ВПИТЫВАЮЩАЯ СИСТЕМА, ВКЛЮЧАЮЩАЯ В СЕБЯ ОТВОДЯЩУЮ СТРУКТУРУ
ABSORBING SYSTEM, INCLUDING DISCHARGE STRUCTURE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к технической области впитывающих изделий, более предпочтительно, одноразовых изделий для личной гигиены, таких как подгузники, детские трусики-подгузники, бельё для взрослых, страдающих недержанием, женское гигиеническое бельё и тому подобному, а также к впитывающим системам для использования в таких впитывающих изделиях. Более конкретно, настоящее изобретение относится к впитывающей системе, включающей в себя вышележащую впитывающую сердцевину, содержащую целлюлозные волокона или распушённую массу в количествах от незначительного до нулевого, и размещённую ниже и/или выше отводящую структуру. Указанная многослойная слоистая впитывающая система выполнена с возможностью улучшения способности поглощать, распределять и удерживать текучие среды и впоследствии предотвращает избыточное повторное намокание и протекание. Настоящее изобретение также относится к впитывающему изделию, включающему в себя такую впитывающую систему, а также к способу и устройству для изготовления такой впитывающей системы.
Уровень техники
Впитывающие изделия, такие как подгузники, детские трусики-подгузники, бельё для взрослых, страдающих недержанием, и тому подобные, обычно включают в себя впитывающую сердцевину, расположенную между проницаемым или проходимым для жидкости, гидрофильным или полугидрофильным верхним слоем и непроницаемым или непроходимым для жидкости внешним слоем, который имеет в своём составе впитывающую сердцевину, включающую в себя материал абсорбента, который способен поглощать текучую среду и жидкие выделения организма потребителя впитывающего изделия, и один или несколько размещённых вверху слоёв для сбора и/или распределения. Впитывающая сердцевина часто удерживается как единое целое при помощи верхнего и/или нижнего нетканых обёрточных слоёв.
Поверх таких впитывающих сердцевин часто наносят слои для сбора и распределения с целью улучшения впитывания и перемещения текучих сред и жидкостей, выделяемых потребителем. Как правило, вышележащий слой для сбора пригоден для быстрого приёма текучей среды и жидкостей от потребителя, поступающих через верхний слой в слой для сбора, и последующего перемещения текучей среды и жидкости в лежащий ниже распределительный слой, который размещён поверх впитывающей сердцевины. Указанный распределительный слой позволяет далее жидкости вытекать из изделия. Термины «верхний, внешний, расположенный выше, расположенный ниже, вышележащий, нижележащий, над, под, выше, ниже» и так далее обозначают относительные местоположения упомянутых слоёв по отношению друг к другу внутри впитывающего изделия.
Поглощающий материал впитывающей сердцевины обычно представляет собой поглощающий сыпучий полимерный материал, который обычно распределён в матрице целлюлозных волокон или распушённой массы с целью предотвращения агрегирования сыпучего материала, а также предотвращения блокирования гелем. Блокирование гелем может происходить при абсорбировании жидкости поглощающим сыпучим полимерным материалом, поскольку такие материалы, как правило, проявляют тенденцию к набуханию и образованию гелевой структуры. Указанная гелевая структура часто блокирует дальнейшее перемещение жидкости в остальной части впитывающей сердцевины. В результате, жидкость может быть неспособна достигать остальной части поглощающего сыпучего полимерного материала, и эффективность всего впитывающего изделия значительно снижается.
Однако в последние годы существует большая потребность в более гибких, более тонких, обладающих малой массой впитывающих сердцевинах для решения различных проблем, связанных с изготовлением, продвижением на рынке, конфигурацией, прилегаемостью, удобством для ношения, распределением, утилизацией отходов, расходом материала и энергии, транспортными расходами и затратами на хранение и тому подобным. Всё это приводит к поиску и разработке, а также производству впитывающих изделий, впитывающая сердцевина которых содержит целлюлозные волокона или распушённую массу в количествах от незначительного до нулевого, так как последние проявляют тенденцию к наличию довольно значительного объёма, способствуя таким образом формированию, как правило, более толстых впитывающих сердцевин, что уменьшает в целом удобство ношения для потребителя впитывающего изделия.
Однако было обнаружено, что при использовании впитывающих сердцевин с содержанием целлюлозных волокон или распушённой массы от незначительного до нулевого, возникают значительные проблемы в отношении приёма, поглощения, перемещения и удерживания жидкости в аспекте блокирования гелем. Также было показано, что крайне трудно полностью, мгновенно и своевременно использовать в полной мере абсорбционную, распределительную и удерживающую способность впитывающего изделия, что часто приводит к потере функциональности впитывающих систем, плохим показателям повторного намокания и общему состоянию неэффективности впитывающих изделий. Даже традиционно известные слои для сбора и распределения, размещённые вверху, не смогли устранить недостатки, связанные с указанными гибкими и тонкими впитывающими сердцевинами, содержащими целлюлозные волокона или распушённую массу в количестве от незначительного до нулевого.
Следовательно, в попытках преодоления указанных выше недостатков за последние несколько лет были разработаны разнообразные впитывающие сердцевины, содержащие целлюлозные волокона или распушённую массу в количествах от незначительного до нулевого, в силу чего внутрь указанных новых впитывающих сердцевин несколькими способами вводили, распределяли и закрепляли относительно большие количества поглощающих полимерных материалов, необходимые для замены абсорбционной, распределительной и удерживающей способности исключённых целлюлозных волокон и/или распушённой массы. Однако с учётом того, что способность и эффективность впитывающей сердцевины в отношении абсорбирования, перемещения и удерживания текучей среды и жидкости сильно зависит от формы, положения и/или способа, которыми указанные поглощающие полимерные материалы вводят внутрь впитывающей сердцевины, остался нерешённым ряд недостатков. В общем случае, по существу неравномерно распределённые впитывающие сердцевины, содержащие прерывистые участки и/или кластеры поглощающего полимерного материала, как доказано, в целом лучше справляются с вышеупомянутыми проблемами, тем не менее, оказалось, что они также остаются неудовлетворительными в пределах наиболее доступных впитывающих изделий. Однако особенно проблематичными были по существу равномерно распределённые впитывающие системы, содержащие непрерывные слои поглощающего полимерного сыпучего материала, с учётом того, что они демонстрируют зону по существу равномерно набухшего поглощающего полимерного материала для второго, третьего и последующих излияний жидкости, при этом слой сухого и/или смоченного поглощающего полимерного материала может действовать фактически как барьер для жидкости. Указанные проблемы и осложнения особенно преобладают в пределах очень гибких, тонких, имеющих малую массу впитывающих систем, в которых распределены большие количества поглощающего полимерного материала внутри впитывающей сердцевины впитывающего изделия. Добавление ещё большего количества более толстых и больших вышележащих слоёв для сбора и распределения вообще не решило указанных выше проблем абсорбции, распределения и удерживания, а кроме того, сделало впитывающие изделия коммерчески нерентабельными, экологически неприемлемыми и более сложными для изготовления, хранения и транспортировки.
Кроме того, существование проблем, которые связаны с такими впитывающими сердцевинами, содержащими целлюлозные волокона или распушённую массу в количестве от незначительного до нулевого, относится к перемещению, потере и утечке поглощающего сыпучего полимерного материала из впитывающего изделия в продолжение сухого и/или мокрого состояния, что приводит к раздражению, кожным проблемам и общему дискомфорту для потребителя. Это также особенно верно в случае более равномерно распределённых впитывающих систем, с учётом того, что в настоящий момент их иммобилизация остаётся неудовлетворительной. Указанное отсутствие эффективной и продуктивной иммобилизации приводит к потере функциональности впитывающих изделий вследствие пониженной способности поглощения, закупоривания гелем, повышенных показателей повторного намокания, протечек и образования разрывов и/или точечных проколов сквозь проходимый для жидкости верхний слой и/или непроходимый для жидкости внешний слой таких впитывающих изделий в ходе изготовления, упаковывания при повышенном давлении, транспортировке и хранении, а также регулярного и длительного использования потребителем и/или лицом, осуществляющим уход.
Следовательно, в данной области техники остаётся настоятельная и отчётливая потребность в тонких, гибких, имеющих малую массу впитывающих изделиях, включающих в себя впитывающую систему, которая имеет в своём составе впитывающую сердцевину, содержащую распушённую массу или целлюлозные волокона в количестве от незначительного до нулевого, в которых не проявляются вышеупомянутые проблемы и которые являются незаметными, экологически устойчивыми и/или относительно недорогими, если иметь в виду изготовление, продвижение на рынке, конфигурацию, прилегаемость, удобство, распределение, упаковывание, утилизацию, расход материала, энергии и транспортные затраты, при одновременном сохранении требуемой степени абсорбции текучей среды, распределения, стабильности при транспортировке, механической устойчивости, целостности, тонкости, характеристик повторного смачивания и удерживания, и в которых можно в полной мере использовать продуктивность, прилегаемость и удобство. Кроме того, существует потребность в способе и устройстве для производства таких впитывающих систем с высокими скоростями изготовления и низком расходе энергии и сырья.
Настоящее изобретение направлено на решение, по меньшей мере, некоторых из проблем, упомянутых выше.
Изобретение, к тому же, нацелено на разработку впитывающего изделия, впитывающая система которого включает в себя впитывающую сердцевину, содержащую распушённую массу или целлюлозные волокона в количестве от незначительного до нулевого, и высокую концентрацию поглощающего полимерного материала. Впитывающая система настоящего изобретения способна преодолевать проблемы, сформулированные выше, путём временного удержания и последующего высвобождения указанных текучих сред и жидкостей из нижележащей отводящей структуры для последующего поглощения и продолжительного удерживания вышележащей впитывающей сердцевиной, и предпочтительно, абсорбентным полимерным материалом в её составе. Настоящее изобретение относится также к впитывающему изделию, включающему в себя такую впитывающую систему, а также к способу и устройству для изготовления такой впитывающей системы.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение касается впитывающего изделия, включающего в себя впитывающую систему. Впитывающее изделие данного изобретения включает в себя проходимый для жидкости верхний слой, непроходимый для жидкости внешний слой и впитывающую систему, расположенную между упомянутым внешним слоем и упомянутым верхним слоем, при этом впитывающая система включает в себя впитывающую сердцевину, расположенную между верхним слоем и внешним слоем, и отводящую структуру, сообщающуюся по текучей среде с впитывающей сердцевиной, причём упомянутая впитывающая сердцевина содержит целлюлозные волокна или распушённую массу в количестве от незначительного до нулевого, и упомянутая впитывающая сердцевина содержит поглощающий полимерный материал для абсорбирования и продолжительного удержания текучих сред, принимаемых из верхнего слоя и отводящей структуры, при этом упомянутая отводящая структура включает в себя, по меньшей мере, один слой нетканой волокнистой подложки, обладающей способностью принимать и временно удерживать текучие среды вблизи впитывающей сердцевины таким образом, что текучие среды впоследствии могут высвобождаться во впитывающую сердцевину и поглощаться ею. Впитывающая система, заявляемая в настоящем документе, решает, по меньшей мере, некоторые из проблем, связанных с практически нераспушёнными впитывающими изделиями.
Отводящая структура может располагаться между впитывающей сердцевиной и внешним слоем. В качестве альтернативы или в дополнение к этому, отводящая структура может располагаться между впитывающей сердцевиной и верхним слоем. Как альтернативный вариант или в дополнение к этому, отводящая структура может располагаться внутри впитывающей сердцевины.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения отводящая структура включает в себя, по меньшей мере, один слой.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения отводящая структура находится в контакте с впитывающей сердцевиной.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, часть отводящей структуры размещена между впитывающей сердцевиной и внешним слоем.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, часть отводящей структуры размещена между впитывающей сердцевиной и верхним слоем.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения впитывающая сердцевина имеет верхнюю сторону, обращённую к верхнему слою, нижнюю сторону, обращённую к внешнему слою и, по меньшей мере, одну боковую кромку между верхней стороной и нижней стороной, при этом, по меньшей мере, часть отводящей структуры расположена, по меньшей мере, вдоль части, по меньшей мере, одной из боковых кромок впитывающей сердцевины.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, часть отводящей структуры расположена внутри впитывающей сердцевины.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения отводящая структура обёрнута вокруг впитывающей сердцевины.
Впитывающая система согласно настоящему изобретению увеличивает мгновенную способность удержания воды (IWHC), также обозначаемую как мгновенная ёмкость удержания воды, и таким образом улучшает общие показатели поглощающего материала, содержащегося в нём, и способна усиливать поглощение, распределение, удерживание, перемещение, изменение направления и/или перераспределение текучих сред и жидкостей организма внутри впитывающего изделия для более оптимального использования её функции и структуры. Например, неспособность полностью абсорбировать и удерживать жидкости быстро и в полной мере при истечении относительно больших количеств жидкостей во впитывающее изделие, также преодолевается с помощью впитывающей системы согласно изобретению. Посредством этого также преодолевается неспособность впитывающего изделия распределять, перемещать, изменять направление и/или перераспределять жидкости из насыщаемой в результате излияний области в более удалённые ненасыщенные, не достигаемые излияниями области. Впитывающая система согласно изобретению обеспечивает лучше контролируемое насыщение поглощающего компонента впитывающего изделия, что исключает избыточное насыщение, объёмность и обвисание мокрого, тяжёлого абсорбирующего материала, которое приводит в результате к низким показателям, ограниченному прилеганию продукта и недостаточному удобству для ношения.
Впитывающая система включает в себя, по меньшей мере, одну впитывающую сердцевину, содержащую целлюлозные волокона или распушённую массу в количестве от незначительного до нулевого, такую, как слой нетканой волокнистой подложки, имеющую объём пустот, подходящий для сбора, удержания и/или иммобилизации поглощающих полимерных материалов, предпочтительно, поглощающих сыпучих полимерных материалов, и, по меньшей мере, одну отводящую структуру ниже упомянутой впитывающей сердцевины, т.е. размещённую между впитывающей сердцевиной и внешним слоем впитывающего изделия. Для временного удерживания и постепенного высвобождения жидкостей отводящая структура характеризуется более высокой относительной продуктивностью абсорбции и/или скоростью абсорбции, по сравнению с верхней впитывающей сердцевиной, содержащей целлюлозные волокона или распушённую массу в количестве от незначительного до нулевого. Отметим, что, поскольку впитывающая сердцевина расположена между верхним слоем и отводящей структурой, а отводящая структура расположена между впитывающей сердцевиной и внешним слоем, в настоящем документе впитывающая сердцевина может называться «верхней» впитывающей сердцевиной или находящейся «над» отводящей структурой. И наоборот, в настоящем документе отводящая структура может называться «нижней» отводящей структурой или находящейся «ниже» впитывающей сердцевины.
Поскольку впитывающая система согласно изобретению включает в себя впитывающую сердцевину, содержащую поглощающий полимерный материал, обладающий способностью более долговременного удержания жидкости, отводящая структура в соответствии с впитывающей системой, заявляемой в настоящем изобретении, характеризуется способностью более кратковременного удержания жидкости. Автор настоящего изобретения обнаружил, что впитывающие изделия предшествующего уровня техники, включающие в себя впитывающие сердцевины, содержащие целлюлозные волокона или распушённую массу в количестве от незначительного до нулевого, в сочетании с традиционными, размещёнными выше слоями для сбора и/или распределения (ADL), т.е. слоями ADL, расположенными в промежутке между верхним слоем и впитывающей сердцевиной, абсолютно непригодны для поглощения, распределения и удерживания текучих сред и жидкостей внутри упомянутой впитывающей сердцевины вследствие недостатка целлюлозных волокон или распушённых волокон и/или низкой продуктивности приёма, присущей поглощающим сыпучим полимерным материалам, содержащимся внутри таких впитывающих сердцевин. По сути, автор настоящего изобретения обнаружил, что во впитывающих изделиях предшествующего уровня техники излияния жидкости, проникающие через верхний слой, могут протекать через слой ADL и сквозь практически нераспушённую впитывающую сердцевину без поглощения любым из слоёв. Если целлюлозные волокна или распушённые волокна, имеющиеся внутри традиционных, содержащих целлюлозные или распушённые волокна впитывающих сердцевин, способны временно удерживать текучие среды и предотвращать вытекание жидкостей наружу из впитывающей системы до тех пор, пока они в конечном итоге не впитываются поглощающими полимерными материалами, заключёнными внутри впитывающей сердцевины, то такой функциональный и структурный буфер для жидкости отсутствует внутри существующих тонких, гибких, облададающих малой массой впитывающих изделий, включающих в себя впитывающую сердцевину, которая содержит распушённую массу или целлюлозные волокна в количествах от незначительного до нулевого. Было предпринято много попыток разработки впитывающих сердцевин, практически не содержащих целлюлозы и/или по сути распушённой массы, с классическим вышележащим волокнистым слоем для сбора, распределения и/или извитым волокнистым слоем, который позволяет нижележащей впитывающей сердцевине впоследствии поглощать текучие среды и жидкости, однако оказалось, что ни одна из них не была способна решить проблемы предшествующего уровня техники, описанные выше.
Следовательно, авторы настоящего изобретения разработали впитывающую систему, включающую в себя верхнюю впитывающую сердцевину, содержащую целлюлозные волокона или распушённую массу в количествах от незначительного до нулевого, которая способна быстро обеспечивать возможность пропускания текучей среды и жидкости в направлении z к нижней отводящей структуре, которая способна кратковременно удерживать, а затем высвобождать текучую среду и жидкость для абсорбции и долговременного удерживания поглощающим полимерным материалом, находящимся внутри вышележащей впитывающей сердцевины. Таким образом, настоящее изобретение относится к впитывающей системе, включающей в себя впитывающую сердцевину и отводящую структуру, и к впитывающему изделию, включающему в себя такую впитывающую систему, а также к способу и устройству для изготовления такой впитывающей системы и/или изделия.
Впитывающая система согласно настоящему изобретению включает в себя впитывающую сердцевину, которая содержит целлюлозные волокна или распушённую массу в количествах от незначительного до нулевого. В одном из вариантов осуществления впитывающая сердцевина включает в себя слой нетканого полотна с поглощающим полимерным материалом, размещённым, приклеенным и/или иммобилизованным в нём. Впитывающая сердцевина может находиться в форме слоя с одной сердцевиной, или она может иметь многослойную конструкцию. Например, впитывающая сердцевина может иметь в своём составе первый слой впитывающей сердцевины первого размера и, по меньшей мере, один дополнительный слой впитывающей сердцевины, расположенный выше или ниже первого слоя впитывающей сердцевины и имеющий размер и/или структурные или функциональные свойства, отличные от первого слоя впитывающей сердцевины. Возможны многочисленные альтернативные композиции слоёв впитывающей сердцевины для размещения, приклеивания и/или иммобилизации в них поглощающих полимерных материалов.
Впитывающая сердцевина впитывающей системы согласно настоящему изобретению расположена между верхним слоем и отводящей структурой для обеспечения возможности быстрого пропускания текучих сред и жидкостей через впитывающую сердцевину к нижней отводящей структуре, которая помогает избегать такого состояния, чтобы блокировалось поглощение, распределение и/или удерживание текучих сред и жидкостей первого, второго, третьего или последующих излияний впитывающей сердцевиной вследствие закупоривания гелем, что могло бы приводить к понижению продуктивности впитывания, дальнейшему засорению гелем, повышенным значениям повторного намокания, протечкам и, возможно, образованию разрывов и/или точечных проколов. Вследствие того, что способность более долговременного удержания жидкости, демонстрируемая поглощающими полимерными материалами из впитывающей сердцевины, запускается и/или активируется медленнее, чем истекает время, которое требуется для прохождения излияний текучей среды и жидкости через указанные тонкие, гибкие и имеющие малую массу впитывающие сердцевины в направлении Z к отводящей структуре, типичная впитывающая сердцевина, содержащая целлюлозные волокна или распушённую массу в количестве от незначительного до нулевого, неспособна вовремя абсорбировать и удерживать указанные текучие среды и жидкости.
Предпочтительно, изделие настоящего изобретения выбрано из группы, состоящей из подгузника, прокладки для страдающих лёгким и/или тяжёлым недержанием, женской гигиенической салфетки и вкладыша в трусы или перевязочного материала для ран.
