АДСОРБИРУЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ, ВКЛЮЧАЮЩЕЕ СЛОЙ ПРОНИЦАЕМОГО ДЛЯ ЖИДКОСТИ МАТЕРИАЛА
ADSORBENT PRODUCT INCLUDING LIQUID-PERMEABLE LAYER

Область техники
Настоящее изобретение относится к адсорбирующему изделию, включающему в себя проницаемый для жидкости поверхностный слой и не проницаемый для жидкости поверхностный слой, а также адсорбирующую основную часть, расположенную между поверхностными слоями, причем адсорбирующая основная часть включает в себя, по меньшей мере, один слой проницаемого для жидкости материала и адсорбирующую структуру, причем адсорбирующая структура имеет способность расширяться при увлажнении, что вызывает то, что адсорбирующая структура проявляет первый объем в сухом состоянии и второй объем в полностью расширенном влажном состоянии, причем второй объем больше, чем первый объем.
Уровень техники
Адсорбирующие изделия, такие как подгузники, защитные средства при недержании и гигиенические прокладки, предназначены для приема и адсорбции физиологических текучих сред, таких как моча и менструальная текучая среда. Конечно, существуют изделия с различными формами и размерами в зависимости от области применения и количества текучей среды, которое изделие должно быть способно адсорбировать. Например, подгузники для взрослых людей с тяжелой формой недержания являются значительно больше и имеют большую адсорбирующую способность, чем подгузники для младенцев. Кроме того, кроме требований достаточной адсорбирующей способности и безопасности для протекания, существует также требование, чтобы подгузник был удобен для носки. Для взрослых пользователей также важно, чтобы изделия были дискретными и их можно было носить, не обращая на них внимания, под обычной одеждой. Дополнительный важный критерий для адсорбирующих изделий, предназначенных для однократного применения, заключается в том, что они не должны занимать слишком много места во время хранения, транспортировки и в упаковке, покупаемой пользователем.
Для получения гигиенической прокладки, которая имеет хорошее прилегание, известно изготовление изделий с трехмерно сформированной анатомически подогнанной формой. Адсорбирующие изделия, которые включают в себя жесткие элементы со стабильной конфигурацией, описываются в SE-А-9604223-9 и SE-А-9604221-3. Стабилизирующие конфигурацию элементы, или формирующие элементы, являются трехмерными сформованными элементами, сконструированными из материалов, которые сопротивляются смятию или разравниванию, когда они подвергаются усилиям со стороны тела пользователя, например, когда пользователь идет или сидит на изделии. Хотя трехмерная конфигурация решает проблему получения хорошего прилегания во время применения адсорбирующих изделий, трехмерные адсорбирующие изделия вызывают значительные трудности во время изготовления и хранения. С трехмерными частями трудно обращаться в процессе изготовления, например, когда их нужно собрать для получения адсорбирующего изделия.
ЕР 0834296 А1 относится к адсорбирующему изделию, которое является плоским в сухих условиях, но которое расширяется при увлажнении до предварительно определенного трехмерного контура. Адсорбирующее изделие имеет расширенный слой, предпочтительно пену регенерированной целлюлозы, т.е. вязкую пену. Кроме того, адсорбирующее изделие имеет проницаемый для жидкости поверхностный материал. Проницаемый для жидкости поверхностный материал имеет складки в сухом состоянии, причем складки разгибаются при намокании так, чтобы расширяющийся слой мог набухать в несколько раз от своего сухого объема. Однако проблема подобного изделия состоит в том, что вязкие пены являются очень мягкими после намокания. Дополнительная проблема известного изделия состоит в том, что вязкие пены имеют недостаточную способность сохранения жидкости.
Следовательно, изобретение направлено на исключение проблем, связанных с ранее известными расширяемыми изделиями. В частности, цель изобретения состоит в том, чтобы добиться адсорбирующего изделия с трехмерной структурой стабильной формы.
Сущность изобретения
Изделие типа, описанного во введении, достигнуто настоящим изобретением. Изделие в соответствии с изобретением делает возможным эффективное применение адсорбирующей способности набухаемого адсорбирующего изделия для получения более хорошего прилегания и минимизации случаев протекания.
Адсорбирующее изделие включает в себя, по меньшей мере, один проницаемый для жидкости слой и адсорбирующую структуру, причем адсорбирующая структура имеет способность расширяться при намокании и имеет первый объем в сухом состоянии и второй объем в полностью расширенном влажном состоянии, причем второй объем больше, чем первый объем. Адсорбирующее изделие в соответствии с изобретением главным образом отличается тем, что материал проницаемого для жидкости слоя составляет ограничивающее объем средство для адсорбирующей структуры так, чтобы не допустить достижение адсорбирующей структурой полного расширения при намокании.
