ВПИТЫВАЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ, ВКЛЮЧАЮЩЕЕ СИГНАЛЬНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ
ABSORBING ARTICLE WITH INDICATIVE COMPOSITE

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к впитывающим изделиям, которые включают стимулирующий материал. Более конкретно, изобретение относится к впитывающему изделию, такому как трусы для приучения ребенка к туалету, которое обеспечивает носящего заметным изменением в ощущении после появления жидкости.
Впитывающие изделия, такие как, например, детские трусы для приучения к туалету (обучающие трусы) разрабатывались с частицами, изменяющими температуру, чтобы обеспечить ощущение изменения температуры после мочеиспускания в попытке усилить распознавание ребенком того, когда происходит мочеиспускание. Как можно понять, такое распознавание может быть важным шагом в процессе приучения к туалету. Ощущение изменения температуры часто может являться эффектом стимулирующего материала, расположенного между верхним слоем и впитывающей сердцевиной изделия.
К несчастью, при определенных обстоятельствах конструкция таких изделий не может быть полностью удовлетворительной. К примеру, этот стимулирующий материал, включенный внутрь изделия, может в некоторых случаях быть шершавым для носящего. Эта шершавость может быть особенно заметной в случае, когда стимулирующий материал при использовании расположен близко к коже носящего, что, как правило, является желаемым расположением, чтобы максимально увеличить ощущение изменения температуры, испытываемое носящим. Кроме того, этот стимулирующий материал может быть незакрепленным, таким образом, приводя к вытеснению или смещению этого материала. Более того, стимулирующий материал может давать ощущение быстрого изменения температуры, но оно может не длиться так долго, как это желательно, чтобы способствовать процессу приучения к туалету.
Помимо этого, существующие изделия могут не предоставлять способов для изменения стимулирующего эффекта и/или наличия более чем одного стимулирующего эффекта на период времени после того, как произошло повреждение от воды. Например, для использующего может быть даже более сигнализирующим, если изделие дает разогревающее ощущение после повреждения жидкостью, а потом позднее дает охлаждающее ощущение после этого, или в качестве альтернативы, дает охлаждающее ощущение после повреждения жидкостью, а потом дает использующему ощущение давления или покалывания, или даже предоставляя оба эффекта - эффект охлаждения и эффект изменения давления, которые могут поддерживаться в течение 5 минут или более.
В некоторых обстоятельствах для стимулирующего приспособления в изделии может быть желательным делать больше, чем просто сигнализировать использующему о повреждении жидкостью. На самом деле, для стимулирующего приспособления может быть желательным дополнительно предоставлять употребляющему его пользу. Например, в дополнение к сигнализированию использующему о повреждении жидкостью, стимулирующее приспособление могло бы также обеспечивать буферизацию показателя рН для кожи, медицинскую помощь при вагинальных проблемах для женщин, контроль запаха, покрывающие материалы для здоровья кожи или даже лекарственные препараты.
Таким образом, существует потребность в одноразовом впитывающем изделии с одним стимулирующим приспособлением, которое может замедлить или продлить эффекты стимулирующего материала; которое способно иметь более одного эффекта в течение длительного периода после по меньшей мере одного повреждения водой; которое способно на изменение стимулирующего эффекта после по меньшей мере одного повреждения водой; которое защищает стимулирующий материал, чтобы уменьшить или предотвратить перемещение этого материала; и/или может предоставлять использующему дополнительные выгоды.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Под влиянием рассмотренных выше потребностей, впитывающее изделие включает сигнальный композиционный материал, в котором этот сигнальный композиционный материал имеет поверхность, обращенную к телу, поверхность, обращенную к одежде, продольное направление, поперечное направление и направление по оси z. Сигнальный композиционный материал включает несущий слой подложки, первый стимулирующий слой, второй стимулирующий слой, первый термопластичный адгезивный слой и второй термопластичный адгезивный слой. Несущий слой подложки является проницаемым для жидкости или водорастворимым и расположен как нижний слой сигнального композиционного материала по направлению оси z, чтобы обеспечить обращенную к одежде поверхность этого сигнального композиционного материала. Первый стимулирующий слой включает первый стимулирующий материал и расположен выше и как примыкающий к несущему слою подложки. Второй стимулирующий слой включает второй стимулирующий материал и расположен выше и как примыкающий к первому стимулирующему слою, чтобы обеспечить обращенную к телу поверхность сигнального композиционного материала. Первый термопластичный адгезивный слой является проницаемым для жидкости или водорастворимым и расположен между и как примыкающий к несущему слою подложки и первому стимулирующему слою. Второй термопластичный адгезивный слой является проницаемым для жидкости или водорастворимым и расположен между первым стимулирующим слоем и вторым стимулирующим слоем. К тому же, каждый стимулирующий слой включает по меньшей мере 50 мас.% стимулирующего материала, имеющего растворимость от 0,1 грамма до 6 граммов материала на один грамм воды. В других вариантах несущий слой подложки имеет массу основы 10 г/кв.м и 50 г/кв.м. В других вариантах еще несущий слой подложки имеет по направлению оси z толщину 0,1 мм и 1 мм, которая измеряется с помощью теста на определение толщины. В других вариантах несущий слой подложки представляет собой нетканый материал. Еще в некоторых вариантах несущий слой подложки является термопластичной растворимой в воде полимерной пленкой. В других вариантах по меньшей мере один из слоев - первый стимулирующий слой и второй стимулирующий слой - включает стимулирующий материал в форме охлаждающего агента, в котором этот охлаждающий агент выбирается из ксилита, сорбита или мочевины. В других вариантах первый стимулирующий слой включает стимулирующий материал в форме охлаждающего агента, а второй стимулирующий слой включает стимулирующий материал в форме разогревающего агента. Еще в других вариантах первый стимулирующий слой включает стимулирующий материал в форме охлаждающего агента, а второй стимулирующий слой включает стимулирующий материал в форме охлаждающего агента и агента, изменяющего давление. В других вариантах каждый из слоев - первый стимулирующий слой и второй стимулирующий слой, имеет массу основы от 25 г/кв.м до 500 г/кв.м. Еще в других вариантах каждый из слоев - первый термопластичный адгезивный слой и второй термопластичный адгезивный слой, является гидрофобным.
В других вариантах каждый из слоев - первый термопластичный адгезивный слой и второй термопластичный адгезивный слой, имеет массу основы от 2 г/кв.м до 25 г/кв.м. Еще в других вариантах по меньшей мере один из слоев - первый стимулирующий слой и второй стимулирующий слой, кроме того, включает полезную добавку. Еще в других вариантах сигнальный композиционный материал имеет толщину по направлению оси z от 0,25 мм до 5 мм, которая измеряется с помощью теста на определение толщины. В других вариантах каждый из слоев - несущий слой подложки, первый стимулирующий слой, второй стимулирующий слой, первый термопластичный адгезивный слой и второй термопластичный адгезивный слой, имеют одинаковую протяженность в продольном направлении и в поперечном направлении. В других вариантах сигнальный композиционный материал включает по меньшей мере один дополнительный стимулирующий слой и по меньшей мере один дополнительный термопластичный адгезивный слой, у которых этот по меньшей мере один дополнительный стимулирующий слой расположен выше и как примыкающий ко второму стимулирующему слою, и у которых этот по меньшей мере один дополнительный термопластичный адгезивный слой является проницаемым для жидкости и растворимым в воде и расположен между и как примыкающий ко второму стимулирующему слою и по меньшей мере к одному дополнительному стимулирующему слою. В других вариантах сигнальный композиционный материал, кроме того, включает 1-13 дополнительных стимулирующих слоев и 1-13 дополнительных термопластичных адгезивных слоев, таких, что эти дополнительные термопластичные адгезивные слои и дополнительные стимулирующие слои расположены в чередующемся порядке. Еще в других вариантах сигнальный композиционный материал включает дополнительный проницаемый для жидкости слой подложки и дополнительный термопластичный адгезивный слой, в которых этот дополнительный проницаемый для жидкости слой подложки расположен выше и как примыкающий ко второму стимулирующему слою, и в которых этот дополнительный термопластичный адгезивный слой является проницаемым для жидкости или водорастворимым и расположен между и как примыкающий ко второму стимулирующему слою и дополнительному проницаемому для жидкости стимулирующему слою.
В некоторых вариантах впитывающее изделие содержит сигнальный композиционный материал, в котором этот сигнальный композиционный материал имеет поверхность, обращенную к телу, поверхность, обращенную к одежде, продольное направление, поперечное направление и направление по оси z. Сигнальный композиционный материал включает несущий слой подложки, 2-15 стимулирующих слоев и 2-15 термопластичных адгезивных слоев. Несущий слой подложки является проницаемым для жидкости или растворимым в воде и расположен как нижний слой сигнального композиционного материала по направлению оси z, чтобы обеспечить поверхность, обращенную к одежде. Каждый стимулирующий слой содержит стимулирующие материалы и каждый является расположенным выше и как примыкающий к несущему слою подложки. Кроме того, один из этих стимулирующих слоев расположен как верхний слой сигнального композиционного материала в направлении оси z, чтобы обеспечить поверхность, обращенную к телу. Каждый термопластичный адгезивный слой является проницаемым для жидкости или водорастворимым. Кроме того, один из термопластичных адгезивных слоев расположен между и как примыкающий к несущему слою подложки и одному из стимулирующих слоев, а каждый из оставшихся термопластичных адгезивных слоев расположен между и как примыкающий к остальным стимулирующим слоям в чередующемся порядке. К тому же, по меньшей мере 50 мас.% стимулирующих материалов по меньшей мере в двух стимулирующих слоях имеют растворимость от 0,1 грамма до 6 граммов материала на один грамм воды. Несущий слой подложки имеет массу основы 10 г/кв.м и 50 г/кв.м; каждый из стимулирующих слоев имеет массу основы от 25 г/кв.м до 500 г/кв.м, и каждый из термопластичных адгезивных слоев имеет массу основы от 2 г/кв.м до 25 г/кв.м. Кроме того, этот сигнальный композиционный материал имеет толщину по направлению оси z 0,25 мм и 5 мм, которая измеряется с помощью теста определения толщины. В других вариантах по меньшей мере один из стимулирующих слоев, кроме того, включает полезную добавку. Еще в других вариантах по меньшей мере один из стимулирующих слоев включает стимулирующий материал в форме охлаждающего агента. В других вариантах стимулирующие слои и термопластичные адгезивные слои имеют одинаковую протяженность в продольном направлении и в поперечном направлении.
Другие многочисленные признаки и преимущества настоящего изобретения будут явствовать из следующего ниже описания. В этом описании ссылка сделана на примерные варианты исполнения изобретения. Такие варианты исполнения не представляют весь объем изобретения. Следовательно, ссылка в данном документе должна быть сделана на пункты формулы изобретения для интерпретации всего объема изобретения. В интересах лаконичности и краткости любые диапазоны значений, изложенные в этом техническом описании, предполагают все значения внутри этого диапазона и должны быть истолкованы как подтверждение для притязаний, перечисляющих любые поддиапазоны, имеющие предельные значения, которые являются значениями действительных чисел внутри обсуждаемого указанного диапазона. С целью гипотетического иллюстративного примера раскрытие в этом техническом описании диапазона от 1 до 5 должно рассматриваться с целью подтверждения притязаний на любой из следующих диапазонов: 1-5; 1-4; 1-3; 1-2; 2-5; 2-4; 2-3; 3-5; 3-4 и 4-5.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изложенные выше и другие признаки, варианты и преимущества настоящего изобретения станут понятны лучше со ссылкой на нижеследующее описание, приложенную формулу изобретения и сопровождающие чертежи.
Фиг.1 примерно иллюстрирует вид сбоку трусов для приучения ребенка к туалету (обучающих трусов) с механической застегивающей системой трусов, показанной в застегнутом состоянии на одной стороне обучающих трусов и в расстегнутом состоянии на другой стороне этих обучающих трусов.
Фиг.2 примерно иллюстрирует вид сверху обучающих трусов с Фиг.1 в незастегнутом, растянутом и разложенном на плоскости положении, показывая поверхность этих обучающих трусов, которая обращена по направлению к носящему и имеет в составе сигнальный композиционный материал согласно настоящему изобретению.
Фиг.3 представляет собой вид в перспективе толщиномера, использованного в тесте на определение толщины.
Фиг.4 представляет собой вид в перспективе одного варианта исполнения сигнального композиционного материала согласно настоящему изобретению.
Фиг.5 представляет собой вид в перспективе одного варианта исполнения сигнального композиционного материала согласно настоящему изобретению, имеющего дополнительный термопластичный адгезивный слой и дополнительный слой подложки, проницаемый для жидкости.
Фиг.6 иллюстрирует примерный способ для создания сигнального композиционного материала согласно настоящему изобретению.
Фиг.7 представляет собой женскую гигиеническую прокладку, имеющую в составе сигнальный композиционный материал согласно настоящему изобретению.
