DK169116B1 - Absorberende, fleksibel, tørvemos-baseret plade og fremgangsmåde til fremstilling af en sådan plade - Google Patents

Description

i DK 169116 B1

Den foreliggende opfindelse angår en absorberende, fleksibel, tørvemos-baseret plade samt en fremgangsmåde til fremstilling af en absorberende plade ud fra tørvemos, ved hvilken tørvemosset individualiseres, tørres, medføres i en gasstrøm og aflejres på et substrat til dannelse 5 af en plade med lav densitet. De omhandlede plader kan anvendes til sådanne forskellige produkter som legemsfluidumabsorberende produkter, for eksempel hygiejnebind, forbindstoffer, bleer og lignende samt i gartneriprodukter, for eksempel som bunddækningsmateriale for voksende planter.

10 Anvendelsen af tørvemos, i kombination med andre fibrøse materialer, til absorberende produkter er blevet foreslået i adskillige tidligere beskrivelser såsom for eksempel US patentskrifterne nr. 4.170.515, 4.226.237, 4.215.692 og 4.507.122. Desuden er der blevet foreslået fremgangsmåder til inkorporering af tørvemos i et fiberpladeprodukt såsom 15 fremgangsmåder eksemplificeret ved US patentskrifterne 751.139 og 4.473.440.

Sidstnævnte US patentskrift nr. 4.473.440 er særlig relevant, da det beskriver en fremgangsmåde til fremstilling af en absorberende, fleksibel tørvemospiade til brug i absorberende produkter. I overens-20 stemmel se med anvisningerne i dette patentskrift sigtes spagnumtørvemos først for at fjerne grove materialer såsom rødder og grene og for at fjerne fine partikler, det vil sige sådanne som passerer gennem en 100 mesh sigte. Den sigtede tørvemos udformes derefter eventuelt i kombination med andet fibrøst materiale til en vandig opslæmning med et fast-25 stofindhold på 0,1 til 1,0 vægt%. Denne opslæmning strømmer derefter ud på en langviremaskine, hvor den afvandes til dannelse af en plade med lav densitet. Denne plade tørres til et kritisk fugtighedsindhold og ka-landreres derefter til frembringelse af en stærkt absorberende, fleksibel, tørvemoshol di g plade.

30 Selv om det produkt der opnås ved denne kendte fremgangsmåde i ho vedsagen er ganske tilfredsstillende til brug i absorberende produkter, optræder der visse vanskeligheder ved gennemførelse af denne proces.

For det første belaster kravet om tilvejebringelse af sigtet tørvemos processen stærkt økonomisk. Da både store og små partikler af den 35 høstede tørvemos kasseres under sigtningen, er det stort set kun halvdelen af det materiale, der håndteres under høstningen og sigtningen, som rent faktisk udnyttes i produktet. Til trods for det kan der ikke tolereres store partikler i processen uden formaling, og små partikler, det 2 DK 169116 B1 vil sige den fine del af tørvemosset, kan bestemt ikke tolereres, da langviren ellers hurtigt ville blive blokeret af sådanne fine partikler og hurtigt gøre yderligere effektiv vådudlægning af plade umulig. Effektiviteten målt i form af råmaterialeudnyttelsen er således dårlig.

5 Desuden kræver vådudlægningsprocessen ifølge den kendte teknik, at pladen udlægges fra en meget fortyndet opslæmning, afvandes på langviren og derefter tørres til det foreskrevne fugtighedsindhold før kalandrering til frembringelse af den fleksible absorberende plade. Det er således klart, at det derfor er nødvendigt at gennemføre tørringen af tørve-10 mosset på et punkt i processen efter, at pladen er dannet, det vil sige på et punkt i processen, hvor tørring er yderst vanskelig, idet den medfører bekosteligt tørringsudstyr og stort energiforbrug.

Yderligere er valget af andre fibrøse materialer til kombination med tørvemosset nødvendigvis begrænset på grund af de iboende begræns-15 ninger i vådudlægningsprocessen. Alt for fine parti keldimensioner kan ikke tolereres, og andre fibre med forholdsvis lang længde bliver sammenfiltret i klumper og ødelægger ensartetheden af det resulterende produkt.

Der er følgelig et behov for en forbedret fremgangsmåde til frem-20 stilling af fleksible, absorberende tørvemospi ader.

GB-A-2.129.844 beskriver anvendelsen af tørvemos fra det øverste lag i en mose til fremstilling af papirmasse. Der nævnes intet om, hvilken type tørvemos der skal benyttes til fremstilling af en absorberende plade under anvendelse af en luftudlægningsproces. GB-skriftet benytter 25 ikke en luftudlægningsproces, men en vådudlægningsproces. Der nævnes intet om fordelen ved at undgå selv let dekomponeret tørvemos. Den blotte lære om ikke at benytte stærkt dekomponeret tørvemos er for ubestemt i forhold til den foreliggende fremgangsmåde, som kræver kendskab til at begrænse mængden af tørvemos med en dekomponeringsgrad på H-2 værdi el-30 ler derover til højst 33 vægt-%. Den lære, at der kan benyttes tørvemos med en Von Post-værdi på 1, 2 eller 3, er ligeledes utilstrækkelig, idet en sådan lære ville tillade anvendelse af 100% H-2 tørvemos, der, som det fremgår af det efterfølgende, ville give et fuldstændig utilstrækkeligt produkt.