Таким образом, жесткость адсорбирующей структуры увеличивается при ее намокании, в соответствии с чем набухшая адсорбирующая структура с ограничивающим объем средством во влажном состоянии образует формирующий элемент стабильной формы. Преимущество подобного изделия состоит в том, что оно является плоским до намокания, но что оно проявляет более чем трехмерную форму при намокании.
Таким образом, материал проницаемого для жидкости слоя определяет и ограничивает доступное для расширения пространство для адсорбирующей структуры. Материал слоя может быть в форме слоя непрерывного материала, который располагается вокруг адсорбирующей структуры таким образом, что предотвращается полное расширение адсорбирующей структуры. Альтернативно материал слоя может быть в форме двух или более слоев материала, которые соединены вместе для получения вокруг адсорбирующей структуры окружающего рукава. Также возможно расположить адсорбирующую структуру в пространстве между материалом проницаемого для жидкости слоя и одним из других компонентов в адсорбирующем изделии, например одним из защитных слоев изделия. Нет необходимости для изобретения, чтобы пространство для расширения полностью закрывалось вокруг адсорбирующей структуры. Например, удлиненные адсорбирующие структуры можно заключить в рукава в форме трубки или другие пространства с открытыми концами или открытыми частями. Суть заключается в том, что набухание адсорбирующей структуры предотвращается в желательном направлении набухания и в желательных частях адсорбирующей структуры.
При приспосабливании размера и формы материала проницаемого для жидкости слоя по отношению к размеру и форме адсорбирующей структуры возможно предварительно определить набухшую/расширенную форму адсорбирующей структуры и таким образом придать адсорбирующему изделию трехмерную форму, которая приспосабливается к телу пользователя или которая придает изделию приподнятые барьеры или другие трехмерные функциональные элементы.
Благодаря тому факту, что слой проницаемого для жидкости материала ограничивает пространство расширения адсорбирующей структуры, адсорбирующая структура после намокания будет сжиматься по отношению к слою проницаемого для жидкости материала и сохранять его расширенным в желательной предварительно определенной форме. Усилие расширения в адсорбирующей структуре также вызывает то, что формирующий элемент, образованный при намокании, приводит в действие противодействующую силу, когда формирующий элемент подвергается во время применения усилиям сжатия, например, когда пользователь идет или садится. Это означает, что образованный формирующий элемент в соответствии с изобретением имеет чрезвычайно хорошую способность сопротивляться нежелательному сжатию или другой деформации.
Дополнительное преимущество, связанное с изделием этого типа, состоит в том, что адсорбирующее изделие является плоским во время процесса изготовления. Как выше упоминалось, с трехмерными частями трудно обращаться в процессе изготовления, например, когда их нужно собрать вместе для получения адсорбирующего изделия.
Кроме того, преимущество заключается в том, что адсорбирующее изделие является плоским до применения, так как таким образом его легче запаковывать и оно занимает в упаковке меньше места.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения адсорбирующая структура после намокания образует формирующий элемент, который является стабильным по форме. Это означает, что формирующий элемент не деформируется силами сжатия, действующими в изделии, причем силы возникают во время нормального применения изделия, т.е. когда пользователь сидит, лежит, стоит или двигается с изделием в контакте с его или ее телом. Преимущество подобного изделия состоит в том, что адсорбирующая структура после намокания образует один или более стабильных по форме жестких элементов, которые сопротивляются смятию или разглаживанию, когда они подвергаются воздействию сил со стороны тела пользователя. Формирующий элемент, например, может образовать приподнятую часть на поверхности, которая покрывается проницаемым для жидкости поверхностным слоем, или составлять внутренний стабильный по форме элемент в адсорбирующей основной части.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления адсорбирующая структура может расширяться при намокании до максимального объема, который составляет 2/3 второго объема адсорбирующей структуры. Для достижения хорошего эффекта от ограничения расширения адсорбирующая структура должна иметь способность к расширению, которая составляет 100%-5000% и предпочтительно 200%-4000%. Способность к расширению означает способность адсорбирующей структуры увеличиваться в объеме при переходе от сухого состояния к влажному состоянию без ограничения расширения. Способность к расширению можно определить, например, с помощью способа увеличения объема, описанного ниже.
