CZ199299A3

CZ199299A3 - Postup výroby jednotlivých vrstvených struktur obsahujících částicový materiál a z nich vzniklé vrstvené struktury

Info

Publication number: CZ199299A3
Application number: CZ991992A
Authority: CZ
Inventors: Italo Corzani; Michael Divo; Fabio Ciammaichella; Ivano Gagliardi; Paolo Narcisi; Carlo Toro
Original assignee: The Procter & Gamble Company
Priority date: 1996-12-04
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 1999-11-17
Also published as: AU739368B2; HUP9904509A3; JP3905135B2; JP2000505744A; PE25899A1; KR20000069284A; CN1244835A; HU222231B1; EG20867A; MY117388A; WO1998024620A1; AR011031A1; IL130232A0; ES2170827T3; CA2273867C; HUP9904509A2; EP0846455A1; ID24337A; DE69619992D1; EP0846455B1

Description

Postup výroby jednotlivých vrstvených struktur obsahujících částicový materiál a z nich vzniklé vrstvené struktury

Oblast techniky

Vynález se týká postupu výroby jednotlivých vrstvených struktur obsahujících částicový materiál, kdy tento postup brání ztrátám nebo výpadku částicového materiálu ze struktury, a dále se týká výroby vrstvených struktur podle tohoto postupu. Jednotlivé vrstvené struktury zahrnují absorpční vláknité vrstvy, a mohou se používat jako absorpční prvky ve výrobcích na jedno použití, například v inkontinenčních výrobcích pro dospělé, v dětských plenkách, hygienických ubrouscích, obvazů a pod.

Dosavadní stav techniky

Absorpční výrobky najedno použití jsou dobře známé a všechny zahrnují absorpční prvky pro absorpci a zadržení tělesných tekutin. Absorpční prvek m schopen pojmout tekutiny rychle a rozmístit je uvnitř struktury tak, aby se zabránilo prosakování, a kromě toho musí mít dostatečnou kapacitu k udržení tekutin i za stavu, kdy se na strukturu působí tlakem běžným při používání.

Absorpční prvky vyrobené z hydrofilních materiálů, například polštářky z vláken z buničiny, vrstvy ucpávek a pod., mají uspokojivé vlastnosti pokud jde o rychlost absorpce, mohou rozdělovat tekutinu efektivně mezi jednotlivé prvky, ale jsou velmi neefektivní pokud jde o schopnost zadržovat (retence) tekutinu při běžném provozním tlaku.

Použití absorpčních gelových materiálů v kombinaci s hydrofilními vlákny, za účelem zvýšení absorpce a retenční kapacity, je rovněž známé.

• ·

- z “ ··· ···· · · ··· ·· ·· ·· ·· ··

Absorpční gelové materiály, obecně známé jako superabsorbenty, jsou polymery, které mohou nabobtnat a tak absorbovat velká množství tekutin, zvláště pak vody, ale v menší míře i tělesné tekutiny.

Mají rovněž zvláštní vlastnost v tom, že zadržují tekutiny i při středním tlaku, což má za následek, že jsou někdy používány jako absorpční prvky absorpčních výrobku najedno použití.

Použitím absorpčních gelových materiálů je možné vyrábět absorpční prvky zahrnující méně hydrofilních vláken pro danou absorpční kapacitu, které proto mají menší rozměry, zvláště tloušťku, než konvenční absorpční prvky vyrobené ze samotných vláken.

Absorpční gelové materiály jsou zahrnuty ve vláknitých strukturách ve formě částic. Vytváří se struktury, ve kterých jsou vlákna a částice hydrogelního absorpčního materiálu rozmístěny odděleně, jedná se přitom obecně o velmi tenké na sobě ležící vrstvy, nebo mohou být částice alternativně smíchány s vlákny v jedné z vláknitých vrstev.

V oboru známe mnoho forem vrstev u absorpčních struktur tohoto typu, kde vláknitý materiál je přítomen v jedné nebo více vrstvách ucpávek, absorpčního papíru a netkaných látek, u kterých jsou částice absorpčního gelového materiálu zařazeny v struktuře různými způsoby.

Různé typy částicového materiálu, jiné než částice absorpčního gelového materiálu, se mohou rovněž zařadit do vrstvených absorpčních struktur, například pro potlačení zápachu, a to ve formě částic nebo prášků.

Obvykle se vyrábí vrstvená absorpční struktura podobná tkanině, která se rozřeže na menší kusy, ze kterých se vyrábí jednotlivé vrstvené absorpční struktury používané jako absorpční prvky absorpčních výrobků najedno použití.

Vrstvené absorpční struktury, které zahrnují částicový materiál, se mohou vytvářet na výrobní lince pro výrobu absorpčních výrobků, nebo se mohou alternativně vyrábět nezávisle jako polotovar, který se prodává a skladuje samostatně ve formě souvislé struktury podobné látce svinuté například do role, nebo jiným způsobem uložené, např. do kontejneru, a následně dopravené ke zpracování na výrobní linku.

Společným problémem vrstvených absorpčních struktur, které zahrnují částicový materiál, je efektivní a stabilní jímavost částic ve struktuře, což znamená možnost vyhnout s^ifrogĚposti pohybu čásé&y rámci struktury ^Bg^pího shlukování.

-3 • · · · · ···· • ···· ···· • · · · · · · • · ·· ·· · · · ·

Částicový materiál může rovněž unikat okraji vrstvené struktury, zvláště podél okrajů vzniklých odříznutím struktury od nepřerušené vrstvené látkové struktury, což vytváří problémy na výrobní lince, ale i u finálního výrobku.

Známé řešení vytváření vrstvené absorpční struktury využívá lepidlo, například tavené teplem, které se aplikuje po celém povrchu jedné z vláknitých vrstev, a to pro dvojí účel, pro spojení dvou vláknitých vrstev a pro současné upevnění částic, například částic absorpčního gelového materiálu, a nebo materiálu redukujícího zápach, mezi oběma vrstvami.

