Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest struktura ch lonna w wyrobie ch lonnym, sposób wytwarzania struk- tury ch lonnej i wyrób ch lonny. Wynalazek dotyczy struktury ch lonnej w wyrobie ch lonnym, takim jak pielucha, pieluchomajtki, wyrób ochronny dla osób nie panuj acych nad wydalaniem, podpaska higie- niczna, opatrunek na ran e, podk lad ochronny do ló zka, itp., w sk lad której to struktury ch lonnej wcho- dzi sprasowany materia l piankowy, który rozszerza si e po zmoczeniu, jak równie z sposobu wytwarza- nia takiej struktury ch lonnej oraz wyrobu ch lonnego zawieraj acego struktur e ch lonn a wed lug wynalazku. Wyroby ch lonne wspomnianego powy zej typu s a przeznaczone do u zywania do wchlaniania p lynów ustrojowych, takich jak mocz i krew. Zazwyczaj w ich sk lad wchodzi przepuszczalna dla cieczy warstwa górna, która w trakcie u zywania wyrobu jest zwrócona ku cia lu u zytkownika, np. z materia lu w lókninowego typu spunbond, materia lu meltblown, spojonej gr eplowanej watoliny, itp. W ich sk lad wchodzi ponadto nieprzepuszczalna dla cieczy warstwa spodnia, np. folia z two- rzywa sztucznego, wlóknina powleczona tworzywem sztucznym lub w lóknina hydrofobowa, oraz struk- tura ch lonna usytuowana pomi edzy przepuszczalnym dla cieczy materia lem warstwy górnej, a nie- przepuszczaln a dla cieczy warstw a spodni a. Taka struktura ch lonna mo ze by c wykonana z kilku warstw, takich jak warstwa odbieraj aca ciecz, warstwa magazynuj aca i warstwa rozprowadzaj aca. Jako warstw e odbieraj ac a ciecz stosuje si e zazwyczaj materia l porowaty o wysokiej chwilowej zdolno sci do odbierania cieczy. Przyk ladami takich materia lów s a puszysta pulpa celulozowa typu termomechanicznego lub chemotermomechanicznego (CTMP), usztywnione chemicznie w lókna celu- lozowe, ró znego typu struktury z w lókien syntetycznych oraz porowate materia ly piankowe, itp. Warstwa magazynuj aca jest zazwyczaj wykonana z puszystej pulpy celulozowej zmieszanej z tak zwanymi superabsorbentami (materia lami superch lonnymi), tj. usieciowanymi polimerami zdol- nymi do wch laniania p lynów ustrojowych w ilo sciach kilka razy przewy zszaj acych ich w lasn a wag e (10 razy lub wi ecej). Istnieje równie z mo zliwo sc u zycia ch lonnego materia lu piankowego na warstw e magazynuj ac a. Jako warstwa rozprowadzaj aca mo ze by c stosowana puszysta pulpa celulozowa, warstwy bibu lki, pianka, w lókna syntetyczne i podobne o wysokiej zdolno sci do rozprowadzania cieczy. Istnieje równie z mo zliwo sc po laczenia dwóch lub wi ecej funkcji - odbiorczej, magazynuj acej i rozprowadzaj acej w jednej i tej samej warstwie. Znane jest z opisów zg losze n patentowych US-A-3,512,450, nr EP-A-0 293 208 i nr EP-A-0 804 913 stosowanie sprasowanego materia lu piankowego z regenerowanej celulozy, np. wiskozy, jako struktu- ry ch lonnej w wyrobie ch lonnym wspomnianego powy zej typu, np. w podpasce higienicznej. Mo zna wówczas wytworzy c bardzo cienki wyrób, który nadal ma bardzo du za pojemno sc ch lonn a. Spraso- wana pianka wiskozowa bardzo szybko rozszerza si e w kierunku "z" podczas wch laniania cieczy przez zmoczony materia l. Celem obecnego wynalazku jest poprawa funkcjonowania struktury ch lonnej w postaci