CZ302052B6

CZ302052B6 - Absorpcní struktura a absorpcní výrobek tuto absorpcní strukturu obsahující

Info

Publication number: CZ302052B6
Application number: CZ0452799A
Authority: CZ
Inventors: G. Rosenfeld@Leonard; Foelsch@Lynn
Original assignee: Mcneil-Ppc, Inc.
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2010-09-22
Also published as: CN1177574C; AU755751B2; DE69915022D1; EP1023884B1; HK1030349A1; EP1023884A2; HU221692B1; HUP9904655A2; US6573422B1; DE69915022T2; CA2292926A1; CZ9904527A3; BR9905975A; CA2292926C; HU9904655D0; TW442275B; AU6537499A; AR025282A1; EP1023884A3; HUP9904655A3

Abstract

Zpusob prípravy cis-1,3,4,6-tetranitrooktahydroimidazo-[4,5-d]imidazolu kondenzací soli kyseliny sulfamové, glyoxalu a formaldehydu a následnou nitrací vzniklého meziproduktu, pricemž se nejprve pripraví sul kyseliny oktahydroimidazo-[4,5-d]imidazol-1,3,4,6-tetrasulfonové s alkalickým kovem nebo kovem alkalických zemin tak, že se do reakce uvede sul kyseliny sulfamové s alkalickým kovem, nebo kovem alkalických zemin, glyoxal a formaldehyd v pomeru 1 mol aniontu kyseliny sulfamové, 0,2 až 0,40 mol glyoxalu a 0,40 až 0,60 mol formaldehydu ve vodném prostredí, obsahujícím 6 až 30 mol vody na 1 mol aniontu kyseliny sulfamové, za teploty v rozmezí 25 až 95 .degree.C, po dobu 3 až 16 hodin a pri hodnote pH reakcního prostredí v rozmezí 3 až 6, nacež se vzniklá sul kyseliny oktahydroimidazo-[4,5-d]imidazol-1,3,4,6-tetrasulfonové s alkalickým kovem nebo kovem alkalických zemin po izolaci z reakcní smesi, samotná nebo ve smesi s mocovinou a/nebo lineárními mocovino-formaldehydovými kondenzáty v množství do 2,5 % hmotn., podrobí nitracnímu štepení nitrolyzacní smesí s obsahem kyseliny dusicné v množství rozmezí 20 až 85 mol kyseliny dusicné na 1 mol soli kyseliny oktahydroimidazo-[4,5-d]imidazol-1,3,4,6-tetrasulfonové pri teplotách v rozmezí -30 až +10 .degree.C, nacež se získaný produkt izoluje a prípadne precistí. Vynález se týká absorpcní struktury, mající obvodové okraje a stredovou oblast, obsahující absorpcní vlákna (7) a superabsorpcní polymerní cástice (8), a tvorená celistvým absorpcním prvkem (1), který má horní povrch (3) a spodní povrch (4), jejichž vzájemná vzdálenost vymezuje tlouštku (5) absorpcního prvku (1), pricemž tlouštka (5)

Description

Absorpční struktura a absorpční výrobek tuto absorpční strukturu obsahující

Oblast techniky

Vynález se týká absorpční struktury, mající obvodové okraje a středovou oblast, obsahující absorpční vlákna a superabsorpční polymemí částice, a tvořená celistvým absorpčním prvkem, který má horní povrch a spodní povrch, jejichž vzájemná vzdálenost vymezuje tloušťku absorpčního prvku, přičemž tloušťka absorpčního prvku je tvořena horními 35 % a spodními 65 % io tloušťky absorpčního prvku, jakož i absorpčního výrobku přizpůsobeného pro nošení v rozkrokové části spodního prádla uživatele.

Dosavadní stav techniky

Absorpční struktury, jako součást jednorázově použitelných absorpčních výrobku určených pro absorpci tělních tekutin a dalších extrudátů, jsou známé. Tyto absorpční struktury jsou tradičně vyráběny ze snadno dostupných a relativně levných materiálů, jakými jsou například bavlněná vlákna, buničitá vata, celulózové tissue nebo vata nebo z dalších absorpčních vláken. Tyto mate20 riály mají schopnost dostatečně absorbovat tekutiny jak ve smyslu absorpční rychlosti, tak ve smyslu celkové absorpční kapacity. Absorpční struktury vyrobené z těchto materiálů mají naneštěstí tendenci se po smáčení hroutit, a tak ztrácet část svého volného (absorpčního) objemu. Tyto struktury rovněž umožňuji vymačkáváni již absorbované tekutiny z absorpční struktury ven na pokožku uživatele. Navíc mohou tyto struktury, pokud obsahují již absorbovanou tekutinu, vyvolávat nepříjemný pocit vlhka na pokožce nositele.

V nedávné době se s tradičnějšími absorpčními materiály začaly kombinovat superabsorpční polymemí částice a získaly se tak struktury, které mohou pomoci při eliminaci problémů, kterými jsou zpětné vymačkáváni absorbované tekutiny a pocit vlhkosti na povrchu. Náhrada tradičních absorpčních materiálů superabsorpčními polymemfmi částicemi navíc umožňuje vyrábět slabší absorpční produkty při zachováni stejné absorpční kapacity, jako mají silnější a objemnější produkty. Nicméně nedostatkem superabsorpčních polymemích částic je jejich relativně vysoká cena v porovnání s tradičnějšími absorpčními materiály.

Kromě toho mají superabsorpční polymemí částice při absorbování tekutiny tendenci bobtnat a mohou způsobovat takzvanou blokaci gelem. Jinými slovy, při absorbování kapaliny Částicemi superabsorpčního polymeru dochází k bobtnání Částic, které mohou vytvořit okluzni vrstvu zbobtnalých superabsorpčních částic. Tato okluzni vrstva potom bráni průchodu další kapaliny do struktury. Superabsorpční polymemí Částice musí být tedy v absorpční struktuře správně umísté40 ny, aby mohly bobtnat a zcela využít svou absorpční kapacitu. Gelové blokaci se zpravidla bráni míšením superabsorpčních polymemích částic s distančními materiály, kterými mohou být jak absorpční, tak neabsorpční materiály, nebo umístěním superabsorpčních polymemích částic ke spodní straně absorpční struktury. Nicméně i přesto, že tyto metody založené na uspořádáni superabsorpčních polymemích částic mohou blokaci gelem minimalizovat, nedokážou nejúčin45 něj i využít kapacitu superabsorpčního polymemího absorbentu.

Je tedy třeba vyvinout absorpční strukturu s dobrou absorpční schopností a retencí tekutiny. Rovněž je třeba poskytnout absorpční strukturu, která, pokud se použije v absorpčním produktu, napomůže tomuto produktu poskytnout pokožce nositele pocit sucha. Dále je třeba poskytnout absorpční strukturu se superabsorpčními polymemfmi částicemi rozmístěnými ve struktuře tak, že umožní zcela využít absorpční a retenční kapacitu superabsorpčních polymemích částic.

Cílem vynálezu je tedy poskytnout absorpční výrobek s dobrou absorpcí a retencí tekutiny, která pomůže poskytnout pocit sucha na pokožce nositele produktu.

-1 CZ 302052 B6

Dalším cílem vynálezu je poskytnout absorpční strukturu se superabsorpčními polymemími částicemi rozmístěnými ve struktuře tak, že umožní zcela využít absorpční a retenční kapacitu superabsorpčních polymemích částic.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je absorpční struktura, mající obvodové okraje a středovou oblast, obsahující absorpční vlákna a superabsorpční polymemí částice, a tvořená celistvým absorpčním prvkem, který má horní povrch a spodní povrch, jejichž vzájemná vzdálenost vymezuje tloušťku absorpčního prvku, přičemž tloušťka absorpčního prvku je tvořena horními 35 % a spodními 65 % tloušťky absorpčního prvku, jejíž podstata spočívá v tom, že absorpční prvek obsahuje vysokoabsorpční zónu, která má první okrajovou rovinu a druhou okrajovou rovinu, jejichž vzájemná vzdálenost vymezuje zónu tloušťky vysokoabsorpční zóny tvořící méně než 35 % tloušťky absorpčního prvku a která se nachází v alespoň Části středové oblasti v horních 35 % tloušťky absorpčního prvku, přičemž vysokoabsorpční zóna obsahuje absorpční vlákna a superabsorpční polymemí částice, které jsou přítomny v množství nejvýše rovném 75 g/m², přičemž superabsorpční polymemí částice jsou vzájemně odděleny absorpčními vlákny a spodních 65 % tloušťky absorpčního prvku je v podstatě prosto superabsorpčních polymemích částic.

Výhodně jsou superabsorpční Částice smíšeny s absorpčními vlákny v zóně tloušťky vysokoabsorpční zóny. Výhodně jsou superabsorpční polymemí částice rovnoměrně promíšeny s absorpčními vlákny v zóně tloušťky vysokoabsorpční zóny. Výhodně jsou vysokoabsorpční polymemí částice přítomné v množství 30 až 55 g/m². Výhodně je horní povrch absorpčního prvku v podstatě prostý vysokoabsorpčních polymemích částic. Výhodně má vysokoabsorpční zóna alespoň dva vzájemně odsazené zhutnělé kanálky, přičemž vysokoabsorpční zóna je vymezena mezi těmito alespoň dvěma zhutněnými kanálky. Výhodně tloušťka vysokoabsorpční zóny tvoří 15 % tloušťky absorpčního prvku, přičemž vysokoabsorpční zóna se nachází v horních 25 % tloušťky absorpčního prvku. Výhodněji tloušťka vysokoabsorpční zóny tvoří alespoň 10 % tloušťky absorpčního prvku, přičemž vysokoabsorpční zóna se nachází v horních 20 % tloušťky absorpčního prvku.

Předmětem vynálezu je také absorpční výrobek přizpůsobený pro nošeni v rozkrokové Části spodního prádla uživatele obsahující pro kapalinu propustnou vrstvu orientovanou proti tělu uži35 vatele, protilehlou bariérovou vrstvu nepropustnou pro kapalinu, a absorpční strukturu uspořádanou mezi pro kapalinu propustnou vrstvou a bariérovou vrstvou, přičemž absorpční struktura má obvodové okraje a středovou oblast, obsahující absorpční vlákna a superabsorpční polymemí částice, a je tvořena celistvým absorpčním prvkem, který má horní povrch a spodní povrch, jejichž vzájemná vzdálenost vymezuje tloušťku absorpčního prvku, přičemž tloušťka absorpční40 ho prvku je tvořena horními 35 % a spodními 65 % tloušťky absorpčního prvku, jehož podstata spočívá v tom, že absorpční prvek obsahuje vysokoabsorpční zónu, která má první okrajovou rovinu a druhou, okrajovou rovinu, jejichž vzájemná vzdálenost vymezuje zónu tloušťky vysokoabsorpční zóny tvořící méně než 35 % tloušťky absorpčního prvku a která se nachází v alespoň části středové oblasti v horních 35 % tloušťky absorpčního prvku, přičemž vysokoabsorpční zóna obsahuje absorpční vlákna a superabsorpční polymemí částice, které jsou přítomny v množství nejvýše rovném 75 g/m², přičemž superabsorpční polymemí částice jsou vzájemně odděleny absorpčními vlákny a spodních 65 % tloušťky absorpčního prvku je v podstatě prosto superabsorpčních polymemích částic.

Jak již bylo uvedeno, vynález poskytuje novou absorpční strukturu použitelnou v absorpčních produktech. Tato absorpční struktura obsahuje absorpční prvek vyrobený z absorpčních vláken a může případně zahrnovat další laminované vrstvy, například jednu nebo více vrstev netkané textilie. Netkaná textilie může mít nižší hustotu a vyšší poréznost než, absorpční prvek podle vynálezu, což umožní příjem kapaliny a přepravu absorbované kapaliny do sousedního absorpčního prvku s vyšší hustotou. Alternativně může mít netkaná textilie vyšší hustotu a nižší poréznost než

-2CZ 302052 B6 absorpční prvek a zvyšovat tak vzlínáni tekutiny netkanou textilii. Výhodně se netkané textilie umísťují vedle povrchu absorpčního prvku orientovaného k tělu a netkané textilie s vyšší hustotou se umisťují vedle povrchu absorpčního prvku orientovaného k oděvu.

Absorpční struktura má obvodové hrany a středovou oblast. Středovou oblastí je ta oblast struktury, která leží uvnitř obvodových hran a je určena pro příjem tekutiny, pokud se struktura použije v absorpčních výrobcích. Obvodové hrany jsou ty Části struktury, které leží po obvodu struktury.

Absorpční prvek má horní povrch a spodní povrch, přičemž tyto povrchy mezi sebou definují io tloušťku absorpčního prvku. Tloušťka absorpčního prvku má horních 35 % a dolních 65 %.

Absorpční prvek má dále celistvou strukturu, která má zónu s vysokou absorpci, která obsahuje kompaktní směs absorpčních vláken a superabsorpčních polymemích částic a má první a druhý povrch, které jsou odsazeny o tloušťku této zóny. Termín „kompaktní, neboli celistvá“, jak je zde použit, označuje celistvou strukturu, v níž jsou jednotlivá absorpční vlákna vzájemně promísena v celém absorpčním prvku. Ve strukturním prvku tedy nejsou žádné identifikovatelné laminované vrstvy, které by byly oddělitelné od ostatních vrstev.

Vysokoabsorpční zóna je umístěna alespoň v části středové oblasti absorpčního prvku a v horních 35 % absorpčního prvku. První povrch vysokoabsorpční zóny může být případně koplanámí s horním povrchem absorpčního prvku, nebo alternativně se může vysokoabsorpční zóna nacházet pod horním povrchem absorpčního prvku, samozřejmě za předpokladu, že se vysokoabsorpční zóna nachází v horních 35 % tloušťky absorpčního prvku. Tloušťka vysokoabsorpční zóny může tvořit přibližně až 35 % tloušťky absorpčního prvku, přičemž zbývajících 65 % absorpčního prvku jev podstatě prostých superabsorpčních částic. Absorpční prvek tedy obsahuje horní vyso25 koabsorpční zónu obsahující absorpční vlákna a superabsorpční polymemí částice uspořádané v horních 35 % tloušťky absorpčního prvku a spodní absorpční oblast, která je v podstatě prostá superabsorpčních částic,

U výhodného provedení se ve vysokoabsorpční zóně mohou superabsorpční polymemí Částice míchat s absorpčními vlákny. U nej výhodnějšího provedení jsou ve vysokoabsorpční zóně superabsorpční polymemí částice rovnoměrně a homogenně smí seny s absorpčními vlákny. Superabsorpční částice mohou být alternativně umístěny ve vysokoabsorpční zóně v relativně úzké oblasti tvořící 15 % nebo více, výhodně 10 % tloušťky absorpčního prvku. Navíc mohou být superabsorpční částice distribuovány ve vysokoabsorpční zóně ve vzrůstajícím gradientu, kdy se koncentrace superabsorpčních částic směrem od prvního povrchu vysokoabsorpční zóny směrem k druhému povrchu vysokoabsorpční zóny zvyšuje, nebo v klesajícím gradiendu, kdy se koncentrace superabsorpčních částic směrem od prvního povrchu vysokoabsorpční zóny směrem k druhému povrchu vysokoabsorpční zóny snižuje. U nej výhodnějšího provedení je horní povrch absorpčního prvku v podstatě prostý superabsorpčních částic, vysokoabsorpční zóna se nachází mírně pod horním povrchem absorpčního prvku, přičemž horní povrch tvořící přibližně až 15 % tloušťky absorpčního prvku obsahuje 100 % absorpčních buničitých vláken.

Absorpční struktura podle vynálezu je použitelná v absorpčních produktech, jakými jsou například hygienické vložky, pleny, inkontinentní výrobky apod. Příkladem takového produktu je například absorpční prvek podle vynálezu uspořádaný mezi pro kapalinu propustnou k tělu orientovanou vrstvou a pro kapalinu nepropustnou bariérovou vrstvou a to tak, že jeho horní povrch sousedí s vrstvou orientovanou k tělu a jeho spodní povrch sousedí s nepropustnou bariérovou vrstvou.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 znázorňuje první výhodné provedení absorpčního prvku podle vynálezu obr. 2 znázorňuje druhé výhodné provedení absorpčního prvku podle vynálezu

-3CZ 302052 B6 obr. 3 znázorňuje řez prvním výhodným provedením absorpčního produktu podle vynálezu; obr. 4 znázorňuje řez druhým výhodným provedením absorpčního produktu podle vynálezu; obr. 5 znázorňuje výhodné provedení absorpčního výrobku podle vynálezu;

Další charakteristiky a výhody vynálezu se stanou zřejmějšími po prostudování následujícího podrobného popisu, přiložených obrázků a příkladných provedení vynálezu, která mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, jenž je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými nároky.

io Vynález se týká nových absorpčních výrobků, například hygienických absorpčních vložek majících absorpční strukturu, která zahrnuje absorpční prvek, jenž obsahuje celistvou vysokoabsorpční zónu uspořádanou vedle horního povrchu absorpčního prvku. Absorpční produkty budou mít zpravidla k tělu orientovanou pro kapalinu propustnou krycí vrstvu, k oděvu orientovanou pro kapalinu nepropustnou bariérovou vrstvu a absorpční strukturu, která je uspořádána mezi k tělu orientovanou vrstvou a bariérovou vrstvou. Absorpční struktura může případně kromě absorpčního prvku obsahovat vícevrstvou laminovanou strukturu, která obsahuje jednu nebo vlče vrstev netkaných textilii, například vrstvy pro přenos tekutiny. U výhodného provedení absorpční vrstva obsahuje horní k tělu orientovanou vrstvu pro přenos tekutiny a spodní absorpční prvek mezi vrstvou pro přenos tekutiny a bariérovou vrstvou. Vrstva pro přenos tekuti20 ny má výhodně poréznost, která je větší než poréznost absorpčního prvku.

Nová absorpční struktura podle vynálezu je určena pro použití v jednorázových absorpčních výrobcích. Tyto výrobky jsou přizpůsobeny nošení uživatelem v kontaktu s tělem za účelem absorpce tělních tekutin a po jedné aplikaci se zahazují.

Příklady provedeni vynálezu

Obr. 1 znázorňuje první výhodné provedení absorpčního prvku 1 podle vynálezu. Obr. 1 znázor30 ňuje celistvý absorpční prvek i s vysokoabsorpční zónou 2, která má horní povrch 3 a spodní povrch 4, které jsou vzájemně odsazené o tloušťku 6. Absorpční prvek 1 má mezi homím povrchem a spodním povrchem tloušťku 5. Vysokoabsorpční zóna 2 obsahuje absorpční vlákna 7 a superabsorpční polymemí částice 8. Superabsorpční polymemí částice 8 jsou v podstatě obsaženy ve vysokoabsorpční zóně 2 o tloušťce 6. Jak je to patrné z výhodného provedení znázomě35 ného na obr. 1 je horní povrch absorpčního prvku v podstatě prostý superabsorpčních polymerních částic 8 a jednotlivé superabsorpční částice 8 jsou v celé tloušťce 6 vysokoabsorpční zóny 2 od sebe navzájem odděleny absorpčními vlákny 7,

Absorpční vlákna absorpčního prvku podle vynálezu mohou obsahovat libovolná v daném oboru známá absorpční vlákna, mezi které lze neomezujícím způsobem zařadit přírodní vlákna nebo syntetická vlákna. Příklady přírodních vláken zahrnují celulózu, bavlnu, hedvábí, konopí apod., zatímco příklady syntetických absorpčních vláken zahrnují neomezujícím způsobem vlákna umělého hedvábí, osamostatněná síťovaná celulózová vlákna, akrylová vlákna apod. Výhodnými absorpčními vlákny pro absorpční prvek podle vynálezu je buničitá vata.

Výraz „superabsorpční polymer“, jak je použit v rámci vynálezu, označuje materiály, které jsou schopny při tlaku 1,73 MPa absorbovat a zachycovat přibližně alespoň desetinásobek své hmotnosti tělních tekutin. Super absorpčními polymemími částicemi podle vynálezu mohou být částice anorganického nebo organického síťovaného hydrofilního polymeru, například polyvinylalko50 holů, póly ethy lenoxidů, síťovaných škrobů, guarové gumy, xynthanové gumy apod. Částice mohou mít formu prášku, zrn, granulí nebo vláken. Výhodnými superabsorpčními polymemími částicemi pro použití v rámci vynálezu jsou zesíťované polyakryláty, jakým je například produkt, který nabízí společnost Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. Osaka, Japonsko, pod obchodním označením SA60N typ II, a produkt, který nabízí společnost Chemdal International, lne. Palatine,

-4CZ 302052 B6

Illinois, pod. obchodním označením 2100A. Přesto, zeje pro použití v rámci vynálezu vhodné celé široké spektrum superabsorbentů, výhodnými superabsorpčními částicemi jsou částice, které jsou vhodné pro směšování s celulózou při 30% koncentracích nebo vyšších a které nevykazují při těchto koncentrací gelovou blokaci. Sekce vysokoabsorpční zóny mohou podle vynálezu obsahovat přibližně 10 % až 80 % superabsorbentů v závislosti na jeho rozměrech. Patent US 5 562 646 (Goldman, který je zde zabudován formou odkazu, popisuje superabsorbenty, které jsou zvláště vhodné pro tuto aplikaci, pokud je koncentrace superabsorbentů místně vyšší než 60 %. Jak zde bude diskutováno podrobněji, tyto superabsorbenty mají za tlaku vysoké hodnoty výkonu, zpravidla vyšší než 23 g/g za omezujícího tlaku 0,7 g a vodivosti proudu solného roztoku větší než 30 x 10^-7. Tyto typy superabsorbentů jsou schopné absorbovat tekutinu, poskytovat pocit sucha na povrchu a navíc současně umožňují průchod kapalině SAP oblastí a tak minimalizují veškerou gelovou blokaci.

Patent US 5 601 542 (Melius), který je zde uveden formou odkazu, popisuje superabsorpční částice, které jsou zvláště vhodné pro směšování s buničítou vatou pří koncentraci přibližně 30 %. Nej výhodnější superabsorbenty mají index tlakové absorbance (jak je zde definován) větší než 100 a výhodněji větší než 110 a nej výhodněji větší než 120. Příklady výhodných superabsorpčních částic zahrnují neomezujícím způsobem ty superabsorpční částice, které jsou komerčně dostupné od společnosti Sumitomo Chemical Company pod obchodním označením J550, SA60S, SA60SL, SA60SX nebo od společnosti Chemdal Company pod obchodním označením ASAP 1100, SAAP 2000, ASAP 2100, ASAP 2102, ASAP 2100A, ASAP 2300 a od společnosti Stockhausen GmbH pod obchodním označením favor SXM77.

Absorpční prvky podle vynálezu mohou rovněž obsahovat další absorpční nebo neabsorpční materiály, například pojivá, neabsorpční vlákna, částice kontrolující zápach nebo parfémy. Příklady vhodných pojivových materiálů zahrnují neomezujícím způsobem latexová pojivá na bázi ethylenvinylacetátu adheziva a tepelně tavitelná vlákna, například dvousložková vlákna. Příklady vhodných neabsorpČních vláken zahrnují neomezujícím způsobem polyesterová vlákna, polyolefinová vlákna a dvousložková vlákna.

Absorpční prvky podle vynálezu se běžně vyrábí pneumatickým kladením vláken a superabsorpčních polymemích částic. Výhodným způsobem výroby absorpčního prvku podle vynálezu se jeví způsob, který zahrnuje vytvořeni celulózového vláken ného prachu z celulózové desky v kladivovém mlýnu nebo podobném zařízení navrženém k rozvlákňování neboli separaci a „uvolnění“ celulózových vláken z celulózové desky. Separovaná celulózová vlákna jsou následně unášena proudem vzduchu a uložena na perforovaný povrch za vzniku celulózového rouna. Celulózové je rouno tedy tvořeno kolekcí jednotlivých vláken uspořádaných ve velmi volné konfiguraci. Vláknité rouno je v podstatě nezhuštěné a zachovává si prostory mezi jednotlivými vlákny, která tvoří rouno. Superabsorpční polymemí částice se potom zavedou do těchto prostor mezí vlákny. Superabsorpční polymemí Částice lze přidat do části vzduchem unášených vláken. V tomto případě dojde k v podstatě rovnoměrnému uložení v celé tloušťce vysokoabsorpční zóny. Alternativně lze superabsorpční polymemí částice ukládat přímo na vytvořené celulózové rouno v požadovaném okamžiku procesu ukládání celulózy, což zajistí, že částice superabsorbentů budou lokalizované v požadované úzké zóně tloušťky struktury. V prvním případě, se Částice smísí s vlákny celulózy v celé výšce absorpční zóny celistvé absorpční struktury. V druhém případě částice spadnou do prostorů mezi vlákny za vzniku zcela zahuštěné vysoce absorbované zóny uspořádané uvnitř celistvé absorpční struktury a tvořené vlákny oddělujícími Částice. V obou případech jsou částice odděleny vlákny. Konečně u výhodného provedení jsou celulózová vlákna kladena na horní povrch vysoce absorpční zóny, takže horní povrch absorpčního prvku je v podstatě prostý superabsorpčních polymemích částic. Nicméně ve všech případech jsou superabsorpční polymemí částice v podstatě vzájemně odděleny propletenými celulózovými vlákny ve vysokoabsorpční zóně, Čímž se udržuje celistvá konfigurace absorpčního prvku.

-5CZ 302052 B6

Vysokoabsorpční zóna umístěná vedle horního povrchu absorpčního prvku se může rozprostírat přes celý homí i povrch absorpčního prvku nebo alternativně se může omezovat na konkrétní lokalizovanou oblast absorpčního prvku, například oblast, která se nachází pouze ve středové oblasti a je odsazena od podélných hran nebo příčných koncových oblastí absorpčního prvku. Alternativně u dalšího provedení může vysokoabsorpční zóna obsahovat množinu vzájemně v podstatě oddělených diskrétních oblastí. Podle tohoto provedení, se první vysokoabsorpční zóna nachází ve středové oblasti absorpčního prvku a jedna nebo více podélně nebo příčně orientovaných vysoce absorpčních zón může být umístěno vedle podélně probíhajících stran nebo přes příčné koncové oblasti a to ve vzájemně odsazeném uspořádání.

Tloušťka absorpční struktury může být v celém rozsahu absorpčního prvku stejná nebo z důvodů zlepšení přilnutí, flexibility a absorpčních vlastností může mít absorpční struktura postupně se zužující profil, přičemž určité oblasti struktury, například středová oblast, jsou silnější než ostatní oblasti.

Jak ukazují obr. 2 a 4., vysokoabsorpční zóna může být ohraničena například zhuštěnými kanálky. U tohoto provedení tvoří vysokoabsorpční zóna přibližně 35 % tloušťky absorpčního prvku a je zcela uzavřena ve středové oblasti mezi kanálky. I když vysokoabsorpční zóna může zasahovat do zahuštěných kanálků, je výhodné, pokud jsou kanálky v podstatě prosté superabsorpčních částic. Ohraničení může rovněž obsahovat další strukturní prvky, jakými jsou například zvýšené plochy, které mají větší tloušťku než okolní plochy; plochy ošetřené repelentním prostředkem; vyražené nebo reliéfní plochy mající menší tloušťku než obklopující oblasti; oblasti obarvené inkoustem nebo potištěné jiným barvivém, nebo jinak zpracované tak, že mají barvu vizuálně odlišitelnou od zbarvení okolních oblastí; nebo hrany absorpční struktury. Alternativně může být homí povrch struktury částečně překryt fólií nebo dalším nepropustným materiálem, ponechávajíce nepřekrytou pouze středovou oblast. V tomto případě by toto středové odkrytí představovalo vysokoabsorpční zónu.

Důležitým znakem vynálezu je to, že celý absorpční prvek, včetně vysokoabsorpční zóny, představuje celistvou strukturu, přičemž absorpční vlákna, která tvoří absorpční prvek jsou kontinuálně propletena s absorpčními vlákny, která tvoří vysokoabsorpční zónu a nejedná se tedy o rozeznatelnou laminátovou nebo separátní strukturu. Jinými slovy vysokoabsorpční zóna obsahující superabsorbent není v absorpčním prvku přítomna jako samostatná vrstva ale spíše tvoří oblast v absorpčním prvku. Výhodou tohoto integrálního typu struktury je to, že při absorpci tekutiny zůstává zachována jediná celistvá struktura u které při absorpci tekutiny nedochází k delaminaci nebo tvorbě trhlin. Delaminace nebo tvorba trhlin přerušuji transport tekutiny a distribuční schopnost struktury a mohou snižovat její celkovou absorpční schopnost. Celistvá absorpční struktura rovněž usnadňuje způsob výroby absorpčního výrobku.

Absorpční prvek 20 znázorněný na obr. 2 je alternativním provedením řešení podle vynálezu. Obr. 2 znázorňuje celistvý absorpční prvek 20 obsahující vysokoabsorpční zónu 2 s horním povrchem 3 a spodním povrchem 4 vzájemně oddělenými tloušťkou 6. Absorpční prvek 20 má tloušťku 5 a vysokoabsorpční zónu 2 s tloušťkou 6, která sousedí s horním povrchem absorpčního prvku 20. Absorpční prvek 20 obsahuje absorpční vlákna 7 a superabsorpční polymemí částice 8. Superabsorpční polymemí částice jsou v podstatě obsaženy v tloušťce 6 vysokoabsorpční zóny 2. U provedení znázorněného na obr. 2 je patrné, že homí povrch absorpčního prvku 20 je v podstatě prostý superabsorpčních polymemích částic 8 a superabsorpční polymemí částice 8 se mísí s absorpčními vlákny 2 v tloušťce 6 vysokoabsorpční zóny 2. Obr. 2 rovněž ukazuje přítomnost dvou zhutněných kanálků 12, které lze po vytvoření absorpčního prvku 20 do tohoto prvku vlisovat. Každý kanálek 12 má vnitřní hrany 13 a spodní část tvořenou dnem 14. Kanálky 12 vymezují mezi sebou vysokoabsorpční zónu 2. Boční části 15 absorpčního prvku 20 zahrnují ty části výrobku, které se nacházejí mezi horním povrchem 16 kanálku 12 a vnější hranou J_7 absorpčního prvku 20. Tyto boční části 15 mohou obsahovat superabsorbent nebo mohou být prosté absorbentu. Každá boční část 15 má homí povrch 18 a spodní povrchu 19. které jsou vzájemně odděleny tloušťkou 2T Tloušťka 21 boční části 15 může v podstatě odpovídat tloušťce 5

-6CZ 302052 B6 vysokoabsorpční zóny 2. Nicméně jak ukazuje obr. 2, může být tloušťka 21 boční části 15 podstatně větší nebo menší než tloušťka 6 vysokoabsorpční zóny 2.

Tloušťka 21 boční části L5 může zahrnovat druhou tloušťku 22 vysokoabsorpční zóny 2 sousedící s horním povrchem 18. Druhá tloušťka 22 vysokoabsorpční zóny 2 tvoří přibližně 35 % tloušťky 21 boční části 15. Jak ukazuje obr. 2, obsahuje každá boční část 15 absorpční vlákna 7 a superabsorpční polymemí částice 8, přičemž superabsorpční polymemí Částice 8 jsou v podstatě obsaženy ve druhé tloušťce 22.

Absorpční výrobek 30 znázorněný v řezu na obr. 3 je celistvým absorpčním výrobkem, který obsahuje vysokoabsorpční zónu 2 s horním povrchem 3 a spodním povrchem 4, které jsou vzájemně odděleny tloušťkou 6. Jak již bylo uvedeno výše, je vysokoabsorpční zóna vytvořena celistvě s absorpčním prvkem a horní povrch 3 a spodní povrch 4 nejsou tedy samy o sobě identifikovatelnými povrchy. Znakem, který tyto povrchy odlišuje, je pouze absence superabsorpčních polymemích částic 8. Horních 35 % tloušťky 5 absorpčního výrobku 30 tvoří tloušťka 6 vysokoabsorpční zóny 2. Absorpční výrobek 30 obsahuje absorpční vlákna 7 a superabsorpční polymemí částice 8. Superabsorpční polymemí částice 8 jsou v podstatě lokalizovány v oblasti vymezené tloušťkou 6 vysokoabsorpční zóny 2. Jak je patrné z obr. 3, má výhodné provedení znázorněné na obr. 3 horní povrch absorpčního prvku v podstatě prostý superabsorpčních polymemích částic 8, přičemž tyto superabsorpční polymemí částice 8 jsou promíšeny s absorpčními vlákny 7 v oblasti vymezené tloušťkou 6 vysokoabsorpční zóny 2. Celistvý absorpční prvek je překryt pro kapalinu propustnou vrstvou 32, která je spojena s bariérovou vrstvou 34 po obvodu absorpčního výrobku 30 a tvoří tak obrubový spoj 36.

Obr. 4 znázorňuje řez druhým výhodným provedením řešení podle vynálezu, kterým je absorpční výrobek 40. který je celistvým absorpčním výrobkem, který obsahuje vysokoabsorpční zónu 2 s horním povrchem 3 a spodním povrchem 4, které jsou vzájemně odděleny tloušťkou 6, která je v podstatě totožná s vysokoabsorpční zónou z obr. 2. Z obr. 4 je patrné, že celistvý absorpční prvek z obr. 2 je uspořádán mezi pro kapalinu propustnou vrstvou 32 orientovanou k tělu a bariérovou vrstvou 34 tak, že horní povrch absorpčního prvku sousedí s pro kapalinu propustnou vrstvou 32, která je orientována k tělu uživatele a sleduje tvar horního povrchu absorpčního prvku tak, že vymezuje vnitřní hranu 13 kanálku Γ4. Pro kapalinu propustná vrstva 32 a bariérová vrstva 34 jsou vzájemně spojeny po obvodu absorpčního prvku 40 a tvoří tak obrubový spoj 36.

Obr. 5 znázorňuje absorpční výrobek z obr. 4 v perspektivním pohledu s konfigurací zhutněných kanálků 12 ve vysokoabsorpční zóně 2.

Absorpční výrobky 30 a 40 znázorněné na obr. 3, resp. obr. 4 mají pro kapalinu propustnou vrstvu 32 a bariérovou vrstvu 34, které jsou spojené obrubovým spojem 36. Nicméně toto provedení slouží pouze ilustrativním účelům. Přítomnost obrubového spoje není pro dosažení přínosu a výhod vynálezu nezbytná. Alternativně může vrstva absorpčního produktu orientovaná k tělu obalovat celý absorpční prvek tak, že se bude na spodní straně překrývat a v místě tohoto překryvu budou oba její konce fixovány. Bariérová vrstva se může nacházet bud’ mezi absorpčním prvkem a částí překryvu vrstvy orientované k tělu nebo na vnějším povrchu Částí překryvu vrstvy orientované k tělu. Další způsoby zajištění vrstvy orientované k tělu a bariérové vrstvy ke struktuře absorpčního produktu budou odborníkům v daném oboru zřejmé.

Krycí vrstva orientovaná k tělu může obsahovat libovolný měkký, pružný porézní materiál, který umožní průchod tekutiny a může například obsahovat netkanou vláknitou vrstvu perforované umělohmotné fólie. Příklady vhodných netkaných vláknitých fólií zahrnují bez omezení mykané pavučiny, rouna tvořená pod tryskou, rouna foukaná z taveniny, nahodile kladená rouna apod. Vlákna, která jsou obsažena v těchto rounech mohou obsahovat polyesterová vlákna, polyethylenová vlákna, polypropylenová vlákna, vlákna umělého hedvábí nebo jejich kombinace. Rouna mohou dále obsahovat vazebná činidla, povrchově aktivní činidla a/nebo mohou být podrobena dalším zpracováním. Výhodným materiálem pro výrobu vrstvy orientované k tělu podle vynálezu

-7CZ 302052 B6 je homogenní směs polypropylenové chemické střiže s vysokým denierem a polypropylenové střiže s nízkým denierem. Střiž s vysokým denierem a střiž s nízkým denierem se výhodně lišší o 2 deniery, přičemž střiž s nízkým denierem má výhodně denier přibližně 3 a střiž s vysokým denierem má výhodně denier přibližně 5. Střiž s vysokým denierem je v netkané textilii přítomna v množství přibližně 40 až 60 % hmotn. Střiž s nízkým denierem je v netkané textilii přítomna v množství přibližně 40 až 60 % hmotn., vztaženo k celkové hmotnosti netkané textilie.

Bariérová vrstva je pro kapalinu nepropustnou vrstvou a může obsahovat libovolný flexibilní materiál, který brání přenosu kapaliny ale který nemusí nutně bránit průchodu plynů. Běžně používanými materiály jsou polyethylenové nebo polypropylenové fólie. Dalšími vhodnými polymemími fóliovými materiály, které lze použít jako nepropustné bariéry, jsou neomezujícím způsobem polyestery, polyamidy, polyethylenvinylacetát, polyvinylchlorid a polyvinylidenchlorid apod. ajejich kombinace. Rovněž lze použít koextrudované a laminované kompozice výše zmíněných materiálů, pokud tyto kombinace připouští chemické a fyzikální vlastnosti fólie. Rovněž lze použít pěny nepropustné pro kapaliny a papíry ošetřené repelentním činidlem. Dále lze použít fólie, které představují bariéru pro kapalinu, ale které jsou propustné pro plyny, tj. „prodyšné fólie“. Tyto lze zvolit z polyurethanových fólií a z mikroporézních fólií, přičemž mikroporéznost se získá ionizační radiaci nebo vyluhováním rozpustných vměstků pomocí vodných nebo bezvodých rozpouštědel. Textilie, jejichž povrchy byly ošetřeny repelentním i činidly nebo jejichž póry jsou díky těsnému obalení vlákny malé nebo jejichž póry byly zmenšeny uzavřením velkých kapalinu propouštějících pórů, mohou být rovněž použity samotné nebo společně s prodyšnými fóliemi, jako prodyšné bariéry.

Vhodným materiálem pro výrobu spodní vrstvy může být neprůhledná polyolefinová, např. polyethylenová vrstva nepropustná pro tělní tekutiny o tloušťce přibližně 0, 00254 cm. Dalším vhodným fóliovým materiálem pro tyto účely je polyester, např. polyethylentereftalátová vrstva o tloušťce přibližně 0,00127 cm.

Absorpční prvek se vyrobí vakuovým tvářením. U tohoto způsobu se celulózová lepenka v kladivovém mlýnu rozvlákní a disperguje na jednotlivá vlákna. Celulózová vlákna jsou unášena v proudu vzduchu a v tvarované formě se sítěným dnem se ukládá dostatek vláken tak, že pokryjí síto přibližně jednomilimetrovou vrstvou celulózového vlákenného prachu. V pásu širokém 35 mm uspořádaném podél středové části formy se potom uloží předem stanovené množství superabsorpčních polymemích částic Chemdal 2000. Použijí se následující množství superabsorpčních polymemích částic (SAP) 0 g, 0,2 g, 0,4 g nebo 0,7 g/formu. Protože ukládání superabsorpčních polymemích částic do formy je na absorpční struktuře v podstatě rovnoměrně lokalizováno do 35 cm širokého pásu a protože superabsorpční polymemí částice jsou obecně poněkud hustší než vlákenný prach, mají tendenci ukládat se v prostorech mezi vlákny vlákenného celulózového prachu, které jsou dispergované do 1 mm tloušťky celulózového vlákenného prachu. Nakonec se do formy přidají další celulózová vlákna za vzniku absorpčního prvku s celkovou hmotnosti celulózy 8,0 g a hmotnosti superabsorpčních polymemích částic, které uvádí tabulka 1.

Vyrobený absorpční prvek se vyjme z formy a orientuje tak, aby byl povrch absorpčního prvku, který byl v kontaktu se sítem, horním povrchem prvku. Výsledný prvek má obecně obdélníkový tvar s délkou přibližně 200 mm a šířkou přibližně 60 mm. Každý absorpční prvek má šířku 7 mm až 20 mm při hustotě menší než 0,07 g/cm³.

U získaných výrobků se následně testuje průraz a množství zpětně uvolněné tekutiny. Doba průrazu označuje dobu, která je potřebná k tomu, aby 2 cm³ alikvotní podíly testované tekutiny pronikly krycí vrstvou, přičemž kratší časy naznačují rychlejší průnik a tedy horší gelovou blokaci. Množství zpětně uvolněné kapaliny označují množství absorbované tekutiny, kterou lze při aplikaci tlaku zpět vymačkat krycí vrstvou produktu. Nižší hodnoty v tomto případě naznačují dobré zadržení tekutiny, a tedy produkt, který při použití poskytuje větší pocit sucha.

-8CZ 302052 B6

Doba průrazu se měří následujícím způsobem. Přes krycí vrstvu absorpčního výrobku se umístí 2,54 cm silná deska s 2cm kulatým otvorem tak, aby byl otvor v zákrytu se středem výrobku. Do otvoru se umístí 2cm³ dávka syntetické menstruační tekutiny a měří se doba potřebná pro její absorbování do výrobku (tj. doba penetrace). V 5 minutových intervalech se přidávají další 2cm³dávky a pro každou z nich se změří doba penetrace. Doby penetrace pro první a šestou dávku jsou uvedeny v tabulce 1. Prodloužení doby penetrace šesté dávky při přidání 0,4 a 0,7 g SAP je důkazem gelové blokace.

Při provádění testu zpětného uvolnění tekutiny se na výrobek umístí deska s elipsovitým otvorem o rozměrech 3,8 cm x 1,9 cm umístěným ve středu tak, aby byl otvor v zákrytu se středem výrobku. Do otvoru se umísti 7 cm³ dávka syntetické menstruační tekutiny a nechá se pronikat výrobkem. Po 15 minutách se na testovaný výrobek umístí předem zvážený stoh čtyř desek o rozměrech 5 cm x 10 cm filtračního papíru Whatman #1. Na filtrační papír se na tři minuty položí 2,2kg závaží o rozměrech 5 cm x 10 cm. Filtrační papír se potom sejme a zváží. Vypočte se množství tekutiny absorbované filtračním papírem a zaznamená se jako zpětně uvolněné množství.

Testovanou tekutinou použitou pro test průniku a test zpětně uvolněné tekutiny může být libovolná syntetická menstruační tekutina, která má viskozitu přibližně 30 cps. Výsledky testů jsou shrnuty v níže uvedené tabulce I.

Tabulka I

Pás SAP o šířce 35 mm po délce absorpčního prvku 8,0 g celulóza

Množství SAP (g)	Množství SAP (g)	Hodnota zpětného uvolnění tekutiny	Průnik (1. dávka, s)	Průnik (6. dávka, s)
0	0	0,027	6	13
0,2	30	0,019	6	13
0,4	60	0,021	6	24
0,7	103	0,025	6,5	31

Jak je patrné z údajů uvedených v tabulce 1, tvorba integrální vysokoabsorpční zóny obsahující superabsorpční polymer zlepšuje hodnoty získané při testu zpětného vytlačování tekutiny, konkrétně 30g koncentrace superabsorbentů poskytla nej lepší (nejnižší) hodnoty zpětného vytlačování tekutiny. Mírně vyšší hodnota byla naměřena při koncentraci 60 g. Při koncentraci 103 g ke zlepšení v porovnání s absorpčním prvkem neobsahujícím SAP v podstatě nedošlo a doba průniku se prudce zvýšila. Z těchto výsledků tedy vyplývá, že pro zlepšení hodnoty zpětného uvolňování tekutiny bez gelové blokace je výhodné, aby absorpční prvek podle vynálezu obsahoval 30 až 55 g superabsorbentů. Uspokojivé hodnoty lze rovněž dosáhnout při přidání až 75 g SAP.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Absorpční struktura, mající obvodové okraje a středovou oblast, obsahující absorpční vlákna (7) a superabsorpční polymemí částice (8), a tvořená celistvým absorpčním prvkem (1), který má homí povrch (3) a spodní povrch (4), jejichž vzájemná vzdálenost vymezuje tloušťku (5) absorpčního prvku (1), přičemž tloušťka (5) absorpčního prvku (1) je tvořena horními 35 % a spodními 65 % tloušťky (5) absorpčního prvku (1), vyznačený tím, že absorpční prvek

-9CZ 302052 B6 (1) obsahuje vysokoabsorpční zónu (2), která má první okrajovou rovinu a druhou okrajovou rovinu, jejichž vzájemná vzdálenost vymezuje zónu tloušťky (6) vysokoabsorpční zóny (2) tvořící méně než 35 % tloušťky (5) absorpčního prvku (1) a která se nachází v alespoň části středové oblasti v horních 35 % tloušťky (5) absorpčního prvku (1), přičemž vysokoabsorpční zóna (2) obsahuje absorpční vlákna (7) a supe rab sorpční polymemí částice (8), které jsou přítomny v množství nejvýše rovném 75 g/m², přičemž superabsorpční polymemí částice (8) jsou vzájemně odděleny absorpčními vlákny (7) a spodních 65 % tloušťky (5) absorpčního prvku (I) je v podstatě prosto superabsorpčních polymemích částic (8).
2. Absorpční struktura podle nároku 1, vyznačená tím, že superabsorpční částice (8) jsou smíšeny s absorpčními vlákny (7) v zóně tloušťky (6) vysokoabsorpční zóny (2).
3. Absorpční struktura podle nároku2, vyznačená tím, že superabsorpční polymemí částice (8) jsou rovnoměrně promíšeny s absorpčními vlákny (7) v zóně tloušťky (6) vysokoabsorpční zóny (2).
4. Absorpční struktura podle nároku 1, vyznačená tím, že vysokoabsorpční polymemí částice (8) jsou přítomné v množství 30 až 55 g/m².
5. Absorpční struktura podle nároku 1, vyznačená tím, že horní povrch (3) absorpčního prvku (1) je v podstatě prostý vysokoabsorpčních polymemích částic (8).
6. Absorpční struktura podle nároku 1, vyznačená tím, že vysokoabsorpční zóna (2) má alespoň dva vzájemně odsazené zhutnělé kanálky (12), přičemž vysokoabsorpční zóna (2) je vymezena mezi těmito alespoň dvěma zhutněnými kanálky (12).
7. Absorpční struktura podle nároku 1, vyznačená tím, že tloušťka (6) vysokoabsorpční zóny (2) tvoří 15 % tloušťky (5) absorpčního prvku (1), přičemž vysokoabsorpční zóna se nachází v horních 25 % tloušťky (5) absorpčního prvku (1).
8. Absorpční struktura podle nároku 1, vyznačená tím, že tloušťka (6) vysokoabsorpční zóny (2) tvoří alespoň 10 % tloušťky (5) absorpčního prvku (1), přičemž vysokoabsorpční zóna se nachází v horních 20 % tloušťky (5) absorpčního prvku (1).
9. Absorpční výrobek přizpůsobený pro nošení v rozkrokové části spodního prádla uživatele obsahující pro kapalinu propustnou vrstvu (32) orientovanou proti tělu uživatele, protilehlou bariérovou vrstvu (34) nepropustnou pro kapalinu, a absorpční strukturu uspořádanou mezi pro kapalinu propustnou vrstvou (32) a bariérovou vrstvou (34), přičemž absorpční struktura má obvodové okraje a středovou oblast, obsahující absorpční vlákna (7) a superabsorpční polymemí částice (8), a je tvořena celistvým absorpčním prvkem (1), který má horní povrch (3) a spodní povrch (4), jejichž vzájemná vzdálenost vymezuje tloušťku (5) absorpčního prvku (1), přičemž tloušťka (5) absorpčního prvku (1) je tvořena horními 35 % a spodními 65 % tloušťky (5) absorpčního prvku (1), vyznačený tím, že absorpční prvek (1) obsahuje vysokoabsorpční zónu (2), která má první okrajovou rovinu a druhou okrajovou rovinu, jejichž vzájemná vzdálenost vymezuje zónu tloušťky (6) vysokoabsorpční zóny (2) tvořící méně než 35 % tloušťky (5) absorpčního prvku (1) a která se nachází v alespoň části středové oblasti v horních 35 % tloušťky (5) absorpčního prvku (1), přičemž vysokoabsorpční zóna (2) obsahuje absorpční vlákna (7) a superabsorpční polymemí Částice (8), které jsou přítomny v množství nejvýše rovném 75 g/m², přičemž superabsorpční polymemí částice (8) jsou vzájemně odděleny absorpčními vlákny (7) a spodních 65 % tloušťky (5) absorpčního prvku (1) je v podstatě prosto superabsorpčních polymemích částic (8).