Войлок из сверхабсорбирующего полимера и способ его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Предметом изобретения является войлочный материал, содержащий по меньшей мере один войлочный слой и один содержащий абсорбент слой, способ изготовления войлочного материала и применение войлочного материала в текстильных изделиях, обуви, в технических и медицинских целях. Войлочный материал согласно изобретению обладает преимуществами традиционных войлочных материалов в отношении тепло- и звукоизоляционных свойств и является воздухопроницаемым в сухом состоянии. Однако благодаря специальному выполнению этот материал в мокром состоянии не пропускает воду и, следовательно, пригоден для уплотнения многих видов материала. Войлочный материал согласно изобретению связывает в большей степени влагу воздуха или связывает воду иначе, чем традиционные войлочные материалы. Задачей настоящего изобретения является создание содержащего абсорбент материала с высокой механической прочностью и хорошей воздухопроницаемостью в сухом состоянии, кроме того, материал должен быть пригодным для кондиционирования воздуха, как, например, вентиляция, обезвоживание и/или увлажнение соответствующих выполненных с его помощью изделий. 4 н. и 29 з.п. ф-лы, 10 ил.

Реферат

Предметом настоящего изобретения являются войлочный материал с запирающей функцией, состоящий из по меньшей мере одного войлочного слоя и из содержащего абсорбент материала, способ изготовления войлочного материала, конструктивный элемент из войлочного материала и его применение.

Войлок является текстильным полотном, состоящим из механически упроченных волокон. В отличие от других полотен войлок не получают тканьем, он представляет собой холст, упроченный валкой под действием давления, при необходимости кислотой для придания шероховатости волокнам и влажного тепла. Традиционно войлок получают валянием из шерсти или других видов несвязного волоса животных, так как благодаря чешуйчатой структуре волоса происходит взаимное сцепление волокон. При этом получаемый войлок может обладать прочностью в диапазоне от прочности ваты до прочности древесины и даже более. Классические виды шерстяных войлоков называются также валяными войлоками.

В последнее время войлок все чаще изготавливается в виде иглопробивного нетканого полотна. При этом волокна наслаиваются друг на друга и многократно прокалываются многочисленными иглами с зазубринами. В результате повторных проколов волокна сцепляются между собой или вдавливаются в войлок. Поэтому иглопробивные нетканые полотна могут изготавливаться не только из шерсти, но также практически из любых известных волокон.

Благодаря своим теплоизоляционным свойствам войлок применяется при изготовлении одежды, подкладочного материала и обуви, а также в качестве изоляционных материалов. Вследствие теплоизоляционного эффекта особой популярностью пользуются обувь из войлока, спортивные куртки и войлочные шляпы. В технике применяются, например, уплотнения, такие как войлочные кольца, или полосы, или плоские материалы из войлока для изоляции и шумопоглощения. Также известны технические фасонные детали или фильтры из войлочного материала. Наряду со своими теплоизоляционными свойствами войлок обладает воздухопроницаемостью и в определенной мере водоотталкивающей способностью. Однако при значительном количестве воды, например во время дождя, она проникает через войлок. Войлочный материал является тогда на ощупь неприятно влажным и тяжелым, поскольку он связывает воду подобно губке.

В области производства гигиенических изделий или обивочных материалов известно применение материалов с многослойной структурой, содержащих сверхабсорбирующие полимеры для поглощения воды и влаги. Так, например, в DE 69833007 Т2 описано абсорбирующее состоящее из нескольких слоев изделие с абсорбирующей сердцевиной для поглощения жидкости. Для защиты одежды один из слоев состоит из полимерного материала, вследствие чего сильно ограничена воздухопроницаемость изделия. Кроме того, применяемые изделия изготовлены таким образом, что они способны поглощать максимальное количество жидкости. Отмечаемое при этом заметное увеличение веса и объема изделия остается в области применения «гигиенических изделий» до настоящего времени не контролируемым. Большие количества жидкости ведут соответственно к очень продолжительному времени высыхания. Кроме того, такие изделия являются одноразового применения и после контакта с жидкостью подлежат удалению. Также эти изделия не подлежат стирке, а при механических воздействиях, таких как механическая стирка или длительное сдавливание, сверхабсорбент отделяется от каркасного материала.

