АБСОРБИРУЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ С УЛУЧШЕННЫМ СКРЕПЛЕНИЕМ
ABSORBING PRODUCT WITH IMPROVED FASTENING

Область применения
Настоящее изобретение относится к изделию, имеющему улучшенное скрепление материала верхнего листа с материалом абсорбента. В частности, настоящее изобретение относится к изделию, имеющему улучшенное скрепление материала верхнего листа с материалом абсорбента, предотвращающее открепление или разрыв верхнего листа при обычном режиме использования изделия.
Уровень техники
Абсорбирующие изделия, такие как гигиенические прокладки, прокладки на каждый день, тампоны, прочие абсорбирующие изделия для гигиены половых органов, одноразовые подгузники, изделия для страдающих недержанием мочи и перевязочные материалы, предназначены для поглощения и удержания жидких и прочих выделений человеческого организма, а также для предотвращения загрязнения тела и одежды. При изготовлении абсорбирующих изделий приходится скреплять друг с другом различные компоненты, из которых формируется готовое абсорбирующее изделие. Так, например, материалы верхнего листа могут быть скреплены с абсорбирующим слоем, например с вторичным верхним слоем, в результате чего обеспечиваются армирование и повышенная прочность материала верхнего листа.
Некоторые материалы верхнего листа, такие как, например, недорогие, но мягкие и шелковистые на ощупь материалы верхнего листа, имеют малую прочность в поперечном направлении. Было замечено, что использование типичных способов скрепления таких материалов с абсорбирующим слоем, таких как, например, скрепление сплавлением, может привести к разрушению материала и к ухудшению структурной целостности места скрепления. Одно из решений по улучшению скрепления такого типа материалов включает добавление клея на места скрепления, однако склеивание слоев друг с другом обычно приводит к тому, что получается более жесткий, менее комфортный и слишком прочный ламинат из таких материалов. Поэтому в данной области техники остается потребность в разработке изделия, в котором обеспечена достаточная сила скрепления между материалами верхнего листа и абсорбента, особенно при использовании недорогих материалов верхнего листа, обладающих низкой прочностью в поперечном направлении, для предотвращения разрыва верхнего листа при использовании изделия, без нежелательного повышения жесткости изделия.
Сущность изобретения
Предлагается абсорбирующее изделие. Предлагаемое абсорбирующее изделие включает верхний лист из проницаемой для жидкости пленки, имеющий поверхность, обращенную к телу, и поверхность, обращенную к одежде; тыльный лист, имеющий поверхность, обращенную к телу, и поверхность, обращенную к одежде; абсорбирующую сердцевину, имеющую поверхность, обращенную к телу, и поверхность, обращенную к одежде, при этом абсорбирующая сердцевина расположена между верхним листом и тыльным листом; и скрепляющий слой, имеющий поверхность, обращенную к телу, и поверхность, обращенную к одежде. Обращенная к телу поверхность скрепляющего слоя имеет волокнистую матрицу, содержащую целлюлозные волокна и термопластические волокна, при этом обращенная к одежде поверхность верхнего листа непосредственно скреплена с обращенной к телу поверхностью скрепляющего слоя в дискретных точках скрепления, свободных от адгезива.
Предлагается также абсорбирующее изделие, содержащее верхний лист из проницаемой для жидкости пленки, имеющий поверхность, обращенную к телу и поверхность, обращенную к одежде; тыльный лист, имеющий поверхность, обращенную к телу, и поверхность, обращенную к одежде; абсорбирующую сердцевину, имеющую поверхность, обращенную к телу, и поверхность, обращенную к одежде, при этом абсорбирующая сердцевина расположена между верхним листом и тыльным листом; и скрепляющий слой, имеющий поверхность, обращенную к телу, и поверхность, обращенную к одежде. Обращенная к телу поверхность скрепляющего слоя имеет волокнистую матрицу, содержащую целлюлозные волокна и термопластические волокна, а обращенная к одежде поверхность отличается от обращенной к телу поверхности скрепляющего слоя. Обращенная к одежде поверхность верхнего листа непосредственно скреплена с обращенной к телу поверхностью скрепляющего слоя в дискретных точках скрепления.
Кроме того, предлагается абсорбирующее изделие, содержащее верхний лист из проницаемой для жидкости пленки, имеющий поверхность, обращенную к телу, и поверхность, обращенную к одежде, при этом верхний лист содержит множество дискретных выступающих элементов, протяженных только от первой поверхности исходного полотна, и макроотверстия; тыльный лист, имеющий поверхность, обращенную к телу, и поверхность, обращенную к одежде; абсорбирующую сердцевину, имеющую поверхность, обращенную к телу и поверхность, обращенную к одежде, при этом абсорбирующая сердцевина расположена между верхним листом и тыльным листом; и скрепляющий слой, имеющий поверхность, обращенную к телу, и поверхность, обращенную к одежде. Обращенная к телу поверхность скрепляющего слоя имеет волокнистую матрицу, содержащую целлюлозные волокна и термопластические волокна. Обращенная к одежде поверхность верхнего листа непосредственно скреплена с обращенной к телу поверхностью скрепляющего слоя в дискретных точках скрепления, свободных от адгезива.
Краткое описание чертежей
Фиг.1. Аксонометрический вид одного из воплощений гигиенической прокладки.
Фиг.2. Сечение гигиенической прокладки, изображенной на фиг.1, по плоскости 2-2.
Фиг.3. Аксонометрический вид одного из воплощений гигиенической прокладки.
Фиг.4 Сечение гигиенической прокладки, изображенной на фиг.3, по плоскости 4-4.
Фиг.5. Схематический вид материала верхнего листа, подходящего для использования в одном из воплощений настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
В настоящем изобретении предлагается абсорбирующее изделие, содержащее верхний лист, например верхний лист, изготовленный из недорогого, но мягкого и шелковистого на ощупь материала, скрепляющий слой и абсорбирующую сердцевину. Скрепляющий слой включает волокнистую матрицу, содержащую целлюлозные волокна и термопластические волокна, находящуюся в тесном контакте и непосредственно скрепленную с верхним листом. Было обнаружено, что такая конструкция позволяет получить абсорбирующее изделие с улучшенным скреплением между верхним листом и скрепляющим слоем, что не вызывает нежелательного повышения жесткости изделия.
