АБСОРБИРУЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ, СОДЕРЖАЩЕЕ СТИМУЛИРУЮЩИЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ
ABSORBENT PRODUCT CONTAINING STIMULANT COMPOSITE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к абсорбирующим изделиям, которые содержат стимулирующий материал. В частности, изобретение относится к абсорбирующему изделию, такому как трусы для приучения ребенка к туалету, которое при контакте с текучей средой обеспечивает индивидууму, на которого надето изделие, создание отчетливого ощущения воздействия.
К настоящему моменту уже были созданы абсорбирующие изделия, например, трусы для приучения ребенка к туалету, конструкции которых включают стимулирующий материал, например, частицы, изменяющие температуру, которые обеспечивают заметное изменение температуры при мочеиспускании (воздействии выброса жидкости). Это было сделано для того, чтобы ребенок мог распознать момент мочеиспускания. Очевидно, что такое распознавание может представлять собой важный этап приучения ребенка к туалету.
В настоящее время стимулирующий материал в порошкообразном виде вводят в совместно формуемый материал и нарезают на детали (компрессы или жгуты), предназначенные для размещения в абсорбирующих изделиях. Стимулирующий материал оказываются заключенным внутри совместно формуемой структуры. Совместно формуемые волокна плохо скрепляются со стимулирующим материалом, в результате чего при нарезании совместно формуемого полотна на детали стимулирующий материал выпадает за пределы краев детали, что приводит к потерям стимулирующего материала, составляющим от приблизительно 25 до приблизительно 30 процентов.
2
Кроме учета имеющихся потерь стимулирующего материала, следует учесть, что из-за плохого закрепления стимулирующего материала совместно формуемая структура не может удержать более приблизительно 300 г/м стимулирующего материала без значительных потерь. Это означает, что создание ощущения воздействия не может быть усилено за счет повышения количества стимулирующего материала.
2
2
Для усиления ощущения воздействия и решения проблем, связанных с потерями стимулирующего материала из-за его плохого закрепления, был создан многослойный стимулирующий материал, в котором стимулирующий материал закреплен на подложках с помощью адгезионного (клеевого) соединения таким образом, что стимулирующий материал полностью покрывает подложку (основу). Между несколькими слоями подложки располагают несколько слоев стимулирующих материалов. Обычно в многослойной структуре наблюдается повышение эффективности скрепления стимулирующих материалов, при котором максимальные добавляемые количества таких материалов могут быть повышены от 300 г/м до приблизительно 1000 г/м. При проведении ламинирования в многослойную структуру может быть заключено более 99% стимулирующих материалов. При этом практически не наблюдаются потери или непроизводительное расходование стимулирующего материала, как во время использования, так и при нарезании деталей из полотна стимулирующего многослойного материала.
Несмотря на то, что адгезионное закрепление стимулирующего материала успешно предотвращает потерю стимулирующего материала в условиях выполнения способов получения и конвертирования, было обнаружено, что стимулирующий материал вымывается из той части детали, которая подвергается непосредственному воздействию выброса жидкости. Миграция стимулирующих материалов при непосредственном воздействии на деталь выбросов жидкости снижает эффективность стимуляции. Стимулирующий материал часто перемещается в те области абсорбирующего изделия, которые не контактируют с кожными покровами пользователя (индивидуума, на которого надето изделие). Было показано, что в результате такого перемещения лишь менее приблизительно 50% стимулирующего композиционного материала доступно для создания определенного ощущения у пользователя изделия. Добавление в многослойный материал стимулирующего материала с целью компенсации вымываемого материала привело бы к резкому повышению производственных затрат.
Таким образом, имеется необходимость получения детали, содержащей такой стимулирующий материал, который может создавать более отчетливое ощущение воздействия (например, охлаждение, нагревание, покалывание и/или давление). Дополнительно, имеется необходимость получения детали, содержащей стимулирующий материал, в которой стимулирующий материал сконцентрирован в предварительно заданной области относительно "целевой зоны", в которой происходит выброс жидкости. Кроме того, имеется необходимость получения стимулирующего композиционного материала, при превращении которого в детали наблюдаются пренебрежимо малые потери стимулирующего материала. В целом, имеется необходимость получения детали, обладающей всеми полезными свойствами описанной выше многослойной структуры, но содержащей пониженное количество стимулирующего материала.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном из аспектов абсорбирующее изделие получено из множества компонентов, одним из которых является стимулирующий композиционный материал, помещенный между верхним листом и абсорбирующей внутренней частью. Стимулирующий композиционный материал получают из стимулирующей смеси, которая содержит стимулирующий материал, частично закрепленный на волокнах чувствительного к давлению клея. Стимулирующая смесь и соответствующее количество волокон чувствительного к давлению клея расположены в виде предварительно заданной схемы (рисунка) и заключены между обращенной к телу подложкой и обращенной к одежде подложкой, образуя стимулирующий композиционный материал. Стимулирующий композиционный материал расположен между обращенной к телу подложкой и обращенной к одежде подложкой.
Конструкция абсорбирующего изделия дополнительно включает нижний лист, абсорбирующую внутреннюю часть и верхний лист. Абсорбирующая внутренняя часть расположена между верхним листом и нижним листом, и стимулирующий композиционный материал расположен между абсорбирующей внутренней частью и верхним листом.
В другом аспекте стимулирующий композиционный материал содержит стимулирующую смесь, полученную из стимулирующего материала, который в основном частично присоединен к волокнам термоплавкого чувствительного к давлению клея. Стимулирующую смесь располагают между обращенной к телу подложкой и обращенной к одежде подложкой.
В дополнительном аспекте способ получения стимулирующего композиционного материала включает, без ограничений, следующие этапы. Обращенную к одежде подложку транспортируют в осаждающую систему, где осаждающая система включает устройство для подачи частиц, первое устройство для нанесения клея и второе устройство для нанесения клея, каждое из которых расположено сбоку от устройства для подачи частиц под предварительно заданным углом. Первое устройство для нанесения клея расположено выше по потоку относительно устройства для подачи частиц (т.е. до устройства), а второе устройство для нанесения клея расположено ниже по потоку относительно устройства для подачи частиц (т.е. после устройства). Термины "вверх по потоку" и "вниз по потоку" приведены относительно машинного направления (направления движения полотна в машине). Стимулирующий материал направляют из устройства для подачи частиц, а волокна термоплавкого чувствительного к давлению клея направляют из первого и второго устройств для нанесения клея. Для получения стимулирующей смеси стимулирующий материал и полученные аэродинамическим способом из расплава волокна клеящего вещества смешивают. Затем стимулирующую смесь располагают на обращенной к одежде подложке. В другом аспекте дополнительные этапы могут включать расположение обращенной к телу подложки на стимулирующей смеси и приложение давления к полученному стимулирующему композиционному материалу.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Материалы патента или заявки содержат по меньшей мере один графический материал, выполненный в цвете. Копии публикации данного патента или заявки, содержащие цветной графический материал (материалы), будут предоставлены Агентством по запросу и после оплаты соответствующей пошлины.
Хотя к описанию приложена формула изобретения, в которой частично описан и точно заявлен предмет изобретения, изобретение должно стать более понятным после прочтения предлагаемого описания, сопровождаемого графическими материалами. В сопроводительных графических материалах одинаковые числовые обозначения относятся к аналогичным элементам, которые могут быть идентичными или не идентичными в некоторых из приведенных примеров осуществления. Некоторые из изображений могут быть упрощены за счет исключения выбранных элементов с целью более четкого показа других элементов. Такие исключения элементов в ряде изображений не обязательно указывают на присутствие или отсутствие конкретных элементов в любом из возможных примеров осуществления, если это не указано особо в соответствующем письменном описании. Все изображения на графических материалах не обязательно выполнены в масштабе.
На Фиг.1 представлен вид в разрезе одного из примеров осуществления стимулирующего композиционного материала согласно настоящему изобретению.
На Фиг.2 представлен вид сверху в частичном разрезе стимулирующего композиционного материала, на котором схематично показана стимулирующая смесь согласно одному из примеров осуществления настоящего изобретения.
На Фиг.3 представлен вид в разрезе по линии 3-3 примера осуществления, показанного на Фиг.2.
На Фиг.4 представлен один из примеров осуществления способа получения стимулирующего композиционного материала согласно настоящему изобретению.
На Фиг.5(A-F) схематично представлены примеры схем расположения стимулирующей смеси согласно настоящему изобретению.
На Фиг.6 частично представлен вид в аксонометрии одного из примеров осуществления устройства для подачи частиц согласно настоящему изобретению.
На Фиг.6А представлен вид в аксонометрии другого примера осуществления устройства для подачи порошкообразного материала, которое включает только один канал.
На Фиг.7 представлен вид в аксонометрии одного из примеров осуществления устройства для подачи частиц, на котором показано возможное использование панелей для разделения устройства для подачи частиц и насадки с каналами.
На Фиг.8 схематично представлен вид сверху одного из примеров осуществления настоящего изобретения, на котором показано получение стимулирующего композиционного материала, содержащего схему, полученную из стимулирующей смеси.
На Фиг.9 представлен вид сбоку одного из примеров осуществления трусов для приучения ребенка к туалету, застегнутых с одной стороны и расстегнутых с противоположной стороны.
На Фиг.10 репрезентативно показан вид сверху в частичном разрезе трусов для приучения ребенка к туалету, изображенных на Фиг.9, в расстегнутом и растянутом на плоскости виде так, что видна обращенная к телу поверхность трусов для приучения ребенка к туалету и стимулирующий композиционный материал.
На Фиг.11 изображена женская гигиеническая прокладка, включающая один из примеров осуществления стимулирующего композиционного материала согласно настоящему изобретению.
На Фиг.12 представлен вид в аксонометрии толщинометра, применяемого для определения толщины.
На Фиг.13-15 представлен ряд термографических изображений, на которых показаны области охлаждения, проявляющиеся после воздействия жидкости на целевую зону детали из стимулирующего композиционного материала.
На Фиг.16 представлено аксонометрическое изображение спереди манекена для проведения испытаний, на который надеты трусы для приучения ребенка к туалету, подготовленные для регистрации термографических изображений.
Определения
Следует отметить, что употребляемые в настоящем описании термины "включает", "включающий" и другие производные от корня термина "включать" представляют собой термины, содержащие граничные значения, которые устанавливают наличие любых указанных признаков, элементов, целых чисел, этапов или компонентов, и которые не исключают наличия или добавления одного или более других признаков, элементов, целых чисел, этапов, компонентов или их групп.
В целом термин "абсорбирующее изделие" относится к устройствам, которые могут поглощать и удерживать текучие среды (жидкости). Например, к абсорбирующим изделиям личной гигиены относятся устройства, которые размещают вблизи или в контакте с кожей (телом) для поглощения и удержания различных текучих сред, выделяемых организмом.
Термин "присоединять (скреплять)" и его производные относится к связыванию, склеиванию, соединению, присоединению, сшиванию друг с другом или подобному соединению двух элементов. Два элемента считаются присоединенными друг к другу, если они соединены друг с другом непосредственно или опосредованно, например, когда каждый из них непосредственно соединен с промежуточными элементами. Несмотря на вышесказанное, в контексте настоящего изобретения все стимулирующие материалы присоединяют непосредственно, без промежуточных элементов, к рассмотренным в настоящем описании клеящим веществам (клеям).
Термин "совместно формуемые" относится к смеси волокон, полученных аэродинамическим способом из расплава, и абсорбирующих волокон, например, целлюлозных волокон, которые могут быть получены воздушным формованием полученного аэродинамическим способом полимерного материала с одновременным выдувом суспендированных в воздухе волокон в массу волокон, полученных аэродинамическим формованием. Формуемый совместно материал также может включать другие материалы, например, стимулирующие материалы. Волокна, полученные аэродинамическим способом, и абсорбирующие волокна собирают на формующей поверхности, которая, например, представляет собой перфорированный ленточный транспортер. Формующая поверхность может включать газопроницаемый материал, помещенный на формующую поверхность. Примеры способов совместного формования рассмотрены в патентах US 4100324, Anderson et al.; US 4587154, Hotchkiss et al.; US 4604313, McFarland et al.; US 4655757, McFarland et al.; US 4724114, McFarland et al.; US 4100324, Anderson et al. и в Британском патенте GB 2151272, Minto et al.