Из DE 102007016959 известно также изготовление полотен из волокон целлюлозы для гигиенических изделий и повышение абсорбции такими содержащими целлюлозные волокна слоями в результате добавки сверхабсорбента. Описанные здесь продукты применяются для изделий одноразового пользования, таких как гигиенические изделия, компрессы для больных, пеленки, прокладки, вкладыши в упаковки для пищевых продуктов или одноразовые фильтры. Применение описанных материалов в предметах одежды или в областях, где требуется многократное применение, невозможно из-за низкой механической прочности и сильного разбухания при контакте с жидкостью. Вследствие большого количества жидкости, поглощаемой на единицу поверхности, такие материалы сохнут медленно, так как должен испаряться большой объем жидкости. Кроме того, из-за поглощения большого количества жидкости изделие приобретает значительный вес.

Поэтому задачей настоящего изобретения является создание содержащего абсорбент материала с высокой механической прочностью и хорошей воздухопроницаемостью в сухом состоянии. Одновременно содержащий абсорбент материал должен обладать в мокром или влажном состоянии запирающим эффектом против проникания жидкости или влаги, обеспечивая, по меньшей мере, заметное снижение расходного количества. Изготовленные из такого материала изделия должны быть пригодны к стирке и химической чистке. Кроме того, содержащий абсорбент материал должен быть пригодным для кондиционирования воздуха, как, например, вентиляция, обезвоживание и/или увлажнение, соответствующих, выполненных с его применением изделий.

Также задачей изобретения является создание простого и не дорогого способа изготовления такого войлочного материала, который может осуществляться по возможности без применения специального оборудования.

Согласно изобретению задача решается с помощью войлочного слоя и применяемого, по меньшей мере, на отдельных участках поглощающего жидкость слоя, при этом отличие состоит в том, что:

- поглощающим жидкость слоем является содержащий абсорбент слой,

- по меньшей мере один войлочный слой, содержащий абсорбент слой и/или второй войлочный слой соединены между собой иглопрокалыванием (свойлачены),

- трехмерное расширение абсорбента ограничено войлочным слоем (войлочными слоями) и/или запирающими элементами,

- войлочный материал в сухом, открытом состоянии является, по меньшей мере частично, воздухопроницаемым,

- при контакте с жидкостью, водой или водяным паром войлочный материал запирается вследствие расширения абсорбента, при этом прохождение жидкости через войлочный материал ограничивается или прекращается разбухшим абсорбентом.

Кроме того, задача решается посредством способа изготовления войлочного материала, содержащего по меньшей мере один войлочный слой и, по меньшей мере частично, содержащий абсорбент слой, отличающегося тем, что:

- содержащий абсорбент слой располагают на войлочном слое или между двумя войлочными слоями,

- войлочный слой (войлочные слои) и содержащий абсорбент слой и/или два войлочных слоя связаны между собой иглопрокалыванием.

Другие варианты выполнения описаны ниже или являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

В своем сухом состоянии войлочный материал является воздухопроницаемым, благодаря чему обеспечивается вентиляция снабженных войлочным материалом предметов одежды, обуви или иных предметов. Как только войлочный материал согласно изобретению приходит в соприкосновение с жидкостью, например с водой, или с водяным паром (влагой), заключенный внутри абсорбент разбухает, ограничивая таким образом прохождение влаги через войлочный материал. В этом состоянии, называемом влажным, войлочный материал предпочтительно является непроницаемым ни для воздуха, ни для водяного пара, ни для жидкостей, т.е. он обладает запирающей функцией по отношению к воде или жидкости. Под водой подразумевается в данном случае вода в жидком агрегатном состоянии, под водяным паром (влагой) - вода в газообразном состоянии. Так же как при контакте с водой, абсорбент набухает при соприкосновении с другими жидкостями, причем различают жидкости, вызывающие разбухание и являющиеся инертными. Соприкосновение с инертными жидкостями не ведет к разбуханию. Разные абсорбирующие полимеры, которые могут присутствовать на войлочной поверхности, например в виде смеси, по-разному реагируют на воду или определенные жидкости. Запирание войлочного материала и, следовательно, активизация запирающей функции происходит предпочтительно при соприкосновении с водой. Соприкосновение с водяным паром ведет либо к незначительному разбуханию, либо при большой плотности абсорбента к запиранию материала.