Použití lepidla může ovlivnit vlastnosti vláknité vrstvy, u které bylo lepidlo aplikováno, a rovněž částicový materiál, kteiý se dostal do styku s tímto lepidlem.

Obecně je proto nutné nepoužívat nadměrné množství takového lepidla, přičemž nelze zcela zamezit ztrátám částicového materiálu z okrajů vrstvené struktury.

Jsou známá různá řešení problému úniku částic podél podélných okrajů souvislé vrstvené struktury podobné látce, přičemž pod pojmem podélné okraje se rozumí okraje vrstvené struktury, které jsou rovnoběžné se směrem vytváření vlastní struktury.

Vrstvená absorpční struktura podobná látce může být zcela obklopena vrstvou ucpávky, nebo vrstva může být alternativně opatřena samostatnou vrstvou vláknitého materiálu, na kterou se lepidlo a částicový materiál nanese pouze na střední podélný pruh, přičemž dvě boční části se přehnou tak, že se částečně překrývají přibližně podél podélné osy a jsou spojeny naneseným lepidlem.

Mezinárodní patentová přihláška WO 94/0 1069 a WO 95/17867 podaná spol. Procter & Gamble Company uvádí souvislo tenkou vrstvenou absorpční strukturu podobnou látce, obsahující absorpční gelový materiál, která se používá u absorpčních prvků absorpčních výrobků. Takové vrstvené absorpční struktury zahrnují alespoň dvě vláknité vrstvy, mezi kterými se nachází vrstva částic absorpčního gelového materiálu, kdy zmíněné dvě vláknité vrstva jsou spojeny částicemi termoplastického materiálu, polymerního materiálu nebo organického materiálu v jemně dělené pevné formě, distribuované a smísené s absorpčním gelovým materiálem, a dvěma čárami lepidla umístěnými podél podélných okrajů struktury.

• · • · • · b · · <

b · · <

-4Zatímco u již popsané vrstvené struktury neexistuje problém ztráty částicového materiálu podél podélných okrajů, stále ještě u nich existuje problém ztráty z přetékání částic v době rozřezávám, jsou-li řezány v příčném směru vůči podélnému směru výrobní linky, kdy se vytváří jednotlivé vrstvené absorpční struktury, které se mají zahrnout jako absorpční prvky do absorpčních výrobků. Rozřezávání v příčném směru nejenže odhaluje částicový materiál uložený mezi vrstvami, ale rozřezávání vede k porušování částic a vytváření prachu, a co se pravděpodobně nej častěji vyskytne ve vrstvené absorpční struktuře, popsané v obou zmíněných přihláškách, je to, že rozřezávání může rovněž zničit lepicí body vytvořené roztaveným poiymerním materiálem mezi částicemi a vláknitým i vrstvami.

U.S. patent 4,715,918 spol. Kimberly-Clark Corporation a 4,646,510 sol. Acumeter Lab. Ine. a evropský patent EP-B-22792 podaný Beghin Say SA, popisuje vrstvenou strukturu s částicemi umístěnými mezi dvěma vláknitými vrstvami a drženými v tzv. kapsách nebo váčcích, které jsou vytvořeny dvěma vláknitými vrstvami spojenými lepidlem nebo spletením vláken. Částice se selektivně umísťují na podkladovou vrstvu pouze do předem určených zón za účelem vytvoření kapes nebo váčků. Tyto způsoby lze použít pro strukturu slepenou jak v podélném, tak i v příčném směru, jsou však dosti složité a nejsou vhodné pro výrobu předem vytvořených laminovaných struktur, které se mají následně na výrobní lince a v předem stanovených intervalech rozřezat, a vytvořit tak jednotlivé vrstvené absorpční struktury.

Cílem tohoto vynálezu je poskytnout postup výroby jednotlivých vrstvených struktur zahrnujících částicový materiál, kdy tento postup brání ztrátám vzniklým přetékáním částicového materiálu ze struktur, které takový materiál obsahují, zvláště při odřezávání jednotlivé struktury z větší vrstvené struktury, například ze souvislé vrstvené struktury v podobě látky.

Dalším cílem tohoto vynálezu je poskytnout postup, který se může aplikovat jak u vrstvených struktur vytvořených přímo na výrobní lince pro výrobky, do kterých se má zahrnout, tak i u souvislých vrstvených struktur vyráběných jako polotovar a později zpracovaných na lince.

Dalším cílem tohoto vynálezu je poskytnout jednotlivou vrstvenou strukturu zahrnující částicový materiál mezi jímavými vrstvami, u kterých by se nevyskytoval problém ztrát z přetékání částicového materiálu z okrajů struktury.

0 0 · • ·

-5·· · • 9 0 0 0 0 • 0000 ·0·0

000 0 · 0 ·

0 0 0 0 0 0 • 0 00 00 00

Podstata vynálezu

Vynález se týká postupu výroby jednotlivých vrstvených struktur a zahrnuje kroky:

a) poskytnutí souvislých vrstvených struktur podobných látce, které mají určené řezné oblasti a zahrnují částicový materiál umístěný mezi jímavými vrstvami, přičemž alespoň jedna vrstva je propustná pro tekutiny,

b) nanesení termoplastického materiálu v tekuté formě na souvislou vrstvenou strukturu podobnou látce, a to na alespoň část určených řezných oblastí tak, že termoplastický materiál poskytuje, společně se spojovacími prostředky, jímavé vrstvy v alespoň části určených řezných oblastí,

c) umožnit položení voskové kompozice,

d) rozřezání plynulé vrstvené struktury podobné látce v určených řezných oblastech z důvodu získání jednotlivých vrstvených struktur.

