupce vody. Výsledek se uvádí v sekundách a obvykle se označuje jako Gurleyovy sekundy.
Bakteriální ochrana pro sterilní obvazování se měří v souladu s normou „ISO 11607“, v jejímž oddíle 4.2.3.2 se uvádí, že materiál, který nepropouští vzduch po dobu jedné hodiny (podle testu vzduchové pórovitosti) splňuje požadavky kladené na standardní bakteriální ochranu. Pokud jde o pórovité materiály, oddíl 4.2.3.2 uvádí, že neexistuje žádný univerzálně aplikovatelný způsob demonstrování Mastností mikrobiální ochrany v pórovitých materiálech, avšak poznamenává, že testování vlastností mikrobiální ochrany pórovitých materiálů se typicky provádí vystavováním vzorků účinkům aerosolu bakteriálních spor nebo částeček v podmínkách několika testovacích kroků, které specifikují poměr prostupnosti skrze materiál, imunitu •·4 • · · » 4 4 4 ·*
-32mikrobů ve vztahu ke vzorku a doba trvání testu. Jedním z uznávaných testovacích způsobů je „ASTMF 1608-95“.
Rovněž se provádí testování vlastností ochrany proti prostupností virů, které se provádí podle normy „ASTM F1671“, která je zde zahrnuta ve formě odkazu. „ASTM F1671“ je standardní testovací způsob pro měření odporu materiálů, které se používají v ochranných zdravotních součástech oblečení, proti prostupnosti choroboplodných zárodků přenášených krví. V souladu s tímto způsobem se testují tři vzorky materiálu kompozitní vrstvy, která se podrobuje průchozí aktivitě 108 Phi-X174 bakteriofágu, kteiý se svou velikostí podobá viru žloutenky typu C (0,028 mikronu), v podmínkách povrchového pnutí seřízeného na 0,042 N/m při rozdílu tlaku 2 psi (13,8 kPa) během 24 hodinového časového úseku. Prostupnost virů skrze daný vzorek se určuje s použitím zkušebního postupu. Výsledky testu se uvádějí v jednotkách tvorby povlaku na mililitr (zkratka „PFU/ml“ podle amerického technického výrazu „Plaque Forming Units per milliliter“). Vzorek nesplňuje podmínky testu, je-li detekována jakákoli prostupnost virů skrze testovaný vzorek. Souběžně s testováním každého vzorku probíhá pozitivní a negativní kontrola. Pozitivní kontrola se provádí s použitím mikroporézní membrány, která má velikost pórů 0,04 mikronu a která propouští 600 PFU/ml. Negativní kontrolu zajišťuje vrstva s označením „Mylar® film“, která propouští 0 PFU/ml.
Vlhké prosakování kapaliny se zjišťuje s použitím roztoku 70 dílů isopropylalkoholu, 30 dílů vody a jednoho dílu červené potravinářské barvy. Podle tohoto testu se vrstva bílého absorpčního savého materiálu měřícího přibližně 89 cm klát 61 cm (35 palců krát 24 palců) umisťuje na plochém povrchu a pokrývá se testovaným vzorkem mající stejné rozměiy, přičemž substrátová strana směřuje vzhůru. Na testovaný vzorek se lije 250 ml dávka roztoku a následně se tento vzorek pokládá šablona měřící přibližně 46,75 cm krát 46,75 cm (18 palců krát 18 palců). Šablona se zatěžuje závažím majícím hmotnost 4,5 kg (10 liber) po dobu 10 minut, po jejímž uplynutí se závaží, šablona a testovaný vzorek odstraňují z bílého savého papíru. Nakonec se tento papír zkoumá, zda se na něm objevují zbarvené skvrny potvrzující případné prosakování.
Složky filmu
Složky filmu, jež jsou uváděny v příkladech obsažených v dalším textu, byly připraveny mícháním jednoho nebo několika termoplastických elastomerů obsahujících kopolyetherové estery. Jednotlivé složky, které jsou použity v kompozitním složení filmu, jsou následující.
-33Hytrel® 3548 je termoplastický kopolymer obsahující kopolyetherový ester, který na trh dodává firma „DuPont“ a který má bod tavení 156°C, teplotu měknutí podle Vicata 77°C, tvrdost podle Shorea 35D a absorpci vody 5%.
Hytrel® 4778 ie termoplastický kopolymer obsahující kopolyetherový ester, kteiý na trh dodává firma „DuPont“ a který má bod tavení 208°C, teplotu měknutí podle Vicata 175°C, tvrdost podle Shorea 47D a absorpci vody 2,3%.
Hytrel® 8206 ie termoplastický kopolymer obsahující kopolyetherový ester, který na trh dodává firma „DuPont“ a který má bod tavení 200°C, teplotu měknutí podle Vicata 151°C, tvrdost podle Shorea 45D a absorpci vody 30%.
Hytrel® 8171 je termoplastický kopolymer obsahující kopolyetherový ester, který na trh dodává firma „DuPont“ a který má bod tavení 150°C, teplotu měknutí podle Vicata 76°C, tvrdost podle Shorea 32D a absorpci vody 54%.
Koncentrát TiO? je původně granulovaný pigment oxidu titaničitého ve vysoce hustém polyethylenu, přičemž koncentrát TiO2 představuje podíl 60% celkové hmotnosti této směsi. Příklady 1 až 5
Film z kopolyetherového esteru byl přilnavé připojen k mykané, polypropylenové, netkané vrstvě, která má plošnou hmotnost 27 g/m2 a kterou na trh dodává firma „Fiberweb North America Inc.“ sídlící v Simpsonville, Jižní karolina. Netkaná vrstva obsahuje mykaná, polypropylenová, staplová vlákna, která mají vláknovou délku je v rozsahu od 2,5 cm do 7,5 cm a která se spojují za tepla. Vláknitá vrstva z polypropylenových, mykaných vláken má mez pevností v tahu 8,3 N/ cm v podélném pracovním směru stroje a 1,5 N/cm v příčném pracovním směru stroje a prodloužení 73% v podélném pracovním směru stroje a 95% v příčném pracovním směru stroje.
Na tlak citlivé, lineární SIS (styren-isopren-styren) lepidlo, které je tavitelné za horka (označení „H2031“ od firmy „Ato Findley Adhesives, Inc.“ sídlící ve Wauwatosa, Wisconsin), bylo naneseno na netkanou vrstvu s použitím tavícího zařízení, které je na trhu k dostání pod značkou „Series 6000 Melter“, a aplikátoru značky „CF215 Aplicator“ od firmy „Nordson Corporation“ sídlící v Nordson, Georgia, Lepidlo bylo celkově nanášeno v podobě souvislého vlákna v rozšiřujícím se, spirálovém vzorování, které bylo 12 palců (30,48 cm) široké, s použitím 15 aplikátorových modulů, jejichž středy byly umístěny ve vzdálenosti 0,875 palce (2,22 cm) od sebe. Jednotlivá spirálová vzorování byla nanášena od okraje k okraji tak, aby * » · « φ • ♦ · 1 ♦ · · ί ·· ♦·
-34nedocházelo k podstatnému překrývání řečených spirálových vzorování vytvářených různými aplikátorovými modufy. Rychlost netkané vrstvy na výrobní lince v průběhu nanášení lepidla byla 400 stop za minutu (122 m/min). Plošná hmotnost naneseného lepidla byla 2mg na čtverečný palec (3 mg/m2). Lepidlo bylo přikryto uvolňovacím papírem a bylo navinuto do podoby role.
Netkaná vrstva, která byla po nanesení lepidla pokryta uvolňovacím papírem, se v dalším výrobním kroku odvíjela z role, uvolňovací papír se odstranil a k lepidlem opatřené straně netkané vrstvy se připojil polymerový film, v jehož celkové hmotnosti byl obsažen 48% podíl kopolymerového elastomeru s označením „Hytrel® 8206“, 48% podíl kopolymerového elastomeru s označením „Hytrel® 8171“ a 4% podíl oxidu titaničitého. Polymer kopolyetherového esteru byl dodáván v podobě granulí do šnekového vytlačovacího zařízení, které mělo průměr 38 mm a bylo připojeno k ohřívanému lisovadlu. Po roztavení se polymer přiváděl do otvoru lisovadla, který měl rozměry 36 cm krát 250 mikronů a byl vytvořen v ohřívaném bloku lisovadla. Polymerová tavenina se vytlačovala z otvoru lisovadla a tím vytvářela povlak na lepidlem opatřené straně polypropylenové netkané vrstvy tak, jak to bylo popsáno v předcházejícím textu v souvislosti s obr. 3. Film se připojoval k vláknité netkané vrstvě v přítlačné mezeře, která se nacházela ve vzdálenosti přibližně 10 cm od otvoru lisovadla. Tato přítlačná mezera byla vytvořena mezi kovovým válcem, který byl ve styku s vláknitou vrstvou, a pryžovým válcem, jenž byl ve styku s polymerovou taveninou.
V případě příkladů 1 až 5 byl pohyb netkané vrstvy na výrobní lince udržován při stálé rychlosti 12 m/min (40 stop za minutu) a rovněž tak i film byl vytlačován při stálé rychlosti (rychlost vytlačovacího šneku byla 12 otáček za minutu), aby zhotovovaný film z kopolymerového esteru měl stejnoměrnou tloušťku. Průchod vrstvy z polypropylenových vláken, lepidla a filmu skrze přítlačnou mezeru se uskutečňoval v podmínkách působení takového tlaku, který byl seřizován pro zhotovování různých struktur kompozitních vrstev. V případě uspořádání přítlačné mezery předvedeného na obr. 3 a používaného v příkladech 1 až 5 odpovídá tlak válců 552 kPa (80 psi) síle 172 N/délkový cm na délce válců majících délku 20 palců (50,8 cm); tíak válců 414 kPa (60 psi) generuje sílu 129 N/délkový cm na válcích; flak válců 276 kPa (40 psi) generuje sílu 86 N/délkový cm na válcích; tíak válců 138 kPa (20 psi) generuje sílu 43 N/délkový cm na válcích; a tíak válců 35 kPa (5 psi) generuje sílu 11 N/délkový cm na válcích.
• ·
-35• * ·«* • · · « • · · « ·· 99
Další podmínky postupu zhotovování kompozitních vrstev, které existovaly v každém příkladu, a vlastností výsledných kompozitních vrstev jsou uvedeny v následující „Tabulce 1“.
Tabulka 1
PŘÍKLAD ČÍSLO | 1 (90J4) | 2 (90J3) | 3 (90J2) | 4 (90J5) | 5 (90J6) |
VÝROBNÍ PODMÍNKY | |||||
Teplota při lepení (°C) | teplota okolí | teplota okolí | teplota okolí | teplota okolí | teplota okolí |
Plošná hmotnost lepidla (g/m2) | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
Vzorování nanášeného lepidla | spirála | spirála | spirála | spirála | spirála |
Rychlost výrobní linky (m/min) | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 |
Teplota vytlačované taveniny (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 | 220 |
Rychlost vytlačovače 1 (ot/min) | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 |
Teplota lisovadla (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 | 220 |
Tlak válců (kPa) | 35 | 70 | 140 | 280 | 560 |
VLASTNOSTI KOMPOZITNÍ VRSTVY | |||||
Tloušťka filmu (mikrony) | 25 | 25 | 25 | 24 | 24 |
MVTR (Vysoušeči způsob) (g/m2/24 hodin) | 2900 | 3200 | 2900 | 2800 | 3000 |
Dynamický náraz (gún2 @ 2400 J/m2) | 0,36 | 0,44 | 0,44 | 0,25 | 0,35 |
Pevnost při odtrhování (N/cm) v podélném pracovním směru | 0,95 | 1,04 | úplná | 1,03 | úplná |
Pevnost při odtrhování (N/cm) v příčném pracovním směru | 0,80 | 0,84 | úplná | 1,01 | úplná |
Příklady 1 až 5 dokazují, že při výrobě kompozitní vrstvy lze získat výbornou pevnost při odtrhování v podmínkách působení poměrně nízkých připojovacích tlaků (příklady 1 a 2), kdy se lepidlo přidává mezi film a netkanou vrstvu. Tyto příklady rovněž dokazují, že * · 9 φ
-36kompozitní vrstva, která obsahuje tenký film propouštějící výpaiy a která je připojuje k netkané struktuře v podmínkách udržování nízkého tlaku, může vykazovat dobré vlastnosti zábrany proti unikání vlhkosti vlivem nárazu. Konečně tyto příklady podporují přesvědčení, že teplota taveniny filmu přiměřeně podporuje mimořádně dobrou pevnost při odtrhování.
Příklady 6 až 10
Film z kopolyetherového esteru byl přilnavě připojen k vláknité, polypropylenové, netkané vrstvě, která je stejná jako netkaná vrstva použitá v příkladech 1 až 5. Nejdříve se provádělo nanášení lepidla na pohybující se netkanou vrstvu s využitím tri rozdílných plošných hmotností lepidla nanášeného stejným postupem, kteiý byl popsán v předcházejícím textu v souvislosti s příklady 1 až 5. Lepidlo bylo přikryto uvolňovacím papírem a bylo navinuto do podoby role.
Netkaná vrstva, která byla po nanesení lepidla pokryta uvolňovacím papírem, se v dalším výrobním kroku odvíjela z role, uvolňovací papír se odstranil a k lepidlem opatřené straně netkané vrstvy se připojil polymerový film, v jehož celkové hmotností byl obsažen 48% podíl kopolymerového elastomerů s označením „Hytrel® 8206“, 48% podíl kopolymerového elastomerů s označením „Hytrel® 8171“ a 4% podíl oxidu titaničitého. Polymer kopolyetherového esteru byl dodáván v podobě granulí do šnekového vytlačovacího zařízení, které mělo průměr 38 mm a bylo připojeno k ohřívanému lisovadlu. Po roztavení se polymer přiváděl do otvoru lisovadla, který měl rozměiy 36 cm krát 250 mikronů a byl vytvořen v ohřívaném bloku lisovadla. Polymerová tavenina se vytlačovala z otvoru lisovadla a tím vytvářela povlak na lepidlem opatřené straně polypropylenové netkané vrstvy tak, jak to bylo popsáno v předcházejícím textu v souvislosti s obr. 3. Film se připojoval k vláknité netkané vrstvě v přítlačné mezeře, která se nacházela ve vzdáleností přibližně 10 cm od otvoru lisovadla. Tato přítlačná mezera byla vytvořena mezi kovovým válcem, který byl ve styku s vláknitou vrstvou, a pryžovým válcem, jenž byl ve styku s polymerovou taveninou.
V případě příkladů 6 až 10 se rychlost pohybu netkané vrstvy a rychlost, při níž byl vytlačován film, vykazovala změny, aby výsledně zhotovované filmy měly rozdílnou tloušťku. Uspořádání přítlačné mezery bylo obdobné jako v příkladech 1 až 5 a válce udržovaly stejnoměrný tlak přibližně 140 kPa (20 psi).
Výrobní podmínky, které existovaly v každém z těchto příkladů, a vlastnosti výsledných kompozitních vrstev jsou uvedeny v následující „Tabulce 2“.
-37Tabulka2
PŘÍKLAD ČÍSLO | 6 (90J7) | 7 (90J8) | 1 8 (90J9) | 9 (90J2) | 10 (90J1) |
VÝROBNÍ PODMÍNKY | |||||
Teplota při lepení (°C) | teplota okolí | teplota okolí | teplota okolí | teplota okolí | teplota okolí |
Plošná hmotnost lepidla (gm2) | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
Vzorování nanášeného lepidla | spirála | spirála | spirála | spirála | spirála |
Rychlost výrobní linky (m/min) | 12 | 17 | 17 | 12 | 9 |
Teplota vytlačované taveniny (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 | 220 |
Rychlost vytlačovače 1 (ot/min) | 12 | 12 | 6 | 12 | 16 |
Teplota lisovadla (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 | 220 |
Tlak válců (kPa) | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 |
VLASTNOSTI KOMPOZITNÍ VRSTVY | |||||
Tloušťka filmu (mikrony) | 17 | 12 | 7 | 25 | 37 |
MVTR (Vysoušeči způsob) (g/m2/24 hodin) | 3300 | 3800 | 4800 | 2900 | 2600 |
Dynamický náraz (g/m2 @ 2400 J/m2) | 0,25 | 0,33 | 0,33 | 0,44 | 0,25 |
Pevnost při odtrhování (N/cm) v podélném pracovním směru | úplná | úplná | úplná | úplná | 1,15 |
Pevnost při odtrhování (N/cm) v příčném pracovním směru | úplná | úplná | úplná | úplná | 0,97 |
Příklady 6 až 10 dokazují, že „MV TR“ kompozitní vrstvy se může zvýšit až o 85% na základě zmenšení tloušťky filmu z 25 mikronů (příklad 9) na 7 mikronů (příklad 8). Tyto příklady dále dokazují, že zvýšení „MVTR“ lze dosahovat bez podstatných zrát pevnosti při odtrhování nebo vlastností zábrany proti unikání vlhkosti při dynamickém nárazu. Tyto příklady podporují přesvědčení, že nanášení lepidla před vytlačováním filmu je uskutečnitelný postup a že tento postup v kombinaci s nízkými připojovacími tlaky má za výsledek zhotovování
-38• ··· • ·
-. · · · • · · · ·· ·· • · · · ί !
• · · · <
♦· ·· kompozitních vrstev, jejichž filmy mající tloušťku jen 7 mikronů vykazují přiměřenou pevnost při odtrhování a dobré vlastností zábrany proti unikání vlhkosti při dynamickém nárazu. Tyto příklady rovněž dokazují, že nanášení lepidla při udržování poměrně malé plošné hmotnosti lepidla přibližně 3 g/m2 je přiměřené pro vytváření dobré pevnosti adheze.
Příklady 11 až 16
Film z kopolyetherového esteru byl přilnavé připojen kvláknité, polypropylenové, netkané vrstvě, která je stejná jako netkaná vrstva použitá v příkladech 1 až 5. Nejdříve se provádělo nanášení lepidla na pohybující se netkanou vrstvu při udržování plošné hmotnosti nanášení 2 mg na čtverečný palec (3 mg/m2) lepidla stejným postupem, kteiý byl již popsán v souvislosti s příklady 1 až 5. Lepidlo bylo přikryto uvolňovacím papírem a bylo navinuto do podoby role.