Под войлочным материалом понимается согласно изобретению текстильное полотно, в котором волокна переплетены между собой по существу иглопробиванием или вдавлены в войлок и, при необходимости, упрочнены тепловым воздействием, давлением или химической реакцией. Таким образом, связанность внутри войлочного материала достигается только механически упроченными и сцепленными между собой волокнами, а не в результате тканья, вязанья, сшивания и других технологических способов.

Войлочный материал согласно изобретению обладает тем преимуществом, что он является моющимся, например, при своем использовании в предметах одежды может стираться в обычной стиральной машине, и за счет этого обеспечивается возможность широкого применения в самых разнообразных областях. Благодаря пригодности к стирке впервые достигнута возможность вторичного применения во многих областях изделий с использованным в них полимерным абсорбентом. Благодаря этому заметно сократились отходы от применения изделий одноразового пользования.

Поскольку войлочный материал согласно изобретению в разных вариантах выполнения обладает одинаковыми свойствами, что и соответствующий, не содержащий абсорбент войлочный материал, то возможно применение войлочного материала по изобретению везде там, где применим и обычный войлочный материал. В сухом состоянии войлочный материал согласно изобретению оптически и осязательно ничем не отличается от обычного иглопробивного материала. Следовательно, получают материал, который по внешнему виду и на ощупь является равноценным с обычным иглопробивным материалом. По сравнению с традиционными, содержащими абсорбент полотнами иглопробивной материал согласно изобретению обладает, однако, повышенными механической прочностью и стойкостью.

Неожиданно было найдено, что войлочный материал согласно изобретению может изготавливаться на том же оборудовании, что и иглопробивной материал, не прибегая к особой настройке или перенастройке процесса валяния. Таким образом при изготовлении не возникают более значительные затраты на обработку, чем при изготовлении обычного войлока.

По сравнению с обычными материалами, содержащими сверхабсорбирующие полимеры, как, например, известные из уровня техники изделия, применяемые при недержании, войлочный материал согласно изобретению обладает тем преимуществом, что сверхабсорбирующие полимеры сохраняются внутри без потерь, т.е. при использовании войлочного материала согласно изобретению части абсорбирующего полимера не могут непроизвольно выйти из войлочного материала и тем самым ухудшить потребительские свойства.

Другое преимущество войлочного материала согласно изобретению и изготовленного из такого войлочного материала конструктивного элемента состоит в том, что материал особо легко изготавливается и благодаря этому также легко может адаптироваться к самым разным областям применения. Кроме того, войлочный материал согласно изобретению характеризуется хорошей формуемостью, благодаря которой могут быть целенаправленно изготовлены определенные формы и фасонные детали.

В частности, благодаря способности к стирке и высокой стойкости войлочный материал согласно изобретению обладает большим сроком службы по сравнению с другими содержащими сверхабсорбирующие полимеры функциональными материалами.

По своей воздухопроницаемости материал согласно изобретению отличается существенно от известных кондиционных мембран, являющихся проницаемыми только в одном направлении и только для водяного пара. Если в войлочном материале согласно изобретению возможен переход между проницаемым к непроницаемым состоями и воздух поступает как изнутри наружу, так и снаружи внутрь, то кондиционные мембраны обеспечивают только поступление водяного пара в направлении к мембране. Поступления воздуха через кондиционные мембраны не происходит. Это является одним из существенных преимуществ материала согласно изобретению по сравнению с кондиционными мембранами.

Запирание войлочного материала происходит вследствие ограничения трехмерного расширения абсорбента. Расширение абсорбента в плоскости ограничивается слоями войлочного материала. В обеих других плоскостях расширение абсорбента ограничено волокнами, которыми оба войлочных слоя соединены без образования камерных пространств. Согласно изобретению такие волокна обозначены как соединительные волокна. Путем включения абсорбента в войлочный материал получают материал с содержанием абсорбента, обладающий высокой механической прочностью. Ему присуще особое преимущество по сравнению с известными, содержащими абсорбент изделиями, так как возможно применение войлочного материала согласно изобретению в областях, в которых воздействует большая механическая нагрузка или в которых требуется многократное применение.