Адсорбирующая структура является преимущественно вспененным материалом на основе полиакрилата. Сверхадсорбирующий вспененный материал на основе полиакрилата производится при насыщении раствора, состоящего, по меньшей мере, из мономеров, сшивающих агентов, инициаторов и поверхностно-активных веществ, и повышении его давления с помощью углекислого газа в резервуаре при перемешивании. Когда раствор удаляется из резервуара через насадку, раствор расширяется и получается вспененная структура. Вспененную структуру затем фиксируют благодаря полимеризации и сшиванию, инициированному посредством, например, УФ-излучения. Окончательно материал сжимают и высушивают. Пена на основе полиакрилата этого типа описывается подробно в Примере 1.
Другой тип адсорбирующей структуры, который можно применять, включает в себя смесь сверхадсорбирующего материала и волокон. Сверхадсорбирующий материал означает адсорбирующий материал со способностью поглощать и сохранять жидкость в несколько раз больше его собственной массы, в то же время образуя набухший гидрогель. Волокна предпочтительно включают в себя адсорбирующие волокна, такие как распушенная масса целлюлозы, волокна вискозы, хлопок или подобные. Также возможно применять смеси неадсорбирующих волокон и адсорбирующих волокон или только неадсорбирующие волокна. Неадсорбирующими волокнами, например, являются различные типы синтетических волокон полимеров, такие как полиолефины, сложный полиэфир и полиамид.
3
Также возможно применять структуры чистых волокон целлюлозы с высокой плотностью. Например, можно применять адсорбирующую структуру распушенной массы целлюлозы с плотностью, равной, по меньшей мере, 0,3 г/см. Плотность структуры волокон целлюлозы определяется на прямоугольном образце материала, в котором измеряются масса, поверхность и толщина материала, и из измеренных значений вычисляется плотность. Толщина образца определяется при давлении, равном 0,5 кПа. Все измерения проводятся при 23°С и 50% относительной влажности.
Слой проницаемого для жидкости материала состоит или включает в себя нетканый материал. Слой проницаемого для жидкости материала может также состоять или включать в себя апертурную пластичную пленку или сетчатый материал.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения адсорбирующее изделие имеет два продольных боковых края, в которых адсорбирующая структура после набухания образует приподнятые для жидкости барьеры, расположенные вдоль продольных боковых краев. Одно преимущество подобного варианта осуществления состоит в том, что адсорбирующая структура после первого намокания действует как приподнятые для жидкости барьеры. Дополнительное преимущество подобного варианта осуществления состоит в том, что адсорбирующая структура имеет способность даже при первом намокании предотвращать протекание текучей среды вдоль продольных боковых краев благодаря факту, что текучая среда поглощается и сохраняется адсорбирующей структурой.
Проблема, которая связана с традиционными эластичными барьерами от протекания (“стоячими складками”), которые предназначены для образования карманов для сбора жидкости, состоит в том, что их можно сжать и расправить, когда они подвергаются чрезмерному внешнему давлению. Когда эластичные барьеры сжимаются, карманы закрываются в большей или меньшей степени, вследствие чего преграждается поток жидкости в карманы и вместо этого она перетекает через барьеры. Описанная проблема с традиционными эластичными барьерами от протекания устраняется с помощью приподнятых барьеров для жидкости в соответствии с изобретением, так как адсорбирующая структура образует после намокания постоянно приподнятую часть, которая по существу является стабильной по форме.
В соответствии с другим вариантом осуществления адсорбирующее изделие имеет направление толщины, причем адсорбирующая структура имеет область сбора для приема физиологической текучей среды, состоящей, по меньшей мере, из полости или области с пониженной плотностью, чем часть адсорбирующей структуры, которая располагается рядом с областью сбора и располагается главным образом на той же плоскости. Часть, которая располагается рядом с областью сбора, включает в себя адсорбирующую структуру, в которой адсорбирующая структура главным образом увеличивается в диаметре в направлении толщины изделия во время намокания и размер области сбора увеличивается в этом направлении во время намокания. Таким образом, образуется полость или отсек, который имеет способность поглощать жидкость во время последующего намокания.
3
3
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления адсорбирующая структура в сухом состоянии имеет плотность, которая составляет, по меньшей мере, 0,5 г/см. В соответствии с похожим вариантом осуществления адсорбирующая структура в сухом состоянии имеет плотность, которая составляет, по меньшей мере, 0,7 г/см. Преимущество варианта осуществления, подобного этому, состоит в том, что сверхадсорбирующая пена до намокания является тонкой.