Netkaná vrstva, která byla po nanesení lepidla pokryta uvolňovacím papírem, se v dalším výrobním kroku odvíjela z role, uvolňovací papír se odstranil a k lepidlem opatřené straně netkané vrstvy se připojil polymerový film, v jehož celkové hmotnosti byl obsažen 48% podíl kopolymerového elastomeru s označením „Hytrel® 8206“, 48% podíl kopolymerového elastomeru s označením „Hytrel® 8171“ a 4% podíl oxidu titaničitého. Polymer kopolyetherového esteru byl dodáván v podobě granulí do šnekového vytlačovacího zařízení, které mělo průměr 38 mm a bylo připojeno k ohřívanému lisovadlu. Po roztavení se polymer přiváděl do otvoru lisovadla, který měl rozměry 36 cm krát 250 mikronů a byl vytvořen v ohřívaném bloku lisovadla. Polymerová tavenina se vytlačovala z otvoru lisovadla a tím vytvářela povlak na lepidlem opatřené straně polypropylenové netkané vrstvy tak, jak to bylo popsáno v předcházejícím textu v souvislosti s obr. 3. Film se připojoval k vláknité netkané vrstvě v přítlačné mezeře, která se nacházela ve vzdálenosti přibližně 10 cm od otvoru lisovadla. Tato přítlačná mezera byla uspořádána stejně jako v případě příkladů 1 až 5 a válce udržovaly stejnoměrný tlak přibližně 140 kPa (20 psi).
V příkladech 11 až 13 byla plošná hmotnost nanášeného lepidla rozdílná, zatímco ostatní výrobní podmínky zůstaly stejné. V příkladech 14 až 16 byla plošná hmotnost nanášeného lepidla rozdílná, zatímco druhá sada výrobních podmínek byla udržována jako doposud. Výrobní podmínky, které existovaly v každém z těchto příkladů, a vlastnosti výsledných kompozitních vrstev jsou uvedeny v následující „Tabulce 3“.
• · · · 0 · • ·
-39Tabulka 3
PŘÍKLAD ČÍSLO | 11 (90L2) | 12 (90J2) | 13 (90K2) | 14 (90L4) | 15 (90J7) | 16 (90K3) |
VÝROBNÍ PODMÍNKY | ||||||
Teplota při lepení (°C) | teplota okolí | teplota okolí | teplota okolí | teplota okolí | teplota okolí | teplota okolí |
Plošná hmotnost lepidla (g/m2) | 1,6 | 3 | 6,2 | 1,6 | 3 | 6,2 |
Vzorování nanášeného lepidla | spirála | spirála | spirála | spirála | spirála | spirála |
Rychlost výrobní linky (m/min) | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 |
Teplota vytlačované taveniny (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 | 220 | 220 |
Rychlost vytíačovače 1 (ot/min) | 16 | 16 | 16 | 12 | 12 | 12 |
Teplota lisovadla (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 | 220 | 220 |
Tlak válců (kPa) | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 |
VLASTNOSTI KOMPOZITNÍ VRSTVY | ||||||
Tloušťka filmu (mikrony) | 26 | 25 | 30 | 23 | 17 | 24 |
MVTR (Vysoušeči způsob) (g/m2/24 hodin) | 2800 | 2900 | 2400 | 3000 | 3300 | 3000 |
Dynamický náraz (g/m2 @ 2400 J/m2) | 0,03 | 0,44 | 0 | 0,13 | 0,25 | 0,11 |
Pevnost při odtrhování (N/cm) v podélném pracovním směru | 0,59 | úplná | úplná | 0,49 | úplná | úplná |
Pevnost při odtrhování (N/cm) v příčném pracovním směru | 0,49 | úplná | úplná | 0,30 | úplná | úplná |
Příklady 11 až 16 dokazují, že dobrou pevnost při odtrhování lze dosahovat i při nízké plošné hmotnosti lepidla (příklady 11 a 14). Tyto příklady rovněž dokazují, že vzorování v podobě otevřených spirál, ve kterých se lepidlo aplikuje, umožňuje nanášení poměrně velkých plošných hmotností lepidla, aniž by tím bylo způsobeno podstatné snížení poměrů prostupnosti vlhkých výparů (příklady 13 a 15). Tyto údaje rovněž potvrzují, že teplota taveniny filmu je natolik vysoká, aby změkčovala lepidlo a tím podporovala dobré připojování.
• ·
-40Příklady 17 až 21
Dvouvrstvový film zhotovovaný z kopolymeru polyetherového esteru byl připojován k netkané vrstvě obsahující buď směs polyesterových a polypopylenových staplových vláken nebo 100% polyethylenová stapíová vlákna. Nebylo použito žádné přídavné lepidlo.
Materiál netkané vrstvy použité v příkladech 17 až 20 obsahoval směs, v níž jednu polovinu představovala polyesterová stapíová vlákna (polyesterová vlákna vyráběná ve firmě „DoPonť a prodávaná pod značkou Dacron® Type 54) a druhou polovinu polypropylenová stapíová vlákna (polypropylenová vlákna vyráběná ve firmě „Danaklon America, lne.“ sídlící v Athens, Georgia a prodávaná pod obchodním názvem „Danaklon Hy Comfort“). Polyesterová a polypropylenová stapíová vlákna měla délku přibližně 40 mm a denier 2. Vlákna byla mykána a tepelně spojována při teplotě 143°C a tlaku v přítlačné mezeře 40 daN/cm s použitím Kuerterova kalendrového horkého S-válce. Směs netkané vrstvy, která byla použita v příkladech 17 až 20 měla plošnou hmotnost v rozsahu od 9,9 g/m2 do 28,3 g/m2.
Materiál netkané vrstvy použitý v příkladu 21 obsahoval výhradně odstředivě spojovaná polyethylenová vlákna, která vyrábí firma „Polybond Company“ sídlící ve Waynesboro, Virginia. Tato netkaná vrstva má plošnou hmotnost 28,3 g/m2.
Dvouvrstvový kopolyetherový esterový film použitý v příkladech 17 až 21 se skládal z první vrstvy filmu obsahující 100% Hytrel® 4778, jehož podíl představoval až 17% celkové hmotností dvouvrstvového filmu, a druhé vrstvy filmu obsahující 48% Hytrel® 8171, 46% Hytrel® 8206 a 6% TiO2, přičmž podíl těchto složek druhé vrstvy filmu představoval až 83% procent celkové hmotnosti dvouvrstvového filmu. Složky první vrstvy filmu se míchaly a dodávaly se v podobě granulí do šnekového vytlačovacího zařízení, které mělo průměr 4 palce (10,2 cm) a bylo připojeno k bloku pro kombinování tavenin. Složky druhé vrstvy filmu se také míchaly a dodávaly se v podobě granulí do rozdílného šnekového vytlačovacího zařízení, které mělo průměr 3 palce (7,6 cm) a bylo připojeno k témuž bloku pro kombinování tavenin. Poté se taveniny obou vrstev přiváděly do ohřívaného bloku lisovadla a dále do jeho výpustného otvoru majícího rozměry 762 mikronů krát 102 cm. Dvousložkový film obsahující první vrstvu filmu a druhou vrstvu filmu byl vytlačován z otvoru lisovadla a povlékal polypropylenovou netkanou vrstvu tak, jak je to znázorněno na obr. 4. Netkaná vrstva se pohybovala ve vzdálenosti 23 cm (9 palců) pod otvorem lisovadla.
-41 Netkaná vláknitá vrstva a film procházely skrze přítlačnou mezeru mezi válci, v níž se formovala struktura kompozitní vrstvy tak, jak je to předvedeno na obr. 4. Pneumatické ovladače válců vytvářely v přítlačné mezeře tlak 207 kPa (30 psi) a teplota válců byla udržována na úrovni teploty okolí. Výrobní podmínky, které existovaly v každém z těchto příkladů, a vlastnosti výsledných kompozitních vrstev jsou uvedeny v následující „Tabulce 4“.
Tabulka 4
PŘÍKLAD ČÍSLO | 17 (3706) | 18 (3707) | 19 (3708) | 20 (3709) | 21 (3710) |
VÝROBNÍ PODMÍNKY | |||||
Plošná hmotnost netkané vrstvy (g/m2) | 28,3 | 19,8 | 14,2 | 9,9 | 28,3 |
Rychlost výrobní linky (m/min) | 36,6 | 39,6 | 42,7 | 45,7 | 36,6 |
Teplota vytlačované taveniny 1. vrstvy (°C) | 233 | 233 | 233 | 233 | 233 |
Rychlost prvního vytlačovače (ot/min) | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
Teplota vytlačované taveniny 2. vrstvy (°C) | 232 | 232 | 232 | 232 | 232 |
Rychlost druhého vytlačovače (ot/min) | 33 | 33 | 33 | 33 | 33 |
Teplota lisovadla (°C) | 216 | 216 | 216 | 216 | 216 |
Tlak válců (kPa) | 207 | 207 | 207 | 207 | 207 |
Teplota přítlačných válců (°C) | 43,3 | 43,3 | 43,3 | 43,3 | 43,3 |
Teplota vodní lázně (°C) | 19,4 | 19,4 | 19,4 | 19,4 | 19,4 |
VLASTNOSTI KOMPOZITNÍ VRSTVY | |||||
Tloušťka filmu (mikrony) | 22 | 22 | 22 | 22 | 22 |
Tloušťka kompozitní vrstvy (mikrony) | 188 | 150 | 107 | 89 | 371 |
MVTR (Vysoušeči způsob) (g/m2/24 hodin) | 3200 | 3400 | 3200 | 3100 | 3000 |
Dynamický náraz (g/m2 @ 2400 J/m2) | 0,0 | 0,25 | 0,19 | 0,28 | 0,52 |
• ·
-42Tabulka 4 - pokračování
PŘÍKLAD ČÍSLO | 17 (3706) | 18 (3707) | 19 (3708) | 20 (3709) | 21 (3710) |
Pevnost při odtrhování (N/cm) v podélném pracovním směru | 0,98 | 1,08 | 0,97 | 0,74 | 0,08 |
Pevnost při odtrhování (N/cm) v příčném pracovním směru | 0,69 | 0,53 | 0,34 | 0,45 | 0,08 |
Mez pevností v tahu (N/cm) v podélném pracovním směru | 7,0 | 6,3 | 5,6 | — | -- |
Mez pevností v tahu (N/cm) v příčném pracovním směru | 1,6 | 1,3 | 1,1 | — | — |
Prodloužení (%) v podélném pracovním směni | 24,0 | 28,7 | 27,6 | -- | — |
Prodloužení (%) v příčném pracovním směru | 53,4 | 61,7 | 51,0 | — | — |
Prosakování skrze malé dírky | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Hydrostatická výška (cm) | 198 | 183 | 321 | 203 | 211 |
Vzduchová pórovitost podle Gurleye a Hilla (sekundy) | >3600 | >3600 | >3600 | >3600 | >3600 |
Tři vzorky materiálu kompozitní vrstvy (vláknitý substrát a film bez polyethylenové vrstvičky) zhotovené v průběhu provádění příkladu 17 byly testovány podle testovacího způsobu ochrany proti prostupnosti virů (po uplynutí 24 hodinové doby testování bylo detekováno nula PFU/ml).
Příklady 17 až 20 dokazují, že při nízkých přítlačných tlacích je možné dosahovat mimořádně dobrou pevnost proti odtrhování, a to dokonce i bez použití lepidla. Tyto příklady dokazují, že přítomnost omezeného množství polyesteru ve vláknitém substrátu značně posilují pevnost při odtrhování. Tyto příklady rovněž dokazují, že současně lze dosahovat dobrou pevnost při odtrhování a výborné vlastnosti zábrany proti unikání vlhkosti při dynamickém nárazu. Příklad 21 dokazuje, že výsledkem nedostatku polyesteru je malá pevnost adheze při odtrhování v podmínkách nepřítomnosti lepidla.
• · • ·
-43• · * · • · · · · · • · · · ···· ·· ··· » · • · · · · · ·
Příklady 22 až 25
Vrstvy filmu používané v příkladech 22 až 25 obsahují následující složky :
PŘÍKLAD ČÍSLO | 22 (3644) | 23 (3645) | 24 (3646) | 25 (3643) |
První vrstva filmu (podíl složky na celkové hmotnosti této první vrstvy filmu v %) | ||||
Hytrel® 8206 (%) | — | 40 | — | — |
Hytrel® 4778 (%) | — | 60 | 100 | -- |
Hytrel® 3548 (%) | 100 | -- | -- | — |
Druhá vrstva filmu (podíl složky na celkové hmotnosti této druhé vrstvy filmu v %) | ||||
Hytrel® 8171 (%) | 48 | 48 | 48 | 48 |
Hytrel® 8206 (%) | 46 | 46 | 46 | 46 |
Koncentrát TiO2 (%) | 6 | 6 | 6 | 6 |
Podíl první vrstvy filmu v % na celkové hmotnosti filmu | 17 | 17 | 17 | 0 |
Podíl druhé vrstvy filmu v % na celkové hmotnosti filmu | 83 | 83 | 83 | 100 |
Polymerový film obsahující dvě vrstvy, a to řečenou první vrstvu filmu a řečenou druhou vrstvu filmu se zhotovoval v podobě vytlačovaného povlaku na vláknité, polypropylenové, netkané vrstvě podle následujícího postupu. Netkaná vrstva byla zhotovena z mykaného polypropylenového materiálu, který byl popsán v souvislosti s příklady 1 až 5.
Složky první vrstvy filmu se míchaly a dodávaly se v podobě granulí do šnekového vytlačovacího zařízení, které mělo průměr 4 palce (10,2 cm) a bylo připojeno k bloku pro kombinování tavenin. Složky druhé vrstvy filmu se také míchaly a dodávaly se v podobě granulí do rozdílného šnekového vytlačovacího zařízení, které mělo průměr 3 palce (7,6 cm) a bylo připojeno k témuž bloku pro kombinování tavenin. Poté se taveniny obou vrstev přiváděly do ohřívaného bloku lisovadla a dále do jeho výpustného otvoru (0,76 mm krát 102 cm). Dvousložkový film obsahující první vrstvu filmu a druhou vrstvu filmu byl vytlačován z otvoru • · · · · ·
-44lisovadla a povlékal polypropylenovou netkanou vrstvu bez jakéhokoli nanášení lepidla. Polypropylenová vláknitá vrstva se pohybovala ve vzdálenosti 23 cm (9 palců) pod otvorem lisovadla.
Polypropylenová vláknitá vrstva a film procházely skrze přítlačnou mezeru mezi válci tak, jak je to předvedeno na obr. 4. Válce vytvářely v přítlačné mezeře tlak 689 kPa (100 psi). Výrobní podmínky, které existovaly v každém z těchto příkladů, a vlastnosti výsledných kompozitních vrstev jsou uvedeny v následující „Tabulce 5“.
Na filmem povlečenou síranu kompozitní vrstvy bylo následovně naneseno lepidlo za účelem zjištění, zda by taková kompozitní vrstva trvale lpěla na takových filmech v podmínkách, jimž by mohla čelit v případě zabudování do absorpčního výrobku. Na filmem povlečenou stranu kompozitní vrstvy bylo naneseno horkem tavitelné, lineární SIS (styrenisopren-styren) lepidlo (horkem tavitelné lepidlo „H2031“ od firmy „Ato Findley Adhesives, lne.“ sídlící ve Wauwatosa, Wisconsin“) s použitím aplikátorové hlavy „Meltex RP 34s“ od firmy „Nordson Corporation“ při dodržování podmínky vytváření plošné hmotnosti lepidla 0,009 gramu na čtverečný palec (13,95 g/m2). Teplota lepidla rozstřikovaného z aplikátorové hlavy byla 166°C. Ke té straně kompozitní vrstvy, na kterou se nanášelo lepidlo, se s použitím ručního válečku přitlačila vrstva polyethylenového filmu mající tloušťku 1,2 tisícin palce (30,5 mikronů). Pevnost spoje mezi kompozitní vrstvou a polyethylenovým filmem za sucha a za mokra byla změřena a příslušné výsledky jsou uvedeny v následující „Tabulce 5“.
Tabulka 5
PŘÍKLAD ČÍSLO | 22 (3544) | 23 (3645) | 24 (3646) | 25 (3643) |
VÝROBNÍ PODMÍNKY | ||||
Rychlost výrobní linky (m/min) | 27,4 | 27,4 | 40,8 | 27,4 |
Teplota vytlačované taveniny první vrstvy (°C) | 243 | 243 | 243 | 243 |
Rychlost vytlačovače (ot/min) první vrstvy | 20 | 20 | 37 | 80 |
Teplota vytlačované taveniny druhé vrstvy (°C) | 260 | 260 | 260 | — |
Rychlost vytlačovače (ot/min) druhé vrstvy | 21 | 21 | 27 | — |
-45Tabulka 5 - pokračování
PŘÍKLAD ČÍSLO | 22 (3544) | 23 (3645) | 24 (3646) | 25 (3643) |
Teplota lisovadla (°C) | 243 | 243 | 243 | 243 |
Tlak válců (kPa) | 689 | 689 | 689 | 689 |
Teplota přítlačných válců (°C) | 60 | 60 | 60 | 60 |
Teplota vodní lázně (°C) | 49 | 49 | 49 | 49 |
VLASTNOSTI KOMPOZITNÍ VRSTVY | ||||
Tloušťka filmu (mikrony) | 23 | 23 | 23 | 23 |
MVTR (Vysoušeči způsob) (g/m2/24 hodin) | 3850 | 3150 | 2950 | 3600 |
Pevnost pří odtrhování (N/cm) v podélném pracovním směru | 0,36 | 0,43 | 0,64 | 0,25 |
Pevnost při odtrhování (N/cm) v příčném pracovním směru | 0,25 | 0,46 | 0,51 | 0,20 |
Mez pevnosti v tahu (N/cm) v podélném pracovním směru | 12,4 | 12,4 | 13,1 | -- |
Mez pevnosti v tahu (N/cm) v příčném pracovním směru | 2,3 | 2,4 | 2,4 | — |
Prodloužení (%) v podélném pracovním směru | 81 | 86 | 88 | -- |
Prodloužení (%) v příčném pracovním směru | 105 | 107 | 105 | — |
Vzduchová pórovitost podle Gurleye a Hilla (sekundy) | >3600 | >3600 | >3600 | >3600 |
Hydrostatická výška (cm) | 66 | 46 | 56 | 43 |
KONSTRUKCE ABSORPČNÍHO VÝROBKU | ||||
Pevnost spoje za sucha (g/cm) | 156,7 | 122,0 | 224,4 | 112,6 |
Pevnost spoje za mokra (g/cm) | 4,3 | 10,2 | 170,5 | 1,6 1 |
• 9 •999 9«
9 ·
9 9 • 9 9 • 9 9 · • 99 ·
• 9 9 9 • 9 9 · • 9 9 9 •9 «9
Příklady 22 až 25 dokazují, že změny ve složení dvouvrstvového filmu propouštějícího vlhké výpaiy mají podstatný vliv na ,,MVTE“ kompozitní vrstvy. Tyto příklady rovněž dokazují, že je možné připojovat polyethylenový film ke straně filmu kompozitní vrstvy pomocí horkem tavitelných lepidel, která jsou v této oblasti techniky známá. Konečně tyto příklady dokazují že zhotovování vnější vrstvy filmu z polyetherového esterového elastomerů s účinnějšími hydrofobními vlastnostmi umožňuje dosahování dobré kvality pevnosti spoje za mokra (příklad 24).
