ОДНОРАЗОВОЕ ВПИТЫВАЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ, ПРЕЖДЕ ВСЕГО ОДНОРАЗОВЫЙ ПОДГУЗНИК ИЛИ ОДНОРАЗОВЫЕ НЕПРОМОКАЕМЫЕ ШТАНИШКИ, С ЛЕГКОЙ, ВЫСОКОГИГРОСКОПИЧНОЙ ВПИТЫВАЮЩЕЙ СЕРДЦЕВИНОЙ

Данная полезная модель относится к одноразовому впитывающему изделию и, прежде всего, к одноразовому подгузнику или одноразовым непромокаемым штанишкам с легкой, высокогигроскопичной впитывающей сердцевиной.
Одноразовые впитывающие изделия, такие как, например, одноразовые подгузники или одноразовые непромокаемые штанишки для младенцев, приучающие к горшку штанишки для маленьких детей и впитывающее нижнее белье для взрослых служат для быстрого впитывания мочи, кала и других выделяемых биологических жидкостей субъекта и их надежного удержания для предотвращения выхода телесных выделений наружу, и сопряженного с этим увлажнения или загрязнения одежды, постельного белья или других вступающих в контакт с впитывающим изделием предметов. Иногда, для предотвращения обратного подпора на внутренней поверхности, подлежат отведению в течение краткого времени прочь от внутренней поверхности подгузника, и вовнутрь, к впитывающим слоям подгузника, значительные объемы выделяемой жидкости, такой как моча. Подгузник должен обеспечивать возможность удержания жидкости, а также предотвращения ее обратного поступления под давлением, например для ночного отдыха младенцев, на протяжении 12 часов или более. Такой вызываемый давлением обратный поток жидкости в данной области науки также называют обратным стоком. Несмотря на надежную защиту от вытекания, подгузник должен быть также воздухопроницаемым для предотвращения нарушения теплоотвода в подгузнике. В остальном, прежде всего для подгузников для младенцев, являются желательными особо мягкие, антиаллергические, не раздражающие кожу материалы, которые безопасны в токсическом смысле и удовлетворяют экологическим требованиям, а также делают возможными хорошее прилегание и высокий комфорт ношения подгузника. Другие предъявляемые к подгузникам свойства включают в себя незначительную толщину и высокую гибкость для обеспечения легкости и удобства их применения, а также, по возможности, компактной упаковки, транспортировки и складирования. Все сделанные в данном случае выше и ниже относительно подгузников пояснения являются действительными, если иное не следует из контекста, в равной мере также для непромокаемых штанишек, включая сюда приучающие к горшку штанишки и впитывающее нижнее белье, а также другие похожие одноразовые впитывающие изделия, без необходимости в их упоминании явным образом.
Для выполнения вышеуказанной функции и достижения требуемых свойств, впитывающие изделия, такие как подгузники, в большинстве случаев образованы из нескольких слоев и имеют впитывающую сердцевину, которая размещена в основной части. В общем, основная часть имеет верхнюю прокладку, которая, при использовании, поддерживает непосредственный контакт с кожей субъекта и может быть создана из мягкого, гидрофильного материала, например нетканого материала, хлопчатобумажной ткани или подобного материала. Нижняя прокладка, которая расположена на дальней от тела стороне подгузника, в большинстве случаев содержит непромокаемую пленку, например из полипропилена, полиэтилена или подобного материала в качестве защиты от вытекания, а также внешний слой из мягкого текстильного материала, например нетканого материала, хлопчатобумажной ткани или подобного материала. Между верхней и нижними прокладками расположена впитывающая сердцевина, которая имеет впитывающий материал для впитывания и сохранения выделяемой жидкости. Факультативно, между верхней прокладкой и впитывающей сердцевиной может быть введен поглощающий и распределяющий слой для быстрого отведения жидкости от верхней прокладки к впитывающей сердцевине и для распределения ее наиболее широко по поверхности с целью эффективного использования впитывающего материала во впитывающей сердцевине.
Впитывающий материал впитывающей сердцевины специально выполнен для быстрого поглощения жидкости и удержания ее на протяжении длительного промежутка времени, а также для предотвращения обратного стока и поддержания таким образом сухости кожи субъекта. Обычная впитывающая сердцевина впитывающих изделий обычно составлена из гигроскопичных богатых древесиной волокон, прежде всего целлюлозных волокон (называемых также пульпой), причем во впитывающей сердцевине зачастую распределенным образом встроен дополнительный впитывающий материал для увеличения емкости впитывания. Впитывающий материал может быть представлен SAP - супервпитывающим полимером (СВП), который является пространственно-сшитым полимерным материалом, который способен к удержанию многократного, например по меньшей мере десятикратного, относительно его массы объема жидкости (пресной воды). При поглощении жидкости СВП-материал разбухает и образует гидрогель. СВП-материал также называют «полимерным впитывающим материалом», «гелеобразующим впитывающим материалом» или попросту «суперабсорбентом». Имеется стремление к созданию впитывающего изделия с впитывающей сердцевиной, которая имеет высокую скорость впитывания и высокую емкость впитывания при незначительной массе и незначительном обратном стоке.
ЕР 3205318 А1 описывает впитывающую сердцевину для одноразового впитывающего изделия, по меньшей мере, с первым и вторым впитывающими слоями, которые соответственно имеют волокнистый впитывающий материал, который расположен равномерно в продольном направлении сердцевины. Впитывающие слои являются непрерывными и расположены уложенными друг на друга. Впитывающий материал первого впитывающего слоя имеет супервпитывающий материал, в то время как материал второго впитывающего слоя является по существу свободным от супервпитывающего материала. Впитывающая способность второго впитывающего слоя без супервпитывающего материала может быть ограниченной.
WO 2014/151544 А2 описывает впитывающую сердцевину из синтетического пучково-волокнистого материала или нетканого материала, который образует основу сердцевины, в которой или на которой расположены два различных СВП-материала или их композиции, которые отличаются относительно их характеристик впитывания. Первый СВП действует медленно, но, тем не менее, имеет большую емкость впитывания, в то время как другой СВП действует быстро, однако имеет незначительную впитывающую способность. Основа сердцевины с СВП-материалами охвачена оболочкой из невпитывающего термопластического волокнистого тканого или нетканого материала, которая препятствует выпадению СВП из волокнистой основы сердцевины. Для построения сердцевины требуется несколько различных материалов, и издержки изготовления могут быть высокими.
DE 112008000010 B4 описывает одноразовое впитывающее изделие, например подгузник с впитывающей сердцевиной, которая выполнена свободной от целлюлозы. Впитывающая сердцевина имеет первый и второй впитывающие слои, которые содержат гранульный, полимерный супервпитывающий материал, который расположен на первой или же на второй подложке. Гранульные, полимерные впитывающие материалы на соответствующих подложках соответственно расположены или же прерывистым образом распределены в рамках прерывных рисунков, и скомбинированы друг с другом таким образом, что соответствующие рисунки из гранульного, полимерного впитывающего материала задают смещенные друг относительно друга островные области, которые соединены друг с другом и обездвижены посредством соединительных областей из термопластического связующего материала. Термопластический связующий материал может увеличивать массу и толщину впитывающего изделия. Кроме того, свободные от опасных в токсическом и экологическом аспектах составных частей термопластические связующие материалы являются, дорогостоящими.
DE 69833127 Т2 предлагает выполнение двух или нескольких впитывающих слоевых участков для повышения способности впитывающей сердцевины к поглощению жидкости, которые участки имеют супервпитывающий полимерный материал и являются пригодными к взаимодействию друг с другом особым образом для увеличения впитывающей способности. Супервпитывающие полимерные материалы смешаны с волокнами в двух или нескольких слоях. Специальные суперабсорбенты выбирают по требуемым значениям их управляемой интенсивности впитывания, которая может быть приспособлена также с помощью величины частиц для получения заданного отношения площади поверхностного участка к объему. Величины частиц супервпитывающего материала должны составлять во всех впитывающих слоевых участках не менее 140 мкм и не более 1000 мкм.
ЕР 3357466 А1 описывает впитывающее изделие с впитывающей сердцевиной, которая имеет два полимерных впитывающих слоя, которые содержат супервпитывающий полимер (СВП), а также расположенный между ними один гидрофильный матерчатый слой. Впитывающая сердцевина окружена оболочечной слоеной структурой, которая имеет два гидрофильных волокнистых слоя, а также введенный между ними целлюлозный слой. Волокна целлюлозы целлюлозного слоя проникают через находящиеся снизу гидрофильные волокнистые слои и во впитывающую сердцевину, и поддерживают контакт с СВП-материалом для обеспечения быстрого отведения жидкости.
Кроме того, существует потребность в повышении функциональной способности одноразовых впитывающих изделий, таких как подгузники или непромокаемые штанишки относительно скорости впитывания и емкости впитывания при уменьшенной массе и простой конструкции впитывающей сердцевины при применении безопасных материалов сердцевины.
Исходя из вышеизложенного, целью полезной модели является создание одноразового впитывающего изделия, которое при незначительной массе и относительно простой конструкции впитывающей сердцевины делает возможными хорошее впитывание жидкости с высокой скоростью впитывания и высокой емкостью впитывания, малое время высушивания поверхностей, хорошее распределение жидкости во впитывающей сердцевине и незначительный обратный сток.
