RZECZPOSPOLITA POLSKA (21) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 183229 (21) Numer zgłoszenia: 321847 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 14.02.1996 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: 14.02.1996, PCT/EP96/00621 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: 29.08.1996, W096/25959, PCT Gazette nr 39/96 ( 5 1 ) IntCl7 A61L 15/60 B32B 5/18 (54) Płaski element absorpcyjny do wody lub wodnistych cieczy, sposób wytwarzania płaskiego elementu absorpcyjnego do wody lub wodnistych cieczy oraz pielucha (30) Pierwszeństwo: 20.02.1995,DE,19505708.2 (73) Uprawniony z patentu: Stockhausen GmbH & Co. KG., Krefeld, DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: 22.12.1997 BUP 26/97 (72) Twórcy wynalazku: Helmut Bruggemann, Duisburg, DE Kurt Dahmen, Mónchengladbach, DE Dieter Lehwald, Kolonia, DE Roland Theilmann, Krefeld, DE (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 28.06.2002 WUP 06/02 (74) Pełnomocnik: Borowska-Kryśka Urszula, PATPOL Spółka z o.o. PL 183229 B1 (57) Płaski element absorpcyjny do wody lub wodnistych cieczy, zwłaszcza do użytku higienicznego, składający się z rdzenia zawierającego przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer i z przynajmniej jednej płaskiej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, znamienny tym, że składnik A rdzenia (6), stanowiący polimer superabsorbujący, usytuowany jest w lub na rozpuszczalnej w wodzie, płaskiej warstwie matrycowej (5) składnika B w ustalonym powierzchniowo rozprowadzeniu i w stosunku ilościowym B:A rozpuszczalnego w wodzie polimeru do superabsorbującego polimeru, wynoszącym od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1. 11. Sposób wytwarzania płaskiego elementu absorpcyjnego do wody lub wodnistych cieczy, zwłaszcza do użytku higienicznego, polegający na tworzeniu przynajmniej jednej płaskiej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, na którą nanosi się przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, znamienny tym, że warstwę matrycową tworzy się przez przygotowanie roztworu składnika B w wodzie lub wodnistym roztworze, a następnie przez naniesienie otrzymanego roztworu składnika B na płaską powierzchnię z wytworzeniem płaskiej warstwy matrycowej korzystnie w postaci folii, którą następnie posypuje się składnikiem A w postaci cząstek, po czym uzyskaną płaską strukturę suszy się i utrwala cząstki składnika A w płaskiej strukturze, przy czym stosuje się stosunek ilościowy B:A rozpuszczalnego w wodzie polimeru do superabsorbującego polimeru wynoszący od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1. 28. Pielucha, zawierająca zewnętrzny laminat z włókniny i folii, wyposażony w skrzydełka ochronne z wrobionymi gumowymi nitkami, oraz warstwę włókniny pokrywającej, pod którą znajduje się płaski element absorpcyjny do wody lub wodnistych cieczy, zwłaszcza do użytku higienicznego, składający się z rdzenia zawierającego przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer i z przynajmniej jednej polimerowej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, znamienny tym, że składnik A rdzenia (6), stanowiący polimer superabsorbujący, usytuowany jest w lub na płaskiej, rozpuszczalnej w wodzie, polimerowej warstwie matrycowej (5) składnika B w ustalonym powierzchniowo rozprowadzeniu i w stosunku ilościowym B:A rozpuszczalnego w wodzie polimeru do superabsorbującego polimeru wynoszącym od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1.
Płaski element absorpcyjny do wody lub wodnistych cieczy, sposób wytwarzania płaskiego elementu absorpcyjnego do wody lub wodnistych cieczy oraz pielucha Zastrzeżenia patentowe 1. Płaski element absorpcyjny do wody lub wodnistych cieczy, zwłaszcza do użytku higienicznego, składający się z rdzenia zawierającego przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer i z przynajmniej jednej płaskiej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, znamienny tym, że składnik A rdzenia (6), stanowiący polimer superabsorbujący, usytuowany jest w lub na rozpuszczalnej w wodzie, płaskiej warstwie matrycowej (5) składnika B w ustalonym powierzchniowo rozprowadzeniu i w stosunku ilościowym B:A rozpuszczalnego w wodzie polimeru do superabsorbującego polimeru, wynoszącym od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1. 2. Płaski element absorpcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że składnik A stanowi homo- lub kopolimer z grupy obejmującej polimery lub kopolimery na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów. 3. Płaski element absorpcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że składnik A jest słabo usieciowanym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia, wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylo-celulozę, skrobię i pochodne skrobi lub ich mieszanki. 4. Płaski element absorpcyjny według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że składnik A stanowi mieszankę przynajmniej dwóch składników wybranych z grupy obejmującej polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, 5. Płaski element absorpcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że składnik B stanowi rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów. 6. Płaski element absorpcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że składnik B jest rozpuszczalnym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobi lub ich mieszanki.