Příklady 22 až 25 předvádějí, že vláknitý substrát na bázi polypropylenu vyžaduje více než trojnásobný tlak ve srovnání s příklady 17 až 20, v nichž byly uplatněny směsi polyesterových a polypropylenových vláken. Kompatibilní polyesterová vlákna umožňují používání podstatně nižších tlaků a přesto dosahují podstatné zlepšení pevností při odtrlioování oproti příkladům 22 až 25. Přestože spojování složek kompozitní vrstvy probíhalo v příkladech 22 až 25 v podmínkách působení vysokého tlaku, jejich výsledná pevnost při odtrhování představovala nominálně 50 procent pevnosti adheze dosahované v příkladech 17 až 20. Aby příklady 22 až 25 dosahovaly takovou pevnost při odtrhování, která je srovnatelná s úrovní pevnosti při odtrhování dosaženou v příkladech 17 až 20, je nutné provádět připojování složek kompozitní vrstvy v podmínkách působení vysokého přítlačného tlaku. Vzhledem k tomu, že v příkladech 22 až 25 se jíž projevuje účinek vysoké teploty taveniny , která je poddajná při lepeném spojování, avšak zvyšuje viskozitu polymeru, je velmi pravděpodobné, že výsledkem zvýšení pevností adheze bude častější výskyt malých dírek a s nimi související unikání vlhkosti v důsledku nárazů.
Příklady 26 až 29
Film obsahující kopolyetherový ester byl vytlačován v podobě povlaku na určitý počet rozdílných vláknitých, netkaných vrstev bez použití zvlášť nanášeného lepidla. V příkladech 26 až 29 vykazuje smíšená netkaná vrstva plošnou hmotnost 14,2 g/m2 a má následující složení:
Složení A: šlo o směs, v níž jednu polovinu představovala polyesterová staplová vlákna (vyráběná ve firmě „DoPont“ a prodávaná pod značkou Dacron® Type 54) a druhou polovinu polypropylenová staplová vlákna (vyráběná ve firmě „Danaklon America, lne.“ sídlící v Athens, Georgia a prodávaná pod obchodním názvem „Danaklon Hy Comfort“). Polyesterová a polypropylenová staplová vlákna měla délku přibližně 40 mm a denier 2. Vlákna byla mykána a • 999 ·«
·· 99 • · · • · · · · • 9 9 • 9 9
99
-47tepelně spojována na spojovacím kalendrovém zařízení s názvem „ B. F. Perkins Calender Bonder( při teplotě 130°C až 145°C a velmi malém tlaku v přítlačné mezeře.
Složení B: šlo o směs, v níž jednu polovinu představovala polyesterová vlákna a druhou polovinu polyesterová vlákna jako v případě složky A, avšak s tím rozdílem, že polyesterová vlákna „Dacron® Type 54“ byla nahrazena tvarovanými polyesterovými vlákny, která mají v průřezu tvar lasturově vlnitého oválu, jak to popisuje patent USA číslo 3 914 488, a která mají průmětnou délku vláken 40 mm a denier 1,4. Vlákna byla mykána a tepelně spojována na spojovacím kalendrovém zařízení s názvem „ B. F. Perkins Calender Bonder( při teplotě 130°C až 145°C a velmi malém tlaku v přítlačné mezeře.
Složení C: šlo o směs 75% polyesterových staplových vláken (vyráběných ve firmě „DoPont“ a prodávaných pod značkou Dacron® Type 54) a 25% polypropylenových staplových vláknen (vyráběných ve firmě „Danaklon America, Inc.“ sídlící v Athens, Georgia a prodávaná pod obchodním názvem „Danaklon Hy Comfort“). Polyesterová a polypropylenová staplová vlákna měla délku přibližně 40 mm a denier 2. Vlákna byla mykána a tepelně spojována na spojovacím kalendrovém zařízení s názvem „ B. F. Perkins Calender Bonder( při teplotě 130°C až 145°C a velmi malém tlaku v přítlačné mezeře.
Složení D: šlo o směs 75% polyesterových vláken a 25% polyesterových vláken jako v případě složky A, avšak s tím rozdílem, že polyesterová vlákna „Dacron® Type 54“ byla nahrazena tvarovanými polyesterovými vlákny, která mají v průřezu tvar lasturově vlnitého oválu, jak to popisuje patent USA číslo 3 914 488, a která mají průměrnou délku vláken 40 mm a denier 1,4. Vlákna byla mykána a tepelně spojována na spojovacím kalendrovém zařízení s názvem „ B. F. Perkins Calender Bonder( při teplotě 130°C až 145°C a velmi malém tlaku v přítlačné mezeře.
Netkaná vrstva byla povlékána polymerovým filmem obsahujícím 48% kopolymerového elastomeru „Hytrel® 8206“, 48% kopolyetherového elastomeru „Hytrel® 8171“ a 4% oxidu titaničitého. Polymer kopolyetherového esteru byl dodáván v podobě granulí do šnekového vytlačovacího zařízení, které mělo průměr 38 mm a bylo připojeno k ohřívanému lisovadlu. Po roztavení se potymer přiváděl do otvoru lisovadla, který měl rozměry 36 cm krát 250 mikronů a byl vytvořen v ohřívaném bloku lisovadla. Polymerová tavenina se vytlačovala z otvoru lisovadla a tím vytvářela povlak na lepidlem opatřené straně polypropylenové netkané vrstvy tak, jak to bylo popsáno v předcházejícím textu v souvislosti s obr. 3. Film se připojoval
-48 k vláknité netkané vrstvě v přítlačné mezeře, která se nacházela ve vzdálenosti přibližně 10 cm od otvoru lisovadla. Uspořádání této přítlačné mezery bylo obdobné jako v případě pokladů 1 až 5 a válce udržovaly stejnoměrný tlak přibližně 140 kPa (20 psi). Výrobní podmínky, které existovaly v každém z těchto pokladů, a vlastnosti výsledných kompozitních vrstev jsou uvedeny v následující „Tabulce 6“.
Tabulka 6
PŘÍKLAD ČÍSLO | 26 (90E3) | 27 (90F8) | 28 (90G12) | 29 (90G13) |
SLOŽENÍ NETKANÉ VRSTVY | A | B | C | D |
VÝROBNÍ PODMÍNKY | ||||
Rychlost netkané vrstvy na lince (m/min) | 12 | 12 | 12 | 12 |
Teplota vytlačované taveniny (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 |
Rychlost vytlačovače (ot/min) | ||||
Teplota lisovadla (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 |
Tlak válců (kPa) | 140 | 140 | 140 | 140 |
VLASTNOSTI KOMPOZITNÍ VRSTVY | ||||
Tloušťka filmu (mikrony) | 26 | 24 | 25 | 27 |
Tloušťka kompozitní vrstvy (mm) | ||||
MVTR (Vysoušeči způsob) (g/m2/24 hodin) | 2600 | 3100 | 2400 | 2900 |
Dynamický náraz (g/m2 @ 2400 J/m2) | 0,19 | 0,00 | 0,00 | |
Pevnost při odtrhování (N/cm) v podélném pracovním směru | 0,61 | 0,88 | slabá | 0,63 |
Pevnost při odtrhování (N/cm) v příčném pracovním směru | 0,24 | 0,20 | slabá | 0,11 |
Příklady 26 až 29 dokládají účinek použití tvarovaných vláken ve vláknitém substrátu kompozitní struktury. Bez jakéhokoli přání přípoutávat se k teorii existuje přesvědčení, že tvarovaná vlákna, která se dostávají do styku s taveninou vytvářející film, zvětšují povrchovou ·»·· *»
-49plochu filmu a tím zvyšují prostupnost výparů skrze kompozitní strukturu. Typy neporézních, kapaliny nepropouštějících, avšak vlhké výpary propouštějících filmů uvolňují výpaty tak, že nejdříve dochází k jejich absorbování, pak rozptylování a nakonec vypařování. Zvětšení povrchové plochy pro účely kroku vypařování zvýší prostupnost výparů.
Příklady 30 až 41
Filmy zhotovované z kopolyetherového esteru vytvářejí vytlačovaný povlak na čtyřech rozdílných vláknitých, netkaných vrstvách bez použití zvlášť nanášeného lepidla. Tyto čtyři netkané vrstvy obsahují různé kombinace polypropylenových vláken a polyesterových vláken. Netkané vrstvy používané v příkladech 30 až 41 měly jedno z následujících složení:
Složení E: byla použita tepelně spojovaná, mykaná polypropylenová vlákna, jejichž úplný popis lze nalézt v souvislosti s příklady 1 až 5.
Složení F; šlo o směs 26% polyesterových vláken obsahujících polyethylentereftalát (vyráběných ve firmě „DoPont“ a prodávaných pod značkou Dacron® Type 54) a 74% polypropylenových staplových vláknen (vyráběných ve firmě „Danaklon America, Inc.“ sídlící vAthens, Georgia a prodávaných pod obchodním názvem „Danaklon Hy Comfort“). Polyesterová a polypropylenová staplová vlákna měla délku přibližně 40 mm a denier 2. Vlákna byla mykána tepelně spojována na spojovacím kalendrovém zařízení s názvem „ B. F. Perkins Calender Bonder( při teplotě 130°C až 145°C a velmi malém tlaku v přítlačné mezeře.
Složení G : šlo o stejnou směs jako v případě složení A popisovaném v souvislosti s příklady 26 až 29, v níž jednu polovinu toto směsi tvořila polyesterová vlákna obsahující polyethylentereftalát a druhou polovinu polypropylenová staplová vlákna.
Složení H: bylo použito 100% zastoupení polyesterových vláken obsahujících polyethylentereftalát a majících vláknovou délku přibližně 40 mm a denier 2. Vlákna byla mykána tepelně spojována na spojovacím kalendrovém zařízení s názvem „ B. F. Perkins Calender Bonder( při teplotě 130°C až 145°C a velmi malém tlaku v přítlačné mezeře.
Dále byly použity dva následující filmy ;
První film měl podobu jednovrstvového filmu, v jehož složení byly zastoupeny jednotlivé složky tak, že podíl kopolyetherového elastomeru Hytrel® 8206 představoval 47% celkové hmotnosti filmu, podíl kopolyetherového elastomeru Hytrel® 8171 představoval 47% celkové hmotnosti filmu a podíl zbývajících 6% představoval oxid titaničitý.
• φ • φ • · 4 • · · 4 ·· ·Φ ·· • Φ «Φ • · 4 * · Φ Φ • · ♦ · • · · ·
Φ Φ Φ Φ ·♦ ΦΦ
50Druhý film měl podobu dvouvrstvového filmu, v němž první vrstvu tvořila směs prvního filmu a druhou vrstvu tvořil 100% kopoíyetherový elastomer Hytrel® 8206.
Polymer kopolyetherového esteru byl dodáván v podobě granulí do šnekového vytíačovacího zařízení, které mělo průměr 38 mm a bylo připojeno k ohřívanému lisovadlu. Po roztavení se polymer přiváděl do otvoru lisovadla, který měl rozměry 36 cm krát 250 mikronů a byl vytvořen v ohřívaném bloku lisovadla. Polymerová tavenina se vytlačovala z otvoru lisovadla a tím vytvářela povlak na lepidlem opatřené straně polypropylenové netkané vrstvy tak bez nanášení lepidla. Film se připojoval k vláknité netkané vrstvě v přítlačné mezeře, která se nacházela ve vzdálenosti přibližně 10 cm od obzoru lisovadla. Uspořádání této přítlačné mezery bylo obdobné jako v příkladech 1 až 5 a válce udržovaly stejnoměrný tlak přibližně 140 kPa.
Výrobní podmínky, které existovaly v každém z těchto příkladů, a vlastnosti výsledných kompozitních vrstev jsou uvedeny v následující „Tabulce 7“.
Tabulka 7
PŘÍKLAD ČÍSLO | 30 (130T1) | 31 (130T4) | 32 (130T3) | 33 (130T2) |
SLOŽENÍ NETKANÉ VRSTVY | E | F | G | H |
SLOŽENÍ FILMU | první | první | první | první |
VÝROBNÍ PODMÍNKY | ||||
Rychlost netkané vrstvy na lince (m/min) | 12,2 | 12,2 | 12,2 | 12,2 |
Teplota vytlačované taveniny (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 |
Rychlost vytlačovače (ot/min) | 20 | 20 | 20 | 20 |
Teplota lisovadla (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 |
Tlak válců (kPa) | 138 | 138 | 138 | 138 |
VLASTNOSTI KOMPOZITNÍ VRSTVY | ||||
Tloušťka filmu (mikrony) | 25 | 25 | 25 | 25 |
MVTR (Vysoušeči způsob) (g/m2/24 hodin) | 4000 | 3700 | 3600 | 2900 |
-51 Tabulka 7 - pokračování
PŘÍKLAD ČÍSLO | 34 (130V1) | 35 (130V4) | 36 (130V3) | 37 (130V2) |
SLOŽENÍ NETKANÉ VRSTVY | E | F | G | H |
SLOŽENÍ FILMU | první | první | první | první |
VÝROBNÍ PODMÍNKY | ||||
Rychlost netkané vrstvy na lince (m/min) | 21 | 21 | 21 | 21 |
Teplota vytlačované taveniny (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 |
Rychlost vytíačovače (ot/min) | 20 | 20 | 20 | 20 |
Teplota lisovadla (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 |
Tlak válců (kPa) | 138 | 138 | 138 | 138 |
VLASTNOSTI KOMPOZITNÍ VRSTVY | ||||
Tloušťka filmu (mikrony) | 12 | 12 | 12 | 12 |
MVTR (Vysoušeči způsob) (g/m2/24 hodin) | 4400 | 4200 | 4500 | 3500 |
Tabulka 7 - pokračování
PŘÍKLAD ČÍSLO | 38 (130A1) | 39 (130A4) | 40 (130A3) | 41 (130A2) |
SLOŽENÍ NETKANÉ VRSTVY | E | F | G | H |
SLOŽENÍ FILMU | druhé | druhé | druhé | druhé |
VÝROBNÍ PODMÍNKY | ||||
Rychlost netkané vrstvy na lince (m/min) | 10,5 | 10,5 | 10,5 | 10,5 |
Teplota vytlačované taveniny první vrstvy (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 |
Teplota vytlačované taveniny druhé vrstvy (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 |
• ·
- 52Tabuika 7 - dokončení
PŘÍKLAD ČÍSLO | 38 (130A1) | 39 (130A4) | 40 (130A3) | 41 (130A2) |
Rychlost vytlačovače první vrstvy (ot/min) | 15 | 15 | 15 | 15 |
Rychlost vytlačovače druhé vrstvy (ot/min) | 12 | 12 | 12 | 12 |
Teplota lisovadla (°C) | 220 | 220 | 220 | 220 |
Tlak válců (kPa) | 138 | 138 | 138 | 138 |
VLASTNOSTI KOMPOZITNÍ VRSTVY | ||||
Tloušťka filmu (mikrony) | 25 | 25 | 25 | 25 |
MVTR (Vysoušeči způsob) (g/m2/24 hodin) | 3500 | 2500 | 2900 | 1600 |
Příklady 17 až 20 dokazují pozitivní vliv zabudování kompatibilních, polyesterových vláken ve vláknitém substrátu na pevnost pn odtrhování. Příklady 30 až 41dokazují, že účast polyesterových vláken ve vláknitém substrátu může také mít negativní účinek na „MVTR“. Tento negativní účinek souvisí s vyšším podílem těchto vláken na vytváření spojů při připojování filmu, což je pro kompatibilní, polyesterová vlákna příznačné. Údaje v „Tabulce 7“ ukazují, že kompozitní struktura, která obsahuje výhradně polypropylenový substrát, má vyšší hodnoty „MVTR“ ze všech dalších příkladů, avšak s výjimkou jednoho příkladu, kterým je příklad 36. „Tabulka 7“ rovněž předvádí, že smíšené struktury vláknitého substrátu obsahující směs 50% polyesteru a 50% polypropylenu mají vyšší hodnoty „MVTR“ než kompozitní struktury obsahující 100% polyesterový vláknitý substrát.
Příklad 42
Vzorek mikroporézního filmu s označením „Exxon Exxair XFB-100W“, který na trh dodává firma „Exxon Chemical Company“ sídlící v Buffalo Grove, Illinois, USA, byl připojen v podobě vrstvy k filmu propouštějícímu vlhkost, jenž obsahoval 100% kopolyetherový elastomer „Hytrel® 8171“. Povlak mikroporézního filmu byl připojován pomocí lineárního SIS (styren-isopren-styrenového), na tlak citlivého, horkem tavitelného lepidla, které bylo v předcházejícím textu zmiňováno v souvislosti s příklady 1 až 5, při udržování plošné • · · ·
-53hmotností lepidla 0,001 g/čtverečný palec (tj. 0,00645 g/cm2). Film propouštějící vlhké výpary s tloušťkou 13 mikronů, který se v podobě taveniny nanášel na uvolňovací papír, ulpíval na lepidle naneseném na mikroporézním filmu.
