ПОКРЫВАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОГЛОЩАЮЩЕГО ИЗДЕЛИЯ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ В СЕБЯ СОСТАВ ДЛЯ УХОДА ЗА КОЖЕЙ, И ПОГЛОЩАЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ, ИМЕЮЩЕЕ ПОКРЫВАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ В СЕБЯ СОСТАВ ДЛЯ УХОДА ЗА КОЖЕЙ
COVERING MATERIAL FOR ABSORBING PRODUCT, INCLUDING COMPOSITION FOR SKIN CARE, AND ABSORBING PRODUCT, WHICH HAS COVERING MATERIAL, WHICH INCLUDES COMPOSITION FOR SKIN CARE

Область техники
Настоящее изобретение относится к покрывающему материалу для поглощающих изделий, включающему в себя вещество для ухода за кожей, которое может легко переноситься на кожу во время использования, и к способу изготовления такого покрывающего материала. Настоящее изобретение также в целом относится к гигиеническим поглощающим изделиям, включающим в себя указанный покрывающий материал.
Предпосылки создания изобретения
Промышленно изготавливается и имеется на рынке много типов поглощающих изделий одноразового использования, таких как гигиенические прокладки, прокладки для трусов, предназначенные для ежедневного использования, и т.п., которые обладают большой способностью к поглощению экссудатов организма, таких как менструальные выделения. Поглощающие изделия данного типа, как правило, включают в себя проницаемый для жидкостей верхний лист, поглощающую сердцевину и непроницаемый для жидкостей задний лист. Несмотря на то что данные изделия обеспечивают эффективное поглощение текучей среды, известно, что кожа, находящаяся непосредственно под изделием, более подвержена кожным заболеваниям, таким как эритема, потница, возникновение вдавленных мест и другие незначительные кожные воспаления. Данное раздражение и/или воспаление возникает вследствие продолжительного контакта с менструальными выделениями, мочой или обоими данными экссудатами. Кроме того, поглощающие изделия данного типа обычно носят в течение продолжительных периодов времени, и они по существу не создают возможности поступления воздуха к коже эффективным образом, что также способствует раздражению кожи.
С учетом вышеизложенного были предприняты значительные усилия для обеспечения наличия составов для ухода за кожей на обращенной к телу поверхности поглощающих изделий одноразового использования. Данные усилия были сконцентрированы на покрывающих материалах подобных изделий, поскольку покрывающий материал, как правило, имеет наибольший контакт с кожей. Кроме того, преимущества, обеспечиваемые посредством подобных составов для ухода за кожей, часто реализуются только в том случае, если вещество для ухода за кожей переносится на кожу носителя.
Составы для ухода за кожей, используемые на известных поглощающих изделиях, как правило, попадают в одну из трех категорий: (1) составы, которые представляют собой по существу сухие порошкообразные материалы (материалы в виде макрочастиц) при температуре внутри помещения, которые являются сухими на ощупь и не подвергаются фазовому превращению при «повышенных температурах»; (2) составы, которые представляют собой по существу жидкости при температуре внутри помещения, которые являются мокрыми на ощупь, и/или составы, которые подвергаются фазовому превращению при повышенной температуре, что создает возможность нанесения вещества для ухода за кожей в по существу жидком виде или при температуре внутри помещения, или при повышенной температуре; и (3) суспензии или растворы, которые представляют собой комбинации составов из категорий (1) и (2). «Повышенные температуры» в используемом здесь смысле означают температуру в интервале от приблизительно 0°С до приблизительно 150°С.
Те поглощающие изделия, которые включают в себя по существу жидкие составы для ухода за кожей, имеют недостаток, заключающийся в том, что могут возникнуть трудности с нанесением вещества на поглощающее изделие при высоких скоростях изготовления, используемых во время изготовления поглощающих изделий одноразового применения. Кроме того, поглощающие изделия, имеющие по существу жидкое вещество для ухода за кожей, нанесенное на их обращенную к телу поверхность, также часто создают ощущение липкости во время использования, которое пользователи находят некомфортным. Кроме того, по существу жидкие составы для ухода за кожей могут также отрицательно влиять на поглощающую способность изделия.
Поглощающие изделия, в которых используются по существу сухие порошкообразные составы для ухода за кожей, имеют другие недостатки. В частности, было установлено, что во время изготовления подобных поглощающих изделий вещество для ухода за кожей не может эффективно удерживаться в изделии во время изготовления, что вызывает преждевременное высвобождение вещества. Данное преждевременное высвобождение может создать проблемы во время изготовления, а также ограничивает эффективность вещества для ухода за кожей в готовом изделии. Для преодоления данной проблемы иммобилизирующие вещества, такие как мягчительные средства или воски, могут быть использованы с тем, чтобы способствовать фиксации порошкообразного материала на поверхности поглощающего изделия. Тем не менее, подобные иммобилизирующие вещества создают многие из тех проблем, которые были рассмотрены выше в связи с жидкими составами для ухода за кожей. Кроме того, использование иммобилизирующих веществ может также мешать эффективному переносу вещества для ухода за кожей на тело во время использования изделия.