Vynález se dále týká jednotlivých vrstvených struktur, které lze tímto postupem získat (odříznutím z větší struktury), a které zahrnují termoplastický materiál aplikovaná podél alespoň části řezu, kdy je zmíněný termoplastický materiál schopný poskytnout jímavé vrstvy se spojovacími prostředky v oblasti alespoň části řezu, kde je aplikován.

Přehled obrázků na výkrese

Přestože zmíněná specifikace společně s nároky konkrétně zdůrazňuje a zřetelně nárokuje tento vynález, věříme, že vynález bude srozumitelnější z následujícího popisu a přiložených výkresů, na kterých:

obr. 1 znázorňuje perspektivní pohled na plynulou vrstvenou strukturu podobnou látce, která může vytvořit jednotlivou vrstvenou strukturu podle tohoto vynálezu, obr.2 znázorňuje perspektivní pohled na plynulou vrstvenou strukturu podobnou látce, a to typu z obr . 1, svinutou do role, obr.3 znázorňuje perspektivní pohled na jednotlivou vrstvenou strukturu zhotovenou z plynulé vrstvené struktury podobné látce podle tohoto vynálezu,

-6• ·· · • · · · ·« ·· • ·*·· « · · · • · · · · «·«« ······ · * • « · · · < # · · · obr.4 schematicky znázorňuje diagram postupu výroby jednotlivé vrstvené absorpční struktury a její zařazení do absorpčního výrobku podle tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Vynález se týká jednotlivých vrstvených struktur, které jsou odříznuty z větší struktury, a které mezi jimavými vrstvami zahrnují částicový materiál, přičemž alespoň jedna z vrstev je propustná pro tekutinu, kde zmíněné vrstvy jsou spojeny podél řezu tak, aby se zabránilo ztrátám z přetečení částicového materiálu z okrajů struktur. Vynález se dále týká způsobu výroby zmíněných struktur z plynulé vrstvené struktury podobné látce. U provedení, kterému se dává přednost, zahrnují jednotlivé vrstvené struktury vláknité vrstvy, kterými jsou absorbenty tekutin. Jednotlivé vrstvené struktury, podle tohoto vynálezu, budou popsány v závislosti na jejich použití jako absorpční prvky v absorpčních výrobcích na jedno použití, přičemž je zřejmé, že se mohou použít i pro jiné účely, například jako absorpční struktura pro čisticí výrobky.

Absorpčními výrobky na jedno použití jsou výrobky, které uživatel nosí, a tím jsou v přímém styku s tělem uživatele, a jejichž úkolem je absorbovat tělesné tekutiny, a které se po jednom použití odstraní.

Jednotlivé vrstvené struktury, podle tohoto vynálezu, mohou vytvářet integrální absorpční prvek absorpčního výrobku na jedno použití, nebo mohou být složkou absorpčního výrobku, nebo mohou v každém případě vytvářet prvek absorpčního výrobku na jedno použití.

Absorpční výrobky na jedno použití, například hygienické plenky, kalhotky, inkontinentní vložky nebo plenky, zahrnují horní pro tekutinu propustnou vrstvu, spodní pro tekutinu nepropustnou vrstvu, která může být propustná pro vodní páru nebo plyn, a dále zahrnuje absorpční prvek umístěný mezi zmíněnými vrstvami.

Výraz vrstvený označuje jakoukoliv strukturu, ve které vrstvy, obsahující částicový materiál, se dají odlišit od vrstev, které částicový materiál neobsahují. Zahrnuje struktury, ve kterých jsou jímavé vrstvy a částicový materiál rozmístěny do oddělených, na sobě položených vrstev, nebo alternativně označuje struktury, ve kterých je částicový materiál uložen v dané poloze uvnitř tloušťky

-ΊΑΑΦΑ <· A Α Α· « Α • » · * · α * -» » * » • A · · · A · A A A

A AAA · A AA AAA AAA

AAA AAAA A A

AAA AA A · AA · A AA jednotlivé vrstvy, to znamená například uvnitř vláknité vrstvy kolem středu vrstvy, a to za účelem zabránit tomu, aby materiál unikal z jednoho nebo obou hlavních plochých povrchů vrstvené struktury.

Výraz řezná oblast označuje plochu jednoho z hlavních povrchů plynulé vrstvené struktury podobné látce, která zcela zahrnuje čáru řezu, to znamená čáru, kterou se vede řez za účelem získání jednotlivé vrstvené struktury podobné látce z plynulé vrstvené struktury podobné látce. V případě, že se jedná o přímou čáru řezu, je řeznou oblastí plocha vymezená dvěma přibližně přímými čárami rovnoběžnými s čárou řezu, která leží po obou stranách čáry řezu.

Struktura může rovněž zahrnovat nevláknité jímavé vrstvy, například vrstvy z polymerního filmu, a to za předpokladu, že alespoň jedna jímavá vrstva je pro tekutinu propustná.

Postup výroby jednotlivých absorpčních struktur, podle tohoto vynálezu, a z nich vyrobených jednotlivých vrstvených absorpčních struktur, bude popsán s odvoláním na plynulou vrstvenou absorpční strukturu podobnou látce, která je podobná tenké vrstvené absorpční struktuře popsané v již zmiňovaných mezinárodních patentových přihláškách WO 94/1069 a WO 95/17868.

Obr. 1 znázorňuje plynulou vrstvenou absorpční strukturu podobnou látce 14, která má jednu z vrstev zvednutou tak, aby byla zřetelněji vidět konstrukce struktury.