Для достижения этой цели создано одноразовое впитывающее изделие, которое имеет признаки согласно независимому п. 1 формулы полезной модели. Наиболее предпочтительные варианты осуществления полезной модели являются предметами зависимых пунктов формулы полезной модели.
Одноразовое впитывающее изделие согласно полезной модели имеет основную часть и впитывающую сердцевину. Основная часть по существу имеет проницаемый для жидкости верхнюю прокладку, которая при использовании находится в контакте с кожей тела субъекта, и нижнюю прокладку на противоположной, дальней от тела стороне. Впитывающая сердцевина расположена между верхней прокладкой и нижней прокладкой основной части и имеет первый впитывающий слой и второй впитывающий слой для впитывания принятой одноразовым впитывающим изделием жидкости. Первый и второй впитывающие слои расположены в направлении по толщине между верхней и нижними прокладками уложенными друг на друге. Первый впитывающий слой имеет гранульный, супервпитывающий полимерный материал с первым диаметром частиц, а второй впитывающий слой имеет гранульный, супервпитывающий полимерный материал со вторым диаметром частиц. Второй диаметр частиц меньше первого диаметра частиц. Между первым и вторым впитывающими слоями введен промежуточный слой, который разделяет первый и второй впитывающие слои друг от друга для направления жидкости от первого впитывающего слоя ко второму и для ее поверхностного распределения по второму впитывающему слою.
Без привязки к какой-либо теории было обнаружено, что меньшие СВП-частицы могут по существу принимать большее количество жидкости по сравнению с массой вследствие большей суммарной площади поверхности, но быстрее достигают границ своей емкости, что несет с собой опасность обратного стока остаточной жидкости. Поэтому, в данном случае, в первом впитывающем слое впитывающей сердцевины применены более крупные СВП-частицы, что обеспечивает выполнение ими буферной функции. Они принимают первый напор жидкости очень быстро и в большом количестве без достижения границ своей емкости. Остающиеся объемы жидкости быстро отводятся через промежуточный слой, и, при распределении их с охватом большой площади, передаются далее во второй слой СВП. Малые СВП-частицы во втором впитывающем слое долговечным образом включают в себя жидкость и не отдают ее также и под давлением, что минимизирует обратный сток. Посредством взаимодействия впитывающих слоев друг с другом и с промежуточным слоем, а также с другими слоями, которые подводят жидкость к впитывающей сердцевине, может быть получено впитывающее изделие с очень хорошей впитывающей способностью при его относительно простой конструкции, а также уменьшенной массе и объеме впитывающей сердцевины и впитывающего изделия в целом. Впитывающая сердцевина образует основу для очень эффективных, способных к поглощению и впитыванию одноразовых впитывающих изделий, которые отличаются высокими скоростями впитывания и емкостями впитывания, малым временем высушивания поверхностей и незначительным обратным стоком. Супервпитывающий полимерный материал в обоих впитывающих слоях может поглощать и удерживать под давлением десятикратные, предпочтительно по меньшей мере 50- или 60-кратные, объемы по отношению к его собственной массе.
Впитывающее изделие хорошо подходит, например, для подгузников, прежде всего подгузников для младенцев, непромокаемых штанишек для младенцев, приучающих к горшку штанишек для маленьких детей и впитывающего нижнего белья для взрослых для поглощения и впитывания телесных выделений, таких как кал, моча и других биологических жидкостей, таких как кровь, вагинальные стоки, пот и тому подобное. Впитывающая сердцевина выгодным образом также может быть применена для других впитывающих гигиенических предметов, таких как повязки, грудные прокладки, наматрасники, перевязочные средства или другие подобные материалы.
Выражение «одноразовый» в данном случае применено в его обыкновенном смысле и означает предмет, который выбрасывают и устраняют после незначительного числа применений, например менее пяти применений, предпочтительно, после только одного единственного применения. «Подгузник» обозначает впитывающее изделие, прежде всего для грудных детей, маленьких детей и взрослых, которое укладывают вокруг нижней части туловища субъекта, и фиксируют посредством застежки таким образом, что оно охватывает талию и ноги субъекта, и, при использовании, может принимать и удерживать мочу, кал и другие жидкости субъекта. «Непромокаемые штанишки» имеют ту же функцию, что и подгузник, тем не менее, они оснащены сквозной поясной лентой таким образом, что выполнены отверстие для талии и два отверстия для ног, через которые, при надевании непромокаемых штанишек, могут быть просунуты ноги субъекта для размещения непромокаемых штанишек на месте нижней части туловища субъекта. Приучающие к горшку штанишки и прочее впитывающее нижнее белье охвачены понятием «непромокаемые штанишки». Когда в нижеследующем описании сделана отсылка на подгузник, под этим подразумеваются также непромокаемые штанишки или любые иные упомянутые выше сравнимые впитывающие или же гигиенические предметы. Термин «гранульный» в сочетании с СВП-материалом обозначает СВП-материал в форме гранулята, коротких волокон, пластин, пучков волокон, шариков, порошка и других форм, которые могут быть обозначены как корпускулы, частицы или ядра. Прежде всего, СВП-частицы могут быть выполнены также в форме волокон, то есть с несколько продолговатой формой. Тем не менее, отношение их диаметра к их длине не должно составлять более 1:10, а предпочтительно менее 1:5. В качестве диаметра частицы или диаметра ядра частицы может быть применен ее средний размер, то есть значение, например среднее между диаметром и длиной коротковолокнистой СВП-частицы. Диаметр частицы или же диаметр ядра супервпитывающего полимерного материала в каждом из впитывающих слоев следует понимать как средний диаметр частицы всех СВП-частиц в соответствующем слое.
В структуре впитывающей сердцевины одноразового впитывающего изделия согласно полезной модели первый впитывающий слой на ближней к телу, внутренней стороне расположен ближе к верхней прокладке основной части, в то время как второй впитывающий слой на дальней от тела, находящейся более снаружи стороне расположен ближе к нижней прокладке основной части.
Диаметр частиц супервпитывающего полимерного материала во втором впитывающем слое может быть значительно меньшим, чем в первом впитывающем слое. В предпочтительных вариантах осуществления диаметр частиц СВП-материала во втором впитывающем слое составляет менее 70%, предпочтительно менее 60%, наиболее предпочтительно менее 50%, от диаметра частиц СВП-материала в первом впитывающем слое. Меньший диаметр частиц способствует надежному удержанию воды и долгосрочному ее сохранению. Малые полимерные СВП-частицы соответственно включают в себя жидкость долговечным образом. Они также являются особо невосприимчивыми к давлению таким образом, что они эффективно предотвращают обратный сток.
В особо предпочтительных вариантах осуществления супервпитывающий полимерный материал первого впитывающего слоя имеет диаметр частиц примерно 0,595-0,400 мм, что соответствует номеру сита 30-40, в то время как СВП-материал второго впитывающего слоя имеет диаметр частиц в диапазоне примерно 0,250-0,177 мм, что соответствует номеру сита 60-80.
Выгодным образом, любое упомянутое выше одноразовое впитывающее изделие может иметь СВП-материал первого впитывающего слоя со способностью к впитыванию 0,9% раствора NaCl объемом по меньшей мере 40 мл, предпочтительно по меньшей мере 50 мл, на грамм СВП и со способностью к впитыванию пресной воды по меньшей мере 80 мл, предпочтительно по меньшей мере 100 мл, на грамм СВП. СВП-материал второго впитывающего слоя, в этом случае, может иметь способность к впитыванию 0,9% раствора NaCl по меньшей мере 60 мл, предпочтительно по меньшей мере 65 мл, на грамм СВП, и способность к впитыванию пресной воды по меньшей мере 120 мл, предпочтительно по меньшей мере 130 мл, на грамм СВП. В особо предпочтительных вариантах осуществления способность к впитыванию пресной воды СВП-материала второго впитывающего слоя составляет примерно 130-150 мл на грамм СВП. Было обнаружено, что при упомянутых выше значениях для диаметра частиц и способности к впитыванию воды может быть достигнуто наилучшее отношение функциональной способности, рассмотренной относительно скорости впитывания и емкости впитывания, к размерам и стоимости впитывающей сердцевины.
В предпочтительных вариантах осуществления первый и второй впитывающие слои могут быть свободными от целлюлозы. Предпочтительно, вся впитывающая сердцевина может быть свободной от целлюлозы. Было обнаружено, что посредством предотвращения применения целлюлозы (также называемой клетчаткой или пульпой), которая широко распространена в качестве впитывающего и наполнительного материала во впитывающих сердцевинах обычных впитывающих изделий, может быть еще более увеличена впитывающая способность при одновременном уменьшении массы и размеров впитывающей сердцевины и впитывающего изделия в целом.