Сухая плотность означает плотность, которую адсорбирующая структура имеет в адсорбирующем изделии во время хранения адсорбирующих изделий, например в герметичной упаковке подгузников. Упаковка подгузников относится к упаковке, в которую подгузники заключены для продажи. В некоторых случаях подгузники могут быть индивидуально завернуты, причем ряд отдельно завернутых подгузников затем запечатывается в более крупную упаковку с подгузниками. Упаковка подгузников тогда относится не к индивидуально завернутому подгузнику, а к более крупной внешней упаковке подгузников. Подобным образом, если адсорбирующее изделие является защитным средством при недержании или гигиенической прокладкой, упоминаемая плотность является плотностью, которую адсорбирующая структура имеет в адсорбирующем изделии во время хранения адсорбирующих изделий в герметичной упаковке защитных средств при недержании или герметичной упаковке гигиенических прокладок. Когда измеряется плотность адсорбирующей структуры, измерение следует проводить в течение 2 минут после того, как открывается упаковка. Плотность следует измерять при нагрузке 0,5 кПа на материал.
3
3
3
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления общая адсорбирующая способность на кубический сантиметр адсорбирующей структуры в сухом состоянии составляет, по меньшей мере, 15 г/см. В соответствии с более предпочтительным вариантом осуществления общая адсорбирующая способность на кубический сантиметр адсорбирующей структуры в сухом состоянии составляет, по меньшей мере, 27 г/см. В соответствии с даже более предпочтительным вариантом осуществления общая адсорбирующая способность на кубический сантиметр адсорбирующей структуры в сухом состоянии составляет, по меньшей мере, 35 г/см. Пример 2 описывает подробно, как измеряется адсорбирующая способность в адсорбирующей структуре.
Краткое описание чертежей
Ниже изобретение будет описываться более подробно со ссылкой на фигуры, показанные на прилагаемых чертежах, на которых
Фиг.1 показывает гигиеническую прокладку в соответствии с изобретением.
Фиг.2а показывает поперечное сечение по линии II-II по гигиенической прокладке на Фиг.1 после намокания,
Фиг.2b показывает поперечное сечение по линии II-II по гигиенической прокладке на Фиг.1 до намокания,
Фиг.3 показывает подгузник с барьерами для жидкости в соответствии с изобретением,
Фиг.4 показывает поперечное сечение по линии IV-IV по подгузнику на Фиг.3,
Фиг.5 показывает защитное средство при недержании с формирующим элементом, состоящим из адсорбирующей структуры в соответствии с изобретением,
Фиг.6 показывает поперечное сечение по линии VI-VI по защитному средству при недержании на Фиг.5,
Фиг.7 показывает поперечное сечение по тестовую основную часть для определения набухания,
Фиг.8 показывает схематичную картину тестового расположения для измерения жесткости,
Фиг.9 показывает Диаграмму 1,
Фиг.10 показывает Диаграмму 2.
Подробное описание вариантов осуществления
Гигиеническая прокладка 100, показанная на Фиг.1, включает в себя проницаемый для жидкости защитный слой 101, расположенный на стороне гигиенической прокладки, которая предназначена для обращения к пользователю во время применения. Примерами проницаемых для жидкости защитных слоев 101, которые можно применять, являются различные типы нетканого материала, перфорированные пластичные пленки, сетки или их ламинаты.
Гигиеническая прокладка 100 дополнительно включает в себя обратный слой 102, распложенный на стороне гигиенической прокладки, которая предназначена для обращения от пользователя во время применения. Обратный слой 102 подходящим образом является по существу не проницаемым для жидкости или полностью не проницаемым для жидкости.
Проницаемый для жидкости защитный слой 101 и обратный слой 102 взаимно соединяются и образуют выступающий соединительный край 103 вокруг периферии гигиенической прокладки. Соединение между слоями можно достичь любой известной технологией, подходящей для этой цели, такой как склеивание или сварка с помощью нагревания или ультразвука.
Между проницаемым для жидкости защитным слоем 101 и обратным слоем 102 в направлении от проницаемого для жидкости защитного слоя 101 к обратному слою 102 находится формирующий элемент 104, который показан в набухшем и ненабухшем состоянии (Фиг. 2а и 2b соответственно), и адсорбирующая основная часть 107.
