DK161054B - Absorptionslegeme af fibre, beregnet til anvendelse i engangsprodukter, samt fremgangsmaade til dets fremstilling - Google Patents

Description

UK Ί b Ί U t> 4 D ! i

Den foreliggende opfindelse angår et absorptionslegeme af fibre, beregnet til anvendelse i éngangsprodukter, såsom bleer, bind eller sårforbindinger, og indeholdende mindst én slags absorberende fiber og et bindemiddel, der kan ak-5 tiveres ved hjælp af varme, fortrinsvis i form af bindefibre, hvorhos absorptionsfibrene er blevet bundet til et sammenhængende legeme ved hjælp af dette bindemiddel. Nærmere betegnet angår opfindelsen et sådant, nyt og forbedret legeme samt en fremgangsmåde til dets fremstilling.

10 Valget af absorptionsmateriale eller absorptionskeme i eksempelvis bind, bleer og inkontinensprodukter gøres under hensyntagen til såvel direkte absorptionsfunktionelle egenskaber som omkostningsaspekter.

Med absorptionsfunktion sigtes således til en afvej-15 ning mellem eksempelvis absorptionsmaterialets væsketransporterende respektive væsketilbageholdende evne, og omkostningerne sættes i relation til, hvor meget materiale der udnyttes eller skal anvendes, for at en vis væskemængde skal absorberes. Til de absorptionsfunktionelle egenskaber 20 hører ligeledes samvirken med andre materialer i det færdige produkt, eksempelvis med det overflademateriale, som ved produktets anvendelse ligger an mod brugeren, således at en tør overflade fås og bevares selv efter en længere tids anvendelse af produktet.

25 Det er kendt, at absorptionsmateriale med lav densitet har stor væsketilbageholdelsesevne i sine kapillarer, men lav væsketransporterende evne, medens det omvendte gælder for absorptionsmateriale med høj densitet.

Det er endvidere kendt, at strømning og diffusion i 30 et kapillarsystem sker i retning fra større kapillarer (lav densitet) til mindre (høj densitet).

Ved forsøg på at nå en funktionel og økonomisk afvejning mellem væsketilbageholdende og væsketransporterende evne, dvs. ved væsketransport at udnytte hele eller i det 35 mindste størstedelen af absorptionslegemet, har man tidligere anvendt konstruktioner, som indeholder forskellige lag med

DK 161054B

2 indbyrdes forskellig densitet.

Tanken har derved været at udnytte nævnte transportevne til at trække væske fra områder med større kapillarer til områder med mindre sådanne. Man har ganske vist opnået 5 en vis effekt, men rent generelt er betingelserne for væskeoverføring mellem separate lag dårlige, eftersom overgangszonen mellem dem nærmest virker som en væskespærring. Med de hidtil kendte, af forskellige lag sammensatte absorptionskerner har absorptionsmaterialet desuden ved absorption 10 af væske forandret sig således, at lag med lav densitet er kollaberet, og lag med høj densitet er kvældet op. Nogen varig effekt af den efterstræbte art har man således ikke opnået med disse kendte absorptionslegemer.

Fra GB offentliggørelsesskrift nr. 2.015.604 er det 15 desuden kendt at anvende fibermaterialer i bleer, menstruationsbind og andre, til pleje af det menneskelige legeme beregnede produkter, hvilke materialer omfatter cellulosefibre og varmeaktiverbare bindemidler, og hvori absorptionsfibrene er bundet ved hjælp af bindemidlet til dannelse af 20 et sammenhængende legeme. I disse produkter er bindemid-delkoncentrationen imidlertid forøget fra den ene side til den anden, idet den højeste koncentration af bindemiddel findes på den side af det færdige sanitetsprodukt, som ved dets anvendelse vender bort fra brugeren. Som følge af denne 25 bindemiddelkoncentration påvirkes fiberstrukturens absorptionsevne imidlertid på negativ måde og nedsættes efterhånden i den del af produktet, hvor den i stedet burde være optimal.