Фиг.8А представляет собой вид сверху обучающих трусов в незастегнутом, растянутом и разложенном на плоскости положении, показывающий поверхность этих обучающих трусов, которая обращена по направлению к носящему и имеет сигнальный композиционный материал, гибкую пластиковую трубку и термопару, как скомпоновано для примеров 1 и 2.
Фиг.8В представляет собой вид в перспективе обучающих трусов с Фиг.8А, надетых на сосуд с двойной оболочкой для примеров 1 и 2.
Повторяющееся использование номеров позиций в настоящем техническом описании и чертежах предназначается, чтобы представлять те же самые или аналогичные детали или элементы настоящего изобретения. Чертежи являются приведенными в качестве примеров и не обязательно вычерчены в масштабе. Определенные их пропорции могут быть преувеличены, в то время как другие могут быть преуменьшены.
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
Если не обозначено иное, все испытания осуществляются при температуре 23±2°С и относительной влажности 50±5%.
Гранулометрический анализ
Чтобы определить распределение размеров частиц данного образца используется стопка сит. Так, например, считается, что частица, которая удерживается на сите с отверстиями 710 микрон, имеет размер частиц больше, чем 710 микрон. Частица, которая проходит сквозь сито, имеющее отверстия 710 микрон, и удерживается на сите, имеющем отверстия 500 микрон, считается, имеет размер частиц между 500 и 710 микрон. Кроме того, считается, что частица, которая проходит сквозь сито с отверстиями 500 микрон, имеет размер частиц меньше, чем 500 микрон, и так далее.
Эти сита расположены в порядке изменения размера отверстий с самыми большими отверстиями наверху стопки и с самыми маленькими отверстиями в нижней части стопки. Таким образом, весь стимулирующий материал, связанный с сигнальным композиционным материалом, может быть отвешен и помещен в сито с самыми большими отверстиями. В качестве альтернативы, если желательно определить размер частиц или распределение размеров частиц стимулирующего материала только в отдельной порции сигнального композиционного материала, лишь стимулирующий материал, связанный с этой порцией может быть отвешен и помещен в сито с самыми большими отверстиями. В этой стопке сит могут быть использованы сита, соответствующие стандарту США, включая 20 меш (850 микрон), 25 меш (710 микрон), 35 меш (500 микрон), 50 меш (300 микрон) и 170 меш (90 микрон).
Стопку сит встряхивают в течение 10 минут с помощью механического встряхивателя для лабораторных сит Ro-Tap, модель RX29, поставляемого фирмой W.S. Tyler of Mentor, Огайо, или другого аналогичного встряхивающего прибора в стандартных экспериментальных условиях. После того как встряхивание завершено, стимулирующий материал, оставшийся на каждом сите, удаляется, а масса измеряется и записывается. Процентное содержание частиц, оставшихся на каждом сите, рассчитывается путем деления массы частиц, оставшихся на каждом сите, на исходную массу образца.
Определение толщины
Значение толщины выбранной доли или участка изделия определяется с использованием толщиномера, такого, как видно на Фиг.23. Этот толщиномер 2310 включает гранитное основание 2320, имеющее зажимающий стержень 2330, где верхняя поверхность 2322 гранитного основания 2320 является плоской и гладкой. Подходящим гранитным основанием является основание Starret Granite Base, модель 653G (поставляемое фирмой L.S. Starrett Company, имеющей предприятие, расположенное в Athol, Массачусетс, США) или аналогичное. Рычаг зажима 2340 прикреплен к зажимающему стержню 2330 на одном конце 2342 рычага зажима 2340, а цифровой индикатор 2350 прикреплен к этому рычагу зажима 2340 на противоположном конце 2344. Подходящим индикатором является Mitutoyo ID-H серии 543 Digimatic Indicator (поставляется фирмой Mitutoyo America Corp., имеющей предприятие, расположенное в Aurora, Иллинойс, США) или аналогичный. На продолжении к низу от индикатора 2350 находится вертикально перемещаемый плунжер 2360.
Чтобы осуществить проведение испытания блок 2370, имеющий длину 50 мм и ширину 44 мм, помещается на гранитное основание 2320. Этот блок 2370 выполнен из акрила и является плоским и гладким по крайней мере с нижней стороны 2372. Толщина и масса этого блока 2370 подобраны так, что толщиномер 2310 обеспечивает давление на образец, равное 0,69 кПа (0,1 фунта/кв. дюйм). Затем толщиномер 2310 осторожно опускаетсятак, что нижняя поверхность 2362 плунжера 2360 находится в непосредственном контакте с верхней поверхностью 2374 блока 2370 в центре продольного 1 и поперечного 2 измерений блока 2370, а длина плунжера укорачивается примерно на 50%. Потом цифровой индикатор 2350 тарируется (или обнуляется) путем нажатия кнопки обнуления «zero» 2357. Цифровой дисплей 2355 цифрового индикатора 2350 должен показывать «0.00 mm» или эквивалентный показатель. Потом толщинометр 2310 поднимается, а блок 2370 удаляется. Испытуемый образец затем помещается на верхнюю поверхность 2322 гранитного основания 2320, а блок 2370 осторожно помещается на верх испытуемого образца так, что блок 2370 в основном отцентрован относительно продольной 1 и поперечной 2 осей образца. Потом толщиномер 2310 снова медленно опускается на блок 2370 так, что нижняя поверхность 2362 плунжера 2360 находится в непосредственном контакте с верхней поверхностью 2374 блока 2370 в центре продольного 1 и поперечного 2 измерений блока 2370, а длина плунжера укорачивается примерно на 50%, чтобы обеспечить давление 0,69 кПа (0,1 фунта/кв. дюйм). Спустя 3 секунды с цифрового дисплея 2355 записывается измерение с точностью до 0,01 мм.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Следует отметить, что при использовании в настоящем описании изобретения термины «включает», «включающий» и другие производные от корня термина «включать» подразумевают неограничивающие термины, которые определяют наличие любых указанных характерных свойств, элементов, чисел, стадий или компонентов и не подразумевают исключение наличия или добавления одного или больше других характерных свойств, элементов, чисел, стадий, компонентов или их групп.
Термин «впитывающее изделие» в основном относится к приспособлениям, которые могут впитывать и удерживать жидкости.
Например, впитывающие изделия личной гигиены относятся к приспособлениям, которые помещаются вплотную или близко к коже, чтобы впитывать и удерживать различные жидкости, выделенные телом.
Термин «прикрепление» и его производные относятся к присоединению, приклеиванию, соединению, связыванию, сшиванию вместе или тому подобному для двух элементов. Два элемента будут считаться прикрепленными друг к другу, если они неразделимы друг с другом или прикреплены непосредственно один к другому или опосредованно один к другому, как когда каждый непосредственно прикреплен к промежуточным элементам.
Термин «связывание» и его производные относятся к присоединению, приклеиванию, соединению, прикреплению, сшиванию вместе или тому подобному для двух элементов. Два элемента будут считаться связанными вместе, если они связаны непосредственно друг с другом или опосредованно друг с другом, как когда каждый непосредственно связан с промежуточными элементами.
Термин «совместного формования» относится к смеси выдуваемых из расплава волокон и впитывающих волокон, таких как целлюлозные волокна, которые могут формоваться путем воздушного формования выдуваемого из расплава полимерного материала при одновременном выдувании взвешенных в воздушном потоке волокон в поток выдуваемых из расплава волокон. Материал совместного формования также может включать другие материалы, такие как сверхвпитывающие материалы. Выдуваемые из расплава волокна и впитывающие волокна собираются на формующей поверхности, такой как созданная перфорированной лентой. Формующая поверхность может включать газопроницаемый материал, который был размещен на этой формующей поверхности. Типичные процессы совместного формования описываются в патентах США с номерами 4,100,324, выданном Anderson с соавт.; 4,587,154, выданном Hotchkiss с соавт.; 4,604,313, выданном McFarland с соавт.; 4,655,757, выданном McFarland с соавт.; 4,724,114, выданном McFarland с соавт.; 4,100,324, выданном Anderson с соавт.; и патенте Великобритании GB 2,151,272, выданном Minto с соавт., каждый из которых включается в этот документ посредством ссылки в той степени, в которой они ему соответствуют.
Термин «сложная жидкость» описывает жидкость, как правило, характеризуемую как вязкоупругую жидкость, относящуюся, в первую очередь, к водным жидкостям, связанным с менструацией.
Термин «соединение» и его производные относятся к присоединению, приклеиванию, связыванию, прикреплению, сшиванию вместе или тому подобному для двух элементов. Два элемента будут считаться соединенными вместе, если они связаны непосредственно друг с другом или опосредованно друг с другом, как когда каждый непосредственно соединен с промежуточными элементами.
Термин «одноразовый» используется в данном документе, чтобы описать впитывающие изделия, которые не предназначаются быть постиранными или иным способом восстановленными, или повторно использованными в качестве впитывающего изделия после однократного использования.
Термины «расположенный на», «расположенный вдоль», «расположенный совместно» или «расположенный в направлении» и их варианты предназначены для обозначения того, что один элемент может быть объединен в комплекс с другим элементом, или, что один элемент может представлять собой отдельную структуру, связанную или размещенную вместе, или размещенную около другого элемента.
Термины «эластичный», «эластифицированный», «эластичность» и «эластомерный» и их производные означают такое свойство материала или композиционного материала, с помощью которого он стремится восстановить свой исходный размер и форму после удаления усилия, вызывающего деформацию. Соответственно, эластичный материал или композиционный материал может быть удлинен по меньшей мере на 50 процентов от его длины в ненагруженном состоянии и будет восстанавливаться после снятия приложенного усилия по меньшей мере на 40 процентов от его удлинения.
Термин «растяжимый» относится к материалу или композиционному материалу, который способен удлиняться или деформироваться без повреждения, но в основном не восстанавливает свой исходный размер и форму после снятия усилия, вызывающего это удлинение или деформацию (то есть, восстановление менее чем 40%). Соответственно, растяжимый материал или композиционный материал может быть удлинен по меньшей мере на 50 процентов от его длины в ненагруженном состоянии.
Термин «волокно» относится к непрерывному или прерывистому элементу, имеющему высокое соотношение длины и диаметра или ширины. Таким образом, волокно может представлять собой элементарную нить, нить, прядь, пучок волокон или любой другой элемент или комбинацию этих элементов.
Термин «гигиеническое/медицинское впитывающее изделие» включает множество профессиональных и для широкого потребления изделий медицинского назначения, включая, однако, не ограничиваясь этим, изделия для применения в лечении теплом или холодом, медицинскую одежду (то есть, защитную или хирургическую одежду), хирургические салфетки, шапочки, перчатки, маски для лица, бандажи, повязки на рану, салфетки, защитные чехлы, емкости, фильтры, одноразовые защитные чехлы и наматрасники, впитывающую одежду медицинского назначения, впитывающие пеленки и тому подобное.
Термин «впитывающие изделия промышленного/бытового назначения» включает строительные и упаковочные материалы, изделия для чистки и дезинфекции, салфетки, защитные чехлы, фильтры, полотенца, одноразовые листы для резки, туалетную бумагу, носовые платки, нетканые рулонные изделия, изделия для создания удобств в быту, включая подушки, вкладыши, коврики, диванные подушки, маски и продукты для ухода за лицом, такие как продукты, используемые для очищения или лечения кожи, лабораторные халаты, закрывающие чехлы, мешки для мусора, впитывающие прокладки для ухода за животными, поглотители грязи/красок для стирки и тому подобное.
Термин «гидрофильный» описывает материалы, которые смачиваются водными жидкостями при контакте с этими материалами. Степень смачивания материалов, в свою очередь, может быть описана при помощи углов смачивания и величин поверхностных натяжений жидкостей и рассматриваемых материалов. Оборудование и технологии, подходящие для измерения смачиваемости конкретных волокнистых материалов или смесей волокнистых материалов, могут быть обеспечены анализатором Cahn SFA-222 Surface Force Analyzer System или по существу эквивалентной системой. При измерении с помощью этой системы материалы, имеющие углы смачивания менее 90 градусов, обозначаются как «смачиваемые» или гидрофильные, а волокна, имеющие углы смачивания больше 90 градусов, обозначаются как «несмачиваемые» или гидрофобные.
Термин «присоединение» и его производные относятся к соединению, приклеиванию, связыванию, прикреплению, сшиванию вместе или тому подобному для двух элементов. Два элемента будут считаться присоединенными друг к другу, когда они составляют одно целое друг с другом или присоединены непосредственно друг к другу или опосредованно друг к другу, как когда каждый непосредственно присоединен к промежуточным элементам.
Термин «непроницаемый для жидкости», когда он используется при описании слоя или многослойного ламината, означает, что жидкость, такая как моча, менструальные или кишечные выделения, не будет проходить через слой или ламинат при обычных условиях использования в направлении, в основном перпендикулярном плоскости слоя или ламината в месте контакта с жидкостью.
Термин «проницаемый для жидкости» относится к любому материалу, который не является непроницаемым для жидкости.