Первый и второй войлочные слои соединены между собой предпочтительно таким образом, чтобы абсорбент мог равномерно распределиться и быть охваченным без потерь соединительными волокнами. Трехмерное расширение ограничивается главным образом соединительными волокнами между войлочными слоями и, при необходимости, каркасным материалом.

Согласно другому варианту выполнения ограничение может достигаться помимо волокон также другими структурами на краевых участках, как, например, пластмассовые окантовки. Кроме того, согласно варианту выполнения расширение абсорбента может быть ограничено наряду с войлочными волокнами также впрыскиванием пластмассы или пластмассовыми накладками, как, например, рамочные элементы.

Войлочный материал согласно изобретению состоит предпочтительно из по меньшей мере трех слоев, при этом первым слоем является войлочный материал, на котором расположен второй слой из материала с содержанием абсорбента и на слое с содержанием абсорбента расположен второй войлочный слой. Оба войлочных слоя состоят либо из одного волокнистого материала, либо из разных волокнистых материалов.

Войлочный слой

Войлочный слой войлочного материала согласно изобретению состоит предпочтительно из синтетических, полусинтетических, животных, минеральных, металлических, растительных волокон, резиновых волокон, гибридных волокон или их смеси. Пригодными к применению волокнами являются, например, шерстяные волокна, углеродные волокна, микроволокна, казеин, креатин, синтетические волокна из полипропилена, политетрафторэтилена или сложных полиэфиров. В зависимости от варианта выполнения все волокна имеют одинаковый диаметр или, по меньшей мере частично, разные диаметры. Гибридными волокнами обозначаются волокна, состоящие из более чем одного исходного материала, например из разных пластмасс.

В варианте выполнения войлочный слой войлочного материала согласно изобретению изготовлен полностью или частично из воспроизводимого сырья. Волокнами такого воспроизводимого сырья являются, например, волокна полисахаридов и, в частности, волокна крахмала, целлюлозы, гуарана, гуара и пептина или волокна их производных. При использовании волокон или их частей из воспроизводимых видов сырья возможно изготавливать войлочный материал согласно изобретению в виде биологически разложимого или компостируемого материала.

В другом варианте выполнения войлочный материал получают полностью или частично из волокон биогенных видов сырья. Биогенным сырьем является сырье растительного и животного происхождения. Пригодными к применению видами биогенного сырья являются, например, содержащийся в перьях креатин или содержащийся в молоке казеин.

Войлочный слой войлочного материала согласно изобретению может состоять из одинаковых волокон или из смеси волокон. В случае применения смесей волокон представляется возможным перерабатывать волокна с разными свойствами с получением войлока. При этом волокна волокнистой смеси могут различаться, например, своей толщиной, плотностью и поверхностной структурой. Например, могут применяться волокна с поверхностной структурой, которые способствуют свойлачиванию, как это имеет место при использовании животных волокон, например шерстяных волокон с чешуйками. Для этого волокна могут обладать вогнутыми и выпуклыми участками или другими поверхностными структурами. При использовании волокнистых смесей разные волокна распределяют либо равномерно, либо неравномерно по волокнистому полотну перед тем, как они будут переработаны в войлок.

Согласно одному из вариантов ватки предварительно подвергаются иглопрокалыванию перед собственно соединением. Поскольку применяются несколько войлочных слоев, то они могут быть подвержены разной степени иглопрокалывания. Соответственно может быть одинаковым или разным также вес единицы поверхности войлочного слоя. Также в пределах одного войлочного слоя могут присутствовать участки с разной степенью иглопрокалывания. Такая разная степень иглопрокалывания в одном полотне достигается, например, разной плотностью расположения игл на игольной доске или применением разных игольных досок.