Следовательно, впитывающая система в соответствии с настоящим изобретением включает в себя отводящую структуру, которая функционирует как нижележащая ёмкость кратковременного удержания для незамедлительного приёма первого, второго, третьего и дальнейших излияний и кратковременного удерживания указанных текучих сред и жидкостей ниже впитывающей сердцевины, содержащей целлюлозные волокна или распушённую массу в количестве от незначительного до нулевого, в течение достаточного периода времени до тех пор, пока текучая среда и жидкость впоследствии и постепенно не абсорбируются поглощающим полимерным материалом в вышележащей впитывающей сердцевине. Поэтому, принимая во внимание традиционные впитывающие системы, включающие в себя целлюлозные волокна или распушённую массу, и не способную нормально функционировать впитывающую систему, включающую в себя впитывающую сердцевину предшествующего уровня техники, содержащую целлюлозные волокна или распушённую массу в количестве от незначительного до нулевого, со слоями для сбора и распределения, которые скомпонованы, установлены и располагаются выше впитывающей сердцевины для незамедлительного сбора и распределения текучих сред и жидкостей до того, как они даже достигли впитывающей сердцевины, расположенной внизу, и/или поступили в неё, авторы настоящего изобретения обнаружили, что указанный подход предшествующего уровня техники не действителен для получения нормально функционирующих впитывающих сердцевин, содержащих целлюлозные волокона или распушённую массу в количестве от незначительного до нулевого. Следовательно, они разработали впитывающую систему согласно настоящему изобретению.
Отводящая структура впитывающей системы согласно настоящему изобретению размещена между впитывающей сердцевиной и внешним слоем для очень быстрого приёма, кратковременного удержания и постепенного высвобождения текучей среды и жидкостей во впитывающую сердцевину в восходящем направлении. Текучие среды и жидкости, высвобождаемые отводящей структурой, могли уже пройти через впитывающую сердцевину в нисходящем направлении при соответственном первом, втором, третьем или последующем излиянии, осуществлённом потребителем, но не были немедленно, в достаточной мере и/или полностью абсорбированы и/или удержаны вышележащей впитывающей сердцевиной вследствие весьма отличающихся характеристик впитывающих сердцевин, содержащих целлюлозные волокона или распушённую массу в количествах от незначительного до нулевого и относительно высокие количества поглощающего полимерного материала, в отношении поглощения, распределения и удерживания.
В одном из вариантов осуществления отводящая структура может быть прикреплена к впитывающей сердцевине или может быть встроена во впитывающую сердцевину, где она может выполнять функцию внешнего слоя и/или верхнего слоя впитывающей сердцевины. В другом варианте осуществления отводящая структура отделена от впитывающей сердцевины, но расположена лицом к лицу с внешней стороной и/или верхней стороной впитывающей сердцевины. Предпочтительно, отводящая структура имеет пористость, смачиваемость и баланс между пористостью и смачиваемостью, что позволяет ей незамедлительно впитывать текучую среду, поступающую через впитывающую сердцевину, временно удерживать её в непосредственной близости от впитывающей сердцевины и затем высвобождать текучую среду на нижнюю сторону впитывающей сердцевины, например, в восходящем направлении, для абсорбции и удерживания поглощающими полимерными материалами, содержащимися внутри упомянутой впитывающей сердцевины.
Отводящая структура выбрана или выполнена для осуществления быстрого приёма излияний текучей среды в нисходящем направлении z, их удержания, а также постепенного распределения их по большей площади отводящей структуры в размерности x-y и их последующего высвобождения снова в восходящем направлении z и/или нисходящем направлении z.
В одном из вариантов осуществления отводящая структура соответствующим образом включает в себя плетёные, матированные волокна или элементарные нити, либо их прочёсы, более предпочтительно, отводящая структура имеет в своём составе нетканое полотно, более предпочтительно, полученное суховоздушным формованием, сухим формованием, фильерным формованием, гидросплетённое, полученное распылением расплава и/или кардочёсаное нетканое полотно. Предпочтительно, гидрофильное полотно, содержащее поглощающие полимерные материалы в количестве от незначительного до нулевого. В одном из вариантов осуществления отводящая структура включает в себя целлюлозу, древесную массу, распушённые, извитые волокна и/или другие волокна, подходящие для достижения желаемой относительной абсорбции, продуктивности абсорбции и/или скорости абсорбции. В одном из вариантов осуществления отводящая структура включает в себя поглощающие материалы, в том числе целлюлозную вату; полученные распылением расплава полимеры; химически отверждённые, модифицированные или сшитые целлюлозные волокна; ткань, в том числе тканевые обёртки и слоистые пластики, усиленные тканью; поглощающие пены; поглощающие губки; поглощающие полимерные материалы; поглощающие гелеобразующие материалы.
Примерами таких подходящих отводящих структур являются, например, структуры на основе целлюлозы с высокой способностью мгновенного удержания воды, как например, высокопоглощающий материал, полученный суховоздушным формованием, с поверхностной плотностью 50-150 грамм, вискозный гидросплетённый материал с поверхностной плотностью 50-155 грамм и/или слой 45/55 вискоза/ПЭТ с поверхностной плотностью 100-135 грамм. Подходят также бумагоподобные материалы, такие как ткани; полученные влажным формованием структуры, содержащие целлюлозу, и/или слоистые пластики.
Способность мгновенного удержания воды (IWHC) отводящей структуры, впитывающей сердцевины, впитывающей системы и/или впитывающего изделия можно измерять при помощи процедуры испытания на IWHC, которая является вариантом стандартной процедуры для измерения оттока (NWSP 080.9R0(15)) в случае нетканых материалов. Процедуру испытания на статическую IWHC и процедуру испытания на динамическую IWHC можно осуществлять для получения величин соответствующей статической IWHC испытательного образца и соответствующей динамической IWHC испытательного образца, соответственно. Процедура испытания и на статическую, и на динамическую IWHC будет описана более подробно в следующем ниже разделе данной заявки. Кроме того, будут представлены и обсуждены результаты, полученные при осуществлении процедуры испытания на статическую и/или динамическую IWHC разнообразных испытательных образцов.
В одном из вариантов осуществления согласно настоящему изобретению впитывающая система включает в себя впитывающую сердцевину, при этом впитывающая сердцевина имеет в своём составе, по меньшей мере, один слой по существу не содержащей целлюлозы и/или по существу нераспушённой волокнистой подложки, в которой распределён и/или в которую встроен поглощающий полимерный материал. Данный слой подложки настоящим образом способствует закреплению абсорбирующего сыпучего полимерного материала и, предпочтительно, также помогает распределению жидкости сквозь впитывающую систему, дополнительно внося вклад в оптимальное использование её функциональных структурных возможностей. В одном из конкретных вариантов осуществления впитывающая система включает в себя слой носителя, ориентированный в направлении внешнего слоя, и вспомогательный слой, ориентированный в направлении верхнего слоя, и при этом впитывающая система ограничена упомянутым вспомогательным слоем и слоем носителя. Поскольку впитывающая сердцевина содержит поглощающий полимерный материал, отводящая структура предпочтительно не имеет в своём составе никакого абсорбирующего полимерного материала. Принимая во внимание, что поглощающий полимерный материал, как правило, может только абсорбировать и удерживать текучие среды и жидкости после воздействия в течение достаточно длительного времени, указанные поглощающие полимерные материалы не будут эффективны внутри отводящей структуры, с учётом того, что основная функция отводящих структур заключается во временном удерживании текучих сред и жидкостей до тех пор, пока они затем переносятся и снова принимаются вышележащим слоем впитывающей сердцевины, который не содержит относительно больших количеств поглощающих полимерных материалов, демонстрирующих долговременную поглощающую способность и характеристики удерживания. Очевидно, отводящая структура может включать в себя от малых до небольших количеств поглощающих полимерных материалов, но предпочтительно следует рассматривать структуры, по существу не содержащие поглощающего полимерного материала. Целесообразной является более значительная разность концентрации поглощающих полимерных материалов в впитывающей сердцевине и их отсутствием в отводящей структуре.
Предпочтительно площади поверхности впитывающей сердцевины и отводящей структуры имеют одинаковый размер. Однако впитывающая сердцевина и отводящая структура также могут отличаться друг от друга на величину примерно более 75%, но предпочтительно лишь на величину около 50%, даже более предпочтительно, только на величину около 30%, а предпочтительнее всего, на величину примерно не более 5-20%. Это для обеспечения хорошего сообщения между ними по текучей среде и жидкости.
В одном из вариантов осуществления согласно настоящему изобретению впитывающая система также включает в себя по существу непроницаемый для жидкости и/или по существу непроницаемый впитывающий слой поглощающего сыпучего полимерного материала, который обращён к внешнему слою впитывающего изделия и/или стороне впитывающей системы и распространяется, по меньшей мере, вдоль части длины, ширины и толщины впитывающей системы, что дополнительно способствует предотвращению потери функций впитывающих изделий и перемещению, изменению направления и/или распределению жидкостей внутри впитывающей системы. Примеры такого непроницаемого впитывающего слоя раскрыты в поданной одновременно заявке на патент EP2992864Al, настоящим включаемой путём ссылки. Указанный, по существу непроницаемый для жидкости и/или по существу непроницаемый впитывающий слой поглощающего сыпучего полимерного материала в силу этого располагается ниже отводящей структуры, т.е. на стороне отводящей структуры, отличной от впитывающей сердцевины, и/или между отводящей структурой и внешним слоем впитывающего изделия.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вид сверху подгузника как предпочтительного варианта осуществления впитывающего изделия согласно настоящему изобретению.
На фиг. 2 представлено схематичное изображение сечения впитывающих систем согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 3 - 23 представлены схематичные изображения сечений впитывающих систем согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения. Более конкретно:
На фиг. 3 показан вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину и отводящую структуру, но без слоя для сбора и без распределительного слоя.
На фиг. 4 показан вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру и распределительный слой над впитывающей сердцевиной.
На фиг. 5 отображён вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, имеющей в своём составе впитывающую сердцевину, отводящую структуру и слой для сбора над впитывающей сердцевиной.
На фиг. 6 представлен вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, а также слой для сбора и распределения над впитывающей сердцевиной.
На фиг. 7 отображён вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру и верхнюю нетканую обёртку сердцевины, но без слоя для сбора и без распределительного слоя.
На фиг. 8 показан вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру и нижнюю нетканую обёртку сердцевины между впитывающей сердцевиной и отводящей структурой, но без слоя для сбора и без распределительного слоя.
На фиг. 9 представлен вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, верхнюю обёртку сердцевины над впитывающей сердцевиной и нижнюю обёртку сердцевины в промежутке между впитывающей сердцевиной и отводящей структурой, но без слоя для сбора и без распределительного слоя.
На фиг. 10 показан вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру и нижнюю нетканую обёртку структуры ниже отводящей структуры, но без слоя для сбора и без распределительного слоя.
На фиг. 11 представлен вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, верхнюю обёртку структуры над впитывающей сердцевиной и нижнюю обёртку структуры ниже отводящей структуры, но без слоя для сбора и без распределительного слоя.
На фиг. 12 отображён вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, верхнюю обёртку сердцевины или верхнюю обёртку структурынад впитывающей сердцевиной, промежуточную обёртку структуры или нижнюю обёртку сердцевины между впитывающей сердцевиной и отводящей структурой, а также нижнюю обёртку структуры ниже отводящей структуры, но без слоя для сбора и без распределительного слоя.
На фиг. 13 показан вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, верхнюю обёртку структуры над впитывающей сердцевиной и нижнюю обёртку структурыниже отводящей структуры, слой для сбора и распределения над верхней обёрткой структуры.
На фиг. 14 представлен вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, и ограничивающий барьер ниже и со стороны отводящей структуры, и со стороны впитывающей сердцевины, но без слоя для сбора и без распределительного слоя.
На фиг. 15 показан вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, верхнюю обёртку сердцевины над впитывающей сердцевиной и ограничивающий барьер ниже и со стороны отводящей структуры, и со стороны впитывающей сердцевины, а также верхней обёртки сердцевины.
На фиг. 16 представлен вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, верхнюю обёртку сердцевины над впитывающей сердцевиной, нижнюю обёртку сердцевины между впитывающей сердцевиной и отводящей структурой, и ограничивающий барьер ниже и со стороны отводящей структуры, и со стороны впитывающей сердцевины, а также нижней и верхней обёрток сердцевины.
На фиг. 17 показан вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, верхнюю обёртку структурынад впитывающей сердцевиной, нижнюю обёртку структуры ниже отводящей структуры и ограничивающий барьер ниже и со стороны отводящей структуры, впитывающей сердцевины, а также нижней и верхней обёрток структуры.
На фиг. 18 отображён вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, слой для сбора и распределения над впитывающей сердцевиной и ограничивающий барьер ниже и со стороны отводящей структуры, впитывающей сердцевины, а также слоя для сбора и распределения.
На фиг. 19 представлен вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, слой для сбора и распределения над впитывающей сердцевиной, верхнюю обёртку структурынад слоем для сбора и распределения, а также ограничивающий барьер ниже и со стороны отводящей структуры, впитывающей сердцевины, слоя для сбора и распределения и верхней обёртки структуры.
На фиг. 20 показан вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, слой для сбора и распределения над впитывающей сердцевиной, верхнюю обёртку структурынад слоем для сбора и распределения, нижнюю обёртку структурыниже отводящей структуры, а также ограничивающий барьер ниже и со сторон нижней обёртки структуры, отводящей структуры, впитывающей сердцевины, слоя для сбора и распределения и верхней обёртки структуры.
На фиг. 21 отображён вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, слой для сбора над верхней обёрткой структуры, а также ограничивающий барьер ниже и со сторон отводящей структуры, впитывающей сердцевины, верхней обёртки структуры и слоя для сбора.
На фиг. 22 представлен вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, слой для распределения над верхней обёрткой структуры, нижнюю обёртку структуры, а также ограничивающий барьер ниже и со сторон отводящей структуры, впитывающей сердцевины, верхней и нижней обёрток структуры и слоя для распределения.
На фиг. 23 показан вариант осуществления впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, слой для сбора и распределения над верхней обёрткой структуры, нижнюю обёртку структуры, а также ограничивающий барьер ниже и со сторон отводящей структуры, впитывающей сердцевины, верхней и нижней обёрток структуры, а также слоя для сбора и распределения.
На фиг. 24 представлен схематичный вид сбоку сечения впитывающего изделия с фиг. 1 в разрезе по линии A-A, что таким образом демонстрирует компоненты впитывающей системы согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 25 приведено схематичное отображение потока текучей среды в одном из вариантов осуществления впитывающей системы согласно настоящему изобретению.
На фиг. 26 - 31 представлены схематичные изображения сечения приведённых в качестве примера конфигураций отводящей структуры и впитывающей системы согласно разнообразным вариантам осуществления настоящего изобретения. Более конкретно:
Фиг. 26 иллюстрирует вариант осуществления, в котором отводящая структура расположена в центре, ниже впитывающей сердцевины.
Фиг. 27 отображает вариант осуществления, в котором отводящая структура включает в себя множественные полосы, которые размещены ниже впитывающей сердцевины.
Фиг. 28 отображает вариант осуществления, в котором отводящая структура расположена ниже впитывающей сердцевины и вдоль боковых кромок впитывающей сердцевины и простирается, по меньшей мере, вдоль части толщины впитывающей сердцевины.
Фиг. 29 иллюстрирует вариант осуществления, в котором отводящая структура расположена ниже впитывающей сердцевины и вдоль боковых кромок впитывающей сердцевины, простирается вдоль толщины впитывающей сердцевины и размещена, по меньшей мере, частично над впитывающей сердцевиной.
Фиг. 30 иллюстрирует вариант осуществления, в котором отводящая структура обёрнута вокруг впитывающей сердцевины.
Фиг. 31 отображает альтернативный вариант осуществления, в котором отводящая структура обёрнута вокруг впитывающей сердцевины.
Фиг. 32 иллюстрирует приведённый в качестве примера вариант осуществления, в котором к конфигурации по фиг. 26 добавлена дополнительная обёртка сердцевины.
Фиг. 33 иллюстрирует дополнительный приведённый в качестве примера вариант осуществления, включающий в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру, обёртку сердцевины и слой для сбора.
Фиг. 34 отображает приведённый в качестве примера вариант осуществления, в котором отводящая структура имеет в своём составе слой, расположенный внутри впитывающей сердцевины.
Фиг. 35 иллюстрирует приведённый в качестве примера вариант осуществления, в котором отводящая структура включает в себя множественные отводящие элементы, расположенные внутри впитывающей сердцевины.
Фиг. 36 схематично иллюстрирует установку для испытания на IWHC.
Фиг. 37 - 50 представляют собой графики, которые иллюстрируют результаты испытаний на IWHC различных испытательных образцов. Более конкретно:
Фиг. 37 отображает результаты испытания на статическую IWHC испытательного образца обёртки сердцевины плотностью 8 г/м2.
Фиг. 38 иллюстрирует результаты испытания на статическую IWHC испытательного образца гидросплетённого материала плотностью 125 г/м2.
Фиг. 39 отображает результаты испытания на статическую IWHC испытательного образца материала хайлофт плотностью 60 г/м2.
Фиг. 40 иллюстрирует результаты испытания на статическую IWHC испытательного образца плотностью 55 г/м2, полученного суховоздушным формованием.
Фиг. 41 иллюстрирует результаты испытания на статическую IWHC испытательного образца плотностью 60 г/м2, полученного суховоздушным формованием.
Фиг. 42 отображает результаты испытания на динамическую IWHC испытательного образца материала обёртки сердцевины плотностью 8 г/м2.
Фиг. 43 иллюстрирует результаты испытания на динамическую IWHC испытательного образца гидросплетённого материала плотностью 125 г/м2.
Фиг. 44 иллюстрирует результаты испытания на динамическую IWHC испытательного образца материала хайлофт плотностью 60 г/м2.
Фиг. 45 иллюстрирует результаты испытания на динамическую IWHC испытательного образца плотностью 55 г/м2, полученного суховоздушным формованием.
Фиг. 46 иллюстрирует результаты испытания на динамическую IWHC испытательного образца плотностью 60 г/м2, полученного суховоздушным формованием.
Фиг. 47A иллюстрирует результаты испытания на динамическую IWHC испытательного образца впитывающего изделия «подгузник марки A» в соответствии с первой серией испытания.
Фиг. 47B иллюстрирует результаты испытания на динамическую IWHC испытательного образца впитывающего изделия «подгузник марки A» в соответствии со второй серией испытания.
Фиг. 48A иллюстрирует результаты испытания на динамическую IWHC испытательного образца впитывающего изделия «распушённая масса» в соответствии с первой серией испытания.
Фиг. 48B иллюстрирует результаты испытания на динамическую IWHC испытательного образца впитывающего изделия «распушённая масса» в соответствии со второй серией испытания.
Фиг. 49A иллюстрирует результаты испытания на динамическую IWHC испытательного образца «нераспушённого» впитывающего изделия в соответствии с первой серией испытания.
Фиг. 49B иллюстрирует результаты испытания на динамическую IWHC испытательного образца «нераспушённого» впитывающего изделия в соответствии со второй серией испытания.
Фиг. 50 представляет собой график, демонстрирующий полученные в результате испытания значения параметров IWHCd и IWHCs в % для обёртки сердцевины плотностью 8 г/м2, гидросплетённого материала плотностью 125 г/м2, материала хайлофт плотностью 60 г/м2 и материала плотностью 55 г/м2, полученного суховоздушным формованием.