35 Den foreliggende opfindelse tilvejebringer en absorberende, fleksibel, tørvemos-baseret plade, hvilken plade er ejendommelig ved, at tørvemosset i det væsentlige har en dekomponeringsgrad på H-l værdi på den modificerede Von Post skala, idet højst 33 vægt-% af tørvemosset har en 3 DK 169116 B1 dekomponeringsgrad på H-2 værdi eller derover, og at pladen er dannet ved tørudlægning.

Opfindelsen tilvejebringer desuden en fremgangsmåde til fremstilling af absorberende plade ud fra tørvemos, ved hvilken tørvemosset in-5 dividual i seres, tørres, medføres i en gasstrøm og aflejres på et substrat til dannelse af en plade med lav densitet, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at der anvendes tørvemos i det væsentlige med en dekomponeringsgrad på H-l værdi målt efter den modificerede Von Post skala, idet højst 33% af tørvemosset har en dekomponeringsgrad på H-2 10 værdi eller derover.

Ved brug af en sådan fremgangsmåde overvindes de ulemper, der er forbundet med de tidligere forslag, idet der opnås en bedre udnyttelse af det høstede tørvemos, en langt lettere tørringsproces og et udvidet valg af andre materialer, som kan inkorporeres i den færdige plade sam-15 men med tørvemosset.

Til brug ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen indhøstes primært det tørvemos, som har en dekomponeringsgrad på H-l værdi målt efter den modificerede Von Post skala, idet højst treogtredive procent af det høstede tørvemos har en dekomponeringsgrad på H-2 værdi eller derover. Det 20 høstede tørvemos individualiseres derefter og tørres fortrinsvis ved hjælp af pneumatisk transporterende tørreorganer. De tørrede individualiserede tørvemospartikler luftudlægges derefter ved fordeling af partiklerne i en luftstrøm med høj hastighed, og partiklerne kondenseres (det vil sige aflejres) på et porøst substrat såsom en perforeret cylin-25 der eller et trådnet eller bånd til frembringelse af plade med lav densitet. Pladen kalandreres derefter til frembringelse af det fleksible, absorberende produkt ifølge opfindelsen.

Ved udøvelse af denne fremgangsmåde styres tørringstrinnet omhyggeligt for at sikre, at fugtighedsindholdet i pladen, som udsættes for ka-30 1 andreringstrinnet er inden for de grænser, der kræves til frembringelse af et tilfredsstillende produkt. Sådanne grænser er angivet i det førnævnte US patentskrift nr. 4.473.440, hvortil der henvises.

Det har overraskende vist sig, at ved anvendelse af vådudiægnings-processen ifølge den kendte teknik er høstteknikken med hensyn til de-35 komponeringsgraden en forholdsvis ubetydelig faktor ved frembringelse af en plade af ønskelig absorptionsevne. Ved anvendelse af tørudlægningsprocessen ifølge opfindelsen er en sådan udvælgelse af høstteknik derimod af primær betydning, og en plade fremstillet ud fra forholdsvis 4 DK 169116 B1 udekomponeret tørvemos resulterer i et stærkt absorberende produkt, mens en plade fremstillet ud fra forholdsvis dekomponeret tørvemos er betydeligt mindre absorberende.

I en foretrukket udførelsesform sættes lange tynde fibre til det 5 partikelformige tørvemos for at forøge den resulterende plades styrke.

Igen er det kun ved anvendelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen at en sådan tilsætning er mulig uden de sammenklumpningsproblemer, der er forbundet med vådudlægningsprocesserne ifølge den kendte teknik.

Opfindelsen illustreres nærmere i det følgende under henvisning til 10 tegningen, hvor fig. 1 er et skematisk strømningsdiagram, der illustrerer de forskellige trin af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 2 er et skematisk afbildning af et tværsnit af en typisk tørvemose, og 15 fig. 3 er et skematisk strømningsdiagram over luftudlægnings- og kalandreringstrinnene i fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

I fig. 1 vises skematisk et strømningsdiagram, der illustrerer fremgangsmåden ifølge opfindelsen, idet følgende trin vises: høst 1, individualisering 2, tørring 3, luftudlægning 4 og kalandrering 5.