183 229 3 7. Płaski element absorpcyjny według zastrz. 1 albo 5, albo 6, znamienny tym, że składnik B stanowi mieszankę składników wybranych z grupy obejmującej rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową, karboksy metylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, 8. Płaski element absorpcyjny według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 5, albo 6, znamienny tym, że składniki A i B stanowią składniki, które weszły ze sobą częściowo w reakcję chemiczną. 9. Płaski element absorpcyjny według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 5, albo 6, znamienny tym, że składniki A i B połączone są ze sobą w sposób wyłącznie fizyczny. 10. Płaski element absorpcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że ma postać warstewki, arkusza, folii, materiału zwojowego, laminatu lub innego rodzaju wyrobu warstwowego. 11. Sposób wytwarzania płaskiego elementu absorpcyjnego do wody lub wodnistych cieczy, zwłaszcza do użytku higienicznego, polegający na tworzeniu przynajmniej jednej płaskiej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, na którą nanosi się przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, znamienny tym, że warstwę matrycową tworzy się przez przygotowanie roztworu składnika B w wodzie lub wodnistym roztworze, a następnie przez naniesienie otrzymanego roztworu składnika B na płaską powierzchnię z wytworzeniem płaskiej warstwy matrycowej korzystnie w postaci folii, którą następnie posypuje się składnikiem A w postaci cząstek, po czym uzyskaną płaską strukturę suszy się i utrwala cząstki składnika A w płaskiej strukturze, przy czym stosuje się stosunek ilościowy B:A rozpuszczalnego w wodzie polimeru do superabsorbującego polimeru wynoszący od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1. 12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że nanoszenie roztworu składnika B na płaską powierzchnię i posypywanie powierzchni warstwy matrycowej cząsteczkami składnika A powtarza się wielokrotnie, przy czym korzystnie pomiędzy tymi czynnościami przeprowadza się suszenie. 13. Sposób według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że roztwór składnika B nanosi się za pomocą jednego ze sposobów obejmujących powlekanie, za pomocą rakli, natryskiwanie, polewanie, rozprowadzanie lub skraplanie. 14. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że kontaktuje się warstwę matrycową w postaci folii ze składnika B z materiałem składnika A, następnie dodaje się rozpuszczalnik właściwy dla składnika B, nadtapiający tę folię, po czym powstały produkt suszy się. 15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że najpierw dodaje się rozpuszczalnik odpowiedni dla składnika B, a następnie posypuje się płaską warstwę matrycową cząstkami składnika A. 16. Sposób według zastrz. 14 albo 15, znamienny tym, że w przypadku struktury warstwowej wielokrotnie powtarza się kontaktowanie folii składnika B z materiałem składnika A i dodawanie rozpuszczalnika właściwego dla składnika B. 17. Sposób według zastrz. 14 albo 15, znamienny tym, że przed lub po ostatnim suszeniu płaski element absorpcyjny pokrywa się folią ze składnika B. 18. Sposób według zastrz. 14 albo 15, znamienny tym, że rozpuszczalnik składnika B nanosi się na folię za pomocą jednego ze sposobów obejmujących powlekanie, za pomocą rakli, przez natryskiwanie, polewanie, rozprowadzanie lub skraplanie.
4 183 229 19. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że rozpuszczalnik odpowiedni dla składnika B miesza się ze składnikiem A, następnie kontaktuje się z tą mieszanką folię ze składnika B i tak uzyskany produkt suszy się. 20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że mieszanie rozpuszczalnika odpowiedniego dla składnika B ze składnikiem A i kontaktowanie folii ze składnika B z tą mieszanką powtarza się w strukturze warstwowej wielokrotnie. 21. Sposób według zastrz. 19 albo 20, znamienny tym, że produkt uzyskany z operacji suszenia pokrywa się końcowe folią ze składnika B. 22. Sposób według zastrz. 19 albo 20, znamienny tym, że rozpuszczalnik składnika B nanosi się na składnik A przez natryskiwanie, polewanie, rozprowadzanie lub skraplanie. 23. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że folię ze składnika B posypuje się polimerem ze składnika A, wybranym z grupy obejmującej polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N- alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów i mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobi i mieszankę przynajmniej dwóch wymienionych składników, po czym ten polimer ze składnika A utrwala się w folii ze składnika B termicznie i/lub pod ciśnieniem. 24. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że produkt uzyskany przez utrwalanie termiczne i/lub przez utrwalanie pod ciśnieniem składnika A w folii ze składnika B, przed obróbką cieplną lub po obróbce cieplnej pokrywa się inną folią ze składnika B. 25. Sposób według zastrz. 23 albo 24, znamienny tym, że operacje sposobu powtarza się dowolną ilość razy. 26. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że do rozprowadzania składnika A stosuje się szablon, umożliwiający określony rozkład składnika A w składniku B. 27. Sposób wytwarzania płaskiego elementu absorpcyjnego do wody lub wodnistych cieczy, zwłaszcza do użytku higienicznego polegający na tworzeniu przynajmniej jednej płaskiej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, stanowiący przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, na którą nanosi się przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, znamienny tym, że składnik A wprowadza się w warstwę matrycową składnika B poprzez wytłaczanie, przy czym stosunek ilościowy B:A rozpuszczalnego w wodzie polimeru do superabsorbującego polimeru wynosi od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1. 28. Pielucha, zawierająca zewnętrzny laminat z włókniny i folii, wyposażony w skrzydełka ochronne z wrobionymi gumowymi nitkami, oraz warstwę włókniny pokrywającej, pod którą znajduje się płaski element absorpcyjny do wody lub wodnistych cieczy, zwłaszcza do użytku higienicznego, składający się z rdzenia zawierającego przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer i z przynajmniej jednej polimerowej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, znamienny tym, że składnik A rdzenia (6), stanowiący polimer superabsorbujący, usytuowany jest w lub na płaskiej, rozpuszczalnej w wodzie, polimerowej warstwie matrycowej (5) składnika B w ustalonym powierzchniowo rozprowadzeniu i w stosunku ilościowym B:A rozpuszczalnego w wodzie polimeru do superabsorbującego polimeru wynoszącym od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1. 29. Pielucha według zastrz. 28, znamienna tym, że składnik A stanowi homo- lub kopolimer z grupy obejmującej polimery lub kopolimery na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego,
