слоистое изделие для абсорбции жидкостей, а также его получение и химико-технологические продукты

Формула изобретения

1. Слоистый абсорбент для воды и водных растворов, состоящий, по меньшей мере, из двух компонентов A и B, при этом компонент A является, по меньшей мере, набухающим от воды синтетическим и/или природным полимером и компонент B является, по меньшей мере, водорастворимым, вспененным, синтетическим и/или природным полимером, отличающийся тем, что компонент A определенным образом связан в или на выполненном в виде поверхности матричном компоненте B.

2. Слоистый абсорбент по п.1, отличающийся тем, что компонент A является полимером или сополимером на основе (мет)акриловой кислоты, (мет)акрилонитрила, (мет)акриламида, винилацетата, винилового спирта, винилпирролидона, винилпиридина, малеиновой кислоты (ангидрида), итаконовой кислоты (ангидрида), фумаровой кислоты, винилсульфокислоты, а также амидов, N-алкиловых производных, N,N-диалкиловых производных и эфиров этих полимеризуемых кислот.

3. Слоистый абсорбент по п.1, отличающийся тем, что компонент A является слабо сшитым, природным полимером или полимером природного происхождения, как, например, мука гуаровых зерен, карбоксиметилцеллюлоза, ксантан, альгинат, гуммиарабик, хитин, хитозан, агар-агар, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, метилцеллюлоза, крахмал и производные крахмала и их смесь.

4. Слоистый абсорбент по п.1, отличающийся тем, что компонент A является смесью из двух или нескольких указанных в пп.2 и 3 компонентов.

5. Слоистый абсорбент по п.1, отличающийся тем, что компонент B является водорастворимым полимером или сополимером на основе (мет)акриловой кислоты, (мет)акрилонитрила, (мет)акриламида, винилацетата, винилового спирта, винилпирролидона, винилпиридина, малеиновой кислоты (ангидрида), итаконовой кислоты (ангидрида), фумаровой кислоты, винилсульфокислоты, а также амидов, N-алкиловых производных, N,N-диалкиловых производных и эфиров этих полимеризуемых кислот.

6. Слоистый абсорбент по п.1, отличающийся тем, что компонент B является растворимым, природным полимером или полимером природного происхождения, как, например, мука гуаровых зерен, карбоксиметилцеллюлоза, ксантан, альгинат, гуммиарабик, хитин, хитозан, агар-агар, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, метилцеллюлоза, крахмал и производные крахмала или их смесь.

7. Слоистый абсорбент по пп.1, 5, 6, отличающийся тем, что компонент B является смесью из указанных в пп.5 и 6 компонентов.

8. Слоистый абсорбент по пп.1, 5 - 7, отличающийся тем, что компонент B является вспененным и вес одного литра пены составляет от 10 до 1500 г/л, предпочтительно 25 - 850 г/л и особенно предпочтительно 50 - 500 г/л.

9. Слоистый абсорбент по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что соотношение компонентов B : A составляет 1 : 1000 - 100 : 1, предпочтительно соотношение B : A = 1 : 100 - 10 : 1 и особенно предпочтительно B : A = 1 : 25 - 2 : 1.

10. Слоистый абсорбент по пп.1 - 9, отличающийся тем, что компоненты A и B частично химически взаимодействуют друг с другом.

11. Слоистый абсорбент по пп.1 - 10, отличающийся тем, что компоненты A и B чисто физически связаны друг с другом.

12. Слоистый абсорбент по одному из предшествующих пп.1 - 11, отличающийся тем, что выполнен в виде листа, пленки или роликового изделия, ламината или другого слоистого продукта.

13. Способ получения абсорбирующего изделия по пп.1 - 12 заключается в том, что: a) готовят раствор компонента B в воде или водном растворе и вспенивают обычными, известными техническими способами, b) эту пену наносят на поверхность, c) эту поверхность посыпают компонентом A, d) полученную поверхностную структуру сушат.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что стадии b и c многократно повторяют при необходимости с промежуточной сушкой.

15. Способ по пп.13 и 14, отличающийся тем, что поверхность затем обрабатывают согласно стадиям b и d по п.13.