20 Som det er blevet beskrevet udvælges det tørvemos, som kan anvendes til luftudlægningsprocessen ifølge opfindelsen, ved kun at høste i det væsentlige udekomponeret tørvemos med en modificeret Von Post værdi på H-l og i ingen tilfælde indbefattende mere end treogtredive procent (efter vægt baseret på tørt tørvemos) tørvemos med en nedbrydningsgrad på 25 H-2 eller derover. Den modificerede Von Post metode til karakterisering af et tørvemoslags dekomponeringsgrad er den inden for området accepterede felttest, og den er beskrevet i detaljer i Peat Bogs of the Inhabited Part of Roberval Lac St. dean, Dubuc og Chicoutini Counties, en publikation af Ministére Des Richesses Naturelles Du Québec, Director 30 Générale Des Mines, skrevet af Antoine Simard, Quebec 1974. Som det er velkendt, har tørvemoser typisk en lodret lagdeling, der set i tværsnit er som illustreret i fig. 2. Det øverste lag 6 er opbygget af blade, grene og blomster fra levende planter, hovedsagelig den levende tørvemosplante men indbefatter også andre planter, som gror i mosen. Dette 35 øverste lag strækker sig typisk fra overfladen til en dybde fra ca. 2,5 til 15 cm. Under dette lag er et lag 8 af udekomponeret tørvemos, der omfatter blade, grene og blomster fra dødt tørvemos samt levende planters rødder. Dette lag er karakteriseret ved at være fibrøst, forholds- 5 DK 169116 B1 vis lyst og med plantestrukturen i hovedsagen intakt. Et sådant lag 8 befinder sig typisk i en dybde fra ca. 30 cm til 90 cm under overfladen. Under laget 8 er et lag 10 af delvist dekomponeret tørvemos, som almindeligvis kan skelnes fra laget 8 ved en klar farvedemarkationslinie, 5 idet laget 10 er betydeligt mørkere end laget 8. Laget 10 er karakteriseret ved stigende mørkere farve og stigende nedbrydning af plantestrukturen med stigende dybde til et punkt, hvor plantestrukturen ikke længere er synlig, og materialets farve går fra brun til sort. Den nedre del af dette lag 10 er typisk den del af en tørvemose, der udnyttes som 10 brændsel. Dette lag 10 strækker sig typisk fra en dybde på ca. 90 cm til ca. 2,5 m under overfladen.

Under laget 10 er et lag 12, som er det sidste dekomponeringstrin af tørvemosset. Dette lag 12 omtales i almindelighed som "sort jord" og er karakteriseret ved i det væsentlige ikke at have nogen plantestruktur 15 og en sort farve. Dette materiale findes i almindelighed i en dybde fra ca. 2,5 m til ca. 3,5 m fra overfladen. I nogle tilfælde indeholder moser ikke et sådant lag.

Den modificerede Von Post skala tildeler hvert lag værdier fra H-l til H-4 med stigende dekomponeringsgrad. Testen består i presning af 20 prøver af hvert tørvel ag og undersøgelse af det uddrevne vand. En H-l værdi tildeles et udekomponeret fibrøst tørvel ag, som ved presning afgiver en klar væske. En H-2 værdi tildeles en delvist dekomponeret lag med nogen plantestruktur, som ved presning afgiver en snavset væske, men en væske som er fri for organiske partikler. En H-3 værdi tildeles den 25 stærkt dekomponerede tørv af brændselstype, som ved presning afgiver et mudret vand blandet med brunt og sort organisk materiale. Endelig tildeles en H-4 værdi den såkaldte "flydende" sedimentære tørv kendt som sort jord, som ved presning i hånden udskiller alt prøvematerialet mellem fingrene.

30 Formålet med høsttrinnet i den foreliggende fremgangsmåde er fra mosen i det væsentlige kun at udtrække tørvemosset med H-l værdi, og dette kan opnås ved at udvælge lagene 6 og 8 og udelukke laget 10. Som omtalt ovenfor er der i almindelighed en demarkationslinie baseret på farveændring mellem lagene 8 og 10, som kan ses med det blotte øje og 35 kan benyttes til at sikre, at der overvejende høstes H-l materiale. Det er imidlertid uundgåeligt, at noget H-2 materiale eller materiale med højere dekomponeringsgrad kan blive medtaget. Det har vist sig, at ca. højst treogtredive procent H-2 materiale eller derover kan anvendes ved 6 DK 169116 B1 fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Fortrinsvis anvendes der ikke mere end 10,0%. Som det fremgår af nærværende beskrivelse sættes egenskaberne af den resulterende tørt udlagte plade i vid udstrækning over styr, hvis der tilsættes større mængder dekomponeret tørv, mens noget sådant ikke 5 bemærkes ved anvendelse af den hidtil kendte vådulægningsproces. Til dato har vi ikke nogen forklaring på dette fænomen.

Den foretrukne metode til høstning af det udvalgte tørvemos fra mosen er den såkaldte Haku metode, der er udviklet i Finland og modificeret således, at udvælgelse af i det væsentlige udekomponeret tørvemos 10 kan opnås. En række grøfter graves i det område af mosen som høstes og drænes til hovedgrøfter. Efter grøftegravning og dræning i nogen tid profileres mosen, det vil sige at overflademateriale fjernes fra området mellem to nabogrøfter mod centerlinien mellem disse grøfter. Dette kan for eksempel gennemføres ved anvendelse af en stor skruemaskine trukket 15 af en traktor. Efter profilering fræses mosen, det vil sige, at overfladen løsnes for at lette fjernelse af brugbart materiale. Derefter anendes en art hyppeplov til at afskrabe ca. 5 cm af det øverste lag, som derefter læsses og opbevares eller anvendes umiddelbart i den videre proces. Fræsnings- og pløjetrinnene gentages derefter under fjernelse af 20 successive lag på ca. 5 cm, indtil alt det ønskede materiale er fjernet fra det høstede område af mosen.