Настоящее изобретение может быть использовано в различного типа одноразовых абсорбирующих изделиях, но будет особенно полезным для изделий женской гигиены, таких как гигиенические прокладки и прокладки на каждый день. Воплощения абсорбирующего изделия, в которых используется настоящее изобретение, включают гигиенические прокладки 10, изображенные на фиг.1, 2, 3 и 4.
Изображенная гигиеническая прокладка 10 имеет обращенную к телу верхнюю сторону 11, контактирующую с телом во время использования изделия. Обратная, то есть обращенная к одежде нижняя сторона 13 при использовании изделия находится в контакте с одеждой пользователя.
Гигиеническая прокладка 10 может иметь любую форму, известную сведущим в области изготовления изделий женской гигиены, включая в целом симметричную форму «песочных часов», показанную на фиг.1, а также форму груши, велосипедного седла, трапеции, клиновидную форму и прочие формы, один конец которых шире, чем другой. Гигиенические прокладки и прокладки на каждый день могут также иметь элементы, выступающие в латеральных направлениях, известные в данной области техники, как «клапаны» или «крылья» 15. Такие выступающие элементы могут использоваться для различных целей, включая, но не ограничиваясь ими, защиту нижнего белья женщины от загрязнения, а также удержание гигиенической прокладки на своем месте.
Верхняя сторона гигиенической прокладки, как правило, содержит проницаемый для жидкости верхний лист 14. Нижняя сторона, как правило, содержит непроницаемый для жидкости тыльный лист 16, скрепленный с верхним листом 14 по краям изделия. Между верхним листом 14 и тыльным листом 16 расположена абсорбирующая сердцевина 18. Поверх абсорбирующей сердцевины 18, под основным верхним листом, может быть расположен вторичный верхний лист.
Верхний лист 14, тыльный лист 16 и абсорбирующая сердцевина 18 могут быть собраны в различных известных конфигурациях, включая так называемую «трубчатую» конфигурацию и конфигурацию изделий, складывающихся с боковых сторон, описанные, например, в патентах США 4950264 «Тонкая и гибкая гигиеническая прокладка» (автор Osborn, выдан 21 августа 1990 г.), 4425130 «Композитная гигиеническая прокладка» (автор DesMarais, выдан 10 января 1984 г.; 4321924 «Одноразовое абсорбирующее изделие с бортами» (автор Ahr, выдан 30 марта 1982 года); 4589876 «Гигиеническая прокладка с клапанами» (автор Van Tilburg, выдан 18 августа 1987 года). Все упомянутые патенты включены в настоящую заявку посредством ссылки.
Тыльный лист 16 и верхний лист 14 могут быть скреплены друг с другом различными способами. Было определено, что подходящими являются, в частности, адгезивы HL-1258 и Н-2031 производства Н.В. Fuller Company (Сент-Пол, штат Миннесота, США). В качестве альтернативы, верхний лист 14 и тыльный лист 16 могут быть скреплены друг с другом посредством термического скрепления, скрепления под давлением, ультразвукового скрепления, динамического механического скрепления или отбортовкой. Скрепление 24 в виде непроницаемой для текучей среды отбортовки может препятствовать миграции текучей среды в латеральном направлении и далее за края изделия, предотвращая таким образом загрязнения нижнего белья пользователя по краям.
Как это обычно используется в гигиенических прокладках и им подобных изделиях, гигиеническая прокладка 10 в соответствии с настоящим изобретением может иметь адгезив для крепления к нижнему белью, расположенный на обращенной к одежде стороне тыльного листа 16. Адгезив для крепления к нижнему белью может быть любым из адгезивов, известных в данной области техники и используемых для данной цели, и до момента использования изделия может быть покрыт защитной бумагой, что также хорошо известно в данной области техники. Если в изделии имеются клапаны или «крылья», адгезив для крепления к нижнему белью может быть нанесен на обращенную к одежде сторону таким образом, что при установке изделия он войдет в контакт с нижней стороной нижнего белья и приклеится к ней.
Для описания настоящего изобретения наиболее важными частями гигиенической прокладки 10 являются верхний лист 14, абсорбирующая сердцевина 18 и дополнительно возможный вторичный верхний лист. Далее по очереди будет описан каждый из данных компонентов.
Верхний лист 14 прикреплен к скрепляющему слою 20, которым может быть, например, вторичный верхний лист, как показано на фиг.2. В качестве альтернативы, верхний лист может быть прикреплен к скрепляющему слою 20, который является частью абсорбирующей сердцевины 18, как показано на фиг.4.
Скрепляющий слой
Верхний лист 14 прикреплен к скрепляющему слою 20, который имеет сторону, обращенную к одежде, и сторону, обращенную к пользователю, и сформирован из волокнистой матрицы, содержащей целлюлозные волокна и термопластические волокна. В некоторых воплощениях волокнистая матрица является термически скрепленной, например, она является термически скрепленным полотном воздушной укладки. Скрепляющий слой 20 может функционировать как вторичный верхний лист или его можно рассматривать как часть абсорбирующей сердцевины; однако необходимо отметить, что верхний лист и волокнистая матрица непосредственно скреплены друг с другом, без какого-либо промежуточного материала или слоя между ними, такого как, например, адгезив или иной материал, нанесенный между верхним листом и скрепляющим слоем 20 в точках скрепления. В некоторых воплощениях скрепляющий слой 20 может включать дополнительные материалы на стороне, обращенной к одежде, такие как, например, полотно-носитель, но такие материалы не являются при этом скрепленными непосредственно с верхним листом. Это позволяет получить более мягкое и более комфортное абсорбирующее изделие.
В некоторых воплощениях скрепляющий слой 20 имеет различные стороны, а именно, сторона, обращенная к пользователю, и сторона, обращенная к одежде, являются различными. Так, например, его сторона, обращенная к пользователю, как правило, прилегает к верхнему листу и скреплена с ним, и содержит волокнистую матрицу, в то время как сторона, обращенная к одежде, может быть изготовлена из материала, отличного от волокнистой матрицы, например, из полотна-носителя, которое может быть нетканым полотном, тканью или иным подходящим материалом.