16. Способ по пп. 13 - 15, отличающийся тем, что наносят пену на поверхность путем мазывания, нанесения раклей, распыления, полива или нанесения валиком.

17. Способ по пп. 13 - 16, отличающийся тем, что компонент A наносят специальными способами распыления.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что для посыпания используют шаблоны, которые обеспечивают определенное расположение компонента A в компоненте B.

19. Слоистый абсорбент по пп.1 - 12, отличающийся тем, что он применяется в гигиенических изделиях для санитарных и медицинских целей для впитывания воды или жидкостей организма.

20. Слоистый абсорбент по пп.1 - 12, отличающийся тем, что он применяется непосредственно или в качестве компонентов в естественных и/или искусственных почвах для выращивания растений или для транспортировки и хранения растений или частей растений.

21. Слоистый абсорбент по пп.1 - 12, отличающийся тем, что он применяется в качестве блокирующего воду изоляционного материала для труб и магистралей, в частности, для электрических и светопроводящих кабелей.

22. Слоистый абсорбент по пп.1 - 12, отличающийся тем, что он применяется в качестве блокирующего воду изоляционного материала для строительных конструкций, в частности, для внешних стен.

23. Слоистый абсорбент по пп.1 - 12, отличающийся тем, что он применяется непосредственно или в качестве поглощающих жидкость и/или накапливающих жидкость компонентов в упаковочных материалах.

24. Слоистый абсорбент по пп.1 - 12, отличающийся тем, что он применяется в качестве частей предметов одежды.

25. Слоистый абсорбент по пп.1 - 12, отличающийся тем, что он применяется в качестве накопителей для контролируемого высвобождения активного вещества.

26. Химико-технические продукты, содержащие композицию по пп.1 - 12 или изготовленные по пп.13 - 18.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к абсорбирующим воду и водные жидкости изделиям, которые состоят из вспененных, растворимых полимерных слоев и суперабсорбирующих полимеров, а также способ получения таких изделий и их применение в качестве абсорбентов, в частности, в области гигиены для впитывания жидкостей организма, например крови, пота, мочи и других жидких выделений. Далее изобретение относится к применению изделий в качестве компонентов покрытия ран, в упаковочных и изолирующих средствах, в текстильных материалах для изготовления одежды и ее чистки, а также к применению в области выращивания растений и в качестве материалов для депонирования.

Применение суперабсорбирующих полимеров осуществляют в настоящее время в порошкообразной форме. В ходе упрощения способов возникает желание применять суперабсорбер в фиксированном виде, т. е. связать его в матрицу. В соответствии с уровнем техники имеется ряд предложений по решению этой задачи, которые, однако, все связаны с недостатками.

Слоистые изделия со способностью поглощать жидкости известны. В US 4 000 028 описаны изделия из вспененного латекса и целлюлозного пуха, которые, однако, не содержат суперабсорбирующих полимеров, так что они имеют очень ограниченную впитывающую емкость для жидкостей.

В US 5 128 082 описаны абсорбирующие изделия, которые изготовляют из смеси пуховых материалов и суперабсорбирующих полимеров, покрытых латексом, образующим внешний слой. Содержание полимеров в этих изделиях распределено неравномерно, что приводит к известным трудностям при впитывании жидкостей и связанных с этим недостаткам в отношении комфортности при использовании этих гигиенических изделий.

В ЕР 212 618 B1 описана конструкция детских пеленок, в которых для устранения этих недостатков полимеры с определенным размером частиц распределяют в слое целлюлозного волокна с применением градиента. Однако такие конструкции недостаточно стабильны, в особенности, распределение материалов изменяется при транспортировании.

Смешение суперабсорбирующих полимеров с водосодержащими вспененными полимерами приводит обычно к тому, что вспененный материал при удалении воды разрушается, при этом разрушается открытоячеистая структура, так что впоследствии только находящиеся на поверхности частицы суперабсорбирующих полимеров (САП) способны тотчас впитывать жидкости. Остальные частицы САП могут связывать воду замедленно только после растворения окружающего водорастворимого полимерного слоя.

Из ЕР 427 219 A2 известны смеси из суперабсорбирующих полимеров и вспененного латекса, которые получают путем внесения полимеров в виде распыленного порошка во вспененный латекс. Этот способ не допускает определенной структуры таких изделий, в частности невозможно точное распределение полимеров.