Термин «волокна, выдуваемые из расплава» относится к волокнам, образованным путем экструдирования расплавленного термопластичного материала через множество тонких, обычно круглых капилляров фильеры, в виде расплавленных нитей или элементарных волокон в имеющий высокую скорость, обычно нагретый поток газа (например, воздуха), который истончает эти элементарные волокна расплавленного термопластичного материала для уменьшения их диаметра. В частном случае процесса совместного формования поток выдуваемых из расплава волокон пересекается с одним или более потоками материала, которые вводятся с другого направления. После этого выдуваемые из расплава волокна и другие добавленные при желании материалы переносятся высокоскоростным потоком газа и размещаются на собирающей поверхности. Распределение и ориентация выдуваемых из расплава волокон внутри образованного полотна зависит от геометрии и условий процесса. Типичные процессы выдувания из расплава описаны в различных патентах и публикациях, включая NRL Report 4364, «Manufacture of Super-Fine Organic Fibers» авторов V.A.Wendt, E.L.Boone и C.D.Fluharty; NRL Report 5265, «An Improved Device For the Formation of Super-Fine Thermoplastic Fibers» авторов K.D.Lawrence, R.T.Lukas и J.A.Young; и патент США №3,849,241, выданный Butin с соавт. и патент США №5,350,624, выданный Georger с соавт., каждый из которых включается в этот документ посредством ссылки в той степени, в которой они ему соответствуют.
Термины «нетканый» и «нетканое полотно» относятся к материалам и полотнам материала, имеющим структуру индивидуальных волокон или элементарных нитей, которые являются переслоенными друг с другом, однако не в определяемом виде, как в трикотажном полотне. Термины «волокно» и «элементарная нить» в данном документе используются взаимозаменяемо. Нетканые материалы или полотна формовали во многих процессах, таких как, например, процессы выдувания из расплава, процессы фильерного производства, процессы укладки воздухом, процессы мокрой укладки и процессы соединения полотна кардочесанием.
Термин «впитывающее изделие для личной гигиены» включает, однако не ограничиваясь этим, впитывающие изделия, такие как подгузники, впитывающие гигиенические трусы, влажные салфетки для детей, трусы для приучения ребенка к туалету, впитывающие кальсоны, детские впитывающие штанишки, изделия для купания и другую одноразовую защитную одежду; предметы женской гигиены, включая гигиенические прокладки, влажные салфетки, прокладки для использования при менструации, трусы для использования при менструации, ежедневные прокладки, защитные трусы, изделия для половой гигиены, тампоны и аппликаторы для тампонов; изделия для гигиены взрослого человека, включая влажные салфетки, подушечки, такие как подушечки для груди, контейнеры, впитывающие изделия при недержании и приемники мочи; части одежды; слюнявчики; изделия для спорта и отдыха; и тому подобное.
Термин «спортивные/конструкционные впитывающие изделия» включает повязки на голову, повязки для запястий и другие средства для впитывания пота, впитывающие обмотки для гантелей и рукояток спортивного инвентаря и полотенца или впитывающие салфетки для очистки и удаления влаги с инвентаря в процессе использования.
Термины «фильерный способ производства» и «волокно фильерного способа производства» относятся к волокнам, которые формуются путем экструдирования элементарных нитей расплавленного термопластичного материала из множества тонких, обычно круглых капилляров прядильной машины, а затем быстрого уменьшения диаметра этих экструдированных элементарных нитей.
Термин «% по массе», «массовые %», « мас.%» или их производные при использовании в данном документе следует понимать как основанные на массе сухого вещества, если не указано иное.
Эти термины могут быть определены с помощью дополнительных формулировок в остальных частях описания.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как описано выше, одной проблемой в случае предыдущих изделий, включающих стимулирующий материал, является то, что при повреждении водной жидкостью эффект этого стимулирующего материала обычно является относительно коротким. Другими словами, при использовании только лишь стимулирующих материалов стимулирующий эффект начинается немедленно после повреждения жидкостью, а его эффективность быстро уменьшается, часто до окончания первого повреждения изделия жидкостью, как, например, в течение первой минуты. В результате этого эффективность подачи сигнала носящему меньше, чем желаемая. Кроме того, в некоторых случаях должны использоваться избыточные количества дорогостоящего стимулирующего материала в попытке продлить стимулирующий эффект, что приводит к высоким производственным затратам. Неожиданно было обнаружено, что включение стимулирующего материала в отдельные слои с целью формирования ламинированного сигнального композиционного материала может расширить временную шкалу для стимулирующего эффекта. Кроме того, уникальная структура сигнального композиционного материала согласно данному изобретению может обеспечить возможность наличия многократных стимулирующих эффектов на протяжении длительного периода после по меньшей мере одного повреждения жидкостью, защитить стимулирующий материал, чтобы снизить или предотвратить смещение этого материала, и может дополнительно обеспечить возможность изменения стимулирующего эффекта после по меньшей мере одного повреждения жидкостью, а также и предоставления дополнительной полезности использующему.
Улучшенное стимулирующее приспособление согласно данному изобретению (в дальнейшем именуемое как «сигнальный композиционный материал») является полезным для одноразовых впитывающих изделий. Впитывающее изделие согласно настоящему изобретению, как правило, может иметь впитывающую сердцевину и при желании включать верхний слой и/или задний слой, где впитывающая сердцевина может быть расположена между верхним слоем и задним слоем. Сигнальный композиционный материал включает несущий слой подложки, по меньшей мере два стимулирующих слоя и по меньшей мере два термопластичных адгезивных слоя. В некоторых вариантах этот сигнальный композиционный материал дополнительно может включать присутствующий при желании верхний пористый слой подложки, расположенный на верхней поверхности сигнального композиционного материала.
Чтобы добиться лучшего понимания настоящего изобретения, следует обратить внимание на Фиг.1, 2, 4 и 5, примерно показывающих трусы для приучения ребенка к туалету и сигнальный композиционный материал согласно данному изобретению. Следует понимать, что настоящее изобретение также может быть подходящим для использования с различными другими одноразовыми впитывающими изделиями, включая, однако без ограничения ими, другие впитывающие изделия для личной гигиены, гигиенические/медицинские впитывающие изделия, бытовые/промышленные впитывающие изделия,
спортивные/конструкционные впитывающие изделия и тому подобное, без отступления от объема настоящего изобретения.
Различные материалы и способы для создания трусов для приучения ребенка к туалету раскрываются в патенте США №6,761,711, выданном Fletcher с соавт.; патенте США №4,940,464, выданном Van Gompel с соавт.; патенте США №5,766,389, выданном Brandon с соавт., и патенте США №6,645,190, выданном Olson с соавт., каждый из которых включается в этот документ посредством ссылки в той степени, в которой они ему соответствуют.
Фиг.1 изображает обучающие трусы 20 в частично застегнутом состоянии, а Фиг.2 показывает обучающие трусы 20 в раскрытом и развернутом состоянии. Эти обучающие трусы 20 характеризуются продольным направлением 1, которое распространяется от передней части обучающих трусов в процессе ношения до задней части этих обучающих трусов. Перпендикулярно этому продольному направлению 1 находится поперечное направление 2.
Трусы для приучения ребенка к туалету 20 образуют переднюю область 22, заднюю область 24 и область ластовицы 26, занимающую пространство в продольном направлении в промежутке между передней и задней областями и соединяющую их. Обучающие трусы 20 также образуют внутреннюю поверхность (то есть, поверхность, обращенную к телу) приспособленную в процессе использования (например, расположенную относительно других компонентов трусов) находиться по направлению к носящему, и внешнюю поверхность (то есть, поверхность, обращенную к одежде), находящуюся с противоположной стороны от внутренней поверхности. Обучающие трусы 20 имеют пару краев, расположенных напротив по бокам, и пару краев в области пояса, расположенных напротив друг друга в продольном направлении.
Показанные трусы 20 могут включать основной элемент 32, пару находящихся по бокам с противоположных сторон панелей передней стороны 34, занимающих пространство сбоку от передней области 22, и пару находящихся по бокам с противоположных сторон панелей задней стороны 734, занимающих пространство сбоку от задней области 24.
Основной элемент 32 включает задний слой 40 и верхний слой 42, который может быть присоединен к заднему слою 40 с получением наложения на него с помощью клеящих веществ, метода ультразвуковой сварки, теплового соединения или других общепринятых методов. Кроме того, основной элемент 32 может включать впитывающую сердцевину 44, такую как показана на Фиг.2, расположенную между задним слоем 40 и верхним слоем 42, для поглощения жидких выделений тела, выделяемых носящим, и дополнительно может включать пару защитных крылышек 46, прикрепленных к верхнему слою 42 или впитывающей сердцевине 44, для задерживания бокового вытекания выделений тела.
Задний слой 40, верхний слой 42 и впитывающая сердцевина 44 могут быть выполнены из множества различных материалов, известных специалисту. Все три слоя, к примеру, могут быть растяжимыми и/или упруго растяжимыми. Кроме того, характеристики растяжимости каждого слоя могут изменяться, чтобы контролировать характеристики растяжимости изделия в целом.
Например, задний слой 40 может быть воздухопроницаемым и/или может быть непроницаемым для жидкости. Этот задний слой 40 может быть составлен из одиночного слоя, составных слоев, ламинатов, материалов фильерного способа производства, пленок, материалов, выдуваемых из расплава, эластичного сетчатого материала, микропористых полотен или полотен, соединенных кардочесанием. Задний слой 40, к примеру, может представлять собой одиночный слой непроницаемого для жидкости материала или в качестве альтернативы может быть многослойной ламинированной структурой, в которой по меньшей мере один из слоев является непроницаемым для жидкости.
Задний слой 40 может быть двухосно растяжимым, а при желании двухосно эластичным. Эластичные нетканые ламинированные полотна, которые могут использоваться в качестве заднего слоя 40, включают нетканый материал, присоединенный к одному или к большему числу подходящих для составления комплекта нетканых полотен или пленок. Примерами эластомерных композиционных материалов являются ламинаты, соединенные с растягиванием (англ. stretch bonded laminates (SBL)), и ламинаты, соединенные с сужением (англ. neck bonded laminates (NBL)).
Примерами подходящих нетканых материалов являются изделия, произведенные фильерным способом-способом с выдуванием из расплава, фильерным способом-способом с выдуванием из расплава-фильерным способом, фильерным способом производства или многослойные материалы из таких изделий с пленками или другими неткаными полотнами. Эластомерные материалы могут включать пленки, полученные поливом или экструзией с раздувом, выдуваемые из расплава изделия или изделия фильерного способа производства, состоящие из полиэтилена, полипропилена или полиолефиновых эластомеров, а также их комбинации. Эластомерные материалы могут включать эластомер РЕВАХ (доступный от AtoFina Chemicals, Inc., фирмы, имеющей представительства, расположенные в Филадельфии, Пенсильвания, США), эластомерный сложный полиэфир HYTREL (доступный от Invista, фирмы, имеющей представительства, расположенные в Уичито, Канзас, США), эластомер KRATON (доступный от Kraton Polymers, фирмы, имеющей представительства, расположенные в Хьюстоне, Техас, США), или нити эластомера LYCRA (доступного от Invista), или аналогичные, а также их комбинации. Задний слой 40 может включать материалы, которые обладают упругими характеристиками на протяжении всего механического процесса, процесса печати, процесса нагревания или химического воздействия. Например, такие материалы могут быть снабжены отверстиями, крепированы, растянуты с сужением, активированы нагреванием, подвергнуты тиснению и микродеформациям и могут быть в форме пленок, полотен и ламинатов.
Одним примером подходящего материала для двухосно растяжимого заднего слоя 40 является ламинат воздухопроницаемая эластичная пленка/нетканый материал, такой как описан в патенте США 5,883,028, выданном Morman с соавт., включенном в этот документ посредством ссылки в той степени, в которой он ему соответствует. Примеры материалов, имеющих способность растягиваться и сжиматься в двух направлениях, раскрыты в патентах США 5,116,662, выданном Morman и 5,114,781, выданном Morman, каждый из которых включен в этот документ посредством ссылки в той степени, в которой они ему соответствуют. Эти два патента описывают композиционные эластичные материалы, способные растягиваться по меньшей мере в двух направлениях. Эти материалы имеют по меньшей мере один эластичный слой и по меньшей мере один суженный материал или обратимо суженный материал, присоединенный к эластичному слою по меньшей мере в трех местах, расположенных в нелинейной конфигурации, так что это суженное или обратимо суженное полотно заключено по меньшей мере между двумя из этих мест.
Верхний слой 42 является соответственно деформируемым, дающим ощущение мягкости на коже и нераздражающим по отношению к коже носящего. Верхний слой 42 также является достаточно проницаемым для жидкости, чтобы позволить жидким выделениям тела легко проникать сквозь его толщу к впитывающей сердцевине 44. Подходящий верхний слой 42 может быть изготовлен из широкого ассортимента сетчатых материалов, таких как пористые пеноматериалы, сетчатые пеноматериалы, полимерные пленки с отверстиями, тканые и нетканые полотна или комбинации любых таких материалов. Например, верхний слой 42 может включать полотно, выдуваемое из расплава, полотно фильерного способа производства или полотно, соединенное кардочесанием, состоящее из натуральных волокон, синтетических волокон или их комбинаций. Верхний слой 42 может быть составлен из в основном гидрофобных материалов, а эти гидрофобные материалы при желании могут быть обработаны поверхностно-активным веществом или подвергнуты обработке другим способом, чтобы придать желаемый уровень смачиваемости и гидрофильности.