Na obr. 1 lze rozlišit první vláknitou vrstvu 1 a druhou vláknitou vrstvu 2 ve formě plynulých pruhů o stejné šířce, které jsou položeny na sebe tak, že se jejich podélné okraje 3 a 4 kryjí, přičemž vláknité vrstvy vytváří jímavé vrstvy, které mohou být vyrobeny z různých materiálu, například z papíru, vaty, netkané látky, Přednost se dává tomu, aby byly zhotoveny z vrstev vytvářených za sucha (obecně se tento postup nazývá kladení vzduchem) z krátkých celulózových vláken se specifickou hmotností mezi 20 g/m^ a 150 g/m^.

Alternativně se obě vláknité vrstvy mohou vyrábět z různých materiálů, například druhá vláknitá vrstva může sestávat ze směsi, vyrobené za sucha, celulózových vláken a bikomponentních vláken z polyethylen/polypropylenu, například prodávaných spol. Danakfon a/s, Varde, Denmark, pod názvem Al-Thermal B a AL-Thermal C.

-8·· · · ·· · · • · · · · · · • ···· ···· • · · · · · · • · ·· ·· ·· · ·

Mezi oběma jímavými vrstvami i a 2 se nachází mezilehlá vrstva 5 částicového materiálu, zhotovená ze směsi částic hydrogelového absorpčního materiálu 6, částic materiálu 9_ eliminujícího zápach a termoplastického polymerního a organického materiálu v jemně pevné formě, nejlépe ve formě částic 7, přičemž šířka zmíněné mezilehlé vrstvy 5 je menší než je šířka obou vláknitých vrstev a 2, které přesahují přes mezilehlou vrstvu 5 v příčném směru, a tím vytváří dvě podélné koncové části 8 u příslušných podélných okrajů 3 a 4.

Jímavé vrstvy a částicový materiál se mohou alternativně spojit dohromady různými prostředky, a to jinými než je termoplastický polymerní materiál v jemně dělené pevné formě, to je ve formě částic 7 a spojitých čar lepidla 10, takže například nastříkaná vrstva lepidla může nahradit přinejmenším termoplastický materiál v jemně dělené pevné formě.

Absorpční gelový materiál, který se rozmísťuje ve formě částic 6, se může vyrábět z anorganických látek, například z křížově svázaných polymerů známých z dosavadního stavu techniky. Materiálem eliminujícím zápach může být jakýkoliv podobný materiál známý v oboru. Může být například složen z částic zeolitu a křemene.

Průměrné rozměry částic 6 a 9, dané váženým průměrem jednotlivých částic s nejmenším průměrem, mohou mít hodnotu mezi 50 mikrony a 1500 mikrony, lépe mezi 100 mikrony a 800 mikrony.

Množství absorpčního gelového materiálu 6 v mezilehlé vrstvě může být v rozmezí od 20 g/m^ až do 600 g/mT Množství materiálu eliminujícího zápach 9 může mít hodnotu mezi 40 g/m^ a 200 g/mT

Termoplastický polymerní organický materiál v jemně dělené pevné formě, to je ve formě částic 7, má za úkol spojovat dvě vláknité vrstvy 1 a 2 tavením a vytvářením diskrétních a prostorově oddělených lepicích bodů mezi vlákny obou vrstev. Termoplastický polymerní organický materiál se může rovněž použít i v jiné jemně dělené pevné formě, například ve formě vláken. Jak to již bylo vysvětleno, mosty, které vytváří tyto lepicí body, mohou zahrnovat částice hydrogelového materiálu a zápach eliminujícího materiálu.

Množství termoplastického polymerního organického materiálu v jemně dělené pevné formě, distribuovaného a smíšénéhó s hydrogelovým absorpčním materiálem, může dosahovat hodnotu mezi 5 g/m^a 180 g/nA

-9• ·

Termoplastický polymerní organický materiál, v jemně dělené pevné formě, se může tavit při teplotě, která by nebyla v protikladu s charakteristikami jiných složek vrstvených struktur, to znamená vláknitých vrstev a částicového materiálu, jmenovitě hydrogelového absorpčního materiálu a materiálu eliminujícího zápach. Z tohoto důvodu termoplastický polymerní organický materiál musí mít vlastnosti tekutosti takové, aby umožňovaly rychlé vytváření spojů.

Těchto vlastností, kterým se dává přednost, se může dosáhnout pomocí termoplastického polymerního organického materiálu v jemně dělené pevné formě a s indexem toku taveniny (M.F.I), vyhodnoceném metodou ASTM D 1238-85 za podmínek 190/2.16, s hodnotou alespoň 25 g/lOmin, nejlépe s hodnotou alespoň 60 g/lOmin.

Jestliže jsou vrstvy I a 2 zhotoveny z materiálu s krátkými vlákny a za sucha, dává se přednost použití termoplastického polymerního organického materálu složeného z částic polyethhylenu s vysokou hustotou a s maximálními rozměry okolo 400mikronů, s indexem toku taveniny okolo 50 g/lOmin, kdy distribuované množství má hodnotu mezi 12 g/m² a 90 g/m².

Plynulou vrstvenou absorpční strukturu podobnou látce 14 mohou tvořit dvě různé vláknité vrstvy, nebo může obsahovat více jak dvě vláknité vrstvy, více jak jednu mezilehlou vrstvu vytvořenou směsí částicového materiálu, to je částicemi hydrogelového absorpčního materiálu a materiálu eliminujícího zápach a částic termoplastického polymerního organického materiálu.