Из ЕР 577 233 A1 известно применение ленты в качестве составной части изоляции электрических кабелей, которая состоит из слоя нетканого материала и слоя вспененного материала и содержит частицы набухающего порошка, которые бессистемно закреплены в слое нетканого материала.

Патент US 4 649 164 описывает вспененные абсорбирующие воду материалы, которые образованы выделяющими CO₂ порообразователями и латексом акрилат- (мет) акриловой кислоты, при этом вспененный латекс сам является абсорбирующим материалом. Вследствие гидрофобного характера акрилатного компонента впитывающая способность этих пенопластов по сравнению с известными суперабсорберами ограничена.

Из DE 42 42 015 A1 известны также биосовместимые, применяемые в качестве перевязочного материала открытопористые вспененные полиуретаны с гуаровой резиной в качестве гидрогеля, при этом компонент геля вспенивают непосредственно при изготовлении. Способность к впитыванию воды этих продуктов должна ограничиваться величиной ниже тройного исходного веса.

В ЕР 340 945 A1 описаны смеси из эластомеров и катионактивных, набухающих водой гидроколлоидов, предпочтительно хитозановых солей, для применения в качестве перевязочного материала с величиной абсорбции по меньшей мере 180 мас. %, при этом коллоидные частицы бессистемно связаны в эластомере и впитывающая способность по отношению к водным жидкостям также мала.

Аналогичным образом из DE 42 33 289 A1 известны гидрофильные полиуретановые пеногели, которые получены из смесей многоатомных спиртов, диизоцианатов и суперабсорбирующих полимеров, причем суперабсорбирующий полимер в результате условий получения смеси компонентов равномерно распределен в пене. Продукты применяют в качестве накладок на раны с определенными адгезионными свойствами.

В ЕР 547 474 A1 описан способ получения абсорбирующих материалов, в которых распределены суперабсорбирующие полимеры. Изготовленные таким способом абсорбирующие материалы имеют меньшую абсорбционную емкость, чем это соответствует количеству САП, включенных в материал, т.е. вследствие выбора применяемых материалов и процесса изготовления блокирована часть САП. Вид применяемых материалов матрицы ограничен также точкой плавления этого материала, которая должна превышать температуру разложения САП.

В ЕР 303 445 A1 описана абсорбирующая плоскообразная структура, в которой на носителе зафиксирован водопоглощающий САП. Применение этой структуры ограничено пластырем в качестве резервуара для медикаментов.

В японской публикации N 75-85462 описан способ изготовления суперабсорбирующих поверхностей из абсорбирующего воду материала, который состоит из привитого полимера крахмала и связан в водорастворимых пленкообразующих полимерах. В качестве непременного компонента в изобретении называют в качестве третьего компонента материал, который выполняет роль материала-основы. Суперабсорбирующий полимер с растворимыми, пленкообразующими полимерами фиксируется на этой основе.

В ЕР 604 730 A1 описаны содержащие САП структуры, которые разрушаются в воде. В качестве обязательных компонентов наряду с САП названы диспергируемые полимеры и пластификаторы. Эти структуры не отвечают требованиям определенного расположения суперабсорбера в матрице, так как описанные в этом источнике информации способы, например, экструзия, смешивание и перемешивание для этого полностью непригодны. После дезинтеграции описанных плоских структур наряду с суперабсорбером остаются еще частицы; таким образом, описанный материал матрицы не является водорастворимым.

Задачей изобретения является создание изделия на основе слоистых конструкционных абсорбирующих материалов для воды и водных жидкостей, которое исключает указанные недостатки, т. е. которое благодаря своей структуре способствует беспрепятственному впитыванию воды и водных жидкостей суперабсорбером, имеет быструю скорость впитывания, позволяет обеспечивать определенное распределение суперабсорбирующего полимера в изделии, которое можно изготавливать простыми техническими способами и разносторонне применять благодаря его механической прочности и упругости.