Den høstede tørv 14 bestående af materiale der i dimensioner varierer fra 0,16 cm til 10,2 cm i største dimension indeholder vand i en mængde fra ca. 70,0 til 80,0 vægt% baseret på tørvemosset. Dette mate-25 riale ledes derefter til et individualiseringstrin 2, hvori den høstede tørvestrøm behandles for at opbryde store klumper og stykker. Et overfladeaktivt materiale tilsættes fortrinsvis i dette punkt af processen for at fremme den færdige plades befugtningsegenskaber. Et sådant overfladeaktivt middel kan bruses over den rå høstede tørvemosstrøm 14 under 30 anvendelse af en fortyndet opløsning i vand, for eksempel 0,1 vægt% overfladeaktivt middel. Et specielt værdifuldt overfladeaktivt middel er et natriumdioctylsulfosuccinatholdigt middel, der fremstilles af Rohm & Haas Company og sælges under varemærket "Triton GR-5".

Den høstede tørv kan individualiseres i et hvilket som helst af en 35 lang række tilgængelige udstyr, der kendes inden for området. Det foretrækkes at føde den høstede tørv til en hammermølle, som ud over at udføre de funktioner at opbryde klumper og store stykker også hjælper med til at homogenisere tilsætningen af overfladeaktivt middel.

7 DK 169116 B1

Som resultat af overbrusningsprocessen vil den høstede overbrusede tørvs vandindhold stige, for eksempel til ca. 85 til 90 vægt% vand, og den ledes derfor fortrinsvis til en vådpresse, hvor vand fjernes ned til en niveau på ca. 60 til 75 vægt%. En særligt anvendelig vådpresse er den 5 type, der fremstilles af Kamyr Inc., Glens Falls, New York under varemærket "KAMYR RING PRESS" i hvilken en roterende netring danner en langs periferien forløbende kanal med pressens vægge. Indgående våd tørv koncentreres i den roterende rings frontende. Den drejende rings friktion mod koncentrationen af indgående våd tørv får tørven til progressivt at 10 blive afvandet og presset mod indretningens udgang. Sammenpresning af det udgående materiale fremmes af en restriktionplade ved pressens udgang, som kan indstilles til at forøge eller formindske udgangsåbningens størrelse. En sådan indretning er specielt værdifuld ved, at den ud over afvanding fremkalder defibri11ering af store fibrøse partikler, for ek-15 sempel rødder. Desuden fordeles det overfladeaktive middel yderligere. Vådpresningstrinnet efterfølges med fordel af et andet trin til individualisering ved anvendelse af en anden hammermølle, i hvilken yderligere defibrillering finder sted, og udgangsmaterialet fra vådpressen rives op til behandling i tørretrinnet 3.

20 Den fnuggede individualiserede tørvemosstrøm 16 ledes til tørretrinnet 3. Tørring af dette partikelformige materiale kan gennemføres ved hjælp af en hvilken som helst af en lang række metoder, som er velkendte inden for området og i stand til at nå det påkrævede tørhedsni-veau uden at ødelægge tørvemossets struktur og absorptionsegenskaber. I 25 denne forbindelse må tørvemosset tørres til et sådant fugtighedsindhold, at tørvemos afgivet fra luftudlægningstrinnet 4 til kalandreringstrinnet 5 har det foreskrevne fugtighedsindhold, som allerede er blevet foreslået i det førnævnte US patentskrift nr. 4.473.440. Dette fugtighedsindhold er en funktion af tørvemoskoncentrationen i den færdige plade, men 30 kan generelt siges at variere mellem ca. 5 og ca. 35% vand baseret på den våde plades vægt. Det vil kunne forstås at for at nå dette fugtighedsindhold ved indgangen til kalandreringstrinnet 5, er det nødvendigt at styre fugtighedsindholdet ved udgangen fra tørringstrinnet 3 til en højere værdi, idet en betydelig mængde fugtighed mistes fra tørvemosset 35 i de mellemliggende trin mellem tørring og kalandrering. For at opnå de foreskrevne fugtighedsniveauer på mellem 5 og 35% ved kalandrering, er det følgelig nødvendigt at styre fugtighedsindholdene ved udgangen fra tørretrinnene til mellem 6 og 45%.

DK 169116 B1 s Tørringsprocesser, som er anvendelige i den foreliggende forbindelse, omfatter i almindelighed en forøgelse af tørvemossets temperatur med det formål at afdrive vandet. De maksimumtemperaturer, tørvemosset bringes på under tørringen, er en funktion af flere faktorer. En høj tempe-5 ratur er naturligvis den mest effektive til hurtigt at fjerne vand og kan kræve en kortere opholdstid i udstyret og dermed mindre og billigere udstyr. Desuden er en høj temperatur nyttig til at sikre, at mikroorganismer, som forefindes i det høstede tørvemos, ødelægges, og dette er vigtigt, når den færdige plade anvendes i produkter til medicinsk brug 10 eller til brug i forbindelse med personlig hygiejne. På den anden side kan højtemperaturtørring være mindre effektiv fra et energibehovsynspunkt, og det er desuden blevet bemærket, at der, når tørvemosset udsættes for høje temperaturer, sker en ændring af tørvemossets overfladeegenskaber, således at absorptionsegenskaberne såsom væskeretention og -15 absorptionshastighed forringes. Denne forringelse på grund af tørring kan der kompenseres for ved som foreslået at tilsætte produktet overfladeaktivt middel under individualiseringstrinnet 2. Det ses følgelig at optimale tørringstemperaturer er en økonomisk balance mellem forskellige faktorer, hvoraf en er den endelige anvendelse af det færdige pro-20 dukt. I alle tilfælde bør den maksimale tørringstemperatur i tørretrinnet imidlertid ikke variere uden for intervallet fra ca. 100°C til ca.