С учетом вышеизложенного существует потребность в покрывающем материале, предназначенном для использования в поглощающих изделиях, который включает в себя по существу сухое порошкообразное вещество для ухода за кожей, которое может быть использовано при изготовлении поглощающих изделий одноразового использования и при скоростях, требуемых во время изготовления подобных поглощающих изделий. Также существует потребность в таком покрывающем материале, который эффективно удерживает по существу сухое порошкообразное вещество для ухода за кожей на месте во время изготовления без использования иммобилизирующего вещества и при этом также обеспечивает высвобождение вещества для ухода за кожей во время использования поглощающего изделия.
Сущность изобретения
С учетом вышеизложенного в соответствии с настоящим изобретением согласно первому аспекту изобретения разработан покрывающий материал для поглощающего изделия, включающий в себя волокнистую нетканую основу, при этом основа имеет показатель извилистости в диапазоне от приблизительно 0,8 до приблизительно 3,0, порошкообразное вещество для ухода за кожей, включающее в себя порошкообразный материал, имеющий размер частиц в диапазоне от приблизительно 1 микрона до приблизительно 75 микрон.
В соответствии с настоящим изобретением согласно второму аспекту изобретения разработано поглощающее изделие, включающее в себя проницаемый для жидкостей покрывающий элемент, непроницаемый для жидкостей барьерный элемент, при этом материал покрывающего элемента [покрывающий материал] включает в себя волокнистую нетканую основу, при этом основа имеет показатель извилистости в диапазоне от приблизительно 0,8 до приблизительно 3,0, и порошкообразное вещество для ухода за кожей, включающее в себя порошкообразный материал, имеющий размер частиц в диапазоне от приблизительно 1 микрона до приблизительно 75 микрон.
Краткое описание чертежей
Примеры вариантов осуществления настоящего изобретения будут описаны далее со ссылкой на чертежи, в которых:
фиг.1 представляет собой вид в перспективе покрывающего материала (материала покрывающего элемента) для поглощающего изделия в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.2 представляет собой сечение покрывающего материала, показанного на фиг.1, которое выполнено вдоль линии 2-2 на фиг.1;
фиг.3 представляет собой вид в перспективе предназначенной для повседневного использования прокладки для трусов в соответствии с настоящим изобретением, включающей в себя покрывающий материал, показанный на фиг.1;
фиг.4 представляет собой выполненный с пространственным разделением элементов вид предназначенной для повседневного использования прокладки для трусов, показанной на фиг.3; и
фиг.5 представляет собой схематический вид устройства для изготовления покрывающего материала, показанного на фиг.1.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 и 2 в соответствии с первым аспектом изобретения показан покрывающий материал 10 для поглощающего изделия. Покрывающий материал 10 включает в себя волокнистую нетканую основу 12 и порошкообразное вещество 14 для ухода за кожей, которое образовано из порошкообразного материала, содержащего множество отдельных частиц 14а. Как показано на фиг.1 и фиг.2, основа 12 представляет собой волокнистый материал, предпочтительно волокнистый нетканый материал, включающий в себя множество волокон 12а, и насыщена порошкообразным веществом 14 для ухода за кожей. В одном варианте осуществления изобретения порошкообразное вещество 14 для ухода за кожей состоит из или, альтернативно, по существу состоит из множества отдельных частиц 14а.
На фиг.3 и 4 в соответствии со вторым аспектом изобретения показана предназначенная для повседневного использования прокладка 20 для трусов, включающая в себя покрывающий материал 10. В конкретном варианте осуществления, показанном на фиг.3 и 4, настоящее изобретение проиллюстрировано в виде предназначенной для повседневного использования прокладки 20 для трусов, но настоящее изобретение также включает в себя другие гигиенические поглощающие изделия, такие как гигиенические прокладки, подгузники, изделия, используемые при недержании у взрослых, и тому подобное.
Предназначенная для повседневного использования прокладка 20 для трусов имеет основное тело 22 с первой поперечной стороной 26, ограничивающей ее переднюю часть, и второй поперечной стороной 28, ограничивающей ее заднюю часть. Основное тело также имеет две продольные стороны, а именно продольную сторону 30 и продольную сторону 32.
Как показано на фиг.4, основное тело 22 имеет многослойную структуру и включает в себя проницаемый для текучих сред покрывающий слой 10 по изобретению, подробно описанный ниже, непроницаемый для текучих сред барьерный слой 50 и возможную поглощающую систему 44, расположенную между покрывающим слоем 10 и барьерным слоем 50. Поглощающая система 44 может содержать один слой материала или может содержать множество слоев. Например, поглощающая система может содержать однослойную сердцевину, или она может включать в себя транспортирующий слой и сердцевину.
Покрывающий слой
Как показано на фиг.1 и 2, покрывающий материал 10 в соответствии с настоящим изобретением включает в себя волокнистую нетканую основу 12 и порошкообразное вещество 14 для ухода за кожей, которое образовано из порошкообразного материала, содержащего множество отдельных частиц 14а. Как показано на фиг.1 и фиг.2, основа 12 представляет собой волокнистый материал, предпочтительно волокнистый нетканый материал, включающий в себя множество волокон 12а, и насыщена порошкообразным веществом 14 для ухода за кожей.