183 229 5 kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,Ndialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów. 30. Pielucha według zastrz. 28, znamienna tym, źe składnik A jest słabo usieciowanym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia, wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetyloce-lulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobi lub ich mieszanki. 31. Pielucha według zastrz. 28 albo 29, albo 30, znamienna tym, że składnik A stanowi mieszankę przynajmniej dwóch składników wybranych z grupy obejmującej polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobi lub ich mieszanki. 32. Pielucha według zastrz. 28, znamienna tym, że składnik B stanowi rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów. 33. Pielucha według zastrz. 28, znamienna tym, że składnik B jest rozpuszczalnym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobi lub ich mieszanki. 34. Pielucha według zastrz. 28 albo 32, albo 33, znamienna tym, że składnik B stanowi mieszankę składników wybranych z grupy obejmującej rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobi lub ich mieszanki * * * Przedmiotem wynalazku jest płaski element absorpcyjny do wody lub wodnistych cieczy, sposób wytwarzania płaskiego elementu absorpcyjnego do wody lub wodnistych cieczy oraz pielucha. Płaskie elementy absorpcyjne stwarzają możliwość utrwalania położenia superabsorbujących polimerów (SAP) w postaci proszku lub granulatu, w dowolnym układzie w/lub na jednej względnie wielu powierzchniach. Takie trwałe zamocowanie ma znaczenie dla optymalnego ukształtowania wyrobu przeznaczonego do dalszego zastosowania na przykład do pieluszek dla dzieci, wchłaniania płynów fizjologicznych u dorosłych, do płaszczy kablowych, do ulepszania gruntów oraz jajco wkłady opakowaniowe w przemyśle artykułów spożywczych, do zachowania higieny u zwierząt, do pokrywania ran i jako ręczniki.
6 183 229 Opisane już zostały różne sposoby stosowane w celu uzyskania optymalnego dla późniejszego zastosowania rozkładu proszkowego, superabsorbującego polimeru i utrwalenia jego położenia. W europejskim opisie patentowym EP.212 618 BI opisana jest budowa pieluszki, w której polimery o określonym rozkładzie wielkości ziarna, rozłożone są w warstwie włókien celulozowych. Tego rodzaju budowa pod względem rozkładu superabsorbującego polimeru nie jest wystarczająco stabilna, gdyż taki rozkład SAP-u może w czasie transportu ulec niepożądanej zmianie, wskutek czego na przykład w pieluszce zachodzi nierównomierna absorpcja. Inną możliwość ustalania proszkowego, superabsorbującego polimeru w określonym układzie przedstawiono w europejskim opisie EP 425 269 A2, gdzie SAP powiązane są z termoplastycznymi włóknami nie rozpuszczalnymi w wodzie. Łączenie SAP-u z włóknami dokonuje się w ten sposób, że nadtopione powierzchniowo włókna wprowadza się w kontakt z proszkowym, superabsorbującym polimerem. Włókna ustalone są względem siebie w określonym położeniu. Wadą tego sposobu jest to, że pojemność absorpcyjna proszkowego, superabsorbującego polimeru nie jest w pełni wykorzystana. Część SAP-u pokryta zostaje termoplastycznym tworzywem sztucznym i nie jest już dostępna dla wody lub wodnistych roztworów. W europejskim opisie EP 547 474 Al opisany jest sposób wytwarzania materiałów absorbcyjnych, w których rozprowadzone są superabsorbującego polimery. Uzyskane w ten sposób materiały absorbujące wykazują pojemność absorpcyjną, która jest mniejsza niż to wynika z udziału SAP-u wprowadzanego do tego materiału, to znaczy, że ze względu na dobór zastosowanego materiału i stosowanego procesu wytwarzania, część SAP-u jest blokowana. Rodzaj materiału z którego wykonywana jest matryca, ograniczony jest przez to, że temperatura mięknienia tego materiału musi być wyższa od temperatury rozkładu SAP. W europejskim opisie EP 303 445 Al opisana jest płaska struktura absorbująca, w której na nośniku osadzony jest trwale SAP zawierający wodę. Zastosowanie takiej struktury ograniczone jest tylko do użytkowania jej jako plastra stanowiącego zbiornik medykamentu. W japońskim opisie 75-85 462 opisany jest sposób wytwarzania superabsorbujących powierzchni ze skrobi polimeru szczepionego, który związany jest w rozpuszczalnym w wodzie polimerze tworzącym powłokę. Jako nie dający się pominąć trzeci składnik, wymieniony został w tym opisie materiał stanowiący materiał bazowy. Na tym materiale bazowym superabsorbujący polimer usytuowany jest z rozpuszczalnym, tworzącym powłokę polimerem. W europejskim opisie EP 604 730 A l opisany jest wyrób zawierający SAP, który rozpada się w wodzie. Oprócz SAP jako konieczne składniki wymieniane są polimery podlegające dyspergowaniu, oraz zmiękczacze. Wyrób ten nie spełnia w żadnym przypadku wymagania zachowania określonego układu superabsorbera w matrycy, gdyż podane w tym opisie operacje takie jak wytłaczanie mieszanie lub zmieszanie, zupełnie się do tego nie nadają. Po dezintegracji opisanej płaskiej struktury, oprócz superabsorbera pozostają również cząsteczki, materiał matrycy nie jest zatem rozpuszczalny w wodzie. Z opisu patentowego US 4,335,722 znany jest tampon o cylindrycznej budowie z matrycą superabsorbującą i superabsorbującym