Гигиеническая прокладка 100 имеет удлиненную форму с передним поперечным конечным краем 113, задним поперечным конечным краем 114 и двумя продольными боковыми краями 115, 116. Гигиеническую прокладку 100 можно также разделить на три части по отношению к тому, как гигиеническую прокладку следует носить по отношению к телу пользователя. Таким образом, гигиеническая прокладка имеет переднюю конечную часть 111, заднюю конечную часть 112 и ластовичную часть 110, расположенную между конечными частями 111, 112.
Застегивающий элемент 108 в форме продольной прямоугольной области самоадгезивного клея располагается на поверхности обратного слоя 102, который обращается от пользователя. Скрепляющий элемент 108 проходит по большей части поверхности обратного слоя 102 между двумя конечными краями 113, 114. Перед применением скрепляющий элемент 108 подходящим образом покрывается удаляемым защитным слоем, например бумагой с силиконовым покрытием.
Возможно, конечно, применять другие клеевые рисунки, чем показанный, такие как, например, продольные нити, поперечные области, точки или другие фигуры. Кроме того, тип скрепляющего средства, конечно, не имеет значения для изобретения, причем возможно применять фрикционные застежки или различные типы механических скрепляющих приспособлений, таких как крылышки или подобное, отдельно или в комбинации друг с другом. Также возможно обходиться совершенно без применения скрепляющих приспособлений.
Расширение и местоположение формирующего элемента 104 в целом соответствует форме и размеру ластовичной области 110 гигиенической прокладки 100. Формирующий элемент 104 состоит из слоя 105 проницаемого для жидкости материала и адсорбирующей структуры 106, причем адсорбирующая структура 106 имеет способность расширяться при намокании, что приводит к тому, что адсорбирующая структура 106 имеет первый объем в сухом состоянии и второй объем в полностью расширенном влажном состоянии, причем второй объем больше, чем первый объем. Проницаемый для жидкости защитный слой 105 окружает адсорбирующую структуру 106 так, что адсорбирующая структура 106 при намокании не может достичь полного расширения. Важно, чтобы проницаемый для жидкости защитный слой 105 располагался вокруг адсорбирующей структуры 106 таким образом, чтобы пространство расширения ограничивалось слоем 105 материала. Это можно достичь, например, когда слой 105 материала находится в форме цельной трубки или изготовлен в виде трубки при присоединении двух краев слоя первоначально плоского слоя материала. Также возможно достичь ограниченного пространства расширения при присоединении слоя 105 материала к другому компоненту, например адсорбирующей основной части 107.
Благодаря тому факту, что пространство расширения является ограниченным, адсорбирующая структура 106 после намокания образует приподнятую часть, которая по существу является стабильной по форме, в соответствии с чем гигиеническая прокладка 100 не деформируется усилиями сдавливания, действующими на прокладку 100, которые происходят во время нормального применения прокладки 100. Формирующий элемент 104 после намокания имеет предварительно определенную трехмерную форму с центральной приподнятой частью 119, вытягивающейся в продольном направлении гигиенической прокладки. Во время применения гигиенической прокладки 100 центральная приподнятая часть 119 будет входить в контакт с телом пользователя и будет частично вставляться между внешними половыми губами пользователя.
Центральная приподнятая часть 119 имеет продольную форму и становится уже по направлению к конечным частям 111, 112 гигиенической прокладки 100. Приподнятая часть является самой высокой в области, которая предназначена для расположения у вагинального отверстия пользователя во время применения.
Адсорбирующая основная часть 107 располагается между формирующим элементом 104 и обратным слоем 102. Адсорбирующая основная часть 107 подходящим образом состоит из одного или нескольких слоев некоторого традиционного адсорбирующего материала. Примерами материалов, которые можно применять, являются тканевые слои, ватные слои синтетических или натуральных волокон, слои распушенной массы целлюлозы, адсорбирующие вспененные слои или подобные.
Примерами материалов для адсорбирующей структуры являются вспененные материалы на основе полиакрилата.
Фиг.2а показывает в поперечном сечении, как получается формирующий элемент 104, когда адсорбирующая структура 106 намокает и набухает так, что она заполняет доступное пространство расширения снаружи слоя 105 проницаемого для жидкости материала. Благодаря факту, что адсорбирующая структура 106 не может свободно расширяться, а ограничена слоем 105 проницаемого для жидкости материала, этот слой удерживается растянутым так, чтобы образовать стабильную по форме жесткую приподнятую часть 119 с низкой сжимаемостью на поверхности гигиенической прокладки 100, которая предназначена для контакта с телом пользователя при применении. Форма приподнятой части 119 определяется формой доступного пространства, которое ограничивается проницаемым для жидкости защитным слоем 105.