Осуществление изобретения
Настоящее изобретение касается впитывающей системы, которая включает в себя по существу не содержащую целлюлозы и/или по существу нераспушённую вышележащую впитывающую сердцевину и нижележащую отводящую структуру, что в силу этого уменьшает вышеупомянутые функциональные и структурные проблемы, связанные с впитывающими изделиями, и позволяет более оптимально использовать поглощающую, распределительную и/или удерживающую способность впитывающей системы. Впитывающая система может включать в себя один или несколько поглощающих слоёв, компонентов, элементов и/или вставок, при этом впитывающая сердцевина и/или отводящая структура может содержать один или несколько поглощающих полимерных материалов и/или их областей, таких как, например, поглощающие сыпучие и/или волокнистые полимерные материалы, демонстрирующих адекватную поглощающую способность, абсорбцию (скорости) и/или адсорбцию (скорости), капиллярное действие, массовую скорость потока и так далее. Рядом со слоем впитывающей сердцевины и отводящей структуры впитывающая система может включать в себя дополнительный внешний покровный материал, слои для сбора и/или распределения, при этом данные слои (слой) могут быть вставлены или не вставлены один в другой, каркас и/или впитывающее изделие при помощи механической, термической, физической, химической, термо-механической и/или ультразвуковой силы соединения и сцепления. Впитывающая система включает в себя слой волокнистой подложки впитывающей сердцевины, который по существу не содержит целлюлозы и/или практически не распушён, и содержит поглощающий полимерный материал; отводящая структура может иметь в своём составе плетёные, матированные, ватные, нетканые, тканые, бумажные, тканевые, вязаные, стёганые, вязально-прошивные, войлочные, плёночные, полученные суховоздушным формованием, полученные сухим формованием, полученные влажным формованием, полученные фильерным формованием, гидросплетённые, полученные распылением расплава, кардочёсаные, штапельные, целлюлозные, полученные из древесной массы, распушённые, извитые волокна, полотна; волокна, полотна, подходящие для достижения желаемых структурных и функциональных свойств в соответствии с данным изобретением. Примеры подходящих поглощающих материалов включают в себя крепированную целлюлозную вату; полученные распылением расплава полимеры; химически отверждённые, модифицированные или сшитые целлюлозные волокна; ткань, в том числе тканевые обёртки и слоистые пластики, усиленные тканью; поглощающие пены; поглощающие губки; поглощающие полимерные материалы; поглощающие гелеобразующие материалы; или любые другие известные поглощающие материалы или их сочетания. Охватывается применение целлюлозных волокон и/или распушённой целлюлозы. Впитывающая система дополнительно может содержать небольшие количества поглощающих материалов, не находящихся в состоянии жидкости, таких как клеи, связующие, пластики, воски, масла и тому подобное.
Если не указано иного, все термины, употребляемые при раскрытии изобретения, включая технические и научные термины, имеют значение в обычном понимании специалиста в данной области техники, к которой принадлежит данное изобретение. При помощи дополнительных рекомендаций включены определения терминов для лучшего понимания идеи настоящего изобретения.
Приведённые ниже термины, употребляемые в настоящем документе, имеют следующие значения:
Артикли "a, "an" и "the", употребляемые в настоящем документе, относятся как к единственным, так и к множественным объектам ссылки, если только контекст явным образом не указывает иного. Как пример, «ограничивающий барьер» относится к одному или больше, чем к одному ограничивающему барьеру.
Подразумевается, что термин «примерно», употребляемый в настоящем документе, относящийся к измеряемой величине, такой как параметр, количество, продолжительность во времени и тому подобное, охватывает варианты +/-20% или меньше, предпочтительно +/-10% или меньше, более предпочтительно, +/-5% или меньше, даже более предпочтительно, +/-1%, или варианты подходят для осуществления в раскрытом изобретении. Однако следует понимать, что само значение, к которому относится управляющий параметр «примерно», также раскрыто конкретно.
Термины «впитывающее изделие», «впитывающее бельё», «впитывающий продукт», «поглощающее изделие», «поглощающее бельё», «поглощающий продукт» и тому подобные, употребляемые в настоящем документе, используются взаимозаменяемо и относятся к устройствам, которые поглощают и удерживают продукты выделения организма, а более конкретно, относятся к устройствам, которые размещаются на теле пользователя или поблизости от него для поглощения и удержания различных жидкостей, выделяемых организмом. Впитывающие изделия включают в себя женское гигиеническое бельё, детские подгузники и трусики, бельё для взрослых, страдающих недержанием, различные держатели для подгузников и трусов, вкладыши, прокладки, поглощающие вставки и тому подобное, но не ограничиваются ими.
Термин «впитывающая сердцевина», употребляемый в настоящем документе, относится к трёхмерной детали впитывающей системы, включающей в себя материал, абсорбирующий жидкость, применимый для долговременного поглощения и/или удерживания продуктов выделения организма.
Термин «впитывающий компонент», употребляемый в настоящем документе, относится к структурной составляющей впитывающего изделия, например, детали впитывающей сердцевины, такой как одна из многочисленных деталей в многокомпонентной впитывающей сердцевине.
Термин «впитывающий элемент», употребляемый в настоящем документе, относится к части функциональной составляющей впитывающей системы, например, слою для сбора, распределительному слою, слою сердцевины или отводящей структуре, сформированной из материала или материалов, имеющих конкретные характеристики управления жидкостью, подходящие для конкретной функции.
Термин «поглощающий волокнистый полимерный материал», употребляемый в настоящем документе, относится к поглощающему полимерному материалу, который находится в нитевидной форме, такой как волокна, элементарные нити и тому подобных, с тем, чтобы в сухом состоянии быть менее текучим, чем сыпучим.
Термин «поглощающая вставка», употребляемый в настоящем документе, относится к устройству, выполненному с возможностью введения вставки в «поглощающий слой», используемый в настоящем документе, который относится к термину, отсылающему к отдельному, легко различимому листовому или сетчатому элементу впитывающего изделия, который может оставаться обособленным и относительно подвижным по отношению к другому такому элементу или может быть прикреплён или присоединён таким образом, чтобы оставаться постоянно связанным с другим таким элементом. Каждый поглощающий слой сам по себе может иметь в своём составе слоистый пластик или сочетание нескольких слоёв, листов и/или сеточек аналогичного или отличающегося состава.
Термины «поглощающий полимерный материал», «поглощающий гелеобразующий материал», «AGM», «сверхабсорбент», «сверхпоглощающий материал», «сверхпоглощающий полимер», «SAP» и им подобные, употребляемые в настоящем документе, используются взаимозаменяемо и относятся к любым подходящим сыпучим (например, хлопьевидным, в форме частиц, гранулированным или порошкообразным) или волокнистым сшитым полимерным материалам, которые могут абсорбировать, по меньшей мере, 5-кратные, а предпочтительно, по меньшей мере, примерно 10-кратные или более количества водного солевого раствора с концентрацией 0,9% по отношению к его массе, в соответствии с измерениями при использовании испытания Centrifuge Retention Capacity (EDANA 441.2-01).
Термин «область поглощающего полимерного материала», употребляемый в настоящем документе, относится к области впитывающей системы, в которой соседние слои разделены большим количеством поглощающего полимерного материала. Непрофильные зоны контакта между указанными соседними слоями внутри области поглощающего сыпучего полимерного материала могут быть преднамеренными (например, зоны соединения) или непроизвольными (например, свойства, привнесённые в ходе изготовления).
Термин «поглощающий сыпучий полимерный материал», употребляемый в настоящем документе, относится к поглощающему полимерному материалу, который находится в сыпучей форме, такой как порошки, гранулы, хлопья и тому подобное, с тем, чтобы быть текучим в сухом состоянии.
Термин «абсорбция», употребляемый в настоящем документе, относится к процессу, в результате которого жидкость поглощается внутри материала.
Термин «скорость абсорбции», употребляемый в настоящем документе, относится к скорости абсорбции жидкости, т.е. количеству жидкости, которое поглощается в единицу времени, как правило, впитывающим компонентом, элементом и/или поглощающим слоем впитывающего изделия, структуры и/или сердцевины.
Термины «слой для сбора», «область сбора», «поверхность сбора» или «материал для сбора» и тому подобные, употребляемые в настоящем документе, относятся к слою, расположенному над впитывающей сердцевиной, характеризующемуся более высокой продуктивностью поглощения и/или распределения жидкости.
Термин «поглощающая способность» представляет собой способность материала впитывать текучие среды разнообразными способами, включая капиллярный, осмотический, растворительный, химический и/или другой механизм действия.
Термин «одежда для взрослых, страдающих недержанием», употребляемый в настоящем документе, относится к впитывающим изделиям, предназначенным для ношения взрослыми, страдающими недержанием, с целью поглощения и удерживания продуктов выделения организма.
Термин «адгезия», употребляемый в настоящем документе, относится к силе, которая удерживает вместе различные материалы на их границе раздела.
Термин «клей», употребляемый в настоящем документе, относится к материалу, который может являться текучим в растворе или при нагревании, либо не являться таковым, и который используют для совместного соединения материалов.
Термин «адсорбция», употребляемый в настоящем документе, относится к процессу, в результате которого жидкость впитывается поверхностью материала.
Термин «суховоздушное формование», употребляемый в настоящем документе, относится к образованию сеточки в результате распыления волокон или частиц в потоке воздуха и конденсирования их из потока воздуха на движущемся экране при помощи давления и/или вакуума; сеточка волокон, произведённая суховоздушным формованием, в настоящем документе относится к «полученной суховоздушным формованием»; полученная суховоздушным формованием сеточка, сформированная при использовании одного или нескольких способов с получением совокупности полотна, в настоящем документе относится к «нетканому полотну, полученному суховоздушным формованием».
Термины «кажущаяся плотность», «плотность», употребляемые в настоящем документе, относятся к массе основы образца, делённой на размер, с соответствующими преобразованиями единиц, включённых в данную величину. Кажущаяся плотность, используемая в настоящем документе, приведена в единицах г/см3.
Термины «прикреплять», «прикреплённый» и «прикрепление», употребляемые в настоящем документе, являются синонимами со своими аналогами терминов «застёгивать», «фиксировать», «скреплять», «заклеивать», «связывать», «присоединять» и «соединять».
Термин «детский подгузник», употребляемый в настоящем документе, относится к впитывающим изделиям, предназначенным для ношения детьми, с целью поглощения и заключения в нём продуктов выделения организма, изделиям, которые потребитель закрепляет между ног и застёгивает вокруг пояса пользователя.
Термин «детские трусики-подгузники», употребляемый в настоящем документе, относится к впитывающим изделиям, продаваемым на рынке для использования детьми, переходящими от подгузников к нижнему белью, предназначенным для покрытия нижней половины туловища ребёнка с целью поглощения и заключения в себе продуктов выделения организма, при этом изделие, как правило, исполнено в конфигурации, подобной трусам, и изготовлено с деталью, полностью охватывающей талию, что тем самым устраняет необходимость для потребителя застёгивать изделие вокруг пояса пользователя.
Термин «область спинки», употребляемый в настоящем документе, относится к участку впитывающего изделия или его части, которая предназначена для размещения вблизи спины пользователя.
Термин «подкладка», употребляемый в настоящем документе, относится к сеточке или другому материалу, который поддерживает и укрепляет заднюю часть продукта.
Термин «плотность основы» представляет массу на единицу площади образца, приведённую в граммах на квадратный метр, г/м2 или г на кв. м.
Термины «выделяемые жидкости организма», «жидкости выделяемые организмом», «выделяемые текучие среды организма», «текучие среды, выделяемые организмом», «выделяемые продукты организма», «продукты, выделяемые организмом», «текучая среда (среды)», «жидкость (жидкости)», «текучая среда (среды) и жидкость (жидкости)» и им подобные, употребляемые в настоящем документе, используются взаимозаменяемо и относятся к моче, крови, выделениям из влагалища, грудному молоку, поту и фекалиям, но не ограничиваются ими.
Термины «связующее», «клеящее вещество», «клей», «смолы», «пластики» и им подобные, употребляемые в настоящем документе, используются взаимозаменяемо и относятся к веществам, находящимся, как правило, в твёрдой форме (например, порошку, плёнке, волокну) или в виде пены, или в форме жидкости (например, эмульсии, дисперсии, раствору), применяемым, например, при пропитке, распылении, печатании, нанесении пены и тому подобных процедурах, используемых для прикрепления или соединения функциональных и/или структурных компонентов, элементов и материалов, в том числе, например, чувствительным к нагреву и/или давлению клеящим веществам, горячим расплавам, термоактивируемым клеящим веществам, термопластичным материалам, химически активируемым клеящим веществам/растворителям, отверждаемым материалам и им подобным.
Термин «прочность соединения», употребляемый в настоящем документе, относится к количественной величине адгезии между соединяемыми поверхностями. Она представляет собой результат измерения напряжения, требуемого для отделения слоя материала от основы, с которой он соединён.
Термины «капиллярное действие», «капиллярность» или «капиллярное движение» и им подобные, употребляемые в настоящем документе, используются для отсылки к явлениям протекания жидкости через пористые среды.
Термин «каркас», употребляемый в настоящем документе, относится к основополагающему элементу впитывающего изделия, на котором скомпонована или размещена остальная часть структуры изделия, например, в подгузнике структурные элементы, которые придают подгузнику форму шортов или трусов в случае конфигурации для ношения, такие как внешний слой, верхний слой или сочетание верхнего слоя и внешнего слоя.
Термин «целлюлозные волокна», употребляемый в настоящем документе, относится к волокнам натурального происхождения на основе целлюлозы, таким как, например, хлопковые, льняные и т.д.; один из примеров целлюлозных волокон представляют собой волокна из древесной массы; искусственные волокна, полученные из целлюлозы, такие как регенерированная целлюлоза (искусственный шёлк), либо частично или полностью ацетилированные производные целлюлозы (например, ацетат или триацетат целлюлозы) также считаются целлюлозными волокнами.
Термин «кластер» или ему подобный, употребляемый в настоящем документе, относится к агломерации частиц и/или волокон.
Термины «химически отверждённые волокна», «химически модифицированные волокна», «химически сшитые волокна», «извитые волокна» и им подобные, употребляемые в настоящем документе, используются взаимозаменяемо и относятся к любым волокнам, отверждённым химическими способами для повышения жёсткости волокон как в сухих, так и в мокрых условиях, например, путём добавления химических веществ, повышающих жёсткость (например, способом нанесения покрытия, пропитки и т. д.), изменения химической структуры самих волокон (например, путём сшивания полимерных цепей и т.д.) и тому подобными способами.
Термин «когезия», употребляемый в настоящем документе, относится к сопротивлению аналогичных материалов при разделении друг с другом.
Термин «отделение», употребляемый в настоящем документе, относится к камерам, полостям, карманам и тому подобному.
Термины «содержать», «содержащий» и «содержит», а также «содержащийся», употребляемые в настоящем документе, являются синонимами с терминами «включать в себя», «включающий в себя», «включает в себя» или «иметь в своём составе», «имеющий в своём составе», «имеет в своём составе» и представляют собой включительные термины или термины с открытым интервалом, которые указывают наличие того, что следует в перечислении, например, компонента, и не устраняют или не исключают заранее наличие дополнительных, не упомянутых компонентов, признаков, элементов, деталей, стадий, известных в данной области техники или раскрытых в ней.
Термин «внешний покровный материал», употребляемый в настоящем документе, относится к обладающему малой массой нетканому материалу, используемому для заключения в него и укрывания нижележащего материала впитывающей сердцевины; примерами его являются лицевой слой или материалы, которые покрывают впитывающие сердцевины женского гигиенического белья, детских подгузников и трусиков, а также белья для взрослых, страдающих недержанием.
Термин «область промежности» во впитывающем изделии, употребляемый в настоящем документе, относится примерно к 50% общей длины впитывающего изделия (т.е. в их размерности), при этом точка промежности расположена в центре области промежности в продольном направлении. То есть, область промежности определяется, прежде всего, расположением точки промежности во впитывающем изделии, а затем путём отмеривания вперёд и назад расстояния, составляющего 25% от общей длины впитывающего изделия.
Термины «перекрёстное направление (CD)», «боковое» или «поперечное» и тому подобные, употребляемые в настоящем документе, используются взаимозаменяемо и относятся к направлению, которое является перпендикулярным к продольному направлению и включает в себя направления в пределах ±45° от поперечного направления.
Термин «отверждение», употребляемый в настоящем документе, относится к процессу, при помощи которого смолы, связующие или пластики устанавливают в полотна или на них, обычно при нагревании, чтобы заставить их оставаться на месте; компоновка может происходить за счёт удаления растворителя или сшивания с целью придания им нерастворимости.
Термины ««подгузник», «традиционный подгузник», «аналогичный подгузнику», «аналогичное подгузнику бельё» и тому подобные термины, употребляемые в настоящем документе, используются взаимозаменяемо и относятся к одноразовым впитывающим изделиям, которые обычно включают в себя переднюю поясную область и заднюю поясную область, которые при использовании можно соединять разъёмным способом около бёдер пользователя с помощью традиционных застёжек, таких как липучки или застёжки типа крючок-петля. При использовании изделие располагают между ног пользователя и застёжки скрепляют разъёмным способом для присоединения задней поясной области к передней поясной области подгузника, закрепляя таким образом подгузник на поясе пользователя. Передняя поясная область и задняя поясная область соединяются относительно нерастяжимыми или растягивающимися элементами (термин «растягивающийся», употребляемый в настоящем документе, относится к материалам, которые являются растяжимыми в случае приложения сил к материалу и оказывают определённое сопротивление удлинению). Следовательно, такие изделия, как правило, выполнены с невозможностью натягиваться вверх или спускаться вниз по бёдрам пользователя при скреплённых застёжках.
Термины «распределительный слой», «область распределения», «поверхность распределения» или «материал для распределения» и тому подобные термины, употребляемые в настоящем документе, относятся к слою, расположенному над впитывающей сердцевиной, характеризующемуся более быстрым поглощением жидкости и способностью распределения.
Термин «одноразовый» употребляется в настоящем документе для описания изделий, которые в общем случае не предназначены для отмывания или восстановления иным способом, либо для повторного использования (т.е. подразумевается, что их выбрасывают после одного использования, а предпочтительно подвергают вторичной переработке, компостируют или утилизируют иным образом экологически приемлемым способом).
Термин «сухое формование», употребляемый в настоящем документе, относится к способу изготовления нетканой сеточки из сухого волокна; указанные термины применяются к формированию кардочёсаных сеточек, а также к суховоздушному формованию сеточек со случайным расположением волокон; сеточка из волокон, полученная сухим формованием, в настоящем документе называется «полученной сухим формованием»; полученная сухим формованием сеточка, сплетённая одним или несколькими способами для обеспечения целостности полотна, в настоящем документе относится к «полученному сухим формованием нетканому материалу».
Термин «прочность в сухом состоянии», употребляемый в настоящем документе, относится к прочности соединения, определённой в условиях сухого состояния непосредственно после высушивания в конкретных условиях или по истечении периода кондиционирования в стандартной лабораторной атмосфере.
Термин «по существу не содержащий целлюлозы» или «целлюлозные волокна в количествах от незначительного до нулевого», употребляемый в настоящем документе, относится к впитывающему изделию, структуре, компоненту и/или элементу сердцевины, содержащему менее 20% масс. целлюлозных волокон, менее 10% целлюлозных волокон, менее 5% целлюлозных волокон, нулевое количество целлюлозных волокон, или не более, чем незначительное количество целлюлозных волокон, которые не оказывают значительного влияния на их тонкость, гибкость или поглощающую способность.
Термин «практически нераспушённый» или «содержащий распушённую массу в количествах от незначительного до нулевого», употребляемый в настоящем документе, относится к впитывающему изделию, структуре, сердцевине, компоненту и/или элементу, содержащему менее 20% масс. распушённой массы, менее 10% распушённой массы, менее 5% распушённой массы, нулевое количество распушённой массы или не более, чем незначительное количество распушённой целлюлозы, которое не оказывает значительного влияния на их тонкость, гибкость или поглощающую способность.
Термин «полотно», употребляемый в настоящем документе, относится к листовой структуре, изготовленной из волокон, элементарных нитей и/или текстильных нитей.
Термин «женское гигиеническое бельё», употребляемый в настоящем документе, относится к впитывающим гигиеническим изделиям, предназначенным для ношения женщиной, с целью поглощения и удержания продуктов выделения организма.
Термин «волокно», употребляемый в настоящем документе, относится к нитевидной структуре основы, из которой производят нетканые материалы, текстильные нити и текстиль. Оно отличается от частицы наличием длины, по меньшей мере, 4-кратной его ширине; «натуральные волокна» бывают либо животного (шерсть, шёлк), растительного (хлопок, лён, джут), либо минерального (асбест) происхождения, тогда как «искусственные волокна» могут быть либо полимерами, синтезированными из химических соединений (сложный полиэфир, полипропилен, нейлон, акриловое волокно и т. д.), либо модифицированными природными полимерами (искусственный шёлк, ацетат), либо минеральными веществами (стекло). Термины «волокно» и «элементарная нить» используются взаимозаменяемо.
Термины «распушённая масса» или «масса распушённая», употребляемые в настоящем документе, относятся к древесной массе, специально подготовленной для сухого формования. Волокна могут быть либо натуральными, либо синтетическими, либо их сочетанием.