Поставленная задача решается созданием слоистого изделия из по меньшей мере одного водорастворимого слоя вспененного полимера и по меньшей мере одного слоя, образованного суперабсорбирующим полимером в виде частиц, причем слоистое изделие содержит некоторое количество суперабсорбирующего полимера, определенным образом распределенного и зафиксированного на поверхности раздела вспененного слоя.

Конструкции из нескольких слоев пенопласта и суперабсорбирующего полимера могут содержать также изделия, которые имеют как определенное распределение суперабсорбера на отдельной поверхности, так и определенное распределение суперабсорбирующего полимера (например, градиент) поперек отдельных слоев.

Таким образом, предметом изобретения является слоистое изделие, состоящее из одного или нескольких водорастворимых вспененных полимерных слоев и суперабсорбирующих гранулированных полимеров, для абсорбции воды и водных жидкостей, которое отличается тем, что непосредственно на, между или под вспененными, водорастворимыми полимерными слоями содержится суперабсорбирующий полимер, количественно и/или пространственно зафиксированный расположением по поверхности, и количественное соотношение вспененных, водорастворимых полимеров к суперабсорбирующему полимеру составляет от 1 : 500 до 50 : 1, предпочтительно от I : 50 до 25 : 1 и особенно предпочтительно от 1 : 25 до 10 : 1. Слоистое абсорбирующее изделие может быть жестким или гибким.

Неожиданно во время процесса абсорбции при применении слоистого изделия согласно изобретению впитывающая способность суперабсорбирующего полимера остается прежней, несмотря на прямой контакт между вспененными, водорастворимыми полимерами и суперабсорбирующим полимером, в то время как скорость впитывания суперабсорбирующего полимера можно задавать как видом, так и степенью ценообразования материала матрицы.

Слоистое абсорбирующее изделие согласно изобретению имеет предпочтительно при применении 0,9%-ного раствора NaCI удерживающую способность, равную по меньшей мере 0,1 л на 1 м² поверхности, впитывание по меньшей мере 0,1 л на 1 м² поверхности и абсорбцию под нагрузкой (AUL) по меньшей мере 2 г/г при 0,021 Па.

Предметом изобретения является также способ получения, а также применение слоистого абсорбирующего изделия согласно изобретению. Способ получения отличается тем, что по меньшей мере

а) получают пенопласт растворимого в воде полимера с весом одного литра от 10 до 1000 г/л; пенопласт распределен поверхностно в слое толщиной от 1 до 100 000 мкм, предпочтительно от 10 мкм до 10 000 мкм и наиболее предпочтительно от 200 мкм до 5000 мкм,

b) наносят суперабсорбирующий гранулированный полимер при количественном соотношении вспененного водорастворимого полимерного слоя и суперабсорбирующего полимера от 1 : 500 до 50 : 1, предпочтительно от 1 : 50 до 25 : 1 и особенно предпочтительно от 1 : 5 до 10 : 1, при необходимости с применением по меньшей мере шаблона, решетки и/или сита с определенным количественным и поверхностным распределением на плоско распределенном пенопласте, при необходимости фиксируют термообработкой, при этом при необходимости стадии способа a) и b) повторяют в любой последовательности и в заключении проводят термообработку при необходимости со слабой сшивкой вспененных слоев.

В качестве основы для вспененного, водорастворимого полимерного слоя можно применять как синтетические водорастворимые полимеры, например поливиниловые спирты, полиалкилаллиловые эфиры, полигликолевые эфиры, поливинилпиролидон, полиакрилаты, полиметакрилаты, а также их производные и сополимеры, а также природные водорастворимые полимеры, например гуар, альгинат, агар-агар, ксантан, пектин, крахмал и т.п., а также химически модифицированные вещества, например эфиры и/или сложные эфиры, и/или гидролизаты, и/или продукты окисления полисахаридов или протеинов, например целлюлозы, амилозы, крахмала или пшеничной клейковины, а также сополимеры и/или привитые полимеры на основе природных или синтетических полимеров.