spraso- wanego materia lu piankowego, zw laszcza pod wzgl edem zdolno sci do odbierania i rozprowadzania cieczy. Struktura ch lonna w wyrobie chlonnym takim, jak pielucha, pieluchomajtki, wyrób ochronny dla osób nie panuj acych nad wydalaniem, podpaska higieniczna, opatrunek do ran, podk lad ochronny do lózka, itp., zawieraj aca sprasowany materia l piankowy, który rozszerza sie po zmoczeniu, wed lug wynalazku charakteryzuje si e tym, ze sprasowany materia l piankowy jest z regenerowanej celulozy i ma g estosc w przedziale 0,1 do 2,0 g/cm 3 , oraz zawiera co najmniej dwie zintegrowane warstwy majace ró zne srednie wielko sci porów, przy czym srednia wielko sc porów w kolejnych warstwach struktury ch lonnej zmniejsza si e od górnej warstwy (2) do dolnej warstwy (4). Korzystnie materia l piankowy zawiera materia l superch lonny. Korzystnie ró zne warstwy zawieraj a ró zne ilo sci materia lów superch lonnych. Korzystnie warstwa maj aca najwi eksz a sredni a wielkosc porów zawiera najmniejsz a ilo sc mate- ria lu superch lonnego, a warstwa maj aca najmniejsz a sredni a wielkosc porów zawiera najwieksz a ilo sc materia lu superch lonnego. Sposób wytwarzania struktury ch lonnej w wyrobie ch lonnym takim, jak pielucha, pieluchomajtki, wyrób ochronny dla osób nie panuj acych nad wydalaniem, podpaska higieniczna, opatrunek do ran, podk lad ochronny do ló zka, itp., wed lug wynalazku charakteryzuje si e tym, ze formuje si e oddzielnie co najmniej dwa ró zne materialy piankowe z regenerowanej celulozy maj ace ró zne srednie wielko sci porów i nak lada te materia ly piankowe jeden na drugi w stanie nadal nie wysuszonym, po czym po la- czone ze sob a warstwy materia lów suszy si e i prasuje si e do g esto sci w przedziale 0,1 do 2,0 g/cm 3 .PL 203 473 B1 3 Korzystnie w procesie wytwarzania odpowiednich piankowych warstw materia lu stosuje si e kryszta lki soli o ró znych srednich wielko sciach cz astek zapewniaj ac ró zne srednie wielko sci porów w odpowiednich warstwach. Korzystnie w procesie wytwarzania odpowiednich piankowych warstw materia lu stosuje si e ró z- ne typy srodków spieniaj acych zapewniaj ac ró zne srednie wielko sci porów w odpowiednich war- stwach. Korzystnie w procesie wytwarzania odpowiednich warstw materia lu piankowego stosuje si e ta- kie same lub ró zne srodki spieniaj ace oraz, ze proces spieniania realizuje si e tak, np. ogrzewaj ac ró zne warstwy do ró znych temperatur podczas spieniania, ze uzyskuje si e ró zne srednie wielko sci porów, w ró znych warstwach. Wyrób ch lonny taki, jak pielucha, pieluchomajtki, wyrób ochronny dla osób nie panuj acych nad wydalaniem, podpaska higieniczna, opatrunek do ran, podk lad ochronny do ló zka, itp., takiego typu, który zawiera przepuszczaln a dla cieczy warstw e górn a, nieprzepuszczaln a dla cieczy warstw e spodni a oraz umieszczon a pomi edzy nimi struktur e ch lonn a, wed lug wynalazku charakteryzuje si e tym, ze zawiera struktur e ch lonn a jak opisano powy zej, przy czym warstwa struktury ch lonnej o naj- wi ekszych srednich wielko sciach porów jest umieszczona najbli zej warstwy górnej wyrobu ch lonnego. Przedmiot wynalazku w przyk ladach wykonania uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia struktur e ch