Верхний слой 42 также может быть растяжимым и/или упруго растяжимым. Подходящие эластомерные материалы для создания верхнего слоя 42 могут включать эластичные нити, эластичный материал LYCRA, эластичные пленки, полученные поливом или экструзией с раздувом, нетканые эластичные полотна, выдуваемые из расплава или получаемые фильерным способом производства эластомерные волокнистые полотна, а также их комбинации. Примеры подходящих эластомерных материалов включают эластомерные материалы KRATON, эластомерные материалы HYTREL, эластомерные полиуретаны ESTANE (доступные от Noveon, фирмы, имеющей представительства, расположенные в Кливленде, Огайо, США) или эластомерные материалы РЕВАХ. Верхний слой 42 также может быть сделан из растяжимых материалов, таких как те, что описаны в патенте США 6,552,245, выданном Roessler с соавт., который включен в этот документ посредством ссылки в той степени, в которой он ему соответствует. Верхний слой 42 также может быть выполнен из двухосно растяжимых материалов, как описано в патенте США 6,969,378, выданном Vukos с соавт., который включен в этот документ посредством ссылки в той степени, в которой он ему соответствует.
Изделие 20 при желании может дополнительно включать слой, управляющий приемом жидкости, который может быть расположен рядом со впитывающей сердцевиной 44 и прикреплен к различным компонентам в изделии 20, таким как впитывающая сердцевина 44 или верхний слой 42, с помощью методов, известных специалисту, как, например, с помощью использования клеящего вещества. Как правило, слой, управляющий приемом жидкости, помогает быстро захватывать и рассеять выброс или сильный поток жидкости, который может быть быстро введен во впитывающую структуру изделия. Слой, управляющий приемом жидкости, может временно сохранять жидкость перед высвобождением ее внутрь сохраняющей или удерживающей части впитывающей сердцевины 44. Примеры подходящих слоев, управляющих приемом жидкости, описаны в патентах США 5,486,166, выданном Bishop с соавт.; 5,490,846, выданном Ellis с соавт.; и 5,820,973, выданном Dodge с соавт., каждый из которых включен в этот документ посредством ссылки в той степени, в которой он ему соответствует.
Кроме того, изделие 20 может включать впитывающую сердцевину 44. Эта впитывающая сердцевина 44 может иметь самую различную форму. Например, она может иметь 2-х мерную или 3-х мерную конфигурацию и может быть прямоугольной формы, треугольной формы, овальной формы, круговой формы с прямолинейными секциями, l-образной формы, в основном формы песочных часов, Т-образной формы и тому подобное. Часто для впитывающей сердцевины 44 подходящим является быть более узкой в части ластовицы 26, чем в задней 24 или передней 22 части или частях. Впитывающая сердцевина 44 во впитывающем изделии может быть присоединена, как например, к заднему слою 40 и/или переднему слою 42, к примеру, с помощью средств связывания, известных специалисту, таких как ультразвук, давление, клеящий материал, проделывание отверстий, нагрев, швейная нить или витая нить, автогенная склейка или самослипание, крепление типа крючок-петля или любая их комбинация.
Впитывающая сердцевина 44 может быть выполнена с использованием методов, известных специалисту. Хотя и не ограничиваясь конкретным способом производства, для впитывающей сердцевины могут использоваться системы формования барабанного типа, например, смотрите патент США №4,666,647, выданный Enloe с соавт., патент США №4,761,258, выданный Enloe, патент США №6,630,088, выданный Venturino с соавт., и патент США №6,330,735, выданный Hahn с соавт., каждый из которых включен в этот документ посредством ссылки в той степени, в которой он ему соответствует. Примеры методик, по которым могут вводить выбранное количество желаемых частиц суперабсорбента в камеру формования, описаны в патенте США №4,927,582, выданном Bryson, и патенте США №6,416,697, выданном Venturino с соавт., каждый из которых включен в этот документ посредством ссылки в той степени, в которой он ему соответствует.
В некоторых желаемых вариантах впитывающая сердцевина включает целлюлозные волокна и/или синтетические волокна, такие как, например, волокна, выдуваемые из расплава. Таким образом, в некоторых вариантах может быть использован процесс выдувания из расплава, такой, чтобы формовать впитывающую сердцевину на линии совместного формования.
В некоторых вариантах впитывающая сердцевина 44 может иметь значительную степень растяжимости. Например, впитывающая сердцевина 44 может включать матрицу из волокон, которая содержит действенное количество эластомерных полимерных волокон. Другие методы, известные специалисту, могут включать прикрепление частиц сверхвпитывающего полимера к растяжимой пленке, использование нетканого материала, имеющего в своей структуре разрезы или щели, и тому подобное.
Впитывающая сердцевина 44 дополнительно или в качестве альтернативы может включать впитывающий и/или сверхвпитывающий материал. Соответственно этому, впитывающая сердцевина 44 может содержать часть сверхвпитывающего материала и при желании целлюлозный пух, содержащиеся внутри матрицы из волокон. В некоторых вариантах общее количество сверхвпитывающего материала во впитывающей сердцевине 44 может составлять по меньшей мере около 10% по массе от этой сердцевины, как, например, по меньшей мере около 30% или по меньшей мере около 60% по массе, или по меньшей мере около 90%, или между примерно 10% и примерно 98% по массе от этой сердцевины, или между примерно от 30% приблизительно до 90% по массе от этой сердцевины, чтобы обеспечить улучшенные полезные свойства. При желании количество сверхвпитывающего материала может составлять по меньшей мере примерно 95% по массе от этой сердцевины, как, например, вплоть до 100% по массе от этой сердцевины. В других вариантах количество впитывающих волокон согласно данному изобретению во впитывающей сердцевине 44 может составлять по меньшей мере около 5% по массе от этой сердцевины, как, например, по меньшей мере около 30% или по меньшей мере около 50% по массе от этой сердцевины, или между примерно 5% и 90%, как, например, примерно между 10% и 70%, или между 10% и 50% по массе от этой сердцевины. В других вариантах впитывающая сердцевина 44 при желании может включать около 35% или менее по массе пуха немодифицированной целлюлозы, как, например, около 20% или меньше, или 10% или меньше по массе пуха немодифицированной целлюлозы.
Следует понимать, что впитывающая сердцевина 44 не ограничена использованием сверхвпитывающего материала и при желании пуха целлюлозы. В некоторых вариантах, впитывающая сердцевина 44 дополнительно может включать материалы, такие как поверхностно-активные вещества, частицы ионообменных смол, увлажнители, смягчающие средства, отдушки, жидкие модификаторы, дезодорирующие добавки и тому подобные, и их комбинации. Помимо этого, впитывающая сердцевина 44 может включать пеноматериал.
Одноразовое впитывающее изделие 20 согласно данному изобретению также включает сигнальный композиционный материал 110, который расположен и приспособлен, чтобы создавать отчетливое физическое ощущение, в то время как изделие 20 повреждается водной жидкостью. Сигнальный композиционный материал 110 может иметь продольное направление 1 и поперечное направление 2, которые, находясь в горизонтальном положении, вместе могут образовывать плоскость, далее именуемую «плоскость х-у». Этот сигнальный композиционный материал также имеет z-измерение 3, которое является перпендикулярным плоскости х-у. Как видно на Фиг.3, сигнальный композиционный материал 110 может образовывать поверхность сигнального композиционного материала 87, обращенную к телу, предназначенную располагаться при использовании по направлению к носящему (то есть, внутреннюю поверхность), и поверхность сигнального композиционного материала 88, обращенную к одежде, предназначенную располагаться при использовании по направлению от носящего, с противоположной стороны от элемента внутренней поверхности (то есть, внешнюю поверхность).
Сигнальный композиционный материал 110 может иметь любую желаемую форму. Например, он может иметь 2-х мерную или 3-х мерную конфигурацию, а может быть прямоугольной формы, треугольной формы, круглой формы, овальной формы, круговой формы с прямолинейными секциями, l-образной формы, в основном формы песочных часов, Т-образной формы и тому подобное. В некоторых вариантах сигнальный композиционный материал 110 может иметь не конкретно установленную форму, а скорее может иметь произвольную форму. Таким образом, измерения по меньшей мере в плоскости х-у могут варьироваться по желанию. Сигнальный композиционный материал 110 также может иметь параметр толщины по направлению оси z по желанию. Только в качестве примера, подходящая толщина сигнального композиционного материала 110 может быть между 0,2 мм и 10 мм, такая как между 0,25 мм и 5 мм или между 0,5 мм и 3 мм, которая измеряется с помощью теста на определение толщины. Сигнальный композиционный материал 110 также может иметь желаемую жесткость или гибкость. В некоторых желаемых вариантах сигнальный композиционный материал 110 будет иметь приблизительно такую же гибкость, как общая гибкость изделия 20.
Поскольку физическое ощущение, являющееся результатом от сигнального композиционного материала 110, является ощутимым для носящего, возможность носящего распознать, когда произошло (и/или происходит) повреждение жидкостью, будет усиливаться. Сигнальный композиционный материал 110 может быть расположен внутри изделия 20 в любом работоспособном положении, таком, что использующий может заметить физическое ощущение как результат от сигнального композиционного материала 110, получающего повреждение водной жидкостью. Например, в некоторых вариантах сигнальный композиционный материал 110 может быть расположен рядом и соприкасаясь с поверхностью впитывающей сердцевины 44, обращенной к телу. В других вариантах, сигнальный композиционный материал 110 может быть расположен рядом и соприкасаясь с поверхностью верхнего слоя 42, обращенной к одежде и/или с поверхностью, обращенной к телу. Кроме того, в других примерных вариантах сигнальный композиционный материал 110 может быть расположен, например, рядом и соприкасаясь с поверхностью слоя приема жидкости, обращенной к телу, или поверхностью, обращенной к одежде. Другие конфигурации также являются подходящими для изобретения, как без труда было бы заметно специалисту в данной области.
Сигнальный композиционный материал 110 согласно данному изобретению представляет собой многослойный материал, включающий несущий слой подложки 120. Этот несущий слой подложки 120 создается с помощью отдельного полотна материала, который по меньшей мере частично или полностью может быть проницаемым для жидкости. Подходящие материалы, проницаемые для жидкости, включают слои тонкой ткани; нетканые материалы, такие как выдуваемые из расплава, получаемые совместным формованием, получаемые фильерным способом производства, получаемые фильерным способом-выдуванием из расплава-фильерным способом производства (SMS), соединенные кардочесанием полотна (BCW), тканые изделия; перфорированные пленки; слои пеноматериала; и тому подобное. Несущий слой подложки может иметь толщину от 0,1 мм до 5 мм, такую как от 0,1 мм до 3 мм или от 0,1 мм до 1 мм, которая измеряется с помощью теста определения толщины. В качестве альтернативы несущий слой подложки 120 может соответственно иметь массу основы примерно от 10 г/кв.м приблизительно до 100 г/кв.м, такую как примерно от 10 г/кв.м приблизительно до 80 г/кв.м или примерно от 10 г/кв.м приблизительно до 50 г/кв.м.
Сигнальный композиционный материал 110 также включает по меньшей мере первый стимулирующий слой 132 и второй стимулирующий слой 134. Каждый стимулирующий слой 132, 134 включает стимулирующий материал 150. Назначением стимулирующего материала 150 является обеспечивать использующему заметное ощущение, когда происходит и/или произошло повреждение жидкостью. Стимулирующий материал 150 желательно имеет форму твердого вещества, хотя гели и пасты также находятся в пределах объема изобретения. В отношении стимулирующего материала термин «твердое вещество» может включать частицы, хлопья, волокна, агломераты, гранулы, порошки, шарики, измельченные в порошок материалы, таблетки или тому подобное, а также их комбинации. Эти твердые вещества могут иметь любую желаемую форму, такую как, например, кубическую, стержневидную, полиэдрическую, сферическую или полусферическую, круглую или полукруглую, заостренную, неправильную и тому подобное. Стимулирующие материалы 150 для использования в одноразовом впитывающем изделии 20 включают те, которые растворяются в водной жидкости. Растворимость таких стимулирующих материалов 150 желательно составляет примерно от 0,1 до приблизительно 6 граммов материала на один грамм воды (г/г), как примерно от 0,1 г/г до приблизительно 3 г/г. В желаемых вариантах по меньшей мере в двух стимулирующих слоях сигнального композиционного материала каждый включает по меньшей мере 50 мас.% стимулирующего материала, который имеет растворимость от 0,1 грамма до 6 граммов материала на один грамм воды (г/г).