Согласно варианту выполнения волокнистая смесь приготовлена таким образом, что в ней содержится доля волокон, которые особенно хорошо захватываются иглами, а также вторая доля волокон, которая способствует последующей обработке войлока. Такой второй волокнистый материал может состоять, например, из плавких волокон, благодаря чему войлок может быть сформирован термическим прессованием, уплотнением, разглаживанием или структурированием. Также возможно, чтобы, например, вторая доля волокон была обработана химическим компонентом, который в последующем процессе изготовления может быть дополнительно обработан, например с использованием ультрафиолетового облучения, теплового отверждения или химической реакции.

В зависимости от области применения войлочный слой войлочного материала согласно изобретению имеет разную плотность и разный вес, отнесенный к поверхности (м2), причем может применяться войлок с твердостью в диапазоне от мягкости ваты до твердости дерева. Аналогично в содержащий абсорбент слой могут вводиться разные абсорбирующие полимеры в зависимости от области применения, например в виде гранулята, зерен или волокон, которые также обуславливают разную степень твердости и плотности войлочного материала согласно изобретению. Согласно варианту выполнения в одном войлочном слое могут сочетаться несколько видов материала и/или функционального материала, благодаря чему войлочный слой представляет собой композитный материал.

Согласно другим вариантам выполнения войлочный слой состоит полностью или, по меньшей мере частично, из полых или функциональных волокон. Такие функциональные волокна снабжены, например, аккумулятором скрытого тепла, каким, например, является материал с изменяющимися фазами (РСМ), предлагаемый фирмой BASF под маркой Micronal®, или же содержат в капсулированном виде ароматические, активные вещества и красители. Функциональными волокнами являются также металлические волокна, например, серебряные волокна или волокна с ионами серебра, волокна с плавкими пластмассами или плавкими поверхностными покрытиями. В зависимости от области применения соответствующие войлочные волокна могут состоять также из трудновоспламеняемых материалов. Другими пригодными к применению функциональными волокнами служат теплостойкие волокна, например углеродные волокна, и высокопрочные волокна, например арамидные волокна. Также могут применяться в качестве функциональных волокон содержащие сверхабсорбирующий полимер волокна. При этом функциональные волокна могут быть выполнены такими, что они будут выборочно реагировать на температуру, влагу, показатель рН, напряжение тока и давление и в зависимости от этих показателей будут вести себя различно. Также волокна могут быть выполнены такими, что они будут выборочно связывать определенные химические вещества или же их выборочно выделять. Согласно варианту выполнения волокна могут быть также выполнены антистатическими и, следовательно, отталкивающими пыль.

В другом варианте выполнения войлочный слой войлочного материала согласно изобретению полностью или частично закрыт оболочкой из дополнительных пропускающих влагу материалов. Благодаря этому достигается капиллярный эффект, при котором влага поступает в или из содержащего абсорбент слоя. В качестве альтернативы в таком варианте выполнения используется вместо оболочки дополнительный материал, входящий в состав войлока, например целлюлозные волокна, хлопья, формованные изделия или порошок, который благодаря своему капиллярному действию также направляет воду или жидкость в или из содержащего абсорбент слоя. Этим дополнительным материалом может также служить слоистый материал.

Другими пригодными для применения функциональными волокнами являются, например, светопроводящие или светонакопительные волокна, как, например, полимерные оптические волокна.

В другом варианте волокна войлочного слоя содержат другие вещества, например красители, ароматические вещества или вспомогательные вещества. В качестве вспомогательного вещества могут служить, например, материалы для образования водоотталкивающей поверхности, огнестойкой отделки поверхности или для получения определенных свойств веществ. Другим вспомогательным веществом, наносимым, например, на волокна войлочного слоя или между войлочными слоями, является связывающий запахи материал или вещество, как, например, соли от реакции металлов с резиноловой кислотой, аминокислоты или другие связывающие запахи вещества. Они применяются также, например, в капсюлированном виде и выделяются из материала постепенно.