«Порошкообразное вещество для ухода за кожей» в используемом здесь смысле означает материал, который включает в себя множество отдельных элементов в виде макрочастиц, и указанные элементы в виде макрочастиц не взвешены в жидкости или не растворены в виде раствора в жидкости при температуре внутри помещения. Кроме того, подобный порошкообразный материал (порошкообразное вещество) не подвергается фазовому превращению при «повышенной температуре». «Повышенная температура» в используемом здесь смысле означает температуру в интервале от приблизительно 0°С до приблизительно 150°С. К примерам порошкообразных веществ для ухода за кожей относятся органические и неорганические порошкообразные вещества, такие как кукурузный крахмал, порошкообразное алоэ, тальк, каолин, серицит, слюда, карбонат кальция, карбонат магния, кремниевый ангидрид, оксид цинка, оксид титана и трикальцийфосфат.
Основа 12 может представлять собой имеющий сравнительно низкую плотность объемный, высокообъемный нетканый холст (рулонный материал). Основа 12 может состоять из волокон только одного типа, таких как полиэфирные, полипропиленовые или вискозные (гидратцеллюлозные), или она может включать в себя смесь из более чем одного волокна. Основа 12 может состоять из двухкомпонентных или конъюгированных волокон, имеющих компонент с низкой температурой плавления и компонент с высокой температурой плавления. Волокна могут быть выбраны из множества различных натуральных и синтетических материалов, таких как найлоновые, полиэфирные, гидратцеллюлозные волокна (в комбинации с другими волокнами), хлопковые, акриловые волокна и тому подобное и их комбинации.
Двухкомпонентные волокна могут быть образованы из полиэфирного слоя и полиэтиленовой оболочки. В результате использования соответствующих двухкомпонентных материалов получают плавкий нетканый материал. Примеры таких плавких материалов описаны в патенте США № 4555430, выданном 26 ноября 1985 на имя Chicopee. Применение плавкого материала делает более простым крепление покрывающего слоя 12 к поглощающему слою и/или к барьерному слою.
Предпочтительно волокна, которые образуют основу 12, не должны терять свои физические свойства, когда они смочены, другими словами, они не должны сплющиваться или терять свою упругость при подвергании их воздействию воды или выделяемой организмом текучей среды. Основа 12 может быть обработана для обеспечения возможности легкого и быстрого прохода текучей среды через нее. Покрывающий слой 10 также служит для быстрого перемещения текучей среды в остальные слои поглощающей системы 44. Таким образом, основа 12 предпочтительно является смачиваемой, гидрофильной и пористой. В том случае, когда основа 12 состоит из синтетических гидрофобных волокон, таких как полиэфирные или двухкомпонентные волокна, она может быть обработана поверхностно-активным веществом для придания ей заданной степени смачиваемости.
Основа 12 может быть изготовлена посредством использования любого из ряда известных способов изготовления нетканых материалов, включая получение нетканого материала воздействием струй жидкости, фильерный способ производства нетканого материала, термоскрепление, скрепление пропусканием горячего воздуха и скрепление латексом.
Покрывающий слой 10 может быть присоединен к остальной части поглощающей системы 44 посредством тиснения с тем, чтобы способствовать гидрофильности посредством сплавления покрывающего слоя с соседним слоем. Подобное сплавление может быть осуществлено локально, во множестве мест или на всей поверхности контакта покрывающего слоя 10 и поглощающей системы 44. Альтернативно, покрывающий слой 10 может быть присоединен к поглощающей системе 44 с помощью других средств, например, посредством склеивания.
В одном варианте осуществления изобретения основа 12 представляет собой волокнистый нетканый материал, имеющий «показатель извилистости» в диапазоне от приблизительно 0,8 до приблизительно 3,0. В другом варианте осуществления настоящего изобретения основа 12 представляет собой волокнистый нетканый материал, имеющий показатель извилистости в диапазоне от приблизительно 1,0 до приблизительно 1,8. Было установлено, что показатели извилистости в вышеуказанных диапазонах создают возможность того, что основа будет эффективно удерживать порошкообразное вещество 14 для ухода за кожей во время изготовления и при этом также обеспечивать эффективный перенос вещества 14 для ухода за кожей на кожу во время использования.
«Показатель извилистости (Т)» в используемом здесь смысле представляет собой безразмерную величину, которая может быть рассчитана согласно следующей формуле:
Т = Fr ∗ (Fd/Sd - 1)/Sp,
где Fr = радиус волокна в микронах (микрон);
3
Fd = плотность волокна в граммах на кубический метр (г/м);
3
Sd = плотность основы (г/м); и
Sp = средний размер пор основы в микронах (микрон).
Радиус волокна (Fr, в микронах) рассчитывают в соответствии со следующей формулой:
1/2
6
Fr (микрон) = [((Fs/10000 м)/Fd)/3,14] ∗ 10,
где Fs = размер волокна в дтекс (следует отметить, что 1 дтекс = 1 г/10000 м); и
3
Fd = плотность волокна в граммах на кубический метр (г/м).
Вышеприведенная формула для определения извилистости была получена из формул, описанных в статье Cohen “A Wet Pore-Size Model for Coverstock Fabrics”, Book of Papers: The International Nonwoven Fabrics Conference, INDATEC'90, Association of the Nonwoven Fabrics Industry, pp.317-330 (1990), включенной в данную заявку путем ссылки.