Fra GB offentliggørelsesskrift nr. 2.078.271 er det kendt, hvorledes et såkaldt "ikke-vævet" tekstil til anven-30 delse i éngangsbleer kan fremstilles. Denne tekstiltype er imidlertid ikke anvendelig til absorptionsformål, fordi den er fremstillet af termoplastfibre, som har en meget dårlig absorptionsevne. Desuden er den pågældende tekstiltype så tynd, at den er uanvendelig som absorptionsmateriale, men 35 derimod hensigtsmæssig som yderomslagsmateriale til éngangsbleer.

DK 161054 B ! 3 ! j

Ved den foreliggende opfindelse er der imidlertid blevet tilvejebragt et hidtil ukendt og forbedret absorptionslegeme, som i forhold til det udvalgte absorptionsmateriale deri har optimale absorptionsfunktionelle egen-5 skaber og giver en god økonomi.

Et ifølge opfindelsen omhandlet absorptionslegeme er til dette formål ejendommeligt ved, at absorptionsfibrene og bindemidlet er homogent blandet i absorptionslegemet, som ved hjælp af en i en retning vinkelret på dets største 10 overflade efterhånden forøget grad af fiberbinding og komprimering har en såvel i våd som tør tilstand bestandig, kontinuerlig densitetsgradient i nævnte retning. Herved kan det her omhandlede absorptionslegeme have sin laveste densitet i det lag, som ved anvendelse af produktet ligger 15 nærmest mod brugeren, og en i retning mod det modstående overfladelag kontinuerligt øgende tæthed. Dette medfører den fordel, at der er en bestandig, høj kapacitet i vædepunktet og en hurtig væsketransport fra dette, og det giver desuden en ideel fordeling af væsken i absorptionslegemet.

20 Endvidere får man ligeledes et mere tørt overfladelag end med tidligere kendte absorptionslegemer på den side, der ved anvendelse af det færdige produkt ligger an mod brugeren, og desuden er risikoen for såkaldt gennemvædning meget lille.

Ved en særligt hensigtsmæssig udførelsesform har 25 absorptionslegemet ifølge opfindelsen derfor sin laveste densitet i det lag, som ved anvendelse af produktet ligger nærmest mod brugeren, og i retning mod det modstående overfladelag en kontinuerligt voksende tæthed, og desuden har den i det overfladelag, som ved anvendelsen er vendt bort 30 fra brugeren, et i dette ekstra komprimeret, sammenhængende mønster til bedre spredning af den absorberende væske i dette lag.

Densiteten i det ene overfladelag af et absorptionslegeme ifølge opfindelsen er hensigtsmæssigt mellem 0,01 og 35 0,03 g/cm3, fortrinsvis omkring 0,02 g/cm3, og mellem 0,10 og 0,40 g/cm3, fortrinsvis omkring 0,20 g/cm3, i det modsatte

DK 161054 B

4 overfladelag, medens middelværdien for legemet som helhed ligger på fra ca. 0,03 til ca. 0,12 g/cm3.

Opfindelsen angår ligeledes en fremgangsmåde til fremstilling af det hidtil ukendte og forbedrede absorptions-5 legeme. Denne fremgangsmåde er ejendommelig ved, at der af absorptionsfibrene og blandt dem homogent iblandet bindemiddel, der kan aktiveres ved hjælp af varme, dannes en hovedsageligt ukomprimeret bane, som opvarmes til aktivering af bindemidlet og absorptionsfibrenes indbyrdes binding ved 10 hjælp af bindemidlet, hvorefter den nedkøles til lige under bindemidlets bindingstemperatur og derpå komprimeres mellem mindst ét valsepar, hvoraf den ene er kold eller har en temperatur, der ligger under bindemidlets bindingstemperatur, og den anden har en temperatur, som overstiger denne bin-15 dingstemperatur, hvorved man får en i retning fra den varmere til den koldere valse kontinuerligt aftagende bindingseffekt, hvilket giver en densitetsgradient i banen, efter at den har passeret valseparret.