Термин «передняя область», употребляемый в настоящем документе, относится к участку впитывающего изделия или его части, которая предназначена для размещения вблизи переда пользователя.
Термин «противолежащий слой белья», употребляемый в настоящем документе, относится к элементам каркаса, которые образуют внешнюю поверхность впитывающего изделия, как например, внешний слой, боковые панели, застёжки на поясе и тому подобное, при наличии таких элементов.
Термин «термоактивируемое клеящее вещество», употребляемый в настоящем документе, относится к сухому клеящему веществу, которое становится липким или текучим в результате приложения тепла или тепла и давления к сборной конфигурации.
Термин «термосваривающее клеящее вещество», употребляемый в настоящем документе, относится к термопластичному клеящему веществу, которое плавится между прилегающими поверхностями в результате приложения тепла к одной или обеим соседним прилегающим поверхностям.
Термин «хайлофт», употребляемый в настоящем документе, относится к общему термину для толстых или объёмных полотен низкой плотности.
Термин «термоплавкое клеящее вещество", употребляемый в настоящем документе, относится к твёрдому материалу, который быстро плавится при нагревании, а затем образует прочное соединение при охлаждении; используется для почти мгновенного схватывания.
Термин «гидрофильный», употребляемый в настоящем документе, относится к наличию сродства при смачивании водой или её поглощении.
Термин «гидрофобный», употребляемый в настоящем документе, относится к отсутствию сродства при смачивании водой или её поглощении.
Термин «иммобилизационный слой», употребляемый в настоящем документе, относится к слою, способному быть нанесённым на поглощающий полимерный материал или область поглощающего полимерного материала с целью сбора, связывания и/или иммобилизации поглощающего материала и/или впитывающего слоя.
Термин «соединять», «соединённый» и «присоединение», употребляемые в настоящем документе, относятся к охватывающим конфигурациям, в которых элемент прикреплён непосредственно к другому элементу посредством закрепления элемента непосредственно на другом элементе, а также конфигурациям, в которых элемент прикреплён непосредственно к другому элементу посредством закрепления элемента на промежуточной детали или деталях, которая или которые в свою очередь прикреплена или прикреплены к другому элементу.
Термин «вязание», употребляемый в настоящем документе, относится к технологии взаимного сцепления петель волокон при помощи игл или аналогичных устройств.
Термин «слой» относится к легко различимым компонентам впитывающего изделия, и любая часть, называемая «слоем», в действительности может включать в себя слоистый пластик или сочетание нескольких листов или сеточек требуемого типа материалов. Употребляемый в настоящем документе термин «слой» включает в себя термины «слои» и «слоистый». Термин «верхний» относится к слою впитывающего изделия, который находится ближе всего к противолежащему слою пользователя и/или обращён к нему; и наоборот, термин «нижний» относится к слою впитывающего изделия, который находится ближе всего к противолежащему слою белья и/или обращён к нему. Термин «слой» представляет трёхмерную структуру с размерностью ширины по оси x, размерностью длины по оси y и размерностью толщины по оси z или размерами, при этом упомянутые размерности x-y по существу находятся в плоскости изделия, однако следует отметить, что различные детали, слои и структуры впитывающих изделий согласно настоящему изобретению, как правило, могут быть плоскими или могут не быть таковыми, и их можно формовать или профилировать в любой желаемой конфигурации.
Термины «машинное направление (MD)», «продольный» и тому подобные, употребляемые в настоящем документе, используются взаимозаменяемо, относятся к направлению, идущему параллельно максимальному линейному размеру структуры, и включают в себя направления в пределах ±45° от продольного направления.
Термин «основная поверхность», употребляемый в настоящем документе, относится к термину, используемому для описания поверхностей наибольшей протяжённости, как правило, плоского или листовидного структурного элемента и для различения указанных поверхностей от меньших поверхностей краёв, концов и боковых кромок, т.е. в элементе, имеющем длину, ширину и толщину, при этом толщина является наименьшей из трёх размерностей, основные поверхности представляют собой поверхности, ограниченные длиной и шириной и обладающие таким образом наибольшей протяжённостью.
Термин «массовый расход», употребляемый в настоящем документе, относится к потоку жидкости из одного его элемента или компонента в другой впитывающий элемент или компонент под действием потока в канале.
Термин «механическое связывание», употребляемый в настоящем документе, относится к способу соединения волокон путём их сплетения. Это может достигаться путём иглопробивания, сшивания волокнами или при использовании воздушных или водяных струй высокого давления и тому подобного.
Термин «нетканый материал», употребляемый в настоящем документе, относится к изготовленному листу, сеточке или холсту из направленно или случайно ориентированных волокон, соединённых за счёт трения и/или когезии и/или адгезии, за исключением бумаги и продуктов, которые являются ткаными, вязаными, ворсовыми, прошитыми связующими нитями или элементарными нитями, или уваленными при помощи мокрого размола, вне зависимости от того, были ли они дополнительно обработаны иглой. Волокна могут быть натурального или искусственного происхождения и могут представлять собой штапельные или непрерывные элементарные нити или могут формироваться in situ. Доступные для приобретения волокна имеют диаметры, находящиеся в диапазоне примерно от величины меньше 0,001 мм примерно до величины больше 0,2 мм, и они поступают в нескольких различных формах: короткие волокна (известные как штапельные или рубленые), непрерывные одиночные волокна (элементарные нити или мононити), некручёные пучки непрерывных элементарных нитей (жгут) и кручёные пучки непрерывных элементарных нитей (текстильная нить). Нетканые полотна могут быть сформированы многими способами, такими как распыление расплава, скрепление прядением, прядение из раствора, элктропрядение и кардочесание. Масса основы нетканых полотен обычно выражается в граммах на квадратный метр (г/м2).
Термины «трусы», «трусики, приучающие к горшку», «закрытые подгузники», «предварительно застёгиваемые подгузники», «натягиваемые подгузники» и «трусики-подгузники» и тому подобные, употребляемые в настоящем документе, используются взаимозаменяемо и относятся к впитывающим изделиям, которые надевают на пользователя, как правило, сначала вставляя ноги в соответственные отверстия для ног, а затем натягивая трусы от ног к поясной области через бёдра и ягодицы пользователя, и которые можно натягивать вверх или вниз через бёдра пользователя. Как правило, такие изделия могут включать в себя переднюю поясную область и заднюю поясную область, которые могут соединяться вокруг бёдер пользователя при помощи неразъёмных или разъёмных элементов. Трусы можно предварительно формировать любым подходящим способом, включая соединение вместе участков изделия с использованием застёгиваемых и/или незастёгиваемых соединений (например, шва, спая, клея, сцепления, кнопки и т.д.), но не ограничиваясь ими. Трусы можно предварительно формировать в любом месте по обхвату изделия (например, застёгивая сбоку, впереди на поясе).
Термин «полимер», употребляемый в настоящем документе, относится к гомополимерам, coполимерам, таким как, например, блочные, привитые, статистические и чередующиеся coполимеры, терполимерам и т.д., а также их составленным смесям и модификациям, но не ограничивается ими. Если иное конкретно не ограничивается, термин «полимер» охватывает все возможные пространственные конфигурации молекулы и включает в себя изотактическую, синдиотактическую и случайную симметрию, но не ограничивается ими.
Термин «задний», употребляемый в настоящем документе, относится к участку впитывающего изделия или его части, которая предназначена для размещения вблизи спины пользователя.
Термины «отводящая структура», «область отвода», «отводящая поверхность» или «отводящий материал» и им подобные, употребляемые в настоящем документе, используются взаимозаменяемо и относятся к структуре, сообщающейся по текучей среде с впитывающей сердцевиной, характеризующейся более высокой относительной продуктивностью поглощения жидкости и/или скоростью, позволяющей ей быстро впитывать, временно удерживать и отводить жидкости.
Термин «смола», употребляемый в настоящем документе, относится к твёрдому или полутвёрдому полимерному материалу.
Термин «термоскрепление», употребляемый в настоящем документе, относится к способу соединения волокон за счёт использования тепла и/или высокого давления.
Термин «термопластик», употребляемый в настоящем документе, относится к полимерным материалам, которые имеют температуру плавления и могут течь или формоваться в желаемые формы в результате применения тепла при температуре плавления или ниже.
Термин «ультразвуковой», употребляемый в настоящем документе, относится к использованию высокочастотного звука для генерирования локализованного тепла при помощи вибрации, вызывая вследствие этого связывание термопластичных волокон друг с другом.
Термины «поглощение воды», «абсорбирование жидкости», «абсорбент», «впитывание» и тому подобные, употребляемые в настоящем документе, используются взаимозаменяемо и относятся к соединениям, материалам, продуктам, которые впитывают, по меньшей мере, воду, а обычно также и другие водосодержащие текучие среды и, как правило, и другие компоненты продуктов выделения организма, по меньшей мере, таких, как моча и кровь.
Термин «обращённый к пользователю слой», употребляемый в настоящем документе, относится к элементам каркаса, которые образуют внутреннюю поверхность впитывающего изделия, таким как верхний слой, манжеты и боковые панели и т. д., при наличии таких элементов.
Термин «ткание», употребляемый в настоящем документе, относится к способу переплетения двух или больше наборов текстильных нитей под прямыми углами для формирования полотна; сетка из волокон, полученная путём ткания, в настоящем документе называется «тканым материалом».
Термин «сетчатый материал», употребляемый в настоящем документе, относится по существу к материалу, бесконечно простирающемуся в одном направлении, т.е. в продольном протяжении или в длину, либо в направлени по оси x в декартовой системе координат относительно сетчатого материала. Заключённое в данном термине представляет собой по существу неограниченную последовательность кусков, отрезанных или отделённых иным способом от практически бесконечного материала. Часто, хотя и необязательно, сетчатые материалы имеют размер в толщину (т.е. в направлении z), значительно меньший, чем размер в продольном протяжении (т.е. в направлении x). Как правило, ширина сетчатых материалов (направление y) значительно больше толщины, но меньше длины. Часто, хотя и необязательно, толщина и ширина таких материалов является практически постоянной по длине сеточки. Без наложения какого-либо ограничения, такие сетчатые материалы могут представлять собой материалы из целлюлозных волокон, ткани, тканые или нетканые материалы и тому подобные. Обычно, хотя и необязательно, сетчатые материалы поставляют в форме рулонов или на бобинах, либо в коробках в сложенном состоянии. Затем отдельные поставки можно объединять вместе с образованием практически бесконечной структуры. Сетчатый материал может состоять из нескольких сетчатых материалов, как например, многослойные нетканые, покрытые тканями, нетканые/плёночные слоистые пластики. Сетчатые материалы могут содержать другие материалы, такие как добавленный связующий материал, частицы, гидрофилизующие агенты и тому подобные.
Термин «прочность на разрыв в мокром состоянии» является мерой способности слоя поглощать энергию, находясь в мокром состоянии и подвергаясь деформации в направлении, перпендикулярном к плоскости сетки.
Термин «прочность в мокром состоянии», употребляемый в настоящем документе, относится к прочности соединения, определяемой непосредственно после удаления из жидкости, в которую оно было погружено в конкретных условиях времени, температуры и давления. Указанный термин обычно используют в данной области техники для установления прочности после погружения в воду.
Термин «влажное формование», употребляемый в настоящем документе, относится к формированию сеточки из водной дисперсии волокон путём применения модифицированных способов изготовления бумаги; сеточка из волокон, произведённая влажным формованием, в настоящем документе называется «полученной влажным формованием».
Термин «древесная масса», употребляемый в настоящем документе, относится к целлюлозным волокнам, используемым для изготовления вискозного шёлка, бумаги и впитывающих сердцевин таких продуктов, как женское гигиеническое бельё, детские подгузники и трусики, а также бельё для взрослых, страдающих недержанием.
Термин «размерность x-y», употребляемый в настоящем документе, относится к плоскости, перпендикулярной к толщине изделия, структуры или элемента. Размерности x и y, как правило, соответствуют ширине и длине, соответственно, изделия, структуры или элемента.
Термин «размерность z», употребляемый в настоящем документе, относится к размерности, перпендикулярной к длине и ширине изделия, структуры или элемента. Размерность z соответствует, как правило, толщине изделия, структуры или элемента.
Описание численных диапазонов при помощи концевых точек включает в себя все числа и доли, сосредоточенные в пределах указанного диапазона, а также описанные концевые точки.
Первый объект настоящего изобретения относится к впитывающему изделию, включающему в себя проходимый для жидкости верхний слой, непроходимый для жидкости внешний слой и впитывающую систему, расположенную между упомянутым внешним слоем и упомянутым верхним слоем. Впитывающая система включает в себя верхнюю впитывающую сердцевину и нижнюю отводящую структуру.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения впитывающая система включает в себя впитывающую сердцевину, раскрытую в патентных документах WO 2013/153235 A1 или WO2013/152809 Al, которые настоящим включаются в виде ссылки.
Авторы настоящего изобретения разработали впитывающую систему, включающую в себя расположенную вверху впитывающую сердцевину, содержащую целлюлозные волокона или распушённую массу в количествах от незначительного до нулевого, в сочетании с отводящей структурой. Упомянутая впитывающая сердцевина предпочтительно включает в себя поглощающие полимерные материалы, имеющие равномерное и/или неравномерное распределение, и слой волокнистой нетканой гидрофильной или гидрофобной подложки. В предпочтительном варианте осуществления впитывающая система и/или впитывающая сердцевина покрыта обёрточным слоем, таким как спанбонд, ПЭ плёнка, ПЭТ плёнка, полиолефин, многослойные плёнки, совместно экструдированные плёнки, кардочёсаный нетканый материал или любой подходящий материал.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения впитывающая система включает в себя впитывающую сердцевину с плотностью поглощающих полимерных материалов примерно от 0,1 до 1000 г/м2, предпочтительное количество поглощающего сыпучего полимерного материала для детских подгузников или подгузников для взрослых, страдающих недержанием, находится в диапазоне от 100 до 500 г/м2 и от 10 до 200 г/м2 в продуктах женской гигиены. Отводящая структура предпочтительно содержит примерно от 100-300 г/м2, предпочтительно от 10 до 300 г/м2, более предпочтительно от 20 до 250 г/м2, даже более предпочтительно от 25 до 250 г/м2, даже более предпочтительно от 30 до 150 г/м2, ещё более предпочтительно от 50 до 150 г/м2, наиболее предпочтительно, от 35 до 135 г/м2, даже наиболее предпочтительно, от 70 до 135 г/м2 материала, состоящего из натуральных и/или синтетических волокон.
Впитывающая система согласно изобретению имеет поперечный размер, находящийся в диапазоне от 0,1 до 800 мм. В зависимости от различного применения, упомянутая впитывающая система обычно имеет поперечный размер от 50 до 180 мм для детских подгузников; от 30 до 250 мм в продуктах для взрослых, страдающих недержанием, и от 30 до 90 мм для продуктов женской гигиены. Впитывающая система согласно изобретению предпочтительно имеет впитывающую сердцевину, имеющую максимальную длину от 100 мм до 800 мм, более предпочтительно, от 50 мм до 650 мм, ещё более предпочтительно, от 250 мм до 550 мм и максимальную ширину от 30 мм до 500 мм, более предпочтительно, от 50 мм до 400 мм, ещё более предпочтительно, от 100 мм до 250 мм, и в результате этого отводящая структура имеет максимальную длину от 100 мм до 800 мм, более предпочтительно от 150 мм до 650 мм, ещё более предпочтительно от 250 мм до 550 мм и максимальную ширину от 30 мм до 500 мм, более предпочтительно от 50 мм до 400 мм, ещё более предпочтительно, от 100 мм до 250 мм.
Впитывающая сердцевина, содержащая целлюлозные волокона или распушённую массу в количествах от незначительного до нулевого, подразумевает структуру для поглощения и удержания жидкости, принимаемой впитывающим изделием, и может включать в себя одну или несколько подложек, поглощающий полимерный материал, размещённый на одном или нескольких слоях выше поглощающего сыпучего полимерного материала, в промежутках и/или под ним, с целью иммобилизации поглощающего сыпучего полимерного материала, по меньшей мере, на одной подложке.
Впитывающая сердцевина в соответствии с впитывающей системой изобретения по существу не содержит целлюлозы и/или является нераспушённой. В определённом варианте осуществления впитывающая сердцевина будет состоять практически, по меньшей мере, из одной подложки, поглощающего полимерного материала, слоёв для иммобилизации и/или, необязательно, вспомогательного слоя, слоя носителя и/или покровного слоя. Подложка впитывающей сердцевины обычно включает в себя массу основы плотностью в диапазоне 3-500 г/м2, более предпочтительно, 10-150 г/м2, даже более предпочтительно 15-120 г/м2, наиболее предпочтительно 20-100 г/м2, вследствие чего можно использовать разнообразные материалы. Поглощающая подложка впитывающей сердцевины является проницаемой для жидкости, по меньшей мере, на части её поверхности, так что жидкости могут проходить в направлении Z к отводящей структуре и от неё. В одном из вариантов осуществления предусмотрена подложка впитывающей сердцевины, и предпочтительно она обёрнута нижним и/или верхним обёрточным слоем, который является проницаемым для жидкости. В предпочтительном варианте осуществления впитывающая сердцевина включает в себя задний слой носителя, ориентированный в направлении упомянутого внешнего слоя, и вспомогательный слой нетканого полотна, ориентированный в направлении упомянутого верхнего слоя, а частицы поглощающего полимера захватываются между упомянутыми передним и задним слоями носителя. Если для покрытия впитывающей сердцевины или впитывающей системы используют два обёрточных слоя, края упомянутых слоёв предпочтительно закрепляют с целью герметизации структуры. В случае использования одного обёрточного слоя структуры сердцевины упомянутый слой складывают для обёртывания впитывающей сердцевины и/или впитывающей системы и предпочтительно закрепляют края с целью герметизации структуры. Указанные обёрточные слои можно складывать в форме буквы G-, C- или иным образом с целью предотвращения смещения и/или потери поглощающих полимерных материалов. Герметизацию можно выполнять при помощи любых способов соединения, известных в данной области техники.
Впитывающую сердцевину согласно изобретению можно получать путём пропитки нетканой волокнистой подложки поглощающими полимерными материалами, известными в данной области техники, и она может содержать до 1000 г/м2 поглощающего полимерного материала, предпочтительно от значения около 200 примерно до 500 г/м2 поглощающего полимера, даже более предпочтительно, от значения около 250 примерно до 450 г/м2 поглощающих полимерных материалов в зависимости от удерживающей способности по отношению к текучим средам организма. Поглощающий полимерный материал может быть неравномерно распределён по впитывающей сердцевине, как например, в виде отделения, кластеров или островов поглощающих полимерных материалов, в качестве альтернативы, поглощающий полимерный материал может быть распределён равномерно, как например, в виде области практически ровно или однородно распределённого поглощающего полимерного материала. Впитывающая система согласно изобретению охватывает области и неравномерно, и равномерно распределённого поглощающего полимерного материала.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения впитывающая сердцевина содержит частицы абсорбента одного размера. В другом, более предпочтительном варианте осуществления впитывающая сердцевина содержит частицы абсорбента, имеющие больше одного размера, за счёт чего частицы абсорбента предпочтительным образом распределяются во впитывающей сердцевине согласно градиенту размера частиц в направлениях x, y и/или z. Предпочтительно, средний размер частиц распространяется в направлении z, в силу чего поглощающие полимерные материалы с большим размером частиц локализуются в нижней части впитывающей сердцевины, при этом размер составляет предпочтительно от 250 до 800 микрон, более предпочтительно от 325 до 450 микрон, тогда как размер поглощающих полимерных материалов из числа поглощающих полимерных материалов с меньшим размером частиц локализуется в верхней части впитывающей сердцевины, составляя предпочтительно от 75 до 350 микрон, более предпочтительно от 110 до 275 микрон.
При изготовлении такой впитывающей сердцевины согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения частицы абсорбента различных размеров могут распределяться на подложке, в результате чего более мелкие поглощающие полимерные материалы проникают глубже в нижнюю часть подложки, вдоль направления z, тогда как более крупные поглощающие полимерные материалы остаются на верхней части подложки. Следовательно, подложку, снабжённую частицами абсорбента, можно использовать в составе впитывающей сердцевины в перевёрнутом состоянии, так чтобы частицы меньшего размера располагались выше, т.е. на обращённой к пользователю стороне впитывающей сердцевины, тогда как частицы большего размера будут располагаться в нижней части, т.е. на стороне, обращённой к белью. Принимая во внимание, что более мелкие поглощающие полимерные материалы находятся достаточно далеко один от другого в промежутке между волокнами и элементарными нитями верхних областей волокнистой подложки впитывающей сердцевины, блокирование гелем во впитывающей системе согласно настоящему изобретению может предотвращаться или, по меньшей мере, ослабляться.