Волокнистая матрица может содержать целлюлозные волокна и термопластические волокна в любых подходящих количествах, например, в отношении удельного веса на единицу площади целлюлозных волокон к удельному весу на единицу площади термопластических волокон, составляющем от примерно 1,5:1, примерно 1,7:1, примерно 2:1, примерно 2,3:1, примерно 2,5:1, примерно 2,7:1, примерно 3:1, примерно 3,3:1, примерно 3,5:1, примерно 4:1 или более. В некоторых воплощениях волокнистая матрица содержит больше целлюлозных волокон, чем термопластических волокон.
Скрепляющий слой может содержать целлюлозные волокна и термопластический материал, включая термопластические волокна и/или термопластический порошок, в любых подходящих количествах, например, в отношении удельного веса на единицу площади целлюлозного материала к удельному весу на единицу площади термопластического материала, составляющем более чем примерно 1:1, более чем примерно 1,1:1 или более чем примерно 1,5:1, например, от примерно 1,1:1, примерно 1,2:1, примерно 1,3:1, примерно 1,4:1, примерно 1,5:1, примерно 1,7:1, примерно 2:1, примерно 2,5:1 или более. В некоторых воплощениях скрепляющий слой содержит больше целлюлозного материала, чем термопластического материала.
Верхний лист, как правило, скреплен со скрепляющим слоем 20 в множестве дискретных точек скрепления, например, полученных путем вдавливания верхнего листа в волокнистую матрицу, в результате чего образуются точки скрепления. В некоторых воплощениях в процессе скрепления термопластические волокна пластически деформируются, в результате чего образуются точки скрепления. Кроме того, волокнистая матрица может рассеивать силы скрепления и возникающие усилия при ношении изделия по полотну, в результате чего уменьшается вероятность разрушения точек скрепления во время формирования скрепления или последующего ношения изделия.
Скрепляющий слой 20 содержит волокнистое полотно или волокнистую матрицу из целлюлозных волокон и термопластических волокон. Данное волокнистое полотно или матрица обеспечивают первичную среду для обращения с текучими средами на водной основе, и в частности, с текучими выделениями организма на водной основе. Такие полотно или матрица обеспечивают капиллярную структуру для обращения с такими текучими средами. В некоторых воплощениях волокнистое полотно представляет собой сеть из скрепленных между собой волокон, например является полотном воздушной укладки, подогреваемым для термического скрепления волокон.
Для изготовления полотна или матрицы могут использоваться многие целлюлозные материалы, включая как естественно встречающиеся в природе, немодифицированные целлюлозные волокна, такие как хлопок, трава эспарто, жом сахарного тростника, конопля, лен, древесная пульпа и джут, так и модифицированные целлюлозные волокна, такие как химически модифицированная древесная пульпа, вискоза и им подобные. Таким волокнам химическими способами может быть придана жесткость.
В некоторых воплощениях целлюлозные волокна являются гидрофильными. В контексте настоящего описания термин «гидрофильный» означает волокна или поверхности волокон, которые смачиваются нанесенными на них текучими средами на водной основе (например, текучими выделениями организма на водной основе). Гидрофильность и смачиваемость, как правило, определяются по таким показателям, как угол смачивания и поверхностное натяжение между исследуемыми текучими средами и твердыми телами. Подробное обсуждение данных свойств сред приводится в публикации Американского Химического Общества Contact Angle, Wettability and Adhesion под редакцией Robert F. Gould (1964). Считается, что волокно или поверхность волокна являются смачиваемыми текучей средой (то есть гидрофильными), если угол смачивания между текучей средой и волокном или его поверхностью составляет менее чем 90°, или когда текучая среда склонна к спонтанному распространению по поверхности волокна (оба явления, как правило, проявляются одновременно). И наоборот, волокно или поверхность волокна считаются гидрофобными, если угол смачивания больше 90°, и текучая среда не распространяется спонтанно по поверхности волокна.
Скрепляющий слой 20 содержит также термопластический материал. Для этой цели могут использоваться частицы или волокна термопластического материала. Термопластические материалы, в частности термопластические волока, могут быть изготовлены из различных термопластических полимеров, включая полиолефины, такие как полиэтилен (например, PULPEX™) и полипропилен, полиэфиры, сополиэфиры и сополимеры указанных выше полимеров в любых сочетаниях.
2
В зависимости от требуемых свойств получаемой термически скрепленной матрицы подходящие термопластические материалы включают гидрофобные волокна, которые были сделаны гидрофильными, например термопластические волокна, обработанные поверхностно-активным веществом или кремнеземом и полученные, например, из полиолефинов, таких как полиэтилен или полипропилен, полиакриловые соединения, полиамиды, полистиролы, полиуретаны и им подобные. Поверхность гидрофобного термопластического волокна может быть сделана гидрофильной путем ее обработки поверхностно-активным веществом, таким, как неионное или анионное поверхностно-активное вещество, например, путем распыления поверхностно-активного вещества на поверхность волокон, погружения волокон в поверхностно-активное вещество или включения поверхностно-активного вещества в полимерный расплав при изготовлении термопластического волокна. После расплавления и повторного отвердевания поверхностно-активное вещество в основном останется на поверхности термопластического волокна. Подходящие поверхностно-активные вещества включают неионные поверхностно-активные вещества, такие как Brij 76 производства ICI Americas, Inc. (Вилмингтон, штат Делавэр, США), а также различные поверхностно-активные вещества, продаваемые под торговой маркой Pegosperse™ производства Glyco Chemical, Inc. (Гринвич, штат Коннектикут, США). Кроме неионных поверхностно-активных веществ, могут использоваться анионные поверхностно-активные вещества. Такие поверхностно-активные вещества могут наноситься на термопластические волокна в количествах, например, от примерно 0,2 до примерно 1 г/см термопластического волокна.
Подходящие термопластические волокна могут быть изготовлены из одного полимера (однокомпонентные волокна) или из более чем одного полимера (например, двухкомпонентные волокна). В контексте настоящего описания термин «двухкомпонентные волокна» означает термопластические волокна, которые содержат сердцевину, изготовленную из одного полимера и заключенную в термопластическую оболочку, изготовленную из другого полимера. Полимер, из которого сформирована оболочка, часто имеет температуру плавления, отличную, и как правило, меньшую, чем температура плавления полимера, из которого сформирована сердцевина 18. В результате этого такие двухкомпонентные волокна обеспечивают термическое скрепление благодаря плавлению полимера оболочки, при сохранении требуемых характеристик прочности полимера сердцевины.