2
Как можно понять, сигнальный композиционный материал 110 согласно данному изобретению может характеризоваться общим количеством стимулирующего материала 150 по массе. Например, в некоторых вариантах каждый стимулирующий слой 130 может включать от 0,5 до 30 граммов стимулирующего материала 150, как, например, от 1 до 20 граммов стимулирующего материала или от 1 до 10 граммов стимулирующего материала. В качестве альтернативы количество стимулирующего материала 150 может выражаться в единицах массы основы. Соответственно, масса основы каждого стимулирующего слоя 130 может изменяться примерно от 20 граммов/м (г/кв.м) приблизительно до 100 г/кв.м, как, например, примерно от 25 г/кв.м приблизительно до 500 г/кв.м или примерно от 50 г/кв.м приблизительно до 300 г/кв.м.
В некоторых вариантах каждый стимулирующий слой 132, 134 может характеризоваться распределением размера частиц стимулирующего материала 150 внутри сигнального композиционного материала 110. Таким образом, распределение размеров частиц стимулирующего материала 150 для каждого из слоев 132, 134 может быть одинаковым или может быть разным. Например, каждый из слоев 132, 134 может иметь распределение размеров частиц стимулирующего материала 150 между 90 микрон и 710 микрон, как, например, между 300 микрон и 500 микрон. В другом примере первый стимулирующий слой 132 может иметь распределение размеров частиц стимулирующего материала 150 больше чем 500 микрон, такое как между 500 и 710 микрон, а второй стимулирующий слой 134 может иметь распределение размеров частиц стимулирующего материала 150 меньше чем 500 микрон, такое как между 90 микрон и 500 микрон. Следует понимать, что в вариантах, где стимулирующий материал имеет форму частиц, изобретение не ограничивается примерными размерами частиц стимулирующего материала, представленными выше, а скорее может включать частицы, имеющие размеры, варьирующиеся от менее чем 90 микрон (включая наночастицы) до более чем 710 микрон, которые измеряются с помощью гранулометрического теста.
Как правило, стимулирующий материал 150 является быстро реагирующим на контакт с водным раствором, таким как моча, сложные жидкости или другие водные выделения тела, чтобы обеспечить стимулирующий эффект, такой как, например, поглощение или выделение тепла, выделение газа или приложение давления к носящему. Как правило, механизм, с помощью которого это осуществляется, представляет собой растворение стимулирующего материала 150 в водном растворе, набухание стимулирующего материала 150 в водном растворе или реакцию материала 150 в водном растворе. Например, стимулирующий материал 150 может включать частицы, которые обладают существенной разницей энергий между растворенным состоянием и кристаллическим состоянием, так что энергия в форме тепла поглощается или выделяется в окружающее пространство после контакта с мочой, сложными жидкостями или другими водными выделениями тела, или этот стимулирующий материал 150 может выделять или поглощать энергию в процессе набухания или взаимодействия в водном растворе. Выбор конкретного стимулирующего материала 150 и определение количества, которое надо использовать, должно основываться частично на желаемом стимулирующем эффекте.
В некоторых вариантах стимулирующий материал 150 согласно различным вариантам настоящего изобретения может включать вещество, которое обеспечивает изменение температуры (называемое здесь «агент изменения температуры»), будучи помещенным вблизи от носящего и приведенным в контакт с водной жидкостью. В некоторых вариантах изменение температуры может представлять собой поглощение или выделение тепла, которое является заметным для носящего. Поглощение тепла с помощью агента изменения температуры (также называемого здесь «охлаждающий агент») будет обеспечивать носящему ощущение холода, в то время как выделение тепла с помощью агента изменения температуры (также называемого здесь «разогревающий агент») обеспечит носящему ощущение тепла. Для дополнительной информации, касающейся механизма, с помощью которого достигается ощущение изменения температуры, ссылка делается на публикацию заявки на патент США 2004/0254549, выданной Olson, с соавт., включенную в этот документ посредством ссылки в той степени, в которой она ему соответствует. В некоторых вариантах охлаждающие агенты или разогревающие агенты могут предоставляться в форме частиц для удобства технологического процесса в описанных вариантах исполнения. Для иллюстрации, в вариантах, где стимулирующий материал 150 является агентом изменения температуры, сигнальный композиционный материал 110, будучи поврежденным водной жидкостью, может соответственно обеспечивать изменение температуры (то есть, холоднее, теплее или и то и другое), составляющее, например, по меньшей мере около 2°С, такое как по меньшей мере примерно 5°С или по меньшей мере примерно 10°С, или в промежутке от 3°С до 15°С.
В некоторых вариантах стимулирующий материал 150 может включать агент изменения температуры в форме охлаждающего агента, который может включать те вещества, которые поглощают тепло в процессе растворения с момента повреждения жидкостью. Как пример, полиолы, такие как частицы ксилита, могут быть выбраны в качестве охлаждающих агентов, чтобы обеспечить ощущение охлаждения, поскольку частицы ксилита поглощают тепло, когда растворяются в водной жидкости. В качестве альтернативы, другие полиолы, такие как сорбит или эритрит, предпочтительно могут быть выбраны, чтобы обеспечить ощущение охлаждения. В других вариантах могут использоваться различные комбинации вышеуказанных стимулирующих материалов 150. Подходящие полиолы могут быть получены у фирмы Roquette America, Inc., компании, имеющей представительства в Кеокуке, Айова, США, под торговым наименованием XYLISORB (ксилит) или NEOSORB (сорбит). Такие полиолы для расположения в стимулирующих слоях 132, 134, как правило, могут быть приобретены у производителя с конкретными размерами частиц, такими как 90 микрон, 300 микрон, 500 микрон и тому подобное.
2
2
2
2
2
Другие подходящие стимулирующие материалы 150, которые поглощают тепло в процессе растворения, включают гидраты солей, такие как ацетат натрия (НO), карбонат натрия (НO), сульфат натрия (НO), тиосульфат натрия (НO) и фосфат натрия (НO); безводные соли, такие как нитрат аммония, нитрат калия, хлорид аммония, хлорид калия и нитрат натрия; органические соединения, такие как мочевина и тому подобные, или их комбинации.
В некоторых вариантах стимулирующий материал 150 может включать агент изменения температуры в форме разогревающего агента, который может включать те вещества, которые выделяют теплоту в процессе растворения с момента повреждения водой. Примеры материалов, которые выделяют теплоту в процессе растворения, включают хлорид марганца, хлорид алюминия, сульфат алюминия, сульфат алюминия-натрия и тому подобные, или их комбинации. В некоторых вариантах разогревающий агент также может включать те вещества, которые выделяют теплоту в процессе набухания.
Стимулирующий материал 150 также может включать орто-эфиры или кетали, такие как кетали ментона, которые являются результатом реакции ментона со спиртами, содержащими от 1 до 8 атомов углерода или полиолами, содержащими от 2 до 8 атомов углерода, и все их структурные и оптические изомеры. Конкретные кетали ментона, которые могут быть подходящими, включают ментонглицеринкеталь и ментонпропиленгликолькеталь. Другие подходящие кетали раскрываются в патенте США №5,348,750, выданном Greenberg, и патенте США №5,266,592, выданном Grub с соавт., которые включены в этот документ путем ссылки в той степени, в которой они являются ему соответствующими.
2
2
2
2
2
Выбор конкретного агента изменения температуры и определение количества, которое следует использовать, должны частично основываться на желаемом изменении температуры. Например, в некоторых вариантах общее количество стимулирующего материала 150, присутствующее в сигнальном композиционном материале 110, может колебаться от массы основы, составляющей примерно от 40 г/кв.м приблизительно до 3000 г/кв.м, такой как примерно от 100 г/кв.м приблизительно до 2000 г/кв.м или примерно от 300 г/кв.м приблизительно до 1000 г/кв.м. В дополнение, как упомянуто выше, в некоторых вариантах одноразовое впитывающее изделие 20 по желанию обеспечивает изменение температуры поверхности, будучи увлажненным, составляющее примерно от 2°С до 15°С. Для достижения этого результата вещество, изменяющее температуру, и используемое количество следует выбирать так, что возможное суммарное изменение энергии составляет примерно от 3 приблизительно до 30 калорий на квадратный сантиметр (кал/см), которое может отражать или возможное суммарное выделение энергии, равное примерно от 3 приблизительно до 30 кал/см, или возможное суммарное поглощение энергии, равное примерно от 3 приблизительно до 30 кал/см, такое как примерно от 6 приблизительно до 24 кал/см или примерно от 12 приблизительно до 18 кал/см.
Агенты изменения температуры, которые поглощают или выделяют теплоту при контакте с водным раствором, по желанию имеют теплоту растворения, гидратации или реакции, составляющую более чем примерно 30 кал/г, или менее чем примерно -30 кал/г. Теплота растворения, гидратации или реакции является подходящей в диапазоне примерно от 30 приблизительно до 90 кал/г или примерно от -30 приблизительно до -90 кал/г, как, например, примерно от 30 приблизительно до 70 кал/г или примерно от -30 приблизительно до -70 кал/г, такая как у ксилита при -32 кал/г или мочевины при -60 кал/г.
В некоторых вариантах стимулирующий материал 150 может включать агент изменения давления. Такой материал может приводить к изменяющему давление расширению, пенообразованию, шипению, образованию пузырьков, выделению газа или другому физическому ощущению, такому как, например, когда использующий может чувствовать ощущение пощипывания и/или слышать звук потрескивания.
В некоторых вариантах сигнальный композиционный материал 110 может быть адаптирован, чтобы обеспечить носящему ощущение изменения расширяющегося или сжимающегося размера. Элементы изменения размера этого типа более подробно описываются в патенте США №5,649,914, выданном Glaug с соавт., который включен в этот документ путем ссылки в той степени, в которой он является ему соответствующим. Агент изменения давления в форме материала, изменяющего размеры, включает материалы, которые быстро претерпевают изменение по меньшей мере в одном измерении, когда подвергаются воздействию водного раствора. Это изменение размера является подходящим либо в виде расширения по меньшей мере примерно в 2 раза от размера в сухом состоянии, либо в виде сжатия по меньшей мере примерно на половину (1/2) от размера в сухом состоянии. Например, материал, изменяющий размер, может иметь линейный размер по высоте во влажном состоянии, который по меньшей мере примерно в 2 раза больше, чем его линейный размер по высоте в сухом состоянии, такой как по меньшей мере примерно в 5 раз больше для улучшенного исполнения. Линейный размер по высоте материала, изменяющего размер, находится по направлению 3 по оси z сигнального композиционного материала 110, так что это изменение размера является заметным для носящего впитывающее изделие 20. В других вариантах направление 1 по оси × и/или 2 по оси у сигнального композиционного материала 110 может дополнительно или в качестве альтернативы оставаться таким же, расширяться или сужаться, когда подвергается действию водного раствора. Подходящие материалы для использования в материале, изменяющем размер, включают расширяемые пеноматериалы, сверхвпитывающие материалы и тому подобные.
В некоторых вариантах агент изменения давления выделяет газ, такой как диоксид углерода. Материалы такого типа, выделяющие газ, более подробно описываются в патенте США №7,002,055, выданном Long с соавт., который включен в этот документ путем ссылки в той степени, в которой он является ему соответствующим. Газ, выделенный в результате увлажнения мочой, сложными жидкостями или другими выделениями тела, может производить звук, запах, ощущение пощипывания или прилагать давление к использующему.
В некоторых вариантах сигнальный композиционный материал 110 при желании может включать поверхностно-активное вещество. В некоторых вариантах материалы, выделяющие газ, могут взаимодействовать с этим поверхностно-активным веществом, чтобы образовывать пену, которая прилагает давление к использующему. Таким образом, поверхностно-активный компонент может присутствовать в качестве вспенивающего агента. Например, когда газ, такой как диоксид углерода, выделяется, этот газ взаимодействует с поверхностно-активным веществом и вырабатывается полная пузырьков пена. Эти пузырьки заставляют изделие разбухать и давить на кожу того, кто его носит, чтобы сигнализировать носящему о повреждении жидкостью.
Используемое поверхностно-активное вещество не является существенным до тех пор, пока оно не практически не раздражает кожу в результате контакта, или не влияет отрицательно на эффективность стимулирующего материала 150. Для использования в соответствии с настоящим изобретением может быть подходящим широкое разнообразие поверхностно-активных веществ. Например, подходящие поверхностно-активные вещества включают анионогенные поверхностно-активные вещества, неионогенные поверхностно-активные вещества, амфотерные поверхностно-активные вещества, катионогенные поверхностно-активные вещества и их комбинации. Примеры подходящих анионогенных поверхностно-активных веществ включают алкилбензолсульфонаты, алкилсульфаты, простые алкиловые эфиры сульфатов, сульфосукцинаты и их комбинации. Примеры подходящих неионогенных поверхностно-активных веществ включают этоксилированные спирты, алканоламиды жирных кислот, этоксилированные алканоламиды, аминоксиды и их комбинации. Примеры подходящих амфотерных поверхностно-активных веществ включают алкилбетаины, амидобетаины и их комбинации. Примеры подходящих катионогенных поверхностно-активных веществ включают галогениды алкиламмония. В некоторых вариантах сигнальный композиционный материал 110 может включать примерно от 0,1 грамма приблизительно до 15 граммов поверхностно-активного вещества.