materiałem jako kolejnym składnikiem. Taka struktura niemożliwa jest do użycia przy płaskim elemencie absorpcyjnym. Natomiast z publikacji WO/9425519 znany jest element absorpcyjny, składający się zasadniczo z pięciu składników; absorpcyjnego, pęczniejącego w wodzie polimerowego składnika B, rozpuszczalnego w wodzie lub pęczniejącego w wodzie składnika A, materiału matrycowego, substancji sieciującej i dodatku reakcyjnego. Materiał matrycowy nadający stabilność elementowi absorpcyjnemu, nie ma żadnych właściwości pęcznienia w wodzie, poprzez co nie wpływa pozytywnie na zdolność do pęcznienia w wodzie całego elementu absorpcyjnego. Zadaniem wynalazku jest więc opracowanie płaskiego elementu absorpcyjnego do wody lub wodnistych cieczy z określonym układem superabsorbującego polimeru, przy jednoczesnym pełnym wykorzystaniu zdolności pęcznienia superabsorbującego polimeru, to znaczy bez strat pojemności pod względem możliwości absorbcyjnych.
183 229 7 Kolejnym zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania, według którego wytwarza się tego rodzaju element absorpcyjny w sposób prosty i tani. Płaski element absorpcyjny do wody lub wodnistych cieczy, zwłaszcza do użytku higienicznego, składający się z rdzenia zawierającego przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer i z przynajmniej jednej płaskiej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, według wynalazku charakteryzuje się tym, że składnik A rdzenia, stanowiący polimer superabsorbujący, usytuowany jest w lub na rozpuszczalnej w wodzie, płaskiej warstwie matrycowej składnika B w ustalonym powierzchniowo rozprowadzeniu i w stosunku ilościowym B:A rozpuszczalnego w wodzie polimeru do superabsorbującego polimeru, wynoszącym od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1. Składnik A stanowi homo- lub kopolimer z grupy obejmującej polimery lub kopolimery na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów. Składnik A jest słabo usieciowanym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia, wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, Składnik A stanowi mieszankę przynajmniej dwóch składników wybranych z grupy obejmującej polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, Składnik B stanowi rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów. Składnik B jest rozpuszczalnym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, Składnik B stanowi mieszankę składników wybranych z grupy obejmującej rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeiyzować kwasów oraz mączkę guarową karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, Składniki A i B stanowią składniki, które weszły ze sobą częściowo w reakcję chemiczną. Składniki A i B połączone są ze sobą w sposób wyłącznie fizyczny.
8 183 229 Korzystnie, płaski element absorpcyjny według wynalazku ma postać warstewki, arkusza, folii, materiału zwojowego, laminatu lub innego rodzaju wyrobu warstwowego. Sposób wytwarzania płaskiego elementu absorpcyjnego do wody lub wodnistych cieczy, zwłaszcza do użytku higienicznego, polegający na tworzeniu przynajmniej jednej płaskiej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, na którą nanosi się przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, według wynalazku charakteryzuje się tym, że warstwę matrycową tworzy się przez przygotowanie roztworu składnika B w wodzie lub wodnistym roztworze, a następnie przez naniesienie otrzymanego roztworu składnika B na płaską powierzchnię z wytworzeniem płaskiej warstwy matrycowej korzystnie w postaci folii, którą następnie posypuje się składnikiem A w postaci cząstek, po czym uzyskaną płaską strukturę suszy się i utrwala cząstki składnika A w płaskiej strukturze, przy czym stosuje się stosunek ilościowy B:A rozpuszczalnego w wodzie polimeru do superabsorbującego polimeru wynoszący od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1. Nanoszenie roztworu składnika B na płaską powierzchnię i posypywanie powierzchni warstwy matrycowej cząsteczkami składnika A powtarza się wielokrotnie, przy czym korzystnie pomiędzy tymi czynnościami przeprowadza się suszenie. Korzystnie, w sposobie według wynalazku roztwór składnika B nanosi się za pomocą jednego ze sposobów obejmujących powlekanie, za pomocą rakli, natryskiwanie, polewanie, rozprowadzanie lub skraplanie. Kontaktuje się warstwę matrycową w postaci folii ze składnika B z materiałem składnika A, następnie dodaje się rozpuszczalnik właściwy dla składnika B, nadtapiający tę folię, po czym powstały produkt suszy się. Najpierw dodaje się rozpuszczalnik odpowiedni dla składnika B, a następnie posypuje się płaską warstwę matrycową cząstkami składnika A. W przypadku struktury warstwowej wielokrotnie powtarza się kontaktowanie folii składnika B z materiałem składnika A i dodawanie rozpuszczalnika właściwego dla składnika B. Przed lub po ostatnim suszeniu płaski element absorpcyjny pokrywa się folią ze składnika B. Rozpuszczalnik składnika B nanosi się na folię za pomocą jednego ze sposobów obejmujących powlekanie, za p o m o c ą, przez natryskiwanie, polewanie, rozprowadzanie lub skraplanie. Rozpuszczalnik odpowiedni dla składnika B miesza się ze składnikiem A, następnie kontaktuje się z tą mieszanką folię ze składnika B i tak uzyskany produkt suszy się. Mieszanie rozpuszczalnika odpowiedniego dla składnika B ze składnikiem A i kontaktowanie folii ze składnika B z tą mieszanką powtarza się w strukturze warstwowej wielokrotnie. Produkt uzyskany z operacji suszenia pokrywa się końcowo folią ze składnika B. Rozpuszczalnik składnika B nanosi się na składnik A przez natryskiwanie, polewanie, rozprowadzanie lub skraplanie. Folię ze składnika B posypuje się polimerem ze składnika A, wybranym z grupy obejmującej polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów i mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, metylocelulozę, skrobię i pochodne skrobi i mieszankę przynajmniej dwóch wymienionych składników, po czym ten polimer ze składnika A utrwala się w folii ze składnika B termicznie i/lub pod ciśnieniem.