Подходящие двухкомпонентные волокна, которые могут использоваться в настоящем изобретении, могут включать волокна типа «оболочка/сердцевина», содержащие следующие сочетания полимеров: полиэтилен/полипропилен, полиэтилвинилацетат/полипропилен, полиэтилен/полиэфир, полипропилен/полиэфир, сополиэфир/полиэфир и им подобные. Особенно подходящими двухкомпонентными термопластическими волокнами для использования в настоящем изобретении являются волокна, имеющие сердцевину из полипропилена или полиэфира, и оболочку из сополиэфира, полиэтилвинил ацетата или полиэтилена с меньшей температурой плавления, например двухкомпонентные волокна DANAKLON™, CELBOND™ или CHISSO™. Двухкомпонентные волокна могут быть концентричными и эксцентричными. В контексте настоящего описания термины «концентричный» и «эксцентричный» соответственно означают, что оболочка имеет постоянную или непостоянную толщину в любом месте поперечного сечения волокна. Эксцентричные волокна могут быть желательны, если требуется повышенная прочность на сжатие при малой толщине волокон. Подходящие двухкомпонентные волокна для использования в настоящем изобретении могут быть витыми (гнутыми) или не витыми (не гнутыми). Двухкомпонентные волокна могут быть свиты любыми подходящими способами, используемыми в текстильной области, например с помощью набивной коробки или специальных зубчатых колес, так, чтобы получить преимущественно «двухмерную» или «плоскую» витую форму.
Длина двухкомпонентных волокон может быть различной и зависит от конкретных требуемых свойств волокон и процесса, используемого для формирования полотна. Как правило, в полотне воздушной укладки термопластические волокна имеют длину от примерно 2 мм до примерно 12 мм, предпочтительно от примерно 2,5 мм до примерно 7,5 мм и наиболее предпочтительно - от примерно 3,0 мм до примерно 6,0 мм. Свойства таких термопластических волокон можно также менять путем изменения диаметра волокон. Диаметр термопластических волокон, как правило, определяется в единицах денье (граммов на 9000 м) или децитекс (граммов на 10000 м). Подходящие двухкомпонентные волокна, которые могут использоваться для формирования полотна в машине воздушной укладки, могут иметь показатель децитекс в диапазоне от примерно 1,0 до примерно 20, предпочтительно от примерно 1,4 до примерно 10 и наиболее предпочтительно - от примерно 1,7 до примерно 7 децитекс, или от примерно 2 до примерно 10 децитекс, например, примерно 2 децитекс, примерно 4 децитекс, примерно 6 децитекс, примерно 8 децитекс или в любом другом подходящем диапазоне показателя децитекс.
При этом может быть также важен правильный подбор модуля сжатия термопластического материала и особенно модуля сжатия термопластических волокон. Модуль сжатия термопластических волокон зависит не только от их длины и диаметра, но также от состава и свойств полимера или полимеров, из которых они изготовлены, формы и конфигурации волокон (например, концентричной или эксцентричной, витой или не витой) и прочих факторов. Различия в модулях сжатия различных термопластических волокон могут использоваться для изменения свойств, в частности, характеристик плотности получаемой термически скрепленной волокнистой матрицы.
В некоторых воплощениях скрепляющий слой 20 может также включать синтетические волокна, которые, как правило, не выполняют функции связующих волокон, но изменяют механические свойства волокнистых полотен. Примеры таких волокон включают полиэтилентерефталат (например, DACRON™ и KODEL™), витые полиэфирные волокна с высокой температурой плавления (например, KODEL™ 431 производства Eastman Chemical Co.), гидрофильный нейлон (HYDROFIL™) и им подобные. Подходящими являются также гидрофилизированные гидрофобные волокна, например, обработанные поверхностно-активным веществом или кремнеземом термопластические волокна на основе, например, полиолефинов, таких как полиэтилен или полипропилен, полиакрилов, полиамидов, полистиролов, полиуретанов и им подобные. Длина термопластических волокон, не являющихся скрепляющими, может зависеть от свойств, которыми должны обладать данные волокна в каждом конкретном случае. Как правило, они имеют длину от примерно 0,3 до 7,5 см, предпочтительно от примерно 0,9 до примерно 1,5 см. Подходящие не скрепляющие термопластические волокна могут иметь показатель децитекс в диапазоне от примерно 1,5 до примерно 35, более предпочтительно - от примерно 14 до примерно 20 децитекс.
Вторичный верхний лист
В некоторых воплощениях гигиеническая прокладка 10 включает вторичный верхний лист, который может работать как скрепляющий слой 20. Вторичный верхний лист может быть расположен между абсорбирующей сердцевиной 18 и верхним листом 14, и предназначен для быстрого притяжения текучих выделений организма, в частности, менструальных выделений, через смежный с ним проницаемый (первичный) верхний лист 14. Это позволяет поддерживать поверхность первичного верхнего листа 14 относительно чистой и сухой.
2
2
2
2
3
Вторичный верхний лист может иметь любой подходящий удельный вес, например, менее чем 125 г/м, более предпочтительно - менее чем 100 г/м и наиболее предпочтительно - менее чем 80 г/м. Вторичный верхний лист изображенной гигиенической прокладки 10 имеет удельный вес 59 г/м, толщину 0,75 мм, плотность 0,08 г/см и проницаемость примерно 80 Дарси.
2
2
Во вторичном верхнем листе, используемом в описанной гигиенической прокладке 10, целлюлозные волокна вносят вклад в суммарный удельный вес вторичного верхнего листа, составляющий примерно 34 г/м, а двухкомпонентные волокна вносят вклад в суммарный удельный вес вторичного верхнего листа, составляющий примерно 15 г/м. В некоторых воплощениях вторичный верхний лист может включать суперабсорбирующий материал, например материал, волокна которого имеют длину 6 мм и показатель децитекс, равный 10. Подходящим материалом такого типа является материал Oasis 111 производства Technical Absorbents (Великобритания).
2
2
2
2
2
В некоторых воплощениях предпочтительно использование суперабсорбирующего материала в количестве менее чем примерно 3,5 г/м суперабсорбирующего материала, например, от 0,3 до 3,5 г/м суперабсорбирующего материала, более предпочтительно - от 0,3 до 2,5 г/м суперабсорбирующего материала и еще более предпочтительно - от 0,3 до 1,5 г/м суперабсорбирующего материала. Если в конструкции гигиенической прокладки используется вторичный верхний лист, то волокнистый суперабсорбирующий материал вносит вклад, составляющий 0,6 г/м, в суммарный удельный вес вторичного верхнего листа.