Foruden de direkte absorptionstekniske fordele har 20 man nu takket været fremstillingsmetoden ifølge opfindelsen for første gang fået mulighed for at afveje absorptionsprodukters stabilitet og blødhedsegenskaber mod hverandre, hvilket bidrager til forbedret absorptionsteknisk funktion.

Opfindelsen skal beskrives nærmere i det følgende 25 under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et tværsnit gennem et ifølge opfindelsen fremstillet absorptionslegeme, fig. 2 viser tværsnittet ifølge fig. 1, forsynet med et spredningsbillede af i absorptionslegemet absorberet 30 væske, fig. 3 viser et til fig. 2 svarende tværsnit gennem et absorptionslegeme med en anden densitetsgradient, fig. 4 i skematiseret form viser en fremgangsmåde til fremstilling af absorptionslegemer ifølge opfindelsen, 35 og fig. 5 i større skala viser selve dannelsen af en ί DK 161054 Β 5 densitetsgradient i absorptionsmaterialet ved den i fig. 4 viste fremgangsmåde.

Den i fig. 1 viste udførelsesform for et absorptionslegeme ifølge opfindelsen er opbygget af papirfibre i form 5 af såkaldt dunmasse og bindefibre, eksempelvis sådanne, som sælges under handelsnavnet "PULPEX®" af det amerikanske firma Hercules. Bindefibrene smelter ved deres bindingstemperatur og bindes derved sammen med absorptionsfibrene, hvorved man får et absorptionslegeme, som er forholdsvis 10 formstabilt såvel i våd som i tør tilstand.

Den side, som ved brugen af dette absorptionslegeme ligger nærmest mod brugeren, er i fig. 1 betegnet med 1 og dets modsatte side med 2. Absorptionsfibrene, som i det foreliggende tilfælde udgøres af cellulosefibre, holdes 15 sammen ved hjælp af bindefibrene. Absorptionslegemet er udformet således, at det har en kontinuerligt voksende densitet fra den overfladeside 1, der vender mod brugeren, i retning mod den anden overfladeside 2. Ved hensigtsmæssig afvejning af denne densitetsgradient samt valg af densitet 20 i de to overfladelag 1 og 2 kan man få et absorptionslegeme med absorptionsfunktionelle egenskaber, som er optimale til det tilsigtede formål.

I fig. 2 anskueliggøres væskefordelingen og derved densitetsgradienten gennem tykkelsen af absorptionslegemet 25 ifølge opfindelsen. Væske er her blevet tilført i et såkaldt vædepunkt 4 i det overfladelag 1 med lav densitet, som vender mod brugeren. Densiteten har inden for området, som ligger nærmest overfladelaget 1, så lav en værdi, at væsken i hovedsagen spredes i retning mod det modsatte overfladelag 2, 30 hvilket medfører den fordel, at den side eller overflade 1, som ligger nærmest brugeren, ikke gennemvædes, men forbliver i hovedsagen tør og behagelig for brugeren.

Efterhånden som væsken trænger ind i stadig tættere komprimeret absorptionsmateriale i legemet, sker der også 35 en hurtigere væskespredning i sideretningen i dette. Først når laget, som er nærmest den overfladeside 2, som vender

DK 161054 B

6 bort fra brugeren, er mættet med væske, sker der en spredning fra dette lag tilbage i retning mod den overfladeside 1, som ligger nærmest mod brugeren. Denne overflade vil derfor være i det mindste i hovedsagen tør, lige til alt andet 5 absorptionsmateriale i legemet er mættet med væske.

Densitetsgradienten i et ifølge opfindelsen fremstillet absorptionslegeme kan, som allerede nævnt, vælges efter det for legemet tilsigtede anvendelsesformål. Den i fig. 2 viste væskespredningsprofil 3, dvs. væskespredningen fra 10 den overfladeside 1, som ligger nærmest mod brugeren, til den modsatte, fra brugeren bortvendte, side 2, inden der sker returspredning fra allerede mættede områder i retning tilbage mod den overfladeside 1, som vender mod brugeren, viser en til anvendelse i eksempelvis menstruationsbind i 15 alt væsentligt optimal væskespredning. Foruden det rent absorptionstekniske valg af densitetsgradient gennem absorptionslegemets tykkelse kan man ligeledes vælge densiteten med henblik på slutproduktets stabilitet og blødhedsegen-skaber.