Выбор материала матрицы зависит не в последнюю очередь от планируемой цели применения. На основе возможных комбинаций природных полимеров как в качестве компонента матрицы, так и в качестве САП-компонента появляется возможность получения биологически легко разлагаемых абсорбирующих изделий. За счет материала матрицы можно в широких пределах изменять упругость суперабсорбирующей поверхности. При заданной матрице упругость и прочность суперабсорбирующей поверхности можно изменять с помощью добавок, например, 2-этилгексанола, глицерина, сложного эфира фталевой кислоты и т.п., а также с помощью наполнителей, например, мела, пигментов, волокон и т.п.

Вспенивание водорастворимого полимера достигают с помощью известных средств, например, за счет сильного перемешивания или смешения раствора полимера с подмешиванием воздуха, как правило, с добавлением вспомогательных вспенивающих агентов. По выбору можно для вспенивания добавлять в материал также вспенивающий агент, например карбонат аммония или азодикарбонамид. При этом существует возможность вспенивания водорастворимых полимеров не в виде раствора, а в виде сухой массы. Например, матрица из вспененного полимера может быть получена экструзией и в еще пластическом состоянии посыпана суперабсорбирующим полимером. Кроме того, возможно после экструзии и отверждения вспененной матрицы из водорастворимого полимера сделать снаружи слегка клейкой за счет смачивания и затем фиксировать на ней суперабсорбирующий полимер. Вид и количество применяемого материала матрицы определяют известным образом механические свойства изделия согласно изобретению, как например, степень упругости, а также состояние поверхностного слоя конструкций.

Установлено, что скорость впитывания воды и водных жидкостей в значительной степени определяется видом и степенью вспенивания применяемого пенопласта. Суперабсорбирующее плоское изделие со слабовспененными или с невспененными слоями растворимого полимера имеют меньшую скорость впитывания воды и водных жидкостей по сравнению с изделиями с сильно вспененными слоями растворимого полимера.

Кроме того, сильное влияние на механическую стабильность оказывают вид и количество, а также распределение применяемых дополнительно наполнителей.

Подходящими наполнителями являются мел, бентонины, силикагели и кремниевая кислота, активированный уголь, пигменты, как например, диоксид титана и окись железа, а также натуральные и/или синтетические волокна, как например, вискозные и хлопковые волокна и ткани и/или полиэфирное полиамидное волокно и смеси различных волокон или соответствующих тканей. Кроме того, пригодны мелко измельченные пластмассы. Вид, концентрация и распределение наполнителя могут быть в каждом вспененном слое одинаковыми или различными. Можно применять также смеси различных наполнителей. Отдельный вспененный слой может иметь степень наполнения от 0 до 1000 мас.%, отнесенную к количеству водорастворимого полимера, предпочтительно максимально 400 мас.% и особенно предпочтительно максимально 200 мас.%. Кроме того, указанные наполнители можно вносить в абсорбирующее изделие в виде отдельного слоя. Суперабсорбирующий полимер можно наносить в виде смеси с материалами, названными в качестве наполнителей.

Полимерный пенопласт можно изготовить геометрически различной формы, причем предпочтительно получение плоского вспененного слоя (с любой толщиной). Для этого можно, как указано в US 4 000 028, применять при получении съемные поверхности вспомогательных носителей, например металлические ленты или пленки, силиконовую бумагу, стекловолокно, стеклянные поверхности или текстильные ткани, или же можно в соответствии с изобретением использовать предпочтительно поверхности материалов, например пропускающие и непропускающие жидкость пластмассовые пленки или нетканые материалы, слои целлюлозы или бумаги, или ткани, которые становятся составной частью абсорбирующего изделия.

Суперабсорбирующие гранулированные полимеры могут согласно изобретению состоять из водорастворимых, впитывающих воду полимеров или сополимеров из мономерных звеньев (мет)акриловой кислоты, малеиновой кислоты, итаконовой кислоты, а также их ангидридов и солей, в частности солей щелочных, щелочноземельных металлов и аммония, (мет)акриламида, (мет)акрилонитрила и винилацетата и продуктов их гидролиза, винилпирролидона, винилпирридина, винилсульфокислоты и их эфиров и амидов, а также замещенных N-алкиловых и N,N-диалкиловых эфиров и/или амидов (мет)акриловой кислоты и их солей и/или их четвертичных аммониевых соединений. Можно также применять природные, поглощающие воду полимеры, как например, карбоксиметилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, метилцеллюлозу, муку из зерен гуара, ксантан, альгинат, крахмал и их производные, а также привитые сополимеры этих веществ и названных мономеров или смеси указанных ранее полимеров с этими веществами.