Верхний лист 14
Для ощущения мягкости объекта, расположенного в непосредственной близости к телу, верхний лист 14 изображенной гигиенической прокладки 10 выполнен из мягкого, гладкого, гибкого и пористого материала, не раздражающего кожу. Верхний лист 14 должен быть проницаемым для текучих выделений организма, собираемых изделием, и следовательно, в случае гигиенической прокладки должен быть проницаемым для влагалищных выделений.
Подходящие верхние листы абсорбирующего изделия могут быть изготовлены из широкого ряда материалов, таких как тканые и нетканые материалы; полимерные материалы, такие как перфорированные формованные термопластические пленки, перфорированные полимерные пленки, гидроформованные термопластические пленки; пористые пены; сетчатые пены; сетчатые термопластические пленки и термопластические сетки. Гидрофобные верхние листы характеризуются пониженной тенденцией к обратному прохождению текучих выделений организма через верхний лист, что вызывало бы намокание кожи пользователя. За счет этого поверхность формованной пленки (или нетканого материала), которая находится в контакте с телом, остается сухой, в результате чего уменьшается загрязнение тела и создается ощущение большего комфорта при ношении изделия.
Верхние листы, которые могут использоваться в настоящем изобретении, могут быть гидрофобными верхними листами, изготовленными из перфорированной двухмерной или трехмерной пленки. Могут использоваться верхние листы из формованной перфорированной пленки с высокой степенью воздушности, с явно выраженной текстурой верхнего листа (в виде пупырышек, микротекстуры или выступов в виде ворсинок на обращенной к телу поверхности, которые могут захватывать текучие выделения организма и замедлять их медленное обратное течение к телу), которые могут быть по своей природе гидрофобными или гидрофильными. Особо предпочтительными для изготовления верхнего листа 14 являются перфорированные формованные пленки, поскольку они являются проницаемыми для выделений организма и не абсорбирующими.
В некоторых воплощениях верхний лист может быть недорогим, но мягким и шелковистым на ощупь материалом. Примечательно, что материалы, которые могут использоваться для изготовления первого полотна в соответствии с воплощениями настоящего изобретения, являются более дешевыми материалами, чем, например, «сухой и мягкий» тканый материал верхнего листа, используемый в имеющихся в продаже прокладках ALWAYS «ультратонкие» (Procter & Gamble). Однако такие более дешевые материалы склонны к прилипанию к телу и имеют низкую прочность на разрыв, что может приводить к разрыву полотна между точками скрепления, когда такой материал включен в конструкцию абсорбирующего изделия. Так, например, по сравнению с «сухим и мягким» тканым материалом верхнего листа в прокладках ALWAYS «ультратонкие» (Procter & Gamble), материал первого полотна в соответствии с настоящим изобретением значительно сильнее прилипает к телу и имеет меньшую прочность на разрыв.
Подходящие материалы первого полотна описаны в патенте США 7521588 и патентных публикациях США 2010/0230857, 2010/0230858, 2010/0230866 и 2010/0230867, на содержание которых мы ссылаемся целиком. Первое полотно включает исходное полотно, которое может включать, например, множество дискретных выступающих элементов, протяженных только от первой поверхности исходного полотна. Первое полотно может дополнительно включать макроотверстия. В одном из воплощений первое полотно включает макроотверстия и не включает дискретных выступающих элементов.
Примеры пленок, подходящих для их использования в качестве исходных полотен, включают пленки из полиэтилена низкой плотности (LDPE), линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и смеси полиэтилена низкой плотности и линейного полиэтилена низкой плотности (LDPE/LLDPE). Исходный материал может иметь толщину от примерно 10 мкм до примерно 25 мкм. Так, например, подходящие значения толщины исходного полотна включают примерно 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 мкм. Было определено, что одним из материалов, подходящих для использования в качестве исходного полотна, является полиэтиленовая смола DOWLEX 2045A производства Dow Chemical Company (Мидлэнд, штат Мичиган, США). Пленка из такого материала, имеющая толщину 20 мкм, может иметь предельное напряжение текучести, составляющее по меньшей мере 12 МПа, предельное напряжение растяжения на разрыв, составляющее примерно 53 МПа, предел растяжения по меньшей мере 635% и модуль упругости при растяжении (секанс 2%) по меньшей мере 210 МПа (все упомянутые значения измерены по ASTM D 882)
Выступающие элементы имеют боковые стенки, образующие открытую проксимальную часть и закрытую дистальную часть. Такие дискретные выступающие элементы могут образовывать волоконца в виде волосков, протяженных от первой поверхности полотна. Такие дискретные выступающие элементы могут придавать полотну ощущение мягкости, то есть делают его более привлекательным для использования в абсорбирующих изделиях, в частности, для использования в качестве материала верхнего листа абсорбирующего изделия. Выступающие элементы могут быть выполнены за единое целое с пленкой и могут быть сформированы путем необратимой локальной пластической деформации пленки. Выступающие элементы могут иметь высоту, измеренную от самой низкой точки материала, расположенной между соседними выступающими элементами, и до самой высокой точки, расположенной на закрытой дистальной части выступающего элемента. Выступающие элементы могут иметь диаметр, который для элемента в целом цилиндрической формы определяется как наружный диаметр его поперечного сечения. Под «поперечным» сечением имеется в виду сечение плоскостью, параллельной плоскости первой поверхности полотна. Для выступающих элементов, поперечное сечение которых неоднородно по высоте или не имеющих цилиндрической формы, диаметр определяется как средний размер поперечного сечения на половине высоты выступающего элемента. Для каждого из выступающих элементов может быть также определено отношение высоты к диаметру. Выступающие элементы могут иметь отношение высоты к диаметру, составляющее по меньшей мере 0,5. Прочие подходяще значения отношения высоты к диаметру включают, например, примерно 0,5; 1; 1,5; 2; 2.5 и 3.