20 I fig. 3 anskueliggøres et absorptionslegeme ifølge opfindelsen med en densitetsgradient, som er især egnet til sådanne absorptionsprodukter, hvor der forekommer store væskemængder, eksempelvis bleer. Ved absorptionslegemer til bleer er det nemlig vigtigt at have en høj væskekapacitet 25 til væsketransport væk fra vædepunktet 4. Dette opnås ved et ifølge opfindelsen fremstillet absorptionslegeme ved hjælp af en densitetsgradient, som giver en spredningsprofil 5 med det udseende, som fremgår af fig. 3. Densiteten øger her hurtigere fra legemets overside 1, som vender mod briiger- i 30 en, og nedad, end det er tilfældet ved dtet i fig. 2 viste absorptionslegeme.

En hensigtsmæssig fremgangsmåde til fremstilling af et absorptionslegeme ifølge opfindelsen er vist skematisk i fig. 4. Absorptionsfibre defibreres fra dunmasse (ikke vist) 35 og føres ind i en tromle 6, hvori de blandes med bindefibre.

Den i tromlen 6 fremkomne fiberblanding luftlægges på en

DK 161054 B

7 transportbane 7 til dannelse af en materialebane 8 med lav tæthed. Denne bane 8 ledes ind gennem en ovn 9, hvori fibermaterialet opvarmes ved hjælp af eksempelvis mikrobølgeenergi til mindst bindingstemperaturen for bindefibrene. Den op-5 varmede materialebane 8 komprimeres derefter noget mellem et valsepar 10, som er anbragt efter udgangen fra ovnen 9.

Denne kompression er hensigtsmæssig, dels for at tilvejebringe en homogen fiberblanding i materialebanen, dels for at definere densiteten i denne.

10 Materialebanen passerer derefter en kølezone 11, hvori den afkøles til lige under bindingstemperaturen for bindefibrene. Den ønskede densitetsgradient tilvejebringes endelig ved komprimering af materialebarten 8 i et valsepar 12. Dette indbefatter en varm, nedre valse 13 og en kold, 15 øvre valse 14, mellem hvilke materialebanen passerer. Den varme valse 13 har en sådan temperatur, at bindefibrenes smeltetemperatur på ny opnås, hvorved en temperaturgradient fås gennem materialebanens tykkelse, og denne gradient giver høj binding i det overfladelag, som ligger nærmest valsen, 20 og derefter aftagende bindingseffekt gennem materialebanen, hvilket resulterer i en densitetsgradient i den del af materialebanen, som har passeret igennem valseparret 12. Ved variation af materialebanens indgangstemperatur, dvs. den temperatur, som den har foran det sidstnævnte valsepar 12, 25 temperaturen på den varme valse 13, materialebanens hastighed og komprimeringsgraden i denne, kan temperaturgradienten gennem materialebanens tykkelse varieres.

I fig. 5 er vist dannelsen af densitetsgradienten gennem materialebanens tykkelse. Den forholdsvis tykke mate-30 rialebane 8 komprimeres mellem valserne 13 og 14. Varmen fra den varme valse 13 aftager derved kontinuerligt i retning mod den kolde valse 14. Herved fås en fra den varme valse 13 kontinuerligt aftagende, fornyet binding af bindefibrene, hvilket medfører, at den vedvarende komprimering ligeledes 35 aftager kontinuerligt i retning fra den varme valse 13 mod den kolde valse 14. Også dette fremgår af fig, 5, hvor det

DK 161054B

s er gengivet, hvordan det materiale, der ved komprimeringen af materialebanen 8 i valseparret 12 ligger nærmest den kolde valse 14, på ny fjedrer ud efter at have passeret valseparret.