Za předpokladu, že částicový materiál je mezi jímavými vrstvami skutečně přítomen, jakýkoliv absorpční gelový materiál, materiál eliminující zápach, nebo termoplastický polymerní organický materiál v jemně dělené pevné formě a obsažený ve vrstvené struktuře, které se dává přednost, a která je vyrobena podle tohoto vynálezu, se může vyskytovat ve formě, která se liší od částicové formy. Tak například absorpční gelový materiál může mít vláknitou formu, zatímco materiál eliminující zápach může být obsažen ve formě roztoku rozprášeného na podkladový materiál, přičemž termoplastický polymerní organický materiál v jemně dělené pevné formě se může vyskytovat ve vláknité formě, tak jak to již bylo uvedeno. Plynulé nepřerušované čáry 10 lepidla, umístěné mezi vláknitými vrstvami na příslušných částech podélných okrajů, brání částicovému materiálu unikat ze zmíněných podélných okrajů struktury. Struktura se proto může vyrábět a skladovat odděleně tak

jak je, například jako plynulý pruh svinutý do role H (obr.2), a může se dále přesunout na výrobní linku, na které se vyrábí absorpční výrobky najedno použití, například hygienické pleny, kde jsou jednotlivé vrstvené absorpční struktury 12 vyráběny z plynulé absorpční struktury podobné látce, a to s cílem začlenit je jako absorpční prvky do absorpčních výrobků.

Obr.3 znázorňuje jednotlivou vrstvenou absorpční strukturu 12 s požadovanou délkou, kterou lze odříznout z plynulé vrstvené absorpční struktury podobné látce 14 typu, který již byl popsán, a to pomocí řezných prostředků v určených řezných oblastech 18 situovaných v předem stanovených intervalech podél plynulé struktury 14, přičemž, podle obr.3, řezy jsou vedeny v příčném směru vůči směru přísunu plynulé struktury 14 na výrobní linku, který je vyznačen šipkou a odpovídá podélnému směru plynulé struktury 14.

Před krokem odříznutí se na povrch plynulé struktury, nad určené řezné oblasti 18, nanáší přírodní nebo syntetický termoplastický materiál o malé molekulové hmotnosti, přičemž zmíněný termoplastický materiál musí být schopen plynulou strukturu 14 v celé tloušťce impregnovat a po usazení se spojit s na sebe položenými vláknitými vrstvami I a 2 v určených řezných oblastech 18, a současně zachytit částicový materiál 6 a 9, který se nachází mezi vláknitými vrstvami 1 a 2. Po provedení příčného řezu v každé určené řezné oblasti 18, částicový materiál 6, 9 nemůže z oříznutých okrajů vrstvené struktury unikat, jelikož je ve vrstvené struktuře vytvrzeným termoplastickým materiálem 16 pevně uchycen. Termoplastický materiál tak po aplikování vykonává těsnicí činnost v určených řezných oblastech 18.

V rozsahu tohoto vynálezu se nepředpokládá, že by termoplastický materiál zcela zachytil částicový materiál nacházející se v plynulé vrstvené struktuře podobné látce 14, spíše se počítalo s tím, že by termoplastický materiál vytvářel spojovací prostředek pro jímavé vrstvy, že by zachytil podstatné množství částicového materiálu, a tím by snížil ztráty vzniklé přetečením částicového materiálu při řezání. Menší ztráty částicového materiálu v částech řezných oblastí, kde není termoplastický materiál aplikován, jsou zahrnuty v rozsahu tohoto vynálezu.

Jak je to znázorněno na obr.3, každá určená řezná oblast 18, označená na plynulé absorpční struktuře 14 stínováním, může mít pravoúhlý tvar a může se táhnout přes celou šířku plynulé absorpční struktury 14, a může mít rovněž jistou délku v podélném směru.

• · • « · · • ·

- 11 Délka v podélném směru určené řezné oblasti 18, na kterou se má termoplastický materiál aplikovat, a poloha každého řezu uvnitř řezné oblasti 18, musí být uspořádána a synchronizována tak, aby se každý řez vyskytoval ve středu příslušné řezné oblasti 18. Povrch plynulé struktury 14 s naneseným termoplastickým materiálem 16, který odpovídá povrchu každé určené řezné oblasti 18, musí být minimální, aby se tak snížil možný vliv termoplastického materiálu 16 na absorpční kapacitu a na měkkost každé jednotlivé vrstvy vrstvené absorpční struktury 12, zatímco stále plní spojovací funkci mezi vrstvami 1 a 2 a funkci zachycování částicového materiálu mezi zmíněnými vrstvami. Vhodná délka určených řezných oblastí 18 plynulé struktury 14, která poskytuje jednotlivé vrstvené struktury 12 používané jako absorpční prvky v hygienických plenkách, může mít hodnotu okolo 2 cm, ale tato hodnota se může měnit podle rozměrů a tloušťky jednotlivých vrstvených struktur 12.

Termoplastický materiál 16 se může na plynulou vrstvenou strukturu podobnou látce M nanášet v tekutém stavu v určených řezných oblastech 18, a to různým způsobem, například vytvářením povlaku přes štěrbinu, nástřikem nebo clonovým nanášením povlaku.

Termoplastický materiál 16 může být vytvořen z jakéhokoliv syntetické nebo přírodní termoplastické polymerní kompozice s nízkou molekulovou hmotností a dostatečně nízkou viskozitou v roztaveném stavu, aby mohl úplně v celé tloušťce impregnovat plynulou vrstvenou strukturu podobnou látce 14 v dané oblasti. Termoplastický materiál 16 má bod měknutí dostatečně nízký, aby se zabránilo možnému vzájemnému ovlivňování s materiály vytvářejícími vrstvenou strukturu 14. Bod měknutí, měřený podle ASTM metody E28-67, by měl mít hodnotu nižší jak 100°C, lépe nižší jak 85θΟ U jednotlivých vrstvených struktur, používaných jako absorpční jádro v absorpčních výrobcích, se dává přednost tomu, aby bod měknutí termoplastického materiálu 16 byl nižší než 50θ(3. Hodnota viskozity při 130θ€ by měla být nižší jak 0,05 Pa.s, lépe nižší jak 0,02 Pa s, nejlépe nižší jak 0,01 Pa.s

Čas ustálení (sedimentace) termoplastického materiálu 16 by měl být dostatečně krátký, aby se tím umožnilo rychlé ustálení po nanesení termoplastického materiálu na strukturu 14.