183 229 9 Produkt uzyskany przez utrwalanie termiczne i/lub przez utrwalanie pod ciśnieniem składnika A w folii ze składnika B, przed obróbką cieplną lub po obróbce cieplnej pokrywa się inną folią ze składnika B. Operacje sposobu powtarza się dowolną ilość razy. Do rozprowadzania składnika A stosuje się szablon, umożliwiający określony rozkład składnika A w składniku B. Odmiana sposobu wytwarzania płaskiego elementu absorpcyjnego do wody lub wodnistych cieczy, zwłaszcza do użytku higienicznego polegający na tworzeniu przynajmniej jednej płaskiej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, stanowiący przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, na którą nanosi się przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, według wynalazku charakteryzuje się tym, że składnik A wprowadza się w warstwę matrycową składnika B poprzez wytłaczanie, przy czym stosunek ilościowy B:A rozpuszczalnego w wodzie polimeru do superabsorbującego polimeru wynosi od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1. Pielucha, zawierająca zewnętrzny laminat z włókniny i folii, wyposażony w skrzydełka ochronne z wrobionymi gumowymi nitkami, oraz warstwę włókniny pokrywającej, pod którą znajduje się płaski element absorpcyjny do wody lub wodnistych cieczy, zwłaszcza do użytku higienicznego, składający się z rdzenia zawierającego przynajmniej jeden składnik A stanowiący przynajmniej jeden pęczniejący w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer i z przynajmniej jednej polimerowej warstwy matrycowej zawierającej składnik B, który stanowi przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, syntetyczny i/lub naturalny polimer, według wynalazku charakteryzuje się tym, że składnik A rdzenia, stanowiący polimer superabsorbujący, usytuowany jest w lub na płaskiej, rozpuszczalnej w wodzie, polimerowej warstwie matrycowej składnika B w ustalonym powierzchniowo rozprowadzeniu i w stosunku ilościowym B:A rozpuszczalnego w wodzie polimeru do superabsorbującego polimeru wynoszącym od 1:1000 do 100:1, korzystnie od 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystnie od 1:25 do 2:1. Składnik A stanowi homo- lub kopolimer z grupy obejmującej polimery lub kopolimery na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów. Składnik A jest słabo usieciowanym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia, wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, Składnik A stanowi mieszankę przynajmniej dwóch składników wybranych z grupy obejmującej polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych, N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozon, agar agar, hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, Składnik B stanowi rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakiyloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych. N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów.