Фиг.2b показывает пример, как формирующий элемент 104 и проницаемый для жидкости защитный слой 105 могут располагаться до намокания. Проницаемый для жидкости защитный слой 105 имеет согнутую часть 109, которая может разгибаться при набухании адсорбирующей структуры 106. Альтернативный или дополнительный способ получения пространства расширения состоит в образовании проницаемого для жидкости защитного слоя 105 из способного к растяжению материала с ограниченной и предварительно определенной растяжимостью. В обоих случаях пространство расширения можно использовать так, чтобы адсорбирующая структура не могла расширяться полностью.
Подгузник 300, показанный на Фиг.3 и 4, имеет традиционную базовую конструкцию и включает в себя проницаемый для жидкости защитный слой 301, не проницаемый для жидкости обратный слой 302 и адсорбирующую основную часть 307, расположенную между проницаемым для жидкости защитным слоем 301 и не проницаемым для жидкости обратным слоем 302. Проницаемый для жидкости защитный слой 301 является подходящим образом мягким, благоприятным для кожи и пластичным материалом нетканого материала, перфорированной пластичной пленки, сетки или подобного. Является общепринятым применять полимерные материалы, которые сами являются гидрофобными, но которые обработаны для получения гидрофильной поверхности так, чтобы жидкость могла проходить через слой. Материал с гидрофильной поверхностью этого типа является преимущественным, так как он не адсорбирует жидкость и таким образом сохраняет сухую поверхность. Можно также применять различные типы ламинатов и комбинации различных нетканых слоев и/или слоев пластичной пленки. Тонкая пластичная пленка обычно применяется в качестве не проницаемого для жидкости обратного слоя 302, но также возможно применять ламинаты и комбинации пластичных пленок и нетканых, гидрофобных нетканых материалов или подобные. Преимуществом является, если обратный слой имеет определенную воздухопроницаемость так, чтобы воздух и водяной пар могли проходить через слой.
Адсорбирующая основная часть также является частью традиционного типа и может таким образом состоять из одного или более слоев адсорбирующего материала, например распушенной массы целлюлозы с добавлением сверхадсорбентов или без них. Адсорбирующая основная часть может также включать в себя слои сбора жидкости, слои распределения жидкости, стабилизирующие элементы, связующие агенты и т.д.
Подгузник 300 имеет форму песочных часов с продольным направлением и поперечным направлением и его можно разделить в продольном направлении на более широкую переднюю часть 311 и заднюю часть 312, а также промежуточную более узкую ластовичную часть 310. Кроме этого, подгузник имеет передний поперечный конечный край или край талии 313, задний поперечный конечный край или край талии 314 и два продольных боковых края 315, 316.
Чтобы дать возможность подгузнику скрепляться вместе в форму трусов вокруг нижней части туловища пользователя, подгузник снабжен двумя застегивающими клапанами 317, 318, выступающими от любого бокового края 315, 316 параллельно заднему краю талии 314.
Когда надевают подгузник 300, он располагается передней частью 311 над животом пользователя, задней частью 312 над ягодицами пользователя и ластовичной частью между ногами пользователя. Затем подгузник 300 закрепляется вокруг талии пользователя с помощью скрепляющих клапанов 317, 318, которые берут над передней частью 311 и прикрепляют на принимающей области 320 на внешней стороне передней части 311. Скрепляющие клапаны могут быть клапанами из адгезивной ленты или включать в себя одну часть скрепляющего приспособления типа крючок-петля. Чаще всего скрепляющие клапаны снабжены элементами типа крючок скрепляющего приспособления типа крючок-петля, и принимающая область имеет соответствующие элементы типа петля. Они могут быть в форме нетканого материала с волокнистыми петлями, за которые элементы крючка могут зацепляться. Если внешняя поверхность подгузника состоит из подобного нетканого материала, не требуется специальная принимающая область. Таким же образом, можно обходиться без специальной принимающей области для адгезивных скрепляющих клапанов, если внешняя поверхности является пластичной пленкой, которая сама имеет достаточную прочность, чтобы выносить прикрепление и предпочтительно также открывание и повторное закрывание клапанов из ленты.
Показанный скрепляющий элемент в форме скрепляющих клапанов 317, 318, конечно, не является необходимым для изобретения, возможно применять другие подходящие скрепляющие элементы, такие как пояса, пуговицы, крючок-ушко или подобные.