Таким образом, создаётся возможность, по меньшей мере, частичного прохождения и просачивания излияний жидкостей, поступающих из верхнего слоя, через впитывающую сердцевину, при этом более мелкие частицы в верхней части впитывающей сердцевины находятся достаточно далеко друг от друга, так что блокирования гелем не происходит, и притом более крупные частицы абсорбента вблизи нижней части впитывающей сердцевины не имеют времени для поглощения всей жидкости, которая просачивается в точке излияния, обеспечивая таким образом состояние, чтобы блокирование гелем не имело места вблизи нижней части поглощающего слоя. Часть жидкости, которая просачивается через впитывающую сердцевину в позиции x-y излияния, всё ещё может быть существенной и временно поглощается отводящей структурой ниже впитывающей сердцевины, которая характеризуется высокой скоростью абсорбции и обладает способностью диспергировать жидкость в направлении x-y в сторону областей впитывающей сердцевины, которая имеет частицы абсорбента, ещё не подвергшиеся воздействию жидкости или подвергшиеся ему лишь частично. Во всех областях жидкость, которая временно хранилась в отводящей структуре, может абсорбироваться впитывающей сердцевиной, например, под влиянием градиентов впитывания или давления, которые обычно присутствуют в ходе использования впитывающего изделия. К тому же, во всех областях не имеется никакого блокирования гелем. Следовательно, сочетание в данном варианте осуществления впитывающей сердцевины с градиентом по размеру частиц вдоль направления z и отводящей структуры, оказывается, обеспечивает явное преимущество в отношении ослабления блокирования гелем. Отметим, что поглощающие полимерные материалы могут распределяться в волокнистой подложке и поддерживаются в ней за счёт захвата или сплетения и/или после необязательной стадии связывания, в ходе которой поглощающие полимерные материалы связываются при помощи добавления клея.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения впитывающая сердцевина имеет в своём составе нетканую волокнистую подложку, включающую в себя двойной слой, в котором верхний слой обладает функциями сбора и распределения для быстрого сбора и хорошего распределения жидкости по поверхности нижнего слоя. Согласно другому варианту осуществления изобретения впитывающая сердцевина имеет в своём составе нетканую волокнистую подложку, включающую в себя тройной слой, в котором верхний слой обладает функциями сбора и распределения для быстрого сбора жидкости и хорошего распределения жидкости по поверхности, промежуточный слой подходит для предотвращения возврата жидкости на поверхность, улучшая в силу этого низкие показатели повторного намокания, а нижний слой, упомянутый нижний волокнистый слой может содержать поглощающие полимерные материалы, формируя таким образом область поглощающего полимерного материала под промежуточным слоем. Предпочтительно, полимерные материалы в виде частиц абсорбента распределяются во впитывающей сердцевине в зависимости от профиля, по меньшей мере, вдоль одной размерной линии упомянутой впитывающей системы. В предпочтительном варианте осуществления частицы абсорбента располагаются в зависимости от профиля вдоль направления x упомянутой впитывающей системы. В предпочтительном варианте осуществления частицы абсорбента располагаются в зависимости от профиля вдоль направления y упомянутой впитывающей системы. В предпочтительном варианте осуществления частицы абсорбента располагаются в зависимости от профиля вдоль направления z упомянутой впитывающей системы. Промежуточный слой предпочтительно является сильно гидрофильным, так что жидкость способна распространяться по сердцевине. Упомянутый промежуточный слой также является непористым для предотвращения возврата текучей среды на верхнюю поверхность и сохранения поглощающих полимерных материалов внутри нижнего слоя в ходе применения, а также при использовании впитывающего изделия сразу после его набухания под действием жидкости. Нижний слой представляет собой очень пористую структуру, подходящую для проницания, с полимерными материалами в виде частиц абсорбента, упомянутый нижний слой служит постоянным абсорбционным слоем. Многослойные впитывающие сердцевины также предотвращают перемещение поглощающих полимерных материалов из впитывающей сердцевины. В качестве альтернативы, для предотвращения перемещения или потери поглощающих полимерных материалов из впитывающей сердцевины используют, по меньшей мере, один обёрточный слой сердцевины или структуры.
Впитывающая система согласно изобретению включает в себя впитывающую сердцевину и отводящую структуру, они могут быть объединёнными или отдельными компонентами. Впитывающая сердцевина и отводящая структура могут быть соединены одна с другой с использованием любого способа, известного в данной области техники. Прикрепление может быть выполнено с использованием фильерной системы, которая может обеспечивать относительно тонкую, но широкую заливку клеящего вещества. Указанная заливка клея может быть непрерывной или прерывистой с нанесением на однородную или неоднородную поверхность, либо может быть нанесена в виде различных сочетаний линий, сеток, спиралей, фигур, пятен, крапинок и т. д., либо в определённом или неопределённом положении целевой поверхности и/или в любом их сочетании. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что соединение неоднородных поверхностей в промежутке между низом впитывающей сердцевины и верхом отводящей структуры предпочтительно можно выполнять при помощи линий, сеток, а наиболее предпочтительно, спиралей с целью перемещения нисходящего и восходящего потока текучих сред и жидкостей из впитывающей сердцевины в отводящую структуру и обратно. Было обнаружено, что наиболее пригодными композициями являются те, которые сочетают контролируемые характеристики когезии и адгезии. Адгезия является предпочтительной для обеспечения того, чтобы слои поддерживали в достаточной степени контакт друг с другом. Когезия обеспечивает, чтобы прикрепление не отсоединялось непреднамеренно или оставалось прикреплённым, в частности, в ответ на воздействие внешних сил, а именно, в ответ на напряжение. Прикрепления в промежутке между слоями подвергаются воздействию внешних сил в ходе использования и при набухании впитывающей системы, обусловленном собравшейся жидкостью.
Отводящая структура расположена под впитывающей сердцевиной и предназначена для временного сбора текучих сред и жидкостей, которые проходят вниз через впитывающую сердцевину в направлении z, а также перемещения и распределения указанных текучих сред по всей большей площади отводящей структуры таким образом, чтобы вышележащая впитывающая сердцевина могла в полной мере использоваться далее для (повторного) абсорбирования текучих сред и жидкостей в восходящем потоке в направлении z. Отводящая структура согласно изобретению будет предотвращать блокирование гелем в практически не содержащих целлюлозы и/или нераспушённых впитывающих сердцевинах, имеющих относительно высокую концентрацию поглощающих полимерных материалов. Для обеспечения функции быстрого кратковременного поглощения, перемещения и распределения отводящая структура предпочтительно имеет относительно открытую пористую структуру. Отводящая структура может включать в себя слоистую структуру, предпочтительно с теми же самыми или отличающимися размерами волокон и/или размерами пор.
Отводящая структура в соответствии с впитывающей системой данного изобретения включает в себя, по меньшей мере, один, а предпочтительно множество слоёв сеточки, матированных волокон или их прочёса, либо элементарных нитей, более предпочтительно, отводящая структура включает в себя нетканые, тканые или другие полотна, более предпочтительно, полученные суховоздушным формованием, полученные сухим формованием, полученные фильерным формованием, гидросплетённые, полученные распылением расплава и/или кардочёсаные, которые обладают способностью принимать излияния текучей среды из впитывающей сердцевины и кратковременно удерживать излияния текучей среды до тех пор, пока вышележащая впитывающая сердцевина, содержащая относительно высокую концентрацию поглощающего полимерного материала, не сможет поглощать текучие среды. Вслед за перемещением и распределением текучих сред, нижележащая отводящая структура функционирует, прежде всего, с целью временной иммобилизации или удержания текучих сред в непосредственной близости к вышележащей впитывающей сердцевине, содержащей относительно высокую концентрацию поглощающего полимерного материала, а затем отведения текучих сред вверх, во впитывающую сердцевину. Это может достигаться при балансе размера пор полотна и смачивамости волокон.
Предпочтительно, сеточки, нетканые материалы и/или полотна, используемые в отводящей структуре, имеют вычисленный средний размер пор меньше 200 мкм, как например, меньше 100 мкм или примерно меньше 70 мкм. В дополнение к этому, при использовании отводящая структура и впитывающая сердцевина обычно прижаты друг к другу, что является благоприятным для высвобождения текучих сред из отводящей структуры во впитывающую сердцевину. При получении композиций можно использовать разнообразные виды материалов. Примеры подходящих сеточек, нетканых материалов и полотен включают в себя полученные фильерным формованием, гидросплетённые, кардочёсаные или штапельные сеточки, кардочёсаные термоскреплённые сеточки, сеточки из спанбонда, полученные суховоздушным формованием, полученные сухим и мокрым формованием сеточки. Особенно преимущественные характеристики, касающиеся обращения с текучей средой и/или смачивания, могут достигаться в случае применения сеточек кардочёсаных штапельных волокон, в которых используются сочетания волокон различных размеров, полимерные композиции и характеристики поверхности для повышения скорости проникновения текучей среды и кратковременного удерживания слоя текучей среды для временного хранения.
Отводящая структура, которую обычно формируют отдельно от впитывающей системы, выполнена с возможностью приёма и отвода текучей среды и жидкости, выделяемой пользователем. Отводящая структура предпочтительно содержит гидрофильные волокна (например, целлюлозу, распушённые и связанные волокна), которые смешаны в свободном соотношении и сплетены вместе с образованием сеточки и/или соединены в форму нетканого материала. Также могут быть включены термопластичные полимерные волокна для создания укрепляющей матрицы. Для образования отдельной впитывающей системы, подходящей для конкретных впитывающих изделий, отводящую структуру необходимо сформировать, соединить, сформовать и/или отрезать. В одном из вариантов осуществления отводящая структура содержит целлюлозу, древесную массу, распушённые, извитые волокна и/или волокна, подходящие для достижения желаемой абсорбции, продуктивности абсорбции и/или скорости абсорбции. В одном из вариантов осуществления отводящая структура содержит поглощающие материалы, включающие в себя целлюлозную вату; полимеры, полученные распылением расплава; химически отверждённые, модифицированные или сшитые целлюлозные волокна; ткань, в том числе тканевые обёртки и слоистые пластики, усиленные тканью; поглощающие пены; поглощающие губки; поглощающие полимерные материалы; поглощающие гелеобразующие материалы. Дополнительные примеры возможных материалов отводящей структуры представляют собой целлюлозные волокна, распушённая масса, целлюлозосодержащие сетчатые структуры, тканевые слои, поглощающие пеноматериалы, поглощающие нетканые материалы и тому подобные. Указанные материалы предпочтительно являются гидрофильными, но могут быть и гидрофобными или их сочетанием.
В одном из вариантов осуществления отводящая структура содержит нетканое полотно, имеющее открытую пористую структуру и вычисленный средний размер пор больше 100 мкм, а более типично примерно от 135 до 165 мкм, и нетканое полотно отводящей структуры включает в себя гидрофильные волокна или элементарные нити. В предпочтительном варианте осуществления отводящая структура представляет собой нетканое полотно, сформированное из волокон или элементарных нитей, при этом упомянутый, по меньшей мере, один слой нетканого полотна в отводящей структуре содержит волокна или элементарные нити меньшего размера, чем волокна или элементарные нити впитывающей сердцевины. В другом предпочтительном варианте осуществления отводящая структура отделена от впитывающей сердцевины, но обращена в сторону дальней по ходу части впитывающей сердцевины. В предпочтительном варианте осуществления предусмотрена отводящая структура с обёрточным слоем, предпочтительно содержащая поры со средним размером примерно меньше 70 мкм. В предпочтительном варианте осуществления отводящая структура включает в себя, по меньшей мере, один слой гидросплетённого материала с плотностью 15-250 г/м2, более предпочтительно 50-150 г/м2, предпочтительнее всего 70-135 г/м2, состоящего из синтетических и/или натуральных волокон. В предпочтительном варианте осуществления используются натуральные волокна, такие как вискоза, хлопок, целлюлоза, распушённая целлюлоза или им подобные. Они составляют 0-100% отводящей структуры, предпочтительно, 25-100%, более предпочтительно, 50-100%, и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 85-90%. Волокна, используемые в составе отводящей структуры, могут быть гидрофильными, гидрофобными и/или представлять собой сочетание гидрофильных и гидрофобных волокон с целью обеспечения желаемых характеристик абсорбции и высвобождения текучей среды.
Предпочтительно, относительная продуктивность абсорбции жидкости и/или скорость абсорбции отводящей структуры выше относительной продуктивности абсорбции и/или скорости абсорбции впитывающей сердцевины, в результате чего достигаются желаемые характеристики впитывающей системы по текучей среде и жидкости. Отводящая структура предпочтительно является сильно гидрофильной и/или более гидрофильной, чем вышележащая впитывающая сердцевина, для улучшения поглощения текучей среды и высвобождения в соответствии с данным изобретением. Отводящая структура, предпочтительно имеющая относительно большее количество пор, поглощает текучие среды быстрее, чем впитывающая сердцевина, имеющая относительно меньшее количество пор, что обусловлено низким количеством или полным отсутствием целлюлозных волокон или слоёв распушённой целлюлозы. Отводящая структура предпочтительно имеет меньший номер волокна в денье, чем относительный номер волокона волокнистой подложки впитывающей сердцевины, в силу чего далее обеспечивается возможность более быстрого поглощения текучей среды, достижения более высокой продуктивности абсорбции и/или скорости абсорбции внутри отводящей структуры, по сравнению с впитывающей сердцевиной. Согласно предпочтительному варианту воплощения впитывающей системы в соответствии с изобретением относительная абсорбция, продуктивность абсорбции и/или скорость абсорбции отводящей структуры, содержащей волокна, предпочтительно такие, как натуральные, целлюлозные и/или распушённые волокна, обычно имеют более высокие значения абсорбции, продуктивности абсорбции и/или скорости абсорбции в отношении воды, чем в случае искусственных, полиэтиленовых, полипропиленовых и аналогичных им волокон, однако в отводящей структуре могут использоваться либо натуральные, синтетические, либо искусственные волокна и/или их сочетание. Во впитывающих системах, содержащих целлюлозу или распушённые волокона в количествах от незначительного до нулевого, абсорбция, продуктивность абсорбции и/или скорости абсорбции обычно являются недостаточными для предотвращения протечки, ненадлежащего функционирования и/или высоких значений смачивания. С учётом вышесказанного, авторы настоящего изобретения обнаружили, что чрезвычайно целесообразно сочетать различные волокнистые подложки во впитывающей системе для обеспечения эффективной абсорбции, скорости распределения и удерживания в полученном впитывающем изделии. Относительное различие в порах, денье и/или материалах волокон между впитывающей сердцевиной и отводящей структурой может оказывать дополнительное благотворное влияние на поглощающую способность и/или капиллярное давление, которое позволяет текучим средам и жидкостям двигаться вверх из отводящей структуры во впитывающую сердцевину вдоль направления z. Поверхностное натяжение текучей среды является важным для угла контакта текучая среда - окружающая среда и абсорбционного смачивания, капиллярное давление прямо пропорционально натяжению поверхности и углу контакта текучая среда - поверхность. Принимая во внимание, что высокое поверхностное натяжение текучей среды приводит к большим значениям угла контакта, воздействие высокого поверхностного натяжения уменьшает проникновение текучей среды, следовательно, волокна, демонстрирующие более низкое поверхностное натяжение, характеризуются более значительным перемещением текучей среды. Поглощение текучей среды и проникновение в волокнистые пористые среды, такие как материалы структуры впитывающей сердцевины и отводящей структуры, зависят от фактической характеристики подложки и взаимодействия между текучими средами и указанными подложками. Абсорбция, продуктивность абсорбции и/или скорость абсорбции впитывающей системой представляет собой сочетание факторов, вследствие того, что включаются различия в относительном объёме пор, размерах волокон и химии поверхности и/или угле контакта с подложкой. То, как текучая среда и жидкости контактируют с впитывающей сердцевиной и отводящей структурой и смачивают их, оказывает влияние и на объём, и на поглощение волокнами, с учётом вышесказанного, относительную связь между впитывающей сердцевиной и отводящей структурой можно усовершенствовать так, чтобы удовлетворять требованию настоящего изобретения. Как правило, глубина проникновения текучей среды и жидкости пропорциональна размеру пор подложки, что также связано с абсорбцией, продуктивностью абсорбции и/или скоростью абсорбции. По мере увеличения размера пор уменьшается абсорбционный объём, что также можно видеть в волокнистых структурах впитывающей сердцевины, которые вследствие того, что содержат целлюлозу или распушённую массу в количествах от незначительного до нулевого, приводят к низкой абсорбции, продуктивности абсорбции и/или скоростям абсорбции, и таким образом, приводят к тому, что первоначальные излияния текут и незамедлительно просачиваются через впитывающую сердцевину нисходящим потоком в направлении оси z. Это представляет собой абсорбцию лишь в более медленном темпе, например, под действием капиллярных сил, которое впоследствии позволяет текучим средам и жидкостям постепенно снова поглощаться впитывающей сердцевиной, расположенной выше отводящей структуры. С учётом вышесказанного, предпочтительно, чтобы нижележащая отводящая структура предпочтительно имела идеальные значения радиусов пор в сопоставлении со значениями радиусов пор волокнистой подложки впитывающей сердцевины и/или обёрточных материалов сердцевины. Обнаружено, что на абсорбцию, продуктивность абсорбции и/или скорость абсорбции текучей среды влияет химия поверхности волокнистой подложки и, очевидно, также и свойства текучей среды и жидкости, в силу чего для описания характеристик химии поверхности волокон обычно используют угол контакта. Малые углы контакта приводят к значительному поглощению, высокой продуктивности абсорбции и/или скорости абсорбции, тогда как большие углы контакта приводят к небольшому поглощению, низкой продуктивности абсорбции и/или скорости абсорбции. Это в сочетании с относительными размерами пор и волокон впитывающей сердцевины и отводящего волокнистого слоя позволяет изготовлять впитывающие системы согласно настоящему изобретению. Для содействия разработке требуемых волокнистых структур впитывающей сердцевины и отводящей структуры следует учитывать, что на абсорбцию, продуктивность абсорбции и/или скорость абсорбции также влияют времена проникновения. Однако капиллярное давление остаётся одной из движущих сил после поглощения и/или отвода при помощи отводящей структуры, а также абсорбции и повторной абсорбции впитывающей сердцевиной. Путём структурирования характеристик волокон, пор и факторов капиллярного давления авторы настоящего изобретения обнаружили, что впитывающая система согласно изобретению демонстрирует эффективное поглощение, распределение и удерживание. Особенно в случае, когда целлюлозные волокна и распушённая масса, используемые в отводящей структуре, временно впитывают текучую среду и жидкости, перемещают их в ненасыщенные области отводящей структуры до тех пор, пока волокна и элементарные нити отводящей структуры не начнут набухать, а затем замедляют, предотвращают и блокируют дальнейшую абсорбцию, после чего капиллярное давление между впитывающей сердцевиной и отводящей структурой и начинает вытеснять жидкость из отводящей структуры во впитывающую сердцевину. Набухание волокон может, например, блокировать поры и в силу этого предотвращать дальнейшую абсорбцию, а также оно начинает процесс отвода. Особенно предпочтительно использование целлюлозы и/или распушённых целлюлозных волокон вследствие их высокой скорости поглощения жидкости, смачиваемости, размера пор, номера волокна в денье и/или размера, равно как и того, что угол контакта их поверхности или химия поверхности, как оказалось, являются идеальными для изготовления отводящей структуры, расположенной ниже впитывающей сердцевины, демонстрирующей незначительные количества целлюлозы или распушённых целлюлозных волокон, либо их отсутствие. Некоторыми объективными критериями для определения качества целлюлозных волокон или распушённой целлюлозы являются: высокая продуктивность и малое время абсорбции, высокое удельное смачивание объёма, большой объём после намокания, сжатие и упругое последействие, высокая скорость абсорбции, высокая прочность и высокая яркость. Разнообразные способы изготовления основаны на добавках различных химических веществ, которые могут действовать в качестве сшивающего агента целлюлозы, т.е. с целью достижения химического связывания между молекулами целлюлозы внутри конкретных целлюлозных волокон, или на использовании синтетических смол. Благодаря использованию указанных волокон, которые являются более жёсткими в мокром состоянии, достигается форма распушённой массы внутри отводящей структуры, что сообщает повышенную продуктивность абсорбции и, кроме того, распределяет жидкость по всему объёму отводящей структуры. Указанные свойства целлюлозы или распушённой целлюлозы внутри отводящей структуры имеют важное значение в отношении большого количества родственных поглощающих полимерных материалов, имеющихся во впитывающей сердцевине.