В других вариантах агент изменения давления в форме материала, выделяющего газ, может включать растворимый в воде с бурным выделением газа твердый материал. Такой растворимый в воде с бурным выделением газа твердый материал обычно включает ячейки, содержащие газ под давлением. Когда этот твердый материал, имеющий ячейки, содержащие газ под давлением, подвергается контакту с мочой или другими выделениями тела, твердый материал начинает растворяться, а находящийся под давлением газ выделяется из ячеек в процессе растворения этого твердого материала. В некоторых вариантах этот газ может взаимодействовать с присутствующим при желании поверхностно-активных веществом и давать пену и пузырьки, которые вынуждают изделие 20 сжиматься или прикладывать давление к коже использующего.
В этом варианте растворимый с бурным выделением газа твердый материал может включать соединение сахара, такое как моносахарид, дисахарид или полисахарид, в который внедрили газ, являющийся практически инертным по отношению к человеческой коже. Подходящие газы для внедрения внутрь твердого материала включают, например, диоксид углерода, воздух, азот, аргон, гелий, другие преимущественно инертные газы и их комбинации. Конкретные примеры сахаридов, которые могут использоваться в соответствии с настоящим описанием изобретения, включают глюкозу, фруктозу, сахарозу, лактозу, мальтозу, декстрин, циклодекстрин и тому подобные или их комбинации. Также в соответствии с этим вариантом данного описания изобретения, чтобы получить газосодержащий материал, бурно выделяющий газ, может использоваться смесь сахарозы с кукурузной патокой (содержащей глюкозу, мальтозу и декстрин). Другие примеры соединений, которые способны быть подготовлены таким образом, чтобы задерживать в ячейках находящийся под давлением газ, включают, например, растворимые в воде соединения, такие как соли, галогениды щелочных металлов и галогениды щелочноземельных металлов. Конкретные соли, пригодные согласно данному описанию изобретения, включают, например, хлорид натрия, хлорид калия, бромид калия, хлорид лития, хлорид цезия и тому подобные. В некоторых вариантах ячейки, содержащие находящийся под давлением газ, имеют диаметр примерно от 5 микрометров до приблизительно 100 микрометров.
Преимущественно инертный газ может быть внедрен внутрь ячеек растворимого твердого материала, чтобы получить материал, бурно выделяющий газ, пригодный согласно настоящему изобретению, сначала при помощи нагревания исходного материала, такого как сахар, в небольшом количестве воды до тех пор, пока этот материал не растворится. После растворения материала вода выпаривается, оставляя этот материал в расплавленном состоянии. Потом расплавленный материал газифицируется путем введения подходящего газа, такого как диоксид углерода, при давлении выше атмосферного в герметизированном сосуде, содержащем этот расплавленный материал. Расплавленный материал в процессе газификации перемешивается, чтобы обеспечить тесный контакт между расплавленным материалом и газом. Чтобы внедрить газ внутрь расплавленного материала, могут быть использованы давления, составляющие, например, величину между примерно 50 фунтами на кв. дюйм (340 кПа) и примерно 1000 фунтами на кв. дюйм (6890 кПа). После внедрения газа расплавленному материалу дают затвердеть, в то время как его выдерживают в герметизированном сосуде, чтобы получить материал, бурно выделяющий газ. Подходящая методика получения содержащего газ твердого материала изложена в патенте США №4,289,794, выданном Kleiner с соавт., который включен в этот документ путем ссылки в той степени, в которой он является ему соответствующим. Описанная выше методика может давать твердые материалы, бурно выделяющие газ, содержащие ячейки с газом, находящимся под давлением, примерно от 50 фунтов на кв. дюйм (340 кПа) примерно до 900 фунтов на кв. дюйм (6200 кПа), которые, будучи подвергнутыми воздействию мочи, сложных жидкостей или других выделений тела, обеспечивают выделение удерживаемого газа.
В некоторых вариантах агент изменения давления, содержащий материал, выделяющий газ, включает по меньшей мере одну кислоту и по меньшей мере одно основание. Эти кислота и основание реагируют друг с другом после увлажнения, чтобы дать газ, который может представлять собой, например, газообразный диоксид углерода. Конкретный газ, выделяемый этой дающей газ системой, не является определяющим, пока этот выделенный газ является практически безвредным для кожи носящего.
В некоторых вариантах стимулирующий материал 150 может являться генерирующим газ материалом, который включает полимерную кислоту и дополняющее основание, что приводит к реакции кислоты с основанием. Подходящие кислотные полимеры должны быть легко растворимыми в воде или смачиваемыми водой. Примеры подходящих полимерных кислот включают, однако, не ограничиваясь ими, полиакриловые кислоты, полистиролфосфорные кислоты и тому подобные. В некоторых вариантах полимерная кислота может представлять собой «бидентатную» или более высокого порядка дентатности кислоту. Под «бидентатной или более высокого порядка дентатности» имеется в виду, что эта полимерная кислота в своей наименьшей структурной единице полимера содержит более одной кислотной группы. Это легко можно понять, когда сравнивают аскорбиновую кислоту с тартроновой кислотой (две кислотные группы) и лимонной кислотой (три кислотные группы). В некоторых вариантах полимерные кислоты могут представлять собой дендример или подобную структуру, где поверхность и внутренняя часть дендримера полностью функционализированы кислотными группами.
Другие примеры подходящих кислот включают, однако, не ограничиваясь ими, уксусную кислоту, молочную кислоту, аминокислоту, аскорбиновую кислоту, гликолевую кислоту, салициловую кислоту, винную кислоту, лимонную кислоту, этилендиаминтетраацетат (ЭДТА), тартроновую кислоту, полиакриловую кислоту, малеиновую кислоту, фосфоновую кислоту и тому подобные. Некоторые примеры полимерных кислот, не являющиеся ограничивающими, представлены ниже:
- Примеры простых полимерных кислот включают:
- Примеры дикарбоновых полимерных кислот включают:
<img file="00000003.tif" he="41" wi="46" img-content="undefined" img-format="tif" />
Чередующийся сополимер простого метилвинилового эфира с малеиновой кислотой, средняя Mw ~ 216000, с помощью метода светорассеяния, средняя M<sub>n</sub> ~ 80000, порошок
<img file="00000004.tif" he="40" wi="46" img-content="undefined" img-format="tif" />
Чередующийся сополимер простого метилвинилового эфира с малеиновой кислотой, средняя Mw ~ 1980000, с помощью метода светорассеяния, средняя M<sub>n</sub> ~ 960000 порошок
- Примеры трикарбоновых полимерных кислот включают:
<img file="00000006.tif" he="28" wi="40" img-content="undefined" img-format="tif" />
Сополимер акриловой кислоты с малеиновой кислотой, раствор средней M<sub>w</sub> ~ 300,50 мас.% в Н<sub>2</sub>O
- Примеры полиакриловых полимерных кислот включают:
<img file="00000007.tif" he="27" wi="37" img-content="undefined" img-format="tif" />
Полиакриловую кислоту, средняя M<sub>w</sub> ~72 (мономер)
<img file="00000008.tif" he="21" wi="32" img-content="undefined" img-format="tif" />
Полиакриловую кислоту, средняя M<sub>w</sub> ~1800
<img file="00000009.tif" he="24" wi="31" img-content="undefined" img-format="tif" />
Полиакриловую кислоту, средняя M<sub>w</sub> ~450000
<img file="00000010.tif" he="24" wi="35" img-content="undefined" img-format="tif" />
Полиакриловую кислоту, средняя Mw ~1250000
<img file="00000011.tif" he="25" wi="35" img-content="undefined" img-format="tif" />
Полиакриловую кислоту, средняя Mw ~3000000
- Пример дендримерных кислот включает:
- Пример сильных полимерных кислот включает:
Как упомянуто выше, кислотно-основное взаимодействие также включает основание и также может включать амфотерные вещества, которые могут вступать в реакцию или как кислота, или как основание. Например, бикарбонат натрия (амфотерное соединение) имеет показатель рКа, равный 6,3 в воде, и придает водному раствору мягкие щелочные свойства. Реакция бикарбоната натрия и кислоты (например, уксусной кислоты) приводит к соли и угольной кислоте, которая легко разлагается до диоксида углерода и воды.
В некоторых вариантах может быть желательным максимально увеличить наполнение бикарбонатом. Например, некоторые примеры, не являющиеся ограничивающими, могут включать следующее:
- Винную кислоту и другие экономически выгодные дикарбоновые кислоты (две кислотные группы)
- Лимонную кислоту и другие экономически выгодные трикарбоновые кислоты (три кислотные группы)
- ЭДТА (четыре кислотные группы)
- Полимерные кислоты (могут давать эквивалент двух кислотных групп как дикарбоновые кислоты).
В некоторых вариантах может быть желательным контролировать уровень рН с помощью молярных соотношений. Чтобы продемонстрировать это, будет использован пример с пищевой содой, не являющийся ограничивающим. Только с целью приведения примера, будут исходить из полной реакции между пищевой содой и кислотами с конечным рН, равным приблизительно 7 (хотя понятно, что небольшой избыток основания может быть предпочтительным для максимального образования диоксида углерода).
- Пищевая сода: кислота, молярные соотношения
- 1,05:1
- 1,10:1
- 1,25:1
- Монодентатная кислота по отношению к пищевой соде
- 1:1 соотношение
- Бидентатная кислота по отношению к пищевой соде
-1:1 соотношение, если реагирует только одна кислотная группа
- 0,5 (кислота):1 соотношение, если реагируют две кислотные группы
- Тридентатная кислота по отношению к пищевой соде
-1:1 соотношение, если реагирует только одна кислотная группа
- 0,5 (кислота):1 соотношение, если реагируют две кислотные группы
- 0,33 (кислота):1 соотношение, если реагируют три кислотные группы
- Тетрадентатная кислота по отношению к пищевой соде
- 1:1 соотношение, если реагирует только одна кислотная группа
- 0,5 (кислота):1 соотношение, если реагируют две кислотные группы
- 0,33 (кислота):1 соотношение, если реагируют три кислотные группы
- 0,25 (кислота):1 соотношение, если реагируют четыре кислотные группы.
В некоторых вариантах стимулирующий материал 150 перед введением в сигнальный композиционный материал 110 может быть заключен в капсулы из водорастворимого материала оболочки. Например, если сигнальный композиционный материал 110 включает кислоту и основание, эти кислота и основание могут быть по отдельности заключены в капсулы из растворимого материала для инкапсулирования, чтобы удерживать эти компоненты раздельно до момента увлажнения. В качестве альтернативы кислотный и основный компоненты могут быть помещены в капсулы совместно, если способность к реакции между этой кислотой и этим основанием в отсутствие водной жидкости не вызывает опасений. Присутствующее при желании поверхностно-активное вещество в этом примере также может быть заключено в капсулы отдельно или может быть заключено в капсулы с кислотой и/или основанием. Следует понимать, что заключение в капсулы может использоваться с другими типами стимулирующих материалов, описанных в этом документе.
Материал оболочки, используемый для помещения в капсулы, может соответствующим образом быть изготовлен из материала, такого, что он будет выделять заключенный в капсулы материал после контакта с водными жидкостями, такими как моча, сложные жидкости или другие выделения тела. Эти водные жидкости могут заставлять материал оболочки растворяться, диспергироваться, разбухать или разрушаться, или этот материал оболочки может быть проницаемым, так что он рассредоточивает или выделяет заключенный в капсулы материал после контакта с водными жидкостями. Подходящие материалы оболочки включают полимерный материалы на основе целлюлозы (например, этилцеллюлозу), материалы на основе углеводов (например, крахмалы и сахара) и материалы, являющиеся их производными (например, декстрины и циклодекстрины), а также и другие материалы, совместимые с человеческими тканями.
Толщина оболочки может варьироваться в зависимости от заключенного в капсулу материала и, как правило, изготовляется, чтобы обеспечивать заключенному в капсулу компоненту покрытие тонким слоем материала капсулы, который может представлять собой монослой или более толстый многослойный материал или может являться композиционным слоем. Этот слой должен быть достаточно толстым, чтобы противостоять разламыванию или разрушению оболочки в процессе погрузки или перевозки изделия или в процессе ношения, что могло бы привести к выходу из строя заключенного в капсулы материала. Материал оболочки также должен быть сформирован так, что влажность при атмосферных условиях в процессе хранения, перевозки или ношения не будет вызывать разрушения слоя с микрокапсулами.
В некоторых вариантах по меньшей мере один из стимулирующих слоев может, кроме того, содержать полезную добавку, которая обеспечивает дополнительную выгоду использующему. Примеры полезных добавок включают поверхностно-активные вещества, частицы ионообменных смол, увлажнители, смягчающие средства, отдушки, жидкие модификаторы, добавки, контролирующие запах, добавки, поддерживающие уровень рН для кожи, добавки для лечения в гинекологии, покрывающие материалы для здоровья кожи, витамины, лекарственные препараты и тому подобное. Тем не менее, для любого приведенного стимулирующего слоя 130 согласно данному изобретению по меньшей мере 50 мас.% материала в этом стимулирующем слое 130 должно представлять собой стимулирующий материал 150, как, например, 75 мас.% или больше.