Для того чтобы обеспечить хорошее прилегание и увеличить надежность от протекания, подгузник 300 снабжается ножными резинками 321, 322 в форме эластичных нитей или полос, которые располагаются предварительно растянутыми вдоль тех частей боковых краев 315, 316, которые образуют отверстия для ног, когда носят подгузник 300. Соответствующим образом эластичная полоса или подобное располагается вдоль заднего края талии 314 и образует резинку на талии 323. Подгузник 300 показывается на фигурах с эластичными элементами 321, 322, 323 в растянутом состоянии. Когда растяжение прекращается, резинка собирается вместе и придает подгузнику трехмерную форму со сморщенными краями.
В соответствии с изобретением подгузник также имеет два продольных барьера для жидкости 324, 325, расположенных в продольном направлении на каждой стороне центральной области 326 для сбора жидкости на подгузнике. Барьеры для жидкости каждый включают в себя слой 305 проницаемого для жидкости материала, который сформирован в тоннель вокруг адсорбирующей структуры 306, как можно видеть лучше всего на Фиг. 4. На показанном примере барьерные тоннели образуются на отдельных полосах материала, которые застегиваются, например, с помощью клея или ультразвуковой сварки на поверхности 301 проницаемого для жидкости защитного слоя. Альтернативно является возможным образовать барьерные тоннели на проницаемом для жидкости защитном слое 301 и исключить специальные полосы материала.
На показанном примере адсорбирующая структура 306 проходит только внутри той части подгузника 300, которая располагается вокруг отверстий для ног при применении изделия. Следовательно, адсорбирующая структура 306 находится в ластовичной части 310 и вытягивается на короткое расстояние в переднюю часть 311 и заднюю часть 312 соответственно. Показанные варианты осуществления дают хорошую безопасность от протекания с приподнятыми барьерами вокруг ножных краев, но оставляют переднюю и заднюю части 311, 312 подгузника гладкими и в контакте с телом пользователя при применении.
Естественно, возможно расположить расширенные барьеры над большей или меньшей частью длины подгузника, чем как показано. Также возможно расположить способные к набуханию барьеры на краях талии подгузника или в качестве элементов для контроля жидкости где-нибудь на проницаемой для жидкости поверхности подгузника, куда желательно направить поток жидкости. Например, возможно создать каналы для того, чтобы привести жидкость к конечным частям подгузника посредством расположения параллельных расширяемых барьеров на области смачивания подгузника, т.е. на части подгузника, которая предназначена для намокания первой физиологическими текучими средами. Когда пользователь выделяет жидкость на область смачивания, барьеры набухают и образуют каналы для передачи жидкости между собой.
Фиг. 5 и 6 показывают защитное средство при недержании 500, включающее в себя проницаемый для жидкости защитный слой 501 и не проницаемый для жидкости обратный слой 502, которые взаимно присоединяются на соединительном крае 503 и вместе окружают адсорбирующую основную часть 507 и формирующий элемент 504. Формирующий элемент 504 состоит из слоя адсорбирующей структуры 506, которая заключается между двумя слоями 505', 505'' проницаемого для жидкости материала, которые соединяются вместе, например, с помощью склеивания или сваривания. Формирующий элемент 504 располагается на адсорбирующей основной части 507 между адсорбирующей основной частью и проницаемым для жидкости защитным слоем 501 и служит в качестве элемента передачи жидкости к адсорбирующей основной части 507. Адсорбирующая основная часть 507 подходящим образом состоит из адсорбирующего материала с высокой адсорбирующей способностью и сохраняющей способностью, например смеси распушенной массы целлюлозы и сверхадсорбентов. Благодаря тому, что адсорбирующая структура 506 сама имеет хорошую адсорбирующую способность, адсорбирующая способность, полученная формирующим элементом 504, может быть достаточной для определенных применений, например для защитных средств при недержании, предназначенных для применения при легкой степени недержания. В подобном варианте осуществления адсорбирующую основную часть 507 можно исключить или образовать как тонкий защитный материал с низкой адсорбирующей способностью, например тканевый материал.
Защитное средство при недержании 500 имеет форму песочных часов с двумя концевыми частями 511, 512 и промежуточной ластовичной частью 510, а также поперечными конечными краями 513, 514 и продольными боковыми краями 515, 516.