Диаметр выступающих элементов может оставаться постоянным или может уменьшаться в направлении увеличения амплитуды (подразумевается, что амплитуда увеличивается до максимального значения на закрытом дистальном конце выступающего элемента). Так, например, диаметр или средний размер в поперечном сечении выступающего элемента может быть максимальным в проксимальной его части и может устойчиво уменьшаться в сторону дистального конца. Выступающие элементы могут иметь средний диаметр поперечного сечения от примерно 50 мкм до примерно 130 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 120 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 110 мкм или от примерно 80 мкм до примерно 100 мкм. Прочие подходящие значения диаметра поперечного сечения включают примерно 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120 и 130 мкм.
Густота выступающих элементов, определяемая как число выступающих элементов на единицу площади первой поверхности полотна, может быть оптимизирована для различных типов абсорбирующих изделий. В частности, межцентровое расстояние для выступающих элементов может быть оптимизировано для обеспечения достаточно хорошего осязательного ощущения с одной стороны и сведения к минимуму эффекта застревания текучей среды между волокнами, с другой стороны. Можно ожидать, что оптимальным для гигиенических прокладок является расстояние между центрами выступающих элементов, составляющее от примерно 100 мкм до 250 мкм. Сведение к минимуму застревания менструальных выделений между волокнами делает поверхность гигиенической прокладки более чистой, что в свою очередь обеспечивает большую чистоту и более здоровое состояние кожи.
Первое полотно может дополнительно включать множество отверстий, делающих данное полотно проницаемым для жидкости. Так, например, отверстия могут быть макроотверстиями, сформированными множеством связанных между собой элементов, например элементами типа волокон, связанных друг с другом и образующих за счет этого первую поверхность полотна. Макроотверстия могут иметь любую подходящую форму. Так, например, макроотверстия могут иметь форму многоугольников. В одном из воплощений макроотверстия могут иметь шестиугольную форму. Макроотверстия могут иметь диаметр в диапазоне от примерно 300 мкм до примерно 1000 мкм, от примерно 400 мкм до примерно 900 мкм, от примерно 500 мкм до примерно 800 мкм или от примерно 600 мкм до примерно 700 мкм. В одном из воплощений первое полотно включает макроотверстия и дискретные выступающие элементы. Отверстия могут быть протяженными от первой поверхности полотна до второй поверхности полотна, то есть в направлении, противоположном направлению протяженности выступающих элементов, и дискретные выступающие элементы могут быть расположены только на первой поверхности полотна. Как показано на фиг.5, в одном из воплощений первое полотно 40 может включать макроотверстия 46 с дискретными выступающими элементами 48, протяженными только от верхней (то есть первой) поверхности 42 полотна. Боковые стенки 44 макроотверстий 48 не содержат дискретных выступающих элементов 48.
Подходящие верхние листы из формованных пленок описаны в патентах США 3929135 (Thompson, выдан 30 декабря 1975 года), 4324246 (Mullane с соавторами, выдан 13 апреля 1982 года), 4342314 (Radel с соавторами, выдан 3 августа 1982 года), 4463045 (Ahr с соавторами, выдан 31 июля 1984 года) и 5006394 (Baird, выдан 9 апреля 1991 года). Каждый из упомянутых патентов включен в настоящую заявку посредством ссылки. Прочие примеры подходящих верхних листов из перфорированных формованных пленок описаны в патенте США 4609518 (Curro с соавторами, выдан 2 сентября 1986 года и 4629643 (Curro с соавторами, выдан 16 декабря 1986). Упомянутые патенты включены в настоящую заявку посредством ссылки. Прочие примеры подходящих верхних листов описаны, например, в патентах США 7172801; 7270861; 7410683; 7507459; 7553532; 7648752; 7670665; 7682686; 7718243; а также в патентных заявках США 2005/0281976; 2005/0283129; 2008/0119807; 2009/0030390; 2009/0030391. Полезным верхним листом для реализации настоящего изобретения является лист из формованной пленки, описанный в одном или более из упомянутых патентов и используемый в гигиенических прокладках «DRI-WEAVE» производства The Procter & Gamble Company (Цинциннати, штат Огайо, США).
Абсорбирующая сердцевина 18
Абсорбирующая сердцевина 18 гигиенической прокладки служит для хранения текучих выделений организма, выделяемых во время использования изделия. Абсорбирующая сердцевина 18 может быть изготовлена имеющей различные формы и размеры и может иметь профиль, при котором она будет иметь переменную толщину, градиенты гидрофильности, градиенты содержания суперабсорбирующего материала, переменные удельный вес на единицу объема или единицу площади, то есть отличающиеся в различных местах поверхности изделия. В некоторых воплощениях скрепляющий слой 20 может быть частью абсорбирующей сердцевины 18.
Абсорбирующая сердцевина 18 может содержать слой для распределения текучих сред и слой для хранения текучих сред. Слой для распределения текучих сред передает принятую текучую среду вниз и в латеральных направлениях и в целом имеет большую проницаемость и меньшую капиллярность, чем слой для хранения текучих сред.
В дополнение к традиционным абсорбирующим материалам, таким как крепированная целлюлозная набивка, вспушенные целлюлозные волокна и текстильные волокна, слой для хранения текучих сред часто включает суперабсорбирующий материал, который впитывает текучие среды с образованием гидрогелей. Такие материалы, как правило, способны поглощать большие количества текучих выделений организма и удерживать их, когда к ним приложено небольшое давление. Слой для хранения текучей среды абсорбирующей сердцевины 18 может быть изготовлен только лишь из суперабсорбирующего материала или может включать такие материалы, распределенные в подходящем носителе, таком как, например, целлюлозные волокна, вспушенные или сделанные более жесткими. Подходящие синтетические волокна включают волокна из ацетата целлюлозы, поливинилфторида, поливинилиденхлорида, акриловые волокна (например, «Orion»), волокна из поливинилацетата, нерастворимых поливиниловых спиртов, полиэтилена, полипропилена, полиамидов (таких как нейлон), полиэфирные волокна, двухкомпонентные волокна, трехкомпонентные волокна, их смеси и им подобные. Слой для хранения текучих сред может также включать материалы-наполнители, такие как перлит, диатомовая земля, вермикулит и прочие подходящие материалы, способствующие решению проблемы повторного намокания.
Независимо от ее структуры, суммарная абсорбирующая емкость абсорбирующей сердцевины 18 должна соответствовать расчетной нагрузке на нее и общему назначению изделия. Соответственно, размеры и абсорбирующая емкость абсорбирующей сердцевины 18 могут быть различными для изделий различного назначения: урологических прокладок, прокладок на каждый день, обычных гигиенических прокладок или гигиенических прокладок «на ночь».