300° med en temperatur på ca. 150°C som passende til de fleste anvendelser.

Blandt de egnede tørringsprocesser er sådanne som gør brug af rota-25 tionstørringsanlæg, damptørringsanlæg og de tørringsanlæg, der generisk kan betegnes pneumatisk transporterende tørringsanlæg herunder flash tørringsanlæg såsom "Raymond" flash tørringanlægget eller "Vertex" eller rotationsflashtørringsanlægget. Pneumatisk transporterende tørreanlæg er af den type, hvor materialet, som skal tørres, dispergeres i en varm 30 gaszone efterfulgt af transport ved høje hastigheder. Tørreanlægget er i det væsentlige en indretning til fordeling af et vådt faststof i en varm gas, for eksempel indbefattende en kanal, gennem hvilken gassen transporterer de dispergerede partikler og et opsamlingssystem, sædvanligvis en cyklonseparator, til opsamling af det tørrede faststof. For bedst at 35 opnå de tørringsniveauer der kræves ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, anvendes der fortrinsvis to flashtørringsanlæg i serie. Det vil kunne forstås, at denne tørringsteknik er yderst effektiv primært på grund af den højdispergerede tilstand af tørvemosset, som skal tørres.

9 DK 169116 B1

Det må bemærkes, at en sådan teknik ikke kan anvendes ved vådudlægningsprocessen ifølge den kendte teknik, idet det af nødvendighed er en allerede dannet plade, som skal tørres ifølge disse hidtil kendte fremgangsmåder, og et dispergerende gassystem kan derfor ikke anvendes.

5 Den tørrede tørvemosstrøm 18 kan nu ledes til luftudlægningstrinnet 4 eller kan som alternativ opbevares med henblik på fremtidig brug. Hvis tørvemosset opbevares pakkes det fortrinsvis i baller og beskyttes mod fugtighedsoptagelse eller -tab under opbevaringen.

I luftudlægningstrinnet 4 ifølge opfindelsen kombineres det tørrede 10 tørvemos eventuelt med andre materialer, for eksempel lange fibre af hensyn til styrke og luftudlægges til en plade med lav densitet. Fig. 3 illustrerer skematisk i mere detaljeret form en luftudlægningsproces ved hvilken den tørrede tørvemosstrøm 18 kombineres med polyesterfibre 20. Polyesterfibrene sættes med fordel til tørvemosset for at give den re-15 suiterende plade yderligere styrke. Da disse fibre ikke er hydrofile forringer deres tilsætning i nogen grad den resulterende plades absorptionsegenskaber, og det er derfor ønskeligt at ramme en balance mellem styrke og absorptionsevne ved udvælgelsen af disse fibres mængde, længde og tykkelse. Det har vist sig, at en mængde af sådanne fibre, som på ba-20 sis af den samlede vægt af den færdige, knastørre plade, beløber sig til ca. 1 til ca. 15 vægt%, kan anvendes med fordel. Fibrene bør have så lav en denier og så stor en længde, som behandlingsudstyret kan tolerere og kan specielt variere i længde fra ca. 0,95 til ca. 5,08 cm (ca. 3/8 til ca. 2") med en denier på ca. 1 til 6. Selv om sådanne fibre eksempiifi-25 ceres ved polyester, er andre lange stærke fibre anvendelige, forudsat at de opfylder styrkefunktionen uden utilladelig svækkelse af absorptionsegenskaberne. For eksempel kan fibre af glas, polypropylen, nylon, polyacetat og rayon alle anvendes.

Der henvises nu igen til fig. 3, hvor de som eksempel anvendte po-30 lyesterfibre 20 fødes til en kartemaskine 22, hvori de adskilles og udformes til et let kartet væv 24. Vævet 24 kombineres med det tørrede tørvemos 18 i en vol umetrisk fødeanordning 26, hvori tørvemosset lægges ned på vævet i en forudbestemt ensartet tykkelse, der sikrer det ønskede forhold mellem tørvemos og polyester. Sådanne volumetriske fødeanordnin-35 ger er allerede tilgængelige, idet en sådan anordning sælges af Curt Joa Company. Tørvemos- og polyesterafgangsstrømmen 28 fra den volumetriske fødeanordning 26 fødes derefter til luftudlægningspladedanneren 30. Som pladedanner kan der ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendes en 10 DK 169116 B1 hvilken som helst af en lang række luftudlægningsvævdannere, som allerede er foreslået til brug ved fremgangsmåder til luftudlægning af ikke vævede væv. Generelt, skal disse dannere være i stand til at dispergere polyester- og tørvemosvævet 28 i en gasstrøm af høj hastighed, med for-5 del luft, og kondensere, det vil sige aflejre partiklerne på et porøst substrat såsom en perforeret cylinder, et trådnet eller bånd til frembringelse af pladen med lav densitet. Eksempler på sådanne dannere, som kan indrettes til brug ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, beskrives i US patentskrifterne 3.768.118, 3.740.797 og 3.772.739. For eksempel 10 indføres en luftstrøm 32 fortrinsvis fremkaldt af en blæser i danneren og reguleres til en høj hastighed ved at blive ledt gennem et strømningsareal 34 af begrænset tværsnit. Vævet 28 ledes til indgangen af en eller flere roterende forrivere, som individualiserer tørvemosset og polyesterpartiklerne og gør dem klar til at blive medført af den hurtige 15 luftstrøm. De faste partikler i luftstrømmen kondenseres på et porøst endeløst transportbånd 36 i form af en vire, hvorved en i almindelighed ensartet tyk plade 37 med lav densitet udlægges. Kondensationen forøges ved anlæg af vakuum på den side af båndet, som er modsat den side, hvor pladen dannes.