Употребляемый в настоящем описании термин "одноразовый" используют для описания абсорбирующих изделий, не предназначенных для стирки или иного восстановления или повторного применения в качестве абсорбирующего изделия после однократного использования.
Термины "расположенный на", "расположенный вдоль", "расположенный с" или "расположенный в направлении" и их варианты означают, что один элемент может представлять собой отдельную структуру, присоединенную к другому элементу или размещенную совместно с другим элементом или размещенную вблизи другого элемента.
Термины "эластичный", "эластифицированный", "эластичность", "эластомерный" и их производные относятся к свойству материала или композиционного материала, благодаря которому материал стремится принять свой первоначальный размер и форму после снятия силы, вызвавшей деформацию. Предпочтительно, удлинение эластичного материала или эластичного композиционного материала может составлять по меньшей мере 50 процентов от его длины в состоянии покоя, и после снятия приложенной силы размер материала восстанавливается на по меньшей мере 40 процентов от его удлинения.
Термин "удлиняемый" относится к материалу или композиционному материалу, который может растягиваться или деформироваться, не разрушаясь, но по существу не возвращается к своему исходному размеру и форме после снятия силы, вызывавшей растяжение или деформацию (т.е. его восстановление составляет менее 40 процентов). Предпочтительно, удлинение удлиняемого материала или удлиняемого композиционного материала может составлять по меньшей мере 50 процентов от его длины в состоянии покоя.
Термин "волокно" относится к непрерывному или дискретному элементу, имеющему большое отношение длины к диаметру или ширине. Таким образом, волокно может представлять собой волоконце, нить, жгут или любой другой элемент или комбинацию таких элементов.
Термин "санитарные/медицинские абсорбирующие изделия" включает множество профессиональных и потребительских товаров для ухода за здоровьем, неограничивающие примеры которых включают, изделия для тепловой или холодовой терапии, медицинские абсорбирующие предметы одежды, подкладные коврики и подобные им изделия.
Термин "гидрофильный" относится к материалам, которые смачиваются водными жидкостями, контактирующими с этими материалам. Степень смачивания материалов, в свою очередь, может быть описана с помощью краевых углов и поверхностного натяжения контактирующих жидкостей и материалов. Оборудование и методики, подходящие для определения смачиваемости определенных волокнистых материалов или смесей волокнистых материалов могут включать аналитическую систему для определения поверхностного натяжения Cahn SFA-222 Surface Force Analyzer System или по существу эквивалентную систему. При измерении с помощью такой системы, материалы, образующие краевые углы смачивания менее 90 градусов, считаются "смачиваемыми" или гидрофильными, а материалы, образующие краевые углы смачивания более 90 градусов, считаются "несмачиваемыми" или гидрофобными.
Термин "поверхность воздействия" относится к обращенной к телу поверхности, которая первой контактирует с выбросом текучей среды.
Термин "волокна, полученные аэродинамическим способом из расплава" (волокна «мелтблаун», англ. термин - "meltblown") относится к волокнам, образованным экструзией расплавленного термопластического материала через множество мелких, обычно круглых капилляров экструзионной головки в виде расплавленных нитей или волокон, в сходящиеся высокоскоростные потоки газа (например, воздуха), обычно нагретого, которые вытягивают волокна из расплавленного термопластического материала, уменьшая их диаметр. Примеры способов получения аэродинамическим способом из расплава рассмотрены в различных патентах и публикациях, которые включают NRL Report 4364, "Manufacture of Super-Fine Organic Fibers (Получение сверхтонких органических волокон)", V.A. Wendt, Е.L. Boone, С.D. Fluharty; NRL Report 5265, "An Improved Device For the Formation of Super-Fine Thermoplastic Fibers (Усовершенствованное устройство для получения сверхтонких термопластических волокон)", K.D. Lawrence, R.Т. Lukas, J.A. Young; патент US 3849241, Butin et al., и патент US 5350624, Georger et al., содержания каждого из которых включены в настоящее описание посредством ссылки.
Термины "нетканый" и "нетканое полотно" относятся к материалам и полотнам из материалов, включающим структуру из отдельных волокон или нитей, которые переплетаются друг с другом, но вид этого переплетения отличается от идентифицируемого вида переплетения трикотажной (тканой) ткани. Термины "волокно" и "нить" употребляют в настоящем описании взаимозаменяемо. Нетканые материалы или полотна получают множеством способов, например, аэродинамическими способами из расплава, фильерными способами из расплава полимера, способами суховоздушного формования, способами мокрого формования и способами получения скрепленного кардочесанного полотна.
В контексте настоящего изобретения термин "абсорбирующие изделия личной гигиены" включает, без ограничений, такие абсорбирующие изделия, как подгузники, подгузники-трусики, трусы для приучения ребенка к туалету, абсорбирующее нижнее белье, впитывающие трусы для ребенка и другие одноразовые предметы одежды; изделия женской гигиены, которые включают прокладки, используемые при менструациях, трусы, используемые при менструациях, ежедневные гигиенические прокладки, гигиенические прокладки, прокладки, помещаемые в половую щель; изделия для гигиены взрослых, включающие прокладки, например, прокладки, вставляемые в бюстгальтер, изделия для страдающих недержанием и прокладки, используемые при недержании.
В контексте настоящего изобретения термин "деталь" означает часть, вырезанную из полотна стимулирующего композиционного материала 110 при выполнении конверсии (преобразования) (как на общей технологической линии производства абсорбирующего изделия, так и на отдельной технологической линии).
Термины "полученный из расплава полимера фильерным способом (спанбонд, англ. "spunbond")" и "волокно, полученное из расплава полимера фильерным способом" означают волокна, получаемые экструзией струек расплавленного термопластического материала через множество мелких, обычно круглых капилляров фильеры и последующее быстрое уменьшение диаметра экструдированных волокон.
Термин "целевая зона" означает участок детали, в который направлен выброс текучей среды.
Если не указано иное, употребляемые в настоящем описании термины "массовый %", "мас.% " или их производные относятся к массе сухого вещества.
Приведенные выше термины могут быть дополнительно определены в остальной части описания.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно настоящему изобретению, уникальная структура стимулирующего композиционного материала оказывает на пользователя определенное действие после по меньшей мере одного воздействия на нее текучей среды. Уникальную структуру получают благодаря частичному присоединению стимулирующего материала к волокнам клеящего вещества при проведении аэродинамического способа получения из расплава, что снижает или предотвращает выпадение стимулирующего материала из стимулирующего композиционного материала в процессе его превращения в детали и при использовании потребителями. Кроме того, поскольку может быть определена целевая зона воздействия текучей среды, стимулирующий материал может быть помещен в наиболее востребованных зонах детали. В некоторых случаях может быть желательно равномерно распределять стимулирующий материал по всей поверхности детали, расположенной в непосредственной близи к обращенной к телу поверхности, перекрывая область снаружи целевой зоны. Однако, в большинстве случаев желательно, чтобы стимулирующий материал частично закрывал область детали, расположенную в непосредственной близи к обращенной к телу поверхности.
Предпочтительно, для уменьшения или полного устранения потерь стимулирующего материала, частично покрываемые области расположены на расстоянии от участков детали, на которые непосредственно воздействует выброс текучей среды. Дополнительно такая конфигурация может обеспечить такие же или более отчетливые ощущения по сравнению с равномерным перекрыванием. Таким образом, настоящее изобретение не только позволяет усиливать стимулирующее действие, относящееся к целевой зоне, но также позволяет снижать затраты на изготовление/конвертирование за счет использования значительно меньшего количества дорогостоящего стимулирующего материала.
Усовершенствованный материал согласно изобретению (далее называемый "стимулирующим композиционным материалом") подходит для применения в одноразовых абсорбирующих изделиях личной гигиены и санитарных/медицинских одноразовых абсорбирующих изделиях. Абсорбирующее изделие согласно настоящему изобретению может включать абсорбирующую внутреннюю часть и верхний лист и/или нижний лист. Абсорбирующая внутренняя часть расположена между верхним листом и нижним листом. Стимулирующий композиционный материал включает обращенную к одежде подложку, к которой прикреплены стимулирующий материал и клеящее вещество. В наиболее предпочтительном примере осуществления стимулирующий композиционный материал включает обращенную к телу пористую подложку, расположенную на обращенной к телу поверхности стимулирующей смеси.
Стимулирующий композиционный материал
На Фиг.1 представлен один из предпочтительных примеров осуществления, в котором стимулирующий композиционный материал 110 содержит четыре первичных компонента: стимулирующий материал 150, клеящее вещество 152 и две подложки 154 и 155 (обращенную к телу подложку и обращенную к одежде подложку, соответственно). Стимулирующий материал 150 соединяют с клеящим веществом 152 аэродинамическим способом получения из расплава, получая стимулирующую смесь 156. Стимулирующую смесь 156 и клеящее вещество 152 располагают между двумя подложками 154, 155, получая стимулирующий композиционный материал 110, (хотя он не обязательно должен включать подложку 154, т.е. обращенную к телу подложку). Каждый из этих компонентов рассмотрен ниже.
Задача стимулирующего материала 150 состоит в создании заметного для пользователя ощущения во время и/или после выброса текучей среды. Ощущение может представлять собой ощутимое изменение температуры, ощущение покалывания, давления или любое ощущение, которое может почувствовать индивидуум, на которого надето изделие, принимающее выброс жидкости.
Стимулирующий материал 150 может иметь практически любую приемлемую форму, но предпочтительно он находится в твердом состоянии. В отношении стимулирующих материалов термин "твердый" может включать частицы, хлопья, волокна, агломераты, гранулы, порошки, сферы, измельченные материалы или подобные им материалы, а также их комбинации. Твердые вещества могут иметь любую требуемую форму, например, кубическую, палочкообразную, многоугольную, сферическую или полусферическую, круглую или полукруглую, содержащую углы, неправильную форму и подобные формы.
Одноразовое абсорбирующее изделие 20 (показанное на Фиг.9 и 10) может включать стимулирующий композиционный материал 110, сформованный в виде детали требуемой формы. Внутри стимулирующего композиционного материала 110 находится клеящее вещество 152 и стимулирующий материал (материалы) 150, который растворяется в водной жидкости. Такой стимулирующий материал (материалы) 150 частично соединен с клеящим веществом 152. Растворимость стимулирующих материалов 150 предпочтительно составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 6 граммов материала на грамм воды (г/г), например от приблизительно 0,1 г/г до приблизительно 3 г/г.
Очевидно, что стимулирующий композиционный материал 110 согласно настоящему изобретению может быть описан в терминах общего (массового) содержания стимулирующего материала 150. Например, в некоторых аспектах стимулирующий композиционный материал 110 может содержать от приблизительно 0,5 до 20 граммов стимулирующего материала 150 или от приблизительно 1 до 15 граммов стимулирующего материала, или от приблизительно 1 до 10 граммов стимулирующего материала.
В некоторых аспектах может быть определено распределение размера частиц стимулирующего материала 150, находящегося в стимулирующем композиционном материале 110. Следует понимать, что в тех аспектах, в которых стимулирующий материал находится в виде частиц, изобретение может включать частицы, размеры которых, определенные согласно разделу Определение размера частиц, составляют от менее приблизительно 90 микрон (включая наночастицы) до более приблизительно 710 микрон.
В общем, стимулирующий материал 150 создает ответную реакцию при контакте с водным раствором, например, мочой, менструальной кровью или другими водными физиологическими выделениями, производя стимулирующий эффект, например поглощение или высвобождение теплоты, создание давления, ощущения покалывания и подобных ощущений. В общем, механизм создания такого воздействия определяется растворением стимулирующего материала 150 в водном растворе или реакцией материала 150 в водном растворе. Например, стимулирующий материал 150 может содержать частицы, имеющие существенную разность энергий между растворенным и кристаллическим состоянием, так что при контакте с жидкостью в окружающую среду высвобождается или из окружающей среды поглощается энергия в виде тепла. Выбор конкретного стимулирующего материала 150 и определение его используемого количества должно частично зависеть от требуемого стимулирующего эффекта.