В одном из вариантов осуществления изобретения отводящая структура представляет собой отдельно взятый компонент, и в ходе изготовления впитывающего изделия её размещают под впитывающей сердцевиной и ниже нижней обёртки или слоя носителя. В другом варианте осуществления отводящая структура может быть соединена со слоем нижней стороны впитывающей сердцевины, так например, при помощи механической, термической, физической, химической, термо-механической и/или ультразвуковой силы, таким образом, что в ходе изготовления впитывающего изделия с указанными компонентами можно обращаться как с блоком. В ещё одном варианте осуществления отводящая структура может быть встроена в структуру впитывающей сердцевины как часть её самого нижнего слоя носителя.
Впитывающая сердцевина и/или впитывающая система предпочтительно завёрнута в промежутке между двумя слоями нетканого материала. Нижний нетканый материал обёртки впитывающей системы предпочтительно прикреплён к нижней поверхности отводящей структуры. Верхний нетканый материал предпочтительно прикреплён к верхней поверхности впитывающей сердцевины. В предпочтительном варианте осуществления значения ширины нетканых материалов обёртки сердцевины превышают значение ширины впитывающей системы, так что нетканые материалы можно соединять друг с другом вдоль боковых кромок. В предпочтительном варианте осуществления такой нетканый материал обёрнут, по меньшей мере, частично, а предпочтительно полностью вокруг впитывающей системы и запаян наверху или внизу. В предпочтительном варианте осуществления предлагается чашеобразная конфигурация, на основании чего боковые кромки нижнего обёрточного слоя сердцевины сложены наверху сердцевины. В альтернативном варианте осуществления обёрточный слой сердцевины не предусмотрен.
В одном из вариантов осуществления согласно изобретению впитывающая система включает в себя впитывающую сердцевину, отводящую структуру и ограничивающий барьер между отводящей структурой и внешним слоем, предпочтительно, по меньшей мере, частично следующий за боковыми кромками впитывающей системы. Ограничивающий барьер предпочтительно простирается по всей толщине впитывающей системы, впитывающей сердцевины и/или отводящей структуры впитывающей системы, где он простирается, по меньшей мере, вдоль части длины и/или ширины впитывающей системы, предпочтительно, при этом ограничивающий барьер имеет гидростатический напор, равный, по меньшей мере, 100 мм.
В одном из вариантов осуществления ограничивающий барьер сложен вдвое вдоль оси x и/или оси y. В предпочтительном варианте осуществления ограничивающий барьер расположен, по меньшей мере, вдоль части обеих боковых кромок. В предпочтительном варианте осуществления ограничивающий барьер расположен, по меньшей мере, вдоль части обеих боковых кромок, передней кромки и/или задней кромки.
В одном из вариантов осуществления впитывающая система имеет в своём составе практически непроницаемый для жидкости и/или по существу непроницаемый впитывающий слой поглощающего сыпучего полимерного материала, причём впитывающий слой обращён в сторону внешнего слоя впитывающего изделия и простирается, по меньшей мере, вдоль части длины и ширины впитывающей системы, предпочтительно, при этом впитывающий слой имеет гидростатический напор, равный, по меньшей мере, 100 мм. В одном из вариантов осуществления впитывающий слой и ограничивающий барьер изготовлены из единого куска материала, предпочтительно, при этом упомянутый единый кусок материала включает в себя по существу непрерывный слой фольги, плёнки, пеноматериала с закрытыми порами, пластика и/или нетканого материала.
Способ изготовления впитывающей системы, подходящей для данного изобретения, включает в себя следующие стадии: разматывание волокнистой подложки, покрытие подложки поглощающим полимерным материалом, например, путём рассеивания порошка или при помощи барабана для формования, с использованием вакуумной технологии стандартной линии подгузников и/или предпочтительно путём приложения переменного электрического поля для обеспечения равномерного распределения частиц SAP, данный способ известен также как способ фирмы Fibroline, описанный в патентах EP1526214 или EP 2165015, каждый из которых включён в настоящий документ в виде ссылки. Впитывающую систему согласно настоящему изобретению можно изготовлять путём снабжения впитывающей сердцевины отводящей структурой. Впитывающую сердцевину предпочтительно соединяют с отводящей структурой при использовании одного из нижеследующих неограничительных способов соединения, таких как покрытие порошком и термосварка, термообработка, нанесение покрытия при распылении, рассеивание порошка, обработка реактивным клеем (активация и отверждение) или их любое сочетание.
Настоящее изобретение также касается устройства, подходящего для воплощения способов, раскрытых здесь выше, при этом устройство предпочтительно находится на производственной линии впитывающей сердцевины и отводящей структуры впитывающей системы впитывающего изделия или вне упомянутой линии.
На фиг. 1 представлен вид сверху подгузника 10 как предпочтительного варианта воплощения впитывающего изделия, включающего в себя впитывающую систему 14 согласно настоящему изобретению. Однако следует понимать, что настоящее изобретение также применимо к другим впитывающим изделиям, таким как женское гигиеническое бельё, детские трусики-подгузники, бельё для взрослых, страдающих недержанием, и тому подобным.
Впитывающее изделие показано в его открытом, несжатом состоянии, со стороны пользователя, обращённой к наблюдателю. Каркас 12 подгузника 10 на фиг. 1 включает в себя основной корпус подгузника 10. Каркас 12 включает в себя внешнее покрытие, в том числе проходимый для жидкости верхний слой 18 и/или непроходимый для жидкости внешний слой 20. Каркас 12 может включать в себя участок практически нераспушённой впитывающей системы 14, вставленной между верхним слоем 18 и внешним слоем 20. Каркас 12 также может включать в себя основную часть впитывающей системы 14 или всю систему, вставленную между верхним слоем 18 и внешним слоем 20. Предпочтительно, каркас 12 дополнительно включает в себя боковые панели или ушки 22, собранные на тонкую резинку манжеты 28 и эластичные элементы 26 пояса. Один концевой участок подгузника 10 выполнен в виде передней поясной области 30 подгузника 10. Противоположный концевой участок выполнен в виде задней поясной области 32 подгузника 10. Промежуточная часть подгузника 10 выполнена в виде области 34 промежности, которая простирается продольно между первой и второй поясными областями 30 и 32. Поясные области 30 и 32 могут включать в себя такие эластичные элементы, которые собираются в сборку вокруг талии пользователя для обеспечения улучшенного прилегания и удерживания (например, эластичный поясной элемент 26). Область 34 промежности является тем участком подгузника 10, который при ношении подгузника 10, как правило, располагается между ног пользователя. Подгузник 10 изображён со своей продольной осью 36 и своей поперечной осью 38. Периметр подгузника 10 ограничен внешними краями подгузника 10, в которых продольные края 42 идут параллельно продольной оси 36 подгузника 10, а концевые кромки 44 проходят между продольными краями 42, как правило, параллельно поперечной оси 38 подгузника. Каркас 12 также включает в себя систему застёгивания, которая может включать в себя, по меньшей мере, один застёгивающий или скрепляющий элемент 46 и, по меньшей мере, одну посадочную зону 48. Различные компоненты внутри подгузника 10 могут быть связаны, соединены или скреплены любым способом, известным в данной области техники, например, при помощи клеящих веществ в виде однородных непрерывных слоёв, слоёв в виде рисунка или массивов отдельных линий, спиралей или пятен. Верхний слой 18, внешний слой 20, впитывающая система 14 и другие компоненты могут быть скомпонованы в виде разнообразных хорошо известных конфигураций и хорошо известны в данной области техники.
Внешний слой 20 покрывает впитывающую систему 14 и предпочтительно простирается позади впитывающей системы 14 в направлении продольных краёв 42 и концевых кромок 44 подгузника 10 и может быть соединён с верхним слоем 18. Внешний слой 20 предотвращает загрязнение других внешних изделий, которые могут контактировать с пользователем, таких как простыни и нижнее бельё, продуктами выделения организма, абсорбированными впитывающей системой 14 и содержащимися внутри подгузника 10. В предпочтительных вариантах осуществления внешний слой 20 является практически непроходимым для продуктов выделения организма и включает в себя слоистый пластик из нетканой и тонкой пластиковой плёнки, такой как термопластичная плёнка. Внешний слой 20 может иметь в своём составе дышащие материалы, которые позволяют пару удаляться из подгузника 10, по-прежнему одновременно предотвращая прохождение продуктов выделения организма через внешний слой 20. Он может быть полужёстким, неэластичным, а также может быть изготовлен полностью или частично собранным на тонкую резинку и включать в себя подкладку. Внешний слой 20 может быть скомпонован в виде разнообразных общеизвестных конфигураций и хорошо известен в данной области техники.
Подгузник 10 включает в себя верхний слой 18, который предпочтительно является мягким, податливым, демонстрирует хорошие свойства проходимости сквозь него и характеризуется пониженной тенденцией к повторному смачиванию жидкостью поглощающего материала. Верхний слой 18 размещён в непосредственной близости от кожи пользователя при ношении подгузника 10. Таким образом, подобный верхний слой 18 позволяет продуктам выделения организма быстро проникать через него с тем, чтобы быстрее следовать в направлении впитывающей системы 14, и предпочтительно не позволяет таким продуктам выделения организма следовать обратно через верхний слой 18. Верхний слой 18 может быть создан из любого одного материала из широкого диапазона проницаемых для жидкости и паров, предпочтительно гидрофильных материалов. Верхняя и нижняя поверхность верхнего слоя 18 могут быть обработаны различным образом и могут, например, включать в себя поверхностно-активное вещество на верхней поверхности с целью облегчения переноса жидкости через неё, особенно в центральной зоне или области верхнего слоя 18, расположенного над впитывающей системой 14, и, например, могут включать в себя гидрофобный агент на нижней поверхности для сведения к минимуму жидкости, содержащейся внутри впитывающей сердцевины в результате контактного смачивания верхнего слоя 18, что уменьшает величины повторного смачивания. Верхний слой 18 также может быть покрыт веществом с предотвращающими или ослабляющими сыпь свойствами (например, алоэ вера). Верхний слой 18 покрывает по существу всю обращённую к пользователю область подгузника 10, включая практически всю переднюю поясную область 30, заднюю поясную область 32 и область 34 промежности. Кроме того, боковые панели 22 и/или слои поясных элементов внутренней области могут быть сформированы из одного и того же единого материала верхнего слоя и, таким образом, могут называться едиными с верхним слоем 18 в формировании продольных и поперечных удлинений материала верхнего слоя 18. В качестве альтернативы, верхний слой 18 может быть сформирован из различных многочисленных материалов, варьирующихся по ширине верхнего слоя 18. Такая конструкция из многочисленных кусков позволяет сообщать предпочтительные свойства и создавать различные зоны верхнего слоя 18. Верхний слой 18 может быть полужёстким, неэластичным, а также может быть изготовлен полностью или частично собранным на тонкую резинку. Верхний слой 18 может быть скомпонован в виде разнообразных общеизвестных конфигураций и хорошо известен в данной области техники.
Впитывающая система 14 на фиг. 1 в целом расположена между верхним слоем 18 и внешним слоем 20. Впитывающая система 14 может включать в себя любой поглощающий материал, который, как правило, является сжимаемым, плотно прилегающим, нераздражающим кожу пользователя и способым абсорбировать и удерживать продукты выделения организма. Впитывающая система 14 может включать в себя широкое разнообразие материалов, поглощающих жидкость, обычно используемых во впитывающих изделиях. Впитывающая система 14 согласно разнообразным вариантам осуществления изобретения может быть выполнена с возможностью простираться практически по всей длине и/или ширине подгузника 10. Однако, в качестве альтернативы, впитывающая система 14 согласно изобретению не совпадает по протяжённости со всем подгузником 10 и ограничена определёнными областями подгузника 10, такими, как например, область 34 промежности. В различных вариантах осуществления впитывающая система 14 простирается до краёв подгузника 10, а поглощающий материал сконцентрирован в области 34 промежности или другой целевой зоне подгузника 10. В ещё одном варианте осуществления частицы могут представлять собой сочетание впитывающего материала, предпочтительно содержащего поглощающий полимерный материал, и частиц для ухода за кожей, таких как ионообменные смолы, дезодорант, противомикробные средства, частицы связующего или другие целесообразные частицы. Впитывающая система 14 отображена как обладающая по существу прямоугольной конфигурацией, однако впитывающая система также может иметь и другие формы, известные в данной области техники, такие как эллиптические, гантелевидные, T-образные или I-образные конфигурации.
В подгузнике 10 также может быть использована пара герметизирующих стенок или манжет 24. Каждая манжета 24 представляет собой структуру простирающихся в продольном направлении стенок, предпочтительно размещённую на каждой стороне впитывающей системы 14 и отстоящую в поперечном направлении от продольной оси 36. Продольные кромки манжет 24 могут прикрепляться или присоединяться, например, к верхнему слою 18 в передней и задней поясных областях 30 и 32. Предпочтительно, кромки манжет 24 закреплены кнопками внутрь и соединены с нижней структурой, например, посредством клеящего вещества или связывания при помощи звука. Такая конструкция эффективно смещает манжеты 24 внутрь и в целом, как считается, обусловливает демонстрирование манжетами 24 улучшенных характеристик предотвращения протечки. Предпочтительно, манжеты 24 снабжены эластичными элементами 28, которые простирают вдоль размещённых внутри манжет 24, предпочтительно в верхней части манжеты 24, в растянутом состоянии, а затем приклеивают или соединяют при помощи звука с манжетой 24, по меньшей мере, на концах. При высвобождении или ослаблении иным способом эластичные элементы 28 втягиваются внутрь. Во время ношения подгузника 10 эластичные элементы 28 выполняют функцию стягивания манжет 24 вокруг ягодиц и бёдер пользователя таким образом, что образуется уплотнение между подгузником 10, ягодицами и бёдрами. Манжеты 24 могут быть скомпонованы в виде разнообразных общеизвестных конфигураций и хорошо известны в данной области техники.
В подгузнике 10 также могут использоваться дополнительные слои, включая слои для сбора и/или распределения, расположенные между верхним слоем и впитывающей сердцевиной и/или слоями внешнего покровного материала. Это служит для замедления потока таким образом, чтобы жидкость имела достаточно времени для абсорбирования впитывающей сердцевиной.
С целью удержания подгузника 10 на месте, вокруг пользователя, предпочтительно, что, по меньшей мере, часть задней поясной области 32 присоединяется при помощи застёгивающих или скрепляющих элементов 46, по меньшей мере, к части передней поясной области 30, предпочтительно, для образования отверстий для ног и формирования пояса впитывающего изделия. Застёгивающие или скрепляющие элементы 46 несут растягивающую нагрузку вокруг пояса впитывающего изделия и дополняют действия эластичных элементов 28 путём обеспечения квазиуплотнения между пользователем, эластичным элементом 26 пояса и манжетами 24, так что продукты выделения организма удерживаются внутри подгузника 10, а затем абсорбируются. Иными словами, так, что отсутствует протекание через зазоры между пользователем и кромкой подгузника 10. Застёгивающие или скрепляющие элементы 46 могут представлять собой, например, клеящее вещество, механические застёжки, элементы крючок-петля, всевозможные тесёмки и/или их сочетания, т.е. любой предмет, который будет прикреплять один конец подгузника 10 к противоположному по длине концу подгузника 10. Застёгивающие или скрепляющие элементы 46 также могут представлять собой клеящее вещество такой coвместимости, чтобы они прилипали друг к другу, но не к другим материалам. Застёгивающие или скрепляющие элементы 46 и их любой компонент могут включать в себя любой материал, подходящий для такого применения, в том числе пластики, плёнки, пены, нетканые сеточки, тканые сеточки, бумагу, слоистые пластики, волокно, усиленное пластиками, и тому подобное, и их сочетания, но не ограничиваются ими. Может быть предпочтительным, чтобы материалы для изготовления застёгивающих или скрепляющих элементов 46, являлись гибкими, растягивающимися и/или эластичными, что позволяет им лучше соответствовать форме и движениям тела и, таким образом, уменьшает вероятность того, что система застёгивания будет раздражать или повреждать кожу пользователя. Предпочтительно, чтобы подгузник 10 закреплялся на пользователе ленточными застёжками, которые постоянно прикреплены к внешнему слою 20. Ленточные застёжки контактируют с противоположными в поперечном направлении боковыми панелями или ушками 22, прикреплёнными к внешнему слою 20 или присоединёнными и простирающимися из него, где они остаются зафиксированными благодаря связующему соединению, прилагаемому к застёжкам. В качестве альтернативы, впитывающее изделие может представлять собой трусы и им подобное. В указанной конфигурации впитывающее изделие может иметь или не иметь ленточные застёжки. Однако на таких впитывающих изделиях также могут быть предусмотрены специальные одноразовые ленты. Все застёгивающие или скрепляющие элементы 46 могут быть скомпонованы в виде разнообразных широко известных конфигураций и хорошо известны в данной области техники.
Каждая из поясных областей 30 и 32 включает в себя центральную область и пару боковых панелей или ушек 22, которые обычно включают в себя внешние боковые участки поясных областей. Указанные боковые панели 22 могут представлять собой единое целое с каркасом 12 и/или внешним слоем 20, либо могут прикрепляться или присоединяться к нему любыми способами, известными в данной области техники. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения боковые панели 22, расположенные в задней поясной области 32, являются гибкими, растягивающимися и/или эластичными, по меньшей мере, в боковом направлении (т.е. боковыми панелями, собранными на тонкую резинку), в другом варианте осуществления боковые панели 22 являются неэластичными, полужёсткими, жёсткими и/или тугими. Указанные разновидности боковых панелей 22 хорошо известны в данной области техники.
Кроме того, поясные полоски 26 с использованием эластичных элементов могут размещаться вдоль поперечной части подгузника 10, так что при ношении поясные полоски 26 располагаются вдоль пояса пользователя. Как правило, поясная полоска 26 предпочтительно создаёт уплотнение на поясе, так что продукты выделения организма не вытекают из областей между эластичной поясной полоской 26 и поясом пользователя. Хотя продукты выделения организма прежде всего абсорбируются поглощающими материалами внутри подгузника 10, уплотнение является важным, с учётом того, что выброс жидкости пользователем может превзойти продуктивность абсорбции впитывающей системы 14. Следовательно, поясные полоски 26 удерживают жидкость при её абсорбировании, и они хорошо известны в данной области техники.
Впитывающее изделие, такое как подгузник 10, также может включать в себя и другие подобные детали, компоненты и элементы, известные в данной области техники, в том числе передние и задние панели ушек, поясные колпачки, эластичные и тому подобные элементы для обеспечения лучшего прилегания, герметизации и эстетических характеристик. Указанные элементы могут быть скомпонованы в виде разнообразных, широко известных конфигураций и хорошо известны в данной области техники.
Примеры
Представленный в качестве примера вариант воплощения впитывающей системы проиллюстрирован на фиг. 2. Сверху вниз структура включает в себя слой (53) для сбора, распределительный слой (54), впитывающую сердцевину (51) с волокнами и поглощающими полимерными материалами, отводящую структуру (52), а также впитывающий и ограничивающий барьер (55). Слой (53) для сбора и распределительный слой (54) могут быть едиными с впитывающей сердцевиной или отделимыми от неё. Кроме того, отводящая структура (52) может быть единой с впитывающей сердцевиной (51) или отделимой от неё. К тому же, отводящая структура (52) может быть единой с впитывающим и ограничивающим барьером (55) или отделимой от него.
Примерами таких предпочтительных и подходящих отводящих структур являются, например, слой сверхпоглощающего материала, полученного суховоздушным формованием, плотностью 30-120 г/м2, предпочтительно 90-115 г/м2, наиболее предпочтительно 95-110 г/м2; слой вискозы плотностью 40-125 г/м2, предпочтительно 95-120 г/м2, наиболее предпочтительно 100-110 и/или слой материала 45/55 Вискоза/ПЭТ плотностью 50-135 г/м2, предпочтительно 105-130 г/м2, наиболее предпочтительно 115-125 г/м2.