Абсорбирующая сердцевина 18 изображенной гигиенической прокладки изготовлена из целлюлозных волокон и абсорбирующего гелеобразующего материала, как, например, описано в международной патентной публикации 00/59438 (автор Walker), включаемой в настоящую заявку посредством ссылки.
Абсорбирующая сердцевина 18 может также включать прочие дополнительные компоненты, иногда используемые в абсорбирующих полотнах. Так, например, внутри соответствующих слоев или между соответствующими слоями абсорбирующей сердцевины 18 может быть расположена армирующая сетка.
Тыльный лист 16, покрывающий нижнюю сторону абсорбирующей сердцевины 18, предотвращает попадание текучих сред, хранящихся в абсорбирующей сердцевине 18, на объекты, которые могут вступать в контакт с гигиенической прокладкой 20, такие как, например, нижнее белье или пижамы. Соответственно, тыльный лист 16 предпочтительно должен быть изготовлен из непроницаемой для жидкости тонкой пленки или непроницаемого для жидкости, но проницаемого для пара ламината типа пленка/нетканое полотно, микропористой пленки, перфорированной формованной пленки или иной полимерной пленки, которая является паропроницаемой или сделана паропроницаемой, но при этом является в сущности непроницаемой для жидкости.
Суперабсорбирующий материал
Подходящие абсорбирующие гелеобразующие материалы, которые могут использоваться в настоящем изобретении, могут содержать в сущности не растворимый в воде, с небольшим количеством перекрестных связей, частично нейтрализованный полимерный гелеобразующий материал. Такой материал при контакте с водой образует гидрогель. Такие полимерные материалы могут быть изготовлены из полимеризуемых мономеров, содержащих ненасыщенные кислоты. Мономеры, содержащие ненасыщенные кислоты и подходящие для изготовления абсорбирующих гелеобразующих материалов для использования в настоящем изобретении, включают перечисленные в патенте США 4654039 (Brandt с соавторами, выдан 31 марта 1987 года и повторно выдан как RE 3264919 апреля 1988 года, оба патента включены в настоящую заявку посредством ссылки). Предпочтительные мономеры включают акриловую кислоту, метакриловую кислоту и 2-акриламидо-2 метилпропансульфоновую кислоту. Акриловая кислота сама по себе является особо предпочтительным мономером для изготовления абсорбирующего гелеобразующего материала. Полимерный компонент, сформированный из ненасыщенных, содержащих кислоту мономеров, может быть встроен в прочие полимерные соединения, такие, как крахмал или целлюлоза. Особо предпочтительными являются материалы на основе крахмала с полиакрилатными мостиками. Предпочтительные абсорбирующие гелеобразующие материалы, которые могут быть изготовлены из традиционно используемых типов мономеров, включают гидролизованный крахмал с мостиками из акрилонитрила, крахмал с полиакрилатными мостиками, полиакрилаты, сополимеры на основе малеинового ангидрида и их сочетания. Особо предпочтительными являются полиакрилаты и крахмал с полиакрилатными мостиками.
Какова бы ни была природа основных компонентов, образующих гидрогель полимерных абсорбирующих гелеобразующих материалов, такие материалы, как правило, должны содержать небольшое количество перекрестных связей. Наличие перекрестных связей делает полимерные материалы, образующие гидрогели, в сущности не растворимыми в воде и частично определяет объем геля и прочие характеристики экстрагируемых полимеров для гидрогелей, образуемых из таких полимерных гелеобразующих материалов. Подходящие вещества для формирования перекрестных связей хорошо известны в данной области техники и включают, например, подробно описанные в патенте США 4076663 (Masuda с соавторами, выдан 28 февраля 1978 года, включен в настоящую заявку посредством ссылки). Предпочтительные вещества для формирования перекрестных связей являются ди- или полиэфирами ненасыщенных моно- или поликарбоновых кислот с многоатомными спиртами, бисакриламидами и ди- или триаллиламинами. Прочими предпочтительными веществами для формирования перекрестных связей являются N,N'-метиленбисакриламид, триметилол пропан триакрилат и триаллиламин. Вещество для формирования перекрестных связей может составлять от примерно 0,001 моль-% до 5 моль-% полученного полимерного материала, образующего гидрогель. Более предпочтительно - чтобы вещество для формирования перекрестных связей составляло от примерно от примерно 0,01 моль-% до 3 моль-%.
Образующие гидрогели полимерные гелеобразующие материалы с небольшим количеством перекрестных связей, как правило, используются в частично нейтрализованной форме. В целях настоящего изобретения такие материалы считаются частично нейтрализованными, когда по меньшей мере 25 моль-%, а предпочтительно по меньшей мере 50 моль-% мономеров, используемых для изготовления полимера, являются мономерами, содержащими кислотную группу и нейтрализованными солеобразующим катионом. Подходящие солеобразующие катионы включают ионы щелочных металлов, аммоний, замещенный аммоний и амины. Процент нейтрализованных мономеров, содержащих кислотную группу, от суммарного числа использованных мономеров, в контексте настоящего описания именуется «степенью нейтрализации».
Несмотря на то, что абсорбирующие гелеобразующие материалы, как правило, используются в форме частиц, предвидится, что абсорбирующий гелеобразующий материал может использоваться в форме макроструктур, таких как волокна, листы или полосы. Такие макроструктуры изготавливают, как правило, путем преобразования абсорбирующего гелеобразующего материала из формы частиц в агрегат, обработки агрегатированного материала подходящим веществом для формирования перекрестных связей, компактирования обработанного агрегата с целью повышения его плотности и формирования хорошо связанной массы и последующего отверждения компактированного агрегата, в результате чего вещество для образования перекрестных связей реагирует с частицами абсорбирующего гелеобразующего материала и образуется композитная пористая абсорбирующая макроструктура. Такие пористые абсорбирующие макроструктуры описаны, например, в патенте США 5102597 (Roe с соавторами, выдан 7 августа 1992 года, включен в настоящую заявку посредством ссылки).
Формирование скрепляющего слоя
Смеси волокон, термопластического материала и суперабсорбирующего материала могут быть преобразованы в слои различными способами, включая способы воздушной укладки.