lonn a wed lug wynalazku w stanie sprasowanym, zawieraj ac a trzy zintegro- wane warstwy, w schematycznym przekroju poprzecznym, fig. 2 - struktur e ch lonn a z fig. 1 w stanie rozszerzonym; fig. 3 - wyrób ch lonny w postaci wyrobu ochronnego dla osób nie panuj acych nad wy- dalaniem, w widoku z góry, a fig. 4 - wyrób z fig. 3 w przekroju p laszczyzn a IV-IV, w powi ekszeniu. Struktura ch lonna 1 wed lug wynalazku zawiera co najmniej dwie, a w przyk ladach wykonania pokazanych na fig. 1 i 2, trzy, zintegrowane warstwy 2, 3 i 4. Ka zda warstwa sk lada si e ze sprasowa- nego materia lu piankowego, który, po zetkni eciu z ciecz a, silnie rozszerza si e, ch lon ac równocze snie ciecz. Warstwy te maj a pory o ró znych wielko sciach. Pod poj eciem wielko sc porów nale zy rozumie c efektywn a sredni a wielkosc porów, które ma materia l w stanie rozszerzonym. Efektywn a sredni a wiel- ko sc porów okre sla si e za pomoc a urz adzenia PVD (Rozk lad Obj eto sci Porów) wytwarzanego przez Textile Research Institute, Princeton, USA. Dzia lanie urz adzenia PVD szczegó lowo opisano w publi- kacji B. Millera i L. Tyomkina w Textile Research Journal 56 (1986) 35. Ró zne warstwy 2, 3 i 4 s a, korzystnie, zintegrowane ze sob a i czesciowo wnikaj a w siebie tak, ze nie ma wyra znej linii rozdzia lowej pomi edzy warstwami, ale mieszanka porów o ró znych wielko- sciach. W ten sposób wspomaga si e transport cieczy pomi edzy tymi warstwami. W zalecanym przyk ladzie wykonania materia l piankowy jest z regenerowanej celulozy, takiej jak wiskoza, która jest piank a zawieraj ac a struktur e z celulozy. Zasada wytwarzania porowatej pianki wiskozowej jest znana od dawna, a proces ten odbywa si e w nast epuj acy sposób. Pozwala si e celulo- zie, zazwyczaj pulpie siarczynowej, na p ecznienie w wodorotlenku sodu. Nast epnie dodaje si e dwu- siarczek w egla, który powoduje stopniowe rozpuszczanie celulozy. Dla poprawy wytrzyma lo sci me- chanicznej materia lu mo zna dodawa c, na przyk lad, w lókna bawe lny. Do tego roztworu celulozy dodaje sie i rozprasza si e w nim sól w postaci siarczanu sodu. Nast epnie, podczas ogrzewania roztworu na- st epuje regeneracja celulozy (odparowuje dwusiarczek w egla), a sól (siarczan sodu) jest rozpuszcza- na wskutek p lukania materia lu wod a, w wyniku czego uzyskuje si e porowat a struktur e podobn a do g abki. W razie potrzeby, materia l jest suszony i prasowany. W celu uzyskania po zadanego gradientu wielko sci porów stosuje si e ró zne roztwory wiskozy, które nak lada si e jeden na drugi i nast epnie regeneruje. W ró znych warstwach stosuje si e siarczan sodu o ró znych wielko sciach cz astek, w wyniku czego uzyskuje si e piank e o ró znych wielko sciach porów. Przez to, ze ró zne warstwy umieszcza si e na sobie przed ich wysuszeniem, uzyskuje si e zin- tegrowan a struktur e, w której warstwy czesciowo wnikaj a w siebie. Sprawdza si e to mierz ac PVD, który wskazuje zintegrowany materia l bez przerw pomi edzy ró znymi warstwami. Po regeneracji celulozy i przep lukaniu w celu usuni ecia cz astek soli, materia l jest suszony i pra- sowany do pozadanej g esto sci, która powinna mie scic si e w przedziale 0,1 do 2,0 g/cm 3 . Po wch lo- ni eciu cieczy, materia l szybko rozszerza