В особо предпочтительных вариантах осуществления СВП-материал может быть единственным впитывающим материалом в первом и втором впитывающих слоях. Таким образом, содержание СВП-материала во всем впитывающем материале в каждом из впитывающих слоев составляет примерно 100%. Какой-либо иной впитывающий материал отсутствует. Посредством применения в качестве впитывающего материала во впитывающих слоях чистого СВП-материала может быть максимизирована впитывающая способность, и при этом масса и размеры впитывающей сердцевины и впитывающего изделия могут быть минимизированы. Также отсутствует потребность в каком-либо клеящем веществе, которое, в противном случае, требуется для предотвращения отделения СВП-материала от клетчатки или от другого впитывающего или наполнительного материала. Избавление от клеящего вещества опять-таки повышает впитывающую и наполнительную способность СВП-материала.
Кроме того, может быть уменьшена толщина впитывающей сердцевины, что уменьшает величину впитывающего изделия в целом и улучшает комфорт ношения. Уменьшенная величина обеспечивает уменьшение упаковок, прежде всего оптовых упаковок, что требует меньших объемов грузовых отделений для транспортировки, складских хозяйств и торговых помещений, и следовательно, обеспечивает экономию на издержках хранения, транспортировки и обращения. Может быть достигнута экономия объема до 20% по отношению к обычным впитывающим изделиям с впитывающей сердцевиной из пульпы/СВП. Таким образом, также может быть существенно уменьшен соответствующий объем домашнего мусора.
Масса основанной преимущественно на чистом СВП-материале впитывающей сердцевины может быть существенно уменьшена по сравнению со сравнимыми впитывающими сердцевинами из пульпы/СВП той же функциональной способности. В вариантах осуществления впитывающая сердцевина для подгузника размера М/3 для массы субъекта 6-11 кг может иметь массу сердцевины менее 20 г, предпочтительно менее 17 г, наиболее предпочтительно, примерно 15 г. Для подгузника размера XXL/6 для массы субъекта 16-28 кг масса сердцевины может составлять менее 25 г, предпочтительно менее 21 г. В итоге, это дает сокращение массы до 30-40% по отношению к обычным впитывающим сердцевинами из пульпы/СВП.
В предпочтительных вариантах осуществления любого упомянутого выше одноразового впитывающего изделия супервпитывающий полимерный материал может быть распределен непрерывным образом в первом и втором впитывающих слоях соответственно в продольном направлении между противоположными концевыми краями, а также в боковом направлении между противоположными боковыми краями впитывающей сердцевины. Следовательно, впитывающие слои образуют лежащие друг на друге непрерывные в продольном и в боковом направлениях слои. Следует избегать образования прерывных, отделенных друг от друга островных областей из СВП-материала в отдельных впитывающих слоях. Такое решение также способствует улучшению диффузии жидкости во впитывающих слоях СВП.
В предпочтительных вариантах осуществления любого упомянутого выше одноразового впитывающего изделия промежуточный слой из нетканого материала может состоять из хлопчатобумажного материала или синтетического, подобного хлопку материала, и иметь такие толщину волокон, длину волокон и ориентацию волокон, которые обеспечивают распределение жидкости поглощенной жидкости в плоскостном направлении, то есть в продольном и боковом направлениях на плоскости или поверхности слоя. Термин «нетканый материал», в данном случае называемый также «поп-woven material», на протяжении всего описания обозначает продукт в форме пленки, полотна или мата из ориентированных направленным или случайным образом волокон, которые скреплены посредством трения, сцепления и/или слипания. Сотканные, вязанные, полученные посредством тафтинга, с помощью простежки при применении комплексных или простых соединительных нитей, или свалянные посредством мокрого процесса продукты не подпадают под понятие «нетканый материал» или «non-woven material». Термин «подобный хлопку материал» в данном случае обозначает материал, который имеет по существу такую же волокнистую длину, что и хлопковое волокно, и может быть, например, представлен котонизированным материалом или двухкомпонентным волокнистым материалом, например на основе полиэтилена (ПЭ) и полипропилена (ПП).
Относительно толстый и, тем не менее, легкий и эластичный промежуточный слой из нетканого материала обеспечивает эффективное отделение впитывающих слоев друг от друга, их стабилизацию, распределение жидкости с охватом большой площади и незначительный обратный сток. Предпочтительным для этого является материал с большой длиной волокон и с сильной перегородчатостью, а также с преимущественным направлением ориентации волокон в плоскостном направлении по отношению к направлению по толщине. Нетканый материал промежуточного слоя может иметь многократно более высокие характеристики распределения жидкости по поверхности, чем сравнимые волокна целлюлозы. За счет этого достигают увеличения увлажнения по поверхности находящегося внизу СВП-материала второго впитывающего слоя таким образом, что повышают эффективность его использования. СВП-материал имеет возможность более равномерного разбухания на протяженности впитывающего слоя.
В каждом произвольном из упомянутых выше одноразовых впитывающих изделий впитывающая сердцевина, кроме того, может иметь верхний слой, который, при использовании, образует первый, самый внутренний, ближний к телу, находящийся ближе к верхней прокладке основной части слой впитывающей сердцевины, и нижний слой, который, при использовании, образует самый внешний, дальний от тела, находящийся ближе к нижней прокладке основной части слой впитывающей сердцевины. Верхний слой и нижний слой укрепляют и стабилизируют всю структуру сердцевины, а также предотвращают сползание сердцевины в основной части впитывающего изделия.
Верхний слой впитывающей сердцевины может обладать, прежде всего, особо высокой гидрофильностью, то есть гигроскопичностью, что обеспечивает быструю транспортировку жидкости во впитывающую часть сердцевины таким образом, что этот эффект не прерывается также при высоких объемах жидкости и более длительном нагружении. Верхний слой совместно с промежуточным слоем выполнены таким образом, что они наделены способностью к быстрой транспортировке воды и к распределению ее с охватом большой площади, что, в сочетании с обоими слоями СВП, повышает функциональную способность в самом тесном пространстве. Верхний слой может иметь более высокую, чем нижний слой, проницаемость. Предпочтительно, нижний слой может быть выполнен гидрофобным, то есть отталкивающим влагу.
Предпочтительно, верхний слой и нижний слой состоят из нетканого материала (non-woven material). Особо подходящими для этой цели являются синтетические нетканые материалы, например из полипропиленового волокна или двухкомпонентных волокон. Альтернативно, также могут быть применены нетканые материалы из натуральных материалов, таких как шелк, шерстяное или хлопковое волокно или, особо предпочтительно, бамбуковое волокно. За счет этого также может быть создан способный к биологическому разложению подгузник. За счет более высоких издержек и ограниченной управляемости гидрофильными свойствами многих имеющихся в настоящее время в распоряжении натуральных нетканых текстильных материалов, синтетические нетканые материалы являются предпочтительными для выполнения верхнего и нижнего слоев. Кроме того, верхний и нижний слои должны иметь высокую прочность на разрыв для устойчивого удержания сердцевины также и в заполненном состоянии.
Предпочтительно, нижний слой может быть склеен с верхним слоем только на боковых краях впитывающей сердцевины. Это, в сочетании с достаточной собственной устойчивостью впитывающей сердцевины, обеспечивает ей еще более неподвижное размещение во впитывающем изделии, например подгузнике, таким образом, что впитывающая сердцевина не сползает в нем также в мокром состоянии. Отсутствует необходимость в фиксации верхнего слоя и нижнего слоя сверху и снизу на слоях СВП. За счет этого впитывающая сердцевина, вплоть до мест склеивания на боковых краях, может быть в остальном свободной от клейких веществ для фиксации СВП-материала. За счет этого может быть предотвращено применение опасных термопластических клейких веществ. Такое решение является предпочтительным для впитывания. Кроме того, экономия клея влечет за собой также экономию издержек, поскольку не раздражающие кожу и удовлетворяющие экологическим требованиям клеящие вещества образуют существенный фактор затрат при производстве подгузников. Однако, в принципе, является возможным альтернативное склеивание по части поверхности верхнего и нижнего слоев с соответствующим СВП-слоем с помощью специальных, безопасных в токсическом и экологическом аспектах, удовлетворяющих экологическим требованиям и не раздражающих кожу клеящих веществ.
В выгодных вариантах осуществления каждое произвольное из упомянутых выше одноразовых впитывающих изделий, кроме того, имеет поглощающий и распределяющий слой - СПР (так называемый слой ADL - Acquisition Distribution Layer), который введен между верхней прокладкой основной части и впитывающей сердцевиной и выполнен для быстрой передачи поглощенной жидкости далее во впитывающую сердцевину с охватом большой площади. Такие СПР-слои известны из уровня техники. Тем не менее, СПР-слой в одноразовом впитывающем изделии согласно полезной модели, предпочтительно, имеет грубоволокнистую структуру из нетканого материала (non-woven material), например подобно промежуточному слою в сердцевине, который выполнен для распределения жидкости широко по поверхности, по возможности, на всю имеющуюся в распоряжении поверхность впитывающей сердцевины. Для СПР-слоя являются применимыми также и другие материалы, отличные от нетканых материалов.
Предпочтительно, верхняя прокладка и СПР-слой не склеены с впитывающей сердцевиной. За счет этого предотвращено сокращение протяженности пригодной для поглощения жидкости впитывающей сердцевины. Общая устойчивость подгузника может быть обеспечена посредством подходящих размеров компонентов и технологий изготовления. Опять-таки, обеспечены предотвращение использования экологически опасных клеящих веществ, а также экономия издержек.
В выгодном варианте осуществления произвольного упомянутого выше одноразового впитывающего изделия нижняя прокладка основной части может быть образована посредством внешнего слоя нетканого материала. Между внешним слоем нетканого материала и впитывающей сердцевиной может быть расположен слой защиты от вытекания в форме непромокаемой пленки. Предпочтительно, непромокаемая пленка может состоять из полиэтилена (ПЭ) или полипропилена (ПП) или из похожих материалов. Для уменьшения образования грибка и для предотвращения аккумуляции тепла во впитывающем изделии предпочтительной является воздухопроницаемая пленка. Мягкий внешний слой нетканого материала может состоять из того же материала, что и верхний, нижний и/или промежуточный слои впитывающей сердцевины.
В варианте осуществления верхняя прокладка основной части может простираться до слоя защиты от вытекания основной части, где она склеен с ним по малым площадям. За счет этого может быть создана оболочка для впитывающей сердцевины, которая обеспечивает ей хорошую структурную поддержку.
В модифицированном варианте осуществления верхняя прокладка может быть еще далее продлена и подвернута таким образом, что она покрывает впитывающую сердцевину своими краевыми участками на обеих боковых сторонах и, в незначительной мере, охватывает ее снизу, на стороне нижнего слоя сердцевины. Предпочтительно, эти краевые участки могут быть дополнительно склеены по малым площадкам со слоем защиты от вытекания основной части. Это делает возможным впитывание также в области слоя защиты от вытекания или же нижней прокладки выделяемой жидкости, которая не была поглощена впитывающей сердцевиной или была обратно подана из нее. Кроме того, посредством этого варианта осуществления еще более улучшена структурная поддержка впитывающей сердцевины в основной части.
В каждом из упомянутых выше вариантов осуществления одноразового впитывающего изделия впитывающая сердцевина может обеспечивать весьма высокую характеристику впитывания, как относительно скорости впитывания, так и относительно емкости впитывания, уменьшенной массы, уменьшенных размеров, малого времени высушивания поверхности и минимизированного обратного стока. Это обеспечено, прежде всего, посредством соответствующего выбора материалов сердцевины, СВП-материалов с различными диаметрами частиц во впитывающих слоях и в промежуточном слое между ними. Выгодные свойства также способствуют улучшению впитывающего изделия в целом, прежде всего подгузников или непромокаемых штанишек.
Также могут быть рассмотрены альтернативные материалы для впитывающей сердцевины и впитывающего изделия. Прежде всего, для создания полностью биоразлагаемого подгузника могут быть применены возобновляемые сырые материалы. Например, суперабсорбенты могут быть получены из крахмала. В качестве слоя защиты от вытекания могут быть применены способные к биологическому разложению материалы. Нетканые слои могут быть основаны на материалах из бамбукового волокна или специально обработанной целлюлозы. Для промежуточного слоя впитывающей сердцевины может быть применен природный хлопок.
Другие выгодные подробности, а также особые признаки и свойства полезной модели раскрыты в последующем описании предпочтительных вариантов осуществления полезной модели, на приложенных чертежах и в пунктах формулы полезной модели. На чертежах варианты осуществления полезной модели предоставлены лишь с показательными и иллюстративными целями, но не для ограничения полезной модели, причем, повсеместно на чертежах, одинаковые ссылочные обозначения обозначают одинаковые элементы. Показано:
Фиг. 1 - вид сверху на подгузник согласно варианту осуществления полезной модели в упрощенном представлении, местами с разрезами в нескольких плоскостях,
Фиг. 2 - поперечное сечение через подгузник согласно фиг. 1, проведенное по линии 2-2 на фиг. 1,
Фиг. 3 - вид поперечного сечения впитывающей сердцевины подгузника согласно фиг. 1 в изолированном, упрощенном, увеличенном представлении,
Фиг. 4 - поперечное сечение через структуру подгузника согласно фиг. 1 в рамках представления впитывания жидкости для иллюстрации принципа работы, в сильно упрощенном, увеличенном по отношению к фиг. 1 представлении, и
Фиг. 5 - подгузник согласно другому варианту осуществления полезной модели в упрощенном представлении поперечного сечения, подобном представлению согласно фиг. 2.
На фиг. 1 проиллюстрирован подгузник 1 согласно варианту осуществления полезной модели на виде сверху в упрощенном представлении. Подгузник 1 представляет собой пример одноразового впитывающего изделия, которое воплощает полезную модель. Хотя в дальнейшем изложении сделаны отсылки, прежде всего, к подгузнику 1 согласно фиг. 1, подразумевается, что полезная модель может быть применена также и к другим одноразовым впитывающим изделиям, прежде всего непромокаемым штанишкам для грудных детей, приучающим к горшку штанишкам для маленьких детей и впитывающему нижнему белью для взрослых, при этом нижеследующие пояснения являются аналогичным образом действительными для этих впитывающих изделий. Под подгузником 1 или иным впитывающим изделием подразумевают одноразовое или выбрасываемое изделие, которое выбрасывают или устраняют после немногих применений, предпочтительно, после только одного единственного применения. Подгузник 1 не предназначен для многократного использования.
Подгузник 1 представлен на фиг. 1 в развернутом, не надетом состоянии, причем области конструкции являются частично вырезанными для более ясного показа внутренней конструкции подгузника 1. При использовании, обращенная к телу поверхность подгузника, которая пребывает в контакте с кожей субъекта, обращена на фиг. 1 к наблюдателю. Представлены также продольная ось 2 подгузника 1 и простирающаяся перпендикулярно ей в боковом направлении поперечная ось 3. Внешние границы подгузника задают внешний край, к которому принадлежат верхний на фиг. 1 край 4 и противоположный нижний край 6, которые ограничивают подгузник в продольном направлении вдоль продольной оси 2, а также левый на фиг. 1 и правый края 7, 8, которые простираются в продольном направлении по существу параллельно продольной оси 2, и задают внешние ограничительные края в боковом направлении вдоль поперечной оси 3. Подразумевается, что выражения «верхний», «нижний», «левый» и «правый», как они применены в данном случае в сочетании с краями 4-8 или также с другими компонентами подгузника, служат лишь для упрощения отсылки на подгузник 1 и его компоненты, и зависят от ориентации подгузника. Эти выражения в данном случае относятся к представленной на фиг. 1 ориентации подгузника 1.
Подгузник 1 имеет основную часть 9 и впитывающую сердцевину 11. Основная часть 9 предоставляет подгузнику 1 структурную поддержку, а также устойчивым образом принимает в ее внутренней части впитывающую сердцевину 11. Основная часть 9 или же подгузник 1 имеет первый или задний соединительный участок 12, который при использовании окружает заднюю область талии субъекта, второй или передний соединительный участок 13, который при использовании окружает переднюю область талии субъекта, и промежуточный участок 14, который соединяет задний и передний соединительные участки 12, 13. Промежуточный участок 14 при использовании расположен в промежности субъекта, между его ногами. Задний соединительный участок 12 может иметь встроенный эластичный манжетный элемент 16, который позволяет эластичным образом растягивать соединительный участок 12 в боковом направлении таким образом, что этим облегчается размещение подгузника 1 вокруг талии субъекта, и подгузник может быть стянут для обеспечения плотного его прилегания и хорошей герметичности при использовании.
Промежуточный участок 14 имеет самый малый боковой размер. Задний и передний соединительные участки 12, 13 являются более широкими, чем промежуточный участок 14, и соответственно задают пару подобных крылышкам задних краевых участков 18 или же подобных крылышкам передних краевых участков 19, которые выступают в боковом направлении за промежуточный участок 14. На задних краевых участках 18 предусмотрены крепежные элементы 22 крепежной системы 21 для разъемного и повторно запираемого крепления подгузника 1 вокруг талии субъекта. Крепежные элементы 22 могут быть выполнены, в самой простой форме, в виде подобных пластырю крепежных лент, которые, при креплении подгузника 1 вокруг талии субъекта, накладывают в области 23 накладывания, которая предусмотрена на внешней поверхности переднего краевого участка 19, и которые удерживаются там посредством силы прилипания или сцепления. В проиллюстрированном предпочтительном варианте осуществления, в данном случае, предусмотрена механическая крепежная система 21 в форме разновидности застежки-липучки, в которой крепежные элементы 22 выполнены, например, в виде крючковых лент, которые взаимодействуют с петельной или ворсяной лентой 17, которая прикреплена, например приклеена, в области 23 накладывания на внешней стороне подгузника 1. За счет этого подгузник 1 имеет возможность почти сколь угодно частого открывания и запирания. Имеются также и другие неоднократно-разъемные средства запирания, такие как, например, крючково-петельные механизмы и тому подобное.
Во всяком случае, крепежная система 21 в комбинации с эластичным манжетным элементом 16 на соединительном участке 12 делает возможным простое размещение и крепление подгузника 1 вокруг талии субъекта. В укрепленном состоянии крепежные элементы 22 воспринимают растягивающую нагрузку вокруг талии субъекта. В области 23 накладывания, прежде всего в области петельной или ворсяной ленты 17, на обеих сторонах в поперечном направлении могут быть предусмотрены подходящие (в данном случае не проиллюстрированные) маркировки, которые могут способствовать пользователю в равномерном замыкании подгузника 1 вокруг талии, и в равномерном распределении растягивающей нагрузки по обоим крепежным элементам 22.
На промежуточном участке 14 вдоль левого и правого краев 7, 8 предусмотрены два ряда эластичных ножных манжет 24, 26, которые при использовании закрывают с уплотнением ногу субъекта. Эластичные манжеты 24, 26 отчетливо видны также на увеличенном виде поперечного сечения подгузника 1 на фиг. 2. Внутренняя манжета 24 плотно прилегает к ноге и представляет собой первый барьер против выхода жидкости. Внешняя манжета 26 образует второй барьер, и, предпочтительно, может быть выполнена в форме рюшей. Эластичные элементы 27, например вшитые в основную часть 9 эластичные нити 27, содействуют эластичности, прилеганию и герметичности манжет 24, 26.
Как очевидно из разрезанного участка на фиг. 1 и представления поперечного сечения согласно фиг. 2, основная часть 9 имеет слоистую структуру, к которой принадлежат верхняя прокладка 28, поглощающий и распределяющий слой 29, слой 31 защиты от вытекания и нижняя прокладка 32. Верхняя прокладка 28, которая представлена на фиг. 1 как на виде сверху, так и на виде в разрезе, является слоем, который при использовании находится в непосредственном контакте с кожей субъекта. Он выполнен из максимально мягкого материала, предпочтительно, нетканого текстильного материала, что обеспечивает высокий комфорт ношения. Термин «нетканый материал», зачастую и в данном случае называемый также «non-woven material», обозначает продукт в форме пленки, полотна или мата из ориентированных направленным или случайным образом волокон, которые скреплены друг с другом посредством трения, сцепления и/или слипания, но не сотканы, связаны или не соединены друг с другом посредством простежки. Применяемые в слоевой структуре 1 нетканые текстильные материалы могут состоять из различных натуральных или синтетических волокон, и могут быть представлены сгруппированными или непрерывными элементарными волокнами. Они могут быть произведены посредством различных способов, таких как плавление с раздувом, по технологии «спанбонд», прядение или кардочесание и прочее. В настоящее время, синтетические волокна являются предпочтительными. Однако, нетканые текстильные материалы из натуральных материалов, такие как, например, шелковые, а также шерстяные или хлопковые волокна, или, предпочтительно, демонстрирующие хорошие всасывающие качества бамбуковые волокна, также являются применимыми. В принципе, являются применимыми также и смешанные из синтетических и натуральных материалы.
Хотя это не представлено на чертежах отдельным образом, верхняя прокладка 28, предпочтительно, имеет шишкообразную поверхностную структуру с несколькими распределенными шишками в форме жемчужин или возвышений, которые выступают наружу от внешней поверхности верхней прокладки 28. За счет их жемчужнообразной формы такие точечные шишки также обозначают как «Pearl Dot». Такая шишечная структура делает возможным более быстрый сток выделенных от субъекта и поглощенной верхней прокладкой 28 жидкостей в находящийся внизу поглощающий и распределяющий слой 29. Кроме того, шишки уменьшают также контакт с кожей, вследствие чего, они увеличивают комфортность ношения, уменьшают раздражение кожи и обеспечивают проветривание кожи субъекта. Альтернативно, с этой целью также может быть применена очень мягкая, легко перфорируемая верхняя прокладка 28, которая может располагать, например, выпрессованными в ней каналами. Верхняя прокладка 28 выполнена гидрофильной для обеспечения быстрого отвода жидкости. Прежде всего, для подгузников для младенцев должен быть применен особо мягкий нетканый материал, характеризуемый тактильными ощущениями, сравнимыми с таковыми для хлопка.
Поглощающий и распределяющий слой 29 расположен между верхней прокладкой 28 и впитывающей сердцевиной 11. Он зачастую обозначается также как СПР-слой (от Acquisition Distribution Layer) и имеет функцию быстрой транспортировки потащенных посредством верхней прокладки 28 выделяемых жидкостей в находящуюся снизу впитывающую сердцевину 11, и при этом, наиболее широкого распределения жидкости по поверхности для использования для впитывания большей части находящейся в распоряжении поверхности впитывающей сердцевины 11. Для этого СПР-слой 29 образован из подходящего материала, такого как, например, нетканый материал, то есть, как разъяснено выше, «non-woven material», который имеет особо грубые волокна, которые могут иметь ориентацию волокон, подходящую для распределения жидкости в плоскостном направлении 33, то есть по поверхности, при этом, однако, обеспечивают быструю эвакуацию выделяемой жидкости в направлении 34 по глубине или же по толщине.
Нижняя прокладка 32 основной части 9 образует внешний слой основной части 9 и подгузника 1 и имеет функцию поддержания общей структуры. Она может быть выполнена из похожего или того же материала, прежде всего синтетического нетканого материала (non-woven material), что и верхняя прокладка 28 (тем не менее, без шишечной структуры или тому подобного). Особо приятный, мягкий материал является желательным, прежде всего, для подгузников для младенцев, однако, не только для них.
Поскольку внешний слой 32 пребывает в непосредственном контакте с одеждой или с другими предметами субъекта, такими как, например, постельное белье, должно быть обеспечено воспрепятствование попаданию поглощаемых и удерживаемых во впитывающей сердцевине выделений к внешней поверхности, и загрязнение ими одежды, постельного белья или тому подобного. Для этого предусмотрен слой 31 защиты от вытекания, который является непромокаемой пленкой, которая, предпочтительно, произведена из полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП) или других подходящих материалов, которые могут обеспечивать уплотнение от текучих сред. Подходящие слои защиты от вытекания или пленки 31 защиты от вытекания должны быть воздухопроницаемыми для допуска проникновения воздуха к внутренней части подгузника 1 для проветривания кожи держателя и обеспечения возможности диффузии жидкости. Газо- и паропроницаемость слоя 31 защиты от вытекания таким образом обеспечивает возможность предотвращения аккумуляции тепла и образование грибка. Плотность слоя 31 защиты от вытекания должна быть выбрана соответственно уместным требованиям, причем, например, оказались подходящими пленки ПЭ с плотностью примерно 15-16 г/кв. м. Пленка также может быть выполнена с нанесенной печатью.
Как является очевидным, прежде всего, из фиг. 2, верхняя прокладка 28 простирается вдоль боковых краев основной части 9, мимо СПР-слоя 29 и впитывающей сердцевины 11, до слоя 31 защиты от вытекания и является склеенной по поверхности на местоположении 30 со слоем 31 защиты от вытекания и, при необходимости, также с внутренней манжетой 24. В этом случае верхняя прокладка 28 может перехватывать выделяемую жидкость, такую как, например, мочу, которая выходит вбок из слоя 29 или впитывающей сердцевины 11, и поглощать ее и таким образом в комбинации с манжетами 24, 26 обеспечивать повышенную герметичность. Кроме того, таким образом создана замкнутая основная часть 9, которая окружает и устойчиво принимает впитывающую сердцевину 11, а также обеспечивает всему подгузнику 1 хорошую структурную поддержку.
Основная часть 9 подгузника 1 имеет подходящую для соответствующего возраста и весовой группы субъекта трехмерную форму, которая выполнена для хорошего прилегания и высокого комфорта ношения. Мягкие материалы, которые пребывают в контакте с кожей субъекта или образуют внешнюю сторону подгузника 1, способствуют в высшей степени приятному, мягкому осязательному ощущению. Основная часть 9 хорошо подходит к размещению и к стабильному удержанию впитывающей сердцевины 11 в ее внутренней части.
Впитывающая сердцевина 11 образует основной компонент подгузника 1, который обеспечивает впитывание и удержание выделяемой жидкости. Впитывающая сердцевина 11 введена вовнутрь основной части 9 между СПР-слоем 29 и слоем 31 защиты от вытекания, и удержана в значительной степени защищенной от сползания. В данном случае, впитывающая сердцевина 11 имеет, на виде сверху согласно фиг. 1, по существу прямоугольный контур, который является несколько меньшим такового основной части 9. Контур впитывающей сердцевины 11 задан посредством представленных на фиг. 1 верхнего края 36 и противоположного ему нижнего края 37, которые ограничивают впитывающую сердцевину 11 в продольном направлении вдоль продольной оси 2, а также представленных на фиг. 1 левого и правого боковых краев 38, 39, которые простираются в продольном направлении по существу параллельно продольной оси 2. Длина впитывающей сердцевины 11 вдоль продольной оси 2 по существу соответствует продольной протяженности промежуточного участка 14 основной части 9, а ширина впитывающей сердцевины 11 является несколько меньшей, чем ширина промежуточного участка 14. Контур впитывающей сердцевины 11 может быть приспособлен к контуру промежуточного участка 14, а боковые края 38, 39 могут быть соответственно слегка изогнутыми относительно направленности краев 7 или же 8 основной части 9, и могут простираться с незначительным зазором от них.
Впитывающая сердцевина 1 дополнительно проиллюстрирована на фиг. 3 в увеличенном изолированном представлении. Она имеет слоистую структуру и впитывающий материал, которые специально сформированы, выбраны и приведены в соответствие друг с другом таким образом, что обеспечена возможность достижения наилучших характеристик впитывания относительно как скорости впитывания, так и емкости впитывания при, по возможности, малой массе сердцевины 11 и минимизированном обратном потоке (обратном стоке) жидкости под давлением. Впитывающая сердцевина 11 не содержит слои основной части 9, прежде всего верхняя прокладка 28 или СПР-слой 29 на ближней к телу стороне, а также слой 31 защиты от вытекания или внешняя, нижняя прокладка 32 на дальней от тела стороне подгузника 1.
В данном случае, напротив, к слоистой структуре впитывающей сердцевины 11 принадлежат верхний слой 41, первый впитывающий слой 42, промежуточный слой 43, второй впитывающий слой 44 и нижний слой 46. Представленная последовательность слоев 41-46 является действительной в направлении 34 по толщине или же по глубине впитывающей сердцевины 11 или же подгузника 1.
Верхний слой 41 образует самый верхний слой сердцевины, который расположен в направлении 34 по толщине ниже приемного и распределительного слоя 29 (СПР) основной части 9 или же смежно ему. Верхний слой 41 является гидрофильным, то есть гигроскопичным, для обеспечения быстрой эвакуации выделяемой жидкости из СПР-слоя 29 во впитывающей части впитывающей сердцевины 11. Эта эвакуация должна быть обеспечена также при наличии больших объемов жидкости. Поэтому верхний слой 41, предпочтительно, имеет более высокую проницаемость в направлении по толщине, чем расположенные над ним слои 28, 29 основной части 9. Следует отметить, что также имеется возможность отказа от СПР-слоя 29 основной части 9, прежде всего, когда верхний слой 41 впитывающей сердцевины 11 выполнен таким образом, что он выполняет приемную и распределительную функцию СПР-слоя 29.
Кроме того, верхний слой 41 служит для укрепления всей структуры впитывающей сердцевины 11 и предотвращения ее сползания в основной части 9 подгузника 1. Кроме того, он также обеспечивает устойчивость впитывающей сердцевины 11 во время процесса производства. Предпочтительно, верхний слой 41 состоит из синтетического нетканого материала (non-woven material), который может быть идентичным материалу верхней или же нижней прокладки 28, 32 основной части 9 или подобным ему/им. В качестве подходящего нетканого материала показал себя, например, полипропилен (ПП) с плотностью примерно 11-13 г/кв. м. Нетканый материал верхнего слоя 41 должен быть, однако, не столь мягким, как соприкасающийся с кожей материал верхней прокладки 28 основной части 9.
К верхнему слою 41 в направлении 34 по толщине примыкает первый впитывающий слой 42. В предпочтительном варианте осуществления впитывающий слой 42 имеет гранульный, супервпитывающий полимерный материал 47, который имеет частицы первого, большого диаметра. Под «супервпитывающим полимерным материалом» («СВП-материалом»), «суперабсорбентом» или также «гелеобразующим впитывающим материалом» в области техники и в настоящем документе понимают заменяемый пространственно-сшитый полимерный материал, который имеет возможность поглощения по меньшей мере 10-кратного его массе объема пресной воды, причем этот материал при поглощении воды разбухает или образует гель. В общем, в качестве СВП-материала применяют сополимер из акриловой кислоты (пропеновой кислоты) или акрилата натрия (натриевой соли акриловой кислоты) с одной стороны, и акриламида с другой стороны, причем отношение обоих мономеров друг к другу может быть различным. Дополнительно добавляют так называемый перекрестносшивающий агент сердцевины (core cross-linker - CXL) для раствора мономеров, который местами взаимно соединяет или же сшивает образованные длинноцепочечные молекулы полимера посредством химических мостиковых связей. Посредством таких мостиковых связей полимер становится нерастворимым в воде. Этот так называемый базовый полимер, при необходимости, подвергают последующему поверхностному перекрестному сшиванию (surface cross-linking - SXL). При этом на поверхности корпускул размещают другой химикат, который посредством нагревания образует вторую сеть только на внешнем слое сердцевины. Эта оболочка поддерживает разбухший после приема жидкости гель, что позволяет удерживать его также при внешней нагрузке в результате перемещения и давления. Это делает возможным надежное удержание в СВП-материале впитанной жидкости без возникновения обратного потока также на протяжении длительных сроков, на 12 часов или более.
«Гранульный» СВП-материал в настоящем документе означает СВП-материал в форме гранулята, коротких волокон, пластин, пучков волокон, шаров, порошков и других форм, которые могут быть обозначены как корпускулы, частицы или ядра, и отношение ширины или диаметра которых к длине составляет менее 1:10, предпочтительно менее 1:5. В качестве диаметра частиц или диаметра ядер СВП-частиц принят их средний размер, то есть, например, среднее значение их ширины, толщины (или диаметра) и длины. Диаметр частиц или же диаметр ядер СВП-материала в каждом из впитывающих слоев 42, 44 следует понимать как среднее значение диаметров частиц всех СВП-частиц в соответствующем слое.
Первый впитывающий слой 42 выбран для выполнения разновидности буферной функции. Он должен относительно быстро воспринимать первый напор жидкости от верхнего слоя 41, а также принимать жидкость в большом количестве без приближения к своим границам емкости впитывания. Для этого, диаметр частиц или же диаметр ядер гранульного СВП-материала 47 первого впитывающего слоя 42 должен быть выбран большим (прежде всего, более крупным, чем таковой для СВП-материала второго впитывающего слоя 44, как описано ниже в подробностях) и достаточным для выполнения этой функции. Подходящим первым диаметром частиц для гранульного СВП-материала 47 первого впитывающего слоя 42 оказался диаметр в диапазоне 0,595-0,400 мм, который соответствует номеру сита 30-40. Однако диаметр частиц может быть немного отличным в большую или меньшую сторону в зависимости от СВП-материала 47. Однако, СВП-материал 47 первого впитывающего слоя 42 должен иметь способность к впитыванию 0,9% раствора NaCl по меньшей мере 40 мл, предпочтительно по меньшей мере 50 мл, на грамм СВП. Способность к впитыванию пресной воды не должна составлять менее 80 мл на грамм СВП, а предпочтительно, составляет по меньшей мере 100 мл на грамм СВП. Таких значений функциональной способности могут достигать высококачественные суперабсорбенты, например коммерчески доступные от компаний BASF SE, Германия, Sanyo Chemical Industries Ltd., Япония, под торговой маркой Sandia или от компании Evonic Industries AG, Германия, под торговой маркой Favor.
СВП-материал 47 в первом впитывающем слое 42, предпочтительно, является единственным впитывающим материалом в этом слое. Другими словами, содержание СВП-материала 47 во всем впитывающем материале в первом впитывающем слое 42 составляет 100% или, по меньшей мере, почти 100%. Во всяком случае, во впитывающем материале первого впитывающего слоя 42 не содержится какой-либо целлюлозы (пульпы). Было обнаружено, что наивысшая функциональная способность относительно быстрого приема жидкости и большого объема впитывания, а также относительно малого времени высушивания поверхности при незначительной массе и объеме впитывающей сердцевины 11 может быть достигнута с помощью впитывающего материала, который основан на чистом СВП-материале. Последнее объясняется, прежде всего, тем обстоятельством, что впитывающий материал является свободным от целлюлозы. Кроме того, могут быть предотвращены сопряженные с обычными впитывающими сердцевинами на основе СВП/пульпы проблемы, такие как, например, неравномерное распределение СВП-материала в пульпе с образованием областей с более сильным и более слабым впитыванием, сползание сердцевины в основной части и т.д. Могут быть достигнуты высокая и равномерная впитывающая способность и наполнительная способность СВП-материала во всей впитывающей сердцевине 11 при уменьшенной массе и объеме сердцевины 11. В общем, для подгузника размером М/3, который предназначен для субъекта с массой тела примерно 6-11 кг, достаточным является примерно 6-7 г СВП-материала в первом впитывающем слое 42.
Диаметр СВП-частиц для первого впитывающего слоя 42 целенаправленно выбирают достаточно большим, поскольку было обнаружено, что хотя малые СВП-корпускулы вследствие своей большей поверхности по отношению к массе могут по существу принимать в сумме большее количество жидкости, они, однако, быстро достигают своих границ емкости. Следовательно, слишком незначительный диаметр частиц в первом впитывающем слое 42 может привести к увеличению обратного стока. Поэтому применяют СВП-материал 47 с относительно большим диаметром частиц.
Непоглощенные первым впитывающим слоем 42 остаточные объемы жидкости далее поступают к смежному промежуточному слою 43. Промежуточный слой 43 служит для отделения первого и второго впитывающих слоев 42, 44 друг от друга, для распределения 42 непоглощенной жидкости от первого впитывающего слоя с охватом большой площади и для передачи ее далее во второй впитывающий слой 44. Для этого, промежуточный слой 43 выполнен эластичным, предпочтительно из нетканого материала 48 из хлопка или синтетического, подобного хлопку материала. Под синтетическим, подобным хлопку материалом в данном случае понимают, например, котонизированный материал или состоящий из двухкомпонентных волокон материал, который имеет по существу те же свойства, что и состоящий из натурального хлопкового волокна материал. Прежде всего, толщина волокон и длина волокон синтетического, подобного хлопку материала по существу соответствуют таковым натурального хлопчатобумажного материала. Подходящие материалы на основе двухкомпонентных волокон могут состоять, например, из полиэтилена/полипропилена, и являются коммерчески доступными, например, под торговой маркой AL-Delta от компании ES FiberVisions, США.
Независимо от того, состоит ли материал 48 промежуточного слоя 43 из натурального или синтетического «хлопка», толщину волокон, длину волокон и преимущественную ориентацию волокон выбирают таким образом, что для поглощенной жидкости обеспечено распределение жидкости в плоскостном направлении 33, то есть по поверхности. Транспортировка жидкости в плоскостном направлении 33, предпочтительно, является более интенсивной или сильной, чем в направлении 34 по толщине. Для этого, являются выгодными большая длина волокон и сильная перегородчатость материала, равно как преимущественная направленность волокон в существенно плоскостном направлении 33.
В предпочтительных вариантах осуществления промежуточный слой имеет массу единицы поверхности примерно 40 г/кв. м и толщину примерно 0,8 мм. В общем, толщина примерно 0,7-0,9 мм может быть подходящей для эффективного отделения друг от друга первого и второго впитывающих слоев 42, 44, и для достижения требуемого распределения жидкости с охватом большой площади без чрезмерного увеличения толщины сердцевины 11.
Впрочем, описанные нетканые материалы 48 промежуточного слоя 43 имеют по отношению к основанным на целлюлозе материалам, которые также могут быть альтернативно применены, многократно лучшие характеристики распределения жидкости по поверхности. Поэтому, предпочтительно, также в промежуточном слое 43 не применяют какой-либо целлюлозы. Таким образом может быть создана впитывающая сердцевина 11, которая является совершенно свободной от целлюлозы, что влечет за собой уменьшение массы и объема сердцевины 11.
Средний или же промежуточный слой 43 имеет определяющую значимость, поскольку посредством широкого распределения жидкости по поверхности СВП-материала 47 следующего слоя, то есть второго впитывающего слоя 44, он используется с большим охватом и более равномерно.
За промежуточным слоем 43 в направлении по толщине к дальней от тела стороне следует второй впитывающий слой 44, который вновь имеет впитывающий материал 49, который, предпочтительно, состоит из чистого гранульного СВП-материала. СВП-материал 49 образует собой по существу 100% всего впитывающего материала второго впитывающего слоя 44. Во всяком случае, впитывающий материал 49 второго впитывающего слоя 44, предпочтительно, является свободным от целлюлозы. Уже упомянутые выше в связи с СВП-материалом 47 первого впитывающего слоя 42 преимущества сильного равномерного впитывания, уменьшенных массы и объема, а также высокой скорости высушивания поверхностей относятся также к СВП-материалу 49 второго впитывающего слоя 44.
Тем не менее, СВП-материал 49 второго впитывающего слоя 44, по сравнению с СВП-материалом 47 первого впитывающего слоя 42, имеет меньший диаметр частиц или же ядер. Например, СВП-материал 49 имеет средний диаметр частиц или же ядер примерно по номеру сита 60-80, что соответствует величине примерно от 0,250 до 0,177 мм. Опять-таки, средний диаметр частиц СВП-материала 49 может быть немного отличным в большую или меньшую сторону в зависимости от рецептуры СВП-материала 49. Малый диаметр частиц выбран специально для эффективного приема и надежного долгосрочного удержания остаточного объема жидкости, который проходит через первый впитывающий слой 42 и промежуточный слой 43. Более мелкие СВП-частицы-материала 49, за счет своей большей поверхности по отношению к массе, могут принимать в сумме большее количество жидкости, чем более крупные СВП-частицы-материала 47. Кроме того, малые полимерные СВП-частицы-материала 49 лучше приспособлены к длительному удержанию в себе жидкости. Кроме того, они являются также менее восприимчивыми к давлению, что предотвращает обратный сток или, по меньшей мере, существенно его уменьшает. На этих основаниях, относительное расположение впитывающих слоев 42, 44, а также размеры их СВП-частиц имеют большое значение для обеспечения высокой эффективности впитывающей сердцевины 11.
В предпочтительном варианте осуществления для второго впитывающего слоя 44 применяют примерно 6-7 г СВП-материала 49 для одного подгузника 1 размером М/3 для массы тела субъекта 6-11 кг. Способность к впитыванию 0,9% раствора NaCl СВП-материалом 49 должна составлять по меньшей мере 60 мл, предпочтительно по меньшей мере 65 мл, на грамм СВП. Способность к впитыванию пресной воды должна составлять не менее 120 мл на грамм СВП. Предпочтительно, она составляет по меньшей мере 130 мл. В выгодном варианте осуществления применяют СВП-материал 49 с показателем впитывания пресной воды 130-150 мл на грамм СВП. В настоящее время, такие показатели эффективности могут быть получены, например, с помощью СВП-материалов от компании Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., Япония.
Нижний слой 46, который образует последний слой слоистой структуры впитывающей сердцевины 11, как и верхний слой 41, вновь состоит из нетканого материала (non-woven material). Однако, в отличие от верхнего слоя 41, нетканый материал нижнего слоя 46, предпочтительно, может быть гидрофобным, то есть отталкивающим влагу, для обеспечения тем самым воспрепятствования поступлению поглощенной жидкости к внешним слоям 31, 32 основной части 9. С этой целью для нижнего слоя также является выгодным коротковолокнистый вариант нетканого материала 46, в то время как нетканый материал верхнего слоя 41, вследствие его функции, должен быть выбран скорее длинноволокнистым. Нетканый материал нижнего слоя 46 должен быть особо прочным на разрыв для устойчивого удержания впитывающей сердцевины 11. В вариантах осуществления полезной модели в качестве выгодного показал себя материал с плотностью 11-13 г/кв. м.
Как, прежде всего, показано на фиг. 2, СПР-слой 29 в представленном предпочтительном варианте осуществления может быть продлен по боковым краям 36-39 впитывающей сердцевины 11 мимо слоев 41-43, вплоть до нижнего слоя 46 или его окрестности, для выполнения своей поглощающей и распределяющей функции также в этих областях, а также для охвата и удержания слоев 41-44 сердцевины 11. Дополнительно или альтернативно, нижний слой 46 может быть склеен с верхним слоем 41 по боковым краям 36-39 впитывающей сердцевины 11 с помощью неопасного в токсическом, с точки зрения окружающей среды и экологическом отношениях клеящего вещества по части поверхности для еще более прочного удержания тем самым сердцевины 11 в подгузнике 1 и для предотвращения ее сползания. В этом случае, имеется возможность отказа от фиксации впитывающих слоев 42, 44 на верхнем слое 41 или нижнем слое 46 сердцевины 11. За счет непрерывного в плоскостном направлении 33 выполнения впитывающих слоев 42, 44, слоевая структура впитывающей сердцевины 11 имеет достаточную собственную устойчивость для удержания и предотвращения сползания впитывающих слоев 42, 44, а также для неподвижного удержания и предотвращения сползания впитывающей сердцевины 11 в целом в основной части 9. Объем необходимого клеящего вещества может быть существенно уменьшен, прежде всего, по сравнению с обычными подгузниками с классической впитывающей сердцевиной из СВП/пульпы. Издержки на клей могут быть сэкономлены, а масса и объем или же размеры как впитывающей сердцевины 11, так и подгузника 1 в целом - уменьшены.
В нижеследующей таблице 1 приведены масса чистой впитывающей СВП-сердцевины 11 и получаемого на ее основе подгузника 1 для различных типов и размеров подгузников согласно предпочтительным вариантам осуществления полезной модели. Масса впитывающей сердцевины может быть уменьшена по сравнению со сравнимыми обычными впитывающими сердцевинами на основе пульпы/СВП примерно на величину по меньшей мере 30-40%.
При разъяснении функционирования подгузника 1 принято, что он уже был уложен вокруг талии субъекта, например младенца, и был укреплен посредством крепежной системы 21 таким образом, что соединительные участки 12, 13 охватывают талию, а манжеты 24, 26 охватывают с уплотнением участки ног субъекта. Подгузник 1 служит для поглощения и удержания мочи, кала и других выделяемых из тела субъекта жидкостей. Функционирование подгузника 1 с впитывающей сердцевиной 11 согласно полезной модели дополнительно разъяснено ниже более подробно в сочетании с фиг. 4.
На фиг. 4 слоевая структура подгузника 1 отдельно проиллюстрирована во фрагментарном и увеличенном представлении. Кроме того, схематически представлен столб 51 жидкости, который представляет выделенную биологическую жидкость, как она попадает на верхнюю прокладку 28 основной части 9 подгузника 1. Верхняя прокладка 28 быстро отводит этот столб 51 жидкости к находящемуся внизу приемному и распределительному слою 29 (СПР). Она эффективно распределяет жидкость в плоскостном направлении 33, то есть по поверхности, с целью увлажнения наибольшей поверхности впитывающей сердцевины 11. Распределенная по поверхности часть жидкости в СПР-слое 29 указана на фиг. 4 посредством ссылочного обозначения 52.
Верхний слой 41 впитывающей сердцевины 11 быстро транспортирует прибывающую жидкость далее к находящемуся внизу первому впитывающему слою 42. СВП-материал 47 первого впитывающего слоя 42 поглощает жидкость и сохраняет ее. За счет большого диаметра частиц СВП-материала 47 в первом впитывающем слое 42 впитывание жидкости происходит с высокой скоростью, и может быть осуществлено в больших количествах без достижения СВП-материалом 49 его границ емкости. Посредством незначительной диффузии жидкости в плоскостном направлении 33, жидкость распределяется также по поверхности непрерывного СВП-материала 47, как это показано посредством незначительно расширяющейся части 53 жидкости в первом впитывающем слое 42.
От СВП-материала 47 первого впитывающего слоя 42 непоглощенные части жидкости попадают к промежуточному слою 43, который очень эффективно распределяет жидкость с охватом большой площади, и передает ее далее на второй впитывающий слой 44. Широкое распределение жидкости в промежуточном слое 43 схематически представлено на фиг. 4 и указано посредством ссылочного обозначения 54. Таким образом, промежуточный слой обеспечивает увлажнение жидкостью весьма большой поверхности находящегося внизу второго впитывающего слоя 44 и, тем самым, возможность использования для впитывания в этом слое большей части СВП-материала 49.
СВП-материал 49 второго впитывающего слоя 44 поглощает жидкость и удерживает ее долговечным и надежным образом. Полимерные СВП-частицы с малым диаметром частиц удерживают в себя жидкость долговечным образом. Также они эффективным образом препятствуют возникновению, в результате оказываемого снаружи на подгузник 1 давления или перемещения подгузника 1, обратного потока жидкости в направлении 34 по толщине вверх, к верхней прокладке 28 подгузника 1, и из нее - к коже субъекта. Напротив, поглощенная жидкость может быть надежно и долгосрочно сохранена в обоих впитывающих слоях 42, 44 впитывающей сердцевины 11.
Подгузник 1 согласно полезной модели отличается особо хорошей впитывающей способностью, а также высокой скоростью впитывания и высокой емкостью впитывания, что обеспечено подходящим выбором материалов и свойств для первого и второго впитывающих слоев 42, 44 и промежуточного слоя 43, подходящим согласованием их друг с другом, включая сюда подходящие различные диаметры частиц впитывающих слоев 42, 44, а также функцией распределения жидкости промежуточного слоя 43. Поглощающая способность, объем впитывания, время впитывания и распределение жидкости во впитывающей сердцевине 11 могут быть заметно улучшены, а обратный сток может быть минимизирован. Масса и толщина сердцевины могут быть заметно уменьшены по сравнению с обычными впитывающими сердцевинами из СВП/пульпы. В целом, это влечет за собой также уменьшение массы и размеров подгузника 1. За счет этого обеспечена возможность снижения издержек и затрат на складирование, транспортировку и обращение, например, также для торговых площадей.
Фиг. 5 показывает модифицированный вариант осуществления подгузника или же непромокаемых штанишек 1 согласно полезной модели. В той мере, насколько соответствие в конструкции и/или в функции совпадает с описанным выше вариантом осуществления согласно фиг. 1-4, это служит основанием к направлению отсылок с теми же ссылочными обозначениями к вышеуказанному описанию.
Вариант осуществления согласно фиг. 5 отличается от такового согласно фиг. 1-4 по существу тем самым, что в данном случае, верхняя прокладка 28 не заканчивается поблизости от слоя 31 защиты от вытекания основной части 9 и не склеена там с ним. В данном случае, напротив, верхняя прокладка 28 продлена еще далее и, на высоте слоя 31 защиты от вытекания подвернута таким образом, что она своими краевыми участками 56 в незначительной мере охватывает впитывающую сердцевину 11 также с ее нижней стороны. Краевые участки 56 верхней прокладки 28, предпочтительно, простираются между нижним слоем 46 сердцевины и слоем 31 защиты от вытекания на протяжении примерно 10-20 мм в боковом направлении друг к другу, и склеены там, на позиции 57 по малым площадкам со слоем 31 защиты от вытекания основной части 9. Предпочтительно, вследствие этого, выделяемая жидкость, такая как, например, моча, выходящая по бокам (справа и слева на фиг. 5) из впитывающей сердцевины 11, может быть впитана также внизу, в области боковых краев слоя 31 защиты от вытекания. Кроме того, еще более улучшено удержание впитывающей сердцевины 11 в основной части.
В рамках полезной модели являются возможными и разнообразные другие модификации. В то время как вышеуказанное описание отсылает к подгузнику или непромокаемым штанишкам 1, полезная модель, как она разъяснено выше, является применимым также к другим одноразовым впитывающим предметам и гигиеническим предметам. Подгузник может дополнительно иметь различные известные в данной области признаки, такие как крылышки, элементы застегивания вокруг талии, резиновые ленты и тому подобное, для получения лучшей посадки или же прилегания, для достижения лучшей герметичности и удерживающей способности для жидкости и/или для улучшения эстетики. Например, при применении для непромокаемых штанишек, кроме показанных в фиг. 1-5 вариантов осуществления, которые снабжены, в отличие от одноразового подгузника 1, сплошной эластичной манжетой 16, 17, в другом предпочтительном (непоказанном) варианте осуществления может быть выгодной основная форма, которая дополнительно сшита с помощью эластичных нитей 27 на обеих сторонах вокруг продольной оси 2, вдоль и параллельно ей, как показано на фиг. 1. За счет этого может быть создано особое усиление, которое дополнительно улучшает защиту от вытекания непромокаемых штанишек, поскольку оно обеспечивает их улучшенное прилегание в нижней области.
В другом (не показанном) варианте осуществления может быть также предусмотрен индикатор сырости, который прикреплен на внешней стороне впитывающего изделия, и является хорошо видимым снаружи, который индикатор сообщает о состоянии сырости внутри впитывающего изделия и, при необходимости, о степени сырости. Предпочтительно, индикатор сырости находится за нижним внешним слоем нетканого материала 46 и не может загрязнять одежду или постельное белье.
Для впитывающей сердцевины 11 и подгузника 1 в целом также могут быть применены альтернативные материалы, которые состоят из возобновляемых сырых материалов, что позволяет создание в значительной степени или полностью биоразлагаемого подгузника. Например, слои 28, 41, 43, 46 и 47 синтетического нетканого материала могут быть заменены на натуральные материалы, такие как, например, материалы из бамбукового волокна или из специально обработанной целлюлозы. Является возможным производство суперабсорбентов из крахмала и других известных в настоящее время или разрабатываемых в будущем натуральных супервпитывающих материалов. Разделительный или же промежуточный слой 43 также может состоять из натурального хлопка. На основе существенно улучшенного впитывания, лучше управляемого качества распределения жидкости и уменьшенных издержек, предпочтительными являются синтетические, прежде всего предоставленные в настоящем документе, материалы.
Раскрыто одноразовое впитывающее изделие 1, такое как, например, одноразовый подгузник или одноразовые непромокаемые штанишки, с основной частью 9 и с размещенной в основной части 9 впитывающей сердцевиной 11. Впитывающая сердцевина 11 имеет, по меньшей мере, первый впитывающий слой 42 и второй впитывающий слой 44 для впитывания поглощенной впитывающим изделием 1 жидкости. Первый и второй впитывающие слои 42, 44 лежат друг на друге в направлении 34 по толщине и отделены друг от друга посредством промежуточного слоя 43, который выполнен для направления жидкости от первого впитывающего слоя 42 ко второму впитывающему слою 44 и для ее поверхностного распределения по второму впитывающему слою 44. Первый впитывающий слой 42 имеет гранульный, супервпитывающий полимерный материал 47 с первым диаметром частиц, а второй впитывающий слой 44 имеет гранульный, супервпитывающий полимерный материал 49 со вторым диаметром частиц. Второй диаметр частиц меньше первого диаметра частиц.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Подгузник, одноразовое впитывающее изделие
2 Продольная ось
3 Поперечная ось
4 Верхний край
6 Нижний край
7 Левый край
8 Правый край
9 Основная часть
11 Впитывающая сердцевина
12 Задний соединительный участок
13 Передний соединительный участок
14 Промежуточный участок
16 Эластичный манжетный элемент
17 Петельная или ворсяная лента
18 Задние краевые участки
19 Передние краевые участки
21 Крепежная система
22 Крепежные элементы
23 Область прилегания
24 Внутренняя манжета
26 Внешняя манжета
27 Эластичные элементы/нити
28 Верхняя прокладка
29, 29' Поглощающий и распределяющий слой, СПР-слой
30 Место склейки
31 Слой защиты от вытекания, пленка ПЭ
32 Нижняя прокладка
33 Плоскостное направление
34 Направление по глубине
36 Верхний край
37 Нижний край
38 Левый боковой край
39 Правый боковой край
41 Верхний слой
42 Первый впитывающий слой
43 Промежуточный слой, разделительный слой
44 Второй впитывающий слой
46 Нижний слой
47 СВП-материал, впитывающий материал
48 Нетканый материал
49 СВП-материал, впитывающий материал
51 Столб жидкости
52 Часть жидкости
53 Часть жидкости
54 Распределение жидкости
56 Краевой участок
57 Место склейки