Суперабсорбирующий гранулированный полимер наносят на предварительно изготовленную поверхность водорастворимого слоя вспененного полимера в виде порошка с размером частиц от 1 до 20000 мкм. Это можно осуществлять, например, путем высыпания порошка из подходящей емкости или с помощью подходящих устройств.

Величина частиц порошка зависит от применения абсорбирующего изделия. Для гигиенических целей предпочтителен порошок с размером частиц между 50 и 1000 мкм, в то время как для изоляции кабеля выбирают область менее 400 мкм.

В изделиях согласно изобретению фиксируют также мелкозернистый суперабсорбирующий полимерный порошок, так что исключаются проблемы с пылью при последующем применении или обработке. Обычно эти очень мелкие частицы при обычной обработке или применении порошка наряду с развитием пыли являются причиной так называемого "блокирования" во время впитывания жидкости, когда очень мелкие частицы под воздействием влаги превращаются в пленку, мешающую транспортировке жидкости. Эти проблемы исключаются при применении вспененных изделий согласно изобретению.

В специальной форме выполнения можно регулировать количество и распределение порошка на единицу поверхности так, что покрывают только определенные области поверхности вспененного слоя и/или покрывают поверхность различным количеством. При этом нанесение можно производить с применением шаблонов, решеток, сит или подходящих комбинаций из них, при необходимости, с сортировкой полимера по величине частиц.

Например, за счет нанесения мелкозернистых порошков можно создавать блокирующий жидкость слой или, наоборот, за счет нанесения крупнозернистого полимера достигать улучшенного распределения жидкости.

Количество, величина частиц и распределение мелнозернистого, суперабсорбирующего полимера на отдельных вспененных, водорастворимых полимерных слоях может быть различным.

Покрытие поверхности вспененного полимера составляет от 0,1 до 500 г мелкозернистого, суперабсорбирующего полимера в расчете на 1 м² вспененной поверхности изделия, предпочтительно от 10 до 300 г/м² и особенно предпочтительно от 50 до 200 г/м².

Содержание суперабсорбирующего полимера в общей конструкции абсорбирующего изделия составляет 5-99 мас.%, предпочтительно 40-97,5 мас.% и особенно предпочтительно 50-95 мас.%.

Получение абсорбирующего изделия осуществляют нанесением одного или нескольких водорастворимых слоев вспененного полимера с чередованием с нанесением мелкозернистого суперабсорбера на уже созданный слой. При различном нанесении частиц полимера на или в отдельные слои получают изделия, в которых абсорбирующий полимер распределен с определенным градиентом. В заключении проводят сушку для стабилизации водорастворимых вспененных слоев полимера при температурах между обычно используемыми при сублимационной сушке и 300^oC, предпочтительно при температурах между 50-240^oC, при необходимости при пониженном давлении. Для сушки поверхности изделий можно применять микроволновую технику или технику сублимационной сушки.

В процессе получения слоистого изделия, в частности, при сушке могут в случае необходимости использовать химическое или физическое связывание между матричным материалом В и абсорбирующим компонентом А. В качестве примера химического связывания можно назвать реакцию этерификации, которая может иметь место между карбоксильными и гидроксильными группами. Физическое связывание происходит, например, в результате зацепления или переплетения полимерных молекул в области внешней поверхности компонента А или за счет взаимодействия функциональных групп полимерных молекул компонентов А и В.

Изделие согласно изобретению можно, при необходимости, в заключение обработать каландром и/или тиснильными валками.

Предпочтительный пример абсорбирующего изделия согласно изобретению показан на фиг. 1.

Абсорбирующие изделия применяют для абсорбции воды и водных жидкостей различного вида. Они находят в особенности применение непосредственно или в виде компонентов, или добавок к изделиям для гигиенических и для ухода целей, в пеленках, тампонах и в изделиях, используемых при недержании, а также в санитарных изделиях для перевязки ран. Далее, абсорбирующие изделия пригодны в качестве среды вегетации, аккумулирующей воду и водные растворы, для хранения и транспортировки растений и частей растений, для изоляции труб и трубопроводов, в частности электрических и светопроводящих кабелей и в качестве составляющих деталей для изоляции, например, для изоляции внешних стен или в качестве упаковочных материалов или компонентов для товаров, в частности, продуктов питания и напитков. Кроме этого, они могут использоваться для улучшения комфортности предметов одежды.