3
Плотность волокна (Fd, в г/м) для определенного волокна соответствует конкретному материалу, из которого образовано волокно. Плотность волокна, как правило, указывается производителем волокна в техническом описании определенного волокна.
Размер волокна (Fs, дтекс), как правило, указан производителем волокна в техническом описании определенного волокна.
3
Плотность основы (Sd, г/м) определяется по следующей формуле:
3
2
2
Sd (г/м) = Основной вес основы [масса 1 м основы] (г/м) / Толщина основы (м)
©
Средний размер пор основы (Sp, микрон) может быть определен посредством использования соответствующего устройства, такого как TRI/Autoporosimeter™, поставляемого компанией TRI, Принстон, Нью-Джерси. Прибор и его применение описаны в статье Dr. B. Miller и Dr. I. Tyomkin “Liquid Porosimetry: New Methodology and Applications”, опубликованной в Journal of Colloid and Interface Science, 162, 163-170, (1994). Программное обеспечение TRI/AC PVD было использовано для оценки данных.
ave
ave
ave
Если для образования основы используется одно волокно, то вышеприведенная формула для определения радиуса волокна (Fr, в микронах) справедлива, и в этом случае рассчитанный радиус волокна может быть использован в формуле для определения показателя извилистости (Т), приведенной выше. Однако, если несколько волокон используются для образования основы, то должны быть рассчитаны средний радиус волокна (Fr) и средний размер волокна Fs. Для определения среднего радиуса волокна сначала должна быть рассчитана средняя плотность волокон (Fd). Например, средняя плотность волокон для основы, содержащей два волокна, может быть рассчитана согласно следующей формуле:
ave
1
1
2
2
3
Fd (г/м) = [Fd ∗ W] + [Fd ∗ W],
1
3
где Fd = плотность первого волокна в г/м;
1
W = весовой процент первого волокна;
2
3
Fd = плотность второго волокна в г/м; и
2
W = весовой процент второго волокна.
ave
Аналогичным образом, средний размер волокон (Fs) может быть рассчитан следующим образом:
ave
1
1
2
2
Fs (дтекс) = [Fs ∗ W] + [Fs ∗ W],
1
где Fs = размер первого волокна;
1
W = весовой процент первого волокна;
2
Fs = размер второго волокна; и
2
W = весовой процент второго волокна.
ave
Средний радиус волокон (Fr) в этом случае может быть рассчитан следующим образом:
ave
ave
ave
1/2
6
Fr (микрон) = [((Fs /10000 м)/Fd)/3,14] ∗ 10.
В этом случае «показатель извилистости (Т)» может быть рассчитан согласно следующей формуле:
ave
ave
Т = Fr ∗ (Fd/Sd - 1)/Sp,
ave
где Fr = средний радиус волокон в микронах (микрон);
3
Fd = средняя плотность волокон в граммах на кубический метр (г/м);
3
Sd = плотность основы (г/м); и
Sp = средний размер пор основы в микронах (микрон).
В одном варианте осуществления изобретения волокнистая нетканая основа 12 свободна от каких-либо «иммобилизирующих веществ», предназначенных для фиксации указанного порошкообразного вещества 14 для ухода за кожей относительно основы 12. «Иммобилизирующее вещество» в используемом здесь смысле означает любое вещество, которое служит для обеспечения прилипания вещества 14 для ухода за кожей к основе, и/или любое вещество, которое служит для предотвращения свободного перемещения вещества 14 для ухода за кожей внутри основы 12. Конкретные примеры иммобилизирующих веществ раскрыты в патенте США 6570054 на имя Gatto и др., предмет которого настоящим включен в данную заявку путем ссылки.
5
3
6
3
5
3
6
3
Как видно на фиг.2, основа предпочтительно образована из множества отдельных волокон 12а. В одном варианте осуществления настоящего изобретения волокна 12а имеют плотность волокна от приблизительно 5 ∗ 10 г/м до приблизительно 2,0 ∗ 10 г/м. В другом варианте осуществления изобретения волокна имеют плотность волокна от приблизительно 9 ∗ 10 г/м до приблизительно 1,5 ∗ 10 г/м. «Плотность волокна» для определенного волокна соответствует конкретному материалу, из которого образовано волокно, плотность волокна, как правило, указывается производителем волокна в техническом описании определенного волокна.
В одном варианте осуществления изобретения каждое из волокон 12а имеет размер волокна (Fs) в диапазоне от приблизительно 1,0 дтекс до приблизительно 7,8 дтекс. В другом варианте осуществления изобретения каждое из указанных волокон имеет размер волокна в диапазоне от приблизительно 1,7 дтекс до приблизительно 5,6 дтекс. Размер волокна, как правило, указан производителем волокна в техническом описании определенного волокна.
В одном варианте осуществления изобретения каждое из волокон 12а имеет радиус волокна в диапазоне от приблизительно 3 микрон до приблизительно 25 микрон. В другом варианте осуществления изобретения каждое из волокон 12а имеет радиус волокна в диапазоне от приблизительно 5 микрон до приблизительно 12 микрон.