Mikroporézní vrstva, film propouštějící vlhké výpary a složenina těchto dvou součástí měly následující vlastnosti.
MVTR (g/m2/24 hodin) (Vysoušeči způsob) | Dynamický náraz (g/m2 @2400 joulů) | |
Mikroporézní film | 4600 | 1,26 |
Film obsahující „Hytrel® 8171“ | 3900 | 0,00 |
Složenina obou součástí | 3500 | 0,23 |
Tento příklad dokazuje, že připojení filmu propouštějícího vlhké výpary k mikroporéznímu filmu významně snižuje unikání vlhkosti z mikroporézního filmu v důsledku nárazu.
Srovnávací příklad 1
Vzorek mikroporézního filmu s označením „Exxon Exxair XFB-100W“, který na terh dodává firma „Exxon Chemical Company“ sídlící v Buffalo Giove, Illinois, USA, byl podroben testování, jehož cílem bylo zjistit, jaké hodnoty poměru prostupnosti vlhkých výparů („MVTR“), dynamické prostupnosti tekutin, mikrobiální ochrany pro účely sterilního obvazování a vlhkého prosakování kapalin vykazuje. Naměřené hodnoty jsou následující:
MVTR (g/m2/24 hodin) | 4000 |
Dynamický náraz (g/m2 @ 2400 J/m2) | 0,97 |
Mikrobiální ochrana | Po 15 minutovém vystavení byl zaznamenán průchod „Bacillus subtilis“ bakterií v šesti ze šesti testovaných vzorků (podtlak 386 mm Hg; průtoková rychlost 2,8 Emin) |
Vlhké prosakování kapalin | Barevné byly patrné na savém papíru indikujícím průchod kapaliny |
• ·
- 54• · • · •4 ··
Vzorové absorpční výrobky
Na obr. 7 je předvedeno výhodné provedení absorpčního výrobku, který obsahuje kompozitní vrstvu podle přihlašovaného vynálezu a kterým je plenka 250. Zde používaný výraz „plenka“ označuje absorpční výrobek, který se umisťuje hlavně na tělo nemluvňat a osob trpících inkontinencí v dolní oblasti jejich trupu. Obr. 7 je půdorys, který předvádí plenku 250 podle přihlašovaného vynálezu v jejím plochém, nesmrštěném stavu (tzn. po natažení elasticky vynuceného smrštění) s tím, že některé části struktury jsou vyříznuty, aby existovala možnost jasnějšího předvedení konstrukce plenky 250. Na obr. 7 je vidět, že plenka 250 výhodně obsahuje zadržovací sestavu 270, která obsahuje horní vrstvu 249, zadní vrstvu 147, která je připojena k horní vrstvě, a absorpční jádro 275 jež je umístěno mezi horní vrstvou 249 a zadní vrstvou 247. Absorpční jádro 275 má dvojici opačných, podélně vedených okrajů, vnitřní povrch a vnější povrch. Je výhodné, když plenka dále obsahuje elastické nožní součásti 272, elastické bederní součásti 274 a upevňovací systém 276, který výhodně obsahuje dvojici upevňovacích článků 277 a součást 278 pro správné umístění plenky.
Na obr. 7 je předvedena ta část plenky 250, která směřuje k tělu uživatele, a v tomto případě jde z hlediska pozorovatele o vnitrní povrch 273. V tomto smyslu má plenka 250 předvedená na obr. 7 vnitřní povrch 273 (směřující na obr. 7 k pozorovateli), vnější povrch 271, který je opačný ve vztahu k vnitřnímu povrchu 273, zadní nebo bederní oblast 245, přední, pasovou oblast 246, jež je opačná ve vztahu k zadní, bederní oblasti 245, rozkrokovou oblast 248 rozkroku umístěnou mezi zadní, bederní oblastí 245 a přední, pasovou oblastí 246 a obvod, který je vymezen vnějším obvodem nebo okraji plenky 250, jejichž podélné nebo boční okraje jsou označeny odkazovou značkou 251 a koncové okraje jsou označeny odkazovou značkou 252. Vnitřní povrch 273 plenky 250 představuje tu část plenky 250, která se v průběhu používání nachází ve styku s tělem uživatele (tzn. vnitřní povrch 273 je celkově tvořen přinejmenším částí horní vrstvy 249 a dalšími součástmi, jež jsou k horní vrstvě 249 připojeny). Vnější povrch 271 představuje tu část plenky 250, která směřuje od uživatele a není ve styku s tělem jedince majícího plenku na sobě (tzn. vnější povrch 271 je celkově tvořen přinejmenším částí zadní vrstvy 247 a dalšími součástmi, jež jsou k horní vrstvě 247 připojeny). Zde používaný výraz „připojený“ zahrnuje takové konstrukční úpravy, které předpokládají přímé připojování jedné součásti kjiné součásti, a takové konstrukční úpravy, jež předpokládají nepřímé připojování jedné součásti k jiné součásti prostřednictvím prostřední součásti • ·
-55(prosťředních součástí), ke které (kterým) se připojuje jak řečená první součást, tak i řečená jiná součást. Zadní, bederní oblast 245 a přední, pasová oblast 246 jsou vedeny od koncových oblastí 252 obvodu do rozkrokové oblasti 248.
Plenka 250 má rovněž dně středové osy, a to podélnou středovou osu 200 a příčnou středovou osu 210. Zde používaný výraz „podélný“ označuje přímku, osu nebo směr v rovině plenky 250, který je celkově veden vyrovnaně (například přibližně rovnoběžně) se svislou rovinou, která teoreticky rozděluje stojící osobu mající plenku na sobě na pravou a levou polovinu. Zde požívané výrazy „příčný“ a „boční“ jsou zaměňovatelné a týkají se přímky, osy nebo směru, který leží v rovině plenky, jež je celkově kolmá k podélnému směru.
Obr. 8 je zjednodušený půdorys plenky 250, který předvádí různé panely a jejich umisťování ve vzájemném vztahu k sobě. Zde používaný výraz „panel“ označuje oblast nebo součást plenky. [I když význam slova „panel“ se typicky používá pro označení výrazně odlišné oblasti nebo součásti, může se v souvislosti s tímto vynálezem panel do jisté míry shodovat (funkčně odpovídat) s navazujícím nebo sousedním panelem]. Plenka 250 má rozkrokovou oblast 248 obsahující hlavní panel 280 a dvojici nožních panelů 282, přední, pasovou oblast 246 obsahující středový panel v podobě prostředního panelu 286 a pasový panel 288 a boční panely 290 a konečně zadní, bederní oblast 245 obsahující středový panel mající prostřední panel 286' a pasový panel 288' a boční panely 290'. Hlavní panel 280 je tou součástí plenky 250, z níž ostatní panely vycházejí. Absorpční jádro je celkově umístěno v hlavním panelu 280, protože tělové výměšky se typicky vypouštějí v této oblasti plenky, ačkoli absorpční jádro bude také pravděpodobně přesahovat do prostředních panelů 286 a 286'. Nožní panely jsou vedeny celkově vnějším směrem do stran od a podél obou bočních okrajů 281 hlavního panelu 280. Každý nožní panel 282 celkově vytváří přinejmenším část elastické nožní konstrukční úpraxy. V přední, pasové oblasti je prostřední panel 286 středového panelu celkově veden podélně vnějším směrem od a podél bočního okraje 285 hlavního panelu 280. Přední, pasový panel 288 je veden celkově podélně vnějším směrem od a podél prostředního panelu 286. Oba boční panely 290 vystupují celkově vnějším směrem do stran od a podél středového panelu. V zadní, bederní oblasti 245 je prostřední panel 286' středového panelu celkově veden podélně vnějším směrem od a podél bočního okraje 285' hlavního panelu 280'. Přední, pasový panel 288' je veden celkově podélně vnějším směrem od a podél prostředního panelu 286'. Oba boční panely 290' vystupují celkově vnějším směrem do stran od a podél středového panelu.
···· ·· .. ..
: : ::.. .··..··.
• ί: : ·: :: : ·: :: : ......... ·..··..·
-56S opětným odkazem na obr. 7 lze uvést, že předvedená zadržovací sestava 270 plenky 250 obsahuje hlavní těleso (tělo) plenky 250. Zadržovací sestava 270 výhodně obsahuje horní vrstvu 249, zadní vrstvu 247 a absorpční jádro 275 mající dvojici opačných, podélných okrajů, vnitřní povrch a vnější povrch. Vnitřní povrch absorpčního jádra celkově směřuje k tělu jedince majícího plenku na sobě, zatímco jeho zadní povrch směřuje dále od těla uživatele. V případě, kdy absorpční výrobek obsahuje zvláštní zadržovač a vložku, pak se tento zadržovač a vložka celkově stávají součástí zadržovací sestavy 270 (to znamená, že zadržovací sestava 270 obsahuje jednu nebo několik vrstev materiálu, které vymezují zadržovač, zatímco vložka obsahuje absorpční složeninu tvořenou horní vrstvou, zadní vrstvou a absorpčním jádrem). V případě absorpčních výrobků skládajících se z jednotlivých součástí taková zadržovací sestava 270 výhodně obsahuje horní vrstvu 240, zadní vrstvu 247 a absorpční jádro 275 plenky spolu s ostatními znaky, které se přidávají při sestavování kompozitní struktury plenky.
Obr. 7 předvádí upřednostňované provedení zadržovací sestavy 270, v níž má jak horní vrstva 249, tak i zadní vrstva 247 rozměry délky a šířky celkově větší než jsou rozměry délky a šířky absorpčního jádra 275. Horní vrstva 249 a zadní vrstva 247 přesahují za okraje absorpčního jádra a tím vytvářejí obvod plenky 250. I když je možné sestavovat horní vrstvu 249, zadní vrstvu 247 a absorpční jádro 275 v celé řadě dobře známých tvarových podob, lze uvést, že příklady sestavení zadržovací sestavy široce popisují následující patenty, a to jmenovitě patent USA číslo 2 860 003 s názvem „Smršťovatelné boční části pro jednorázovou plenku“, který byl vydán na jméno autora Kenneth B. Buell dne 14. ledna 1975, patent USA číslo 5 151 092 s názvem „Absorpční výrobek s dynamickou elastickou bederní součástí mající predisponovaný pružně ohebný závěs“, který byl vydán na jméno autora Kenneth B. Buell a spol. 29. září 1992, a v patentu USA číslo 5 385 500 s názvem „Absorpční výrobky vykazující trvalé dynamické přilehnutí“, který by vydán na jméno autora LaVon a spol. 25. října 1994, přičemž všechny právě uvedené patenty jsou zde zahrnuty ve formě odkazu.
V provedení ukázaném na obr. 7 má zadní vrstva 247 výhodně podobu souvislé vrstvy, která vymezuje přední, pasovou oblast 246, zadní, bederní oblast a rozkrokovou oblast 248. Zde používaný výraz „vrstva“ neznamená nutné omezení součásti na jediné souvrství materiálu, avšak vyjadřuje to, že vrstva může mít ve skutečnosti podobu vrstvení nebo kombinací vrstev nebo struktur požadovaných typů materiálů. Zadní vrstva 247 má vnitřní povrch a opačný vnější povrch. Vni třní povrch je ta část zadní vrstvy 247, která se umisťuje vedle absorpčního
- 57jádra. Vnější povrch zadní vrstvy 247 odpovídá vnějšímu povrchu 271 plenky 250. Vzhledem k tomu, že zadní vrstva 247 výhodně definuje přední, pasovou oblast 246, zadní, bederní oblast 245 a rozkrokovou oblast 248, má tato zadní vrstva 247 rovněž odpovídající oblastí a panely, které byly uvedeny v předcházejícím textu. (Z důvodu lepší přehlednosti jsou tyto oblasti a panely označeny ve vyobrazeních stejnými odkazovými značkami jako odpovídající oblasti a panely plenky, které jsou vyznačeny na obr. 8).
V provedení nakresleném na obr. 8 je absorpční jádro umístěno v hlavním panelu 280, protože tělové výměšky se typicky vypouštějí v této oblasti a pronikají do prostředních panelů 286 a 2867 V provedení nakresleném na obr. 8 takové absorpční jádro nepřesahuje do nožních panelů 282, pasového panelu 288 a bederního panelu 288' nebo bočních panelů 290 a 2907
V jiných provedeních může absorpční jádro přesahovat do všech nebo některých panelů, jimiž jsou nožní panely 282, pasový panel 288 a bederní panel 288' a boční panely 290 a 2907
Zadní vrstva podle přihlašovaného vynálezu je ta část plenky 250, která je celkově umístěna nejdále od kůže jedince majícího plenku na sobě a která zabraňuje tomu, aby tělesné výměšky, jež se shromažďují a zadržují v absorpčním jádru, nemohly zvlhěovat výrobky dostávající se do styku s plenkou 250, jako je ložní prádlo a oděvní součásti spodního prádla.
V tomto smyslu zadní vrstva 247 v podstatě nepropouští tekutiny (například moč). K vlastnosti nepropouštění tekutin přistupuje další vlastnost zadní vrstvy 247, kterou je propustnost vlhkých výparů. Bylo zjištěno, že v případě jednorázových plenek propustnost vlhkých výparů je rozhodujícím faktorem chovám absorpčních výrobků z hlediska pohodlí. Umístí-li se absorpční výrobek, který neobsahuje prodyšný materiál na tělo uživatele, pak se kůže zakrývá materiály, z nichž se absorpční výrobek zhotovuje. Toto zakrytí kůže zabraňuje unikání vlhkých výparů nebo vypařování a výsledné ochlazování zakryté oblasti. Výsledné zintenzívnění pocení v kombinaci se zvětšováním obsahu zadržovaných tekutin zvyšuje relativní vlhkost vzduchu uvnitř absorpčního výrobku, výsledkem čehož je to, že jedinec mající takovou plenku na sobě pociťuje úbytek pohodlí a osoby pečující o takového jedince zjišťují záporné reakce kůže na těle takového jedince. Bylo zjištěno, že v zájmu snižování vlhkostí a zvýšené teploty uvnitř jednorázové plenky by přinejmenším Část zadní vrstvy 247 a výhodněji celá zadní vrstva 247 by měla mít poměr prostupností vlhkých výparů („MVTR“) přinejmenším přibližně 1500 g/m2/24 hodin, výhodněji pak přibližně 3000 g/mz/24 hodin a nevýhodněji dokonce přinejmenším přibližně 4500 g/m2/24 hodin. Jak již bylo zmiňováno v předcházejícím textu, kompozitní • · · · · ·
- 58 vrstva 10 podle přihlašovaného vynálezu má ideální poměr prostupnosti vlhkých výparů („MVTR“) pro použití pro účely zadní vrstvy vjednorázovém absorpčním výrobku 250 nakresleném na obr. 7. V případě takového provedení se používá kompozitní vrstva 10 obsahující film 12, který představuje vnitřní nebo k absorpčnímu jádru směřující část zadní vrstvy, zatímco substrát 14 vytváří vnější nebo ke spodnímu prádlu směřující část zadní vrstvy.
Zadní vrstva 247, kterou je kompozitní vrstva 10, se výhodně umisťuje vedle vnějšího povrchu absorpčního jádra 275 a může se k němu připojovat s použitím jakéhokoli známého prostředku, který se v této oblasti techniky používá pro spojování takových materiálů. Zadní vrstva 247 se může například připojovat k absorpčnímu jádru 275 na základě vytváření stejnoměrné, souvislé vrstvy lepidla, vzorované vrstvy lepidla nebo uspořádání zvláštních řad, spirál nebo skvrn lepidla. Příklad použitelných připojovacích prostředků, jež uplatňují otevřenou vzorovanou síť vláken lepidla, popisuje patent USA číslo 4 573 986 s názvem „Výměšky shromažďující prádlo pro jednorázové použití“, který byl vydán na jméno autora Minetola a spol. 4. března 1986. Další použitelné připojovací prostředky, jež uplatňují několik řad vláken lepidla stočených do spirálového vzorování, uvádějí spolu se zařízeními a způsoby následující patenty, a to jmenovitě patent USA číslo 3 911 173 vydaný na jméno Sprague mladší dne 7. října 1975, patent USA číslo 4 785 996 vydaný na jméno autora Ziecker a spol. 22. listopadu 1978 a patent USA číslo 4 842 666 vydaný na jméno Werenicz 27. června 1989. Všechny právě uvedené patenty jsou zde zahrnuty ve formě odkazu. Mezi alternativní připojovací prostředky patří spojování za horka, spojování účinkem tlaku, ultrazvukové připojování, dynamické vytváření mechanických spojů nebo jakékoli další připevňovací prostředky nebo kombinace těchto připevňovacích prostředků, které jsou v této oblastí techniky známé.
Pokud jde o přístupy týkající se připojování materiálu kompozitní vrstvy k dalším součástem absorpčního výrobku a konkrétně o připojování tohoto vlhké výpary propouštějícího, avšak kapaliny nepropouštějícího filmu kompozitní vrstvy k dalším součástem, bylo vypozorováno, že jen některé zvláštní postupy připojování vytvářejí spoje s potřebnou pevností, která poskytuje záruku úspěšného vzdorování účinkům sil působících během normálního používání, a to zejména po vystavení filmu přímému styku s tělovými tekutinami a shromážděnými tělovými tekutinami v důsledku jejich absorbování. Bez jakékoli lpění na teorii
-59*·*· < • · ·· ·· ► · 9 • · 9 99 * · · <
» · · 4 ·· 99
9 • · ♦ 9 9 9 existuje přesvědčení, že vlhké výpary propouštějící tenké vrstvy, na které se tento vynález zaměřuje, poskytují výborné, požadované vlastnosti chování ve smyslu propustnosti vlhkých výparů v důsledku relativně vysokého obsahu vlhkosti v podmínkách používání absorpčního výrobku. Avšak tento relativně vysoký obsah vlhkosti je současně považován za faktor, který má záporný účinek na pevnost adheze spojů mezi určitými konvenčními, horkem tavitelnými lepidly a filmem.