5 I det foregående er beskrevet, at et absorptionslegeme ifølge opfindelsen skal anbringes med det overfladelag, som har den laveste densitet, nærmest brugeren. Et sådant absorptionslegeme kan imidlertid også anbringes omvendt, dvs. med sit mest komprimerede overfladelag nærmest brugeren, 10 hvorved man får et absorptionslegeme, som samtidig hindrer gennemstrømning. I så fald transporteres væsken nemlig ikke fra overfladelaget med høj densitet til lag med lavere densitet, men i stedet får man med absorptionslegemet anbragt på denne måde et spærrelag for væske.

Claims (8)

1. Absorptionslegeme af fibre, beregnet til anvendelse i éngangsprodukter, såsom bleer, bind eller sårforbindinger, og indeholdende mindst én slags absorberende fiber og et 5 bindemiddel, der kan aktiveres ved hjælp af varme, fortrinsvis i form af bindefibre, hvorhos absorptionsfibrene er blevet bundet til et sammenhængende legeme ved hjælp af dette bindemiddel, kendetegnet ved, at absorptionsfibrene og bindemidlet er homogent blandet i absorp-10 tionslegemet, som ved hjælp af en i en retning vinkelret på dets største overflade efterhånden forøget grad af fiberbinding og komprimering har en såvel i våd som tør tilstand bestandig, kontinuerlig densitetsgradient i nævnte retning.

2. Absorptionslegeme ifølge krav 1, kendete g-15 net ved, at det har lavest densitet i sit ene overfladelag (1) og en i retning mod det modstående overfladelag (2) kontinuerligt voksende tæthed, og at det i sidstnævnte overfladelag har et i dette lag ekstra komprimeret, sammenhængende mønster til bedre spredning af den absorberede væske 20 i dette lag.

3. Absorptions legeme ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at densiteten i dets ene overfladelag (1) ligger mellem 0,01 og 0,03 g/cm3, fortrinsvis omkring 0,02 g/cm3, og mellem 0,10 og 0,40 g/cm3, fortrinsvis omkring 25 0,20 g/cm3, i det modsatte overfladelag (2), medens middel værdien for legemet som helhed ligger på fra ca. 0,03 til ca. 0,12 g/cm3.

4. Fremgangsmåde til fremstilling af et absorptionslegeme ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der af 30 absorptionsfibrene og blandt dem homogent iblandet bindemiddel, der kan aktiveres ved hjælp af varme, dannes en hovedsageligt ukomprimeret bane (8), som opvarmes (9) til aktivering af bindemidlet og absorptionsfibrenes indbyrdes binding ved hjælp af bindemidlet, hvorefter den nedkøles 35 til lige under bindemidlets bindingstemperatur og derpå komprimeres mellem mindst ét valsepar (12), hvoraf den ene DK 161054 B 10 (14) er kold eller har en temperatur, der ligger under bindemidlets bindingstemperatur, og den anden (13) har en temperatur, som overstiger denne bindingstemperatur, hvorved man får en i retning fra den varmere (13) til den koldere (14) 5 valse kontinuerligt aftagende bindingseffekt, hvilket giver en densitetsgradient i banen, efter at den har passeret valseparret (12).

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at banen (8) ved sammenbindingen af fibrene 10 komprimeres (10) til hensigtsmæssig densitet, inden afkølingen og den derpå følgende densitetsgradientgivende komprimering i vaiseparret (12) sker.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet ved, at opvarmningen til aktiveringen af binde- 15 midlet sker ved hjælp af varm luft.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet ved, at opvarmningen til bindemidlets aktivering sker ved hjælp af mikrobølgeenergi.

8. Fremgangsmåde ifølge ét eller flere af kravene 20 4-7, kendetegnet ved, at banen (8) ved hjælp af prægningshjælpeudstyr, som findes på den varmere valse (13), forsynes med et sammenhængende overflademønster i baneoverfladelaget til forstærkning af den væskespredende evne i dette.