Termoplastické materiály 16, které mají vlastnosti, kterým se dává přednost pokud jde o viskozitu a bod měknutí, obvykle mají velmi krátký čas

-12ustálení, jestliže teplota termoplastického materiálu 16 klesne pod bod měknutí, což může rovněž ovlivnit schopnost termoplastického materiálu 16 impregnovat podkladovou vrstvu tam kde se nanáší, to je na vrstvenou strukturu 14. Vhodné měření ve smyslu rozsahu teploty ve kterém se viskozita termoplastického materiálu 16 mění od 0,05 Pa s (tekutý stav) do 0,35 Pas (polotuhý stav) při přechodu z tekutého do pevného stavu a naopak. Čím je vyšší rozsah teploty, tím nižší je doba ustálení termoplastického materiálu 16. Podle tohoto vynálezu by teplotní rozsah měl být větší jak 5θ, lépe větší jak 10θ.

Za účelem zlepšení kapacity termoplastického materiálu 16, která se týká efektivní impregnace vrstvené struktury v oblastech kde byl zmíněný materiál aplikován, to je v určených řezných oblastech 18 plynulé vrstvené absorpční struktury podobné látce 14, dosahuje teplota, při kteréje termoplastický materiál aplikován, hodnoty mezi 150θϋ a 220θϋ. Plynulá vrstvená absorpční struktura 14 se předehřívá před nanesením termoplastického materiálu 16 různými známými prostředky, například proudem horkého vzduchu, infračerveným ohřevem nebo ohřátými válci, a to na teplotu, která v závislosti na tloušťce podkladové vrstvy může mít hodnotu, která není nižší jak 20θ€ pod hodnotou bodu měknutí termoplastického materiálu 16.

Termoplastický materiál se může nanášet v množství v rozmezí od 10 g/m^ a 120 g/m^, lépe mezi 35 g/m^ nejlépe mezi 45 g/m^ a 75 g/mÁ

Viskozita, doba ustálení, teplota nanášení a množství termoplastického materiálu 16, stejně tak teplota předehřívání podkladové vrstvy, se může měnit podle vlastností podkladových vrstev, které tvoří plynulou strukturu podobnou látce, na kterou se nanáší termoplastický materiál 16, konkrétně pokud se jedná o specifickou hmotnost a tloušťku podkladové vrstvy a správnou vyváženost mezi všemi odlišnými parametry v rámci rozmezí, kterým se dává přednost, přičemž zmíněné vlastnosti a rozmezí mohou být odborníkem snadno definovány.

Tlustší a těžší podklad bude například vyžadovat termoplastický materiál s nižší viskozitou při teplotě nanášení, stejně tak předehřátí podkladu na vyšší teplotu, než by tomu bylo při srovnání s podmínkami požadovanými u tenčích a lehčích podkladových vrstev.

Jako termoplastický materiál 16, kterému se dává přednost, se může použít jakýkoliv syntetický nebo přírodní vosk s příslušnými hodnotami viskozity, bodu měknutí a doby ustálení, tak jak byly již dříve uvedeny. Přednost před parafínovými vosky se obvykle dává mikrokrystalickým naftenovým voskům, jelikož mají obecně vhodnou dobu ustálení a jsou měkčí v pevném stavu, čímž nejméně ovlivňují měkkost výsledné jednotlivé vrstvené struktury 12.

V příkladu tohoto vynálezu je plynulá vrstvená absorpční struktura 14 typu, který byl již popsán, přivedena na výrobní linku pro výrobu hygienické pleny, svinutá do role (obr.2), přičemž zmíněná struktura má šířku 70 mm a tloušťku 1,5 mm a zahrnuje:

- první vrstvu vytvořenou z pryskyřicí spojené a vzduchem kladené látky z celulózových vláken 60 g/m^,

- mezilehlou vrstvu vytvořenou ze směsi 63 g/m^ částic absorpčního gelového materiálu, 61 g/m^ částic zeolitu, g/m^ částic S1O2 a 40 g/m^ částic polyethylenu,

- druhou vrstvu vytvořenou z pryskyřicí spojené a vzduchem kladené látky z celulózových vláken 60 g/mÁ

Dvě plynulé čáry lepidla zahrnují dvě čáry za tepla roztaveného lepidla o šířce přibližně 2 mm.

Termoplastickým materiálem je naftenový vosk prodávaný spol. Witco Holland pod obchodním názvem Witcodur 263, který má hodnotu viskozity při 130¾ 0,0087 Pa s, dobu měknutí okolo 80θ6 a dobu usazování vyjádřenou tak, jak to již bylo vysvětleno (jako rozsah teploty) při 14¾. Vosk se nanáší v určených řezných oblastech dlouhých 200 mm, umístěných v předem stanovených intervalech dlouhých přibližně 207 mm, podél plynulé struktury podobné látce 14 a orientované kolmo vůči směru přísunu na výrobní linku, přičemž určené řezné oblasti se táhnou přes celou šířku zmíněné plynulé struktury 14. Vosková kompozice se nanáší v množství 75 g/m^ při teplotě 160¾ na první vrstvu plynulé absorpční struktury podobné látce, přičemž podkladová vrstva se předehřívá ohřátými válci na teplotu přibližně 70¾.

Po ustálení voskové kompozice se vrstvená absorpční struktura 14 řeže v každé určené řezné oblasti 18 v příčném směru vůči směru přísunu, přičemž řezy jsou umístěny ve středu každé určené řezné oblasti. Získají se tím jednotlivé vrstvené • · • ·

absorpční struktury 12 dlouhé 207 mm, které se jako absorpční prvky začleňují do absorpčních výrobků, například do hygienických vložek.