Jedním přístupem k řešení uvedeného problému, jenž přinesl uspokojivé výsledky, je využívání lepidla na bázi polyurethanu v souladu sjiž známými postupy nanášení lepidla a s uplatněním známých technických prostředků, které, jak již bylo zmiňováno v předcházejícím textu, jsou v této oblasti techniky dobře známé. Dalším, v současnosti upřednostňovaným přístupem je využívání vícevrstvového, společně vytlačovaného filmu, jenž byl v předchozím textu zmíněn v souvislosti s odkazem na patent USA číslo 4 725 481 vydaným na jméno autora Ostapchenko. Ostapchenko popisuje vícevrstvový film, který je součástí kompozitní struktury obsahující tento film a netkanou vrstvu, přičemž hydrofobní složka filmu se připojuje k netkanému materiálu. Při praktickém uplatňování tohoto přístupu využívání vícevrstvového filmu v souladu s přihlašovaným vynálezem se vícevrstvová struktura filmu (ve dvouvrstvovém provedení) vytlačuje na materiál vláknitého substrátu, tak aby poměrně více hydrofobní elastomerní vrstva směřovala vnějším směrem od substrátu a poměrně více hydrofilní vrstva směřovala k substrátu. V případě dané tloušťky vykazuje hydrofobní vrstva typicky nižší hodnoty „MVTR“ než hydrofilní elastomerní vrstva, což je důsledek jejich poměrně nižšího obsahu vlhkosti v podmínkách používání. Použije-li se však poměrně tenká vrstva, pak chování hydrofobní vrstvy filmu s nižším obsahem vlhkosti významně neohrožuje hodnoty „MVTR“ kompozitní vrstvy jako celku. V důsledku relativně nízkého obsahu vlhkosti v hydrofobní elastomerní vrstvě existuje možnost používání známých, teplem tavitelných lepidel a spojovacích postupů pro účely úspěšného vytváření spojů s přiměřenou pevností mezi kompozitní vrstvou a dalšími součástmi absorpčního výrobku, a to dokonce i v podmínkách zvlhčení filmu. Na základě využití společně vytlačovaného, vícevrstvového filmu obsahujícího vrstvové materiály s rozdílným chemickým složením je možné sestavit kompozitní vrstvu podle přihlašovaného vynálezu, která bude vykazovat požadavky kladené na účinné vlastnosti kompozitní vrstvy podle tohoto vynálezu a bude připojitelná k dalším součástem absorpčních výrobků s použitím známých postupů spojování pomocí lepidel (viz příklady 36 až 39).
• 999 ··
-60·· ·9 • · · • · 999
9 9 • 9 · ·· 99 • 9 • · ·
Zcela neočekávaně byly objeveny další užitečné vlastnosti související s využitím vícevrstvových filmů v kompozitních vrstvách používaných při zhotovování absorpčních výrobků, jako je plenka 250. Konkrétněji lze uvést, že použití vícevrstvového filmu obsahujícího třívrstvovou strukturu s hydrofobní elastomerní vrstvou na obou čelních površích obklopující prostřední, hydrofílní vrstvu zřejmě poskytuje lepší hmatové vlastnosti tehdy, uplatňuje-li se při zhotovování kompozitní vrstvy vytlačování vícevrstvového filmu na vláknití' substrát. Znovu bez jakéhokoli sklonu lpět na teorii existuje přesvědčení, že relativně nízký obsah vlhkosti v hydrofobních vrstvách filmu vytváří dotykový vjem sucha při hmatovém dotyku nebo omaku, a to obzvláště tehdy, když je vrstva vláknitého substrátu poměrně tenká. Takové vícevrstvové (třívrstvové) provedení filmu bude tudíž poskytovat jak zdokonalenou přilnavost s použitím známých připojovacích postupů, tak i vylepšený vjem hmatového dotyku ze strany vrstvy vláknitého substrátu. Jak již bylo zmíněno v předcházejícím textu, existuje reálná možnost zhotovování skutečně dvoustranných provedení podle obr. 2, v nichž vícevrstvová/třívrstvová struktura filmu se na obou stranách spojuje s matriálem vláknitého substrátu, výsledkem čehož je dosažení dokonalejšího hmatového a dotykového vjemu z obou stran. Existuje přesvědčení, že toto konstrukční uspořádání je konkrétně použitelné pro taková provedení, jako jsou nožní manžety, břišní pásy, boční panely a další součásti absorpčních výrobků, jejichž obě opačné strany materiálu kompozitní vrstvy mohou být ve styku s tělem jedince, který má absorpční výrobek na sobě.
V provedeních podle tohoto vynálezu se rovněž připouští to, že absorpční jádro se nepřipojuje k zadní vrstvě 247 a/nebo horní vrstvě 249 v zájmu vytvoření větší roztažitelnosti v přední, pasové oblasti 246 a zadní, bederní oblasti 245.
Absorpčním jádrem 275 může být jakákoli absorpční součást, která je celkově stlačovatelná, tvarově přizpůsobivá, nedráždí kůži jedince majícího absorpční výrobek na sobě a má schopnost vstřebávat a zadržovat tělové tekutiny jako je moč a další, určité tělové výměšky. Jak je na obr. 7 vidět, absorpční jádro 275 má stranu směřující ke spodnímu prádlu, stranu směřující k tělu, dvojici bočních okrajů a dvojici pasových (bederních) okrajů. Absorpční jádro se může zhotovovat v široké škále velikostí a tvarů (například obdélníkových tvarů, tvarů přesýpacích hodin, tvarů podobajících se písmenu „T“, nesouměmých tvarů atd.) a z celé řady tekutiny absorbujících materiálů, které se běžně uplatňují v jednorázových plenkách a dalších absorpčních výrobcích, mezi které patří rozmělněná dřevitá buničina, která se obecně
-61 označuje jako vzduchem kladená buničina. Mezi příklady dalších vhodných absorpčních materiálů pro použití v absorpčním jádru patři krepovaná celulosová vata; horkem tavitelné polymery včetně tvárných polymerů; chemicky vyztužená, modifikovaná nebo příčně zesítěná celulosová vlákna, tkanina včetně tkaninových smotků a tkaninových vrstvení; absorpční pěny, absorpční houby; superabsorpční polymery; absorpční gelové materiály; nebo jakékoli ekvivalentní materiály nebo kombinace materiálů.
Tvar a konstrukční řešení absorpčního jádra 275 může mít rovněž různé podoby (například absorpční jádro může mít rozdílné zóny navýšení a/nebo může mít takový profil, aby bylo tlustší uprostřed; může vykazovat hydrofilní gradieniy; supeabsorpční gradienty; nebo zóny s nižší průměrnou měrnou hmotností a zóny s menší plošnou hmotností, jako jsou například nasávací zóny; nebo může obsahovat jednu nebo více vrstev či struktur). Navíc velikost a absorpční kapacita absorpčního jádra se může měnit v zájmu přizpůsobování se různým účelům používání, a to v celé škále od nemluvňat po dospělé. Celková absorpční kapacita absorpčního jádra 275 by však měla odpovídat předpokládanému zatížení a účelu použití plenky 250,
Jedno výhodné provedení plenky 250 obsahuje absorpční jádro 275, které má nesouměmý tvar modifikovaného „T“ a ouška v přední, pasové oblasti, avšak celkově obdélníkový tvar v zadní, bederní oblasti. Příklady absorpčních struktur pro použití v absorpčním jádru 275 podle přihlašovaného vynálezu, které získaly široké uznání a obchodní úspěšnost popisuje patent USA číslo 4 610 678 nazvaný „Vysoce husté absorpční struktuiy“, vydaný na jméno Weisman a spol. 9. září 1986; patent USA číslo 4 673 402, nazvaný „Absorpční artikly s dvouvrstvovými jádry“, vydaný na jméno Weisman a spol, 16. června 1987; patent USA Číslo 4 888 231 nazvaný „Absorpční jádro mající zásypovou vrstvu“, vydaný na jméno Angstadt 19. prosince 1989; a patent USA číslo 4 834 735 nazvaný „Vysoce husté absorpční součásti mající vstřebávací zóny s nižší hustotou a menší plošnou hmotností“, vydaný na jméno Alemany a spol., 30. května 1989. Absorpční jádro může dále obsahovat zdvojený jádrový systém obsahující nasávací/rozváděcí jádro z chemicky vyztužených vláken, která se nacházejí nad absorpčním shromažďovacím jádrem, jak to podrobně popisuje patent USA číslo 5 234 423 nazvaný „Absorpční výrobek s elastickým úpravou pasu a posílenou jímavostí“, vydaný na jméno Alemany a spol. 10. srpna 1993; a patent USA číslo 5 147 345
• · · ·· ·♦ • · ♦ * • · · · • · · ·· »· nazvaný „Vysoce účinné absorpční výrobky pro inkontinentní účely“, vydaný na jména Young, LaVon a Taylor 15. září 1992. Všechny tyto patenty jsou zde zahrnuty ve formě odkazu.
Horní vrstva 249 se výhodně umisťuje na vnitřní povrch absorpčního jádra 275 a výhodně se připojuje jak k tomuto povrchu, tak i k zadní vrstvě 247 pomocí připojovacích prostředků (nejsou předvedeny), jako jsou připojovací prostředky, které byly zmiňovány v souvislosti s připojováním zadní vrstvy 247 k absorpčnímu jádru 275. V upřednostňovaném provedení podle přihlašovaného vynálezu se horní vrstva 249 a zadní vrstva 247 připojují k sobě přímo na obvodu plenky a nepřímo se k sobě připojují na základě jejich příkmého připojování k absorpčnímu jádru 275, přičemž všechna uvedená připojování se provádějí s použitím jakýchkoli vhodných připojovacích prostředků.
Horní vrstva 249 je výhodně poddajná, vyvolá\á pocit měkkosti a nedráždí kůži jedince majícího plenku na sobě. Horní vrstva 249 propouští tělové tekutiny a umožňuje snadné pronikám tělových tekutin (například moči) skrze její tloušťkou. Vhodná vrchní vrstva 249 se může zhotovovat z celé řady materiálů, mezi které patří tkané a netkané materiály, polymerové materiály jako perforované termoplastické filmy, perforované plastové filmy, pórovité pěny, síťované pěny, síťované termoplastické filmy a termoplastické muly. Vhodné tkané nebo netkané materiály mohou obsahovat přírodní vlákna (například dřevitá nebo bavlněná vlákna), syntetická vlákna (například polymerová vlákna jako polyesterová, polypropylenová nebo polyethylenová vlákna) nebo kombinace přírodních a syntetických vláken. Horní vrstva 249 se výhodně zhotovuje z hydrofobního materiálu, aby izolovala kůži jedince majícího plenku na sobě od tekutiny, které již prostoupily skrze horní vrstvu 249 a jsou shromážděny v absorpčním jádru 275 (což znamená znemožnění opakovaného zvlhčení). Pokud se horní vrstva 249 zhotirvuje z hydrofobního materiálu, pak se přinejmenším horní povrch horní vrstvy 249 upravuje tak, aby propouštěl tělové tekutiny a umožňoval rychlejší přemisťování těchto tekutin skrze horní vrstvu. Toto zmenšuje pravděpodobnost, že by tělové výměšky spíše odtékaly z horní vrstvy 249, než by byly nasávány skrze horní vrstvu 249 a absorbovány v absorpčním jádru 275. Schopnost horní vrstvy 249 propouštět tělové tekutiny se může zdokonalovat povrchovou úpravou této horní vrstvy pomocí povrchového činidla. Mezi použitelné způsoby upravování vrchní vrstvy 249 povrchovým činidlem patří nástřik povrchového činidla na materiál horní vrstvy 249 a noření tohoto materiálu do povrchového činidla. Detailnější popisy takových způsobů úprav a zdokonalování hydrofílních vlastností materiálů popisuje patent USA
-63···· 99 • 9 f • ♦ <
·· « • · 4 4 • 9 9 4 •999
Číslo 4 988 344 nazvaný „Absorpční výrobky s vícenásobným vrstvením absorpčních vrstev“, vydaný na jméno Reising a spol. 29. ledna 1991, a patent USA číslo 4 988 345 nazvaný „Absorpční výrobky s rychle nasávajícími absorpčními jádry“, vydaný na jméno autora Raising
29. ledna 1991, kdy oba tyto patenty jsou zde zahrnuty ve formě odkazu. Jak již bylo uvedeno v části pojednávající o dosavadním stavu v této oblasti techniky, takové hydrofílní materiály mají skon snižovat povrchové napětí tělových tekutin vypouštěných do absorpčního výrobku, což zvyšuje pravděpodobnost prosakování kapalin tehdy, existují-li v zadní vrstvě výrobku póry nebo malé dírky.
Alternativní provedení horní vrstvy může mít výhodně podobu filmu s vytvořeným perforováním. Používání filmů s vytvořeným perforováním pro účely horní vrstvy je výhodné proto, že tyto filmy propouštění tělové výměšky' a, přestože nemají schopnost absorbování, vykazují omezený sklon ke zpětnému průchodu tělových tekutin zpět směrem k tělu a opětovné zvlhčování kůže jedince majícího plenku na sobě. Použitelné filmy s vytvořeným perforováním popisuje patent USA číslo 3 929 135 nazvaný „Absorpční struktury mající zužující se kapiláry“, který byl vydán na jméno Thompson 30. prosince 1975, patent USA číslo 4 324 246 nazvaný „Absorpční výrobek pro jednorázové použití mající nezbarvitelnou horní vrstvu“, který byl vydán na jméno Mullan a spol. 13. dubna 1982, patent USA číslo 4 342 314 nazvaný „Pružná plastová struktura vykazující vlastnosti podobající se vlastnostem vláken“, který byl vydán na jméno Radel a spol. 3. srpna 1982, patent USA číslo 4 463 045 nazvaný „Makroskopicky zvětšená trojrozměrná plastová struktura vykazující nelesklý viditelný povrch a vjem omaku prádla“, který byl vydán na jméno Ahr a spol. 31. července 1984, a patent USA číslo 5 006 394 nazvaný „Vícevrstvový polymerový film“, který by vydán na jméno Baird 9. dubna 1991. Všechny právě uvedené patenty jsou zde zahrnuty ve formě odkazu.
Jako užitečné se také může jevit to, vykazují-li jednorázové absorpční výrobky podle přihlašovaného vynálezu natahovatelnost nebo elasticitu celých panelů 290 nebo alespoň jejich částí. (Zde používaný výraz „natahovatelný“ se týká takové vlastnosti materiálů, která spočívá v tom, že dané materiály mohou podstupovat natahování přinejmenším v jednom směru až do určité mezní hodnoty bez přetržení. Výrazy „elasticita“ a „elasticky natahovatelný“ se týkají natahovatelných materiálů, které mají schopnost vracení přibližně do původních rozměrů poté, kdy skončí účinek síly, jejímž působením se daný materiál natahuje. Pro tuto patentovou • · • · t · · <
» · · <
·· • · » • · Μ» • · · « • · » a ·♦ »♦
99
9 9
9 9
9 9
9 9
99
-64specifikaci platí, že jakákoli součást či materiál, jež se zde označuje výrazem „natahovatelný“ může být rovněž elasticky natahovatelný, pokud nejsou výslovně uvedeny jiné charakteristiky). Natahovatelné boční panely 290 poskytují pohodlnější, tvary těla dokonaleji kopírující přilehnutí výrobku na základě počátečního, poddajného umístění plenky na typicky tvarovaných oblastech těla uživatele a trvalého udržování této přilehlé polohy po celou dobu používání plenky, kdy je taková plenka naplněna tělovými výměšky, protože boční panely umožňují, aby se boky plenky natahovaly a stahovaly. Natahovatelné boční panely 290 dále poskytují možnost přesnějšího navlékání plenky 250, protože i v případě, kdy se v důsledku navlékání plenky jeden boční panel 290 dostane dále (asymetricky) než druhý, bude plenka 250 v průběhu používání „samosenzovatelná“. I když je možné konstruovat natahovatelné boční panely 290 v podobě celé řady tvarových řešení, lze uvést, že příklady plenek s natahovatelnými bočními panely popisuje patent USA číslo 4 857 067 s názvem „Jednorázová plenka mající řasené uši“, kteiý byl vydán na jméno Wood a spol. 15. srpna 1989, patent USA číslo 4 381 781 vydaný na jméno Sciaraffa 3. května 1983, patent USA číslo 4 938 753 vydaný na jméno Van Gompel a spol. 3. července 1990 a patent USA Číslo 5 151 092 vydaný na jméno Buell a spol. 29. září 1992. Všechny tyto patenty jsou zde zahrnuly ve formě odkazu.
Natahovatelné boční panely nebo kterékoli další součásti plenky 250, jako jsou například bederní pásy, od nichž se vyžadují vlastnosti natahovatelnosti nebo elastičnosti, mohou obsahovat materiály, které byly „přednapnuty“ či „mechanicky přednapnuíy“ (tzn. vystaveny do určité míry místně účinkujícímu mechanickému napínání za účelem trvalého prodloužení materiálu) nebo které obsahují struktury s vlastnostmi podobajícími se elastickým vlastnostem, jak to popisuje patent USA číslo 5 518 801 vydaný na jméno Chappell 21. května 1996.Materiály lze „přednapínat“ na základě používání postupů hlubokého vytlačování, které jsou v této oblasti techniky známé. Alternativně lze materiály „přednapínat“ na základě vedení materiálu skrze mechanický systém pro přírůstkové napínání, jehož popis uvádí patent USA číslo 5 330 458 vydaný na jméno Buell a spol. 19. července 1994. Po „přednapnutí“ se materiály mohou vracet do jejich v podstatě nenapnutého stavu, čímž se vytváří materiál s nulovým pnutím, který je natahovatelný přinejmenším do bodu prvotního napnutí. Příklady materiálů s nulovým pnutím popisuje patent USA číslo 2 075 189 vydaný na jméno Galligan
30. března 1937, patent USA číslo 3 025 199 vydaný na jméno Harwood 13. března 1962, patenty USA číslo 4 107 364 a číslo 4 209 563 vydané na jméno Sisson v příslušné časové « · • · • · • · posloupnosti 15. srpna 1978 a 24. června 1980, patent USA číslo 4 834 741 vydaný na jméno Sabee 30. května 1989 a patent USA číslo 5 151 092 vydaný na jméno Buell a spol. 29. září 1992. Všechny právě uvedené patenty jsou zde zahrnuty ve formě odkazu.