В некоторых аспектах стимулирующий материал 150 согласно различным аспектам настоящего изобретения может включать вещество, обеспечивающее изменение температуры (далее называемое "агентом, изменяющим температуру") при контакте с водной жидкостью, которое помещают в опосредованном контакте с кожным покровом пользователя. Контакт является "опосредованным", поскольку между стимулирующим композиционным материалом и кожным покровом могут находиться один или более слоев. В некоторых аспектах изменение температуры может быть вызвано поглощением или высвобождением теплоты, ощущаемым индивидуумом, на которого надето изделие. В результате поглощения теплоты агентом, изменяющим температуру (также далее называемым "охлаждающим агентом"), индивидуум, на которого надето изделие, ощущает охлаждение, а при высвобождении теплоты агентом, изменяющим температуру (также далее называемым "разогревающим агент"), индивидуум, на которого надето изделие, ощущает нагревание. Для дополнительной информации о механизме ощущаемого изменения температуры можно обратиться к опубликованной патентной заявке US 2004/0254549, Olson et al., содержание которой включено в настоящее описание посредством ссылки. В описанных примерах осуществления для облегчения обработки охлаждающие агенты или разогревающие агенты могут быть использованы в порошкообразном виде. Для иллюстрации: в тех аспектах, в которых стимулирующий материал 150 представляет собой агент, изменяющий температуру, стимулирующий композиционный материал 110 при воздействии водной жидкости предпочтительно создает изменение температуры (т.е. охлаждение, нагревание или и охлаждение, и нагревание), составляющее по меньшей мере приблизительно 2°С, например по меньшей мере приблизительно 5°С или по меньшей мере приблизительно 10°С, или от 3°С до 15°С.
В некоторых аспектах стимулирующий материал 150 может включать изменяющий температуру агент, представляющий собой охлаждающий агент, который может включать вещества, поглощающие тепло при растворении под воздействием текучей среды. Например, в качестве охлаждающих агентов, создающих ощущение охлаждения, могут быть выбраны полиолы, например, частицы ксилита, поскольку при растворении в водной жидкости частицы ксилита поглощают тепло. В альтернативном варианте для создания ощущения охлаждения могут быть выбраны другие подходящие полиолы, например, сорбит или эритрит.В других аспектах могут быть использованы различные комбинации перечисленных выше стимулирующих материалов 150.
Подходящие полиолы могут быть предоставлены компанией Roquette America, Inc., находящейся в Keokuk, Iowa, США, под торговым наименованием XYLISORB (ксилит) или NEOSORB (сорбит). В общем случае изготовитель может поставлять такие полиолы в виде частиц, размеры которых составляют, например 90 микрон, 300 микрон, 500 микрон, 1000 микрон и более.
2
2
2
2
2
Другие подходящие стимулирующие материалы 150, поглощающие тепло при растворении, включают гидраты солей, например, ацетат натрия (HO), карбонат натрия (HO), сульфат натрия (HO), тиосульфат натрия (HO) и фосфат натрия (HO); безводные соли, например, нитрат аммония, нитрат калия, хлорид аммония, хлорид калия и нитрат натрия; органические соединения, например, мочевину и подобные им соединения или их комбинации.
В некоторых аспектах стимулирующий материал 150 может включать изменяющий температуру агент, представляющий собой разогревающий агент, который может включать вещества, высвобождающие тепло при растворении под действием текучей среды. Примеры материалов, высвобождающих тепло при растворении, включают хлорид марганца, хлорид алюминия, сульфат алюминия, сульфат калия-алюминия и подобные им вещества или их комбинации. В некоторых аспектах разогревающий агент также может включать вещества, высвобождающие тепло при набухании.
Стимулирующий материал 150 также может включать сложные орто-эфиры или кетали, например, кетали ментона, получаемые по реакции ментона со спиртами, содержащими от 1 до 8 атомов углерода, или полиолами, содержащими от 2 до 8 атомов углерода, и всеми их структурными и оптическими изомерами. Конкретные подходящие кетали ментона включают кеталь ментона-глицерина и кеталь ментона-пропиленгликоля. Другие подходящие кетали рассмотрены в патенте US 5348750, Greenberg, и патенте US 5266592, Grub et al., содержания которых включены в настоящее описание.
2
2
2
2
2
2
Выбор конкретного агента, изменяющего температуру, и определение используемого количества этого агента должно частично основываться на требуемой величине изменения температуры. Например, в некоторых аспектах общее количество стимулирующего материала 150, находящегося в стимулирующем композиционном материале 110, выраженное в виде поверхностной плотности (так называемой «базовой массы»), может составлять от приблизительно 40 г/м до приблизительно 3000 г/м, например, от приблизительно 100 г/м до приблизительно 2000 г/м или от приблизительно 300 г/м до приблизительно 1000 г/м.
2
2
2
2
2
Кроме того, как было отмечено выше, в некоторых аспектах поверхностное изменение температуры при смачивании одноразового абсорбирующего изделия 20 (Фиг.9 и 10) предпочтительно составляет от приблизительно 2°С до приблизительно 20°С. Для достижения этого результата, вещество, изменяющее температуру, и его используемое количество должны быть выбраны таким образом, чтобы возможное общее изменение энергии составляло от приблизительно 3 до приблизительно 30 калорий на квадратный сантиметр (кал/см), то есть может создавать возможное общее высвобождение энергии, составляющее от приблизительно 3 до приблизительно 30 кал/см, или возможное общее поглощение энергии, составляющее от приблизительно 3 до приблизительно 30 кал/см, например, от приблизительно 6 до приблизительно 24 кал/см или приблизительно 12 до приблизительно 18 кал/см.
Изменяющие температуру агенты, поглощающие или высвобождающие тепло при контакте с водным раствором, предпочтительно имеют теплоту растворения, гидратации или реакции, составляющую более приблизительно 30 кал/г или менее приблизительно -30 кал/г.Теплота растворения, гидратации или реакции предпочтительно составляет от приблизительно 30 до приблизительно 90 кал/г или от приблизительно -30 до приблизительно -90 кал/г, например, от приблизительно 30 до приблизительно 70 кал/г или от приблизительно -30 до приблизительно -70 кал/г, например, для ксилита она составляет -32 кал/г, а для мочевины она составляет -60 кал/г.
В некоторых случаях может быть желательно, чтобы стимулирующий композиционный материал 110 не только передавал пользователю сигнал о наличии выброса текучей среды. Действительно, может быть желательно, чтобы стимулирующий композиционный материал 110 дополнительно приносил пользователю пользу. Например, кроме передачи пользователю сигнала о наличии выброса текучей среды, стимулирующее устройство также может создавать pH буфер для кожного покрова, обеспечивать здоровье влагалища женщины, контролировать запах, включать материалы покрытия, обеспечивающие здоровое состояние кожных покровов или даже доставлять медикаменты.
Дополнительно может быть желательно использование более чем одного стимулирующего материала. Например, первый стимулирующий материал может вызывать изменение температуры/ощущения при первом выбросе текучей среды, а второй стимулирующий материал может вызывать изменение температуры/ощущения при втором выбросе текучей среды, поскольку второй стимулирующий материал расположен на другом участке. В альтернативном варианте два (или более) стимулирующих материала могут быть смешаны друг с другом. В одном из аспектов первый стимулирующий материал вызывает изменение температуры при первом выбросе жидкости. Для протекания физической или химической реакции с участием второго стимулирующего материала (например, из-за другой растворимости) требуется более одного выброса, после чего этот материал создает ощущение покалывания. Объем настоящего изобретения также включает другие комбинации стимулирующих материалов.
В некоторых аспектах деталь стимулирующего композиционного материала 110 может быть сконструирована таким образом, что она может расширяться или сжиматься, изменяя свои размеры и создавая, таким образом, соответствующее ощущение индивидууму, на которого надето изделие. Элементы такого типа, изменяющие свои размеры, более подробно рассмотрены в патенте US 5649914, Glaug et al., содержание которого включено в настоящее описание посредством ссылки в той части, которая согласуется с настоящим изобретением. Агент, изменяющий давление, представляющий собой материал, изменяющий размеры, включает материалы, быстро изменяющие по меньшей мере один из размеров при воздействии водного раствора. Изменение размера предпочтительно представляет собой либо расширение по меньшей мере приблизительно в 2 раза относительно размера сухого материала, либо сжатие до менее приблизительно половины (1/2) размера сухого материала. Например, материал, изменяющий размеры, может иметь высоту во влажном состоянии, которая по меньшей мере приблизительно в 2 раза превышает его высоту в сухом состоянии, например, по меньшей мере в приблизительно 5 раз при усовершенствованных характеристиках. Высота в z-направлении 3 материала, изменяющего размеры, содержащегося в стимулирующем композиционном материале 110, такова, что изменение размеров заметно для индивидуума, на которого надето абсорбирующее изделие 20. В других аспектах размер стимулирующего композиционного материала 110 в х-направлении 1 и/или y-направлении 2 может дополнительно или в альтернативном варианте оставаться постоянным, увеличиваться или уменьшаться при воздействии водного раствора. Подходящие материалы, которые могут быть добавлены в материал, изменяющий размеры, включают расширяемые пены, суперабсорбирующие материалы или подобные материалы.
В некоторых аспектах агент, изменяющий давление, выделяет газ, например, диоксид углерода. Выделяющие газ материалы такого типа более подробно рассмотрены в патенте US 7002055, Long et al., содержание которого включено в настоящее описание посредством ссылки в той части, которая согласуется с настоящим изобретением. Выделение газа при смачивании мочой, комплексными текучими средами или другими физиологическими выделениями может сопровождаться звуком, запахом, ощущением покалывания или оказанием давления на тело пользователя.
В некоторых аспектах стимулирующий композиционный материал 110 необязательно может включать поверхностно-активное вещество. В некоторых аспектах выделяющие газ материалы могут взаимодействовать с поверхностно-активным веществом, образуя пену, которая оказывает давление на тело пользователя. Таким образом, поверхностно-активный компонент может служить вспенивающим агентом. Например, при выделении газа, такого как диоксид углерода, газ взаимодействует с поверхностно-активным веществом, образуя пену, заполненную пузырьками. Выделение пузырьков приводит к разбуханию изделия, что приводит к оказанию давления на кожный покров индивидуума, на которого надето изделие, и предупреждает индивидуума о выбросе жидкости.
Выбор используемого поверхностно-активного вещества не критичен, при условии, что оно по существу не оказывает раздражающего действия на кожу при контакте с телом и не оказывает негативного влияния на эффективность стимулирующего материала 150. Для применения согласно настоящему изобретению подходит множество различных поверхностно-активных веществ. Например, подходящие поверхностно-активные вещества включают анионные поверхностно-активные вещества, неионные поверхностно-активные вещества, амфотерные поверхностно-активные вещества, катионные поверхностно-активные вещества и их комбинации. Примеры подходящих анионных поверхностно-активных веществ включают алкилбензолсульфонаты, ал кил сульфаты, простые алкилэфирсульфаты, сульфосукцинаты и их комбинации. Примеры подходящих неионных поверхностно-активных веществ включают этоксилированные спирты, алканоламиды жирных кислот, этоксилированные алканоламиды, аминоксиды и их комбинации. Примеры подходящих амфотерных поверхностно-активных веществ включают алкилбетаины, амидобетаины и их комбинации. Примеры подходящих катионных поверхностно-активных веществ включают галогениды алкиламмония. В некоторых аспектах стимулирующий композиционный материал 110 может содержать от приблизительно 0,1 грамма до приблизительно 15 граммов поверхностно-активного вещества.
В других аспектах изменяющий давление агент в виде материала, выделяющего газ, может включать растворимый в воде шипучий (дезинтегрирующийся с выделением газа) твердый материал. Такой водорастворимый шипучий твердый материал обычно включает ячейки, содержащие сжатый газ. При контакте твердого материала, включающего ячейки, содержащие сжатый газ, с мочой или другими физиологическими выделениями, твердый материал начинает растворяться, и сжатый газ высвобождается из ячеек при растворении твердого материала. В некоторых аспектах такой газ может взаимодействовать с необязательно присутствующим поверхностно-активным веществом, образуя пену, содержащую пузырьки, в результате чего изделие 20 плотнее прилегает или оказывает давление на кожный покров пользователя.