Согласно варианту выполнения ароматические вещества, красители и/или активные вещества наносятся на войлочный материал согласно изобретению позже. Так, например, в войлочный материал вводят ароматические вещества и красители позже с тем, чтобы это можно было выполнять индивидуально. Пригодными к применению активными веществами являются, например, связывающие запахи вещества, вещества с микробиоцидным действием или отпугивающие насекомых вещества. В виде разновидности активного вещества материал может содержать индикаторные вещества, которые будут показывать момент, в который вентилирующая вставка приходит в соприкосновение с веществами, которые, например, ограничивают или прекращают действенность. Такая индикация может достигаться, например, изменением цвета. В качестве активного вещества могут добавляться вещества, ускоряющие сушку абсорбента, как, например, материалы, удаляющие из абсорбента влагу или создающие ток посредством кинетической энергии или тепло путем химической реакции. Также возможно выполнить войлочный материал обогреваемым, обеспечивая при этом ускоренную сушку абсорбента.

В другом варианте выполнения войлочный материал согласно изобретению снабжен вспомогательными веществами, улучшающими свойства для соответствующего назначения. Так, согласно варианту на войлочный материал, согласно изобретению могут быть нанесены, например, вещества для ухода за кожей или для заживления ран. Пригодными веществами для ухода за кожей или для заживления ран являются, например, декспантенол, гамамелис, ромашка, антиоксиданты, светозащитные средства, гиалороновая кислота, репелленты для насекомых, противомикробные вещества, эфирные масла, увлажнители или духи. Перечисленные добавки вводятся в войлочный материал согласно изобретению непосредственно или в капсюлированном виде или входят в состав волокон или абсорбента.

В другом варианте войлочный слой войлочного материала согласно изобретению выполнен многослойным, при этом разные слои могут состоять из разных волокон или материалов. Так, например, тканый слой соединен с другим слоем из свойлачиваемых волокон. Также согласно изобретению может применяться соединение полимерного слоя со свойлачиваемым волокнистым слоем. Согласно варианту выполнения войлочный слой войлочного материала по изобретению содержит примеси. Пригодными к применению примесями являются, например, уже описанные функциональные волокна, как, например, материал с изменяющимися фазами, керамические волокна, стеклянные волокна, углеродные волокна, абсорбирующие полимерные волокна и/или металлические волокна. В результате примешивания соответствующих волокнистых материалов могут задаваться материалам разные свойства и разная степень упругости.

Если войлочный материал согласно изобретению состоит из первого войлочного слоя, расположенного на нем содержащего абсорбент слоя и второго войлочного слоя, то первый и второй слои состоят либо из одного волокнистого материала, либо обладают разными свойствами, например разным весом единицы поверхности или разной плотностью волокон. При этом свойства войлочного слоя зависят от соответствующей области применения. Так, например, в случае применения войлочного материала в фильтрах целесообразно, чтобы одна сторона состояла из углеродных волокон для обеспечения фильтрующего эффекта до того, как воздух или жидкости, не вызывающие разбухания, не поступят на содержащий абсорбент слой. В других областях один из обоих войлочных слоев может быть выполнен, например, таким, чтобы он обладал водоотталкивающим свойством. В еще одном варианте один из обоих войлочных слоев снабжен ароматическими веществами, активными веществами и красителями настолько, что проходящий через него воздух или не вызывающая разбухания жидкость насыщается при выходе из войлочного материала ароматическими веществами, активными веществами или красителями или же войлочный слой обрабатывается или наделяется такими свойствами, что вещество, например пахучее вещество или соль, отфильтровывается при прохождении через слой.