U alternativního provedení postupu, podle tohoto vynálezu, se mohou určené řezné oblasti 18 plynulé vrstvené struktury podobné látce 14 za tepla plizovat, a to ihned po nanesení voskové kompozice a před realizací kroku řezání. Přednost se dává tomu, aby se plizování provádělo na plynulé vrstvené struktuře podobné látce 14 na stejné straně, na které je nanesen termoplastický materiál 16. Plizování pomáhá termoplastickému materiálu 16 impregnovat jímavé vrstvy, přičemž termoplastický materiál 16 současně vrstvu uhlazuje, čímž eliminuje možné poškození jímavé vrstvy v průběhu plizování.

Obr.4 znázorňuje zjednodušený graf postupu výroby absorpčního výrobku najedno použití, například hygienické vložky, která používá jako absorpční prvek jednotlivou vrstvenou absorpční strukturu 12 získanou z plynulé vrstvené absorpční struktury podobné látce 14, která byla použita jako polotovar.

Cívka 20 dodává plynulou vrstvenou absorpční strukturu podobnou látce 14 na výrobní linku, zmíněná struktura 14 se předehřívá horkými válci 22 a ihned potom se realizuje nanášení termoplastického materiálu na určené řezné oblasti 18 pomocí nanášecího zařízení 24. Plynulá struktura 14 se dále rozřeže na jednotlivé vrstvené absorpční struktury 12 na rozřezávacím stanovišti 26, následuje přesun jednotlivých struktur 12 ve směru pohybu linky k místu, kde se kompletuje pro tekutinu propustná horní vrstva 28 dodávaná z cívky 32 a pro tekutinu nepropustná spodní vrstva 30 dodávaná z cívky 34. Mezi vrstvy 28 a 30 se vkládají jednotlivé struktury 12, přičemž zmíněné vrstvy se nakonec spojí dohromady a rozřežou se podél obvodu na rozřezávacím a slepovacím stanovišti 38, čímž se vytvoří hygienická vložka 36, která zahrnuje jednotlivou strukturu 12. Stanoviště plisování, není na obr.4 znázorněno, se může na výrobní linku zařadit mezi nanášecí zařízení 24 a rozřezávací stanoviště 26, nebo alternativně přímo do rozřezávacího stanoviště, které potom současně realizuje jak rozřezávání, tak i plisování.

Zatímco postup a výrobek podle tohoto vynálezu byl popsán u plynulé vrstvené struktury podobné látce, která zahrnuje tři vrstvy, může se postup aplikovat i u jiných plynulých vrstvených struktur, například u struktur, které mají různý počet na sobě ležících vrstev, nebo na jiný známý typ absorpčního materiálu přehnutého do tvaru C, který sestává z jedné vláknité vrstvy přehnuté dvakrát a slepené pomocí lepidla podél na sobě ležících podélných okrajů, přičemž uvnitř přehnuté vrstvy se « ·

- 15nachází absorpční gelový materiál a materiál eliminující zápach. Částicový materiál a na sobě lžící části vláknité vrstvy jsou k sobě připojeny pomocí nastříkaného lepidla. Tento druh struktury se spíše vyrábí na výrobní lince hygienické vložky, než jako polotovar, který se následně na výrobní lince zpracovává. Tato struktura nevykazuje ztráty částicového materiálu přetečením podél podélných okrajů, ale trpí tímto problémem při rozřezávání v příčném směru vůči pohybu linky, kdy se vytváří jednotlivé vrstvené struktury, které se zahrnují do hygienických výrobků.

U alternativního provedení tohoto vynálezu se může rovněž použít postup výroby jednotlivé vrstvené struktury pomocí podélných a příčných řezných čar, které definují určené řezné oblasti. Jednotlivé vrstvené struktury se mohou spojovat pomocí již uvedeného nanášení termoplastického materiálu na celé určené řezné oblasti, to znamená podél celého řezu v příčném i podélném směru.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Postup výroby jednotlivých vrstvených struktur zahrnuje následující kroky:

a) poskytnutí plynulé (nepřerušované) vrstvené struktury podobné látce, která má určené řezné oblasti, a která zahrnuje částicový materiál umístěný mezi jímavými vrstvami, přičemž alespoň ze zmíněných vrstev je pro tekutinu propustná, zmíněný postup je charakteristický tím, že dále zahrnuje následující pořadí kroků:

b) nanesení termoplastického materiálu v tekutém stavu na zmíněnou plynulou vrstvenou strukturu podobnou látce, a to alespoň přes část určených řezných oblastí tak, že termoplastický materiál poskytuje, pomocí spojovacího prostředku, zmíněné jímavé vrstvy ve zmíněných alespoň částech určených řezných oblastí,

c) umožnění ustálení (sedimentace) termoplastického materiálu,

d) rozřezání plynulé vrstvené struktury podobné látce ve zmíněných řezných oblastech, a to za účelem vytvoření jednotlivých vrstvených struktur.
2. Postup podle nároku l,vyznačujícísetím, že termoplastický materiál obsahuje přírodní nebo syntetické polymery nebo jejich směsi a zahrnuje následující znaky:

bod měknutí má při měření podle ASTM způsobu E 28-67 hodnotu nižší jak 120θΟ, lépe nižší jak ΙΟΟθΟ, nejlépe nižší jak 85θΟ, viskozitu při 130θΟ nižší jak 0,05 Pa s, lépe nižší jak 0,02 Pa s, nejlépe nižší jak 0,01 Pa.s, rozmezí teploty, uvnitř kterého se viskozita mění mezi 0,05 Pa.s a 0,35 Pa.s, kde v daném rozmezí je teplota větší jak 5θΟ, lépe větší jak 7θΟ, nejlépe větší jak ΙΟθΟ
3. Postup podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačujícísetím, že termoplastickým materiálem je vosková kompozice, nejlépe mikrokrystalický naftenový vosk.