В дополнение к несущему слою подложки 120 и стимулирующим слоям 130, сигнальный композиционный материал 110 также включает по меньшей мере два термопластичных адгезивных слоя 140. Назначением термопластичных адгезивных слоев 140 является помощь в закреплении стимулирующего материала 150 в стимулирующих слоях 130 и, в основном, удерживание сигнального композиционного материала 110 в собранном состоянии, чтобы образовывать многослойную структуру. Например, ссылаясь на Фиг.4 и 5, первый термопластичный слой 142 расположен между несущим слоем подложки 120 и первым стимулирующим слоем 132. В дополнение, второй термопластичный адгезивный слой 144 расположен между первым стимулирующим слоем 132 и вторым стимулирующим слоем 134.
Желательно, каждый термопластичный адгезивный слой 140 является достаточно сильным, чтобы исправно поддерживать цельность сигнального композиционного материала 110, когда многослойный материал в основном является сухим. Кроме того, в некоторых вариантах по меньшей мере один термопластичный адгезивный слой 140 имеет достаточную прочность, чтобы в основном поддерживать цельность многослойного материала, когда сигнальный композиционный материал поврежден водной жидкостью. Хотя в некоторых вариантах поддерживающая прочность по меньшей мере одного термопластичного адгезивного слоя 140 может быть подобрана достаточно низкой, чтобы в значительной степени избежать избыточного ограничения набуханию, особенно когда по меньшей мере один из стимулирующих слоев 130 содержит агент изменения давления.
Термопластичные адгезивные слои 140 могут быть одинаковыми или могут отличаться друг от друга. Материалы, которые подходят для образования термопластичных адгезивных слоев 140, включают те, что проявляют адгезивные свойства в процессе перехода из расплавленного состояния в твердое состояние. В некоторых вариантах адгезивная композиция представляет собой соответственно термоплавкий клей. Такой клей в основном содержит один или большее число полимеров, чтобы обеспечить прочность сцепления, таких как алифатические полиолефины, как, например, сополимер этилена и пропилена, полиамиды, сложные полиэфиры и/или смеси простых полиэфиров; сополимеры этилена и винилацетата, блок-сополимеры стирола и бутадиена или стирола и изопрена; и тому подобные.
В качестве примера, термоплавкий клей может содержать примерно от 15 приблизительно до 50 массовых процентов полимера или полимеров для прочности сцепления; примерно от 30 приблизительно до 65 массовых процентов смолы или другого реагента или реагентов, придающих клейкость; от величины больше нуля примерно 30 массовых процентов пластификатора или другого модификатора вязкости; и при желании менее чем примерно 1 массовый процент стабилизатора или другой добавки. Следует понимать, что возможны другие композиции термоплавких клеев, содержащие отличающиеся массовые проценты этих компонентов. Также предполагается, что адгезивная композиция может быть или гидрофильной или гидрофобной без отступления от объема данного изобретения.
Примеры подходящих материалов включают гидрофобные и гидрофильные термоплавкие полимеры, такие как те, что доступны от фирмы National Starch and Chemical Co. (имеющей предприятие, расположенное в Бриджуотере, Нью-Джерси, США), такие как 34-5610, 34-447А, 70-3998 и 33-2058; полимеры, доступные от фирмы Bostik-Findley (имеющей предприятие, расположенное в Милуоки, Висконсин, США), такие как НХ 4207-01, НХ 2773-01, Н2525А, Н2800; и полимеры, доступные от фирмы Н.В. Fuller Adhesives (имеющей предприятие, расположенное в Сент-Пол, Миннесота, США), такие как HL8151-XZP. Другие клеящие вещества дополнительно описаны в публикации патента США №2005/0096623, выданного Sawyer, с соавт., который включен в этот документ путем ссылки в той степени, в которой он является ему соответствующим.
Также предполагается, что альтернативные клеящие вещества могут быть использованы без отступления от объема данного изобретения. Примеры альтернативных клеящих веществ включают полиэтиленоксид (ПЭО); полиэтиленгликоль (ПЭГ); поливиниловый спирт (ПВС); производные крахмала, такие как простые эфиры крахмала, карбокисметилкрахмал, катионсодержащий крахмал, гидроксиалкилкрахмал и тому подобные, например, гидроксиэтилкрахмал, гидроксипропилкрахмал и гидроксибутилкрахмал; производные целлюлозы, такие как простые эфиры целлюлозы, гидроксиалкилцеллюлоза, например, гидроксиэтил целлюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, метилцеллюлоза, метилпропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза и тому подобные; полиакриловая кислота; простой поливинилметиловый эфир; каррагинан, водорастворимые алкидные смолы; или аналогичные, сополимер этилена и винилацетата (ЭВА) и их комбинации. Кроме того, также могут быть использованы термопластичные склеивающие волокна, такие как термопластичные связующие волокна.
Каждый из термопластичных адгезивных слоев 140 может наноситься с помощью способов, хорошо известных специалисту в данной области. Примерные способы включают, однако, без ограничения только ими, выдувание из расплава, распыление, нанесение покрытия щелевой экструзией и тому подобное. В некоторых вариантах каждый термопластичный адгезивный слой 140 может иметь толщину примерно от 0,01 мм приблизительно до 0,5 мм. В качестве альтернативы, термопластичные адгезивные слои 140 могут описываться в единицах массы основы. Соответственно, масса основы каждого термопластичного адгезивного слоя 140 может колебаться примерно от 2 г/кв.м до приблизительно 50 г/кв.м, как, примерно от 2 г/кв.м до приблизительно 25 г/кв.м. В других вариантах общее количество термопластичного клеящего вещества в термопластичных адгезивных слоях 140 может составлять 2-15 мас.% от общей массы всех стимулирующих слоев 130 в сигнальном композиционном материале.
В некоторых вариантах может быть желательным, чтобы термопластичные адгезивные слои 140 являлись проницаемыми для жидкости. Однако, в случаях, когда термопластичные адгезивные слои 140 не являются проницаемыми для жидкости, эти слои могут быть сделаны проницаемыми путем перфорирования сигнального композиционного материала 110. Способы перфорирования материалов являются хорошо известными специалисту в данной области и включают, однако без ограничения только ими, пробивку иглами, использование воздушной струи и тому подобные. В других вариантах может быть желательным, чтобы термопластичные адгезивные слои 140 являлись водорастворимыми.
В некоторых вариантах может быть желательным также дополнительно присоединять пропускающий жидкость слой 160 к обращенной к телу поверхности 87 сигнального композиционного материала 110, как это видно на приведенном в качестве примера исполнении изобретения на Фиг.5, таким образом, формируя новую обращенную к телу поверхность 87А. Проиллюстрированные примеры включают несущий слой подложки 120, первый термопластичный адгезивный слой 142, первый стимулирующий слой 132, второй термопластичный адгезивный слой 144, второй стимулирующий слой 134, третий термопластичный адгезивный слой 146 и дополнительный пропускающий жидкость слой 160. Этот дополнительный пропускающий жидкость слой 160 может быть включен по многим причинам, включая, однако, не ограничиваясь этим, снижение абразивности обращенной к телу поверхности сигнального композиционного материала 110, обеспечения способа включения печатного изображения на сигнальный композиционный материал 110, или по многим другим пожеланиям. Проницаемые для жидкости материалы, подходящие для дополнительного пропускающего жидкость слоя 160, включают слои из тонкой ткани; нетканые материалы, такие как полученные выдуванием из расплава, совместным формованием, фильерным способом производства, фильерным способом-выдуванием из расплава-фильерным способом производства (SMS), соединенные кардочесанием полотна (BCW), тканые изделия; перфорированные пленки; слои пеноматериала; и тому подобное. Дополнительный пропускающий жидкость слой 160 может соответственно иметь массу основы примерно от 10 г/кв.м приблизительно до 50 г/кв.м, такую как примерно от 10 г/кв.м приблизительно до 30 г/кв.м или примерно от 10 г/кв.м приблизительно до 20 г/кв.м.
Изготовление сигнального композиционного материала 110 согласно данному изобретению может осуществляться с помощью любого подходящего способа, хорошо известного специалисту в данной области. Фиг.6 изображает один приводимый в качестве примера процесс для изготовления сигнального композиционного материала 110. Несущий слой подложки 120 поддерживается на опорном ленточном транспортере 584. Этот опорный ленточный транспортер 584 поддерживается двумя или более роликами 586А и 586В, снабженными подходящими приводными механизмами (не показаны) для передвижения ленточного транспортера 584. Несущий слой подложки 120 проходит через первый процесс выдувания из расплава 570А, который накладывает первый термопластичный адгезивный слой 142 на верхнюю поверхность несущего слоя подложки 120. Этот композиционный материал потом проходит под первым весовым дозатором 575А, который наносит стимулирующий материал 150 (и любые другие полезные добавки) на верхнюю поверхность клейкого первого термопластичного адгезивного слоя 142, чтобы создать первый стимулирующий слой 132. Этот композиционный материал потом проходит через второй процесс выдувания из расплава 570 В, который накладывает второй термопластичный адгезивный слой 144 на верхнюю поверхность первого стимулирующего слоя 132. Этот композиционный материал потом проходит под вторым весовым дозатором 575 В, который наносит стимулирующий материал 150 (и любые другие полезные добавки) на верхнюю поверхность клейкого второго термопластичного адгезивного слоя 144, чтобы создать второй стимулирующий слой 134, таким образом, создавая примерный сигнальный композиционный материал 110 согласно данному изобретению. Другие способы для изготовления многослойного сигнального композиционного материала 110 будут очевидны специалисту в данной области.
Следует понимать, что сигнальный композиционный материал 110 согласно данному изобретению не ограничивается двумя стимулирующими слоями 130. Скорее, этот сигнальный композиционный материал может иметь любое число стимулирующих слоев 130 по желанию (с соответствующими термопластичными адгезивными слоями 140, расположенными между ними), при условии, что он имеет по меньшей мере два стимулирующих слоя, в которых каждый стимулирующий слой содержит по меньшей мере 50 мас.% стимулирующего материала 150, имеющего растворимость от 0,1 грамма до 6 граммов материала на один грамм воды. Например, сигнальный композиционный материал 110 для улучшенных характеристик может содержать 2-15 стимулирующих слоев 130, как, например, 2-10 или 2-5 стимулирующих слоев. К примеру, в случае сигнального композиционного материала, имеющего по меньшей мере два стимулирующих слоя и два термопластичных адгезивных слоя, этот сигнальный композиционный материал, кроме того, может содержать 1-13 дополнительных стимулирующих слоев и 1-13 дополнительных термопластичных адгезивных слоев, так что эти дополнительные термопластичные адгезивные слои и дополнительные стимулирующие слои расположены чередующимся образом. В дополнение, каждый слой сигнального композиционного материала 110 может иметь или может не иметь одинаковой протяженности с другим слоем в продольном направлении 1 и/или поперечном направлении 2.
Сигнальный композиционный материал 110, как показано на рисунках, в основном является прямоугольным. Тем не менее, как уже отмечалось, этот сигнальный композиционный материал может иметь самую различную форму. В некоторых вариантах сигнальный композиционный материал во впитывающем изделии может быть прикреплен, как например, к впитывающей сердцевине, слою приема жидкости и/или верхнему слою, с помощью способов связывания, известных специалисту в данной области, таких как ультразвук, давление, клеящий материал, проделывание отверстий, нагрев, швейная нить или витая нить, автогенная склейка или самослипание и их комбинации. В других вариантах сигнальный композиционный материал может находиться внутри изделия в свободном состоянии. В дополнение, сигнальный композиционный материал 110 может присутствовать в изделии 20 в виде единичного слоя или в виде многих слоев, как например, лент.
Несмотря на то что в целях примера выше описаны трусы для приучения ребенка к туалету (обучающие трусы), следует понимать, что сигнальный композиционный материал согласно данному изобретению может быть подходящим для других впитывающих изделий личной гигиены. Например, Фиг.7 показывает впитывающее изделие 220 в форме женской гигиенической прокладки, имеющей верхний слой 242, задний слой 240, впитывающую сердцевину 244, слой приема жидкости 246 и отделяемую полоску 278. Кроме того, впитывающее изделие 220 содержит отдельный сигнальный композиционный материал 210, расположенный между верхним слоем 242 и слоем приема жидкости 246.
Настоящее изобретение может быть понято лучше на основании нижеследующих примеров.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
В этом примере сигнальный композиционный материал был изготовлен сначала при помощи заготовки несущего слоя подложки, полученного фильерным способом-выдуванием из расплава-фильерным способом, содержащего полипропилен (поставляемый компанией Kimberly-Clark Corporation, имеющей предприятие в Нинахе, Висконсин, США), имеющего массу основы 18 г/кв.м. Первый термопластичный адгезивный слой был наложен на всю верхнюю поверхность несущего слоя подложки, используя сначала процесс выдувания из расплава при 160°С. Этот первый термопластичный адгезивный слой состоял из термопластичного полимера National Starch 34-5610 (поставляемого National Starch and Chemical Company, имеющей предприятие, расположенное в Бриджуотер, Нью-Джерси, США) и имел массу основы 7 г/кв.м. Условия процесса выдувания из расплава были следующими:
- Производительность технологической линии - 15,2 метра/мин
- Угол (отклонение в градусах от горизонтальной плоскости) - 75°
- Высота формования (см) - 23 см
- Давление первичного воздуха (кПа) - 138 кПа
- Температура расплава полимера -160°С
- Адгезивный полимер - National Starch 34-5610 hot melt.