В этом аспекте растворимый шипучий твердый материал может включать соединение типа сахара, например, моносахарид, дисахарид или полисахарид, в которое был введен газ, по существу не реагирующий с кожным покровом человека. Газы, подходящие для введения в твердый материал, включают, например, диоксид углерода, воздух, азот, аргон, гелий, другие по существу инертные газы и их комбинации. Конкретные примеры сахаридов, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением, включают глюкозу, фруктозу, сахарозу, лактозу, мальтозу, декстрин, циклодекстрин и подобные им вещества или их комбинации. Также, в соответствии с этим аспектом настоящего изобретения для получения содержащего газ шипучего материала может быть использована смесь сахарозы и кукурузного сиропа (содержащая глюкозу, мальтозу и декстрин). Другие примеры соединений, в ячейки которых может быть заключен сжатый газ, включают, например, водорастворимые соединения, например, соли, галогениды щелочных и щелочноземельных металлов. Конкретные соли, подходящие для осуществления настоящего изобретения, включают, например, хлорид натрия, хлорид калия, бромид калия, хлорид лития, хлорид цезия и подобные соли. В некоторых аспектах диаметр содержащих сжатый газ ячеек составляет от приблизительно 5 микрометров до приблизительно 100 микрометров.
Для того, чтобы по существу нереакционноспособный газ мог быть введен в ячейки растворимого твердого материала с образованием шипучего материала, подходящего для применения согласно настоящему изобретению, исходный материал, например сахар, сначала нагревают в небольшом количестве воды до растворения материала. После растворения материала, воду испаряют, получая материал в расплавленном состоянии. Затем расплавленный материал газифицируют, вводя подходящий газ, например, диоксид углерода, под давлением, превышающим атмосферное, в герметичном сосуде, содержащем расплавленный материал. При проведении газификации расплавленный материал перемешивают для обеспечения тесного контакта между расплавленным материалом и газом. Для введения газа в расплавленный материал может быть приложено давление, составляющее, например, от приблизительно 50 фунтов на квадратный дюйм (избыточное или манометрическое давление) (340 кПа) до приблизительно 1000 фунтов на квадратный дюйм (избыточное или манометрическое давление) (6890 кПа). После введения газа, расплавленный материал оставляют застывать в герметичном сосуде, получая, в конечном итоге, шипучий материал. Подходящая процедура получения содержащего газ твердого материала рассмотрена в патенте US 4289794, Kleiner et al., содержание которого включено в настоящее описание посредством ссылки в той части, которая согласуется с настоящим изобретением. С помощью описанной выше процедуры могут быть получены твердые шипучие материалы, содержащие ячейки, заполненные сжатым газом, находящимся под давлением от приблизительно 50 фунтов на квадратный дюйм (избыточное или манометрическое давление) (340 кПа) до приблизительно 900 фунтов на квадратный дюйм (избыточное или манометрическое давление) (6200 кПа), из которых при воздействии мочи, комплексных текучих сред или других физиологических выделений высвобождается захваченный газ.
В некоторых аспектах изменяющий давление агент, содержащий материал, выделяющий газ, включает по меньшей мере одну кислоту и по меньшей мере одно основание. При смачивании кислота и основание реагируют друг с другом, образуя газ, который может представлять собой, например, газообразный диоксид углерода. Выбор конкретного типа газа, образуемого системой, выделяющей газ, не критичен, при условии, что получаемый газ по существу не оказывает вредного воздействия на кожный покров индивидуума, на которого надето изделие.
В некоторых аспектах стимулирующий материал 150 может представлять собой материал, выделяющий газ, который включает полимерную кислоту и дополняющее (комплементарное) основание, которые вступают в кислотно-основную реакцию. Подходящие кислотные полимеры должны быть хорошо растворимы в воде или смачиваемы водой. Неограничивающие примеры подходящих полимерных кислот включают полиакриловые кислоты, полистиролфосфорные кислоты и подобные им вещества. В некоторых аспектах полимерная кислота может представлять собой "бидентатную" кислоту или кислоту более высокого порядка. Под термином "бидентатная или более высокого порядка" понимают полимерную кислоту, содержащую более одной кислотной группы в наименьшем составляющем полимер звене. Это легко понять из сравнения аскорбиновой кислоты с тартроновой кислотой (две кислотные группы) и лимонной кислотой (три кислотные группы). В некоторых аспектах полимерные кислоты могут представлять собой дендримеры или подобные структуры, в которых поверхность и внутренняя часть дендримера полностью функционализованы кислотными группами.
Другие неограничивающие примеры подходящих кислот включают уксусную кислоту, молочную кислоту, аминокислоту, аскорбиновую кислоту, гликолевую кислоту, салициловую кислоту, винную кислоту, лимонную кислоту, этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭТДУ, англ. EDTA), тартроновую кислоту, полиакриловую кислоту, малеиновую кислоту, фосфоновую кислоту и подобные кислоты. Дополнительные подходящие материалы, например, упоминаемые в заявке US 12/646763, поданной 23 декабря 2009 г., включены в настоящее описание.
Клеящие вещества (клеи)
Материалы, которые представляют собой подходящие термопластические клеи, включают клеи, проявляющие клеящие свойства при переходе из расплавленного в твердое состояние. В некоторых аспектах клеящая композиция предпочтительно представляет собой термоплавкий чувствительный к давлению клей 152. Такое клеящее вещество обычно содержит один или более полимеров, обеспечивающих когезионную прочность, например, алифатические полиолефины, такие как сополимер этилена и пропилена, полиамиды, смеси сложных и/или простых полиэфиров; сополимеры этилена и винилацетата; блок-сополимеры стирола и бутадиена или стирола и изопрена; и подобные им вещества.
Например, термоплавкий чувствительный к давлению клей 152 может содержать от приблизительно 15 до приблизительно 50% масс, полимера или полимеров, обеспечивающих когезионную прочность; от приблизительно 30 до приблизительно 65% масс, смолообразного полимера или другого агента или агентов, повышающих клейкость; от более нуля до приблизительно 30% масс, пластификатора или другого модификатора вязкости; и необязательно менее приблизительно 1% масс, стабилизатора или другой добавки. Следует понимать, что возможно применение других термоплавких клеящих композиций, включающих различные массовые содержания этих компонентов. Объем настоящего изобретения также включает применение клеящих композиций, который могут быть как гидрофильными, так и гидрофобными.
Примеры подходящих материалов включают гидрофобные и гидрофильные термоплавкие полимеры, например, поставляемые компанией National Starch and Chemical Co. (находящейся в Bridgewater, New Jersey, США), например, 34-5610, 34-447A, 70-3998 и 33-2058; поставляемые компанией Bostik-Findley (находящейся в Milwaukee, Wisconsin, США), например, НХ 4207-01, НХ 2773-01, Н2525А, Н2800, Н9574; и поставляемые компанией Н.В. Fuller Adhesives (находящейся в Saint Paul, Minnesota, США), например, HL8151-XZP. Другие клеящие вещества дополнительно описаны в патентной публикации US 2005/0096623, Sawyer et al., содержание которой включено в настоящее описание посредством ссылки в той части, которая согласуется с настоящим изобретением.
В объем настоящего изобретения также включено использование альтернативных клеящих веществ. Примеры альтернативных клеящих веществ включают полиэтиленоксид (ПЭО); полиэтиленгликоль (ПЭГ); поливиниловый спирт (PVOH); производные крахмала, например, простые эфиры крахмала, карбоксиметилкрахмал, катионный крахмал, гидроксиалкилкрахмал и подобные им вещества, например, гидроксиэтилкрахмал, гидроксипропилкрахмал и гидроксибутилкрахмал; производные целлюлозы, например, простые эфиры целлюлозы, гидроксиалкилцеллюлозу, например, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, метилцеллюлозу, метилпропилцеллюлозу,
карбоксиметилцеллюлозу и подобные вещества; полиакриловую кислоту; простой поливинилметиловый эфир; каррагенин; водорастворимые алкидные полимеры или подобные им вещества; этилен-винилацетатный сополимер (ЭВА) и их комбинации. Кроме того, могут быть использованы термопластические клеящие волокна, например, термопластические связующие волокна.
2
2
2
2
Поверхностная плотность каждого из термопластических клеящих веществ 152, полученных аэродинамическим способом из расплава, может составлять от приблизительно 1 г/м до приблизительно 150 г/м, например, от приблизительно 20 г/м до приблизительно 100 г/м. В других аспектах общее количество термопластического клея в термопластическом клеящем веществе 152, полученном аэродинамическим способом из расплава, может составлять от приблизительно 2 до 15% мас., от общей массы всего стимулирующего материала, находящегося в стимулирующей смеси 156.
Подложки
Изображенный на Фиг.2 стимулирующий композиционный материал 110 согласно одному из аспектов настоящего изобретения представляет собой многослойный материал, включающий подложки 154 и 155 и стимулирующую смесь 156. Подложки 154 и 155 получены из материалов, которые могут быть по меньшей мере частично или полностью проницаемы для жидкостей. Подходящие проницаемые для жидкости материалы включают слои санитарно-гигиенической бумаги; нетканые материалы, например, полученные аэродинамическим способом из расплава, совместно формуемые, материалы спанбонд, материалы типа "спанбонд-мелтблаун-спанбонд" (англ. spunbond-meltblown-spunbond, сокращенно SMS), скрепленные кардочесанные полотна (англ. bonded-carded-web, сокращенно BCW), тканые ткани; перфорированные пленки; слои пены; материал HYDROKNIT (нетканый материал, поставляемый Kimberly Clark Corporation, находящейся в Neenah, Wisconsin, США), полученный суховоздушным формованием материал, хлопковое полотно и подобные материалы.
2
2
2
2
2
2
Предпочтительно, каждая из подложек 154 и 155 имеет поверхностную плотность, составляющую от приблизительно 10 г/м до приблизительно 100 г/м, например, от приблизительно 10 г/м до приблизительно 80 г/м или от приблизительно 10 г/м до приблизительно 50 г/м. Подложки 154 и 155 могут быть получены из идентичных или различных материалов.
Физические характеристики стимулирующего композиционного материала
Изображенный на Фиг.2 и 3 стимулирующий композиционный материал 110 может иметь поперечное направление (направление, перпендикулярное движению материала при обработке) или "x-направление", и машинное направление (направление, параллельное движению материала при обработке) или "y-направление", которые, если материал находится в развернутом на плоскости состоянии, вместе определяют плоскость, далее называемую "плоскостью x-y". Изображенный на Фиг.2 стимулирующий композиционный материал 110 также имеет z-направление, перпендикулярное плоскости x-y. Стимулирующий композиционный материал 110 имеет обращенную к телу поверхность 187, предназначенную при использовании для расположения вблизи тела индивидуума, на которого надето изделие (т.е. обращенную к телу поверхность), и обращенную к одежде поверхность 188, обращенную при использовании от тела индивидуума, на которого надето изделие.
В одном из аспектов проницаемая для жидкости сетка из полученного аэродинамическим способом из расплава термоплавкого чувствительного к давлению клея 152, применяемая согласно настоящему изобретению (описанная выше), позволяет жидкости проникать через стимулирующий композиционный материал 110 (если подложки 154 и 155 также получены из пористых материалов). В некоторых аспектах пористость подложек 154 и 155 и может быть повышена за счет перфорирования стимулирующего композиционного материала 110 с обращенной к телу стороны 187 через противоположную обращенную к одежде сторону 188, например, с помощью иглопробивной машины (см. Фиг.4, необязательный узел 133 для получения отверстий). Неограничивающие примеры способов перфорирования материалов включают пробивание иглой, воздушной струей и подобные способы.
На Фиг.5(A-F) показано, что детали стимулирующего композиционного материала 110 могут иметь любую требуемую форму. Например, они могут иметь прямоугольную форму, треугольную форму, круглую форму, овальную форму, форму сильно вытянутого овала, l-образную форму, общую форму песочных часов, Т-образную форму и подобные формы. В некоторых аспектах стимулирующий композиционный материал 110 может не иметь конкретной определенной формы, а иметь случайную форму. Таким образом, в зависимости от требований, площадь в по меньшей мере плоскости x-y может быть различной.