Слой с содержанием абсорбента

Такой слой содержит по меньшей мере один абсорбент, предпочтительно абсорбент, нанесенный на каркасный материал. Предпочтительно, чтобы содержащий абсорбент слой войлочного материала согласно изобретению представлял собой нетканый материал с абсорбентом, особо предпочтительно нетканый материал с полимерным абсорбентом. В случае применения нетканого материала с абсорбентом он может быть сам предварительно обработан иглопрокалыванием. Нетканый материал содержит на одной или обеих сторонах абсорбент или включает его в себя. При этом абсорбентом является предпочтительно сверхабсорбирующий полимер, т.е. полимер, способный набухать при контакте с жидкостью, в частности с водой, выбираемый предпочтительно из группы, состоящей из полиакриловой кислоты, сополимеров полиакриловой кислоты, сшитого полиакрилата натрия, казеина, белка и композитных материалов из термопласта и эластомера. Особо предпочтительно применять в качестве абсорбирующего нетканого материала Luquafleece® фирмы DFSF. Другое пригодное к применению руно (Fleece), содержащее сверхабсорбирующие полимеры, предлагается на рынке под наименованием Oasis® фирмой Technical Absorbans. В качестве абсорбирующих полимеров могут применяться, например, сверхабсорбенты, такие как HySorb® фирмы BASF AG или Favor® фирмы Degussa AG. Оптимально, чтобы абсорбент был смешан с наполнителем и чтобы наполнитель и абсорбент образовывали вместе абсорбирующий слой. Также могут применяться, например, содержащие абсорбирующие полимеры полотна, используемые в гигиенической промышленности в качестве содержащего абсорбент слоя.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения абсорбент размещен в материале с воздушной укладкой (AirLaid). Такой материал служит в войлочном материале согласно изобретению наполнителем. Под материалом с воздушной укладкой понимается материал из уложенных сжатым воздухом целлюлозных и/или синтетических штапельных волокон. Поэтому используется название «уложенный воздухом» (AirLaid). Прием изготовления материалов с воздушной укладкой описан, например, в US 4640810. Применяемые согласно изобретению материалы с воздушной укладкой могут состоять из нескольких слоев, укладываемых один на другой, при этом абсорбент может располагаться между одним или несколькими слоями или в самих слоях, т.е. будучи смешанным с волокнами. Затем слои уплотняют и соединяют между собой, например, термически.

В качестве наполнителя пригодны также ткани или подобные тканям материалы. Ткань (Tissue) состоит при этом полностью или большей частью из целлюлозных волокон и обладает определенным крепированием. Известными тканевыми материалами являются, например, кухонная бумага, носовые платки, впитывающие прокладки или бумажные полотенца. В отличие от тканевых материалов под материалами, подобными ткани, понимаются материалы, изготавливаемые путем изменения процесса сушки, к ним относятся креповая бумага (гигиеническая бумага) и целлюлозная вата. Тканевая бумага имеет средний вес от 15 до 30 г/м2, но может также иметь меньшие показатели, достигающие 5 г/м.

Согласно альтернативному варианту выполнения абсорбирующий слой содержит в качестве каркасного материала волокна или слои из материала, как, например, пленки, растворяющиеся в водной или безводной среде, при этом абсорбент связан с каркасным материалом. Такой временный содержащий абсорбент слой также располагается между войлочными слоями, причем, однако, после иглопрокалывания волокна содержащего абсорбент слоя растворяют, вследствие чего между войлочными слоями сохраняется не связанный более с волокнами абсорбент без каркасного материала. Каркасный материал в виде растворимых веществ или волокон может быть удален, например, вымыванием, сжатым воздухом, теплом или химическим способом. При удалении каркасного материала образуются проницаемые промежутки, обеспечивающие повышенную воздухопроницаемость. В зависимости от степени уплотнения войлочного материала вокруг абсорбента создается более или менее прочная оболочка из соединительных волокон и не растворившейся части каркасного материала.

Выбор абсорбента определяется текучей средой, используемой для набухания абсорбента. При использовании воды для набухания применяются предпочтительно упомянутые ранее сверхабсорбенты. Согласно варианту выполнения возможно также комбинировать между собой два и более абсорбирующих материала, благодаря чему один абсорбент будет реагировать на воду, другой - на другую жидкость.

Размер конструируемого абсорбирующего полимера выбирается таким образом, чтобы изделия или волокна из абсорбирующего полимера располагались при свойлачивании по существу между войлочными слоями и/или соединительными волокнами и чтобы не приходилось их заново располагать вместе с волокнами.