Полученный суховоздушным формованием материал плотностью 60-120 г/м2 предпочтительно будет иметь среднюю толщину, измеренную по стандарту WSP 120.6.R4.12, равную l,00-3,00 мм, более предпочтительно 1,25-2,75 мм, даже более предпочтительно в диапазоне 1,50-2,50, а наиболее предпочтительно примерно от 1,5 до 2 мм. Его прочность в сухом состоянии в машинном направлении в единицах сН/5см составит, по меньшей мере, около 30-100, более предпочтительно, по меньшей мере, около 62,5-100, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, около 75 (стандарт WSP 110.4.R4.12). В поперечном направлении она составит предпочтительно, по меньшей мере, примерно 30-110, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 50-100, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, около 60, в соответствии с измерениями по стандарту (WSP 110.4.R4.12). Его абсорбционная ёмкость предпочтительно составит, по меньшей мере, 5-10 г/г, предпочтительно, по меньшей мере, 15 г/г, более предпочтительно, по меньшей мере, 20 г/г, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 25 г/г, а наиболее предпочтительно больше 30 г/г или больше 35 г/г. В предпочтительном материале, полученном суховоздушным формованием, плотностью 120 г/м2 его абсорбционная ёмкость предпочтительно составит, по меньшей мере, 500 г/м2, более предпочтительно, по меньшей мере, 750 г/м2, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 1000 г/м2, даже более предпочтительно 1500 г/м2, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 2000 г/м2 или 3000 г/м2. Абсорбционную ёмкость можно измерять, например, в соответствии со стандартом WSP 010.1.R3.12.
Материал из 100%-ной вискозы, содержащий 0% сложного полиэфира, плотностью 105-130 г/м2 предпочтительно будет иметь среднюю толщину, измеренную по стандарту WSP 120.6.R4(12), равную 0,75-2,50 мм, более предпочтительно 1-2,25 мм, даже более предпочтительно в диапазоне 1,25-2,00, а наиболее предпочтительно примерно от 1,5 до 1,75 мм. Его прочность в сухом состоянии в машинном направлении предпочтительно составит, по меньшей мере, 65, более предпочтительно, по меньшей мере, около 75, а наиболее предпочтительно выше 85 (стандарт WSP110.4.R4.12). В поперечном направлении она составит предпочтительно, по меньшей мере, примерно 10-125, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 15-75, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, около 25, в соответствии с измерениями по стандарту (WSP 110.4.R4.12). Его абсорбционная ёмкость предпочтительно составит, по меньшей мере, 7,5 г/г, предпочтительно, по меньшей мере, 9 г/г, более предпочтительно, по меньшей мере, 10 г/г, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 12,5 г/г, а наиболее предпочтительно больше 15 г/г или больше 20 г/г. В предпочтительном вискозном материале плотностью 125 г/м2 его абсорбционная ёмкость предпочтительно составит, по меньшей мере, 250 г/м2, более предпочтительно, по меньшей мере, 500 г/м2, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 750 г/м2, даже более предпочтительно 1000 г/м2, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 1500 г/м2 или 2500 г/м2. Абсорбционную ёмкость можно измерять, например, в соответствии со стандартом WSP 010.1.R3.12.
Материал вискоза/ПЭТ, содержащий 45% вискозы и 55% ПЭТ, плотностью 70-125 г/м2 предпочтительно будет иметь среднюю толщину, измеренную по стандарту WSP 120.6.R4(12), равную 0,50-2,50 мм, более предпочтительно 0,75-2,25 мм, даже более предпочтительно в диапазоне 0,75-2,00, а наиболее предпочтительно примерно от 1 до 2 мм. Его прочность в сухом состоянии в машинном направлении в единицах сН/5см составит, по меньшей мере, около 40, более предпочтительно, по меньшей мере, около 60, а наиболее предпочтительно, выше 75 (стандарт WSP 110.4.R4.12). В поперечном направлении она составит предпочтительно, по меньшей мере, примерно 10-100, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 15-75, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, около 20 в соответствии с измерениями по стандарту WSP 110.4.R4.12. Его абсорбционная ёмкость предпочтительно составит, по меньшей мере, 5 г/г, предпочтительно, по меньшей мере, 7 г/г, более предпочтительно, по меньшей мере, 10 г/г, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 12,5 г/г, а наиболее предпочтительно больше 15 г/г или больше 20 г/г. В предпочтительном материале плотностью 125 г/м2 его абсорбционная ёмкость предпочтительно составит, по меньшей мере, 150 г/м2, более предпочтительно, по меньшей мере, 300 г/м2, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 600 г/м2, даже более предпочтительно 900 г/м2, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 1250 г/м2 или 2000 г/м2. Абсорбционную ёмкость можно измерять, например, в соответствии со стандартом WSP 010.1.R3.12.
Согласно одному из вариантов осуществления отводящая структура содержит нетканый материал с массой основы, по меньшей мере, 10 г/м2, предпочтительно, по меньшей мере, 20 г/м2, более предпочтительно, по меньшей мере, 35 г/м2, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 50 г/м2. Предпочтительная, приведённая в качестве примера отводящая структура имеет в своём составе гидросплетённый нетканый материал и имеет массу основы 55 г/м2, обладающую абсорбционной ёмкостью, по меньшей мере, 250 г/м2.
Согласно одному из вариантов осуществления отводящая структура демонстрирует высокую мгновенную способность удержания воды (IWHC). Величину IWHC отводящей структуры или любого другого компонента впитывающего изделия можно разделить на статическую IWHC и динамическую IWHC. В соответствии со смыслом данного применения, отводящая структура или любой другой компонент впитывающего изделия, как сообщается, имеет высокую величину IWHC, когда, по меньшей мере, одна из величин, выбранная из статической IWHC и динамической IWHC, упомянутой отводящей структуры или другого компонента находится выше соответствующего заданного порога статической IWHC и/или заданного порога динамической IWHC, соответственно. Величину IWHC можно измерять согласно двум следующим процедурам испытания на IWHC, которые будут описаны ниже исходя из установки для испытания, схематично проиллюстрированной на фиг. 36.
Испытание на статическую IWHC
В данном испытании измеряют количество испытательной жидкости, которая проходит испытательный образец нисходящим потоком при выливании определённой массы испытательной жидкости на испытательный образец, размещённый на наклонной плоскости. Указанное испытание является вариантом стандартной процедуры измерения стока для нетканых материалов (стандарт NWSP 080.9.R0 (15)) и выполняется с возможностью измерения и сравнения величин статической IWHC различных испытательных образцов.
Установка для испытания на статическую IWHC проиллюстрирована на фиг. 36 и включает в себя:
- отводящий столик 10, включающий в себя отводную поверхность 11, которая наклонена на угол наклона α и выполнена с возможностью размещения на ней испытательного образца 50 с заданными размерами;
- дозирующее устройство 20, которое способно подавать 30 ± 0,5 г испытательной жидкости 60 в испытательный образец 50 непрерывным потоком со скоростью 2± 0,2 мл/с;
- приёмник 40 для приёма испытательной жидкости 60, которая вытекает из испытательного образца 50; и
- устройство 30 для взвешивания, которое способно определять массу величиной 30± 0,01 г, для измерения количества испытательной жидкости 60, поступившей в приёмник 40.
Отводящий столик 10 может быть изготовлен из акрилового стекла или аналогичного материала и предпочтительно имеет угол наклона α, который можно изменять.
Дозирующее устройство 20 может являться, например, известным дозирующим устройством, таким, как описано фирмой Hy-Tec labs, Хаан, Германия, которое способно подавать испытательную жидкость 60 непрерывным потоком через отверстие в своём днище со скоростью 2 мл/с. В качестве альтернативы, можно использовать и другие дозирующие устройства, которые, например, включают в себя воронку или шприц, снабжённый приводом. Предпочтительно, дозирующее устройство 20 оснащено гидравлическим насосом или другой нагнетающей системой, которая соединена с дозирующим устройством таким образом, что не возникает никаких протечек между дозирующим устройством 20 и упомянутым гидравлическим насосом или другой нагнетающей системой.
Приёмник 40 может быть любым видом ёмкости, которая выполнена с возможностью приёма и удержания испытательной жидкости, вытекающей из испытательного образца 50. Для получения приведённых ниже результатов испытания использован простой лоток, однако можно использовать и другие приёмники 40, например, стандартный приёмник-подушку, применяемый в рамках стандарта NWSP 080.9.R0 (15).
Устройство 30 для взвешивания может представлять собой аналитические весы, на которых можно определять массу 30± 0,01 г, для измерения количества испытательной жидкости 60, поступившей в приёмник 40.
В качестве испытательной жидкости 60 использовали моделированную мочу, которая состоит из раствора хлорида натрия в дистиллированной воде с концентрацией 9 г/л. Предпочтительно, испытательная жидкость 60 имеет поверхностное натяжение, равное 70 ± 2 мН/м. Испытательная жидкость находится при комнатной температуре 25 ± 1°C.
Испытательный образец 50 имеет заданные размеры. Для получения приведённых ниже результатов испытания изготовляли испытательные образцы длиной 360 мм и шириной 100 мм. Затем испытательный образец размещали и закрепляли на отводной поверхности 11 отводящего столика 10 так, что край испытательного образца совпадал с нижним краем 12 отводящего столика 10. Вся поверхность испытательного образца опирается на отводную поверхность 11 отводящего столика. Дозирующее устройство 20 размещено выше испытательного образца 50, который расположен на отводной поверхности 11 таким образом, что испытательная жидкость 60, подаваемая из дозирующего устройства 20 в испытательный образец 50, должна проходить 300 мм вдоль длины испытательного образца 50 в направлении нижнего края 12 отводящего столика 10 до просачивания в приёмник 40. Дозирующее устройство 20 размещено выше испытательного образца 50 таким образом, что испытательная жидкость проходит расстояние 45 ± 3 мм по стрелке L1 до достижения испытательного образца 50.
Для выдерживания периода времени в течение процедуры испытания используют датчик времени, который способен измерять период времени, равный 180 с, с точностью до 0,1 с.
Процедуру испытания на статическую IWHC выполняют с использованием описанной выше установки и следующим образом:
- устанавливают угол наклона α, равным 30± 1°;
- используют 30 мл испытательной жидкости 60 стандартного качества;
- начинают подачу испытательной жидкости в испытательный образец со скоростью 2 мл/с и запускают датчик времени;
- измеряют массу утечки (в граммах), которая представляет собой массу испытательной жидкости 60, вытекшей из испытательного образца 50 и поступившей в приёмник 40;
- регистрируют массу утечки с заданными интервалами времени, например, интервалами 10 с в диапазоне от 0 с до 180 с;
- вычисляют среднюю массу утечки (Ls) по формуле:
Ls = (0,6 x масса утечки за 30 с) + (0,3 x масса утечки за 60 с) + (0,1 x масса утечки за 120 с);
- вычисляют статическую IWHC (IWHCs) по формуле: IWHCs = 30 – Ls; и
- вычисляют процент IWHCs (IWHCs %) по формуле: IWHCs/30.
В ходе описанной выше процедуры испытания испытательную жидкость 60 подают из её исходной позиции L0 в дозирующем устройстве 20 на испытательный образец 50. Как только первый объём испытательной жидкости 60 достигает испытательного образца 50, запускают датчик времени. Доставку первого объёма испытательной жидкости 60 на испытательный образец 50 можно обнаруживать различными способами, например, при помощи визуального наблюдения, посредством датчика давления, электронного датчика и т. д. Испытательную жидкость 60 подают на испытательный образец, как показано стрелкой L1 на фиг. 36. Затем испытательная жидкость 60 перемещается через испытательный образец по стрелке L2 под действием силы тяжести. Когда испытательная жидкость 60 достигает края испытательного образца 50, который совпадает с нижним краем 12 отводящего столика 10, испытательная жидкость стекает в приёмник 40 для достижения её конечной позиции L3.
Согласно одному из вариантов осуществления отводящая структура демонстрирует процент статической IWHC (IWHC %), равный, по меньшей мере, 30%, предпочтительно, по меньшей мере, 40%, более предпочтительно, по меньшей мере, 50%, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 60 %.
Испытание на динамическую IWHC
В данном испытании измеряют количество испытательной жидкости, которое стекает на испытательный образец, когда практически непрерывно подводимый поток испытательной жидкости выливается на испытательный образец с заданной скоростью. Указанное испытание представляет собой вариант стандартной процедуры измерения стока для нетканых материалов (стандарт NWSP 080.9.R0 (15)) и выполняется с возможностью измерения и сравнения величин динамической IWHC различных испытательных образцов.
Установка для испытания на динамическую IWHC является по существу такой же, что и установка для испытания на статическую IWHC, проиллюстрированная на фиг. 36 и описанная выше. Основное отличие установки заключается в том, что дозирующее устройство 20 выполнено с возможностью обеспечения практически непрерывной подачи испытательной жидкости, вместо предоставления заданного объёма подачи, составляющего 30 мл испытательной жидкости. С этой целью дозирующее устройство 20 может быть оснащено дозирующим насосом.
Процедуру испытания на динамическую IWHC осуществляют с использованием установки для испытания на динамическую IWHC и следующим образом:
- устанавливают угол наклона α равным 30± 1°;
- устанавливают на дозирующем устройстве для подачи испытательной жидкости скорость 3±0,3 мл/с;
- запускают дозирующий насос, а затем датчик времени, как только первый объём испытательной жидкости 60 достигает испытательного образца 50;
- измеряют массу утечки (в граммах), которая представляет собой массу испытательной жидкости 60, вытекшей из испытательного образца 50 и поступившей в приёмник 40;
- останавливают дозирующий насос, когда первый объём испытательной жидкости 60 вытекает из испытательного образца 50 и поступает в приёмник 40, и регистрируют время TL (с) как время до утечки;
- измеряют массу утечки (в граммах), которая представляет собой массу испытательной жидкости 60, вытекшей из испытательного образца 50 и поступившей в приёмник 40;
- регистрируют массу утечки с заданными интервалами времени, например, интервалами 1с в диапазоне от 0 с до 30 с и интервалами в 10 с в диапазоне от 30 с до 180 с;
- вычисляют среднюю массу утечки (Ls) по формуле:
Ls = (0,4 x масса утечки за 30 с) + (0,3 x масса утечки за 60 с) + (0,2 x масса утечки за 120 с) + (0,1 x масса утечки за 180 с); и
- вычисляют динамическую IWHC (IWHCd) по формуле:
IWHCd = масса мокрого испытательного образца Ww (г) – масса сухого испытательного образца Wd (г)
Массу сухого испытательного образца измеряют до начала подачи испытательной жидкости в испытательный образец, тогда как массу мокрого испытательного образца измеряют через 180 с после возникновения первой утечки на испытательном образце.
В ходе описанной выше процедуры испытания испытательную жидкость 60 подают из её исходной позиции L0 в дозирующем устройстве 20 на испытательный образец 50. Как только первый объём испытательной жидкости 60 достигает испытательного образца 50, запускают датчик времени. Доставку первого объёма испытательной жидкости 60 на испытательный образец 50 можно обнаруживать различными способами, например, при помощи визуального наблюдения, посредством датчика давления, электронного датчика и и т. д. Испытательную жидкость 60 подают на испытательный образец, как показано стрелкой L1 на фиг. 36. Затем испытательная жидкость 60 перемещается через испытательный образец по стрелке L2 под действием силы тяжести. Когда испытательная жидкость 60 достигает края испытательного образца 50, который совпадает с нижним краем 12 отводящего столика 10, испытательная жидкость стекает в приёмник 40 для достижения её конечной позиции L3.
Согласно одному из вариантов осуществления отводящая структура демонстрирует величину динамической IWHC, IWHCd, равную, по меньшей мере, 4 г, предпочтительно, по меньшей мере, 10 г, более предпочтительно, по меньшей мере, 20 г, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 30 г.
В то время, как испытание на статическую IWHC осуществляли для испытательных образцов, состоящих из исходных материалов, т.е. типов нетканых материалов, которые являются материалами, потенциально пригодными для включения в состав отводящей структуры согласно настоящему изобретению, испытание на динамическую IWHC выполняли также и для испытательных образцов, состоящих из впитывающих изделий целиком. Результаты испытаний разнообразных испытательных образцов, которые были подвергнуты испытанию на статическую IWHC и/или испытанию на динамическую IWHC, приведены ниже и на фиг. 37 - 50.
Результаты испытаний
Результаты испытаний - описанного выше испытания на статическую IWHC и испытания на динамическую IWHC - представлены ниже в таблицах, где для различных испытательных образцов приведены измеренное время и соответствующая масса испытательной жидкости, которая стекла в приёмник. Испытания на статическую IWHC проводили на испытательных образцах слоёв материала, используемых во впитывающем изделии, тогда как испытание на динамическую IWHC проводили на испытательных образцах слоёв материала, используемых во впитывающем изделии, и на испытательных образцах реальных впитывающих изделий, включающих в себя таким образом многочисленные слои материалов.
2
Испытание на статическую IWHC – обёрточный слой сердцевины плотностью 8 г/м
время [с]
масса[г]
время [с]
масса[г]
время [с]
масса[г]
время [с]
масса[г]
10
7,6
130
23,4
250
23,7
370
23,9
20
19,6
140
23,4
260
23,7
380
23,9
30
22,1
150
23,5
270
23,8
390
23,9
40
22,6
160
23,5
280
23,8
400
23,9
50
22,8
170
23,5
290
23,8
410
23,9
60
22,9
180
23,5
300
23,8
420
23,9
70
23,1
190
23,6
310
23,8
80
23,1
200
23,6
320
23,8
90
23,2
210
23,7
330
23,8
100
23,3
220
23,7
340
23,8
110
23,3
230
23,7
350
23,9
120
23,4
240
23,7
360
23,9
2
Указанные измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 37 и приводят к определению величины IWHCs, равной 7, 53, и соответствующей величины IWHCs%, равной 25%, для испытательного образца обёрточного слоя сердцевины плотностью 8 г/м.
2
Испытание на статическую IWHC – гидросплетённый материал плотностью 125 г/м
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
10
0,0
130
0,0
250
0,0
370
0,0
20
0,0
140
0,0
260
0,0
380
0,0
30
0,0
150
0,0
270
0,0
390
0,0
40
0,0
160
0,0
280
0,0
400
0,0
50
0,0
170
0,0
290
0,0
410
0,0
60
0,0
180
0,0
300
0,0
420
0,0
70
0,0
190
0,0
310
0,0
80
0,0
200
0,0
320
0,0
90
0,0
210
0,0
330
0,0
100
0,0
220
0,0
340
0,0
110
0,0
230
0,0
350
0,0
120
0,0
240
0,0
360
0,0
2
Указанные измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 38 и приводят к определению величины IWHCs, равной 30, и соответствующей величины IWHCs%, равной 100%, для испытательного образца гидросплетённого материала плотностью 125 г/м. Иными словами, никакая испытательная жидкость не вытекла из испытательного образца.
2
Испытание на статическую IWHC – материал хайлофт плотностью 60 г/м
время [с]
масса [г]
время [с]
масса [г]
время [с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
10
0,0
130
12,2
250
12,8
370
13,0
20
0,0
140
12,3
260
12,8
380
13,0
30
5,2
150
12,3
270
12,8
390
13,0
40
8,0
160
12,4
280
12,8
400
13,0
50
9,4
170
12,5
290
12,9
410
13,0
60
10,3
180
12,5
300
12,9
420
13,0
70
10,8
190
12,6
310
12,9
80
11,2
200
12,6
320
12,9
90
11,5
210
12,7
330
12,9
100
11,7
220
12,7
340
12,9
110
11,9
230
12,7
350
12,9
120
12,1
240
12,7
360
13,0
2
Приведённые измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 39 и приводят к определению величины IWHCs, равной 22,58, и соответствующей величины IWHCs%, равной 75%, для испытательного образца материала хайлофт плотностью 60 г/м.