Примером полиэфирного волокна, пригодного для использования в настоящем изобретении, является волокно Wellman Type D203 с номером элементарного волокна 1,5 денье (1,7 дтекс), длиной волокна 38 мм, промышленно изготавливаемое и поставляемое на рынок компанией Wellman, Inc., Charlotte, Северная Каролина. Примером гидратцеллюлозного волокна, пригодного для использования в настоящем изобретении, является волокно Lenzing Type 8192, с номером элементарного волокна 1,5 денье (1,7 дтекс), длиной волокна 40 мм, промышленно изготавливаемое и поставляемое на рынок компанией Lenzing AG, Lenzing, Австрия.
В одном варианте осуществления изобретения волокнистая нетканая основа 12 имеет средний размер пор в диапазоне от приблизительно 40 микрон до приблизительно 200 микрон. В другом варианте осуществления волокнистая нетканая основа 12 имеет средний размер пор в диапазоне от приблизительно 60 микрон до приблизительно 150 микрон.
2
2
2
2
В одном варианте осуществления изобретения волокнистая нетканая основа 12 имеет основной вес в диапазоне от приблизительно 40 г/м до приблизительно 200 г/м, в другом варианте осуществления - в диапазоне от приблизительно 60 г/м до приблизительно 150 г/м.
4
3
5
3
4
3
5
3
В одном варианте осуществления изобретения волокнистая нетканая основа 12 имеет плотность в диапазоне от приблизительно 1,0 ∗ 10 г/м до приблизительно 3,0 ∗ 10 г/м, и в другом варианте осуществления - в диапазоне от приблизительно 4,5 ∗ 10 г/м до приблизительно 1,0 ∗ 10 г/м.
Покрывающий материал 10 в соответствии с настоящим изобретением также включает в себя порошкообразное вещество 14 для ухода за кожей, состоящее из порошкообразного материала, содержащего множество отдельных частиц 14а. В одном варианте осуществления изобретения порошкообразное вещество 14 для ухода за кожей состоит из или, альтернативно, по существу состоит из множества отдельных частиц 14а.
«Порошкообразное вещество для ухода за кожей» в используемом здесь смысле означает материал, который включает в себя множество отдельных элементов в виде макрочастиц, и указанные элементы в виде макрочастиц не взвешены в жидкости или не растворены в виде раствора в жидкости при температуре внутри помещения. Кроме того, подобный порошкообразный материал (порошкообразное вещество) не подвергается фазовому превращению при «повышенной температуре». К примерам порошкообразных веществ для ухода за кожей относятся органические и неорганические порошкообразные вещества, такие как тальк, каолин, серицит, слюда, карбонат кальция, карбонат магния, кремниевый ангидрид, оксид цинка, оксид титана, кукурузный крахмал, порошкообразное алоэ и трикальцийфосфат, а также комбинации данных вышеуказанных материалов. К примерам промышленно изготавливаемых и имеющихся на рынке «порошкообразных веществ для ухода за кожей» относятся кукурузный крахмал от компании Corn Products Corporation, Bedford Park, Иллинойс, оксид цинка USP от компании Zinc Corporation of America, Monaca, Пенсильвания, и трикальцийфосфат NF от компании Rhone Poulenc, Chicago Heights, Иллинойс.
В одном варианте осуществления изобретения каждая из отдельных частиц 14а имеет размер частицы в диапазоне от приблизительно 1 микрона до приблизительно 75 микрон, и частицы 14а имеют содержание влаги от приблизительно 3% до приблизительно 20%. В другом варианте осуществления изобретения каждая из отдельных частиц 14а имеет размер частиц в диапазоне от приблизительно 5 микрон до приблизительно 30 микрон, и частицы 14а имеют содержание влаги от приблизительно 8% до приблизительно 14%. Размер частиц и содержание влаги для определенного порошкообразного материала, как правило, указаны в техническом описании конкретного материала.
2
2
2
2
В одном варианте осуществления изобретения порошкообразное вещество 14 для ухода за кожей присутствует в нетканой основе 12 в количестве от приблизительно 1 г/м до приблизительно 50 г/м, и в другом варианте осуществления - в количестве от приблизительно 10 г/м до приблизительно 30 г/м.
Способ изготовления покрывающего материала 10 в соответствии с настоящим изобретением будет описан со ссылкой на фиг.5. Фиг.5 показывает устройство 100 для изготовления покрывающего материала 10 в соответствии с настоящим изобретением, при этом устройство 100 включает в себя барабан 102 для разматывания (разматываемый рулон), средство 104 для нанесения порошкообразного вещества 14 для ухода за кожей на нетканую основу 12, пару зажимных валков 106а и 106b и барабан 108 для наматывания (наматываемый рулон). Зажимные валки 106а и 106b могут иметь гладкую поверхность или могут быть выполнены с рельефом. Средство для нанесения порошкообразного вещества 14 для ухода за кожей на нетканую основу 12 может содержать любые обычные средства, такие как распылительные сопла, гравитационный бункерный питатель или тому подобное.
Во время изготовления покрывающего материала 10 основа 12 сматывается с барабана 102 для разматывания и перемещается в направлении перемещения основы в машине. В одном варианте осуществления изобретения основа 12 перемещается со скоростью, находящейся в диапазоне от приблизительно 7,5 м/мин до приблизительно 500 м/мин, и в другом варианте осуществления - от приблизительно 100 м/мин до приблизительно 350 м/мин. Основа 12 перемещается по опорным роликам 103 и 105 к средству 104 для нанесения порошкообразного вещества 14 для ухода за кожей. Средство 104 обеспечивает нанесение порошкообразного вещества 14 для ухода за кожей на верхнюю поверхность 13 основы 12. Затем основа 12 и порошкообразное вещество 14 для ухода за кожей перемещаются дальше в направлении перемещения основы в машине к паре зажимных валков 106а и 106b. В одном варианте осуществления изобретения зажимные валки 106а и 106b служат для приложения сжимающей силы к основе. В другом варианте осуществления изобретения зажимные валки 106а и 106b представляют собой нагретые зажимные валки и служат для одновременного приложения сжимающей силы и подвода тепла к основе.
В одном варианте осуществления изобретения зажимные валки 106а и 106b расположены так, что поверхности валков находятся в контакте друг с другом, другими словами, зажимные валки 106а и 106b расположены с конфигурацией с «нулевым зазором». При данной конфигурации с нулевым зазором обеспечивается приложение силы к валкам 106а и 106b для удерживания валков в непосредственном контакте. Определенная величина силы, необходимая для удерживания валков 106а и 106b в непосредственном контакте, будет до некоторой степени варьироваться в зависимости от определенных переменных, таких как скорость перемещения основы 12 и толщина основы 12. Пневматические цилиндры или другие средства, известные специалистам в данной области техники, могут быть использованы для приложения силы, необходимой для удерживания валков 106а и 106b в непосредственном контакте.
В одном варианте осуществления сжимающая сила, приложенная к основе 12, находится в диапазоне от приблизительно 0,1 кН/см до приблизительно 1,2 кН/см (от приблизительно 60 фунтов на дюйм до приблизительно 700 фунтов на дюйм) и в другом варианте осуществления - от приблизительно 0,4 кН/см до приблизительно 0,7 кН/см (от приблизительно 250 фунтов на дюйм до приблизительно 400 фунтов на дюйм). Выраженная выше сила, приложенная к основе, определена на основе деления силы, приложенной в зазоре (силы зажима), на ширину основы.
t
t
В другом варианте осуществления изобретения зажимные валки 106а и 106b расположены так, что имеется пространство между поверхностями валков, то есть валки расположены с конфигурацией с «ненулевым» зазором. Для того чтобы валки 106а и 106b по-прежнему обеспечивали приложение сжимающей силы к основе, несмотря на конфигурацию с «ненулевым» зазором, зазор между валками должен быть меньше толщины (S) основы 12. Заданный зазор (gap setting), то есть расстояние между поверхностями зажимных валков 106а и 106b, будет до некоторой степени варьироваться в зависимости от выбранной определенной основы. Тем не менее, было установлено, что заданный зазор (G) в соответствии с одним вариантом осуществления выбран таким, что он больше нуля и меньше половины толщины (S) основы, и в другом варианте осуществления изобретения находится в диапазоне от приблизительно 0,025 мм (0,001 дюйма) до приблизительно одной четверти толщины основы. Таким образом, диапазоны значений заданного зазора (G) в соответствии с изобретением, как указано выше, могут быть выражены следующим образом:
t
0 < G < 0,5 S; или
t
0,025 мм < G < 0,25 S,
t
где S = толщина основы.
Для поддержания заданного зазора между зажимными валками 106а и 106b может быть необходимо приложить номинальную силу к валкам 106а и 106b просто для удерживания валков в постоянном положении.
В варианте осуществления изобретения, в котором подвод тепла и приложение сжимающей силы к основе 12 осуществляют одновременно, поверхности зажимных валков 106а и 106b в одном варианте осуществления изобретения нагревают до температуры в интервале от приблизительно 25°С до приблизительно 250°С (от 77°F до приблизительно 482°F), и в другом варианте осуществления - в интервале от приблизительно 35°С до приблизительно 150°С (от 95°F до приблизительно 300°F). Температуру зажимных валков 106а и 106b следует выбирать так, чтобы зажимные валки 106а и 106b не вызывали расплавления волокон, которые входят в состав основы 12 и образуют основу 12.
После приложения сжимающей силы или после одновременного приложения сжимающей силы и подвода тепла к основе 12 основу 12 перемещают дальше над опорным роликом 107 в направлении движения в машине к барабану 108 для наматывания. Альтернативно, основа может быть перемещена дальше в направлении движения в машине для дополнительной обработки, например для включения в предназначенную для повседневного использования прокладку 20 для трусов описанного здесь типа.
Пример покрывающего материала по изобретению
Ниже подробно описан конкретный пример покрывающего материала 10 в соответствии с настоящим изобретением и способ его изготовления.
Основа 12 была образована посредством использования обычного процесса с воздействием струй жидкости, и основа включала в себя 75 весовых процентов полиэфирных волокон и 25 весовых процентов гидратцеллюлозных волокон. Полиэфирные волокна представляли собой волокна Wellman Type D203 с номером элементарного волокна 1,5 денье (1,7 дтекс) и длиной волокна 38 мм, промышленно изготавливаемые и поставляемые на рынок компанией Wellman, Inc., Charlotte, Северная Каролина. Гидратцеллюлозные волокна представляли собой волокна Lenzing Type 8192, с номером элементарного волокна 1,5 денье (1,7 дтекс) и длиной волокна 40 мм, промышленно изготавливаемые и поставляемые на рынок компанией Lenzing AG, Lenzing, Австрия.
2
3
3
2
4
3
Образованная основа 12 имела основной вес 75 г/м и толщину 0,001 м. Плотность основы (Sd, г/м) была определена по формуле Sd (г/м) = Основной вес основы (г/м) / Толщина основы (м). Рассчитанная плотность основы Sd для образованной основы 12 составляла 7,5 ∗ 10 г/м.
Средний размер пор основы (Sp, микрон) был определен посредством использования соответствующего устройства, такого как TRI/Autoporosimeter™, поставляемого компанией TRI, Принстон, Нью-Джерси. Средний размер пор Sp, полученный путем измерений, составил 62 микрона.
Волокна соответственно имели характеристики, приведенные ниже.
Wellman Type D203
Lenzing Type 8192
Номер волокна в денье
1,7 дтекс
1,7 дтекс
Плотность волокна
1,37 ∗ 10<sup>6</sup> г/м<sup>3</sup>
1,51 ∗ 10<sup>6</sup> г/м<sup>3</sup>
Средняя плотность волокон была рассчитана согласно следующей формуле:
ave
1
1
2
2
3
6
Fd (г/м) = [Fd ∗ W] + [Fd ∗ W] ∗ 10 микрон/метр,
1
где Fd = плотность первого волокна;
1
W = весовой процент первого волокна;
2
Fd = плотность второго волокна; и
2
W = весовой процент второго волокна.
ave
6
6
6
3
Таким образом, Fd = [1,37 ∗ 10 ∗ 0,75] + [1,51 ∗ 10 ∗ 0,25] = 1,405 ∗ 10 г/м.
ave
Аналогичным образом, средний размер волокон (Fs) был рассчитан согласно следующей формуле:
ave
1
1
2
2
Fs (дтекс) = [Fs ∗ W] + [Fs ∗ W],
1
где Fs = размер первого волокна;
1
W = весовой процент первого волокна;
2
Fs = размер второго волокна; и
2
W = весовой процент второго волокна.
ave
Таким образом, Fs (дтекс) = [1,7 ∗ 0,75] + [1,7 ∗ 0,25] = 1,7 дтекс.
ave
Затем был рассчитан средний радиус волокон (Fr) согласно следующей формуле:
ave
ave
ave
1/2
6
Fr (микрон) = [((Fs /10000 м)/Fd )/3,14] ∗ 10.
ave
6
1/2
6
Таким образом, Fr (микрон) = [((1,7/10000)/ 1,405 ∗ 10)/3,14] ∗ 10 = 6,2 микрона.
После этого был рассчитан показатель извилистости (Т) согласно следующей формуле:
ave
ave
Т = Fr ∗ (Fd /Sd - 1)/Sp,
ave
где Fr = средний радиус волокон в микронах (микрон);
3
Fd = средняя плотность волокон в граммах на кубический метр (г/м);
3
Sd = плотность основы (г/м); и
Sp = средний размер пор основы в микронах (микрон).
6
4
Таким образом, Т = 6,2 ∗ (1,405 ∗ 10 /7,5 ∗ 10 - 1)/62 = 1,77.
2
Образованную основу 12 сматывали с барабана 102 для разматывания и перемещали в направлении движения в машине со скоростью 100 м/мин. Порошкообразный кукурузный крахмал, имеющий размер частиц, составляющий 5 микрон, и содержание влаги 8%, промышленно изготавливаемый и поставляемый на рынок компанией Corn Products Corporation, Bedford Park, Иллинойс, наносили на верхнюю поверхность основы 12 в количестве 30 г/м. Основу 12, включающую в себя кукурузный крахмал, перемещали к нагретым зажимным валкам 106а и 106b. Каждый из зажимных валков 106а и 106b имел диаметр 76 мм (3 дюйма), и заданный зазор (G) между валками был нулевым. Каждый из зажимных валков 106а и 106b был выполнен из стали и имел гладкую поверхность валка. Поверхность каждого зажимного валка 106а и 106b была нагрета до температуры 170°С (338°F). Силу прикладывали к зажимным валкам 106а и 106b посредством пары пневматических цилиндров, при этом каждый пневматический цилиндр имел давление 4,8 бар (70 фунтов на кв. дюйм) и диаметр пневматического цилиндра составлял 76 мм (3 дюйма). Таким образом, рассчитанная сила прижима составляла 4,4 кН (990 фунтов). Основа 12 имела ширину 76 мм (3 дюйма), таким образом, сжимающая сила, приложенная к основе 12, составляла 0,6 кН/см (330 фунтов на дюйм).
Поглощающая система
Возможная поглощающая система 44 может содержать один слой материала или может содержать множество слоев. В одном варианте осуществления поглощающая система 44 представляет собой смесь или смеску целлюлозных волокон и суперадсорбента, размещенного в волокнах и между волокнами данной целлюлозы.
Существует возможность того, что поглощающая система 44 может быть объединена в одно целое с покрывающим слоем и/или барьерным слоем, так что по существу будет образована только однослойная структура или двухслойная структура, выполняющая функцию нескольких слоев, описанных здесь.
Целлюлозные волокна, которые могут быть использованы в поглощающей системе 44, хорошо известны в данной области техники и включают в себя древесную целлюлозу, хлопковое волокно, льняное волокно и торфяной мох. Древесная целлюлоза является предпочтительной. Целлюлоза может быть получена из древесной массы или химико-механической массы, сульфитной целлюлозы, крафт-целлюлозы, отходов сортировки целлюлозных материалов, целлюлозы с органическими растворителями и т.д. Пригодна древесина как хвойных пород, так и твердолиственных пород. Предпочтительна целлюлоза из древесины хвойных пород. Отсутствует необходимость в обработке целлюлозных волокон химическими разрыхляющими веществами, сшивающими агентами или тому подобным для использования в материале по настоящему изобретению. Некоторая часть целлюлозной массы может быть химически обработана, как рассмотрено в патенте США 5916670, для повышения гибкости изделия. Гибкость материала также может быть повышена посредством механической обработки материала или тендеризации материала. Поглощающая система 44 может содержать любой полимер со сверхвысокой поглощающей способностью (SAP), при этом указанные полимеры со сверхвысокой поглощающей способностью хорошо известны в данной области техники. Для целей настоящего изобретения термин «полимер со сверхвысокой поглощающей способностью» (или «SAP») относится к материалам, которые способны поглощать и удерживать выделяемые организмом текучие среды в количестве, по меньшей мере, приблизительно в 10 раз превышающем их массу, под давлением 0,5 фунта на кв. дюйм. Частицы полимера со сверхвысокой поглощающей способностью по изобретению могут представлять собой неорганические или органические сшитые гидрофильные полимеры, такие как поливиниловые спирты, полиэтиленоксиды, сшитые крахмалы, хьюаровая камедь, ксантановая камедь и тому подобное. Частицы могут быть в виде порошка, зерен, гранул или волокон. В одном варианте осуществления изобретения частицы полимера со сверхвысокой поглощающей способностью, предназначенные для использования в настоящем изобретении, представляют собой сшитые полиакрилаты, такие как продукт, предлагаемый компанией Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., Осака, Япония, под обозначением SA70N, и продукты, предлагаемые компанией Stockhausen Inc.
Существует возможность того, что поглощающая система 44 может быть объединена в одно целое с покрывающим слоем и/или барьерным слоем, так что по существу будет образована только однослойная структура или двухслойная структура, выполняющая функцию нескольких слоев, описанных здесь.
Барьерный слой
Под поглощающим слоем 44 расположен барьерный слой 50, содержащий непроницаемый для жидкостей пленочный материал, с тем, чтобы предотвратить выход жидкости, которая захвачена в поглощающей системе 44, из гигиенической прокладки и пачкание предмета нижнего белья носителя. Барьерный слой 50 предпочтительно выполнен из полимерной пленки, хотя он может быть выполнен из непроницаемого для жидкостей воздухопроницаемого материала, такого как обработанные водоотталкивающим средством нетканые материалы, или микропористые пленки, или вспененные материалы.
Позиционирующий клей может быть нанесен на обращенную к предмету одежды сторону барьерного слоя для крепления прокладки к предмету одежды во время использования. Позиционирующий клей может быть закрыт удаляемой съемной бумагой так, что позиционирующий клей будет закрыт удаляемой съемной бумагой перед использованием.
Барьерный слой может быть воздухопроницаемым, то есть он создает возможность прохода пара. К известным материалам, предназначенным для этого, относятся нетканые материалы и микропористые пленки, в которых микропористость создана, среди прочего, посредством растягивания ориентированной пленки. Одиночные или многочисленные слои из проницаемых пленок, тканей, материалов, полученных аэродинамическим способом из расплава, и их комбинации, которые создают извилистую траекторию и/или характеристики поверхностей которых обеспечивают получение поверхности, препятствующей проникновению жидкостей, также могут быть использованы для получения воздухопроницаемого заднего листа. Покрывающий слой 10 и барьерный слой 50 соединены вдоль их краевых участков с тем, чтобы образовать закрывающий элемент или фланцевое уплотнение (краевой шов), которое удерживает поглощающий слой 44 захваченным. Соединение может быть образовано посредством клеев, термоскрепления, ультразвуковой сварки, сварки токами высокой частоты, механического обжатия и тому подобного и комбинаций этих средств.
Применения поглощающего изделия в соответствии с настоящим изобретением для гигиенических целей и в других случаях использования в здравоохранении могут быть реализованы посредством любых способов и средств гигиенической защиты, используемых при недержании, медицинских способов и средств и способов и методов (средств) поглощения, которые известны в настоящее время или будут известны в перспективе специалистам в данной области техники. Таким образом, предусмотрено, что данная заявка охватывает модификации и варианты данного изобретения при условии, что они находятся в пределах объема притязаний приложенных пунктов формулы изобретения и их эквивалентов.