В некоторых воплощениях скрепляющий слой 20 может быть сформирован способом воздушной укладки смеси волокон и термопластического материала. Воздушная укладка, как правило, выполняется путем дозированной подачи воздуха, поток которого содержит волокна, и термопластического материала, в сущности в сухом состоянии, на обычно горизонтально движущуюся формовочную проволочную сетку. Подходящие устройства и системы для воздушной укладки смесей волокон и термопластического материала описаны, например, в патентах США 4157724 (автор Persson, выдан 12 июня 1979 года, повторно выдан 25 декабря 1984 года как 31775); 4278113 (автор Persson, выдан 14 июля 1981 года); 4264289 (автор Day, выдан 28 апреля 1981 года); 4352649 (Jacobsen с соавторами, выдан 5 октября 1982 года); 4353687 (Hosier с соавторами, выдан 12 октября 1982 года); 4494278 (Kroyer с соавторами, выдан 22 июня 1985 года); 4627806 (автор Johnson, выдан 9 декабря 1986 года; 4650409 (Nistri с соавторами, выдан 17 марта 1987 года) и 4724980 (автор Farley, выдан 16 февраля 1988 года). Все упомянутые патенты включены в настоящую заявку посредством ссылки.
Особо предпочтительная система для воздушной укладки смесей волокон и термопластического материала в соответствии с настоящим изобретением описана в патенте США 4640810 (Laursen с соавторами, выдан 3 февраля 1987 года). Упомянутый патент включен в настоящую заявку посредством ссылки.
В некоторых воплощениях скрепляющий слой 20 может быть сформирован как вторичный верхний лист способом воздушной укладки целлюлозы, термопластического материала и, возможно, волокнистого суперабсорбирующего материала на носитель из нетканого полипропиленового полотна, например, нетканого полотна из полиолефиновых волкон типа «спанбонд», например, из полипропиленовых волокон типа «спанбонд». Полученная волокнистая матрица может быть нагрета, в результате чего образуется скрепленная сеть волокон внутри волокнистого полотна, например, в виде термически скрепленного полотна воздушной укладки. Кроме того, на одну или обе стороны скрепляющего слоя 20 может быть распылен латекс.
Скрепляющий слой 20 и абсорбирующая сердцевина могут быть соединены друг с другом различными способами. Так, например, скрепляющий слой 20 и абсорбирующая сердцевина 18 могут быть сформированы по отдельности и затем соединены друг с другом после термического скрепления/уплотнения. В качестве альтернативы, скрепляющий слой 20 и вся абсорбирующая сердцевина или некоторые ее части могут быть сформированы одновременно или друг на друге.
Скрепление
Верхний лист и скрепляющий слой 20 могут быть соединены друг с другом любым подходящим способом и в любой подходящей конфигурации. В некоторых воплощениях верхний лист и скрепляющий слой 20 могут быть соединены друг с другом множеством дискретных точек скрепления, которые могут быть сформированы любыми известными способами. Так, например, точки скрепления могут быть сформированными сплавлением верхнего листа и скрепляющего слоя 20 в дискретных точках скрепления. Подходящие примеры способов скрепления описаны в патентах США 7056404 и 4854984. В некоторых воплощениях точки скрепления свободны от адгезива, то есть между верхним листом и скрепляющим слоем 20 не наносится никакого адгезива.
Верхний лист и скрепляющий слой 20 могут быть скреплены друг с другом по любой подходящей системе. В некоторых воплощениях система скрепления может обеспечивать скрепление друг с другом первых концевых областей верхнего листа и скрепляющего слоя 20 и/или вторых концевых областей верхнего листа и скрепляющего слоя 20. В некоторых воплощениях система скрепления может включать калиброванные промежутки между соседними точками скрепления, достаточные, чтобы в них можно было вписать окружность диаметром от примерно 1 мм до примерно 12 мм. Упомянутая окружность может быть вписана таким образом, что она будет являться касательной к соседним точкам скрепления. Прочие подходящие значения диаметра включают от примерно 2 мм до примерно 10 мм, от примерно 3 мм до примерно 10 мм и от примерно 4 мм до примерно 8 мм. Так, например, калиброванные промежутки могут быть достаточными для вписания в них окружности диаметром примерно 1 мм, 2 мм, 3 мм, 4 мм, 5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм, 9 мм, 10 мм, 11 мм и 12 мм. В контексте настоящего описания «соседние точки скрепления» означают две точки скрепления, которые могут быть соединены отрезком прямой, который не пересекает и не касается других точек скрепления. Соседние точки скрепления расположены также в одной и той же концевой области (первой концевой области или второй концевой области).
Система скрепления может покрывать от примерно 10% до примерно 20%, от примерно 15% до примерно 20%, от примерно 12% до примерно 18% или от примерно 14% до примерно 16% общей площади первой или второй концевой области 10 и 12 соответственно первого и второго полотен. Так, например, система 18 скрепления может покрывать примерно 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19% или 20% общей площади первой или второй концевой области соответственно.
Размеры и их значения, содержащиеся в данном документе, не следует рассматривать как строго ограниченные в точности приведенными значениями. Напротив, если не оговорено особо, под приведенным значением понимается данное значение в точности и все значения, находящиеся в функционально эквивалентной его окрестности. Так, например, значение, обозначенное как 40 мм, следует рассматривать как «примерно 40 мм».
Все документы, на которые приводятся ссылки в настоящем описании, включая ссылки на иные патенты и заявки, цитируются целиком, если явно не оговорено, что они цитируются частично или с ограничениями. Цитирование какого-либо документа не означает признание того, что цитируемый документ должен быть включен в уровень техники по отношению к изобретению, изложенному в настоящей заявке, или что цитируемое изобретение само по себе или в сочетании с другим документом, или другими документами объясняет, предлагает или описывает идею настоящего изобретения. Кроме того, если какое-либо значение или определение понятия в настоящем документе не совпадает со значением или определением данного понятия в документе, на который дается ссылка, следует руководствоваться значением или определением данного понятия, содержащимся в настоящем документе.
Несмотря на то, что в данном документе иллюстрируются и описываются конкретные воплощения настоящего изобретения, сведущим в данной области техники будет очевидно, что возможно внесение прочих изменений и модификаций, не нарушающих идею и назначение изобретения. С этой целью имелось в виду в прилагаемой формуле изобретения представить все возможные подобные изменения и модификации в объеме настоящего изобретения.