·· · ···· ···· • · · · · · ···· • · · ···· · · • · · · · ·· ·· ·· a · vyznačující setím, že vyznačující setím, že

- 174. Postup podle kteréhokoliv předchozího nároku, zmíněný spojovací prostředek vytváří těsnění.
5. Postup podle kteréhokoliv předchozího nároku, zmíněnými jímavými vrstvami jsou vláknité vrstvy, nejlépe absorpční vláknité vrstvy.
6. Postup podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující setím, že krok a) se realizuje zaváděním zmíněné plynulé vrstvené struktury podobné látce daným směrem, přičemž zmíněný termoplastický materiál se na zmíněnou plynulou vrstvenou strukturu nanáší v pravidelných intervalech v příčném směru vůči zmíněnému směru zavádění, a to přes celou šířku zmíněné plynulé vrstvené struktury podobné látce.
7. Postup podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující setím, že dále zahrnuje krok předehřívání zmíněné plynulé vrstvené struktury podobné látce, a to před nanesením zmíněného termoplastického materiálu.
8. Postup podle nároku 7, vyznačuj ícísetím, že teplota předehřívání zmíněné plynulé vrstvené struktury není nižší jak 20θΟ pod hodnotou bodu měknutí termoplastického materiálu.
9. Postup podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující setím, že zmíněný termoplastický materiál se nanáší v množství 10 g/m² a 120 g/m², lépe mezi 35 g/m² a 85 g/m², nejlépe mezi 45 g/m² až 75 g/m².
10.Jednotlivá vrstvená struktura zahrnuje částicový materiál umístěný mezi jímavými vrstvami, kdy alespoň jedna ze zmíněných vrstev je vůči tekutině propustná, kde zmíněná jednotlivá vrstvená struktura je od větší struktury odříznuta a spojená podél řezu, přičemž zmíněná jednotlivá vrstvená struktura je charakteristická tím, že dále zahrnuje termoplastický materiál nanesený podél alespoň části zmíněného řezu, kdy tento termoplastický materiál poskytuje j tmavým vrstvám, v oblasti alespoň části zmíněného řezu, kde je nanesen, • · · ·

-18- .

spojovací prostředek, přičemž zmíněný termoplastický materiál zahrnuje následující znaky:

bod měknutí má při měření podle ASTM způsobu E 28-67 hodnotu nižší jak 120θ(3, lépe nižší jak ΙΟΟθΟ, nejlépe nižší jak 85θΟ, viskozitu při 13()Oc nižší jak 0,05 Pa s, lépe nižší jak 0,02 Pa.s, nejlépe nižší jak 0,01 Pa.s, rozmezí teploty, uvnitř kterého se viskozita mění mezi 0,05 Pa.s a 0,35 Pa.s, kde v daném rozmezí je teplota větší jak 5θΟ, lépe větší jak 7θΟ, nejlépe větší jak 10°C.
11 Jednotlivá vrstvená struktura podle nároku 10, vyznačující setím, že zmíněný termoplastický materiál obsahuje přírodní nebo syntetické polymery, nebo jejich směsi.
12. Jednotlivá vrstvená struktura podle kteréhokoliv nároku 10 až 11, vyznačujícísetím, že termoplastickým materiálem je vosková kompozice, nejlépe mikrokrystalický naftenový vosk.
13 . Jednotlivá vrstvená struktura podle kteréhokoliv nároku 10 až 12, vyznačujícísetím, že zmíněný spojovací prostředek vytváří těsnění.
14. Jednotlivá vrstvená struktura podle kteréhokoliv nároku 10 až 13, vyznačujícísetím, že zmíněnými jimavými vrstvami jsou vláknité vrstvy, nejlépe absorpční vláknité vrstvy.
15. Jednotlivá vrstvená struktura podle kteréhokoliv nároku 10 až 14, vyznačujícísetím, že zmíněný řez zahrnuje první pár protilehlých bočních okrajů a druhý pár protilehlých bočních okrajů orientovaných příčně vůči prvnímu páru protilehlých okrajů, přičemž zmíněný termoplastický materiál se nanáší podél druhého páru protilehlých bočních okrajů.
16. Jednotlivá vrstvená struktura podle kteréhokoliv nároku 10 až 15, vyznačujícísetím, že zahrnuje první a druhou vláknitou vrstvu a • · · · • · mezilehlou vrstvu zahrnující částicový materiál mezi zmíněnou první a druhou vláknitou vrstvou, kde zmíněná mezilehlá vrstva rovněž zahrnuje termoplastický polymerní materiál v jemně dělené pevné formě, přičemž tento termoplastický materiál v jemně dělené formě spojuje první a druhou vláknitou vrstvu dohromady.
17. Jednotlivá vrstvená struktura podle nároku 16, vyznačujícísetím, že první a druhá vláknitá vrstva se rozprostírá za zmíněnou mezilehlou vrstvu příčně vytvářející zmíněný první pár protilehlých bočních okrajů, a dále tím, že zmíněná první a druhá vláknitá vrstva jsou navzájem spojeny podél prvního páru protilehlých bočních okrajů plynulými čárami lepidla.
18. Jednotlivá vrstvená struktura podle kteréhokoliv nároku 10 až 17, vyznačujícísetím, že zmíněný termoplastický materiál se nanáší v množství mezi 10 g/m^ a 120 g/m^, lépe mezi 35 g/m^ a 85 g/m^, nejlépe mezi 45 g/m^ a 75 g/m^.
19. Absorpční výrobek na jedno použití zahrnuje absorpční prvek s jednotlivou vrstvenou strukturou, tak jak je to nárokováno v kterémkoliv nároku 10 až 18, nebo získanou podle kteréhokoliv nároku 1 až 9.