10 183 229 Składnik B jest rozpuszczalnym, naturalnym polimerem lub polimerem rodzimego pochodzenia wybranym z grupy obejmującej mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, Składnik B stanowi mieszankę składników wybranych z grupy obejmującej rozpuszczalny w wodzie polimer lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, alkoholu winylowego, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub bezwodnika kwasu maleinowego, kwasu itakonowego lub bezwodnika kwasu itakonowego, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego, amidów, N-alkilopochodnych. N,N-dialkilopochodnych i estrów tych dających się polimeryzować kwasów oraz mączkę guarową, karboksymetylocelulozę, ksantan, alginiany, gumę arabską, chitynę, chitozan, agar agar, hydroksymetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, Za pomocą takiej kombinacji pojemność wchłaniania polimeru superabsorbującego nie ulega redukcji, gdyż warstwa matrycowa przy kontakcie z wodą lub wodnistymi cieczami ulega rozpuszczeniu i nie utrudnia pęcznienia SAP-u. Za pomocą takiego wykonania możliwe jest sterowanie prędkością wchłaniania, przez element według wynalazku, wody lub wodnistych cieczy, poza tym można dobierać giętkość tego rodzaju elementu, zależnie od zamierzonego zastosowania. Podstawę dla warstwy matrycowej stanowią zarówno syntetyczne, rozpuszczalne w wodzie, tworzące powłokę, polimery, takie jak polialkohole winylowe, eter polialkiloallilowy, eter poliglikolowy, poliwinylopirolidony, poliakrylany, polimetakrylany oraz ich pochodne i kopolimery, oraz naturalne, rozpuszczalne w wodzie, tworzące powłokę polimery, takie jak guar, alginiany, agar agar, ksantan, pektyna i skrobia, a także chemicznie modyfikowane surowce takie jak eter i/lub ester i/lub hydrolizaty i/lub produkty utleniania polisacharydów lub protein, takich jak celuloza, amyloza, skrobia lub klej pszeniczny, oraz kopolimery i/lub polimery szczepione na bazie naturalnych lub syntetycznych polimerów. Wybór materiału warstwy matrycowej zależy w znacznym stopniu od zamierzonego zastosowania. Za pomocą doboru materiału warstwy matrycowej w znacznym zakresie można zmieniać giętkość superabsorbującej powierzchni. Przy określonej warstwie matrycowej, giętkość superabsorbującej powierzchni można zmieniać za pomocą, dodatków takich jak zmiękczacze lub środki plastyfikujące, takie jak 2-etyloheksanol, gliceryna i ester kwasu ftalowego, a także za pomocą wypełniaczy takich jak kreda, pigmenty i włókna. Bazę zastosowanego SAP-u może stanowić zarówno materiał syntetyczny jak i pęczniejący w wodzie polimer i/lub kopolimer na bazie kwasu akrylowego lub metakrylowego, metaakrylonitrylu lub akrylonitrylu, metakryloamidu lub akryloamidu, octanu winylu, winylopirolidonu, winylopirydyny, kwasu maleinowego lub jego bezwodnika, kwasu itakonowego lub jego bezwodnika, kwasu fumarowego, kwasu winylosulfonowego oraz sole, amidy, N- alkilopochodne, N,N-dialkilopochodne oraz estry dających się polimeryzować kwasów, jak również materiał rodzimego pochodzenia taki jak produkty z mączki guarowej karboksymetyloceluloza, ksantan, alginiany, guma arabska, hydroksyetyloceluloza, hydroksypropyloceluloza, metyloceluloza, skrobia i pochodne skrobi oraz częściowo z nich usieciowane produkty. Korzystnymi materiałami są częściowo zneutralizowane, słabo usieciowane polimery i kopolimery kwasu akrylowego i akryloamidu, polimery szczepione skrobi, oraz usieciowane pochodne skrobi i celulozy. Odpowiednimi produktami są np. znajdujące się w handlu FAVOR i Stockosorb Chemischen Fabrik Stockhausen GmbH. Wielkości ziarna użytych proszkowych, superabsorbujących polimerów mogą się zmieniać w szerokich granicach, na przykład ziarna od 0,1 μm aż do 20000 μm. Korzystne są takie frakcje ziarna, które znajdują się w zakresie 20 do 1000 μm. Frakcje ziarna SAP wprowadzanego w daną powierzchnię stosuje się zwykle zależnie od przypadków, w których stosuje się folię. Podczas gdy w pieluszkach stosuje się zwykle frakcje ziarna o wielkości około 500 nm, a przy zastosowaniach w dziedzinie rolnictwa stosuje się frakcje ziarna o wielkości około 1000 μm, to w przemyśle kablowym stosuje się wielkość ziarna około 100 μm i mniejszą.
183 229 11 Wytwarzanie płaskiego elenjentu absorpcyjnego dokonuje się według wynalazku, za pomocą kombinacji wspomnianych powyżej składników. W tym celu, za pomocą odpowiedniego sposobu takiego jak natryskiwanie, malowanie lub nakładanie raklą, nanosi się lepki roztwór polimeru rozpuszczalnego w wodzie, na powierzchnie na przykład z metalowej blachy silikonizowanego papieru lub z folii PCFE. Powierzchnia może być płaską strukturą o dużej powierzchni jak i powierzchnią kuli. Następnie na powierzchnię rozpuszczalnego w wodzie polimeru rozsypuje się superabsorbujący polimer. Tak uzyskany produkt suszy się w odpowiednich temperaturach, to znaczy w temperaturach od stosowanych zwykle przy suszeniu sublimacyjnym do 300 C, korzystnie w temperaturach od 50 C do 240 C, ewentualnie przy zmniejszonym ciśnieniu. Do suszenia struktur powierzchniowych stosuje się również technikę mikrofalową lub techniki suszenia sublimacyjnego. W czasie wytwarzania płaskich elementów absorpcyjnych, zwłaszcza przy ich suszeniu, może dochodzić ewentualnie do powiązań chemicznych względnie fizycznych pomiędzy składnikiem B warstwy matrycowej i składnikiem A rdzenia. Jako przykład powiązań chemicznych można wymienić reakcję estryfikacji jaka może zachodzić pomiędzy grupami karboksylowymi i hydroksylowymi. Powiązania fizyczne wynikają na przykład przez zapętlenia lub zaczepienia molekuł polimeru w obszarze powierzchniowym składnika A, względnie przez wzajemne oddziaływanie funkcjonalnych grup molekuł polimerów w składnikach A i B. Po wysuszeniu płaski element absorpcyjny oddziela