2
Испытание на статическую IWHC – материал, полученный суховоздушным формованием, плотностью 55 г/м
время [с]
масса [г]
время [с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
10
0,0
130
9,3
250
9,8
370
9,9
20
0,4
140
9,4
260
9,8
380
9,9
30
6,0
150
9,4
270
9,8
390
9,9
40
6,8
160
9,5
280
9,8
400
9,9
50
7,5
170
9,5
290
9,8
410
9,9
60
7,9
180
9,6
300
9,8
420
9,9
70
8,3
190
9,6
310
9,8
80
8,5
200
9,6
320
9,8
90
8,8
210
9,7
330
9,9
100
8,9
220
9,7
340
9,9
110
9,1
230
9,7
350
9,9
120
9,2
240
9,7
360
9,9
2
Представленные измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 40 и приводят к определению величины IWHCs, равной 23,12, и соответствующей величины IWHCs%, равной 77%, для испытательного образца материала, полученного суховоздушным формованием, плотностью 55 г/м.
2
Испытание на статическую IWHC - материал, полученный суховоздушным формованием, плотностью 60 г/м
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
10
0,0
130
4,9
250
5,7
370
6,0
20
0,0
140
5,0
260
5,8
380
6,0
30
0,0
150
5,1
270
5,8
390
6,0
40
0,8
160
5,2
280
5,8
400
6,0
50
1,8
170
5,3
290
5,8
410
6,0
60
2,6
180
5,3
300
5,8
420
6,0
70
3,2
190
5,4
310
5,9
80
3,6
200
5,5
320
5,9
90
3,9
210
5,5
330
5,9
100
4,2
220
5,6
340
5,9
110
4,5
230
5,6
350
5,9
120
4,7
240
5,7
360
6,0
2
Приведённые измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 41 и приводят к определению величины IWHCs, равной 28,75, и соответствующей величины IWHCs%, равной 96%, для испытательного образца материала, полученного суховоздушным формованием, плотностью 60 г/м.
2
Испытание на динамическую IWHC – обёрточный слой сердцевины, плотностью 8 г/м
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
10
6,7
100
8,5
20
7,4
110
8,5
30
7,7
120
8,6
40
7,9
130
8,6
50
8,1
140
8,7
60
8,2
150
8,7
70
8,2
160
8,7
80
8,3
170
8,8
90
8,4
180
8,8
Масса образца
сухой [г]
0,2
мокрый [г]
2,1
2
Указанные измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 42 и приводят к определению величины IWHCd, равной 1,9 для испытательного образца материала обёрточного слоя сердцевины плотностью 8 г/м.
2
Испытание на динамическую IWHC – гидросплетённый материал плотностью 125 г/м
время [с]
масса [г]
время [с]
масса [г]
10
7,4
100
11,9
20
8,7
110
12,0
30
9,6
120
12,0
40
10,3
130
12,1
50
10,8
140
12,2
60
11,2
150
12,2
70
11,4
160
12,2
80
11,6
170
12,3
90
11,7
180
12,3
Масса образца
сухой [г]
4,1
мокрый [г]
35,1
2
Данные измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 43 и приводят к определению величины IWHCd, равной 31,0 для испытательного образца гидросплетённого материала плотностью 125 г/м.
2
Испытание на динамическую IWHC – материал хайлофт плотностью 60 г/м
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
10
10,9
100
18,4
20
14,3
110
18,5
30
15,6
120
18,6
40
16,5
130
18,7
50
17,1
140
18,8
60
17,5
150
18,8
70
17,8
160
18,9
80
18,1
170
19,0
90
18,2
180
19,0
Масса образца
сухой [г]
2,2
мокрый [г]
13,1
2
Приведённые измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 44 и приводят к определению величины IWHCd, равной 10,9 для испытательного образца материала хайлофт плотностью 60 г/м.
2
Испытание на динамическую IWHC – полученный суховоздушным формованием материал плотностью 55 г/м
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
10
5,8
100
6,3
20
6,0
110
6,4
30
6,0
120
6,4
40
6,0
130
6,4
50
6,1
140
6,4
60
6,1
150
6,5
70
6,1
160
6,5
80
6,1
170
6,5
90
6,2
180
6,5
Масса образца
сухой [г]
2,0
мокрый [г]
15,9
2
Приведённые измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 45 и приводят к определению величины IWHCd, равной 13,9 для испытательного образца, полученного суховоздушным формованием материала плотностью 55 г/м.
2
Испытание на динамическую IWHC – полученный суховоздушным формованием материал плотностью 60 г/м
время [с]
масса [г]
время [с]
масса [г]
10
5,8
100
9,5
20
6,9
110
9,5
30
7,7
120
9,6
40
8,1
130
9,7
50
8,6
140
9,8
60
8,9
150
9,8
70
9,1
160
9,8
80
9,2
170
9,8
90
9,4
180
9,8
Масса образца
сухой [г]
2,2
мокрый [г]
25,6
2
Представленные измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 46 и приводят к определению величины IWHCd, равной 23,4 для испытательного образца, полученного суховоздушным формованием материала плотностью 60 г/м.
Испытание на динамическую IWHC –детский подгузник марки A
Первая серия
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
10
8,9
100
11,2
20
10,6
110
11,2
30
11,2
120
11,2
40
11,2
130
11,2
50
11,2
140
11,2
60
11,2
150
11,2
70
11,2
160
11,2
80
11,2
170
11,2
90
11,2
180
11,2
Масса образца
сухой [г]
16,7
мокрый [г]
138,8
Приведённые измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 47A и приводят к определению величины IWHCd, равной 122,1 для испытательного образца детского подгузника марки A.
Вторая серия
время[с]
масса[г]
время[с]
масса[г]
время[с]
масса[г]
10
0,0
110
10,6
210
10,6
20
0,0
120
10,6
220
10,6
30
0,0
130
10,6
230
10,6
40
0,0
140
10,6
240
10,6
50
1,2
150
10,6
250
10,6
60
9,1
160
10,6
260
10,6
70
10,4
170
10,6
270
10,6
80
10,6
180
10,6
280
10,6
90
10,6
190
10,6
290
10,6
100
10,6
200
10,6
300
10,6
Масса образца
сухой [г]
16,6
мокрый [г]
132,8
Приведённые измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 47B и приводят к определению величины IWHCd, равной 116,2 для испытательного образца детского подгузника марки A.
Испытание на динамическую IWHC – детский подгузник с распушённой целлюлозой
Первая серия
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
10
6,8
100
23,8
20
13,9
110
23,8
30
18,6
120
23,8
40
21,3
130
23,8
50
22,7
140
23,8
60
23,5
150
23,8
70
23,7
160
23,8
80
23,7
170
23,8
90
23,8
180
23,8
Масса образца
сухой [г]
37,9
мокрый [г]
429,2
Приведённые измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 48A и приводят к определению величины IWHCd, равной 391,3 для испытательного образца детского подгузника с распушённой целлюлозой.
Вторая серия
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
10
0,0
110
0,0
210
25,1
310
29,0
20
0,0
120
0,0
220
27,1
320
29,0
30
0,0
130
0,0
230
28,6
330
29,0
40
0,0
140
0,0
240
28,7
340
29,0
50
0,0
150
0,0
250
28,9
350
29,0
60
0,0
160
0,0
260
28,9
360
29,0
70
0,0
170
0,0
270
29,0
370
29,0
80
0,0
180
2,1
280
29,0
380
29,0
90
0,0
190
12,7
290
29,0
390
29,0
100
0,0
200
21,4
300
29,0
400
29,0
Масса образца
сухой [г]
35,6
мокрый [г]
461,9
Приведённые измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 48B и приводят к определению величины IWHCd, равной 426,3 для испытательного образца детского подгузника с распушённой целлюлозой.
Испытание на динамическую IWHC – нераспушённый детский подгузник
Первая серия
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
10
5,8
100
6,0
20
6,0
110
6,0
30
6,0
120
6,0
40
6,0
130
6,0
50
6,0
140
6,0
60
6,0
150
6,0
70
6,0
160
6,0
80
6,0
170
6,0
90
6,0
180
6,0
Масса образца
сухой [г]
30,6
мокрый [г]
146,4
Приведённые измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 49A и приводят к определению величины IWHCd, равной 115,8 для испытательного образца нераспушённого детского подгузника.
Вторая серия
время[с]
масса [г]
время[с]
масса [г]
время [с]
масса [г]
10
0,0
110
2,7
210
2,7
20
0,0
120
2,7
220
2,7
30
0,0
130
2,7
230
2,7
40
0,0
140
2,7
240
2,7
50
0,0
150
2,7
250
2,7
60
0,0
160
2,7
260
2,7
70
0,4
170
2,7
270
2,7
80
2,2
180
2,7
280
2,7
90
2,7
190
2,7
290
2,7
100
2,7
200
2,7
300
2,7
Масса образца
сухой [г]
32,7
мокрый [г]
217,1
Приведённые измерения дополнительно проиллюстрированы на графике фиг. 49B и приводят к определению величины IWHCd, равной 184,4 для испытательного образца нераспушённого детского подгузника.
Дополнительные варианты воплощения впитывающей системы показаны на фиг. 3 - 23 и включают в себя слои, компоненты и элементы, раскрытые ранее.
На фиг. 3 проиллюстрирован базовый вариант воплощения впитывающей системы настоящего изобретения, включающей в себя впитывающую сердцевину и отводящую структуру, расположенную вблизи впитывающей сердцевины. Отводящая структура может располагаться непосредственно под впитывающей сердцевиной и/или над впитывающей сердцевиной, и/или вдоль боковых кромок впитывающей сердцевины. В качестве альтернативы, между впитывающей сердцевиной и отводящей структурой могут быть размещены один или несколько дополнительных слоёв, как проиллюстрировано в вариантах осуществления согласно фиг. 8, фиг. 9, фиг. 12 и фиг. 16. Отводящая структура может располагаться непосредственно над внешним слоем (не показано) впитывающего изделия и/или непосредственно под верхним слоем (не показано) впитывающего изделия. В качестве альтернативы, один или несколько дополнительных слоёв могут быть размещены ниже отводящей структуры, а, следовательно, между отводящей структурой и внешним слоем (не показано) и/или верхним слоем (не показано) впитывающего изделия, как проиллюстрировано в вариантах осуществления согласно фиг. 10 - 23. В вариантах воплощения, в которых существуют дополнительные слои между впитывающей сердцевиной и отводящей структурой и/или между отводящей структурой и внешним слоем, указанные дополнительные слои могут быть едиными с отводящей структурой или они могут являться компонентами, которые существуют отдельно от отводящей структуры и соединены с отводящей структурой или прикреплены к ней. На фиг. 4 - 23 проиллюстрированы дополнительные варианты воплощения впитывающей системы настоящего изобретения, в которых базовая впитывающая система объединена с одним или несколькими дополнительными слоями в соответствии с многочисленными конфигурациями примеров.
Хотя отводящая структура отображена как имеющая постоянную толщину, существуют альтернативные варианты воплощения, в которых толщина отводящих структур варьируется вдоль направления x и/или y. Отводящая структура, как проиллюстрировано на фиг. 3, представляет собой слой, который является одинаковым по протяжённости с впитывающей сердцевиной, по меньшей мере, в одном направлении. Однако отводящая структура может быть одинаковой по протяжённости с впитывающей сердцевиной в обоих направлениях отводящей структуры, x и y. В качестве альтернативы, отводящая структура может быть меньше впитывающей сердцевины в направлении x и/или направлении y. Как альтернативный вариант, отводящая структура может простираться позади впитывающей сердцевины в направлении x и/или y.
На фиг. 3 показано, что отводящая структура располагается под впитывающей сердцевиной и простирается непрерывно практически во всю ширину впитывающей сердцевины. На фиг. 26 - 31 отображены альтернативные конфигурации отводящей структуры по отношению к впитывающей сердцевине. Хотя на фиг. 26 - 30 проиллюстрированы только впитывающая сердцевина и отводящая структура, изображённые конфигурации можно объединять с одним или несколькими дополнительными слоями способом, аналогичным тому, что проиллюстрирован в вариантах осуществления согласно фиг. 4 - 23, с внесением необходимых изменений. Кроме того, согласно дополнительным вариантам осуществления изобретения конфигурация отводящей структуры по отношению к впитывающей сердцевине может являться зеркальной конфигурацией любого одного из вариантов осуществления, проиллюстрированных на фиг. 3 - 31, в которых отводящая структура расположена по существу над впитывающей сердцевиной, в дополнение к отображённым вариантам осуществления фиг. 3 – 31 или в качестве их альтернативы.
Впитывающая система может быть вставлена, например, в подгузник, показанный на фиг. 1. Это проиллюстрировано при помощи фиг. 24, на которой представлен вид сбоку сечения области промежности подгузника 10. Между верхним слоем (18) и внешним слоем (20) вставлена впитывающая система (14), включающая в себя:
- верхнюю обёртку (4) вблизи верхнего слоя (18) и нижнюю обёртку (4) вблизи внешнего слоя (20),
- впитывающую сердцевину (51) с волокнистым материалом (3) и поглощающими сыпучими полимерными материалами (2),
- отводящую структуру (52) и
- впитывающий слой (5) и ограничивающий барьер (6).
Предпочтительно, впитывающая система расположена поперечно в промежутке между манжетами или барьерами (24), которые включают в себя эластичные элементы (28), и между другими эластичными элементами (28), такими как резиночки для ног.
На фиг. 25 отображён поток текучей среды во впитывающей системе. Излияние текучей среды поступает сверху, например, из верхнего слоя, и проходит через центр вниз (большая белая стрелка). Создаётся возможность для протекания жидкости через впитывающую сердцевину в отводящую структуру, где она быстро поглощается, распределяется в стороны, т.е. в поперечном направлении (белые стрелки меньшего размера влево и вправо). Впоследствии у жидкости имеется время для абсорбирования в нецентральных зонах впитывающей сердцевины (чёрные стрелки).
На фиг. 26 показана представленная в качестве примера конфигурация, в которой отводящая структура размещена в центральной области под впитывающей сердцевиной. Центральная область может находиться в соответствии, например, с областью промежности, её частью или другой целевой зоной, которая может подвергаться воздействию излияний текучей среды, проходящих через впитывающую сердцевину. В указанном варианте осуществления никакая отводящая структура не располагается ниже боковых кромок низа впитывающей сердцевины. Таким образом, обеспечивается функциональность отводящей структуры в центральной области при одновременном использовании меньшего количества материала отводящей структуры и снижении производственных затрат.
На фиг. 27 изображена конфигурация, в которой отводящая структура включает в себя многочисленные полосы, которые размещены ниже впитывающей сердцевины. В указанном варианте осуществления отводящая структура располагается ниже впитывающей сердцевины и простирается во всю ширину впитывающей сердцевины, но прерывисто. В качестве альтернативы, полосы могут быть размещены в центральной области под впитывающей сердцевиной аналогично способу, проиллюстрированному на фиг. 26, с внесением необходимых изменений. Предпочтительное расстояние между отдельными полосами отводящей структуры зависит от выбранного материала отводящей структуры и свойств впитывающей сердцевины. Таким образом, обеспечивается функциональность отводящей структуры при одновременном использовании меньшего количества материала отводящей структуры и снижении производственных затрат. В рамках дополнительной конфигурации, приведённой в качестве примера, конфигурации согласно фиг. 26 и фиг. 27 можно объединять таким образом, что отводящая структура простирается непрерывно через центральную область ниже впитывающей сердцевины, а полосы отводящих структур размещены ниже боковых кромок низа впитывающей сердцевины.
На фиг. 28 отображена конфигурация, в которой отводящая структура располагается ниже впитывающей сердцевины и вдоль боковых кромок впитывающей сердцевины и простирается по всей толщине впитывающей сердцевины. Таким образом, обеспечивается также функциональность отводящей структуры на боковых кромках впитывающей сердцевины так, что текучие среды, которые достигают боковых кромок впитывающей сердцевины, могут временно абсорбироваться отводящей структурой, а впоследствии высвобождаться во впитывающую сердцевину и поглощаться ею вблизи своих боковых кромок. В альтернативной конфигурации отводящая структура простирается только вдоль части всей толщины впитывающей сердцевины.
На фиг. 29 приведена конфигурация, в которой отводящая структура располагается ниже впитывающей сердцевины и вдоль боковых кромок впитывающей сердцевины, простирается по толщине впитывающей сердцевины, а также размещена выше впитывающей сердцевины на боковых кромках впитывающей сердцевины. Отводящая структура также может дополнительно простираться по ширине впитывающей сердцевины выше последней. Таким образом, впитывающая сердцевина частично обёрнута отводящей структурой.
На фиг. 30 и 31 показаны конфигурации, в которых отводящая структура обёрнута вокруг всей впитывающей сердцевины. В изображённом варианте осуществления фиг. 31 отводящая структура включает в себя два конца, которые прикреплены или привязаны друг к другу над впитывающей сердцевиной. В альтернативных вариантах осуществления два конца могут быть прикреплены или привязаны друг к другу ниже впитывающей сердцевины и/или сбоку от впитывающей сердцевины. В отображённом варианте осуществления фиг. 30 отводящая структура включает в себя два конца, которые обёрнуты соответственным образом друг над другом и друг под другом выше впитывающей сердцевины с образованием замкнутой обёртки вокруг впитывающей сердцевины. В альтернативных вариантах осуществления два конца могут быть обёрнуты соответственным образом друг над другом и друг под другом ниже впитывающей сердцевины и/или сбоку от впитывающей сердцевины.
На фиг. 32 приведён вариант осуществления, в котором конфигурация согласно фиг. 26 дополнена обёрточным слоем сердцевины, который обёрнут вокруг впитывающей сердцевины и отводящей структуры. В альтернативных вариантах осуществления такой обёрточный слой сердцевины может быть добавлен в любую одну из конфигураций фиг. 3, 26 - 31. Обёрточный слой сердцевины может представлять собой, например, полупроницаемый слой. Обёрточный слой сердцевины не обеспечивает конретную функциональность отводящей структуры, т. е. является слоем, который не демонстрирует достаточно высокую величину IWHC, но предпочтительно обёрточный слой сердцевины дешевле для производства по сравнению с отводящей структурой. Таким образом, функциональность отводящей структуры может быть обеспечена в таких стратегических местах, как центральная часть под впитывающей сердцевиной, при одновременном сохранении производственных затрат относительно низкими.
На фиг. 33 проиллюстрирован вариант осуществления, в котором конфигурация согласно фиг. 26 дополнена обёрточным слоем сердцевины и слоем для сбора. Обёрточный слой сердцевины может являться полупроницаемым слоем. В дополнение к этому и/или в качестве альтернативы, обёрточный слой сердцевины может обладать свойствами, сравнимыми со свойствами ограничивающего барьера и/или впитывающего слоя. В дополнение к отображённым слоям, в конфигурацию фиг. 33 можно добавлять дополнительные слои в соответствии с любым одним из вариантов осуществления фиг. 3 - 25, с внесением необходимых изменений. В дополнительных вариантах осуществления конфигурация впитывающей сердцевины и отводящей структуры может являться любой одной из конфигураций согласно фиг. 3, 26 - 31.
В любом одном из вариантов осуществления согласно фиг. 3, 26 - 31 отображённая отводящая структура может дополнительно обеспечивать функциональность обёрточного слоя сердцевины и/или ограничивающего барьера и/или впитывающего слоя, либо в виде сплошного слоя, либо в виде слоистого.
На фиг. 34 показана приведённая в качестве примера конфигурация впитывающей сердцевины и отводящей структуры, в которой отводящая структура включает в себя слой, расположенный внутри впитывающей сердцевины. Размер отводящей структуры внутри впитывающей сердцевины может варьироваться аналогично тому, как это описано в связи с конфигурациями фиг. 26 - 31.
На фиг. 35 проиллюстрирована приведённая в качестве примера конфигурация впитывающей сердцевины и отводящей структуры, в которой отводящая структура включает в себя множественные отводящие элементы, размещённые внутри впитывающей сердцевины. Данные отводящие элементы могут иметь любую форму и находиться, например, в форме трубочки, полоски, кубика, шарика, многогранника, слоя, полиэдра и т. д.
Обе конфигурации, изображённые на фиг. 34 и 35, можно дополнительно объединять с любой одной из конфигураций согласно фиг. 26 – 31 или любым одним из дополнительных компонентов или слоёв, проиллюстрированных в вариантах осуществления согласно фиг. 3 – 25, а также фиг. 32 и 33.
Хотя принципы настоящего изобретения были изложены выше в связи с конкретными вариантами осуществления, следует понимать, что данное описание приведено лишь в качестве примера, а не ограничения объёма защиты, который определяется прилагаемой формулой изобретения.