Plenka 250 dále výhodně obsahuje elastické nožní součásti 272 pro spolehlivější zadržování tekutin a dalších tělových výměšků. Každá elastická nožní součást 272 může mít několik rozdílných provedení, která omezují unikání tělových výměšků z nožních panelů 282 (elastická nožní součást může být a někdy bývá pojmenovávána jako nožní pásky, boční křidélka, přepážkové manžety nebo elastické manžety). Patent USA číslo 3 860 003 popisuje plenku pro jednorázové použití, v níž je vytvořen stahovatelný nožní otvor mající boční křidélko a jednu nebo více elastických součástí formujících elastikovanou nožní manžetu (utěsftovací manžetu). Patent USA číslo 4 909 803 nazvaný „Jednorázový absorpční výrobek mající elastikovaná křidélka“, který byl vydán na jméno Aziz 20. března 1990, popisuje jednorázovou plenku mající „postavená“ elastikovaná křidélka (přepážkové manžety) vylepšující schopnost udržování obsahu tekutin v oblasti nohou. Patent USA číslo 4 695 278 s názvem „Absorpční výrobek mající zdvojené manžety“, který byl vydán na jméno Lawson 22. září 1987, a patent USA číslo 4 795 454 s názvem „Absorpční výrobek mající zdvojené manžety vykazující odolnost proti prosakování“, jenž byl vydán na jméno Dragoo 3. ledna 1989, popisují jednorázové plenku mající zdvojené manžety, jež kombinují utěsňovací manžety a přepážkové manžety. Patent USA číslo 4 704 115 s názvem „Bederní spodní zadržující prádlo pro jednorázové použití“, které bylo vydáno na jméno Buell 3. listopadu 1987, popisuje jednorázovou plenku nebo inkontinentní prádlo mající odvaděče pro usměrňování unikání v bočních okrajích, kdy tyto odvaděče jsou upraveny tak, aby udržovaly volné tělové tekutiny uvnitř prádla. Všechny právě uvedené patenty jsou v této patentové specifikaci zahrnuty ve formě odkazu.
I když každá elastická nožní součást 272 se může zhotovovat tak, aby se podobala nožním páskům, bočním křidélkům, přepážkovým manžetám nebo elastickým manžetám, které byly popsány v předcházejícím textu, je výhodné, když každá elastická nožní součást 272 obsahuje přinejmenším vnitřní přepážkovou manžetu mající ochranné křidélko a vymezovací článek tak, jak to popisuje výše zmiňovaný patent USA číslo 4 909 803. V upřednostňovaném provedení tato elastická nožní součást 272 navíc obsahuje elastickou utěsňovací manžetu 263 • ·
-66s jedním nebo více elastických pramenů 265, které jsou umístěny na vnější straně přepážkové manžety tak, jak to popisuje výše zmíněný patent USA 4 695 278.
Plenka 250 dále výhodně obsahuje elastickou bederní součást 274, která poskytuje dokonalejší přilehnutí plenky 250 ktělu uživatele a zadržování shromážděných tělových tekutin. Elastická bederní součást 274 představuje tu část nebo zónu plenky 250, která je určena pro elastické natahování a stahování při dynamickém přiléhání na bederní oblast těla jedince majícího plenku na sobě. Elastická bederní součást 274 je výhodně vedena podélně vnějším směrem od přinejmenším jednoho z bederních okrajů absorpčního jádra 275 a celkově vytváří přinejmenším část koncového okraje plenky 250. Jednorázové plenky se obvykle sestavují tak, aby měly dva elastikované pásy, kdy jeden se umisťuje v zadní, bederní oblasti a druhý se umisťuje v přední, pasové oblasti, ačkoli existuje možnost konstruování plenek s jedním elastikovaným pásem. I když elastická bederní součást 274 nebo kterákoli z jejích částí, které tuto bederní součást tvoří, může obsahovat zvláštní článek, jenž je připevněn k plence 250, existuje možnost zhotovování elastické bederní součásti 274 v podobě prodloužení jiných součástí plenky, jako je zadru vrstva 247 nebo horní vrstva 249 a výhodně pak jak zadní vrstva 247, tak i horní vrstva 249. Existuje možnost zhotovování i takových provedení, v nichž elastická bederní součást 274 má výše zmiňované otvory, které vytvářejí prodyšnost v bederní oblasti. Elastická bederní součást 274 se může zhotovovat v celé řadě tvarových provedení, včetně těch tvarových provedení, která popisuje patent USA číslo 4 515 595 s názvem „Jednorázové plenky s elasticky stahovatelnými bedernímu pásy“, jenž byl vydán na jméno Kievit a spol. 7. května 1985, a výše zmiňovaný patent USA číslo 5 151 092 vydaný na jméno Buell; oba tyto právě zmíněné patenty jsou zde zahrnuty ve formě odkazu.
Plenka 250 rovněž obsahuje upevňovací systém 276, který tvoří boční uzávěr udržují zadní, bederní oblast 245 a přední, pasovou oblast 246 ve vztahu vzájemného překrytí, takže na obvodu plenky se udržuje do stran působící napnutí, jež přidržuje plenku na těle uživatele. Příklady takových upevňovacích systémů popisuje patent USA číslo 3 848 594 vydaný na jméno Buell 19. listopadu 1974, patent USA číslo 4 662 875 vydaný na jména Hirotsu a Robertson 5. května 1987, patent USA číslo 4 846 815 vydaný na jméno Scripps 11. července 1989; patent USA číslo 4 894 060 vydaný na jméno Nestegard 16. ledna 1990; patent USA číslo 4 946 527 vydaný na jméno Battrell 7. srpna 1992 a patent USA číslo 5 326 612 s názvem „Netkaná ženská součást pro opakovatelně upínané upevňovací zařízení a způsob její
-67výroby“, který byl vydán na jméno David J. K. Goulait 5 července 1994. Všechny právě uvedené patenty jsou zde zahrnuty ve formě odkazu.
Obr. 9 předvádí alternativní provedení zadní vrstvy plenky podle přihlašovaného vynálezu z pozice pozorovatele dívajícího se na část zadní vrstvy, která se nachází vedle absorpčního jádra. Na obr. 9 je vidět, že zadní vrstva 347 má dvě dílčí vrstvy 350 a 352. Tyto dílčí vrstvy 350 a 352 se mohou spojovat dohromady jakýmikoli použitelnými prostředky, které byly zmiňovány v předcházejícím textu. V tomto provedení vrstva 350 tvoří vnější povrch plenky a vrstva 352 je umístěna vedle absorpčního jádra. V zhledem k tomu, že vrstva 350 je tou částí zadní vrstvy 247, která bude ve styku s kůží uživatele, je tato vrstva 350 výhodně měkká a obsahuje netkanou strukturu. K uvedené měkkosti lze dodat to, že vrstva 350 výhodně propouští vlhké výpary. Vrstva 352 výhodně vykazuje poměr prostupnosti vlhkých výparů přinejmenším přibližně 2000 g/m2/24 hodin, výhodněji přibližně 3000 g/m2/24 hodin a nejvýhodněji přibližně 5000 g/m2/24 hodin. S ohledem na skutečnost, že vrstva 350 nemusí vytvářet zábranu proti unikání tělových výměšků, které jsou vstřebávány a zadržovány v absorpčnímu jádru, je výběr materiálů, které poskytují požadovanou měkkost a prodyšnost, značně široký. Mezi použitelné materiály bez jakéhokoli výhradního omezení patří netkané struktury, jako jsou odstředivě spojované struktury, struktury tvořené foukaným kladením taveniny, mykané struktury a podobně. Netkané struktury pro zhotovování vrstvy 350 mohou obsahovat syntetická vlákna, přírodní vlákna, vícesložková vlákna, jako jsou dvousložková vlákna, nebo jejich směsi a kombinace.
Vrstva 352 je ta část zadní vrstvy 347, která bude zabraňovat tomu, aby výměšky, které byly vstřebány a shromážděny v absorpčním jádru, nezvlhčovaly další výrobky, které jsou ve styku s plenkou. V zájmu ochrany uživatele před nežádoucím unikáním výměšků, které byly vstřebány a shromážděny v absorpčním jádru, by vrstva 352 měla mít rozměry šířky a délky větší, než jsou rozměry šířky a délky absorpčního jádra. Pokud by vrstva 352 nebyla natolik velká, mohly by tělové výměšky, které byly vstřebány a shromážděny v absorpčním jádru, nalézt v podmínkách normálního používání únikovou cestu skrze vnější vrstvu 350. V provedení předvedeném na obr. 9 je absorpční jádro výhodně umístěno v hlavním panelu 380 a přesahuje do prostředních panelů 386 a 3861 V souvislosti s tím lze uvést, že vrstva 352 se umisťuje v oblasti hlavního panelu 380 a přesahuje do prostředních panelů 386 a 386'. Vrstva 352 má takové rozměry šířka a délky, které jsou přinejmenším tak velké jako rozměry ··♦· ·· • ·
-68šířky a délky absorpčního jádra. Existuje-li takový záměr, pak lze rozmety šířky a délky vrstvy 352 zvětšit natolik, aby tato vrstva 352 přesahovala přes hlavní panel 380 a prostřední panely 386 a 386' do nožních panelů 382, předního, pasového panelu 388 a zadního, bederního panelu 388' a bočních panelů 390 a 390'. K tomu lze dodat, že vrstva 352 může přesahovat vnějším směrem jak do stran, tak i podélně z hlavního panelu 380 natolik, že vytváří části obvodu plenky pro jednorázové použití.
I když vrstva 350 vytváří podmínky pro uvolňování podstatného množství vlhkých výparů z plenky, rovněž vrstva 352 by měla propouštět vlhké výpaiy v zájmu vytváření dalšího pohodlí pro uživatele. V provedení podle tohoto vynálezu, které je nakresleno na obr. 7, má vrstva 352 podobu kompozitní vrstvy 10, která byla popsána v předcházejícím textu.
I když současnosti upřednostňované provedení absorpčního výrobku, jako je plenka podle přihlašovaného vynálezu, v podstatě využívá kompozitní vrstvu 10 podle přihlašovaného vynálezu jako zadní vrstvu 247 v celém jejím rozsahu, mělo by být pochopitelné, že absorpční výrobky nejsou žádným způsobem výhradně omezeny na takové provedení. Jako příklad lze uvést, že zadní vrstva by se mohla vytvářet z několikavrstvových součástí majících podobné nebo rozdílné vlastnosti a konstrukční znaky, které byly popsány v souvislosti s obr. 9. Jedním takovým přístupem by mohlo být zhotovování zadní vrstvy, jejíž vně směřující povrch by obsahoval stejnorodou nebo kompozitní vrstvu složenou ze substrátu a filmu, která by pokrývala jen tu oblast zadní vrstvy, kde se vyžaduje nepropustnost tekutin, jako je například oblast odpovídající oblasti 352 nakreslené na obr. 9.
V případě určitých provedení může být navíc vyžadována opačná poloha vrstev 350 a 352 nakreslených na obr. 9 tak, aby vrstva filmu byla umístěna na vnější nebo ke spodnímu prádlu směřující straně zadní vrstvy a vrstva vláknitého substrátu by byla umístěna na vnitřní nebo k absorpčnímu jádru směřující straně zadní vrstvy. Jako pravděpodobné se také může jevit to, že bude potřebné zhotovovat kompozitní vrstvu 10 ve dvoustranném provedení nakresleném na obr. 2, v němž by obě strany zadní vrstvy byly pokryty vláknitou vrstvou. Všechny takové varianty jsou proveditelné v rozsahu přihlašovaného vynálezu. Navíc v závislosti na konkrétním provedení budou vlastnosti, které kompozitní vrstvy podle přihlašovaného vynálezu poskytují, také velmi výhodně využívány v dalších oblastech absorpčního výrobku, které se nacházejí vedle středové Části zadní vrstvy pokrývající strukturu absorpčního jádra. Jako příklad lze uvést to, že požadované vlastnosti kompozitní vrstvy, které
-69se týkají nepropouštění tekutin, avšak propouštění vlhkých výparů, rovněž dodávají požadované vlastnosti obvodovým částem absorpčního výrobku, které se rozšiřují příčně vnějším směrem od koncových okrajů absorpčního jádra, jako jsou boční panely 290, 290' nakreslené na obr. 8. Ostatní takové „obvodové Části“ absorpčního výrobku, od nichž budou takové vlastnosti vyžadovány, se nacházejí v okolí nožních panelů 282, kterými jsou bez jakéhokoli výhradního omezení různé pásky, manžety a křidélka.
I když značná část předcházejícího popisu byla zaměřena na předvádění absorpčního výrobku v podobě plenky' 250, mělo by být pochopitelné, že obdobné materiály a principy, které přihlašovaný vynález uvádí, jsou stejně tak využitelné v případě jiných absorpčních výrobků, jako jsou ínkontinentní kalhotky, inkontínentní spodní prádlo, plenkové udržovače a přebaly, ženské hygienické výrobky (menstruační vložky, kalhotkové vložky atd.), navlékací kalhotky, navlékací spodní prádlo a podobně, v nichž se nohou výhodně uplatňovat materiály podle přihlašovaného vynálezu. Jako příklad lze uvést to, že existuje možnost zhotovování zadní vrstvy menstruační vložky, jakož i obvodových částí menstruační vložky, jimiž jsou křidélka nebo boční chlopně, z kompozitní vrstvy podle přihlašovaného vynálezu.
Po zhotovení kompozitní vrstvy 10, a to bud před nebo po jejím včlenění do absorpčního výrobku, může vzniknout potřeba vystavení této kompozitní vrstvy účinkům mechanických postupů dodatečné tvarové úpravy, jako je krepování, napínání/aktivizování prováděné průchodem mezi vlnitými válci nebo jinými způsoby. Příklad takového postupu podrobně popisuje patent USA číslo 5 518 801jenž byl vydán na jméno Chappell a spol. a jehož, obsah je zde zahrnut ve formě odkazu.
Podmínky vnitřního prostředí
Jak již bylo v předcházejícím textu uvedeno, významnou podmínkou, která se jeví jako důležitá pro posuzování zdokonalené účinnosti materiálů kompozitní vrstvy podle tohoto vynálezu, je vlhkost prostředí ve vnitřku absorpčního výrobku při používání. V zájmu přesného a logického vyhodnocování vlhkosti v absorpčním výrobku je nutné vypracovávat popis míst měření a postup měření vlhkosti. Tato měření se provádějí ve vztahu k bodu rozkroku.
„Bod rozkroku“ absorpčního výrobku a absorpčního jádra se určuje (víz obr. 12) tak, že výrobek se nejdříve umisťuje na těle úplně stojícího jedince majícího absorpční výrobek na sobě, po čemž následuje omotání vysoce roztažitelného vlákna 603 kolem nohou 601 a 602 v podobě číslice osm. Beze vší pochybnosti je bod absorpčního výrobku a absorpčního jádra ···· ··
-70odpovídající bodu překřížení vlákna 603 totožný z bodem rozkroku absorpčního výrobku a absorpčního jádra. Je pochopitelné, že bod rozkroku se určuje na základě umístění absorpčního výrobku na tělo uživatele podle daného úmyslu se zvýšenou pozorností na to místo, v němž se zkřížené vlákno bude dotýkat absorpčního výrobku/jádra.
Zde používaný výraz „oblast rozkroku“ absorpčního jádra odpovídá 50% celkové délky absorpčního jádra (tj. v rozměru „y“), přičemž bod rozkroku se nachází na podélné středové ose oblasti rozkroku. To znamená, že oblast rozkroku se vymezuje tak, že nejdříve se určuje bod rozkroku absorpčního jádra a následně se směrem dopředu a dozadu měn vzdálenost 25% celkové délky jádra. Body, v nichž se provádí měření teploty a vlhkosti, jsou totožné s průsečíkem příčně vedených přímek určujících oblast rozkroku a podélnou středovou osu. Bod, v němž se měří vypařování, je totožný s průsečíkem příčně vedené přímky na zadku oblasti rozkroku a podélné středové osy.
S odkazem na obr. 10 lze nyní uvést, že oblast rozkroku se vymezuje na základě určování bodu rozkroku absorpčního jádra 428 podle následujícího postupu. .Tak již bylo uvedeno, bod rozkroku se určuje ve vztahu k anatomii jedince majícího absorpční výrobek na sobě. Bod rozkroku absorpčního jádra 428 je na obr. 10 označen vyznačen odkazovou značkou 427 pouze pro účely znázornění. Poloha bodu 427 rozkroku je vyznačena na podélné středové ose 467 pleny 420 a absorpčního jádra 428. Toto platí obecně bez ohledu na tvar plenky absorpčního jádra. Jak je však na obr. 10 vidět, v právě popisovaném provedení se bod 427 rozkroku nenachází na příčné středové ose 466, ačkoli v jiném provedení plenky/absorpčního jádra by tomu tak mohlo být. Jak již bylo v předcházejícím textu uvedeno, po určení bodu rozkroku absorpčního jádra se provádí vymezování oblasti rozkroku na základě vyměření vzdálenosti 25% celkové délky absorpčního jádra směrem dopředu od bodu rozkroku (na vyobrazení tuto vzdálenost znázorňuje příčná přímka 461) a vzdálenosti 25% celkové délky absorpčního jádra směrem dozadu od bodu rozkroku (na vyobrazení tuto vzdálenost znázorňuje příčná přímka 463). Body, v nichž se provádí měření teploty a vlhkosti, jsou totožné s průsečíky příčně vedených přímek 461 a 463, které vymezují oblast rozkroku a podélnou středovou osu 467. Bodem měření výparů je ten bod, ve kterém příčná přímka 463 protíná podélnou středovou osu 467. V tomto bodě se provádí měření prostupnosti výparů skrze vnější vrstvu. Na obr. 10 je absorpční jádro 428 nakresleno tak, aby byla předvedena přední oblast, zadní oblast 454 a oblast 456 rozkroku. Znovu je třeba zdůraznit, že poloha • · * · · 4 ·· · · •9 99 > 4» 9 * <999
9 ·
-71 oblasti 456 rozkroku absorpčního jádra přímo závisí na poloze bodu rozkroku na absorpčním jádru.