Свойства абсорбирующих воду и водные жидкости изделий согласно изобретению можно определить с помощью приведенных ниже методов испытаний.

Методы испытаний

Тест чайного пакетика (ТВТ)

Для определения абсорбирующей способности используют тест чайного пакетика. В качестве испытываемого раствора применяют (если не указано другого) 0,9%-ный раствор NaCI.

Из абсорбирующей поверхности выштамповывают кусок материала, содержащий примерно 0,2 г САП. Этот кусок взвешивают в чайном пакетике. Затем помещают чайный пакетик на определенное время в испытываемый раствор. После абсорбции в течение пяти минут взвешивают чайный пакетик (определяют ТВТ max), затем помещают чайный пакетик в центрифугу (обычная центрифуга для белья, 1400 об/мин). Затем пакетик снова взвешивают (определение ТВТ ret.).

Путем проведения нескольких испытаний с тем же материалом и различными продолжительностями погружения можно определить зависимость впитывания от времени погружения (скорость впитывания) суперабсорбирующей плоскообразной структуры для воды и водных растворов. Впитывание жидкости рассчитывают либо на 1 г поверхности, на 1 г применяемого САП или на 1 м² поверхности.

Абсорбция под нагрузкой (AUL)

Для определения абсорбционной способности под давлением определяют "абсорбцию под нагрузкой", как описано в EP-A-O 339 461.

В отличие от этой методики используют круглый кусок суперабсорбирующего изделия с величиной внутреннего диаметра AUL- тигля в качестве испытываемого материала. Поглощение жидкости рассчитывают либо на 1 г изделия, либо на 1 г применяемого САП, или на 1 м² изделия.

На фиг.1 показан вид изделия согласно изобретению, где

1 - вспененный слой;

2 - суперабсорбирующий полимер,

на фиг. 2 и 3 - рамки для рассеивания, где

1 (светлое поле) - пропускающая часть рамки для рассеивания;

2 (темное поле) - не пропускающая часть рамки,

на фиг. 4 - конструкция пеленки, где

1 - ламинат из полипропиленового нетканого покрытия и полиэтиленовой пленки;

2 - защита от вытекания с введенными резиновыми нитями;

3 - нетканое покрытие из полипропилена;

4 - полиэтиленовая пленка на обратной стороне;

5 - покрытие сердцевины из целлюлозных волокон;

6 - сердцевина, содержащая суперабсорбирующее изделие.

Изобретение поясняется на следующих примерах.

Примеры I - 4

Из водорастворимого поливинилового спирта (6 г) и 40 г деионизированной воды готовят раствор. В раствор добавляют 1 г Stokal SR (35%-ная паста сукцинамата) и 2 г алкилполиглюкозида. С помощью ручного миксера раствор взбивают до литрового веса пены, примерно, 50 г/л. Часть этой пены равномерно наносят на поверхность в 400 см² (тефлонизированная пленка или т.п.). Полученную поверхность посыпают (для этого на поверхность накладывают шаблон по фиг.2) 12,4 г суперабcopбepa FAVORSXM 100 (слабо сшитый, частично нейтрализованный полиакрилат) и затем покрывают остатком пены. Затем проводят сушку в течение 20 мин при температуре 140^oC. Получают эластичные, суперабсорбирующие поверхности, которые можно легко снять с подложки (тефлонизированной пленки).

Сравнительные примеры 1 - 4

Осуществляют способ по примерам 1 - 4, однако не проводят вспенивания компонентов. Таким образом, после сушки образуется пленка поливинилового спирта, в которой связан суперабсорбер.