Как видно из Фиг.1 и 3, стимулирующий композиционный материал 110 также имеет толщину 153 в z-направлении. Толщина 153 стимулирующего композиционного материала 110 может быть переменной, поскольку на поверхность стимулирующего композиционного материала 110 не только нанесен полученный аэродинамическим способом из расплава чувствительный к давлению клей 152, но на ней имеются и другие участки, дополнительно содержащие стимулирующие материалы, рассмотренные в настоящем описании. Участки, содержащие стимулирующие материалы, показаны в виде возвышений 113, а участки, содержащие только чувствительный к давлению клей 152, показаны в виде впадин 115. Таким образом, максимальная толщина 153 стимулирующего композиционного материала 110 (определяемая на возвышенном участке 113), измеряемая как описано в разделе Определение толщины, составляет от приблизительно 0,2 мм до 10 мм, например, от приблизительно 0,25 мм до 5 мм или от приблизительно 0,5 мм до 3 мм. Если имеются вторичные возвышения 113, то толщина 153′ вторичных возвышений 113 может быть измерена с помощью толщинометра.
Схемы
Согласно изобретению, имеется возможность реализации предварительно составленных функциональных схем и/или эстетических схем, определяемых приподнятыми участками стимулирующих смесей 156 (если их толщина достаточна, чтобы они были различимы). В любом случае имеется возможность использования предварительно составленных схем расположения стимулирующей смеси 15, с помощью которых может быть достигнуто такое же стимулирующее действие, что и при использовании меньшего количества стимулирующего материала 150. Дополнительно, для отведения выброса (выбросов) жидкости от целевой зоны с целью создания ощущения на расстоянии от целевой зоны могут быть использованы схемы, определяющие предварительно заданный путь выброса текучей среды.
Площадь поверхности, определяемая плоскостью x-y обращенной к телу стороны детали стимулирующего композиционного материала 110, включает целевую зону, в которую после выброса попадают текучие среды. Первый стимулирующий материал 150 может быть расположен подходящим образом относительно целевой зоны. Второй стимулирующий материал может быть расположен во второй области относительно целевой зоны и первого стимулирующего материала. Эти отдельные зоны предоставляют возможность создания ощущения не только после одного выброса текучей среды, но и после второго выброса. Обычно первый выброс текучей среды воздействует на первую целевую зону, а второй выброс текучей среды воздействует на вторую целевую зону, площадь которой превышает площадь первой целевой зоны.
На Фиг.5A-F показана лишь небольшая выборка возможных форм и схем детали, образованных стимулирующей смесью 156. Согласно одному из аспектов, на Фиг.5А представлена удлиненная деталь из стимулирующего композиционного материала 110, включающая две полосы из стимулирующей смеси 156, расположенные по длине 111 детали. Эти полосы разнесены относительно друг друга в х-направлении и расположены на противоположных сторонах детали. В центральной области 117 имеется другая пара полос из стимулирующего материала 150, расположенных вдоль продольной оси детали. Эти полосы разнесены относительно друг друга в y-направлении. Полученная деталь симметрична относительно осей x и y. Согласно другому аспекту, на Фиг.5В изображена деталь из стимулирующего композиционного материала 110, имеющая овальную форму. В ней имеются четыре расположенные на расстоянии друг от друга полосы из стимулирующей смеси 156, располагаемый по длине (y-направление) детали, расположенные на расстоянии относительно друг от друга в x-направлении. Предпочтительно, полосы из стимулирующей смеси 156 расположены симметрично в у и у направлениях. Согласно другому аспекту, на Фиг.5С изображена деталь стимулирующего композиционного материала 110, имеющая общую V-образную форму. Деталь имеет две области 117: нижнюю область 117А и верхнюю область 117В. Верхняя область 117В включает пять полос из стимулирующей смеси 156, а нижняя область 117А включает четыре полосы из стимулирующей смеси 156. Деталь симметрична относительно оси у (продольной оси). Согласно другому аспекту, на Фиг.5D изображена прямоугольная деталь из стимулирующего композиционного материала 110, включающая множество полос из стимулирующей смеси 156. Полосы из стимулирующей смеси 156 разнесены относительно друг друга в обоих направлениях x и y. Согласно другому аспекту, на Фиг.5Е изображена прямоугольная деталь из стимулирующего композиционного материала 110, включающая схему из стимулирующей смеси 156, в которой две продольные полосы стимулирующей смеси 156 разнесены относительно друг друга в y-направлении, и четыре полосы стимулирующей смеси 156 расположены между продольными полосами, образуя решетку. Наконец, на Фиг.5F изображена другая прямоугольная деталь из стимулирующего композиционного материала 110, включающая схему из стимулирующей смеси 156, содержащую восемь коротких полос из стимулирующей смеси 156, по четыре на противоположных сторонах детали, расположенные на расстоянии друг от друга как в x-, так и в y-направлениях, и четыре поперечных полосы из стимулирующей смеси 156, расположенные на расстоянии относительно друг друга в y-направлении, расположенные между короткими полосами.
В других аспектах (не показаны) схемы, полученные при определенных расположениях стимулирующей смеси 156, включают концентрические прямоугольники, концентрические овалы, концентрические круги, волнистые линии, крестообразные схемы, полосы и их комбинации. В одном из аспектов общая схема симметрична относительно машинного направления (y-направления) абсорбирующего изделия. В другом аспекте схема симметрична относительно поперечного направления (x-направления).
Как показано на Фиг.2, в другом аспекте из стимулирующей смеси 156 сформованы три полосы, ориентированные в y-направлении, и расположенные на расстоянии относительно друг друга в x-направлении. На изображении материал смеси 156 показан в частичном разрезе. Эта полоса имеет ширину WA, измеренную в х-направлении. Средняя полоса материала смеси 156 имеет ширину WB, составляющую меньше WA. В некоторых случаях бывает предпочтительно, чтобы ширина полос материала смеси 156 колебалась. Кроме того, как видно из Фиг.3, высота внешней, открытой полосы материала смеси 156 составляет толщину 153, в то время как средняя полоса материала смеси 156 меньшего размера имеет меньшую толщину 153′.
Следует отметить, что несмотря на то, что большинство представленных схем, образованных стимулирующей смесью 156, симметричны в по меньшей мере одном направлении плоскости x-y, их расположение не обязательно должно быть симметричным. Симметрия может быть продиктована как эстетическими, так и функциональными соображениями.
В одном из аспектов стимулирующая смесь 156 покрывает от 10 до 90 процентов площади поверхности стимулирующего композиционного материала 110, или от 20 до 60 процентов площади поверхности стимулирующего композиционного материала 110, или от 40 до 50 процентов площади поверхности стимулирующего композиционного материала 110.
В другом аспекте стимулирующая смесь 156 покрывает от 20 до 100 процентов площади поверхности стимулирующего композиционного материала 110 или от 20 до 40 процентов площади поверхности стимулирующего композиционного материала 110.
В другом аспекте чувствительный к давлению клей покрывает от 95 до 100 процентов площади поверхности стимулирующего композиционного материала 110. Расстояние между областями, содержащими стимулирующую смесь 156, может составлять от приблизительно 0 до 25 мм или от приблизительно 5 до 15 мм или приблизительно 10 мм.
Следует отметить, что области, в которых находится стимулирующая смесь 156, не имеют четких границ, и незначительные количества стимулирующего материала 150 могут находиться между областями, содержащими значительные количества стимулирующей смеси 156. Соответственно количеству стимулирующей смеси 156, количество стимулирующего материала 150 снижается до небольшого процента в областях нахождения термоплавкого чувствительного к давлению клея 152. В одном из аспектов на участках, расположенных между областями нахождения стимулирующей смеси 156, может находиться от приблизительно 0 до 10 процентов стимулирующего материала.
Следует отметить, что клеящее вещество 152 может быть не связано существенным образом с любым стимулирующим материалом 150. Например, как показано на Фиг.2 и 3, клеящее вещество 152 находится между полосами из стимулирующей смеси 156.
Способ получения стимулирующего композиционного материала
В общем, стимулирующий композиционный материал 110 согласно настоящему изобретению может быть получен в соответствии с любым подходящим способом, хорошо известным специалистам в данной области техники. В одном из аспектов стимулирующий материал 150 частично присоединен к полученному аэродинамическим способом из расплава чувствительному к давлению клею 152 с образованием стимулирующей смеси 156. Области размещения стимулирующей смеси 156 выглядят как приподнятые участки, имеющие толщину, достаточную для того, чтобы визуально обнаружить их на обращенной к телу поверхности 187 (см. Фиг.3) стимулирующего композиционного материала 110. После изготовления в соответствии со способом, представленным на Фиг.4, стимулирующий композиционный материал 110, находящийся в виде полотна, нарезают на детали требуемой формы, примеры которой рассмотрены выше и приведены на Фиг.5A-F.
На Фиг.4 представлен один из примеров способа получения стимулирующего композиционного материала 110. Подложку 154 размещают на поддерживающей ленте (не показана). Опорой поддерживающей ленте служит один или более валков (не показаны), снабженных подходящим приводом (не показан) для перемещения ленты. Подложку 154 пропускают под устройством 121 для подачи порошкообразного материала, имеющим два устройства 123А и 123В для нанесения (аппликаторы) клеящего вещества, полученного аэродинамическим способом из расплава, которые расположены по бокам устройства 121 для подачи порошкообразного материала. Устройство 123А для нанесения расположено выше по потоку относительно устройства 121 для подачи порошкообразного материала, а устройство 123В для нанесения расположено ниже по потоку относительно устройства 121 для подачи порошкообразного материала.
Как показано на Фиг.4, согласно одному из аспектов, устройства 123А, В для нанесения клея расположены по бокам устройства 121 для подачи частиц под предварительно заданными углами 324 и 325, которые составляют от приблизительно 35° до приблизительно 80° или от приблизительно 40° до приблизительно 60°, или от приблизительно 45° до 50°. Предварительно заданные углы не обязательно должны быть одинаковыми.
Предпочтительно, устройство 121 для подачи порошкообразного материала представляет собой модифицированную дозирующую машину для сухого материала CHRISTY, немодифицированная часть которой может быть поставлена Christy Machine Company of Freemont, Ohio, США. Устройство 121 для подачи порошкообразного материала и устройства 123А, В для нанесения клея составляют осаждающую систему 125.
Во время функционирования установки с помощью осаждающей системы 125 производят осаждение (нанесение) стимулирующего материала 150 (и/или любых других полезных добавок) в поток клеевых волокон, получая стимулирующую смесь 156. Стимулирующая смесь 156 может полностью покрывать подложку 154, или может покрывать лишь участки подложки 154.
Предпочтительно, на подложку 154 наносят вторую подложку 155. Стимулирующий композиционный материал 110 пропускают через зажимные валки 131 и необязательно иглопробивную машину 133 (если проницаемость подложек 154 и 155 недостаточно высока без перфорации).
Полученный стимулирующий композиционный материал содержит три слоя: а) самый нижний слой подложки 154, который предпочтительно представляет собой проницаемый для жидкости нетканый материал, расположенный на обращенной к одежде стороне абсорбирующего изделия 20, b) средний слой из смешанных полученного аэродинамическим способом из расплава чувствительного к давлению клея 152 и стимулирующего материала 150 и с) верхний слой подложки 155, который предпочтительно представляет собой проницаемый для жидкости нетканый или другой материал, расположенный на обращенной к телу стороне абсорбирующего изделия 20.
Предпочтительно отношение количества полученного аэродинамическим способом из расплава чувствительного к давлению клея 152 к количеству смешанных с ним стимулирующих материалов 150 в стимулирующем композиционном материале 110 составляет приблизительно 15/85 или в другом аспекте приблизительно 10/90, или в ином аспекте приблизительно 5/95. Наиболее предпочтительно отношение количества полученного аэродинамическим способом из расплава чувствительного к давлению клея к количеству стимулирующих материалов составляет приблизительно 2/98.