Absorpční jádro 428 bude obsahovat některé prostředky, které mají schopnost absorbování a zadržování kapalin, jako je moč a další konkrétní tělové výměšky, a které mají schopnost vytvářet vlastnosti rozvádění a shromažďování tekutin v souladu s přihlašovaným vynálezem. I když absorpční jádro 528 nakreslené na obr. 10 má tvar podobající se „I“, existuje možnost využití jiných tvarů. Například na obr. 11 je nakresleno absorpční jádro 528 ve tvaru „přesýpacích hodin“, kdy toto absorpční jádro 528 má obloukové výřezy v jeho podélných okrajích, které jsou celkově označeny odkazovou značkou 542. Bod rozkroku je pro ilustraci označen odkazovou značkou 527. (Jak již bylo uvedeno v předcházejícím textu, bod rozkroku absorpčního jádra se určuje na základě anatomie jedince majícího plenku na svém těle.) Na vyobrazení je vidět, že bod 527 rozkroku obecně leží na podélné středové ose 567 a na příčné přímce (kterou v tomto provedení není příčná středová osa) 568. Vymezování oblasti rozkroku se provádí na základě vyměření vzdálenosti 25% celkové délky absorpčního jádra směrem dopředu od bodu rozkroku (na vyobrazení tuto vzdálenost znázorňuje příčná přímka 561) a vzdálenosti 25% celkové délky absorpčního jádra směrem dozadu od bodu rozkroku (na vyobrazení tuto vzdálenost znázorňuje příčná přímka 563). Body, v nichž se provádí měření teploty a vlhkosti, jsou totožné s průsečíky příčně vedených přímek 561 a 563, které vymezují oblast rozkroku a podélnou středovou osu 567. Bodem měření výparů je ten bod, ve kterém příčná přímka 563 protíná podélnou středovou osu 567. V tomto bodě se provádí měření prostupnosti výparů skrze vnější vrstvu. Oblast 556 rozkroku je tou oblastí absorpčního jádra, která se nachází mezi příčnými přímkami 561 a 563. Kromě oblasti 556 má absorpční jádro 528 navíc přední oblast 552 a zadní oblast 554.
Obr. 12 předvádí prostředky pro určování bodu rozkroku absorpčního výrobku a jeho absorpčního jádra. S odkazem na obr. 12 lze uvést, že příčný řez nohou stojícího jedince, který má absorpční výrobek na sobě, je označen odkazovými značkami 601 a 602. Souvislý materiál 603 (například elastmoemí struna nebo pryžový pásek) se jedenkrát omotává okolo nohou jedince, který má absorpční výrobek na sobě, v takové blízkosti jeho trupu, aby bylo možné určit překřížení 606 řečeného materiálu na daném absorpčním výrobku, jenž je navlečen na těle stojícího jedince. Takto se určuje bod rozkroku absorpčního jádra a absorpčního výrobku a oblast rozkroku jádra se vymezuje na základě postupu, který je uveden v předcházejícím textu.
-72V souladu s přihlašovaným vynálezem budou absorpční výrobky, v nichž se používají zde popisované materiály kompozitní vrstvy, výhodně vykazovat poměr prostupnosti vlhkých výparů („MVTR“) přinejmenším přibližně 3000 g/m2/24 hodin, výhodněji pak přibližně 4000 g/mz/24 hodin a nevýhodněji dokonce přinejmenším přibližně 5000 g/m2/24 hodin. Takové absorpční výrobky rovněž vykazují výhodnou hodnotu prostupnosti vlhka pří nárazu méně než přibližně 1 g/ m2 @ 2400 joulů/m2 a výhodněji méně než přibližně 0,75 g/m2 @ 2400 joulů/m2. Pokud jde o podmínky vnitřního prostředí, budou takové absoipění výrobky výhodně vykazovat vnitřní vlhkost za sucha méně než přibližně 75%, výhodněji méně než přibližně 70%, ještě výhodněji méně než přibližně 60% a nejvýhodněji méně než přibližně 50% a vlhkost za mokra výhodně méně než přibližně 85%, výhodněji pak méně než přibližně 75%. Ve smyslu prostupnosti vlhkých výparů vykazují absorpční výrobky podle přihlašovaného vynálezu hodnoty šramané na evaporimetru, které jsou výhodně vyšší než 15 g/m2/hodina a nejvýhodněji vyšší než 25 g/m2/hodina.
Způsoby testováni absorpčního výrobku
A. Testování absorpčního výrobku zaměřené na zjišťování prostupností výparů skrze vnější vrstvu a na relativní vlhkost a teplotu vnitřního prostředí
Smyslem následujícího zápisu je poskytnout výsledky měření prostupnosti výparů skrze vnější vrstvu, jakož i měření relativní vlhkosti a teploty uvnitř absorpčního výrobku jak na předku tak i na zadku s použitím evaporimetru. Tento zápis používá údaje, které byly snímány v během používání testovaných absorpčních výrobků za účasti osob, které se podílejí na organizaci a vlastním průběhu testování.
Výběr zúčastněných osob a jedinců pro testování absorpčních výrobků v podmínkách jejich používání
1. Výběr jedinců nosících plenky pro účely testování absorpčních výrobků v podmínkách používání by měl být založen na jejich hmotnosti a na rozsahu velikostí absorpčních výrobků, které jsou určeny pro testování. V současné době (k datu 25. března 1997) prodávané plenky „Pampers“, „Luvs“ a „Huggies“ kategorizují své velikosti podle hmotnosti dětí následovně :
Velikost plenky | Novoroze- necká | Malá | Malá až střední | Střední | Velká | Zvláště (X) velká |
Pampers | nad 10 liber nad 4,5 kg | 8 -14 lbs 3,6 - 6,4 kg | 12-18 lbs 5,4 - 6,2 kg | 16 - 28 lbs 7,25 -12,7 kg | nad 22 lbs nad 10 kg | nad 27 lbs nad 12,25 kg |
Luvs | není | 8 -15 lbs 3,6 - 6,8 kg | 12 - 18 lbs 5,4 - 6,2 kg | 16 - 28 lbs 7,25-12,7 kg | 21 - 37 lbs 9,5-16,8 kg | nad 30 lbs nad 13,6 kg |
Huggies | nad 10 liber nad 4,5 kg | 8 -14 lbs 3,6-6,4 kg | 12 - 18 lbs 5,4 - 6,2 kg | 16 - 28 lbs 7,25 - 12,7 kg | 22 - 37 lbs 10-16,8 kg | nad 30 lbs nad 13,6 kg |
2. Širší skupina 100 jedinců by měla být vybrána rovnoměrně s ohledem na přiměřený rozsah hmotnosti ve vztahu k testovaným absorpčním výrobkům a složení uživatelské skupiny. Ve skupině by mělo být zastoupeno 50% dětí mužského pohlaví a 50% dětí ženského pohlaví. Poznámka : velikosti uváděné v tabulce jsou aktuálně platné k uvedenému datu a nelze vyloučit jejich změny v souvislosti s konstrukčními úpravami a/nebo úpravami velikostí.
3. Po kroku provedení širšího výběru by měl být proveden nahodilý užší výběr 30 jedinců, a to 15 dětí mužského pohlaví a 15 dětí ženského pohlaví.
Příprava absorpčního výrobku pro testování
1. Absorpční výrobky určené pro testování se váží pro potřeby zjišťování jejich hmotnosti za sucha.
2. Na vnější straně se trvale vyznačuje podélná středová osa.
3. Celková délka absorpčního jádra se zjišťuje na základě měření délky jádra za situace udržování absorpčního výrobku v plochám, nesmrštěném stavu.
4. V případě plenkových výrobků je postup takový, že osoba podílející se na organizaci a průběhu testování, rodič nebo pěstoun nejdříve svléká z dítěte výrobek, který má dítě na sobě před zahájením testování a kterým je zpravidla výrobek patřící rodiči, a následně taková osoba podílející se na průběhu testování navléká testovaný absorpční výrobek na dítě obvyklým způsobem.
5. Po navléknutí testovaného absorpčního výrobku staví dospělá osoba jedince s plenkou do polohy ve stoje s roztaženýma nohama a provádí se určování bodu rozkroku tak, jak to bylo popsáno v předcházejícím textu této přihlášky.
6. Následně se bod rozkroku trvale vyznačuje na vnějšku testovaného absorpčního výrobku.
7. Navíc se na vnějšku testovaného absorpčního výrobku trvale vyznačují body pro měření teploty a vlhkosti a rovněž i bod pro evaporimetr. Tyto body se určují na základě měření • · • » • · · ···· Μ
-747. směrem dopředu a dozadu od bodu rozkroku v rozsahu stejné vzdálenosti, která se rovná 25% celkové délky absorpčního jádra.
8. Dále se měří vzdálenost od bodů pro měření teploty a vlhkosti jak k přednímu, tak i zadnímu konci absorpčního výrobku. Tato vzdálenost odpovídá délce sondy pro měření tepla a vlhkosti a/nebo vedení, které se do absorpčního výrobku zavádí pro účely měření.
9. Pak se vymezuje zóna nasávání na základě měření od bodu rozkroku směrem k příslušnému genitálnímu bodu v souvislosti s pohlavím a velikostí jedince s plenkou. Vzdálenost směrem vpřed od bodu rozkroku je v případě „velké“ velikosti plenky a dítěte ženského pohlaví je 1,25 palce (tj. 3,17 cm). Vzdálenost směrem vpřed od bodu rozkroku je v případě „velké“ velikosti plenky a dítěte mužského pohlaví 2,5 palce (tj. 6,35 cm).
10. Zkušenému odborníkovi v této oblasti techniky’ se bude jevit jako zřejmé to, že uvedené vzdálenosti se mohou zvětšovat nebo zmenšovat v závislosti na velikosti jedince nosícího plenky. Jde-li tudíž o jiné velikosti, lze takovou vzdálenost určovat na základě postavení jednice s plenkou do polohy ve stoje a vyznačení bodu rozkroku podle uvedeného postupu, po čemž následuje měření od bodu rozkroku k močové trubici nebo ke kořenu penisu.
11. Po vymezení zóny nasávám se měn vzdálenost od předního pasu k zóně nasávání; tato vzdálenost se používá pro stanovení délky nasávací trubice, která se zavádí do výrobku v průběhu nasávám syntetické moči.
Syntetická moč
1. Testovací tekutinou, které se používá pro účely testování, je syntetická moč. Tento vodný roztok obsahuje následující látky, které jsou rozpuštěny v destilované vodě :
Látka | Procentuální podíl |
KC1 | 2,0 g/litr |
Na2SO4 | 2,0 g/litr |
(NH,)H2PO4 | 0,85 g/litr |
(NH4)2HPO4 | 0,15 g/litr |
CaCl2 | 0,19 g/litr |
MgCl2 | 0,23 g/litr |
♦··· ·» » · • · •· φφ » φ · > φ ··· • ·
-752. Teplota syntetické moči v lázni syntetické moči se udržuje při na úrovni 37°C. Použitelnou ohřívanou lázní je ohřívací zařízení s označením „Lauda M20-B“, které na trh dodává firma „VWR Scientific Products“.
3. Pro čerpání syntetické moči z ohřívané lázně se používají přívodní dávkovači čerpadlům. Objem a objemový poměr přivádění dávek syntetické moči je 75 ml při 15 ml za sekundu. K použitelným čerpadlům patří čerpadla s označením „Masterflex Model 7550-60“ nebo „Masterflex Model 7524-00“, která na trh dodává firma „Cole Parmer Instrument Company“. Vnitřní průměr plnicí trubice je 0,125 palce (tj. 3,165 mm).
Sondy pro snímání teploty a vlhkosti
Sondy pro snímání teploty a vlhkosti mají obchodní označení „Model # 880F“ a trh je dodává firma „General Eastern Instruments“ sídlící na adrese „20 Commerce Way, Wobum, MA 01801“.
Evaporimetrový přístroj
Pro dané účely použitelný evaporimetr má označení „Model 2155 Evaporimeter Ep-2“ a lze zakoupit ho zakoupit ve firmě „Cyberderm“, která sídlí na adrese „275 New Darlington Road, Media, PA 19063-5607.
Podmínky postupu testování
1. Postup testování se provádí v prostředí místnosti s řízenou klimatizací při teplotě 70°F ± 3°F (tj. 21,1°C ± 1,8°C) a vlhkosti 40% ± 3%.
2. Po navléknutí a vyznačení bodu rozkroku a dalších významných značek, jejichž výčet je uveden v předcházejícím textu, mohou mít vybraní jedinci testované absorpční výrobky na sobě po dobu 15 minut. Po uplynutí 15 minut nošení se provádí měření teploty a vlhkosti jak v přední, tak i v zadní oblasti absorpčních výrobků na základě zavedení sond v rozsahu předem stanovené vzdálenosti měřené od pasových okrajů absorpčního výrobku.
3. Na plenky se nenavléká žádné další součásti oblečení.
4. Všechna měření teploty a vlhkosti se provádějí po uplynutí 2 minut od zavedení sond do absorpčního výrobku.
5. Po měření teploty a vlhkosti absorpčních výrobků „za sucha“ se do testovaných výrobků čerpá skrze plnicí trubici, jež se zavádí do předem stanovené vzdálenosti měřené od předního, pasového okraje výrobku a z níž vytéká daný objem při dané průtokové rychlosti.
► ·· ·· • · « • · · ► ··
-766. Mezi přiváděním jednotlivých dávek se mohou jednici, kteří mají absorpční výrobek na sobě, vracet k normálním činnostem.
7. Absorpční výrobky se plní předem stanoveným množstvím a průtokové rychlostí každých 15 minut, tzn. v patnáctiminutových intervalech mezi přiváděním jednotlivých dávek.
8. Do absorpčního výrobku se přivádí celkem čtyři dávky tak, jak je to uvedeno v předchozím textu.
9. Po přivedení první dávky se jedinci mající absorpční výrobek na sobě mohou vracet k normální činnosti po dobu následujících 15 minut. Po uplynutí 15 minut se zjišťuje teplota a vlhkost na základě zavádění sond do absorpčního v rozsahu předem stanovené hloubky. Sondy se zavádějí podle podélné středové osy absorpčního výrobku.
10. Po zjištění teploty a vlhkosti uvnitř naplněné plenky se sondy odstraňují a jedinec mající plenku na těle se pokládá na bříško pro účely měření s pomocí evaporimetru. Evaporimetr se umisťuje na vnější vrstvu u příčné přímky zadní oblasti rozkroku uprostřed výrobku. Sonda se ponechává na místě po dobu 1 minuty. Po uplynutí 1 minuty se výsledek měření zaznamenává. Sonda se musí udržovat ve styku s vnější vrstvou a pokud možno ve svislé poloze.
Příprava příkladů absorpčních výrobků
Základní návrh plenky, který se používá při sestavování absorpčních výrobků používaných v podmínkách klimatizovaného prostředí, vychází zčásti z plenky 750, jež je předvedena na obr. 13. Obr. 13 je půdorys, který předvádí plenku 750 podle přihlašovaného vynálezu v jejím plochém, nesmrštěném stavu (tzn. po natažení elasticky vynuceného smrštění) s tím, že některé části struktury jsou vyříznuty, aby existovala možnost jasnějšího předvedení konstrukce plenky 750. Na obr. 13 je vidět, že plenka 750 výhodně obsahuje zadržovací sestavu 770, která obsahuje horní vrstvu 749, zadní vrstvu 747, která je připojena k horní vrstvě, a absorpční jádro 775 jež je umístěno mezi horní vrstvou 749 a zadní vrstvou 747. Absorpční jádro 775 má dvojici opačných, podélně vedených okrajů, vnitřní povrch a vnější povrch. Je výhodné, když plenka dále obsahuje elastické nožní součásti 772, elastické bederní součásti 774 a upevňovací systém 776, který výhodně obsahuje dvojici upevňovacích článků 777 a součást 778. Materiál použitý v příkladech s kódovým označením A a C byl stejný. Horní vrstva byla zhotovena z polypropylenové netkané struktury, která má obchodní označení „P-8“ a kterou na trh dodává firma „Fibertech“ sídlící v Landsville, NJ.
·*·· 4·
-η Na obr. 13 je předvedena ta část plenky 750, která směřuje k tělu uživatele, a v tomto případě jde z hlediska pozorovatele o vnitřní povrch 773. V tomto smyslu má plenka 750 předvedená na obr. 7 vnitřní povrch 773 (směřující na obr. 13 k pozorovateli), vnější povrch 771, který je opačný ve vztahu k vnitřnímu povrchu 773. zadní nebo bederní oblast 745, přední, pasovou oblast 746, jež je opačná ve vztahu k zadní, bederní oblasti 745, rozkrokovou oblast 748 umístěnou mezi zadní, bederní oblastí 745 a přední, pasovou oblastí 746 a obvod, který je vymezen vnějším obvodem nebo okraji plenky 750, jejichž podélné nebo boční okraje jsou označeny odkazovou značkou 751 a koncové okraje jsou označeny odkazovou značkou 752. Vnitřní povrch 773 plenky 750 představuje tu část plenky 750, která se v průběhu používání nachází ve styku s tělem uživatele (tzn. vnitřní povrch 773 je celkově tvořen přinejmenším částí horní vrstvy 749 a dalšími součástmi, jež. jsou k horní vrstvě 749 připojeny). Vnější povrch 771 představuje tu část plenky 750, která směřuje od uživatele a není ve styku s tělem jedince majícího plenku na sobě (tzn. vnější povrch 771 je celkově tvořen přinejmenším částí zadní vrstvy 747 a dalšími součástmi, jež jsou k horní vrstvě 747 připojeny). Zadní, bederní oblast 746 a přední, pasová oblast 746 jsou vedeny od koncových oblastí 752 obvodu do oblasti 748 rozkroku.
Plenka 750 má rovněž dně středové osy, a to podélnou středovou osu 700 a příčnou středovou osu 710. Zde používaný výraz „podélný“ označuje přímku, osu nebo směr v rovině plenky 750, který je celkově veden vyrovnaně (například přibližně rovnoběžně) se svislou rovinou, která teoreticky rozděluje stojící osobu mající plenku 750 na sobě na pravou a levou polovinu. Zde požívané výrazy „příčný“ a „boční“ jsou zaměňovatelné a týkají se přímky, osy nebo směru, který leží v rovině plenky, jež je celkově kolmá k podélnému směru.
Na obr. 13 je předvedena zadržovací sestava 770, v níž. má jak horní vrstva 749, tak i zadní vrstva 747 rozměry délky a šířky celkově větší než jsou rozměry délky a šířky absorpčního jádra 775. Horní vrstva 749 a zadní vrstva 747 přesahují za okraje absorpčního jádra 775 a tím vytvářejí obvod plenky 750.