się od powierzchni pomocniczej. W odmianie sposobu wytwarzania płaskiego elementu absorpcyjnego według wynalazku składnik A wprowadza się w warstwę matrycową składnika B poprzez wytłaczanie. Określony układ SAP na danej powierzchni można uzyskać również tak, że materiał matrycowy razem z SAP wytłacza się w postaci włókien, a następnie włókna te rozmieszcza się płasko za pomocą odpowiednich sposobów (strumień powietrza, formowanie przez rozdmuchiwanie). Określony układ podczas przebiegu wytwarzania jest łatwy do zrealizowania przy zastosowaniu szablonu względnie określonych urządzeń rozsypujących stosowanych przy nanoszeniu proszkowego, superabsorbującego polimeru. Przez uwarstwienie wielu superabsorbujących powierzchni można wytworzyć określone przestrzennie elementy absorpcyjne, które mają przy tym określony gradient absorpcji. Płaski element według wynalazku można również wytworzyć bezpośrednio podczas wytwarzania folii rozpuszczalnej w wodzie to znaczy, że superabsorber wprowadza się bezpośrednio w płaską warstwę matrycową w odpowiedniej operacji roboczej w czasie jej wytwarzania. Stosunek B:A rozpuszczalnego w wodzie polimeru do superabsorbującego polimeru może zmieniać się w szerokich granicach i może wynosić: matryca: SAP = 1:1000 do 100:1. Korzystne są stosunki matryca: SAP = 1:100 do 10:1, a szczególnie korzystne stosunki matryca: SAP = 1:25 do 2:1. Podczas, gdy przy konstrukcji pieluszek z reguły pożądane jest duże stężenie SAPu a niewielkie warstwy matrycowej, to przy innych zastosowaniach na przykład w doniczkach na rośliny lub jako wkład do opakowań środków spożywczych, często korzystne jest mniejsze stężenie SAP. Stosunek SAP/warstwa matrycowa dobrany więc być musi zależnie od przewidywanego zastosowania wytwarzanego elementu. Grubość absorpcyjnej powierzchni można regulować zarówno za pomocą zastosowanej warstwy matrycowej, jak i przez uziamienie i ilość użytego SAP. Grubość ta może wynosić od 0,2 μm do 30 000 μm, przy czym korzystne są powierzchnie mające grubość 1 do 6000 jam, a szczególnie korzystne są grubości 20 μm do 2000 (im. Również grubość powierzchni absorpcyjnej musi być dobrana do zamierzonego celu jej stosowania. Tak więc grubość elementu przewidywana do zastosowania w pieluszkach lub w wyrobach służących higienie kobiet, powinna być możliwie mała aby zwiększyć komfort użytkowania. W elementach, które mają służyć do magazynowania preparatów, większa grubość może powodować pożądane opóźnienie uwalniania się tego preparatu.
12 183 229 Niespodziewanie stwierdzono, że tego rodzaju elementy wykazują taką zdolność absorpcyjną dla wody lub wodnistych roztworów, jak wynika z udziału wprowadzonego superabsorbującego materiału. Nie powstaje pojemnościowa strata absorpcyjności superabsorbera, której możnaby oczekiwać na skutek obecności materiału warstwy matrycowej. Dotyczy to zarówno całości wchłaniania jak i retencji (wchłanianie z dokonanym następnie obciążeniem ściskającym) oraz wchłanianie podczas obciążenia (Absorption under Load (AUL). Ponadto stwierdzono niespodziewanie, że dla takich elementów prędkość wchłaniania dla wody lub wodnistych roztworów zależy od stosunku materiału warstwy matrycowej do superabsorbującego polimeru. Prędkość wchłaniania można więc regulować przez dobór stosunku SAP/matryca i naturalnie również przez dobór rodzaju materiału warstwy matrycowej, przy czym wysoki udział materiału warstwy matrycowej powoduje redukcję prędkości wchłaniania. Elementy absorpcyjne powierzchnie według wynalazku spełniają wymaganie określonego układu superabsorbującego polimeru na powierzchni, co stosuje się korzystnie w artykułach z dziedziny higieny. Tak więc w pieluszce konieczne są obszary o dużym i małym stężeniu SAP. Metody testowe: Test torebki na herbatę (TBT) Dla określenia zdolności absorpcyjnej przeprowadzono TBT. Jako roztwór kontrolny zastosowany został (o ile nie podano inaczej) 0,9% roztwór NaCl. Z powierzchni absorpcyjnej wycięto kawałek materiału, który zawiera około 0,2 g SAP. Wycięty kawałek zważono w torebce do herbaty. Następnie torebkę włożono na określony czas do roztworu kontrolnego. Po pięciominutowym czasie odciekania torebkę ważono (określono TBT maks.) a następnie odwirowano torebkę w wirówce (zwykłej wirówce do bielizny, 1400 O/min). Następnie ponownie torebkę zważono (wyznaczono TBT ret. (retencję). Za pomocą wielu testów przy użyciu tego samego materiału i różnych czasów zanurzenia, można wyznaczyć pochłanianie jako funkcję czasu zanurzenia (prędkość wchłaniania) superabsorbującego płaskiego elementu, dla wody względnie wodnistych roztworów. Wchłanianie cieczy oblicza się albo na 1g powierzchni, albo na 1 g zastosowanego SAP-u, albo na 1 m2 powierzchni. Absorpcja pod obciążeniem (AUL) Aby wyznaczyć zdolność wchłaniania cieczy pod obciążeniem wyznaczono "Absorpcję pod obciążeniem" ("Absorption under Load") opisaną w EP-A-0339461. Odbiegając od podanych tam przepisów zastosowano jako badaną substancję kolisty odcinek superabsorbującego elementu o wielkości wewnętrznej średnicy tygla AUL. Wchłanianie cieczy obliczono albo na 1g elementu, albo na 1 g zastosowanego SAP-u, albo na 1 m2 elementu. Opis figur: Fig. 1 Rama rozpraszająca 1 (pola jasne) przepuszczalna część ramy 2 (pola ciemne) nieprzepuszczająca część ramy Fig. 2 Budowa pieluszki 1 laminat z polipropylenowej lub propylenowej włókniny pokrywającej i z polietylenowej lub etylenowej folii 2 ochrona przed wylewaniem wykonana z wrobionych gumowych nitek 3 włóknina pokrywająca z polipropylenu lub propylenu 4 folia polietylenowa lub etylenowa na stronie tylnej 5 płaska warstwa matrycowa (otoczka rdzenia z włókien celulozy), 6 rdzeń, który zawiera polimer superabsorbujący. Wynalazek zostanie wyjaśniony na podstawie poniższych przykładów wykonania.