si e do obj eto sci od 2 do 20 razy, korzystnie od 2 do 15 razy swojej obj eto sci w stanie sprasowanym. Zwi ekszenie obj eto sci przy wch lanianiu cieczy wyst epuje g lównie w kierunku prasowania, tj. w kierunku "z" materia lu. Materia l ten jest u zywany w wyrobie ch lonnym w taki sposób, ze warstwa maj aca najwi eksz a wielko sc porów jest stosowana na górze, najbli zej u zytkownika tak, zeby wielko sc porów zmniejsza la sie w kierunku od u zytkownika. W ten sposób uzyskuje si e dobre odbieranie cieczy ze wzgl eduPL 203 473 B1 4 na du ze pory w warstwie najwy zszej oraz lepsze rozprowadzanie w warstwach lezacych pod spodem ze wzgl edu na wi eksze rozprowadzanie kapilarne w warstwach maj acych mniejsze pory. Ze wzgl edu na to, ze ciecz, z powodu wi ekszej si ly kapilarnej w mniejszych porach, ma sk lonno sc do przep lywania z porów wi ekszych do mniejszych, wspomagane jest rozprowadzanie cieczy w kierunku "z" od naj- wy zszej warstwy, z równoczesnym zapobieganiem zwil zania warstwy górnej ciecz a pochodz ac a z warstw le zacych pod spodem. Pianka mo ze oczywi scie by c z opcjonalnego materia lu polimerycznego oraz istnieje mo zliwo sc wytwarzania ró znych srednich wielko sci porów odpowiednich warstw pianki za pomoc a innych sposo- bów ni z opisane powy zej za pomoc a kryszta lków soli o ró znych wielko sciach cz astek. Jednym z takich alternatywnych sposobów jest zastosowanie ró znych typów srodków spieniaj acych podczas wytwa- rzania ró znych warstw pianki, i które zapewniaj a ró zne srednie wielko sci porów. Innym sposobem jest oddzia lywanie na proces spieniania w taki sposób, na przyk lad poprzez ogrzewanie ró znych warstw w ró znych stopniach podczas spieniania. W tym wypadku mo zliwe jest u zywanie tego samego srodka spieniaj acego w ró znych warstwach. Do materia lu piankowego mo zna dodawa c materia ly superch lonne w powi azaniu z wytwarza- niem wiskozy, tj. przed spienianiem. St ezenie superabsorbentu, korzystnie, wystepuje w postaci gra- dientu tak, ze warstwa z najwi ekszymi porami zawiera najmniejsz a ilosc superabsorbentu, a warstwa z najmniejszymi porami zawiera najwi eksz a ilo sc superabsorbentu. W ten sposób zapewnia si e naj- wi eksz a zdolno sc do magazynowania cieczy w warstwie zwróconej od u zytkownika. Materia l superch lonny mo zna równie z nak lada c na piank e wysuszon a, np. w postaci roztworu monomeru, który jest nak ladany na t e stron e, która ma by c zwrócona od u zytkownika. Nast epnie roz- twór monomeru tworzy pow lok e na jednej stronie pianki, a cz esc roztworu monomeru wnika w uk lad otwartych porów w piance. Roztwór monomeru jest polimeryzowany, a nast epnie sieciowany. Sposo- bem tym uzyskuje si e gradient stezenia superabsorbentu z jednej strony pianki, na której na lo zono roztwór monomeru i na pewn a odleg lo sc w materia l piankowy tak g leboko, jak wnikn al roztwór monomeru. Roztwór monomeru mo ze równie z by c w postaci roztworu, który po na lo zeniu na sprasowan a piank e wchodzi w jej uk lad porów i tworzy pow lok e na sciankach porów. Roztwór monomeru mo ze by c równie z w postaci spienionej dyspersji, któr a, po doprowadzeniu na jedn a stron e sprasowanej pianki, polimeryzuje si e i sieciuje. Zalet a nanoszenia materia