Полотно стимулирующего композиционного материала 110 может быть повторно смотано и в конечном итоге размотано для превращения в детали стимулирующего композиционного материала 110, некоторые примеры которых показаны на Фиг.5 или рассмотрены в настоящем описании.
На Фиг.4 и 6 насадка 300 с каналами для частиц, присоединенная к выпускному концу 302 устройства 121 для подачи частиц, представлена в виде "черного ящика" для упрощения изображения. Насадка 300 с каналами для частиц включает множество каналов 306, из которых поступает стимулирующий материал 150. При осуществлении аэродинамического способа получения из расплава, по мере поступления стимулирующего материала 150 из каждого канала 306, материал немедленно смешивается с волокнами клеящего вещества 152.
При рассмотрении Фиг.8 можно отметить, что в одном из аспектов стимулирующий композиционный материал 156 может быть получен с помощью более чем одной осаждающей системы 125, которые далее называются осаждающими системами 125А и 125В. В этом примере осуществления осаждающая система 125А представляет собой систему, описанную выше при рассмотрении Фиг.4. Соответственно, осаждающая система 125В представляет собой систему, описанную выше при рассмотрении Фиг.4, за исключением того, что устройство 121В для подачи порошкообразного материала имеет другие насадки 300 для подачи частиц.
Насадка 300 с каналами для частиц может иметь каналы 306 одинаковой формы и размера, как показано на Фиг.6, или в этом отношении они могут различаться. Если каждый канал 306 имеет одинаковые с другими размер и форму, то полосы из стимулирующей смеси 156 будут по существу одинакового размера. Если один из каналов 306 имеет отличный от других размер, например, меньшую ширину, то полоса стимулирующей смеси 156 будет иметь меньшие размеры. Один из таких примеров показан на Фиг.3. На изображении представлено различие в количестве стимулирующей смеси 156 и чувствительного к давлению клея 152, осажденного на подложку 154.
При рассмотрении примеров, представленных на Фиг.6, 6А и 8, можно отметить, что насадка 300 с каналами для частиц, используемая совместно с осаждающей системой 125А, включает два канала 306, расположенные на расстоянии относительно друг друга в x-направлении. Можно отметить, что полученные полосы стимулирующего материала 156 ориентированы в y-направлении (машинном направлении). На Фиг 6А изображен единственный канал 306. Единственный канал 306 имеет форму, вытянутую в x-направлении (поперечном направлении). В этом примере осуществления осаждающая система 125В, в которой имеется единственный канал 306, работает в режиме пульсации, при котором подача стимулирующего материала 150 осуществляется лишь периодически. На полученном полотне стимулирующего композиционного материала 110 имеется непрерывные полосы 160 стимулирующей смеси 156 вдоль каждой стороны подложки 154. Между полосами 160 расположены поперечные полосы 162. Совместно полосы 160 и 162 образуют схему в виде решетки.
В другом примере осуществления, представленном на Фиг.7, имеются перегородки 304, разделяющие единственный бункер 122 (ограниченный устройством 121 для подачи порошкообразного материала, снабженным насадкой 300 с каналами для частиц) на два или более бункера, например, бункеры 122А, 122В и 122С. Из каждого бункера могут быть поданы разные порошкообразные материалы 150. Например, в бункерах 122А и 122С может находиться порошкообразный материал, охлаждающийся при воздействии жидкости. В среднем бункера 122b может находиться порошкообразный материал, вызывающий ощущение покалывания, возникающее при воздействии жидкости. В целом, во все бункеры 122 могут быть помещены различные порошкообразные материалы, оказывающие множество стимулирующих действий на индивидуума, на которого надето абсорбирующее изделие, в которое вводят стимулирующий композиционный материал 110.
Предпочтительно, насадка 300 с каналами для частиц (включающая каналы 306) и панели 304 изготовлены из металла, который не реагирует с порошкообразным веществом, пропускаемым через устройство 121 для подачи частиц, например, из нержавеющей стали.
Вновь обратившись к Фиг.5A-F можно отметить, что определенные схемы, образованные стимулирующей смесью 156, получены с помощью различающегося набора каналов 306 и/или множества осаждающих систем 125. Например, схемы, представленные на Фиг.5А, С, Е и F, получены с помощью двух осаждающих систем 125 (Каждая из осаждающих систем 125 может быть использована в отличном от описанного порядке). В частности, на Фиг.5А представлена первая осаждающая система 125, с помощью которой наносят наиболее близкие к краям полосы 170. С помощью второй осаждающей системы 125 в пульсирующем режиме наносят центральные полосы 172, так чтобы стимулирующий материал 150 не находился в центральной части стимулирующего композиционного материала 110. Как показано на Фиг.5С, с помощью первой осаждающей системы 125 наносят три полосы 174, и с помощью второй осаждающей системы 125 наносят пять полос 176, так чтобы между группами полос имелось расстояние. Схема, представленная на Фиг.5Е, уже была рассмотрена в настоящем описании выше. Другие схемы нанесения стимулирующей смеси 156 (например, показанные на Фиг.5В и 5D) могут быть получены с применением только одной осаждающей системы 125. В целом, комбинируя расположение каналов 306, различные размеры каналов 306, возможность импульсного введения стимулирующего материала 150 в чувствительный к давлению клей 152 и применение более чем одной осаждающей системы 125, можно получить огромное множество различных схем расположения стимулирующей смеси 156. Дополнительно следует отметить, что, если осаждающая система 125 включает достаточное количество регулирующих устройств, то этого может быть достаточно для получения всех конструкций, представленных на Фиг.5(A-F), или даже более сложных схем.
Примеры абсорбирующих изделий
Для лучшего понимания настоящего изобретения следует уделить внимание Фиг.9 и 10, на которых изображены трусы для приучения ребенка к туалету, содержащие стимулирующий композиционный материал 110 согласно настоящему изобретению. Следует понимать, что настоящее изобретение также может найти применение, не противоречащее принципам настоящего изобретения, при получении других различных одноразовых абсорбирующих изделий, неограничивающие примеры которых включают женскую прокладку, представленную на Фиг.11, или другие абсорбирующие изделия личной гигиены, санитарные/медицинские абсорбирующие изделия и подобные изделия.
Различные материалы и способы изготовления трусов для приучения ребенка к туалету рассмотрены в патентах US 6761711, Fletcher et al.; US 4940464, Van Gompel et al.; US 5766389, Brandon et al., и US 6645190, Olson et al., содержания каждого из которых включены в настоящее описание посредством ссылки.
На Фиг.9 представлены трусы 20 для приучения ребенка к туалету в частично застегнутом состоянии, а на Фиг.10 представлены трусы 20 для приучения ребенка к туалету в развернутом и незастегнутом состоянии. Трусы 20 для приучения ребенка к туалету имеют продольное направление 1, проходящее, если трусы находятся в надетом состоянии, от передней части трусов до задней части трусов. Боковое направление 2 перпендикулярно продольному направлению 1.
Трусы 20 для приучения ребенка к туалету имеют переднюю часть 22, заднюю часть 24 и паховую часть 26, располагающуюся продольно между и соединенными передней частью и задней частью. Трусы 20 также имеют внутреннюю поверхность (т.е. обращенную к телу поверхность), которая во время использования (т.е. при расположении относительно других компонентов трусов) должна прилегать к телу индивидуума, на которого надето изделие, и внешнюю поверхность (т.е. обращенную к одежде поверхность), противоположную внутренней поверхности. Трусы 20 для приучения ребенка к туалету имеют два края, находящихся на противоположных боковых сторонах, и два края, находящихся на противоположных передней и задней сторонах.
Изображенные трусы 20 могут включать каркас 32, две секции 34, находящиеся на противоположных боковых сторонах передней части, направленные вбок наружу от передней части 22, и две секции 734, находящиеся на противоположных боковых сторонах задней части, направленные вбок наружу от задней части 24.
Каркас 32 включает нижний лист 40 и верхний лист 42, который может быть присоединен с перекрыванием к нижнему листу 40 с помощью клеящих веществ, ультразвукового скрепления, термического скрепления или других традиционных методик. Каркас 32 может дополнительно включать абсорбирующую внутреннюю часть 44, например, показанную на Фиг.10, расположенную между нижним листом 40 и верхним листом 42 и предназначенную для поглощения текучих физиологических выделений индивидуума, на которого надето изделие, и может дополнительно включать пару удерживающих клапанов 46, закрепленных на верхнем листе 42 или абсорбирующей внутренней части 44 и предназначенных для предотвращения вытекания физиологических выделений за боковые края изделия.
Нижний лист 40, верхний лист 42 и абсорбирующая внутренняя часть 44 могут быть получены из множества различных материалов, известных специалистам в данной области техники. Например, все три слоя могут быть получены из растяжимых и/или эластичных растяжимых материалов. Дополнительно, для регулирования растяжимости изделия в целом, параметры растяжимости каждого слоя могут быть различными.
Нижний лист 40, например, может быть газопроницаемым ("дышащим") и/или непроницаемым для текучих сред. Нижний лист 40 может быть сконструирован из одного слоя, множества слоев, многослойных материалов, полотен спанбонд, пленок, полученных аэродинамическим способом из расплава полотен, эластичных сеток, микропористых полотен или скрепленных кардочесанных полотен. Нижний лист 40, например, может представлять собой единственный слой из непроницаемого для текучих сред материала или в альтернативном варианте может представлять собой многослойную структуру, в которой по меньшей мере один из слоев непроницаем для текучих сред.
Нижний лист 40 может быть получен из двуоснорастяжимого и необязательно двуосноэластичного материала. Полотна из эластичного нетканого многослойного материала, которые могут быть использованы в качестве нижнего листа 40, включают нетканый материал, соединенный с одним или более пригодными для присборивания неткаными полотнами или пленками. Примеры эластомерных композиционных материалов включают скрепленные в растянутом состоянии многослойные материалы (англ. stretch bonded laminates, сокращенно SBL) и скрепленные в растянутом с сужением состоянии многослойные материалы (англ. neck bonded laminates, сокращенно NBL).
Примеры подходящих нетканых материалов включают полотна спанбонд-мелтблаун, полотна спанбонд-мелтблаун-спанбонд, полотна спанбонд или многослойные материалы из таких полотен в сочетании с пленками, или другие нетканые полотна. Эластомерные материалы могут включать пленки, полученные литьем или раздувом, полотна мелтблаун или полотна спанбонд, состоящие из полиэтиленовых, полипропиленовых или полиолефиновых эластомеров, а также их комбинации. Эластомерные материалы могут содержать эластомер РЕВАХ (поставляемый компанией AtoFina Chemicals, Inc., находящейся в Philadelphia, Pennsylvania, США), эластомерный сложный полиэфир HYTREL (поставляемый компанией Invista, находящейся в Wichita, Kansas, США), эластомер KRATON (поставляемый компанией Kraton Polymers, находящейся в Houston, Texas, США) или полосы эластомера LYCRA (поставляемого компанией Invista) или подобные материалы, а также их комбинации. Нижний лист 40 может содержать материалы, которым с помощью механической обработки, печати, нагревания или химической обработки были приданы эластомерные свойства. Например, в таких материалах могут быть сделаны отверстия, материалы могут быть подвергнуты крепированию, растяжению с сужением, активации нагреванием, подвергнуты тиснению и микронатяжению, и материалы могут представлять собой пленки, полотна и многослойные структуры.
Одним из примеров материала, подходящего для получения двуоснорастяжимого нижнего листа 40, является многослойный материал типа газопроницаемая эластичная пленка/нетканый материал, например, описанный в патенте US 5883028, Morman et al., содержание которого включено в настоящее описание посредством ссылки в той части, которая согласуется с настоящим изобретением. Примеры обратимо двуоснорастяжимых материалов рассмотрены в патентах US 5116662, Morman, и 5114781, Morman. В обоих этих патентах описаны композиционные эластичные материалы, которые могут растягиваться в по меньшей мере двух направлениях.
Верхний лист 42 также достаточно проницаем для жидкости, что позволяет жидким физиологическим выделениям легко проникать через него и поступать в абсорбирующую внутреннюю часть 44. Для получения верхнего листа 42 подходит множество разнообразных листовых материалов, например, пористые пены, ячеистые пены, полимерные пленки с отверстиями, тканые и нетканые полотна или комбинация любых таких материалов. Например, верхний лист 42 может включать полотно мелтблаун, полотно спанбонд или скрепленное кардочесанное полотно, состоящее из натуральных волокон, синтетических волокон или их комбинации. Верхний лист 42 может состоять из по существу гидрофобного материала, и гидрофобный материал может быть необязательно обработан поверхностно-активным веществом или обработан иным образом для придания ему требуемой смачиваемости и гидрофильности.
Верхний лист 42 также может быть растяжимым и/или эластомерно растяжимым. Эластомерные материалы, подходящие для изготовления верхнего листа 42, могут включать эластичные полосы, эластичные материалы LYCRA, эластичные пленки, полученные литьем или раздувом, нетканые эластичные полотна, эластомерные волокнистые полотна мелтблаун или спанбонд, а также их комбинации. Примеры подходящих эластомерных материалов включают эластомеры KRATON, эластомеры HYTREL, эластомерные полиуретаны ESTANE (поставляемые компанией Noveon, находящейся в Cleveland, Ohio, США) или эластомерные материалы РЕВАХ. Верхний лист 42 также может быть получен из растяжимых материалов, например, материалов, описанных в патенте US 6552245, Roessler et al., содержание которого включено в настоящее описание посредством ссылки. Верхний лист 42 также может быть получен из двуоснорастяжимых материалов, описанных в патенте US 6969378, Vukos et al., содержание которого включено в настоящее описание посредством ссылки.
Изделие 20 необязательно может дополнительно включать слой распределения потока, который может быть расположен вблизи абсорбирующей внутренней части 44 и прикреплен к различным компонентам изделия 20, например, к абсорбирующей внутренней части 44 или верхнему листу 42 способами, известными в данной области техники, например, с помощью клея. В общем, слой распределения потока позволяет быстро принять и распределить потоки или выбросы жидкости, которые могут быстро поступать в абсорбирующую структуру изделия. Слой распределения потока может кратковременно удерживать жидкость и затем высвобождать ее в участки для хранения или удержания абсорбирующей внутренней части 44. Примеры подходящих слоев распределения потока рассмотрены в патентах US 5486166, Bishop et al.; US 5490846, Ellis et al.; и US 5820973, Dodge et al., содержание каждого из которых включено в настоящее описание посредством ссылки.
Изделие 20 может дополнительно включать абсорбирующую внутреннюю часть 44. Абсорбирующая внутренняя часть 44 может иметь множество разнообразных форм. Например, она может иметь 2-мерную или 3-мерную конфигурацию и может иметь прямоугольную форму, треугольную форму, овальную форму, форму сильно вытянутого овала, l-образную форму, общую форму песочных часов, Т-образную форму и подобные формы. Обычно предпочтительно, если абсорбирующая внутренняя часть 44 в паховой области 26 уже, чем в задней части 24 или передней части 22. Абсорбирующая внутренняя часть 44 может быть закреплена в абсорбирующем изделии, например, прикреплена к нижнему листу 40 и/или к верхнему листу 42, например, средствами скрепления, известными в данной области техники.
Абсорбирующая внутренняя часть 44 может быть получена способами, известными в данной области техники. Не ограничиваясь конкретным способом получения, можно отметить такие способы получения абсорбирующей внутренней части, как использование систем с формовочным барабаном, см., например, патенты US 4666647, Enloe et al., US 4761258, Enloe, US 6630088, Venturino et al., и US 6330735, Hahn et al., содержание каждого из которых включено в настоящее описание посредством ссылки.
В некоторых предпочтительных аспектах абсорбирующая внутренняя часть включает целлюлозное волокно и/или синтетическое волокно, например, волокно, полученное аэродинамическим способом из расплава. Таким образом, в некоторых аспектах может быть применен аэродинамический способ получения из расплава, например, для образования абсорбирующей внутренней части на линии совместного формования. В некоторых аспектах абсорбирующая внутренняя часть 44 имеет значительную способность к растяжению. Например, абсорбирующая внутренняя часть 44 может включать матрицу из волокон, которая содержит функциональное количество эластомерных полимерных волокон. Другие способы, известные в данной области техники, могут включать присоединение суперабсорбирующих полимерных частиц к растяжимой пленке, применение нетканой подложки с разрезами или щелевыми отверстиями и подобные способы.
Абсорбирующая внутренняя часть 44 может дополнительно или в альтернативном варианте включать абсорбирующий и/или суперабсорбирующий материал. Соответственно, абсорбирующая внутренняя часть 44 может включать определенное количество суперабсорбирующего материала и необязательно распушенный материал, которые содержатся в матрице из волокон.
Следует понимать, что состав абсорбирующей внутренней части 44 не ограничен суперабсорбирующим материалом и необязательно распушенным материалом. В некоторых аспектах абсорбирующая внутренняя часть 44 может включать дополнительные материалы, например, поверхностно-активные вещества, частицы ионообменных полимеров, увлажнители, мягчители, отдушки, модификаторы текучей среды, добавки, регулирующие запах, и подобные им вещества и их комбинации. Кроме того, абсорбирующая внутренняя часть 44 может включать пену.
Несмотря на то, что выше для примера были описаны трусы для приучения ребенка к туалету, следует понимать, что стимулирующая смесь согласно настоящему изобретению может быть использована в других абсорбирующих изделиях личной гигиены. Например, на Фиг.11 показано абсорбирующее изделие 220 в виде женской гигиенической прокладки, включающее верхний лист 242, нижний лист 240, абсорбирующую внутреннюю часть 244, слой 246 распределения потока и отделяемую (антиадгезионную) полосу 278. Абсорбирующее изделие 220 дополнительно включает отдельный стимулирующий композиционный материал 110, расположенный между верхним листом 242 и слоем 246 распределения потока.
Как показано на изображениях абсорбирующего изделия, обычно деталь из стимулирующего композиционного материала 110 имеет прямоугольную форму. Однако, как отмечено выше, деталь может иметь множество форм, неограничивающие примеры которых включают формы, представленные на Фиг.5.
В некоторых аспектах стимулирующий композиционный материал 110 может быть закреплен в абсорбирующем изделии, например, прикреплен к абсорбирующей внутренней части, слою распределения потока и/или верхнему листу, например, с помощью средств крепления, известных в данной области техники, например, ультразвуковым соединением, соединением под давлением, клеевым соединением, созданием отверстий, соединением при нагревании, прошивкой нитью или полосой, с помощью самопроизвольного склеивания или самосклеивания или подобных способов и их комбинаций. В других аспектах стимулирующий композиционный материал может свободно перемещаться внутри изделия.
При рассмотрении Фиг.10 можно отметить, что, поскольку физическое ощущение, создаваемое стимулирующим композиционным материалом 110, заметно индивидууму, на которого надето изделие, этот индивидуум с большей вероятностью заметит момент, последующий выбросу жидкости (и/или момент самого выброса). Стимулирующий композиционный материал 110 может быть расположен в изделии 20 в любом функциональном участке, таким образом, чтобы пользователь мог ощущать физическое воздействие, создаваемое стимулирующим композиционным материалом 110 после воздействия на материал выброса водной жидкости. Например, в некоторых аспектах стимулирующий композиционный материал 110 может быть расположен вблизи и в контакте с обращенной к телу поверхностью абсорбирующей внутренней части 44. В других аспектах стимулирующий композиционный материал 110 может быть расположен вблизи и в контакте с обращенной к одежде поверхностью и/или обращенной к телу поверхностью верхнего листа 42. В других иллюстративных аспектах стимулирующий композиционный материал 110 может быть расположен вблизи и в контакте с обращенной к телу поверхностью или обращенной к одежде поверхностью, например, слоя распределения потока. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что для осуществления изобретения также подходят другие конфигурации.
В одном из примеров осуществления размер детали из стимулирующего композиционного материала 110 может быть подобран таким образом, что деталь может быть помещена между удерживающими клапанами 46. Одной из причин такого расположения является то, что та часть подгузника, на которую воздействует текучая среда, может вытягиваться, иногда оставляя удерживающие клапаны 46 в контакте с кожным покровом. При этом одними из возможных целевых зон являются края детали, на которых имеется контакт со стимулирующим композиционным материалом 110 детали. Дополнительно, изобретение включает применение отдельных полос (не показаны) стимулирующего композиционного материала 110, расположенных в тех областях абсорбирующих изделий, которые остаются в контакте с кожным покровом после воздействия текучей среды.
ПРИМЕР
В этом примере представлено термографическое исследование абсорбирующего изделия согласно настоящему изобретению (см. Фиг.10). В приведенной ниже Таблице 1 представлены исследованные образцы с различными кодами, каждый из которых имел размер образца 3. Несмотря на то, что размер образца стимулирующего композиционного материала для каждого испытания был относительно небольшим, и каждый образец стимулирующего композиционного материала размером 8,4 см × 10,2 см (3,3 × 4 дюйма) содержал три или четыре полосы из ксилита, полученные в результате нарезки случайным образом из более крупного полотна, содержащего восемь таких полос, коды которого приведены ниже в Таблице 1, разница в охлаждении между контрольным образцом и образцами с кодами S, В и D остается заметной.
*Схема 2 получена с использованием восьми каналов, расстояние между которыми составляло 16 мм, а выпускное отверстие имело размеры 12×16 мм.
** Схема 3 получена с использованием восьми каналов, расстояние между которыми составляло 16 мм, а выпускное отверстие имело размеры 13×10 мм.
Например, на Фиг.13 показано, что эффективность охлаждения образца с Кодом S сравнима с эффективностью охлаждения контрольного образца с Кодом С. В каждом из изображений самый темный оттенок 500 синего цвета обозначает температуру, составляющую приблизительно 68°F (приблизительно 20°С). Желто-оранжевый участок (представлен чуть выше синего участка), в который попал выброс текучей среды, относится к целевой зоне 502. Температура в целевой зоне составляет приблизительно 86°F (приблизительно 30°С). За исключением образца с кодом S3 (который мог быть поврежден), можно отметить, что контрольный образец и образец, содержащий приблизительно на 45% меньше ксилита, чем контрольный образец, имеют приблизительно одинаковую эффективность охлаждения.
Из Фиг.14 видно, что эффективность охлаждения образца с Кодом В близка к эффективности охлаждения контрольного образца с Кодом С.Здесь также можно отметить, что эффективность охлаждения контрольного образца и образца, содержащего на приблизительно 40% меньше ксилита, чем контрольный образец, приблизительно одинакова.
На Фиг.15 показана практически равная эффективность охлаждения образца с Кодом D и контрольного образца с Кодом С.Здесь также можно отметить, что эффективность охлаждения контрольного образца и образца, содержащего на приблизительно 25% меньше ксилита, чем контрольный образец, приблизительно одинакова.
Можно заключить, что действие всех образцов, в которых стимулирующий композиционный материал расположен в соответствии со схемами (образцы с кодами S, В и D), сравнимо с действием контрольного образца. Расположение стимулирующего композиционного материала в соответствии со схемами значительно снижает количество используемого материала, что приводит к значительному снижению производственных затрат.
Наряду со снижением производственных затрат можно отметить, что ксилит вымывается из желто-оранжевой целевой зоны 502, в которую направлен выброс текучей среды. Учитывая это, можно предположить, что наиболее эффективными схемами расположения стимулирующей смеси 156 являются схемы, в которых в целевой зоне детали отсутствует значительное количество стимулирующего материала (Следует отметить, что расположение областей, в которые направлены выбросы текучей среды, может зависеть от пола пользователя). Можно заключить, что стимулирующий материал лучше всего помещать в те области детали, которые лежат за пределами целевой зоны 502, но которые имеют контакт с кожным покровом после воздействия текучей среды. Например, наилучшие для помещения в них стимулирующей смеси 156 области детали могут представлять собой синие участки 500, показанные на Фиг.13-15.
Способы испытаний
Если не указано иное, все испытания проводили при температуре 23±2°С и относительной влажности 50±5%.
А. Исследование термографических изображений стимулирующего композиционного материала
Образцы стимулирующего композиционного материала 110 для этого исследования были получены в соответствии со следующими этапами:
2
(1) Пропускание полипропиленовой несущей подложки 154 из материала спанбонд-мелтблаун-спанбонд (SMS), имеющей поверхностную плотность 18 г/м (материал поставляет компания Kimberly-Clark Corporation, расположенной в Neenah, Wisconsin, США), через осаждающую систему 125. (Контрольные образцы были получены машинным способом и затем направлены в осаждающую систему, в то время как другие образцы были изготовлены вручную).
(2) В осаждающей системе 125 с помощью аэродинамического способа получения из расплава при 160°С производили смешивание стимулирующего материала 150 (ксилит) с волокнами клеящего вещества 152 (полученными аэродинамическим способом из расплава), получая стимулирующую смесь 156. (Ксилит представлял собой ксилит марки 700 FD, поставляемый компанией Roquette America, Inc., расположенной в Keokuk, Iowa, США).
2
2
(3) Стимулирующую смесь 156 и необязательно клеящее вещество 152 наносили на поверхность подложки 154 в виде полос, ориентированных в y-направлении (машинном направлении). Для предотвращения попадания частиц ксилита в область (области) клеящего вещества 152 непосредственно под осаждающей системой 125 может быть установлен вакуумный конвейер 180 (или просто источник вакуума для образцов, изготовляемых вручную) (см. Фиг.4). Количество стимулирующего материала 150 в стимулирующей смеси 156 составляло от приблизительно 300 г/м до 750 г/м.
2
(4) Расположение подложки 155 из санитарно-гигиенической бумаги плотностью 16 г/м поверх стимулирующей смеси 156 и клеящего вещества 152 с образованием полотна стимулирующего композиционного материала 110. Подложка 155 состояла из 100% NB 416, отбеленной крафт-целлюлозы из мягкой древесины деревьев южных пород, поставляемой компанией Weyerhaeuser Co., расположенной в Federal Way, Washington, США.
2
(5) К стимулирующему композиционному материалу 110 в полотне стимулирующего композиционного материала 110 прикладывали давление 70 грамм-сил/см (50 фунтов на квадратный дюйм).
(6) Для получения схемы нанесения стимулирующей смеси 156 в виде полос, к выпускному концу 302 устройства для подачи частиц (использовали устройство для подачи частиц CHRISTY) присоединяли насадку 300, имеющую восемь каналов 306 для выпуска частиц. В насадке 300 происходило смешивание восьми отдельных потоков стимулирующего материала 150 с волокнами клеящего вещества 152, полученными аэродинамическим способом из расплава, в результате чего получали стимулирующую смесь 156. Полученные восемь полос стимулирующей смеси 156, разделенные полосами клеящего вещества 152, были ориентированы в машинном направлении. Эти материалы наносили на поверхность подложки 154.
(7) Стимулирующий композиционный материал 110 нарезали на куски размерами 8,38 см × 10,16 см (3,3×4 дюйма), которые содержали 3 или 4 полосы из стимулирующей смеси, и помещали в абсорбирующее изделие 20, представленное на Фиг.10, описанное выше. Разность между параметрами образцов, содержащих 3 или 4 полосы из стимулирующей смеси, была ничтожной.
Испытание представляло собой контролируемое рандомизированное лабораторное исследование, в котором на абсорбирующие трусы 20 воздействовали физиологическим солевым раствором (см. ниже). Цель исследования состояла в установлении вероятности миграции стимулирующего материала 150 под действием выбросов текучей среды и в определении эффективности охлаждения и температурных профилей каждого материала с кодом.
В общем, три образца из материала одного типа для одноразовых трусов для приучения ребенка к туалету, размер 2, бренд HUGGIES, исследовали на манекене размера 2, нагретом до температуры тела, т.е. 37°С (98,6°F). Соответственно, воздействующую текучую среду, представляющую собой 0,9% физиологический солевой раствор, нагревали до температуры тела, т.е. 37°С (98,6°F). В каждые трусы для приучения ребенка к туалету вводили 75 мл 0,9% физиологического солевого раствора со скоростью 900 мл/мин., в каждый образец, в одну и ту же целевую зону.
Спустя 30 секунд после воздействия текучей среды, с помощью инфракрасной камеры получения термографических изображений Mikron 7200V (поставляемой Mikron Technology Inc. of Oakland, New Jersey, США) получали термографические изображения, которые представлены на Фиг.13-15. Эти изображения позволяют построить температурные профили каждого образца в один и тот же момент времени.
Этапы процедуры:
1. Термокамеру калибруют для получения 60 кадров сданными при скорости, составляющей 1 кадр в секунду (кадр/сек), и величине излучающей способности, составляющей 0,98. Перед началом исследования камера должна быть прогрета в течение не менее двух (2) часов. В ходе исследования каждые тридцать (30) минут следует производить коррекцию неоднородности (англ. Non Uniformity Correction, сокращенно NUC).
2. На выстилающий слой каждого из изделий на расстоянии 100 мм от верха абсорбирующего материала наносят метку для обозначения целевой зоны воздействия текучей среды.
3. Манекен 550 (см. Фиг.16) подготавливали, обливая его теплой водой до тех пор, пока температура манекена не достигла приблизительно 37,8°С (100°F).
4. Манекен 550 извлекали из-под воды, быстро высушивали и надевали на манекен изделие для проведения безвыборочного исследования.
5. Манекен 550 помещали в требуемое положение на поверхность на 85 см ниже линзы термографической камеры. Камеру фокусировали на поверхности манекена 550.
6. Насосную трубку 552 помещали внизу передней части трусов для приучения ребенка к туалету 20 так, чтобы отверстие трубки помещалось в отмеченной целевой области.
7. Сбор термографических данных начинали сразу после начала воздействия текучей среды. Всего в изделие впрыскивали 75 мл 0,9% солевого раствора, находящегося при температуре тела, со скоростью 900 мл/мин.
8. Спустя тридцать (30) секунд после завершения воздействия текучей среды, трусы 20 для приучения ребенка к туалету немедленно снимали с манекена 550 и помещали в развернутом состоянии на поверхности, продолжая термографическое фотографирование стороны выстилающего слоя трусов до набора всего шестидесяти (60) кадров.
9. Для исследования остальных образцов повторяли Этапы 3-8.
В. Определение размера частиц
Для определения распределения размеров частиц заданного образца применяли набор установленных по вертикали сит. Таким образом, например, если частица остается на сите с отверстиями размером 710 микрон, то считают, что размер частицы превышает 710 микрон. Если частица проходит через сито с отверстиями размером 710 микрон, но остается на сите с отверстиями размером 500 микрон, то считают, что размер частицы составляет от 500 до 710 микрон. Дополнительно, если частица проходит через сито с отверстиями размером 500 микрон, то считают, что размер частицы составляет менее 500 микрон, и т.д.
Сита размещали в порядке убывания размеров отверстий, так что сита с самыми крупными отверстиями находились вверху пачки, а сита с самыми мелкими отверстиями находились внизу пачки. Таким образом, весь стимулирующий материал соответствующей стимулирующей смеси мог быть взвешен и помещен на сито с самыми крупными отверстиями. В альтернативном варианте, если требовалось определить размер частиц или распределение размеров частиц стимулирующего материала лишь в конкретной части стимулирующей смеси, взвешивали только стимулирующий материал этой части, который затем помещали на сито с самыми крупными отверстиями. Набор сит может включать сита, соответствующие US стандарту, которые представляют собой сита с отверстиями 20 меш (850 микрон), 25 меш (710 микрон), 35 меш (500 микрон), 50 меш (300 микрон) и 170 меш (90 микрон).
Набор сит встряхивали в течение 10 минут с помощью механического встряхивателя для сит Ro-Tap, Model RX29, поставляемого W.S. Tyler, Mentor, Ohio, или другого аналогичного встряхивающего устройства, в стандартных условиях исследования. По завершении встряхивания, стимулирующий материал, остающийся на каждом сите, извлекали и определяли и записывали его массу. Процентное содержание частиц, оставшихся на каждом сите, вычисляли делением массы частиц, оставшихся на каждом сите, на исходную массу образца.
С.Определение толщины
Величину толщины выбранной части или детали изделия определяли с помощью толщинометра, например, показанного на Фиг.12. Толщинометр 2310 включает гранитное основание 2320, имеющее плоскую и гладкую верхнюю поверхность 2322, на котором расположен прижимной стержень 2330. Подходящим гранитным основанием является гранитное основание Starret, модель 653G (поставляемое The L.S. Starrett Company, находящейся в Athol, Massachusetts, США), или эквивалентное основание. На прижимном стержне 2330 закреплен один из концов 2342 прижимного рычага 2340, а на противоположном конце 2344 прижимного рычага 2340 закреплен цифровой индикатор 2350. Подходящий индикатор представляет собой электронно-цифровой индикатор Mitutoyo ID-H, серия 543 (поставляет Mitutoyo America Corp., находящаяся Aurora, Illinois, США) или эквивалентный индикатор. Вниз от индикатора 2350 направлен плунжер 2360, способный перемещаться в вертикальном направлении.
Для выполнения определения блок 2370 длиной 50 мм и шириной 44 мм помещали на гранитное основание 2320. Блок 2370 изготовлен из акрилового полимера и имеет плоскую и гладкую по меньшей мере нижнюю поверхность 2372. Толщину и массу блока 2370 выбирают таким образом, чтобы давление на образец, оказываемое толщинометром 2310, составляло 0,69 кПа (0,1 фунтов на квадратный дюйм). Затем толщинометр 2310 осторожно опускают таким образом, чтобы нижняя поверхность 2362 плунжера 2360 находилась в непосредственном контакте с верхней поверхностью 2374 блока 2370 на пересечении продольной 1 и поперечной 2 осей симметрии блока 2370, и длину плунжера уменьшают приблизительно на 50%. Затем величину на цифровом индикаторе 2350 обнуляют, нажимая кнопку 2357 "ноль". Цифровой дисплей 2355 цифрового индикатора 2350 должен показать "0,00 мм" или эквивалентное значение. Затем толщинометр 2310 поднимают, и блок 2370 удаляют. Испытуемый образец помещают на верхнюю поверхность 2322 гранитного основания 2320, и блок 2370 осторожно помещают на верхнюю поверхность испытуемого образца таким образом, чтобы блок 2370 по существу находился на пересечении продольной 1 и поперечной 2 осей симметрии образца. Затем толщинометр 2310 вновь осторожно опускают на блок 2370 таким образом, чтобы нижняя поверхность 2362 плунжера 2360 находилась в непосредственном контакте с верхней поверхностью 2374 блока 2370 на пересечении продольной 1 и поперечной 2 осей симметрии блока 2370, и длину плунжера уменьшают приблизительно на 50%, создавая давление 0,69 кПа (0,1 фунтов на квадратный дюйм). Спустя 3 секунды записывают показания цифрового дисплея 2355 с точностью до 0,01 мм.
Несмотря на то, что изобретение было описано с помощью предпочтительных примеров осуществления, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в форму и детали изобретения могут быть внесены изменения, не выходящие за пределы объем и не противоречащие принципам изобретения.
Величины и значения, приведенные в настоящем описании, не ограничены строго упомянутыми числовыми значениями. Напротив, если не указано иное, каждая из таких величин включает как само значение, так и функционально эквивалентный диапазон, окружающий это значение. Например, если не указано иное, величина, представленная как "40 мм", означает "приблизительно 40 мм".
Все документы, цитируемые в подробном описании изобретения, включены в настоящее описание в той части, которая не противоречит настоящему изобретению, посредством ссылки; цитирование любого документа не означает, что этот документ рассматривается как относящийся к предшествующему уровню техники относительно настоящего изобретения. Если любое значение или определение термина, приведенное в настоящем документе, не согласуется с любым значением или определением термина, приведенным в цитируемом документе, то указанному термину следует приписывать значение или определение, приведенное в настоящем документе.
Несмотря на то, что в настоящем описании были рассмотрены конкретные примеры осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в эти примеры осуществления могут быть внесены изменения и модификации, не выходящие за пределы объема и принципов настоящего изобретения. Таким образом, прилагаемые пункты формулы изобретения включают все изменения и модификации, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения.