ДРАПИРУЮЩЕЕСЯ ПОГЛОЩАЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ
DRAPED ABSORBING PRODUCT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение в целом относится к гигиеническим поглощающим изделиям, и в частности к предназначенным для женщин гигиеническим поглощающим прокладкам, которые являются тонкими, обладают высокой поглощающей способностью и являются драпирующимися.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Носимые снаружи гигиенические поглощающие прокладки представляют собой один из многих видов предназначенных для женщин защитных приспособлений, имеющихся в наличии в настоящее время. Создание материалов, имеющих большую способность к поглощению жидкостей на единицу объема, позволило уменьшить требуемую общую толщину гигиенических прокладок, в результате чего было создано изделие, которое является более удобным и менее выступающим при ношении. Тонкие, гибкие гигиенические прокладки данного типа раскрыты, например, в патенте США No. 4 950 264 (далее "патент '264") на имя T.W. Osborne III.
Термин «гибкий», используемый в материалах по предшествующему уровню техники, как правило, используется для описания сопротивления изделия деформированию при приложении к нему внешней нагрузки. Например, патент '264 имеет целью описать гигиеническую прокладку, имеющую «низкое сопротивление изгибу» при приложении внешней нагрузки к гигиенической прокладке посредством плунжерного механизма.
Однако определение «гибкий» типа предложенного в патенте '264 не позволяет определить общие характеристики «драпируемости» поглощающего изделия. То есть изделие может иметь «низкое сопротивление изгибу» и при этом не быть «драпирующимся» в том смысле, как определено здесь. Термин «драпирующийся» или «драпируемость» в используемом здесь смысле означает стремление изделия свисать вертикально под действием силы тяжести при удерживании его консольно с одного конца указанного изделия. Драпирующиеся изделия также стремятся соответствовать форме опорной (прилегающей) поверхности, например драпирующаяся гигиеническая прокладка будет стремиться соответствовать по форме телу в процессе использования, тем самым повышая комфортность.
Текстильные материалы и другие подобные ткани материалы, которые используются в одежде, имеют тенденцию обладать данной характеристикой «драпируемости». Одежда, изготовленная из текстильных материалов, обладающих данной характеристикой «драпируемости», имеет тенденцию соответствовать по форме носителю и двигаться вместе с ним, что приводит к повышенному комфорту для пользователя.
Поглощающее изделие, обладающее данными характеристиками «драпируемости», может повысить степень комфорта для носителя. То есть изделие, которое является достаточно «драпирующимся» так, что оно соответствует пространству, ограниченному между бедрами пользователя и предметом нижнего белья пользователя, может обеспечить повышенную степень комфортности для носителя. Напротив, если поглощающее изделие не является достаточно драпирующимся, носитель может испытывать дискомфорт и ощущать наличие поглощающего изделия. Кроме того, если такое изделие сбивается в комки или деформируется, то у него будет иметься тенденция сохранять свою образующуюся в результате форму, тем самым создается недостаточная защита.
Таким образом, несмотря на то что в документах по предшествующему уровню техники могут быть раскрыты «гибкие» поглощающие изделия, по-прежнему существует потребность в поглощающих изделиях, и в частности в гигиенических прокладках, которые являются драпирующимися, а также обладают поглощающими свойствами, требуемыми от таких поглощающих изделий.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения создано поглощающее изделие, включающее в себя покрывающий слой, барьерный слой, поглощающую систему, расположенную между покрывающим слоем и барьерным слоем, причем поглощающая система содержит полимер со сверхвысокой поглощающей способностью (SAP), при этом поглощающее изделие имеет показатель драпируемости (BW/MCB), составляющий, по меньшей мере, приблизительно 2,0, и полимер со сверхвысокой поглощающей способностью имеет коэффициент блокирования гелем за одну минуту, составляющий, по меньшей мере, 0,25, и полимер со сверхвысокой поглащающей способностью имеет коэффициент блокирования гелем за пять минут, составляющий, по меньшей мере, приблизительно 0,60.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Примеры вариантов осуществления настоящего изобретения будут описаны далее со ссылкой на чертежи, в которых:
фиг.1 представляет собой вид в плане сверху гигиенической прокладки в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, при этом покрывающий слой гигиенической прокладки частично удален, чтобы показать поглощающую систему;
фиг.2 представляет собой вид в перспективе гигиенической прокладки по фиг.1, изображенной в положении, достигнутом при удерживании гигиенической прокладки консольно с одного конца прокладки;
фиг.3 представляет собой вид в плане снизу гигиенической прокладки по фиг.1; и
фиг.4 представляет собой сечение, выполненное вдоль продольной осевой линии 4-4 гигиенической прокладки, показанной на фиг.3;
фиг.5 представляет собой вид в плане сверху гигиенической прокладки в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, при этом покрывающий слой гигиенической прокладки частично удален, чтобы показать поглощающую систему; и
фиг.6 представляет собой сечение, выполненное вдоль продольной осевой линии 6-6 гигиенической прокладки, показанной на фиг.5.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения представляют собой поглощающие изделия, и в частности гигиенические прокладки, которые являются тонкими, гибкими, драпирующимися и обладают поглощающими свойствами, требуемыми от гигиенических прокладок. Ниже представлены методы испытаний для оценки поглощающей способности и свойств драпируемости изделий в соответствии с настоящим изобретением.
Методы испытаний
Для испытаний поглощающего изделия в соответствии с методами испытаний, изложенными здесь, требуется минимум шесть образцов изделия. Для каждого из испытаний, проведенных здесь, часть поглощающего изделия, подлежащего испытанию, должна быть одинаковой, то есть испытываемый образец должен быть взят из соответствующих мест на каждом из образцов изделия. Поглощающее изделие удовлетворяет изложенному здесь методу испытаний, если любая поглощающая часть изделия соответствует проверке.
Методика определения средней жесткости при модифицированном
круглом изгибе (MCB) и средней поверхностной плотности
(массы 1 м
материала) (BW)
2
Жесткость при модифицированном круглом изгибе (MCB) определяют посредством испытания, которое выполняется в соответствии с ASTM D 4032-82 CIRCULAR BEND PROCEDURE (Методикой испытаний на круглый изгиб в соответствии с ASTM D 4032-82 (ASTM - American Society for Testing Materials - Американское общество по испытанию материалов)), при этом методика существенно модифицирована и выполняется следующим образом. CIRCULAR BEND PROCEDURE представляет собой одновременную многонаправленную деформацию материала, при которой одна наружная поверхность образца становится вогнутой, а другая наружная поверхность становится выпуклой. При CIRCULAR BEND PROCEDURE прикладывается сила с величиной, соотнесенной с сопротивлением изгибу, с одновременным усреднением жесткости во всех направлениях.
Прибор, необходимый для CIRCULAR BEND PROCEDURE, представляет собой модифицированный прибор для определения жесткости при круглом изгибе, имеющий следующие части:
1. Гладко полированную подставку в виде стальной плиты с размерами 102,0 мм на 102,0 мм на 6,35 мм, имеющую отверстие диаметром 18,75 мм. Перекрываемый край отверстия должен быть выполнен под углом 45 градусов до глубины 4,75 мм;
2. Плунжер, имеющий полную длину 72,2 мм, диаметр 6,25 мм, сферический передний конец с радиусом 2,97 мм и острие, простирающееся на 0,88 мм от него, имеющее диаметр основания 0,33 мм и заострение с радиусом менее 0,5 мм, при этом плунжер установлен концентрично относительно отверстия с одинаковым зазором со всех сторон. Следует отметить, что острие предназначено просто для предотвращения бокового перемещения испытываемого образца во время испытания. Следовательно, если острие оказывает значительное отрицательное воздействие на испытываемый образец (например, прокалывает надувную конструкцию), то острие не следует использовать. Нижняя часть плунжера должна быть установлена на достаточном расстоянии над верхней стороной плиты с отверстием. Ход сферического переднего конца вниз осуществляется из данного положения точно до низа отверстия плиты;
3. Динамометр и, более точно, динамометрический датчик Instron с инверсным сжатием. Динамометрический датчик имеет диапазон нагружения от приблизительно 0,0 до приблизительно 2000,0 г;
4. Приводной механизм и, более точно, Instron Model № 1122, имеющий динамометрический датчик с инверсным сжатием. Instron 1122 изготавливается компанией Instron Engineering Corporation, Canton, Массачусетс.
2
Для выполнения процедуры для данного испытания, как разъясняется ниже, необходимы три репрезентативных образца изделия для каждого изделия, подлежащего испытанию. Место в гигиенической прокладке или другом поглощающем изделии, подлежащем испытанию, выбирается оператором. Испытываемый образец с размерами 37,5 мм на 37,5 мм вырезают из каждого из трех образцов изделия в соответствующих местах. Перед вырезанием испытываемых образцов любую съемную бумагу или упаковочный материал удаляют с образца изделия и любой открытый для воздействия клей, такой как клей для размещения относительно предмета одежды, покрывают неклейким порошком, таким как тальк или т.п. Тальк не должен влиять на измерения плотности (массы 1 м) (BW) и жесткости при модифицированном круглом изгибе (MCB).
Лицо, проводящее испытание, не должно складывать или сгибать испытываемые образцы, и манипулирование образцами должно быть сведено к минимуму, и держать образцы можно только за края, чтобы избежать воздействия на свойства, характеризующие сопротивление изгибу.
Процедура для CIRCULAR BEND PROCEDURE является следующей. Образцы приводят в определенное состояние, оставляя их в помещении, в котором температура составляет 21°С ± 1°С и относительная влажность составляет 50% ± 2,0%, в течение периода, составляющего два часа.
2
Массу каждого вырезанного испытываемого образца измеряют в граммах и делят на коэффициент 0,0014. Это представляет собой плотность в единицах, представляющих собой граммы на квадратный метр (г/м). Значения, полученные для плотности для каждого из испытываемых образцов, усредняют для получения средней плотности (BW). Испытываемый образец размещают в центре подставки с отверстием под плунжером так, чтобы обращенный к телу слой испытываемого образца был обращен к плунжеру, а барьерный слой образца был обращен к подставке. Скорость плунжера устанавливают на уровне 50,0 см в минуту на полной длине хода. Ноль индикатора проверяют и при необходимости регулируют. Плунжер приводят в действие. Следует избегать касания испытываемого образца во время испытания. Записывают показание, соответствующее максимальной силе, с точностью до ближайшего деления в граммах. Вышеуказанные операции повторяют до тех пор, пока не будут испытаны все из трех испытываемых образцов. Затем берут среднее из трех зафиксированных экспериментальных значений для получения средней жесткости при модифицированном круглом изгибе или “MCB”. Поглощающие изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют среднюю жесткость при модифицированном круглом изгибе, составляющую менее приблизительно 200 г, более предпочтительно - менее приблизительно 100 г и наиболее предпочтительно - менее приблизительно 80 г. Остальные не подвергнутые испытаниям образцы изделий используют затем для испытания для определения показателя впитывания, описанного ниже.
Методика определения показателя впитывания (AI)
Для того чтобы поглощающее изделие функционировало надлежащим образом, оно должно иметь хорошие поглощающие свойства, чтобы обеспечить пользователю надежную защиту от пачкания предметов одежды и утечки. «Показатель впитывания» (AI) поглощающего изделия (в том виде, как он определен здесь) представляет собой характеристику способностей изделий «справляться» с текучими средами. Показатель впитывания (AI) поглощающего изделия определяют исходя из комбинации из двух свойств, определяющих способность «справляться» с текучими средами, а именно повторного смачивания (Rewet - R) и времени проникновения текучей среды (Fluid Penetration Time - FPT). Показатель впитывания (AI), используемый здесь, определяют следующим образом:
Показатель впитывания = AI= ; где
R = показатель повторного смачивания;
FPT = время проникновения текучей среды.
Способы определения показателя повторного смачивания (R) и времени проникновения текучей среды (FPT) для поглощающего изделия приведены ниже. Требуются три новых образца изделия для проведения описанных ниже испытаний для определения показателя повторного смачивания (R) и времени проникновения текучей среды (FPT).
Поглощающие изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют показатель впитывания (AI), составляющий, по меньшей мере, приблизительно 1,5, более предпочтительно - по меньшей мере, приблизительно 1,7 и наиболее предпочтительно - по меньшей мере, приблизительно 1,8.
Методика определения времени проникновения текучей среды
Время проникновения текучей среды измеряют путем размещения образца, который подлежит испытаниям, под пластиной с отверстием, предназначенной для испытания на проникновение текучей среды. Пластина с отверстием состоит из пластины с размерами 7,6×25,4 см, изготовленной из поликарбоната с толщиной 1,3 см и имеющей эллиптическое отверстие в центре ее. Эллиптическое отверстие имеет следующие размеры - 3,8 см вдоль его большой оси и 1,9 см вдоль его малой оси. Пластину с отверстием располагают на образце изделия, подлежащем испытаниям, в соответствующем месте на поглощающем изделии, из которого были взяты испытываемые образцы с размерами 37×37 мм из образцов изделий, подвергнутых испытаниям при испытании для определения жесткости при модифицированном круглом изгибе, описанном выше. Продольная ось эллиптического отверстия расположена параллельно продольной оси изделия, подлежащего испытанию.
Текучая среда, используемая для испытаний, была изготовлена из следующей смеси, предназначенной для имитации выделяемых организмом текучих сред: 49,5% 0,9%-ного раствора хлорида натрия (каталог VWR # VW 3257-7), 49,05% глицерина (Emery 917), 1% феноксиэтанола (Clariant Corporation Phenoxetol™) и 0,45% хлорида натрия (кристаллический хлорид натрия # 9624-05 от Baker).
3
Градуированный шприц объемом 10 см, содержащий 7 мл текучей среды, используемой для испытаний, удерживают над пластиной с отверстием так, чтобы выходной конец шприца находился над отверстием на расстоянии от него, составляющем приблизительно 3 дюйма. Шприц удерживают горизонтально, параллельно поверхности пластины, используемой при испытании. Затем текучую среду выдавливают из шприца со скоростью, которая позволяет текучей среде течь в виде струи, вертикальной по отношению к пластине, используемой при испытании, в отверстие, и секундомер запускают в тот момент, когда текучая среда впервые попадает на образец, подлежащий испытаниям. Секундомер останавливают, когда часть поверхности образца впервые становится видимой над остающейся текучей средой в отверстии. Фактическая продолжительность, измеренная секундомером, представляет собой время проникновения текучей среды в секундах. Среднее время проникновения текучей среды (FPT) рассчитывают, определяя среднее значение для трех образцов изделий. Это среднее время проникновения текучей среды можно затем использовать в приведенном выше уравнении для определения показателя впитывания (AI).
Методика определения потенциала повторного смачивания
Три образца изделия, используемые для описанной выше процедуры определения времени проникновения текучей среды (FPT), используются для испытания для определения потенциала повторного смачивания, описанного ниже.
Потенциал повторного смачивания представляет собой уровень способности прокладки или другого изделия удерживать жидкость в пределах ее (его) структуры, когда прокладка содержит сравнительно большое количество жидкости и подвергается воздействию внешнего механического давления. Потенциал повторного смачивания определяют и устанавливают с помощью следующей процедуры.
Устройство, необходимое для испытания для определения потенциала повторного смачивания, представляет собой такое же устройство, как описанное выше в связи с испытанием для определения времени проникновения текучей среды, и дополнительно включает в себя некоторое количество прямоугольников с размерами 3 дюйма х 4 дюйма из фильтровальной бумаги Whatman #1 от Whatman Inc., Clifton, Нью-Джерси, и взвешивающее устройство или весы, способные взвешивать с точностью до ±0,001 г, некоторое количество указанной бумаги Whatman, стандартный груз массой 2,22 кг (4,8 фунта), имеющий размеры 5,1 см (2 дюйма) на 10,2 см (4,0 дюйма) на приблизительно 5,4 см (2,13 дюйма), который обеспечивает приложение давления 4,14 кПа (0,6 фунта на кв. дюйм) на поверхности с размерами 5,1 на 10,2 см (2 дюйма на 4 дюйма).
Для реализации методики испытаний, приведенной здесь, те же три образца изделия, которые были использованы для испытания на проникновение текучей среды, должны использоваться для испытания для определения потенциала повторного смачивания. После того как текучую среду, используемую при испытании, подали через отверстие в пластине при испытании для определения времени проникновения текучей среды, описанном выше, и как только покрывающий слой прокладки впервые станет виден сквозь верхнюю поверхность текучей среды, секундомер запускают и отмеряют интервал времени, составляющий 5 минут.
После истечения 5 минут пластину с отверстием удаляют и прокладку располагают на твердой ровной поверхности так, чтобы покрывающий слой был обращен вверх.
Стопу из пятнадцати (15) слоев предварительно взвешенной фильтровальной бумаги размещают на смоченной зоне и центрируют относительно смоченной зоны и стандартный груз массой 2,22 кг размещают сверху на фильтровальной бумаге. Фильтровальную бумагу и груз располагают на поглощающем изделии так, чтобы они размещались центрально относительно зоны, на которую была подана текучая среда. Фильтровальную бумагу и груз располагают так, чтобы их более длинные стороны были выровнены относительно продольного направления изделия. Сразу же после размещения бумаги и груза на изделии запускают секундомер и после истечения промежутка времени, составляющего 3 минуты, стандартный груз и фильтровальную бумагу быстро снимают. Массу фильтровальной бумаги во влажном состоянии измеряют и записывают с точностью до ближайшего 0,001 грамма. Величину повторного смачивания затем рассчитывают как разность в граммах между массой смоченных 15 слоев фильтровальной бумаги и массой 15 слоев фильтровальной бумаги в сухом состоянии.
Измерение должно быть повторено, по меньшей мере, три раза, и при необходимости груз протирают начисто перед каждым испытанием. Среднюю величину (R) повторного смачивания затем рассчитывают исходя из трех измеренных величин, и эта величина (R) повторного смачивания затем может быть использована в вышеприведенном уравнении для определения показателя впитывания (AI).
Методика измерения средней толщины гигиенического изделия
Процедура измерения толщины, описанная ниже, должна быть проведена для трех образцов изделия перед проведением описанного выше испытания для определения жесткости при модифицированном круглом изгибе и после извлечения образцов изделия из любой упаковки, удаления любой съемной бумаги и после того, как на изделие будет нанесен порошок из талька или т.п. Измерение толщины изделия следует проводить в том же месте, из которого будет взят испытываемый образец для испытания для определения жесткости при модифицированном круглом изгибе.
Поглощающие изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют толщину менее 2,5 мм, более предпочтительно - менее 2,0 мм и наиболее предпочтительно - менее приблизительно 1,5 мм. Процедура измерения толщины поглощающего изделия описана ниже.
Устройство, необходимое для измерения толщины гигиенической прокладки, представляет собой прибор с круговой шкалой (толщиномер) с лапкой и со стойкой, поставляемый компанией Ames, с лапкой диаметром 2 дюйма, находящейся под манометрическим давлением 0,07 фунта на кв. дюйм, и с отсчетом показаний с точностью до 0,001 дюйма. Предпочтительно устройство цифрового типа. Если образец гигиенической прокладки отдельно сложен и обернут, с образца снимают обертку и тщательно разравнивают его рукой. Съемную бумагу отделяют от образца изделия и ее осторожно повторно размещают в заданном положении от края до края линий позиционирующего клея так, чтобы не сжать образец, гарантируя то, что съемная бумага ровно лежит на образце. Крылышки (если они есть) не учитываются при снятии показаний при измерении толщины.
Лапку толщиномера поднимают и образец изделия помещают на опору так, чтобы лапка толщиномера находилась приблизительно в центре представляющего интерес места на образце изделия. При опускании лапки следует проявлять осторожность, чтобы предотвратить резкое опускание лапки на образец изделия или приложение чрезмерного усилия. Нагрузку, соответствующую избыточному давлению 0,07 фунта на кв. дюйм, прикладывают к образцу и обеспечивают возможность стабилизации снимаемых показаний в течение приблизительно 5 секунд. После этого снимают показание, относящееся к толщине. Данную процедуру повторяют, по меньшей мере, для трех образцов изделия и затем рассчитывают среднюю толщину.
Расчет показателя драпируемости (BW/MCB)
Величина, полезная при описании новых характеристик поглощающих изделий в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой показатель драпируемости, или BW/MCB. Показатель драпируемости рассчитывают посредством деления средней плотности BW на среднюю величину жесткости при модифицированном круглом изгибе МСВ, измеренных посредством методов испытаний, описанных выше.
Поглощающие изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют показатель драпируемости, составляющий, по меньшей мере, приблизительно 2,0, более предпочтительно - по меньшей мере, приблизительно 3,0 и наиболее предпочтительно - по меньшей мере, приблизительно 4,5.
Расчет средней плотности
Величина, полезная при описании новых характеристик поглощающих изделий в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой среднюю плотность. Вычисление средней плотности базируется на средней толщине и средней плотности BW, измеренных посредством методов испытаний, описанных выше. Среднюю плотность вычисляют в соответствии со следующей формулой:
3
2
Средняя плотность (г/см)=(BW (г/м)/Толщина (мм))/1000.
2
2
2
Поглощающие изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют среднюю плотность, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 0,12 г/см, более предпочтительно - по меньшей мере, приблизительно 0,17 г/см и наиболее предпочтительно - по меньшей мере, приблизительно 0,20 г/см.
Показатель драпируемости, умноженный на среднюю плотность
(DCDI)
Другой полезной величиной при описании новых характеристик поглощающих изделий в соответствии с настоящим изобретением является показатель драпируемости, умноженный на среднюю плотность (DCDI). Показатель драпируемости, умноженный на среднюю плотность, рассчитывают посредством умножения величины BW/MCB, то есть значения показателя драпируемости, на среднюю плотность, и это может быть описано следующей формулой:
DCDI = (BW/MCB) · Средняя плотность
Поглощающие изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют значение DCDI, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 0,50, более предпочтительно - по меньшей мере, приблизительно 0,70 и наиболее предпочтительно - по меньшей мере, приблизительно 1,00.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
На фиг.1 и 2 показан вариант осуществления настоящего изобретения, а именно предназначенная для женщин гигиеническая прокладка 20.
Гигиеническая прокладка 20 имеет основное тело 22 с первой поперечной стороной 26, ограничивающей его переднюю часть, и второй поперечной стороной 28, ограничивающей его заднюю часть. Основное тело также имеет две продольные стороны, а именно продольную сторону 30 и продольную сторону 32. Гигиеническая прокладка 20 предпочтительно имеет толщину, не превышающую приблизительно 2,5 мм, предпочтительно толщина составляет менее 2,0 мм, более предпочтительно - менее 1,5 мм.
Гигиеническая прокладка 20 имеет продольную осевую линию 34, которая представляет собой воображаемую линию, разделяющую гигиеническую прокладку 20 на две идентичные половины. От каждой из продольных сторон 30, 32 наружу в боковом направлении выступает крылышко, обозначенное соответственно 38 и 40. Основное тело 22 также имеет воображаемую поперечную осевую линию 36, перпендикулярную продольной осевой линии 34 и одновременно разделяющую крылышки 38, 40 на две половины.
Как показано на фиг.4, основное тело 22 имеет многослойную структуру и предпочтительно содержит проницаемый для текучих сред покрывающий слой 42, поглощающую систему 44 и непроницаемый для текучих сред барьерный слой 50.
Основное тело - покрывающий слой
2
2
Покрывающий слой 42 может представлять собой высокообъемный нетканый материал сравнительно низкой плотности. Покрывающий слой 42 может состоять из волокон только одного типа, таких как полиэфирные или полипропиленовые, или он может включать в себя смесь из более чем одного волокна. Покрывающий слой 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 т.п. и их комбинации. Предпочтительно покрывающий слой 42 имеет плотность в диапазоне от приблизительно 10 г/м до приблизительно 75 г/м.
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 No. 4 555 430, выданном 26 ноября 1985 на имя Chicopee. Применение плавкого материала делает более простым крепление покрывающего слоя к поглощающему слою и/или к барьерному слою.
Покрывающий слой 42 предпочтительно имеет сравнительно высокую степень смачиваемости, несмотря на то, что отдельные волокна, образующие покрывающий слой, могут не быть особо гидрофильными. Покрывающий материал также должен содержать значительное количество сравнительно больших пор. Это обусловлено тем, что покрывающий слой 42 предназначен для быстрого впитывания выделяемой организмом текучей среды и перемещения ее от тела и места осаждения. Следовательно, покрывающий слой «дает» незначительную составляющую времени, необходимого для того, чтобы прокладка обеспечила поглощение заданного количества жидкости (времени проникновения).
Предпочтительно волокна, которые образуют покрывающий слой 42, 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. Покрывающий слой 42 может быть обработан для обеспечения возможности легкого и быстрого прохода текучей среды через него. Покрывающий слой 42 также служит для быстрого перемещения текучей среды в остальные слои поглощающей системы 44. Таким образом, покрывающий слой 42 предпочтительно является смачиваемым, гидрофильным и пористым. В том случае, когда покрывающий слой 42 состоит из синтетических гидрофобных волокон, таких как полиэфирные или двухкомпонентные волокна, он может быть обработан поверхностно-активным веществом для придания ему заданной степени смачиваемости.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения покрывающий слой образован из нетканого материала, полученного воздействием струй жидкости, имеющего от приблизительно 0 до приблизительно 100% полиэфирного волокна и от приблизительно 0 до приблизительно 100% гидратцеллюлозного волокна. Материал, полученный воздействием струй жидкости, также может быть образован из гидратцеллюлозного волокна, составляющего от приблизительно 10% до приблизительно 65%, и из полиэфирного волокна, составляющего от приблизительно 35% до приблизительно 90%. Вместо полиэфирного волокна и/или в комбинации с полиэфирным волокном полиэтиленовое, полипропиленовое или целлюлозное волокно может быть использовано вместе с гидратцеллюлозным волокном. Если требуется, материал, используемый для образования покрывающего слоя, может включать в себя связующие, такие как термопластичные связующие и латексные связующие.
В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения покрывающий слой образован из нетканого материала, полученного воздействием струй жидкости и имеющего «время поглощения текучей среды» (определенное ниже), составляющее менее 100 с, предпочтительно - менее 50 с и наиболее предпочтительно - менее 30 с.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения покрывающий слой образован из нетканого материала, полученного воздействием струй жидкости, который состоит по существу полностью из «непоглощающих волокон» и имеет «время поглощения текучей среды» (определенное ниже), составляющее менее 100 с, предпочтительно - менее 50 с и наиболее предпочтительно - менее 30 с.
Термин «непоглощающие волокна» в используемом здесь смысле означает волокна, которые не удерживают никакой текучей среды в пределах полимерной матрицы самого тела волокна. К примерам пригодных непоглощающих волокон относятся полипропиленовые, полиэфирные, полиэтиленовые и двухкомпонентные волокна, образованные из комбинаций полипропилена, сложного полиэфира и полиэтилена.
Поверхность непоглощающих волокон можно сделать «поддающейся постоянному смачиванию» (гидрофильной) посредством соответствующих составов для обработки поверхности, таких как соответствующие поверхностно-активные вещества, а также посредством внутренних поверхностно-активных веществ. Термин «поддающийся постоянному смачиванию» в используемом здесь смысле означает, что поверхность волокон сохраняет свои характеристики смачиваемости после процесса воздействия струй жидкости. Конкретные примеры волокон, поверхности которых поддаются постоянному смачиванию, промышленно изготавливаются, имеются на рынке и приведены ниже в примерах материалов, полученных воздействием струй жидкости.
Предпочтительно материалы, полученные воздействием струй жидкости, в соответствии с настоящим изобретением включают в себя, по меньшей мере, 20 весовых процентов непоглощающих волокон, которые имеют поверхность волокон, которая поддается постоянному смачиванию, более предпочтительно - по меньшей мере, 35 весовых процентов непоглощающих волокон, которые имеют поверхность волокон, которая поддается постоянному смачиванию, и наиболее предпочтительно - по меньшей мере, 50 весовых процентов непоглощающих волокон, которые имеют поверхность волокон, которая поддается постоянному смачиванию.
В одном предпочтительном варианте осуществления материал, полученный воздействием струй жидкости, «по существу полностью состоит из непоглощающих волокон». «По существу полностью состоит из непоглощающих волокон» в используемом здесь смысле означает то, что предпочтительно, по меньшей мере, 90 весовых процентов волокон в покрывающем материале, полученном воздействием струй жидкости, являются непоглощающими, более предпочтительно - по меньшей мере, 95 весовых процентов волокон являются непоглощающими и наиболее предпочтительно 100 весовых процентов волокон являются непоглощающими.
В другом конкретном варианте осуществления покрывающий материал представляет собой нетканый материал, полученный воздействием струй жидкости, который содержит от приблизительно 10 весовых процентов до 90 весовых процентов полипропиленовых волокон и от 90 весовых процентов до 10 весовых процентов полиэфирных волокон, более предпочтительно - от приблизительно 35 весовых процентов до 65 весовых процентов полипропиленовых волокон и от 65 весовых процентов до 35 весовых процентов полиэфирных волокон, и покрывающий материал имеет время поглощения текучей среды, составляющее менее 100 с, предпочтительно менее 50 с и наиболее предпочтительно - менее 30 с.
2
2
2
2
В тех вариантах осуществления покрывающего материала, полученного воздействием струй жидкости, в соответствии с настоящим изобретением, в которых покрывающий материал, полученный воздействием струй жидкости, включает в себя предварительно образованный (отформованный) холст, введенный перед гидроперепутыванием, предварительно отформованный холст предпочтительно образует от приблизительно 10% до приблизительно 50% по массе от общей массы покрывающего материала. Материал, представляющий собой предварительно образованный холст, предпочтительно имеет плотность в диапазоне от приблизительно 5 г/м до приблизительно 20 г/м и более предпочтительно - от приблизительно 10 г/м до приблизительно 15 г/м. Предварительно образованный холст также предпочтительно образован из непоглощающего материала, такого как полиэтилен или полипропилен.
2
2
2
2
В тех вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых покрывающий материал представляет собой материал, полученный воздействием струй жидкости, покрывающий материал предпочтительно имеет суммарную плотность от приблизительно 30 г/м до приблизительно 80 г/м и более предпочтительно - от приблизительно 40 г/м до приблизительно 60 г/м.
Несмотря на то что в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения в качестве покрывающего слоя используются волокнистые нетканые материалы, материалы, представляющие собой пленки с отверстиями, также могут быть использованы в качестве покрывающего слоя.
Методика определения времени поглощения текучей среды
покрывающим материалом
Как рассмотрено выше, покрывающие материалы, полученные воздействием струй жидкости, в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют «время поглощения текучей среды» (определенное ниже), составляющее менее 100 с, предпочтительно - менее 50 с и наиболее предпочтительно - менее 30 с.
Методика определения времени поглощения текучей среды покрывающим материалом представлена ниже.
Сначала была приготовлена текучая среда, используемая для испытаний, при этом текучая среда, используемая для испытаний, имела следующий состав:
(а) 50 г Acrysol G111 (поставляется на рынок компанией Rohm & Haas, Филадельфия, Пенсильвания);
(b) 975 г дистиллированной воды (72,8 дин/см); и
(с) 10 г красного красителя (поставляется на рынок компанией Sigma-Aldrich Co., Сент-Луис, Миссури).
Полученная в результате текучая среда, используемая для испытаний, имела величину 42 дин/см.
Процедура испытаний была проведена следующим образом:
(1) Образец покрывающего материала с размерами 2 дюйма на 2 дюйма раскладывают ровно на плоской поверхности, такой как верхняя поверхность стола. Никакого поглощающего материала не должно быть расположено под покрывающим материалом, поскольку это повлияет на измеряемое время поглощения текучей среды;
(2) Каплю текучей среды, используемой для испытаний, массой 0,05 г подают на верхнюю поверхность материала, используя соответствующую пипетку. Самый конец пипетки должен находиться непосредственно над верхней поверхностью материала с тем, чтобы минимизировать свободное падение текучей среды, но самый конец пипетки не должен быть расположен в непосредственном контакте с верхней поверхностью материала, вызывающем принудительную подачу («вдавливание») текучей среды, используемой для испытаний, в материал;
(3) После подачи капли текучей среды, используемой для испытаний, на материал секундомер запускают и затем секундомер останавливают, когда капля текучей среды полностью «войдет» в материал;
(4) Вышеописанную процедуру повторяют для пяти образцов материала и рассчитывают среднее время поглощения текучей среды, при этом данное среднее значение представляет собой «время поглощения текучей среды» в соответствии с данным методом.
Примеры покрывающих материалов, полученных воздействием
струй жидкости
Три конкретных примера покрывающих материалов в соответствии с настоящим изобретением приведены ниже, а также предусмотрены два сравнительных примера. Каждый из покрывающих материалов по изобретению, полученных воздействием струй жидкости, был изготовлен посредством использования обычных способов воздействия струй жидкости, хорошо известных специалистам в данной области техники.
Пример I покрывающего материала, полученного воздействием струй жидкости,
2
- подвергнутый гидроперепутыванию нетканый материал, полученный воздействием струй жидкости, с плотностью 50 г/м состоял из 50% волокон Type 130 HyEntangle WA (полипропиленовых) с весовым номером элементарного волокна - 2,0 денье, поставляемых компанией Fibervisions Inc., Covington, Джорджия, и 50% полиэтилентерефталатных волокон Series 300 с весовым номером элементарного волокна 1,4 денье, поставляемых компанией Sabic Inc., Sittard (Нидерланды). Волокна Type 130 HyEntangle WA с весовым номером элементарного волокна 2,0 денье представляют собой «поддающиеся постоянному смачиванию волокна».
Пример II покрывающего материала, полученного воздействием струй жидкости,
2
2
2
- подвергнутый гидроперепутыванию нетканый материал, полученный воздействием струй жидкости, с суммарной поверхностной плотностью 50 г/м состоял из предварительно образованного холста из полипропиленового нетканого материала фильерного способа производства, вводимого перед гидроперепутыванием, имеющего плотность 10 г/м или составляющего 20% от общей массы, поставляемого компанией PGI, Inc., Charleston, Южная Каролина, с кодом КО-СА-5, и штапельных волокон, имеющих плотность 40 г/м или составляющих 80% от общей массы, которые представляют собой полиэтилентерефталатные волокна Type 203 с весовым номером элементарного волокна 1,5 денье, поставляемые компанией Wellman Inc, Charlotte, Северная Каролина. В данном примере поддающиеся постоянному смачиванию «волокна» введены посредством предварительно образованного нетканого полипропиленового холста фильерного способа производства. В данном варианте осуществления нетканый полипропиленовый холст фильерного способа производства «поддается постоянному смачиванию».
Пример III покрывающего материала, полученного воздействием струй жидкости,
2
2
2
- подвергнутый гидроперепутыванию нетканый материал, полученный воздействием струй жидкости, с плотностью 50 г/м состоял из волокон Type 130 HyEntangle WA (полипропиленовых) с весовым номером элементарного волокна - 2,0 денье, имеющих плотность 10 г/м или составляющих 20%, поставляемых компанией Fibervisions Inc., Covington, Джорджия, и полиэтилентерефталатных волокон Type 203 с весовым номером элементарного волокна 1,5 денье, имеющих плотность 40 г/м или составляющих 80% от общей массы, поставляемых компанией Wellman Inc, Charlotte, Северная Каролина. Волокна Type 130 HyEntangle WA с весовым номером элементарного волокна 2,0 денье представляют собой «поддающиеся постоянному смачиванию волокна».
Сравнительный пример I материала, полученного воздействием струй жидкости,
2
- подвергнутый гидроперепутыванию нетканый материал, полученный воздействием струй жидкости, с плотностью 50 г/м состоял из 100% полиэтилентерефталатных волокон Type 203 с весовым номером элементарного волокна 1,5 денье, поставляемых компанией Wellman Inc, Charlotte, Северная Каролина.
Сравнительный пример II материала, полученного воздействием струй жидкости,
2
2
2
- подвергнутый гидроперепутыванию нетканый материал, полученный воздействием струй жидкости, поставляемый компанией Polymer Group Inc., Charleston, Южная Каролина, с кодом JM-88-10-12, с суммарной поверхностной плотностью, составляющей 50 г/м, состоял из полипропиленового нетканого материала фильерного способа производства, имеющего плотность 15 г/м или составляющего 30% от общей массы, введенного перед гидроперепутыванием, поставляемого компанией PGI, Inc., Charleston, Южная Каролина, и из штапельных волокон, имеющих плотность 35 г/м или составляющих 70% от общей массы, которые представляют собой полиэтилентерефталатные волокна Type 203 с весовым номером элементарного волокна 1,5 денье, поставляемые компанией Wellman Inc, Charlotte, Северная Каролина.
Времена поглощения текучей среды для каждого из вышеприведенных примеров были определены и представлены ниже в таблице.
Образец
Время поглощения текучей среды, сN=5
Пример I материала, полученного воздействием струй жидкости
25,7
Пример II материала, полученного воздействием струй жидкости
18,0
Пример III материала, полученного воздействием струй жидкости
58,6
Сравнительный пример I материала, полученного воздействием струй жидкости
>146,2
Сравнительный пример II материала, полученного воздействием струй жидкости
>200
Покрывающий слой 42 может быть присоединен посредством тиснения к остальной части поглощающей системы 44, чтобы способствовать повышению гидрофильности за счет присоединения покрывающего слоя к соседнему слою посредством сплавления. Такое сплавление может быть осуществлено локально, в множестве мест или по всей поверхности контакта покрывающего слоя 42 с поглощающей системой 44. Альтернативно, покрывающий слой 42 может быть прикреплен к поглощающей системе 44 другими средствами, например посредством адгезии.
Основное тело - поглощающая система
2
2
2
В конкретном примере по настоящему изобретению поглощающая система 44 состоит главным образом из порошкообразного полимера со сверхвысокой поглощающей способностью (суперадсорбента), нанесенного между покрывающим слоем и барьерным слоем. Предпочтительно полимер со сверхвысокой поглощающей способностью нанесен на внутреннюю поверхность любого покрывающего слоя, барьерного слоя, другую относительно поверхности слоя, расположенного между покрывающим слоем и барьерным слоем. Полимер со сверхвысокой поглощающей способностью предпочтительно приклеен к внутренней поверхности покрывающего слоя, внутренней поверхности барьерного слоя или к любой из двух поверхностей слоя, расположенного между покрывающим слоем и барьерным слоем, посредством использования клея. Например, типовые клеи, склеивающие при надавливании, такие как клей Fuller 1491, поставляемый компаний Fuller Corporation, могут быть нанесены в виде покрытия на внутреннюю поверхность барьерного слоя для удерживания порошкообразного полимера со сверхвысокой поглощающей способностью на месте. Было установлено, что особенно хорошо подходят полимеры со сверхвысокой поглощающей способностью, обладающие очень большими скоростями впитывания, такие как Sumitomo BA40B (Sumitomo Seika Chemical Companies Ltd., Осака, Япония). Для данной конструкции слой полимера со сверхвысокой поглощающей способностью предпочтительно является по существу однородным с плотностью, составляющей, по меньшей мере, 50 г/м и предпочтительно - от приблизительно 100 г/м до 150 г/м.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения поглощающая система состоит из суперадсорбента, приклеенного к слою тонкой (папиросной) бумаги, который расположен между покрывающим слоем и барьерным слоем.
В другом варианте осуществления изобретения поглощающий слой может состоять только из суперадсорбента, приклеенного или к внутренней поверхности покрывающего слоя, или к внутренней поверхности барьерного слоя.
Предпочтительные суперадсорбенты, пригодные для использования в настоящем изобретении, имеют очень высокий «коэффициент блокирования гелем» (определенный ниже с дополнительными подробностями). Показатели впитывания и значения коэффициента блокирования гелем, описанные ниже, базируются на поглощении 0,9%-ного соляного раствора в устройстве GAT (Gravimetric Absorbency Tester - гравиметрический прибор для определения поглощающей способности) под давлением 0,01 фунта на кв. дюйм. Подробное описание устройства GAT приведено McConnell в патенте США No. 4 357 827, предмет которого включен в данную заявку путем ссылки. Пригодные системы GAT для испытаний поставляются компанией M/K Systems, Danners, Миннесота. Подробное описание метода испытаний, используемого для определения показателей поглощающей способности полимера со сверхвысокой поглощающей способностью, указанных выше, приведено ниже.
Полимер со сверхвысокой поглощающей способностью был приготовлен для испытания, при этом сначала полимер со сверхвысокой поглощающей способностью просеивали с использованием сита 100 меш (число отверстий на линейный дюйм) (соответствующего принятой в США серии сит) для отделения полимера со сверхвысокой поглощающей способностью, который оставался сверху на сите 100 меш.
Секцию устройства GAT, используемую для испытаний, регулировали так, чтобы она находилась на расстоянии 1 см над уровнем резервуара с текучей средой. Фильтровальную бумагу Whatman GF/A размещали сверху на используемой для испытаний секции устройства GAT, при этом используемая для испытаний секция содержит пластину с множеством отверстий. Действие фильтровальной бумаги гарантирует то, что непрерывный поток текучей среды, используемой для испытаний, будет подаваться к полимеру со сверхвысокой поглощающей способностью.
2
Испытательная камера была создана из плексигласовой трубки с внутренним диаметром 1 дюйм, имеющей первый открытый конец и второй конец, закрытый металлическим ситом 100 меш. Порошкообразный полимер со сверхвысокой поглощающей способностью в количестве 0,10 грамма размещали в испытательной камере сверху на металлическом сите, при этом данное количество полимера со сверхвысокой поглощающей способностью соответствует 200 г/м. Плексигласовый диск массой 4,4 грамма, механически обработанный так, чтобы он входил по точной посадке в цилиндр, но не защемлялся в цилиндре, размещали сверху на порошке для создания номинальной нагрузки, составляющей 0,01 фунта на кв. дюйм.
Испытательную камеру размещали сверху на фильтровальной бумаге так, чтобы наружная поверхность сита прилегала к фильтровальной бумаге, расположенной на используемой для испытаний секции GAT. Испытание проводили свыше 60 минут, данные по количеству поглощенной текучей среды фиксировали каждые 15 секунд с помощью компьютера. Для образца полимера со сверхвысокой поглощающей способностью кривая зависимости поглощающей способности была сформирована посредством вычерчивания графика зависимости емкости в г/г от времени.
2
Второе испытание, как описано выше, проводили на том же типе полимера со сверхвысокой поглощающей способностью, который использовался в вышеописанном испытании. Однако в данном втором испытании порошкообразный полимер со сверхвысокой поглощающей способностью в количестве, составляющем 0,50 грамма, помещали в испытательной камере сверху над металлическим ситом, при этом данное количество полимера со сверхвысокой поглощающей способностью соответствует 1000 г/м. Во всех остальных отношениях второе испытание проводили так же, как описано выше, и вторую кривую зависимости поглощающей способности получали посредством вычерчивания графика зависимости емкости в г/г от времени.
«Коэффициент блокирования гелем» определяли из отношения полной емкости пробы (образца) с массой 0,50 грамма, выраженной в граммах на грамм, к полной емкости пробы с массой 0,10 грамма, выраженной в граммах на грамм. Коэффициент блокирования гелем был рассчитан за t (минут)=1, 5, 10 и 60. Ниже приведена таблица, в которой представлены итоговые значения характеристик впитывания и коэффициента блокирования гелем для промышленно производимого и поставляемого на рынок суперабсорбента Sumitomo BA-40B.
Время (мин)
Впитывающая способность (г/г) для 0,1 г полимера со сверхвысокой поглощающей способностью
Впитывающая способность (г/г) для 0,5 г полимера со сверхвысокой поглощающей способностью
Коэффициент блокирования гелем
1
34,9
10,4
0,30
5
37,6
27,0
0,72
10
37,9
29,2
0,77
60
38,8
29,8
0,77
Как показано выше, суперадсорбенты, пригодные для настоящего изобретения, предпочтительно имеют коэффициент блокирования гелем за 1 минуту, составляющий, по меньшей мере, приблизительно 0,25. Как показано выше, суперадсорбенты, пригодные для настоящего изобретения, имеют коэффициент блокирования гелем за пять минут, составляющий, по меньшей мере, приблизительно 0,50, более предпочтительно - по меньшей мере, приблизительно 0,60 и наиболее предпочтительно - по меньшей мере, приблизительно 0,72.
Основное тело - барьерный слой
Под поглощающим слоем 44 находится 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 изготовлен из полимерной пленки, хотя он может быть изготовлен из непроницаемого для жидкостей, воздухопроницаемого материала, такого как обработанные водоотталкивающим средством нетканые материалы, или микропористые пленки, или вспененные материалы.
Позиционирующий клей 58 может быть нанесен на обращенную к предмету одежды сторону барьерного слоя для крепления прокладки 20 к предмету одежды во время использования. Позиционирующий клей 58 может быть закрыт удаляемой съемной бумагой 60 так, что позиционирующий клей будет закрыт удаляемой съемной бумагой 60 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 42 и барьерный слой 50 соединены вдоль их краевых участков с тем, чтобы образовать «ограждение» или фланцевое уплотнение, которое удерживает поглощающий слой 44 присоединенным («захваченным»). Соединение может быть образовано посредством клеев, термоскрепления, ультразвуковой сварки, сварки токами высокой частоты, механического обжатия и т.п. и комбинаций этих средств.
Основное тело - стабилизирующий слой
Как показано на фиг.5 и 6, гигиеническая прокладка 20, если требуется, может дополнительно включать в себя стабилизирующий слой 52, расположенный между покрывающим слоем 42 и барьерным слоем 50. Стабилизирующий слой 52 может быть расположен между поглощающей системой 44 и покрывающим слоем 42, или он может быть расположен между поглощающей системой 44 и барьерным слоем 50. Стабилизирующий слой 52 предназначен для придания прокладке большего сопротивления изгибу (MCB) в локализованной зоне. Стабилизирующий слой 52 предназначен для повышения степени структурной целостности прокладки 20 в локализованной зоне, при этом одновременно он по-прежнему обеспечивает возможность сохранения «драпируемости» прокладки в целом.
1
2
Стабилизирующий слой 52 предпочтительно имеет длину L, которая меньше длины L поглощающей системы 44. Таким образом, прокладка обычно имеет первую часть 54, которая находится за пределами размеров стабилизирующего слоя 52, и вторую часть 56, расположенную в пределах размеров стабилизирующего слоя 52. Материал для стабилизирующего слоя 52 выбран таким, что прокладка 20 имеет сопротивление изгибу (жесткость при модифицированном круглом изгибе - MCB), которое больше в пределах размеров стабилизирующего слоя 52, то есть в пределах второй части 56, чем за пределами размеров стабилизирующего слоя 52, то есть в пределах первой части 54.
Таким образом, прокладка будет иметь, по меньшей мере, первое значение жесткости при модифицированном круглом изгибе (МСВ) за пределами размеров стабилизирующего слоя 52 и второе значение жесткости при модифицированном круглом изгибе (МСВ) в пределах размеров стабилизирующего слоя 52, при этом первое значение жесткости при модифицированном круглом изгибе меньше второго значения жесткости при модифицированном круглом изгибе. Предпочтительно второе значение жесткости при модифицированном круглом изгибе составляет, по меньшей мере, 400 г. Значения жесткости при модифицированном круглом изгибе первой части 54 и второй части 56 могут быть рассчитаны так же, как приведено в «Методике определения жесткости при модифицированном круглом изгибе (MCB) и поверхностной плотности (BW)», приведенной выше.
1
2
1
1
Ширина W стабилизирующего слоя 52 предпочтительно выбрана так, что она является такой же, как ширина W поглощающей системы 44. Предпочтительно стабилизирующий слой имеет длину L, составляющую, по меньшей мере, 37,5 мм, и ширину W, составляющую, по меньшей мере, 37,5 мм.
Если стабилизирующий слой 52 расположен между покрывающим слоем 42 и поглощающей системой 44, материал, образующий стабилизирующий слой 52, должен быть выбран таким, чтобы он обеспечивал быстрое пропускание текучей среды в поглощающую систему 44. Например, стабилизирующий слой 52 может содержать нетканый материал, включающий в себя смесь или смеску синтетических и/или целлюлозных волокон. Пригодные конкретные композиции материалов очевидны для специалистов в данной области техники.
Если стабилизирующий слой 52 расположен между поглощающей системой 44 и барьерным слоем 50, материал, образующий стабилизирующий слой, может быть непроницаемым для жидкостей. Таким образом, стабилизирующий слой 52 может «содействовать» барьерному слою 50 в предотвращении выхода текучей среды из поглощающего изделия.
Альтернативно, если стабилизирующий слой расположен между поглощающей системой 44 и барьерным слоем 50, материал, образующий стабилизирующий слой, может быть поглощающим, так что он будет служить в качестве дополнительной сердцевины. Например, стабилизирующий слой 52 может содержать нетканый материал, включающий в себя смесь или смеску целлюлозных волокон и полимера со сверхвысокой поглощающей способностью.
В заключение, стабилизирующий слой 52 может быть расположен на наружной поверхности барьерного слоя. В таком варианте осуществления материал, образующий стабилизирующий слой, предпочтительно является непроницаемым для жидкостей и, следовательно, функционирует в качестве дополнительного барьера.
Поглощающие изделия по данному изобретению могут включать или не включать в себя крылышки, клапаны или язычки, предназначенные для крепления поглощающего изделия к предмету нижнего белья. Крылышки, также называемые, среди прочего, клапанами или язычками, и их применение в гигиенических защитных изделиях описаны в патенте США No. 4 687 478, выданном на имя Van Tilburg, патенте США No. 4 589 876, также выданном на имя Van Tilburg, патенте США No. 4 900 320, выданном на имя McCoy, и патенте США No. 4 608 047, выданном на имя Mattingly. Описания этих патентов полностью включены в данную заявку путем ссылки. Как раскрыто в вышеуказанных документах, крылышки, вообще говоря, являются гибкими, и им придана такая конфигурация, которая позволяет перегибать их вокруг краев предмета нижнего белья так, что крылышки будут расположены между краями предмета нижнего белья.
Поглощающее изделие по настоящему изобретению может быть наложено на промежностную часть путем размещения обращенной к предмету одежды поверхности у внутренней поверхности промежностной части предмета одежды. Могут быть использованы различные способы крепления поглощающих изделий. Например, химические средства, например клей, и средства механического крепления, например зажимы, тесемки, завязки, и фиксирующие приспособления, например застежки, кнопки, соединения типа VELCRO (Velcro USA, Inc., Манчестер, Нью-Гемпшир), молнии и т.п., представляют собой примеры различных опций, доступных для специалиста в данной области техники.
Клеящее вещество может включать в себя клей, склеивающий при надавливании, который нанесен в виде полосок, вихреобразных или волнообразных элементов и т.п. В используемом здесь смысле термин «клей, склеивающий при надавливании» относится к любому клею, обеспечивающему возможность отсоединения, или к липкому средству, обеспечивающему возможность отсоединения. К пригодным клеящим композициям относятся, например, клеи, склеивающие при надавливании и применяемые в виде водных растворов, такие как акрилатные клеи. Альтернативно, клеящая композиция может включать в себя клеящие вещества на основе следующих веществ: эмульсионных или содержащих растворитель клеев из природного или синтетического полиизопрена, сополимера стирола и бутадиена или полиакрилата, сополимера винилацетата или их комбинаций; термоплавких безрастворных клеев на основе пригодных блок-сополимеров - блок-сополимеры, пригодные для использования в изобретении, включают в себя линейные или радиальные структуры сополимеров, имеющие формулу (А-В)x, где блок А представляет собой поливинилареновый блок, блок В представляет собой поли(моноалкениловый) блок, x обозначает количество разветвлений полимера, и при этом x представляет собой целое число, большее или равное единице. К соответствующим поливиниларенам блока А относятся полистирол, полиальфа-метилстирол, поливинилтолуол и их комбинации, но возможные поливиниларены не ограничены вышеуказанными. К подходящим поли(моноалкениловым) блокам блока В относятся конъюгированные диеновые эластомеры, например, такие как полибутадиен или полиизопрен, или гидрогенизированные эластомеры, такие как сополимер этилена и бутилена или сополимер этилена и пропилена, или полиизобутилен, или их комбинации, но возможные эластомеры не ограничены вышеуказанными. К примерам промышленно выпускаемых блок-сополимеров данных типов относятся эластомеры Kraton™ от Shell Chemical Company, эластомеры Vector™ от компании Dexco, Solprene™ от компании Enichem Elastomers и Stereon™ от компании Firestone Tire & Rubber Co; термоплавкий безрастворный клей на основе олефиновых полимеров и сополимеров, в которых олефиновый полимер представляет собой тройной сополимер этилена и сомономеров, таких как винилацетат, акриловая кислота, метакриловая кислота, этилакрилат, метилакрилат, n-бутилакрилат, винилсилан или малеиновый ангидрид. К примерам промышленно выпускаемых полимеров данных типов относятся Ateva (полимеры, поставляемые компанией AT plastics), Nucrel (полимеры, поставляемые DuPont), Escor (от компании Exxon Chemical).
Там, где используется клей, съемная полоска может быть наложена для защиты клея на поглощающем изделии перед креплением поглощающего изделия к промежностной части. Съемная полоска может быть образована из любого пригодного листового материала, который прилипает к клею с прочностью, достаточной для того, чтобы полоска оставалась на месте перед использованием, но который может быть легко удален, когда поглощающее изделие должно быть использовано. Если требуется, на съемную полоску может быть нанесено покрытие для облегчения отделения съемной полоски от клея. Может быть использовано любое покрытие, способное обеспечить достижение данного результата, например силикон.
Любой или все из элементов, представляющих собой покрывающий слой, поглощающий слой, транспортирующий слой, задний слой и слои клея, могут быть окрашенными. Такое окрашивание включает в себя окрашивание в белый, черный, красный, желтый, синий, оранжевый, зеленый, фиолетовый цвета и их «смеси», но не ограничено указанными цветами. В соответствии с настоящим изобретением цвет может быть придан путем окрашивания, пигментации (крашения введением пигментов) и печати. Красящие вещества, используемые согласно настоящему изобретению, включают в себя красители и неорганические и органические пигменты. Красители включают в себя антрахиноновые красители (Solvent Red 111, Disperse Violet 1, Solvent Blue 56 и Solvent Green 3), ксантеновые красители (Solvent Green 4, Acid Red 52, Basic Red 1 и Solvent Orange 63), азиновые красители (Jet black) и т.п., но не ограничены вышеуказанными красителями. Неорганические пигменты включают в себя диоксид титана (белый), углеродную сажу (черный), оксиды железа (красный, желтый и коричневый), оксид хрома (зеленый), железный аммониевый ферроцианид (синий, голубой) и т.п., но не ограничены вышеуказанными пигментами.
Органические пигменты включают в себя диарилид желтый ААОА (Pigment Yellow 12), диарилид желтый ААОТ (Pigment Yellow 14), фталоцианин синий (Pigment Blue 15), литолевый красный (Pigment Red 49:1), Red Lake C (Pigment Red) и т.п., но не ограничены вышеуказанными пигментами.
Поглощающее изделие может включать в себя другие известные материалы, слои и добавки, такие как вспененный материал, сетчатый материал, отдушки, лекарственные средства или фармацевтические вещества, увлажняющие средства, средства для устранения неприятных запахов и т.п. Если требуется, на поглощающем изделии путем тиснения могут быть образованы декоративные рисунки.
Поглощающее изделие может быть упаковано в виде необернутого поглощающего изделия в картонную коробку, ящик или пакет. Потребитель извлекает готовое к использованию изделие при необходимости. Поглощающее изделие также может быть упаковано по отдельности (каждое поглощающее изделие может быть заключено в упаковочную пленку).
Также предусмотрено, что данное изобретение охватывает асимметричные и симметричные поглощающие изделия, имеющие параллельные продольные края, изделия с расширенными концами, а также изделия, имеющие сужающуюся конструкцию и предназначенные для использования вместе с предметами нижнего белья стиля «танга».
Из предшествующего описания специалист в данной области техники может получить представление о существенных признаках данного изобретения и может выполнить различные изменения и модификации, не отходя от сущности и объема изобретения. Предусмотрено, что варианты осуществления, приведенные в качестве иллюстрации, не должны служить ограничениями для возможных вариантов при реализации настоящего изобретения на практике.
ОБРАЗЕЦ, ОБЛАДАЮЩИЙ ПРИЗНАКАМИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Обладающий признаками изобретения образец #1
2
2
2
2
2
- гигиеническая прокладка, имеющая барьерный слой из полиэтиленовой пленки толщиной 0,9 мил, производимой компанией Pliant Corp., Schaumberg, Иллинойс, код изделия #3492А, с клеем Fuller 1023, нанесенным в количестве 5,9 мг на кв. дюйм на обращенную к покрывающему слою поверхность барьерного слоя, покрывающий материал, полученный воздействием струй жидкости, имеющий плотность 75 г/м, промышленно изготавливаемый и поставляемый на рынок компанией Polymer Group, Inc., Charlotte, Северная Каролина, с кодом изделия PGI 4012, и клей 1023, промышленно изготавливаемый и поставляемый на рынок компанией Fuller Corp., St. Paul, Миннесота, нанесенный на обращенную к барьерному слою сторону покрывающего материала в количестве 2,6 мг на кв. дюйм. Между покрывающим слоем и барьерным слоем имеется слой полученной мокрой укладкой тонкой (папиросной) бумаги Little Rapids type 2004, промышленно изготавливаемой и поставляемой на рынок компанией Little Rapids, Corp., Green Bay, Висконсин, с плотностью (массой 1 м) 21,2 г/м. Края слоя тонкой бумаги находились внутри по отношению к краям покрывающего слоя и барьерного слоя, на расстоянии от них, составляющем приблизительно 10 мм. Обращенная к барьерному слою сторона тонкой бумаги имела зону с шириной приблизительно 50 мм и длиной 170 мм, покрытую клеем Fuller 1023 с плотностью 10 г/м. Перед присоединением тонкой бумаги и клея к барьерному слою и покрывающему слою слой суперадсорбента Sumitomo BA40B, промышленно изготавливаемого и поставляемого на рынок компанией Sumitomo Seika Chemicals, Co., Ltd., Осака, Япония, был нанесен с плотностью 130 г/м на покрытую клеем сторону тонкой бумаги. Клей обеспечил удерживание суперадсорбента на месте. После нанесения суперадсорбента покрывающий слой, слой тонкой бумаги, покрытой полимером со сверхвысокой поглощающей способностью, и барьерный слой были соединены. Обращенная к предмету одежды поверхность барьерного слоя была покрыта нанесенным в количестве 20 мг на кв. дюйм клеем, склеивающим при надавливании, предназначенным для крепления к трусам, представляющим собой клей Fuller 1417, промышленно изготавливаемый и поставляемый на рынок компанией Fuller Corp., St. Paul, Миннесота.
Сравнительный образец #1
- прокладка для трусов (для повседневного использования) Carefree Perfect Fit
Сравнительный образец #2
- прокладка для трусов (для повседневного использования) Kotex Lightdays
Сравнительный образец #3
- ультратонкая гигиеническая прокладка Always
Сравнительный образец #4
- гигиеническая прокладка Stayfree Ultrathin Overnight
Сравнительный образец #5
- гигиеническая прокладка Libra Invisible (Австралия)
Сравнительный образец #6
- прокладка для трусов (для повседневного использования) Carefree Ultra Dry
Обладающие признаками изобретения образцы и сравнительные образцы, указанные выше, были подвергнуты испытаниям в соответствии с приведенными здесь выше методами испытаний, результаты которых приведены в таблице, представленной ниже.
Плотность (масса 1 м<sup>2</sup>)(г/м<sup>2</sup>)
Жесткость при модифи-цированном круглом изгибе (МСВ)(г)
Тол-щина(мм)
Отношение плотности к жесткостипри модифи-цированном круглом изгибе (BW/-MCB)(1/м<sup>2</sup>)
Повторное смачивание(г)
Время проник-новения текучей среды(с)
Показа-тельвпиты-вания(AI)
Плот-ность г/см<sup>3 </sup>
Пока-затель драпи-руемости, умножен-ный на плот-ность (DCDI)
Сравнительный образец 1
116
20
0,85
5,80
6,27
499,88
0
0,136
0,792
Сравнительный образец 2
234,66
131,28
2,0
1,79
5,575
17,96
1,09
0,118
0,210
Сравнительный образец 3
292
247
2,55
1,18
0,05
5,8
2,0
0,115
0,135
Сравнительный образец 4
306
433
2,69
0,71
0,15
4,96
2,0
0,114
0,081
Сравнительный образец 5
569
475
3,01
1,2
0,307
5,55
1,97
0,189
0,227
Сравнительный образец 6
351
112
3,32
3,13
1,21
7,1
1,82
0,106
0,331
Обладающий признаками изобретения образец 1
307
62,4
1,44
4,91
0,63
42,39
1,84
0,213
1,045
Методика определения средней поглощающей способности (АС)
Изделие, представляющее собой обладающий признаками изобретения образец 1, и изделия, представляющие собой сравнительные образцы 1-6, были подвергнуты дополнительному испытанию для определения средней поглощающей способности (АС) изделий. Метод испытаний для определения средней поглощающей способности (АС) представлен ниже.
По меньшей мере, три новых образца изделия требуются для проведения испытания для определения средней поглощающей способности, описанного ниже.
Испытание для определения средней поглощающей способности проводят на квадратных испытываемых образцах с размерами 37,5 мм × 37,5 мм, вырезанных из образца изделия. Вырезанные квадратные испытываемые образцы с размерами 37,5×37,5 мм взяты из соответствующих мест изделия, подобных местам, из которых были взяты те образцы, которые были взяты из изделий, используемых в описанных выше испытаниях для определения жесткости при модифицированном круглом изгибе и показателя впитывания.
Перед проведением испытания, по меньшей мере, шесть квадратных оберток с размерами 60×60 мм образуют из легкого нетканого материала, такого как холст из двухкомпонентных волокон, скрепленный посредством пропускания воздуха через него и имеющий плотность 0,7 унции на кв. ярд. Пригодным примером нетканого материала является материал PGI code #4128. Обертка может быть образована посредством сгибания прямоугольного участка с размерами 120×60 мм и термосварки сторон при образце, заключенном в обертку. Могут быть использованы другие конструкции оберток при условии, что они обеспечивают возможность беспрепятственного поглощения используемой при испытаниях текучей среды образцом во время части испытания, представляющей собой погружение, и беспрепятственного капания во время части, представляющей собой капание.
Обертку без испытываемого образца погружают в соляной раствор (0,9%) на 15 минут и затем подвешивают так, что соляной раствор может свободно капать в течение 12 минут. Затем измеряют массу обертки в мокром состоянии с точностью до ближайшей одной сотой грамма. Эту процедуру выполняют для трех образцов оберток и определяют среднюю массу обертки в мокром состоянии.
Массу каждого из трех сухих испытываемых образцов с размерами 37,5×37,5 мм измеряют перед началом испытания.
Испытываемый образец с размерами 37,5×37,5 мм вставляют в сухую обертку и обертку погружают в соляной раствор (0,9%) на 15 минут и затем подвешивают так, что соляной раствор может свободно капать в течение 12 минут. После этого массу комбинации из обертки и испытываемого образца в мокром состоянии измеряют с точностью до ближайшей одной сотой грамма. Массу испытываемого образца в сухом состоянии и среднюю массу одной обертки в мокром состоянии затем вычитают для определения поглощающей способности испытываемого образца. Это повторяют для трех испытываемых образцов с размерами 37,5×37,5 мм и определяют среднюю величину поглощающей способности для получения средней поглощающей способности (АС) в граммах. Ниже приведена таблица, в которой приведена средняя поглощающая способность (АС) для изделий, представляющих собой обладающие признаками изобретения образцы, и изделий, представляющих собой сравнительные образцы 1-6.
Поглощающая способность (г) (АС)
Сравнительный образец 1
0,95
Сравнительный образец 2
2,67
Сравнительный образец 3
5,32
Сравнительный образец 4
9,63
Сравнительный образец 5
8,44
Сравнительный образец 6
11,32
Обладающий признаками изобретения образец 1
8,3
Поглощающие изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют среднюю поглощающую способность (АС), составляющую, по меньшей мере, приблизительно 5,0 г, более предпочтительно - по меньшей мере, приблизительно 6,5 г и наиболее предпочтительно - по меньшей мере, приблизительно 8,0 г.
Каждый из образцов, обладающих признаками изобретения и описанных выше, был создан без стабилизирующего слоя 52, подобного описанному выше со ссылкой на фиг.5 и 6. Однако каждый из образцов, обладающих признаками изобретения и описанных выше, может быть создан так, что он будет включать в себя такой стабилизирующий слой 52.
Обладающий признаками изобретения образец 2
2
Обладающий признаками изобретения образец 2 имел такую же конструкцию, как обладающий признаками изобретения образец 1, описанный выше, но дополнительно включал в себя стабилизирующий слой, расположенный между покрывающим слоем и поглощающим слоем. Стабилизирующий слой был образован из полипропиленового нетканого материала фильерного способа производства с плотностью, составляющей 102 г/м, который промышленно изготавливается и поставляется на рынок компанией BBA Fiberweb Filtration как Typar/Tekton Filtration Grade Sponbonded Polypropylene Style Number 3301N. Размеры стабилизирующего слоя составляли приблизительно 40 мм х 40 мм, и стабилизирующий слой был расположен в центре изделия.
Обладающий признаками изобретения образец 2 был подвергнут испытаниям для определения значения жесткости при модифицированном круглом изгибе в пределах зоны, границы которой определялись стабилизирующим слоем, и снаружи зоны стабилизирующего слоя, при этом значения жесткости при модифицированном круглом изгибе приведены ниже в таблице.
Жесткость (г) при модифицированном круглом изгибе в пределах зоны стабилизирующего слоя
Жесткость (г) при модифицированном круглом изгибе снаружи зоны стабилизирующего слоя
Обладающий признаками изобретения образец 2
488
62,4
С учетом вышеизложенного поглощающие изделия согласно настоящему изобретению обеспечивают уникальную комбинацию свойств очень гибкого, драпирующегося поглощающего изделия, которое обладает отличной способностью «справляться» с текучими средами.
Применения поглощающего изделия согласно настоящему изобретению для гигиенических и других целей, связанных с охраной здоровья, могут быть реализованы посредством любых способов и технологий получения гигиенических защитных изделий, изделий, используемых при недержании, медицинских и поглощающих изделий, которые известны в настоящее время или будут известны в перспективе специалистам в данной области техники. Таким образом, предусмотрено, что настоящая заявка охватывает модификации и варианты данного изобретения при условии, что они находятся в пределах объема приложенных пунктов формулы изобретения и их эквивалентов.