Ve všech příkladech testovaných výrobků měla řečená zadní vrstva 747 podobu souvislého povlaku nebo vrstvy, která vymezovala přední, pasovou oblast 746, zadní, bederní oblast 745 a oblast 748 rozkroku. Zde používaný výraz „vrstva“ neznamená nutné omezení součásti na jediné souvrství materiálu, avšak vyjadřuje to, že vrstva může mít ve skutečnosti podobu vrstvení nebo kombinací vrstev nebo struktur požadovaných typů materiálů. Příklady
V ·
9
9
-789999 99
9 9
9 9
9 9 9 • · · ·
99 • 9 9 • · 9 9 9 • 9 9 • 9 9
99 absorpčních výrobků s kódovým označením A a B měly podobu vrstvených struktur skládajících se z vrstev filmu a vláknitých substrátů. Zadní vrstva 747 má vnitřní povrch a opačný vnější povrch. Vnitřní povrch je ta část zadní vrstvy 747, která se umisťuje vedle absorpčního jádra. Vnější povrch zadní vrstvy 747 odpovídá vnějšímu povrchu 771 plenky 750. Kompozitní struktura, která byla použita v příkladě s kódovým označením A, je stejná jako kompozitní struktura uvedené v příkladě 24. Materiál, který byl použit pro účely zhotovování zadní vrstvy v příkladu s kódovým označením C, se prodává pod značkou „Exxon XFB-100W“ a jeho výrobcem je firma „Exxon Corporation“.
Absorpčním jádrem 775 může být jakákoli absorpční součást, která je celkově stlačovatelná, tvarově přizpůsobivá, nedráždí kůži jedince majícího absorpční výrobek na sobě a má schopnost vstřebávat a zadržovat tělové tekutiny jako je moč a další, určité tělové výměšky. Absorpčním jádrem použitým v příkladě s kódovým označením B bylo komerčně dostupné absorpční jádro, které je na trhu známé pod názvem „Huggies Supreme Breathable Products“. Absorpční jádro použité v příkladech s kódovým označením A a C bylo stejné a mělo tentýž obdélníkový tvar jako absorpční jádro 775, které je předvedeno na vyobrazení. Složení příkladu s označením B není zcela známo, domníváme se však, složení všech testovaných výrobků s kódovým označením A, B a C skutečně obsahují rozmělněnou dřevitou buničinu, odstředivě kladenou taveninu polymerů nebo mykané polymery, jemně zpracované nebo vysoce absorpční polymery. Příklady s kódovým označením A a C rovněž obsahují chemicky vytvrzovaná vlákna, modifikovaná vlákna nebo celulosová vlákna s křížovou vazbou.
Všechny tři výrobky vykazují určitou míru natahovatelnosti nebo elasticity celých panelů 790 nebo alespoň jejich částí. (Zde používaný výraz „natahovatelný“ se týká takové vlastnosti materiálů, která spočívá vtom, že dané materiály mohou podstupovat natahování přinejmenším v jednom směru až do určité mezní hodnoty bez přetržení. Výrazy „elasticita“ a „elasticky natahovatelný“ se týkají natahovatelných materiálů, které mají schopnost vracení přibližně do původních rozměrů poté, kdy skončí účinek síly, jejímž působením se daný materiál natahuje. Pro tuto patentovou specifikaci platí, že jakákoli součást či materiál, jež se zde označuje výrazem „natahovatelný“, může být rovněž elasticky natahovatelný, pokud nejsou výslovně uvedeny jiné charakteristiky). Natahovatelné boční panely 790 poskytují pohodlnější, tvary těla dokonaleji kopírující přilehnutí výrobku na základě počátečního, poddajného umístění plenky na typicky tvarovaných oblastech těla uživatele a trvalého udržování této přilehlé polohy < 9 9
9 9 • 9 9
-79·*·· 99 • · « • · · • * 9 9 • · · 9 *· 99
9 9 999 9 9 9 •9 9 • · po celou dobu používání plenky, kdy je taková plenka naplněna tělovými výměšky, protože boční panely umožňují, aby se boky plenky natahovaly a stahovaly. Natahovatelné boční panely 790 dále poskytují možnost přesnějšího navlékání plenky 750, protože i v případě, kdy se v důsledku navlékání plenky jeden boční panel 790 dostane dále (asymetricky) než druhý, bude plenka 750 v průběhu používání „samoseřizovatelná“.
Natahovatelné boční panely použité v příkladech s kódovým označením A a C obsahovaly materiály, které byly „přednapnuty“ či „mechanicky přednapnuty“ (tzn. vystaveny do určité míry místně účinkujícímu mechanickému napínání za účelem trvalého prodloužení materiálu) nebo které obsahují struktury s vlastnostmi podobajícími se elastickým vlastnostem, jak to popisuje patent USA číslo 5 518 801 vydaný na jméno Chappell 21. května 1996.
Plenka 750 dále výhodně obsahuje elastické nožní součásti 772 pro spolehlivější zadržování tekutin a dalších tělových výměšků. Každá elastická nožní součást 772 může mít několik rozdílných provedení, která omezují unikání tělových výměšků z nožních panelů (elastická nožní součást může být a někdy bývá pojmenovávána jako nožní pásky, boční křidélka, přepážkové manžety nebo elastické manžety).
Všechny plenky měly součásti, které se podobaly elastickým nožním součástem 772. V příkladech s kódovým označením byly použity přesně takové elastické nožní součásti 772. Oba výrobky s kódovým označením A a C měly jak vnitřní přepážkové manžety v podobě ochranných křidélek a vymezovací součásti, tak i přídavné utěsňovací manžety 763 s jedním nebo několika elastickými prameny 765, které byly umístěny na vnější straně přepážkových manžet.
Plenka 750 dále výhodně obsahuje elastickou bederní součást 774, která poskytuje dokonalejší přilehnutí plenky 750 k tělu uživatele a zadržování shromážděných tělových tekutin. Elastická bederní součást 774 představuje tu část nebo zónu plenky 750, která je určena pro elastické natahování a stahování při dynamickém přiléhání na bederní oblast těla jedince majícího plenku na sobě. Elastická bederní součást 774 je výhodně vedena podélně vnějším směrem od přinejmenším jednoho z bederních okrajů absorpčního jádra 775 a celkově vytváří přinejmenším část koncového okraje plenky 750. Příklady s kódovým označením A a C měly jediný elastikovaný, bederní pás, který byl umístěn v zadní, bederní oblastí. Příklad s kódovým označením B měl obdobu takového bederního pásu jak v přední, pasové oblasti, tak i v zadní, bederní oblasti.
··*· ·>» • · ♦ * < ♦ • · · « ® « · ♦· ·· ·· • · • ··* • · · · • · · »« ·♦ • · · * · · • * · • · · #· ·· ··
- 80Plenka 750 rovněž obsahuje upevňovací systém 776, který' tvoří boční uzávěr udržují zadní, bederní oblast 745 a přední, pasovou oblast 746 ve vztahu vzájemného překrytí, takže na obvodu plenky se udržuje do stran působící napnutí, jež přidržuje plenku na těle uživatele.
Absorpční výrobky s výrobním kódovým označením A, B a C byly vyhodnocovány podle pravidel následujícího testovacího způsobu a zjištěné výsledky jsou obsaženy v následující „Tabulce Al“.
Tabulka Al
Kódové označení A | Kódové označení B | Kódové označení C | |
MVTR zadní vrstvy | 3400 | 1300 | 4500 |
Suchá plenka | |||
Vnitřní vlhkost | 49 | 50 | 42 |
Naplněná plenka | |||
Vnitřní vlhkost | 80 | 89 | 72 |
Evaporimetr (g/mI 2/hodina) | 22 | 16 | 24 |
Naplnění plenky | 317 | 312 | 327 |
Údaje týkající se unikání vlhkosti při nárazu skrze materiál zadní vrstvy v těchto třech absorpčních výrobcích jsou obsaženy v „Tabulce A2“.
Tabulka A2
Příklad | Žádné propouštění vlhkosti při nárazu (g/m2 @ 2400 joulů) | 10 sekundové propouštění vlhkosti při nárazu (g/m2 @ 2400 joulů) |
kódové označení C | 1,31 | 2,30 |
kódové označení B | 0,84 | 1,20 |
kódové označení A | 0,00 | 2,96 |
I když byla předvedena a popsána konkrétní provedení přihlašovaného vynálezu, bude zkušeným odborníkům v této oblasti techniky zřejmé, že lze provádět různé další změny a úpravy, aniž by docházelo k překračování ducha a rozsahu tohoto vynálezu. Proto existuje úmysl pokrýt v připojených patentových nárocích všechny takové změny a modifikace, které jsou v rozsahu tohoto vynálezu.
-80Plenka 750 rovněž obsahuje upevňovací systém 776, který tvoři boční uzávěr udržiyí zadní, bederní oblast 745 a přední, pasovou oblast 746 ve vztahu vzájemného překrytí, takže na obvodu plenky se udržuje do stran působící napnutí, jež přidržuje plenku na těle uživatele.
Absorpční výrobky s výrobním kódovým označením A, B a C byly vyhodnocovány podle pravidel následujícího testovacího způsobu a zjištěné výsledky jsou obsaženy v následující „Tabulce Al“.
Tabulka Al
Kódové označení A | Kódové označení B | Kódové označení C | |
MVTR zadní vrstvy | 3400 | 1300 | 4500 |
Suchá plenka | |||
Vnitřní vlhkost | 49 | 50 | 42 |
Naplněná plenka | |||
Vnitřní vlhkost | 80 | 89 | 72 |
Evaporimetr (g/m1 2/hodina) | 22 | 16 | 24 |
Naplnění plenky | 317 | 312 | 327 |
Údaje týkající se unikátů vlhkosti při nárazu skrze materiál zadní vrstvy v těchto třech absotpčních výrobcích jsou obsaženy v „Tabulce A2“.
Tabulka A2
Příklad | Žádné propouštění vlhkosti při nárazu (g/m2 @ 2400joulů) | 10 sekundové propouštění vlhkosti při nárazu (g/m2 @ 2400 joulů) |
kódové označení C | 1,31 | 2,30 |
kódové označení B | 0,84 | 1,20 |
kódové označení A | 0,00 | 2,96 |
když byla předvedena a popsána konkrétní provedení přihlašovaného vynálezu, bude zkušeným odborníkům v této oblasti techniky zřejmé, že lze provádět různé další změny a úpravy, aniž by docházelo k překračování ducha a rozsahu tohoto vynálezu. Proto existuje úmysl pokiýt v připojených patentových nárocích všechny takové změny a modifikace, které jsou v rozsahu tohoto vynálezu.
Claims (9)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Absorpční výrobek, jenž obsahuje (a) horní vrstvu, (b) zadní vrstvu zhotovenou z materiálu kompozitní vrstvy, která propouští vlhké výpary, avšak v podstatě nepropouští kapaliny, a která se skládá z vláknitého netkaného substrátu, kdy řečený vláknitý substrát má první rovinnou stranu a opačnou, druhou rovinnou stranu, a termoplastického filmu propouštějícího vlhké výpary, krty řečený termoplastický film je přilnavé připojen k první straně řečeného vláknitého substrátu, a (c) absorpční jádro umístěné mezi řečenou horní vrstvou a řečenou zadní vrstvou, vyznačující se tím , že řečený film propouštějící vlhké výpary má průměrnou tloušťku menší než 25 mikronů, mez pevnosti v tahu přinejmenším 0,1 N/cm, dynamickou prostupnost tekutin méně než 0,75 g/m2 při vystavení účinku energie nárazu 2400 joulů/m2, hydrostatickou výšku přinejmenším 60 cm a poměr prostupnosti vlhkých výparů podle vysoušecího způsobu přinejmenším 2800 g/m2/24 hodin, výhodněji pfínejmenším5000 g/m2/24hodin.
- 2. Absorpční výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím , že řečený absorpční výrobek výhodně vykazuje hodnoty prostupnosti zadní vrstvy měřené evaporimetrem přinejmenším 10g/m2/hodína, výhodně vykazuje vnitřní vlhkost za mokra méně než 85% a výhodně vykazuje vnitřní vlhkost za sucha méně než 75%.
- 3. Absorpční výrobek podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím , že na celkové hmotnosti řečeného filmu, který propouští vlhké výpary, se přinejmenším 50 procenty podílí polymer vyhraný ze skupiny obsahující blokové kopotyetherové estery, blokové kopolyetherové amidy, polyurethany, polyvinylalkohol a jejich kombinace.
- 4. Absorpční výrobek podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až 3, vyznačující se t í m , že řečený film řečené kompozitní vrstvy má průměrnou tloušťku méně než 15 mikronů a že plošná hmotnost řečeného vláknitého substrátu je v rozsahu od 13,
- 5 g/m2 do 40 g/m2.-825. Absorpční výrobek podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až 4, vyznačující se tím , že řečený film propouštějící vlhké výpaiy je ve své podstatě elastomer na bázi kopolyetherového esteru a že řečený vláknitý substrát je ve své podstatě směs, na jejíž celkové hmotnosti se z 20% až 80% podílí vlákna polyolefinového polymeru a z 20% až 80% vlákna z polyesterového polymeru, kdy řečená polyesterová vlákna mají výhodně podobu tvarovaných vláken majících mušlovitě zvlněný, oválný tvar průřezu, přičemž řečená kompozitní vrstva má poměr prostupnosti vlhkých výparů měřený podle vysoušecího způsobu přinejmenším 3000 g/m2/24 hodin.
- 6. Absorpční výrobek podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až 5, vyznačující se tím , že řečený film propouštějící vlhké výpaiy se přilnavě připojuje k vláknitému substrátu pomocí lepidla taveného horkem, které se nanáší mezi netkaný vláknitý substrát a film propouštějící vlhké výpaiy při udržování plošné hmotnosti lepidla v rozsahu od 3,2 mg/cm2 do 38,7 mg/cm2 (od 0,5 mg na čtverečný palec do 6 mg na čtverečný palec), kdý řečené lepidlo je ve styku s méně než 75% povrchu první strany vláknitého substrátu a kdý řečený vláknitý substrát obsahuje podstatný podíl vláken z polyolefinového polymeru, přičemž řečené lepidlo se výhodně nanáší mezi řečený vláknitý substrát a řečený film propouštějící vlhké výpaiy při udržování plošné hmotnosti v rozsahu od 1 mg na 6,45 cm2 do 3 mg na 6,45 cm2 prvního povrchu vláknitého substrátu.
- 7. Absorpční výrobek podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až 6, vyznačující se tím , že řečený film propouštějící vlhké výpaiy má první vrstvu a druhou vrstvu, kdý každá z těchto vrstev má rozdílné chemické složení termoplastického polymeru propouštějícího vlhké výpaiy, kdy v celkové hmotnosti filmu propouštějícího vlhké výpaiy je obsažen přinejmenším 60% podíl řečené první vrstvy, kterou ve v podstatě hydrofilní vrstva, kdy řečenou druhou vrstvou řečeného filmu propouštějícího vlhké výpaiy je v podstatě hydrofobní vrstva a kdy řečená první vrstva řečeného filmu propouštějícího vlhké výpaiy přiléhá k řečenému vláknitému substrátu.-838. Absoipění výrobek podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až 7, vyznačující se tím , že řečená kompozitní vrstva v podstatě nemá žádné nukropóry a pří testování podle testovacího postupu gišťujícího mokré prosakování kapalin neprochází v podstatě žádná kapalina.
- 9. Absorpční výrobek podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až 8, vy z na č u j ící se tím , že řečená kompozitní vrstva zabraňuje prostupování mikrobů při testování podle standardní normy ISO 11607 pro sterilní obvazové materiály.
- 10. Absorpční výrobek podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až 9, vyznačující se tím , že při testování podle normy ASTM R1671 řečená kompozitní vrstva zabraňuje prostupování mikrobů, které mají menší průměr než 0,025 mikronu.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20001891A CZ20001891A3 (cs) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | Absorpční výrobky |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20001891A CZ20001891A3 (cs) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | Absorpční výrobky |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ20001891A3 true CZ20001891A3 (cs) | 2000-09-13 |
Family
ID=5470737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20001891A CZ20001891A3 (cs) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | Absorpční výrobky |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ20001891A3 (cs) |
-
1998
- 1998-12-03 CZ CZ20001891A patent/CZ20001891A3/cs unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1039866B1 (en) | Absorbent articles | |
US6187696B1 (en) | Breathable composite sheet structure | |
KR100706734B1 (ko) | 사용시에 향상된 다리 곡률을 갖는 흡수 용품 | |
KR100706141B1 (ko) | 신장성 외부 커버 및 신장성 신체측 라이너를 갖는 흡수용품 | |
KR100706140B1 (ko) | 활성화될 수 있는 대역형태의 통기성을 갖는 신장성 외부커버를 갖는 흡수 용품 | |
US20180168887A1 (en) | Absorbent article(s) chassis comprising beamed elastics | |
US6497690B2 (en) | Descrete absorbent articles | |
KR100804910B1 (ko) | 탄성 외부커버를 갖는 흡수용품 | |
JP4975809B2 (ja) | 吸収構造体とともに使用される衣類およびその製造方法 | |
KR20000016142A (ko) | 통기성 복합 시트 구조물 및 이를 사용한 흡수 용품 | |
JP2007536065A (ja) | 蒸気透過性液体バリア層を具備する通気性吸収性物品及び複合物 | |
US20020095129A1 (en) | Body fluid sealing gaskets for personal care products | |
US20030125697A1 (en) | Absorbent articles with absorbent pad gapping | |
JP4531270B2 (ja) | 通気可能な複合材料シートを用いた吸収性物品 | |
EP1216677A2 (en) | Discrete absorbent articles | |
CZ20001891A3 (cs) | Absorpční výrobky | |
US20230181389A1 (en) | Array of disposable inserts for absorbent articles | |
MXPA00005455A (en) | Absorbent articles | |
AU785014B2 (en) | Discrete absorbent articles | |
RU2397745C1 (ru) | Заготовка, приспосабливаемая для использования в качестве предмета одежды, и способ ее изготовления | |
MXPA98009729A (en) | Laminar composite ventilable structure and absorbent articles that use the mi |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |