DE1569413B2 - Zeitweilig wasserundurchlässiges blatt- und schichtförmiges Material - Google Patents

Description

Die ,Erfindung betrifft Materialien, die in einer Weise zeitweilig gegen Wasser undurchlässig sind, die jedoch nichtsdestoweniger in Wasser abgebaut oder, in ihre Bestandteile aufgelöst werden können, sowie deren Verwendung.

Die Erfindung wurzelt in erster Linie in dem Be-; dürfnis, bestimmte Porbleme sanitärer Art zu lösen. Beispielsweise taucht in Krankenhäusern oft das Bedürfnis auf, Schalen oder kammerartige Gefäße mit einem Einsatz zu versehen, um dadurch die unangenehme Reinigung derartige Behälter zu erleichtern und die Ausbreitung von infektiösen Substanzen zu verhindern. Derartige Einsätze müssen gegen ihre Inhalte einige Zeit lang beständig sein, sollen jedoch nach dem Wegwerfen in das Wasserklosettabflußrohr innerhalb¹ kurzer Zeit zerfallen und von dem Spülwasser mitgenommen werden.· Beispiele für andere Gegenstände, an·, die die Anforderung gestellt.wird, daß sie nicht unmittelbar, sondern erst nach einer bestimmten Zejt aufweichen, so daß sie gefahrlos in gewöhnlichen^ Abflußrohren weggespült werden kön-; rien, sind■; Windeln, sanitäre Tücher, Servietteny Papierhandtücher, Toilettenpapier ■ iu dgl.

Durch die vorliegende Erfindung werden diese Probleme in^; .· einfacher urid\ überraschenderweise■..: : wirksamer Weise gelöst,, und : zwar dadurehy: daß; Materialien,, die sich in Wasser lösen bzw. zerfallen;

in zwei oder mehr Schichten yereinigt werden; Diese Kombination besteht aus wenigstens . einer ? Schicht': die sich in Wasser löst,, vorzugsweise aus einer, PoIymerisatfölie, und aus. wenigsteiis einer - Schicht, die. sich in Wasser in ihre: Beständteile auflöst (zerfällt),!

Und: vorzugsweise aus Papier besteht;

Ein ; erfiridüngsgernäß ; hergestelifes Produkt in seiner einfachsten Aüsführungsform besteht aus einer ■ oberen wasserlöslichen. Pölymerisätjfölie':; und-': einem'■■■.■. unteren Papier,- das in Wassei zerfälltl; Wird* in be-i

grenzten Mengen Wasser auf die obere, Oberfläche des köfhbiniertefi Materials;; gegossenj dann quillt; der wasserlösliche Polymerisätfiim auf und löst sieh in fpftschreitenderh Maße. JDies.erfordert jedoch eine; länge Zeit, sofern keine besöridere Rührung durch- ■

geführt wird. Durch !Verwendung eines. geeigneten Polymerisats wird aufgequollene, unter Umständen teilweise gelöste Polymerisatfilrh bis zu ^ einem solchen Grad viskos, daß_; eine erhebliche Zeit läng das Wasser nicht das darunter liegende Papier aufweichen kanri; Durch Eintaucheri des ganzen Materials in eine ausreichende Menge Wasser werden das Papier und[die'.· Folie vollständig und schneit aufgeweichti Iri diesem Falle wird. nur ein leichtes Rühren benötigt, um einen vollständigen Zerfall· des

Materials zu bewirkerij so daß es gefahrlos durch die Rohre gespült werden kann.

Die vorstehend beschriebene einfache erfindüngsgemäße Ausführungsform kann beispielsweise als Einsatz für Schalen: verwendet werden. Soll der gleiche Grundgedanke auf die Herstellung einer Windel oder eines sanitären Tuches übertragen werden, dann ist eine Kombination von 3 Schichten vor^ zuziehen; Die dem.Körper am engsten anliegende Schicht muß saugfähig sein und; besteht beispiels-

weise aus Cellulose; Αή_:, ihrer Außenseite; schließt sich ein wasserlöslicher Polymerisätfiim an, der als zeitweilige Flüssigkeitsbarriere dient. Die äußerste Schicht ist eine weitere Celluloseschicht od. dgl. Dringt das Wasser in die erste Celluloseschicht ein; dann hindert es der Polymerisatfilm eine_: Zeit lang daran, auch die zweite Celluloseschicht zu erweichen. Wird die Windel öder das sanitäre Tuch in das Abflußrohr gespült, so dringt das Wasser in beide CeI-luloseschichten irt solchen Mengen einj daß sie sich schnell zersetzen, wobei gleichzeitig der Polymerisatfilm in kurzer Zeit gelöst wird. Auch im Falle von Toilettenpapier kann eine Dreischichtenkombination verwendet werden.

Als wasserlösliches Polymerisat können beispielsweise natürliche Produkte, wie Protein- oder Kohlehydratmaterialien verwendet werden. Als Beispiele für deraratige Materialien seien Gelatine, Kasein, verschiedene Sorten von pflanzlichem.: Kautschuk, Stärke und Alginat erwähnt. Es können auch halbsynthetische Substanzen, wie beispielswiese Derivate der vorstehend erwähnten natürlichen: Produkte verwendet werden.; Besonders geeignet sind;i wasserlösliche. Cellulosederivate, wie beispielsweise* Methyl-· cellulose, HydröxyäthylceHulose, ÄthylhydroxyT äthyieellüiose und GarboxymethylceHulosev .wobei ■ die, letztere, in Form· eines- Salzes zur - Anwendung; gelängt; Weiterhin ist eine;. Vielzahl vollsynthetischer; Polymerisate- geeignet,·, beispielsweise' Polyvinyl* alkohl^; POlyäthylenoxydV und Polyvinylpyrrolidon.^

Um zur ι Verwendung hv Verbindung; mit'de'r-vör-^ liegenden' Erfindung geeignet zu- seirti'. muß das PÖlyv merisat: nicht nur. wasserlöslich, sondern; äuchhbis zu■: einem. ausreichend ; hohen G rad molekular-·: seih ν um in wäßriger Lösung.eine-hohe Viskosität zu- gewähr^ leisten,. da-sonst eine größe Gefähr .für ein; schnelles Aufweichen bestünde. PraktischeVefsuchö rriit Zwe^^; schichtertkömbinätionen ; haben gezeigt■'· daß^; das .-Polymerisat in einer 2%igen. wäßrigen."'Lösung eine:■: Viskosität :νόη wenigstens 100 Centipoise bei 20? G,·.. dife^Iήit■eiήemίBfόokfίeldVϊskösϊmΐfefb"eΐ·5"ffÜpm■■

bestimmt wird^ besitzen muß. Bei Dreischiehtenköim binationen kann das 'Polymerisat niedermolekular er sein;: Der erf indürtgsgernäße . Poly merisatf ilm^; ν muß; aus: einem Material bestehen; das naehd demvölligen: Eintauchen irr Wässer, aufquillt: und.siehv innerhalb; kurzer Zeitj beispielsweise· innerhalb von- 3 Stunden, vorzugsweise innerhalb' eine Zeitspanne; die", kürzer als 1 Stunde ist, auflöst oder auf andere.; Weise ζείΐ fällte·.

Mit Hilfe eines besonderen Verfahrens können jedoch auch Folien aus niedrigmolekularen Polymerisaten erfindungsgemäß verwendet werden. Ein solches Verfahren umfaßt die Behandlung der faserartigen Unterlage mit einem Gelierungsmittel für das Polymerisat, bevor die Polymerisatfolie auf die Unterlage aufgetragen wird. Als Beispiele für PoIymerisate und- geeignete entsprechende Gelierungsmittel seien Polyvinylalkohol-Borax, NatriumcarboxymethylcelluIose-Aluminiumionen und Natriumalginat-Calciümionen erwähnt. Nach dem Aufbringen von Wasser auf die Polymerisatfolie löst sich diese unter Bildung einer Lösung mit niedriger Viskosität, welche schnell die Unterlage aufweichen würde, wenn sie nicht mit einem Gelierungsmittel behandelt worden wäre. Enthält jedoch die Unterlage ein derartiges Gelierungsmittel für das Polymerisat, dann koaguliert die Lösung zu einem Gel und das Wasser wird an dem fortschreitenden Eindringen in die Unterlage gehindert. Das Gelierungsmittel kann auf die Unterlage auf verschiedene Weise aufgetragen werden, beispielsweise durch Aufsprühen, worauf das Geliermittel vor dem. Aufbringen der Polymerisatfolie getrocknet wird. ■ Durch eine geeignete Auswahl und Proportionierung des Gelierungsmittels und des Polymerisats wird ein vorübergehend wasserundurchlässiges Material erhalten, welches die für jeden einzelnen Zweck geeigneten Eigenschaften besitzt.

Der wasserlösliche Polymerisatfilm kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden. Im Prinzip ist zwischen 2 Verfahren zu unterscheiden, nämlich dem Verspinnen der Lösung durch einen Schlitz oder dem Schmelzen, Aufgießen der Lösung auf eine Unterlage und anschließender Trocknung. ..

Der Dicke des Films ist im Hinblick auf-die,. Festigkeit und auf die bei der Herstellung; eines ' dünnen Films ohne Löcher auftretenden: Schwierigkeiten eine.untere sowie aus wirtschaftlichen· Gründen eine obere Grenze gesetzt. Ein praktisch geeig-; neter Flächengewichtsbereich liegt zwischen*:25· und';

ι ο 200^: g/nvV Je; höher der : Viskösitätsgräd.: des ■■ verwendeten: Polymerisats: ist, desto dünner■' kann"der FiinF · her gestellt i werdeny: ohne" daß- darunter' seine; Wirk-samkeiti leidet.; Γ :

DIe-: größte- Zahl-; der'■ vorstehend-'■■-angegebenen^1;

i5^;:Poiymerisatet liefert^f relativ; bfueitige": Filrhe^·- besön^;

.^; ders in; trockner Lüft.i In* diesen? Filiert wirdnyqrziigsa-

; weise ein^:i Weichmacher-zugegeben^- beispielsweise^

Glycerin, oder .verschiedene' Glykole; Auch^bestrrnmte-■

Salzey:beispielsweise^y Magnesiumchlorid^ besiföeniäin^:i

2ö-vielen Fallen: ein©; vveidhihächende ■ Wirkung;:; Dar über?' hinausr:kännieine.Salzzügäbe-' eine · schh^relle^:rei ⁱ der-Pölymefisatfölie-rri;Wässef'züi Fölhb ferftf dieSigewünschtist.^Äüsi.'.JFe'stigk.eg es: aüchiivörteilhaftisein? die- Fölieidurch; 'Faserff-iziF '

'■■ verstärken^' Die^% Menge? des· zUgefügtefi'sW^icrutiactes-^ oder; .Verstärküngsmittels-i känK" iri der> GifÖßeriöfd»-i nurtgi-vo^Oyl: bi*· 1 \ Gewichtsteild- plö;iGevviehtsteily Pblymerisat liegen^·

Die Schichtet diesicfrfn-WassetfzuMZerattd^

3°: zum: Auflösen' iri:ihre-Beständteile^igöet:ünd:inyeff^ erfindüngsgernäßenΐMäteriälieri;';enthälteni isty;kärtn^1!: aus. einem" porösen" ;Mäterial bestehen.; Aus'-^vdiesern^L;n Grunde ist sie im: allgemeinen" aus kleinen ElBmenten·' · aufgebaut^ die aneinander'" durch- Kräfte iverbünden-

sindj-wel^;ini:Wässef;abgeSchwächti-ödefizerstört^ werdend Beispiele;für" derartige^;MäteriaÜert:isind^ör:' allem vefsehiederie:Arteffi von aus'Faserni gebildeten'"» Produkten:' oder/ mit anderen-;. Worten: - ausgedrückti' Papier/ nichts verwebter Fäsefstoffei und" ähnilich©;-

Mäteriaiien^Fufedie^Erfiridüng^sindbesondefs riicht^ geleimte:oder- leiehti:geleirnte£päpierei'geeignet,· _:bei^i spieisweisei Cellulose^¹; FirteTpäpiet - öd;-' dgföEs ist nicht notwendig/ daßi^: das^ Papier·; äüs^ gebieichteri Cellulose; hergestellt^ wifdyi,obwohl -dies? äus^ästhe-

*5 tischen Gründen: vorzuziehen; istvK ,; ;-,.; ·.·._

Irh Hinblick; auf die TätsächeV daßveitti Material gemäß der Erfindung :nach seiner -Verwendurig direkt-^; in ein gewöhnliches; Abfiußröhr^gespülti'wird^ fflüßdie in- Wasser öder in einef änderen FliisSigkeiti.zerfallende; Schicht: niedrige:;Näßfestigkeitswertei besitz zen. Es^; hat sich herausgestellt^ daß die':lSiaßfesiigkeit, · die mit-eiriemR-Vollständig? nasserfn MäteriMistreiferr: von 4 cm;Br^:eite 4 Miiiüte nach- dessenrAufWeichüng >_; bestimmt- wurde,·. unter.;ungefähr" 5Ö0-g^Bnidiiäst^

liegen mußi Vorzugsweise;muß die: Brühtest; unter ungefähr: lOÖ'g;.. liegenpi Näßfestigkeitsweftejvqrii üri-; ' gefähr.20 g:^und däfüntef,;die^; rmteinefnf^^iierrnit: einem TrbckenluftFla^engeWi
bis3Ö g/mibetsirnrnt wurden'? ^

eigrietsten/erwiesen/ besonders ^fdeshallili:\yeil5 d^hri"^; die ■ Gef ahfi dec ί VerstÖpfung:;rdejP': AbfTuBiöhre^ auch"" unter^sohstigerifiuhgürtstigertrBediHgUngef^yöil^

itigt:isti.*&-.r;: v:.f;i. ^Uλ ivX ^^inüiήάη^χ; Die vorstehend;; angegebene^aBfestigkeit^bdZieht'■■-sich auf-diei-einzelrie Faserschicht; die; vorzugsweise; aus einerhffi Cellulose^ odet; Papiermäterial? besteht. E ntsprechende* Werte; geltehi jedoch auch; in* yesfcntf liehen: fut ■ die; erfiridürtgsgemäße Kombination^ die i

eine oder mehrere fasrige Schichten und eine Polymerisatschicht, die sich in Wasser oder in einer anderen Flüssigkeit löst, enthält, wenn die Materialkombination von beiden Seiten her aufgeweicht wird, weil sich die Polymerisatschicht davon löst oder so schwach wird, daß sie nicht mehr in nennenswerter Weise zu der Naßfestigkeit der Materialkombination beiträgt.

Die Dicke der Papierschicht hängt von dem Verwendungszweck des erfindungsgemäßen Materials ab. In seiner einfachsten Ausführungsform ist ein relativ dünnes Papier ausreichend, beispielsweise ein Papier mit einem Flächengewicht von 25 bis 100 g/m². In der vorstehend beschriebenen Dreischichtenkombination für Windeln u. dgl. sollte wenigstens die innere Schicht eine größere Stärke besitzen, beispielsweise von 100 bis 1000 g/m².

Das zur Bildung eines erfindungsgemäßen Materials dienende Gefüge aus den verschiedenen Schichten kann in einfacher Weise durch Aufeinanderlegen dieser Schichten hergestellt werden. In vielen Fällen brauchen die Schichten nicht aneinander befestigt zu werden. Wird eine derartige Befestigung gewünscht, so wird sie leicht durch beispielsweise kalte oder heiße Formpreßverfahren oder durch ein Verleimen erhalten. Im Prinzip ist es möglich, ein erfindungsgemäßes Material durch Überziehen des Papiers. mit einer Polymerisatlösung, die anschließend unter Bildung eines Films getrocknet wird, herzustellen. In der Praxis hat sich dieses Verfahren als weniger geeignet erwiesen, weil die Lösung etwas in das Papier eindringt. Infolgedessen ist der Film nicht völlig gleichmäßig und dicht, wodurch die Fähigkeit des Papiers, im Wasser in seine Bestandteile zu zerfallen, in nachteiliger Weise beeinflußt wird.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und Beispiele näher erläutert. ■ ·'··.' .

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Preßwerkzeug" zur Herstellung eines Produkts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sowie ein in die Preßform eingelegtes Material. ^!.

Fig. 2 zeigt im Querschnitt ein Stück eines Materials gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform. .

Beispiel 1

Ein im Handel erhältliches wasserlösliches Cellulosederivat wurde zur Herstellung der Polymerisatfolie verwendet. Das Produkt enthält ungefähr 85°/o eines Natriumsalzes der Carboxymethylcellulose. Der Rest besteht im wesentlichen aus Wasser und Kochsalz. 2 Gewichtsteile dieses Produkts wurden in 98 Gewichtsteilen Wasser gelöst, die erhaltene Lösung hätte eine Viskosität von 300OcP. Nach der Zugabe von 2 Gewichtsteilen Glycerin wurde die Lösung unter Zuhilfenahme eines Abstreichmessers derart auf eine Glasplatte aufgetragen, daß ein flüssiger Film von ungefähr 2 mm Dicke erhalten wurde. Der Film wurde mit heißer Luft getrocknet, worauf eine zähe und feste Folie von der Glasplatte abgezogen werden konnte. Die Folie hatte ein Flächengewicht von ungefähr 80 g/m².

Die Folie wurde auf eine Celluloseschicht mit einem Flächengewicht von 60 g/m² gelegt. Die beiden Schichten wurden darauf in eine Preßform, wie sie durch die Fig. 1, die einen Querschnitt einer aus einem Stempel 1 und einer Matrize 2 bestehenden Preßform zeigt, wiedergegeben wird, gelegt. Die Preßform wurde zur Herstellung von runden Schalen aus einem aus der Celluloseschicht 3 und der auf ihr befestigten Celluloseschicht 4 bestehenden Ausgangsmaterials verwendet. ;

Eine nach dem vorstehend;beschriebenen Verfahren hergestellte Schale wurde als Einsatz in eine

ίο ähnliche Schale · aus rostfreiem Stahl gegeben. In diese Schale wurde Wasser gegossen, worauf sie eine Zeitlang, während .welcher Beobachtungen im Hinblick:, auf ein mögliches Erweichen des Einsatzes durchgeführt wurden, stehen gelassen wurde. Nach 6 Stunden war die Celluloseschicht auf ihrer unteren Oberfläche noch ·. trocken. Der Einsatz wurde anschließend in ein Wasserklosett geworfen. Nach sehr kurzer Zeit war er aufgeweicht und konnte ohne Schwierigkeiten weggespült werden.

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Beispiel 2

Eine Windel wurde aus einem Material hergestellt, von dem ein Stück in F i g. 2 gezeigt wird. Dieses Material besteht aus 3 Schichten, 5, 6 und 7, wovon die 2. äußeren Schichten 5 und 7 aus 10 im Handel erhältlichen Cellulosefolienschichten bestanden. Jede der Celluloseschichteq hatte ein Flächengewicht von ungefähr 30 g/jn². Die mittlere Schicht. 6 war. eine Folie aus einem Cellulosederivat mit hoher Viskpsitat, die nach ihrer Auflösung in Wasser in 2°/oiger Lösung eine Viskosität von 10Ö0 cP ergab., Die Folie hatte ein Flächengewicht von 40 g/m². Zum Vergleich wurde eine Windel hergestellt, die keine mittlere Folie enthielt, d. h. die Windel bestand nur aus 20 Cellulosefolien.

Die Windeln wurden durch Aufgießen von ungefähr 1 dl gefärbtem Wasser auf ihre Oberfläche geprüft. Das Wasser drang rasch durch die nicht-präparierte Windel, während die präparierte Windel auf ihrer unteren Oberfläche einige Stunden lang trocken blieb. Beide Windeln konnten im Wasserklosett weggespült werden, wobei die Spülung mit kleinen Windelmengen im Hinblick auf die große Cellulosemenge und auf die Gefahr der Verstopfung der

Rohre des Wassersystems auf einmal durchgeführt wurde. Es wurde jedoch durch Versuche gefunden, daß die in Wasser eingetauchte Windel fortschreitend in ihre Bestandteile zerfiel und sich im Wasser innerhalb ungefähr 3 Stunden verteilte. Bereits 3 Stunden

vor seinem vollständigen Zerfall war das Material jedoch aufgeweicht und soweit auseinandergefallen, daß die Gefahr der Verstopfung des Abflußrohres beseitigt war. '.-·■■.·-·■■;;,'?/■.,■■

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeig-

ten Ausführungsformen beschränkt, da weitere Anwendungsmöglichkeiten und Modifizierungen in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen. Als weitere Beispiele seien Reinigungstücher zum Wegwerfen, Verpackungsmaterialien für spezielle Zwecke ° u. dgl. erwähnt. Behälter in die vorübergehend Urin gefüllt und wieder entleert/wird, sogenannte Urin-Behälter, und Kolostomiebeutel können ebenfalls in vorteilhafter Weise aus einem eriindungsgerriäßen Material hergestellt werden, dessen Verwendung die Spülung dieser Behälter nach ihrer Verwendung, einschließlich ihrer Inhalte, in die Abwasserleitungen ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Zeitweilig wasserundurchlässiges blatt- und schichtförmiges Absorptionsmaterial zu hygienischen Zwecken bestehend aus

a) mindestens einer Schicht eines flüssigkeitsabsorbierenden Fasermaterials und

b) mindestens einer als Belag auf dem Fasermaterial ausgeformten Schicht eines wasserlöslichen Polymeren,

da diirch; gekennzeichnet, daß das Fasermaterial a) ein Cellulosematerial, vorzugsweise ._: Papier, oder ein nicht verwebbarer Faserstoff fist und die einzelnen Faserschichten eine Naßfestigkeit zeigen, die auf einem völlig durchnäßten ■ Materialstreifen von A cm Breite gemessen, sich in einer Minute,nach .der.putchnassung. höchstens auf 500 g Bruchlast beläuft und daß das. mit: dem Fäsermäterial kombinierte wasserlösliche. Polymere b) aus einem Cellulosederivat^ vorzugsweise Methylcellulose, Hydrpxyäthylcel-lulpse, Äthyihydroxyäthylcellüipse ■ oder Carboxymethylcellulose, oder aus PrpteinV Gelatine, pflanzlichem Kautschuk, Kasein, Stärke, Alginat, Polyvinylalkohol, Polyäthylenoxid oder Pölyf vinylpyrrolidon besteht, wobei das Polymere eine Viskosität einer 2%igen wäßrigen. Lösung: bei 20° C, gemessen mit einem Brookfield-yiskosimeter bei 50 Uprn von wenigstens 100 cP besitzt.

2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat einen Weichmacher enthält, z.. B. in_; einer, Menge., von 0,1, bis 1 Gewichtsteile pro Gewichtsteil Polymerisat-

3. Material nach deri Ansprüchen Λ und 2, dadurch^ gekennzeichnet, daß das Polymere mit dem Fasermaterial durch ein Spinn- oder Gießverfahren zu einem Schichtstoff verbunden worden ist..

4. Material nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymeren-Film . mit Fasern armiert worden ist._:

5. Material nach den Änspriicheii ί bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in Wasser desintegrierbare Fäsermäterial aus einem im wesentlichen ungeieirriten Papier besteht.

6. Material nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymeren-Film ein Flächengewicht von 25 bis 200 g/m² besitzt;-. _■,_;

7. Material nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymeren-Film und das Fasermaterial durch Warm- oder kaltpressen oder durch Schlichten zusammengefügt worden sind.

8. Verwendung des Materials gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 für Schalerieinsätze, Windeln, Gesichtstücher, Papierhandtücher, Toilettenpapier, Verpackungsmaterial und Reinigungstücher.