183 229 13 Przykłady 1-3 Z 25 g Vinol'u 205 (rozpuszczalny w wodzie polialkohol winylowy) i 75 g zdejmowanej wody wytworzono roztwór o dużej lepkości. Cześć tego roztworu (patrz tabela) rozprowadzono równomiernie na powierzchni (teflonizowana folia lub t.p.) o 270cm2. Tak powstałą powierzchnię posypano ok. 30 g superabsorbera FAVOR SXM100 (słabo usieciowany, częściowo zneutralizowany poliakrylan), a następnie poddano suszeniu przez 5 min. w temperaturze 180 C. Następnie za pomocą pędzla usunięto nie zamocowane cząstki superabsorbera. Uzyskano giętki superabsorbujący element, który łatwo daje się oddzielić od powierzchni (teflonizowanej folii). Tabela 1: Tabela przedstawia zależność prędkości wchłaniania od stosunku warstwa matrycowa: SAP, przy czym przy obniżającym się udziale warstwy matrycowej wchłanianie jest szybsze. TBT TBT TBT Przykład Roztwór [g] SAP [g/m2] Vinol 205 [g/m2] (30 sek.) maks./ret. (60 sek.) maks./ret. Min.)* maks./ret. [g/g] [g/g] [g/g] [g/g] [g/g] [g/g] 1 10 226 93 6/6 9/9 50/31 2 5 182 46 7/7 12/12 50/31 3 2,5 203 23 9/9 13/13 50/31 SMX100 0-0 9/9 14/14 50/31 Wartości TBT oznaczone * odnoszą się do ilości zastosowanego superabsorbera, inne wartości TBT odnoszą, się do ciężaru powierzchniowego. Przykład 4 Postąpiono tak jak w przykładzie 2, jednakże na powierzchnię 476 m2 rozłożono roztwór z 1 g Mowiol 4/88 (rozpuszczalny w wodzie polialkohol winylowy f-my Hoechst AG) i 3 g wody. Po obróbce (porównaj przykład 1-3) uzyskano giętką folię o udziale superabsorbera wynoszącym 189 g/m2; udział Mowiol 4/88 wynosił 2 1 g/m2. TBT: maks./ret. [1/m2] / [1/m2] - 9/4/5,8; AUL (2 x 103Pa)= 5,7 l/m2. Przykład 5 Postępowano tak jak w przykładzie 4, jednakże zamiast Mowiol 4/88 zastosowano Mowiol 5/88 (rozpuszczalny w wodzie polialkohol winylowy f-my Hoechst AG). Po obróbce (jak w przykł.1-3) uzyskano giętką folię o udziale superabsorbera wynoszącym 144 g/m2; udział Mowiol 5/88 wynosił 21 g/m2. TBT: maks./ret. [1/m2]/[1/m2] = 7,2/4,4; AUL (2x103Pa) = 4,4 1/m2. Przykład 6 Roztwór z 200 g zdejonizowanej wody, 50 g gliceryny i 10 g mączki guarowej (typ 104 f-my Roeper) zmieszano tworząc jednorodny roztwór. Roztwór naniesiono na powierzchnię 3000 cm2 i posypano 100 g FAVC)R SXM100. Powierzchnię suszono 4 godz. w temperaturze 75 C, a następnie nie przyczepiony SAP usunięto miękkim pędzlem. Uzyskano powierzchnię o umiarkowanej giętkości, o udziale SAP wynoszącym 200 g/m2. Przykład 7 Postąpiono tak jak w przykładzie 6, jednak zamiast mączki guarowej zastosowano karboksymetylocelulozę (typ Walocel f-my Fa. Wolf Walsrode). Poza tym suszenie prowadzono przez 30 min. w temperaturze 130 C. Uzyskana powierzchnia jest giętka i ma udział SAP wynoszący 180 g/m2. Przykład 8 Postąpiono tak jak w przykładzie 7, jednak zamiast karboksymetylocelulozy zastosowano Acrakonz BN (rozpuszczalny, usieciowany, anionowy polimer emulsyjny na bazie pochodnych