Пример 5

Из 1,7 г Methylan (обычного обойного клея на основе метилцеллюлозы), 2 г алкилполигликозида, 2 г алкилполигликозида 2 г Stokal SR, 2 г полидиола 400 и 110 г воды приготовляют раствор. С помощью ручного миксера получают из него пену с литровым весом, примерно, 50 г/л. Половину пены намазывают на поверхность 10х40 см. Затем посыпают (для этого на поверхность накладывают шаблон по фиг. 2) 12,4 г Favor SXM 100 и затем покрывают второй половиной пены. Плоскую структуру сушат в течение 20 мин при температуре 140^oC.

Получают эластичное плоское изделие со следующими характеристиками поглощения:

ТВТ: max./ret.[л/м²]/[л/м²]=15,4/9,6; AUL(210³ Па)=9,5 л/м²

Примеры 6 - 8

Из 2 г Tyiose (карбоксиметилцеллюлозы), 2 г алкилполигликозида, 2 г Stokal SR, 90 г воды, 12,4 г Favor SXM и с добавкой пластификатора изготавливают согласно примеру 5 абсорбирующие поверхности.

Характеристики поглощения примеров 6 - 8:

ТВТ: max./ret. [л/м²]/[л/м²]=15,4/9,6; AUL(210³ Па)=9,5 л/м³

Пример 9 (а/b)

Из 0,2 г муки зерен гуара, 50 г воды, 1 г Stokal SR, (а): 3 г или (b): 0 г целлюлозного волокна (волокна хвойных пород дерева для изготовления бумаги) и 1,5 г алкилполигликозида готовят пену, как описано в предыдущих примерах. Уже указанным способом в пену вводят 12,4 г Favor SXM 100 и сушат.

В случае а) получают стабильное, слегка гибкое плоское изделие, в случае (b) - возникающая поверхность нестабильна, не поддается обработке.

Характеристики поглощения:

ТВТ: max./ret.[л/м²]/[л/м²]=15,4/9,6; AUL(210³ Па)=9,5 л/м²

Пример 10

Повторяют пример 9. Однако вместо целлюлозного волокна добавляют мел. Полученное плоское изделие хрупкое, характеристики поглощения соответствуют примеру 9.

Пример 11

Способ осуществляют по примеру 1, однако при посыпании Favor используют шаблон по фиг. 3. Такой шаблон обеспечивает предпочтительное для гигиенических целей распределение суперабсорбера в поверхностной матрице. Абсорбционная способность полученной таким способом поверхности соответствует применяемому суперабсорберу.

Пример 12

Повторяют пример 11, однако применяют только половину воды. Полученная таким способом поверхность жестче, более хрупкая и менее объемная, чем полученная в примере 1. Она имеет поглощающую способность в соответствии с применяемым суперабсорбером.

Пример 13

Из полученного в примере 5 плоского изделия изготовляют пеленку по фиг. 4.

Применяемая полиэтиленовая пленка и полипропиленовое нетканое покрытие имеют обычное для пеленок качество. Полученную в примере 5 поверхность применяют в качестве сердцевины.

Пример 14

10 на 15 см полученной в примере 2 поверхности закладывают в упаковочную форму и покрывают обычным кухонным полотенцем (Клинекс). На полотенце укладывают замороженного цыпленка (850 г). Вся тающая вода (продолжительность теста 18 часов) впитывается поверхностью согласно изобретению.

Пример 15

Повторяют пример 12 без шаблона и вместо Favor применяют Stockosorb 400 (cлабо сшитый сополимер на основе акриламида). Из этой поверхности нарезают полосы размером 1 на 7,5 см. Восемь полосок помещают полностью в цилиндрический цветочный горшок (высота 10 см, диаметр 8,5 см) с землей. В течение 5 дней землю поддерживают влажной. После этого пленка растворяется, САП распределяется в земле, что эффективно при выращивании растений.

Пример 16

Повторяют пример 12 без шаблона и вместо Favor используют одинаковое количество указанного в PCT/EP93/01060, пример 9 суперабсорбирующего средства пролонгированного действия, 1 см² полученной таким способом поверхности помещают в чайный пакетик и закрывают его. Чайный пакетик подвешивают в 50 мл 0,2%-ного раствора поваренной соли на 1 час.

После одного часа заменяют раствор поваренной соли.

Даже после пятого цикла голубая окраска раствора поваренной соли показывает выделение активного вещества.