20 Driftsbetingelser for danneren såsom mængde og hastighed af luft strømmen, forri verhastigheder, grad af vakuum, hastighed af viren og lignende afhænger alle af sådanne faktorer som det specifike udstyr, der anvendes, den ønskede ensartethed af den resulterende plade, den ønskede basi svægt af pladen med mere. Luftmængderne kan for eksempel variere fra 25 0,624 m3/kg (10 ft.3/lb.) faststof til 18,73 m3/kg (300 ft.3/lb.), forri verhastigheder kan variere fra 500 til 1.500 rpm, liniehastigheder kan variere fra ca. 5,0 m/minut til ca. 100,0 m/minut og vakuumniveauer kan variere fra ca. 762 til ca. 2.032 mm (ca. 30 til ca. 80") vand.

Det vil kunne forstås, at der selv om den eksemplificerede frem-30 gangsmåde benytter en volumetrisk fødeanordning som middel til at blande de lange fibre med tørven til pladedannelse i danneren, er andre metoder lige så anvendelige. For eksempel kan tørven via en volumetrisk fødeanordning fødes alene til den ene rotor i en dobbelt rotorwebber af den art som beskrives i de ovenfor citerede patentskrifter. Polyesteren kan 35 fødes separat til den anden rotor, og de to materialer blandes i selve piadedanneren.

I en foretrukket udførelsesform af opfindelsen er det ønskeligt at forsyne den færdige plade med en laminering på den ene af fladerne eller 11 DK 169116 B1 begge, hvilket tjener til at formindske eventuel støvning af tørvemos under brug eller under håndtering af pladen og til at maskere den i almindelighed ikke hvide farve af tørvemospladen, hvilket er ønskeligt ved visse medicinske anvendelser og anvendelser i forbindelse med personlig 5 hygiejne. Sådanne lamineringer kan omfatte blegede træmassefibre, for eksempel krafttræmasse, der for eksempel kan luftudlægges på viren enten før eller efter luftudlægningen af tørvemosset til frembringelse af et laminat på den ene eller den anden af pladefladerne. Naturligvis kan træmassen udlægges både før og efter luftudlægningen af tørvemosset til 10 frembringelse af lamineringer på begge flader. I en foretrukket udførelsesform leveres træmassen til pladen i form af et på forhånd dannet væv, for eksempel et cellestof. Som illustreret i fig. 3 leveres cellestof 38 fra afviklingsstation 40 til viren 36 ovenstrøms for tørveudlægningspo-sitionen. Desuden leveres cellestof 38' fra afviklingsstation 40' til 15 plade 37 nedenstrøms for tørvemosudlægningspositionen. Begge pladens flader lamineres således med cellestof. Cellestoflamineringen kan lettes ved først at sprøjte cellestoffet med vand, og der kan derfor være tilvejebragt sprøjtehoveder (ikke vist) på passende steder i processen. Det valgte cellestof vil naturligvis afhænge af den ønskede endelige brug af 20 pladen. Til brug i medicinske produkter eller produkter til personlig hygiejne har det vist sig at være en fordel at benytte cellestof med en 2 basisvægt fra ca. 10 til ca. 30 g/m .

Pladen 37, som forlader luftudlægningstrinnet 4, (fig. 1) ledes derefter til kalandreringstrinnet 5. Pladen 37 kan have en densitet i 25 intervallet fra ca. 0,01 til ca. 0,09 g/cm i overensstemmelse med opfindelsen, og pladen er blevet omhyggeligt konditioneret til at have det fugtighedsindhold, der foreskrives i US patentskrift nr. 4.473.440. Dette opnås ved at styre tørringstrinnet 3. Dette fugtighedsindhold vil i almindelighed variere mellem ca. 10 og ca. 25 vægt% vand. Derefter ledes 30 pladen 37 mellem kalandreringsvalser 42 til frembringelse af den fortættede fleksible absorberende plade ifølge opfindelsen. Valserne indstilles til at frembringe en plade, som er fortættet til den ønskede kompressionsgrad. Til de fleste formål fås en stærk fleksibel absorberende plade ved komprimering til en densitet fra ca. 0,4 til ca. 1 g/cm . En 35 sådan kompression kan opnås med valser, der udøver en kompressionskraft fra ca. 178,6 til ca. 1.786 kg pr. lineær centimeter (ca. 1.000 til ca.

10.000 Ib. pr. lineær inch).

Opfindelsen illustreres nærmere i de efterfølgende eksempler.