В качестве наполнителя могут применяться, например, полимерные соединения, композитные материалы из термопласта и эластомера, волокна животного происхождения, такие как волос, пух, кожа, кости, рога, волокна растительного происхождения, целлюлоза, картон, холст, кокосовая скорлупа, древесина, волокна, волокна трав, металлические волокна, минеральные волокна, углеродные волокна, трикотаж, резина или материалы или их смеси, порошки или грануляты или материалы с теплоаккумулирующими свойствами, например микрокапсюлированные парафины. Наполнитель может быть выполнен альтернативно в виде формованного тела, например в виде капсул. Наполнитель служит, например, для снижения веса. Если применяется пропускающий жидкость или воду наполнитель, то он может вывести наружу также ранее поглощенную жидкость или воду из абсорбента в результате образования целевого жидкостного мостика и таким образом обеспечить более быстрое испарение воды. Наполнитель и его количество выбираются с таким расчетом, чтобы с учетом области применения обеспечивалось набухание абсорбента и обусловленное этим запирание войлочного материала. Если наполнитель используется для образования целевого жидкостного мостика, то он контактирует предпочтительно с поверхностью испарения проветриваемого предмета. Такими поверхностями испарения могут служить, например, верхний материал предмета одежды и обуви. Применение такого наполнителя особенно целесообразно в том случае, когда верхний материал сам не может образовывать жидкостной мостик с внутренним материалом и, следовательно, имеется только незначительная поверхность испарения. Согласно варианту выполнения в содержащий абсорбент слой могут быть внесены другие функциональные вещества, например активированный уголь, ионы серебра или ароматические вещества.

В другом варианте содержащий абсорбент слой состоит, по меньшей мере частично, из волокон сверхабсорбирующего полимера.

Согласно другому варианту выполнения содержащий абсорбент слой представляет собой набухаемую пленку, например полимерную пленку из термопластичного полиуретана/эластомера, с добавленными в нее сверхабсорбирующими полимерами. При использовании такой пленки волокна первого и второго войлочных слоев при свойлачивании пропускают через пленку, в результате чего происходит перфорация для прохода воздуха через пленку. Если согласно другому варианту войлочные слои дополнительно содержат волокна сверхабсорбирующего полимера, то отверстия могут быть закрыты разбухающими волокнами сверхабсорбирующего полимера. Также известно, что пленки разбухают, из-за чего, пусть даже при малой скорости, при контакте с водой диаметр отверстий уменьшается, что способствует запиранию.

Согласно другому варианту выполнения содержащий абсорбент слой состоит частично или полностью из воспроизводимых видов сырья. Каркасный материал, на котором располагаются, например, абсорбирующие полимеры состоит при этом из биологически разложимых волокон, например волокон полисахаридов, в частности крахмала, целлюлозы, гуарана, гуара или пептина. Если войлочный материал согласно изобретению имеет содержащий абсорбент слой из воспроизводимого вида сырья, которое является биологически разложимым, и одновременно войлочные слои состоят также из биологически разложимого материала, то, следовательно, весь войлочный материал согласно изобретению является разлагаемым с образованием компоста.

В зависимости от применяемого содержащего абсорбент слоя может регулироваться распределение жидкостей на поверхности войлочного материала согласно изобретению. При этом такое распределение определяется, например, видом и размером частиц, каркасным материалом и сшиванием абсорбента, например сверхабсорбирующего полимера. На пропитку войлочного материала влияют наряду с выбором абсорбирующего материала также барьеры внутри материала. Барьер определяется, например, повышенным механическим упрочением или видом волокон каркасного материала или войлочного слоя, свойствами абсорбента. Также возможно, чтобы поверхности были спрессованы таким образом, чтобы распределение текучей субстанции целенаправленно снижалось или ограничивалось.

Из-за блокирования геля жидкость внутри содержащего абсорбент слоя не распространяется. Абсорбирующие полимеры разбухают настолько сильно, что влага не может распределяться по всей поверхности. Если требуется передача жидкости, то применяются гидрофильные материалы, расположенные в войлочном материале согласно изобретению или связанные с ним. Гидрофильные материалы могут входить в состав, например, абсорбирующего каркасного материала, присутствовать в виде оболочки реакционного материала или служить примесью, например, в виде волокон, которые в качестве передаточных поверхностей являются компонентом войлока. Для решения данной проблемы в настоящее время применяются, например, целлюлозные волокна или частицы. В качестве альтернативы используются войлочные волокна, выполняющие транспортирующую функцию. Транспортирующие материалы выполнены, при необходимости, плоскими и свойлачены таким образом, что они не проходят через войлочную поверхность, а только заходят в содержащий абсорбе