Сразу же, как только первый термопластичный адгезивный слой был наложен на несущий слой подложки (то есть, пока этот адгезивный слой еще был липким), на всю верхнюю поверхность первого термопластичного адгезивного слоя был нанесен слой частиц ксилита с использованием дозирующего аппарата CHRISTY Dry Material Dispensing Machine (поставляемого фирмой Christy Machine Company, имеющей предприятие в Фремонте, Огайо, США), расположенного на расстоянии 30,5 см в машинном направлении от первого блока выдувания из расплава, чтобы образовать первый стимулирующий слой, имеющий массу основы 175 г/кв.м.
Второй термопластичный адгезивный слой, состоящий из термопластичного полимера National Starch 34-5610 и имеющий массу основы 7 г/кв.м, был нанесен на верхнюю поверхность первого стимулирующего слоя с использованием блока выдувания из расплава такого же типа и при наличии тех же самых условия процесса, как для первого термопластичного адгезивного слоя. Сразу же, как только второй термопластичный адгезивный слой был нанесен на верхнюю поверхность первого стимулирующего слоя (то есть, пока этот адгезивный слой еще был липким), на всю верхнюю поверхность второго термопластичного адгезивного слоя был нанесен слой частиц ксилита с использованием дозирующего аппарата CHRISTY Dry Material Dispensing Machine, расположенного на расстоянии 30,5 см в машинном направлении от второго блока выдувания из расплава, чтобы образовать второй стимулирующий слой, имеющий массу основы 175 г/кв.м.
Третий термопластичный адгезивный слой, состоящий из термопластичного полимера National Starch 34-5610 и имеющий массу основы 7 г/кв.м, был нанесен с использованием блока выдувания из расплава такого же типа и при наличии тех же самых условия процесса, как для первого термопластичного адгезивного слоя. Сразу же, как только третий термопластичный адгезивный слой был нанесен на верхнюю поверхность второго стимулирующего слоя (то есть, пока этот адгезивный слой еще был липким), на всю верхнюю поверхность третьего адгезивного слоя был наложен субстрат из тонкой ткани с массой основы 16 г/кв.м, на 100 мас.% состоящий из NB 416 (отбеленная крафт-масса из южных пород хвойных деревьев, поставляемая фирмой Weyerhaeuser Co., имеющей представительство по адресу Federal Way, Washington, U.S.A.), таким образом завершая сигнальный композиционный материал.
На основании Фиг.8А из этого сигнального композиционного материала был вырезан образец размером 7,6 см на 7,6 см, чтобы сформировать образец сигнального композиционного материала 810, который затем был помещен между впитывающей сердцевиной 844 и верхним слоем 842 обучающих трусов 820 между областью ластовицы 826 и передней областью 822. В то время как Фиг.8А показывает обучающие трусы 820 в общем, реальные обучающие трусы, использованные для этого примера, представляли собой трусы для приучения ребенка к туалету существующего размера 2Т-ЗТ HUGGIES PULL-UPS training pant (поставляемые фирмой Kimberly-Clark Corporation, имеющей предприятие в Нинахе, Висконсин, США). К поверхности, обращенной к телу, верхнего слоя 842 с использованием клейкой ленты 875 была прикреплена гибкая пластиковая трубка 870, имеющая длину приблизительно 30 см и соотношение внутреннего диаметра и внешнего диаметра 3,2 мм × 4,8 мм (поставляемая по каталожному номеру 89068-530 фирмой VWR International, LLC, имеющей предприятие, расположенное в Вест-Честере, Пенсильвания, США), так, что один конец этой трубки 870 был расположен приблизительно на 25 мм ниже верхнего края 862 образца сигнального композиционного материала 810 (как просматривается через верхний слой 842), а оттуда уходил наверх через переднюю область 822 и за пределы приблизительного центра поперечной оси 2 верхнего края 864 обучающих трусов 820. Кроме того, к поверхности, обращенной к телу, верхнего слоя 842 с использованием клейкой ленты 875 также была прикреплена гибкая термопара 880, так, что конец этой термопары 880 был расположен приблизительно в центре продольной оси 1 и поперечной оси 2 образца сигнального композиционного материала 810, а оттуда уходил наверх через переднюю область 822 и за пределы верхнего края 864 обучающих трусов 820.
Кроме того, на основании Фиг.8В эти модифицированные обучающие трусы 820 были плотно надеты на стеклянный сосуд с двойными стенками 890 объемом 2000 мл, так, что область ластовицы 826 была расположена у дна этого стеклянного сосуда 890, а передняя область 822 и задняя область 824 были расположены вокруг стенок сосуда 890. Сосуд 890 в обеих камерах этого сосуда 890 содержал воду, имеющую температуру 37°С, до уровня, который выступал за пределы верхних краев 864, 866 обучающих трусов 820. Назначением сосуда 890 с водой было имитировать условия, когда обучающие трусы 820 и сигнальный композиционный материал 810 располагаются вплотную к телу использующего при постоянной температуре тела. Когда температура обучающих трусов 820 достигла постоянной, как определялось с помощью термопары 880, эта температура была зафиксирована как исходная температура. Затем в трубку 870 с использованием шприца было введено 50 мл воды при 37°С в течение промежутка времени 8 секунд, так, что эта вода нанесла жидкостные повреждения обучающим трусам 820 в месте расположения сигнального композиционного материала 810. Используя термопару 880, в месте расположения сигнального композиционного материала 810 в течение 5 минут отслеживали температуру обучающих трусов 820. Эта температура, соответствующая 5 минутам, затем была зафиксирована. Потом эту температуру, соответствующую 5 минутам, отняли от исходной температуры, что дало в результате изменение температуры, равное -6,0°С.
Результаты этого примера показывают, что сигнальный композиционный материал согласно данному изобретению не только обеспечивает заметный охлаждающий эффект после повреждения жидкостью, но также показывает, что уникальная структура этого сигнального композиционного материала продолжает создавать охлаждающий эффект даже спустя 5 минут после повреждения жидкостью.
Пример 2
В этом примере сигнальный композиционный материал был изготовлен тем же способом, с использованием тех же материалов и тех же условий процесса, как в Примере 1, описанном выше, чтобы сформировать образец сигнального композиционного материала 810. Гибкая пластиковая трубка 870 и гибкая термопара 880 также были прикреплены к обучающим трусам 820 таким же образом, как и выше в Примере 1. Хотя в этом Примере 2 второй стимулирующий слой, имеющий массу основы 172 г/кв.м, состоял из 75 мас.% ксилита и 25 мас.% сверхвпитывающего материала FAVOR SXM 9500 (поставляемого фирмой Evonik Stockhausen, имеющей предприятие в Гринсборо, Северная Каролина, США), а не из 100 мас.% ксилита, как в описанном выше Примере 1. Кроме того, перед помещением образца сигнального композиционного материала 810 из этого Примера 2 внутрь обучающих трусов 820 между верхним слоем 842 и впитывающей сердцевиной 842 с использованием теста на определение толщины была измерена толщина (мм) этого образца сигнального композиционного материала 810, а результат был зафиксирован в качестве начальной толщины.
Модифицированные обучающие трусы 820 из этого Примера 2 были затем плотно надеты на стеклянный сосуд 890, как на Фиг.8 В, так, что область ластовицы 826 была расположена у дна этого стеклянного сосуда 890, а передняя область 822 и задняя область 824 были расположены вокруг стенок сосуда 890. Сосуд 890 также в обеих камерах содержал воду, имеющую температуру 37°С, до уровня, который выступал за пределы верхних краев 864, 866 обучающих трусов 820. Когда температура обучающих трусов 820 достигла постоянной, как определялось с помощью термопары 880, эта температура была зафиксирована как исходная температура. Затем в трубку 870 с использованием шприца было введено 50 мл воды при 37°С в течение промежутка времени 8 секунд, так, что эта вода нанесла жидкостные повреждения обучающим трусам 820 в месте расположения сигнального композиционного материала 810. Используя термопару 880, в месте расположения сигнального композиционного материала 810 в течение 5 минут отслеживали температуру обучающих трусов 820. Эта температура, соответствующая 5 минутам, затем была зафиксирована. Потом эту температуру, соответствующую 5 минутам, отняли от исходной температуры, что дало в результате изменение температуры, равное -6,5°С.
В дополнение, в этом Примере 2 обучающие трусы 820 были немедленно удалены с резервуара 890 в момент времени, соответствующий 5 минутам, сигнальный композиционный материал 810 был осторожно извлечен из обучающих трусов 820, а толщина (мм) сигнального композиционного материала была сразу же измерена с применением теста на определение толщины. Этот результат был зафиксирован как толщина после повреждения жидкостью. Затем начальную толщину отняли от толщины после повреждения жидкостью, чтобы получить изменение толщины, и было рассчитано увеличение в % по направлению оси z с использованием приведенной ниже формулы, давшее в итоге % увеличения, составляющий примерно 300% по направлению оси z:
<mrow><mtable><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mi>и</mi><mi>з</mi><mi>м</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>т</mi><mi>о</mi><mi>л</mi><mi>щ</mi><mi>и</mi><mi>н</mi><mi>ы</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mo stretchy="false">(</mo><mi>м</mi><mi>м</mi><mo stretchy="false">)</mo></mtd></mtr></mtable></mtd><mtd><mo>/</mo></mtd><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mi>н</mi><mi>а</mi><mi>ч</mi><mi>а</mi><mi>л</mi><mi>ь</mi><mi>н</mi><mi>а</mi><mi>я</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>т</mi><mi>о</mi><mi>л</mi><mi>щ</mi><mi>и</mi><mi>н</mi><mi>а</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mo stretchy="false">(</mo><mi>м</mi><mi>м</mi><mo stretchy="false">)</mo></mtd></mtr></mtable></mtd><mtd><mo>×</mo></mtd><mtd><mrow><mn>100</mn><mi>%</mi></mrow></mtd><mtd><mo>=</mo></mtd><mtd><mi>%</mi></mtd><mtd><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi><mi>е</mi><mi>л</mi><mi>и</mi><mi>ч</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>я</mi></mrow></mtd></mtr></mtable></mrow>
Результаты этого Примера 2 показывают, что сигнальный композиционный материал согласно данному изобретению не только обеспечивает заметный охлаждающий эффект после повреждения жидкостью, но также показывает, что уникальная структура этого сигнального композиционного материала продолжает создавать охлаждающий эффект даже спустя 5 минут после повреждения жидкостью. Кроме того, этот пример демонстрирует, что присутствие 25 мас.% сверхвпитывающего материала во втором стимулирующем слое дополнительно расширяет временной промежуток охлаждающего эффекта, как подтверждается даже большим изменением температуры от начальной температуры до момента спустя 5 минут после повреждения жидкостью, по сравнению с Примером 1. Более того, преимущество включения дополнительной добавки по меньшей мере в один из стимулирующих слоев сигнального композиционного материала, привело к эффекту изменения давления в дополнение к охлаждающему эффекту, как подтверждается увеличением сигнального композиционного материала по направлению оси z, составляющим примерно 300%. Кроме того, присутствие по меньшей мере 25 мас.% сверхвпитывающего материала по меньшей мере в одном из стимулирующих слоев потенциально может помочь снизить протекание обучающих трусов путем обеспечения дополнительной функции впитывания перед впитывающей сердцевиной.
Понятно, что подробности изложенных выше лримеров, данных с целью иллюстрации, не следует истолковывать в качестве ограничивающих объем данного изобретения. Несмотря на то что лишь несколько примерных вариантов исполнения данного изобретения были подробно описаны выше, специалист в данной области без труда поймет, что в примерах многие модификации являются возможными без существенного отклонения от новых идей и преимуществ настоящего изобретения. Например, характерные свойства, описанные по отношению к одному примеру, могут быть включены в любой другой пример согласно изобретению.
Соответственно, предполагается, что все подобные модификации включаются в объем данного изобретения, который определяется в прилагаемой ниже формуле изобретения, и всех ее эквивалентах. Кроме того, понятно, что многие варианты исполнения могут задумываться так, что не достигают всех преимуществ некоторых вариантов исполнения, в частности, желательных вариантов исполнения, однако же отсутствие отдельного преимущества не следует толковать обязательно означающими, что такой вариант исполнения находится за пределами объема настоящего изобретения. Поскольку различные изменения могли бы быть сделаны в описанных выше конструкциях без отхода от объема изобретения, предполагается, что все объекты, содержащиеся в приведенном выше описании, следует интерпретировать в иллюстративном, а не в ограничивающем смысле.