12 DK 169116 B1

Eksempel 1 Tørvemos høstes fra en mose ved anvendelse af den ovenfor beskrevne Haku metode. Tørvemosset tages fra det lag, der ligger mellem mosens 5 overflade og ned til en dybde på 76 cm (2,5 ft), og har undersøgt ved Von Post metoden en Von Post værdi på H-l. Den høstede tørvemos har et fugtighedsindhold på 70 vægt% vand baseret på våd tørvemos.

Mosset passerer under en bruser med en fortyndet opløsning af "Triton GR-5" overfladeaktivt middel, som forefindes i en mængde, der er 10 tilstrækkelig til at aflejre 0,6 vægt% overfladeaktivt middel baseret på vægten af tørv.

Dernæst ledes tørvemosset til en hammermølle, hvori store fibrøse partikler brydes op og defibrilleres, og det overfladeaktive middel kombineres intimt med tørvemosset. Materialet, der forlader hammermøllen, 15 hvilket har et vandindhold mellem 85 og 90 vægt% baseret på vægten af våd tørv, ledes dernæst til en vådpresse, hvori fugtighedsindholdet reduceres til ca. 65% og yderligere homogenisering og defibrillering finder sted. Det udgående materiale fra vådpressen ledes til en anden hammermølle, hvori yderligere individualisering finder sted som forberedel-20 se til indføring i en serie på 2 flash tørringsanlæg.

Afgangsmaterialet fra den anden hammermølle tørres i to flash tørringstrin under anvendelse af luft med en indgangstemperatur på 150°C og tørring af tørvemosset til et vandindhold på ca. 35 vægt% baseret på våd tørvemos. Den tørrede tørvemos komprimeres til ca. 0,3 g/cm og pakkes 25 som baller i beskyttende polyethylenemballage og opbevares til videre behandling.

Det fra lageret opnåede ballemateriale viderebehandles ved kombinering med polyesterfibre med en længde på 3,49 cm (1 3/8") og en denier på 1,5. Polyesteren kartes til et let væv, basisvægt 15/m , og kombine-30 res derefter med tørvemos, som ikke længere er i balleform, i en vol umetrisk fødeanordning, således at der opretholdes en polyestermængde på 2,0 vægt% baseret på den samlede vægt af tørvemos og polyester.

Afgangsstrømmen fra den vol umetriske fødeanordning fødes til en pladedanner af den i US patentskrift nr. 3.768.118 beskrevne type. For-35 riverne drives ved 800 rpm, og den individualiserede polyesterfiber-tør- 3 vemosblånding medføres i en luftstrøm under anvendelse af ca. 14,36 m 3 luft pr. kg faststof (230 ft pr. Ib.). Det faste stof kondenseres på et endeløst trådbånd, hvorpå der først er tilvejebragt et lag cellestof med 2 13 DK 169116 B1 en basisvægt på 15 g/m . Båndet bevæger sig med en hastighed på 30,0 me-ter/minut og en plade med en basi svægt på ca. 300 g/m lægges derpå. Et andet laminat af samme cellestof anbringes på den øverste flade. Den resulterende plade, som forlader pladedanneren, har en densitet på ca.

3 5 0,048 g/cm og et fugtighedsindhold på 20 vægt% vand baseret på pladens vægt.

Derefter ledes pladen gennem klemspalten mellem kalandreringsvalser, som udøver et tryk på 1.250 kg/lineær centimeter (7.000 pound/line- 3 ær inch) og komprimeres derved til en densitet på 0,7 g/cm .

10 Pladen testes for absorptionsevne under anvendelse af pladetesten. Denne test omfatter anbringelse af en afvejet pladeprøve på 10,16 cm x 10,16 cm (4" x 4") mellem to plader, hvoraf den ene er forsynet med en åbning med en diameter på 0,318 cm (1/8"). En belastning anbringes på den øverste plade til frembringelse af et tryk på 34,5 kPa (5 psi). Vand 15 tilføres gennem åbningen for at mætte pladen. Dette opnås ved at lade vandet løbe kontinuert i mindst 5 minutter. Det volumen vand, der tilba-geholdes af pladen, måles og rapporteres i enheder cm vand pr. gram 3 plade. Prøvepladen havde en absorptionsevne på 10,7 cm /g.

20 Sammenligningseksempel

En serie plader blev forsøgt fremstillet under anvendelse af fremgangsmåden i eksempel 1 bortset fra, at den høstede tørv indeholdt ca.

40% tørv med H-2 værdi og udtoges fra mosen i et niveau fra 0 til 107 cm (3,5 ft). Derefter sigtedes den tørre mos til at passere gennem en 10 25 mesh sigte og forblive på en 40 mesh sigte. Plader fremstilledes med dette sigtede tørvemos med 40% H-2 værdi og testedes for absorptionsevne i overensstemmelse med fremgangsmåden i eksempel 1. Disse pladers ab- 3 sorptionsevne varierede fra 4,5 til 7,5 cm /g i sammenligning med den værdi på 10,7, der opnåedes ved at gå frem i overensstemmelse med opfin-30 del sen. Den resulterende plade var også mørkere og havde mindre fysisk integritet.

Eksempel 2

En række plader fremstilledes ved anvendelse af fremgangsmåden i 35 eksempel 1 bortset fra, at pladerne indeholdt varierende mængder tørvemos med H-2 værdi. Pladerne testedes for absorptionsevne med de i tabel 1 nedenfor anførte resultater.