lu super- ch lonnego w postaci spienionej dyspersji jest uformowanie porowatej struktury równie z z materia lu superch lonnego, co powoduje polepszenie transportu cieczy. Materia l piankowy w ró znych warstwach mo ze by c równie z z ró znych polimerów, w wyniku cze- go mo zna, na przyk lad, zapewni c gradient hydrofilowo sci w kierunku "z", maj ac pianki o ró znej hydrofi- lowo sci/hydrofobowo sci w ró znych warstwach. Na fig. 3 i 4 pokazano przyk lad wyrobu ch lonnego 5 w postaci wyrobu ochronnego dla osób nie panuj acych nad wydalaniem zawieraj acego przepuszczaln a dla cieczy warstw e górn a 6, nieprzepusz- czaln a dla cieczy warstw e spodni a 7 oraz umieszczona pomi edzy nimi struktur e ch lonn a 1 wed lug wynalazku. Przepuszczalna dla cieczy warstwa górna 6 mo ze by c wykonana z materia lu w lókninowego, np. materia lu spunbond z w lókien syntetycznych, materia lu termospajanego, np. spojonego gr eplowanego materia lu w lóknistego albo perforowanej folii z tworzywa sztucznego. Nieprzepuszczalna dla cieczy warstwa spodnia 7 zazwyczaj jest wykonana z folii z tworzywa sztucznego, materia lu w lókninowego powleczonego materia lem nieprzepuszczalnym dla cieczy albo hydrofobowego materia lu w lókninowe- go odpornego na wnikanie cieczy. Warstwa górna 6 i warstwa spodnia 7 maja nieco wi eksz a rozci ag losc w p laszczy znie ni z struk- tura ch lonna 1 i wychodz a poza jej kraw edzie. Warstwy 6 i 7 s a po laczone ze sob a w obszarze ich cz esci wystaj acych, na przyk lad za pomoc a kleju albo technik a zgrzewania termicznego lub ultrad z- wi ekowego. Pomi edzy warstw a górn a 6 a struktur a ch lonn a 1 mo ze znajdowa c si e opcjonalnie mi ekka i po- rowata warstwa odbiorcza. Nale zy podkre sli c, ze pokazany na figurach i opisany powy zej wyrób ochronny dla osób nie pa- nuj acych nad wydalaniem jest tylko nieograniczajacym przyk ladem wykonania wyrobu ch lonnego. Zatem kszta lt wyrobu, jak równie z jego ca la konstrukcja, mo ze by c zmieniona. Wyrób ch lonny mo ze równie z by c pieluch a, pieluchomajtkami, podpask a higieniczn a, podk ladem ochronny do lózka lub tym podobnym. Istnieje równie z mo zliwo sc eliminacji oddzielnej przepuszczalnej dla cieczy warstwy górnej 6PL 203 473 B1 5 i istnienie struktury ch lonnej 1 sk ladaj acej si e z materia lu piankowego wed lug wynalazku nak ladanego bezpo srednio na skór e u zytkownika. Struktur e ch lonn a 1 mo zna równie z laczy c z innymi warstwami ch lonnymi, np. z puszyst a pulp a celulozow a, superabsorbentami i tym podobnymi, umieszczonymi, korzystnie, pomi edzy struktur a ch lonn a 1, a nieprzepuszczaln a dla cieczy warstw a spodni a 7. Jak ju z wspomniano powy zej, pomi e- dzy warstw a górn a 6, a struktur a ch lonn a 1 mo ze by c umieszczona porowata i spr ezysta warstwa odbieraj aca ciecz. Struktura ch lonna 1 wed lug wynalazku mo ze równie z by c umieszczona tylko na cz esci ca lej powierzchni wk ladu ch lonnego wyrobu ch lonnego, np. w przewidywanym obszarze moczenia wyrobu, na który b ed a wydalane p lyny ustrojowe i który normalnie znajduje si e na przedniej cz esci wyrobu 5. Te cz esci wk ladu ch lonnego, które znajduj a si e na zewn atrz obszaru moczenia mog a wówczas by c z opcjonalnego innego materia lu ch lonnego. PL