14 DK 169116 B1

Tabel 1 H-2 tørv Absorptionsevne 3

Prøve (vægt%) (cm /gram) 5 _ 1 0 9,9 2 33 6,9 3 66 5,8 4 100 4,1 10

Som det fremgår, faldt den resulterende plades absorptionsevne betydeligt, når tørvemosset indeholdt mere end ca. 33% H-2.

Eksempel 3 15 Dette eksempel illustrerer den overraskende iagttagelse, at indhol det af tørvemos med H-2 værdi er vigtigt ved tørudlægningsprocessen ifølge opfindelsen men ikke vigtigt ved vådudlægningsprocesserne ifølge den kendte teknik. En række plader fremstilledes under anvendelse af 100% H-l tørvemos og 60% H-l, 40% H-2 tørvemos. Pladerne fremstilledes 20 både ved tørudlægningsprocessen ifølge eksempel 1 og den i US patentskrift nr. 4.473.440 anførte vådproces. Pladerne testedes for absorptionsevne under anvendelse af fremgangsmåden i eksempel 1. Resultaterne anføres i tabel 2 nedenfor.

25 Tabel 2 H-2 tørv Udlægnings- Absorption 3

Prøve (vægt%) proces (cm /g) 30 1 0 tør 10,7 2 40 tør 4,5 - 6,7 3 0 våd 11,0 4 40 våd 11,0 35 Som det fremgår, har mængden af H-2 tørvemos en signifikant virk ning på absorptionsevnen ved tørprocessen ifølge opfindelsen og i det væsentlige ingen virkning ved vådudlægningsprocessen ifølge den kendte teknik.

Claims (15)

1. Absorberende, fleksibel, tørvemos-baseret plade, KENDETEGNET ved, at tørvemosset i det væsentlige har en dekomponeringsgrad på H-l 5 værdi på den modificerede Von Post skala, idet højst 33 vægt-% af tørvemosset har en dekomponeringsgrad på H-2 værdi eller derover, og at pladen er dannet ved tørudlægning.

2. Plade ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, at den har en densitet 10 fra ca. 0,01 til ca. 0,09 g/cm3.

3. Plade ifølge krav 1 eller 2, KENDETEGNET ved, at den er komprimeret til en densitet fra ca. 0,4 til ca. 1 g/cm3.

4. Plade ifølge et eller flere af kravene 1-3, KENDETEGNET ved, at den også indeholder fra ca. 1 til ca. 13 vægt-% lange fibre med en længde fra ca. 0,95 til ca. 5,08 cm (ca. 3/8 til ca. 2") og en denier på ca. 1 til ca. 6.

5. Plade ifølge krav 4, KENDETEGNET ved, at de lange fibre er ud valgt blandt polyester-, glas-, polypropylen-, nylon-, polyacetat- og rayonfibre.

6. Fremgangsmåde til fremstilling af absorberende plade ud fra 25 tørvemos, ved hvilken tørvemosset individualiseres, tørres, medføres i en gasstrøm og aflejres på et substrat til dannelse af en plade med lav densitet, KENDETEGNET ved, at der anvendes tørvemos i det væsentlige med en dekomponeringsgrad på H-l værdi målt efter den modificerede Von Post skala, idet højst 33% af tørvemosset har en dekomponeringsgrad på H-2 30 værdi eller derover.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 5, KENDETEGNET ved, at højst 10 vægt-% af tørvemosset har en dekomponeringsgrad på H-2 værdi eller derover. 35

8. Fremgangsmåde ifølge krav 6 eller 7, KENDETEGNET ved, at pladen har en densitet fra ca. 0,01 til ca. 0,09 g/cm3. DK 169116 B1

9. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 6-8, KENDETEGNET ved, at pladen med lav densitet kalandreres til en densitet fra ca. 0,4 til ca. 1 g/cm3.

10. Fremgangsmåde ifølge krav 9, KENDETEGNET ved, at kalandrering en udføres ved en kompressionskraft på ca. 178,6 til ca. 1.786 kg pr. lineær centimeter (ca. 1.000 til ca. 10.000 lb. pr. lineær inch).

11. Fremgangsmåde ifølge krav 9 eller 10, KENDETEGNET ved, at pla- 10 den med lav densitet holdes ved et fugtighedsindhold fra ca. 5 til ca. 35 vægt-% fugtighed forud for kalandrering.

12. Fremgangsmåde ifølge krav 11, KENDETEGNET ved, at fugtigheds-indholdet holdes ved styring af fugtighedsindholdet i det tørrede tørve- 15 mos.

13. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 6-12, KENDETEGNET ved, at tørvemosset kombineres med lange fibre forud for dannelse af pladen med lav densitet. 20

14. Fremgangsmåde ifølge krav 13, KENDETEGNET ved, at de lange fibre har en længde på ca. 0,95 til ca. 5,08 cm (ca. 3/8 til ca. 2") og en denier på ca. 1 til 6.

15. Fremgangsmåde ifølge krav 13 eller 14, KENDETEGNET ved, at de lange fibre er udvalgt blandt polyester-, glas-, polypropylen-, nylon-, polyacetat- og rayonfibre. 30 35