Подобно гигиенической прокладке 100, показанной на Фиг.1 и 2, защитное средство при недержании 500 снабжается адгезивным застегивающим элементом на внешней стороне не проницаемого для жидкости обратного слоя 502.
Формирующий элемент 504 предоставляется с рядом сквозных отверстий 530, 531. На показанном примере отверстия проходят как через слои 505', 505'' проницаемого для жидкости материала, так и через адсорбирующую структуру 506, но возможно альтернативно расположить отверстия только через адсорбирующую структуру 506. Отверстия 530, 531 могут иметь любую подходящую форму и могут также быть в форме каналов. Количество и размер отверстий можно также варьировать в рамках изобретения. Выбирая местоположение, размер и взаимное расстояние между отверстиями, возможно достичь различных степеней сдерживания расширения в различных частях адсорбирующей структуры. В результате адсорбирующая структура имеет различную жесткость в различных областях после набухания. Таким образом, возможно получить формирующий элемент, который имеет изменяющуюся гибкость и следовательно является формируемым или деформируемым до различных степеней в различных областях. Как правило, отверстия, расположенные близко друг к другу, придают большую жесткость на области между отверстиями, чем отверстия, расположенные достаточно далеко друг от друга. Следовательно, возможно создать адсорбирующее изделие, которое само оптимально приспосабливается к форме тела пользователя благодаря гибкости формирующего элемента.
Два овальных отверстия 530 располагаются в ластовичной части 510 защитного средства при недержании 500 и три круглых отверстия 531 располагаются на каждой конечной части 511 на защитном средстве при недержании. Когда жидкость входит в контакт с защитным средством при недержании 500 и адсорбируется адсорбирующей структурой 506, адсорбирующая структура набухает в направлении толщины защитного средства при недержании, как показывается на Фиг.6. Отверстия 530, 531, таким образом, образуют отсеки для сбора жидкости, которые могут функционировать как временные резервуары для жидкости, которая еще не адсорбировалась нижележащей адсорбирующей основной частью 507. Когда адсорбирующая структура 506 расширяется, пространство между слоями 505', 505'' проницаемого для жидкости материала заполняется, пока эти слои не ограничат дальнейшее расширение. Жесткость расширенного материала, таким образом, увеличивается так, чтобы формирующий элемент 504 после расширения также препятствовал нежелательному нерегулируемому сжатию и деформации защитного средства при недержании. Местоположение овальных отверстий 530 может означать, что отверстия могут также служить в качестве продольных изогнутых индикаторов для защитного средства при недержании 500 так, чтобы части между отверстиями 530 и боковыми краями 515, 516 сгибались, когда защитное средство при недержании 500 сжимается между ногами пользователя при применении. Ластовичная часть 510 защитного средства при недержании, таким образом, получается в форме чаши, приспособленной для сбора жидкости.
Следовательно, изобретение дает возможность создавать элемент для сбора жидкости, который также служит в качестве формирующего элемента для адсорбирующего изделия при применении.
Не следует рассматривать описанные варианты осуществлений для ограничения изобретения, они являются только примерами осуществления изобретения. Расширяемые формирующие элементы в различных вариантах осуществления могут, конечно, применяться для других типов адсорбирующего изделия, чем те, которые описаны. Конечно, также возможно комбинировать различные формирующие элементы друг с другом.
Пример 1 - Измерение расширения вспененного материала
t
t
v
v
Когда измерялось расширение в направлении толщины материала, образцы штамповались с известным диаметром. Измеряли диаметр (d) и толщину (t) в сухом состоянии. Затем образцам позволяли набухнуть в течение 1 минуты в растворе NaCl (0,9 массовых процентов NaCl). Затем измеряли диаметр (d) и толщину (t) во влажном состоянии.
Затем вычисляли процентное расширение толщины (ТЕ), процентное расширение площади (АЕ) и процентное расширение объема (VE) в соответствии с приведенными ниже формулами.
v
t
t
TE = (t-t)/t·100
v
t
t
2
2
2
AE = (d -d )/d ·100
v
v
t
t
t
t
2
2
2
VE = (td -td )/td ·100
Материал, который тестировался, является пеной на основе полиакрилата, которая обозначается как Пена XII. Пена XII изготовлена в соответствии с описанием, представленным ниже.
В химический стакан добавляли следующие ингредиенты:
- 348,5 грамма акриловой кислоты (4,84 моль),
- 135,5 грамма раствора акрилата натрия 37,3 массовых процентов (0,54 моль),
- 28,0 грамма диакрилата полиэтиленгликоля из полиэтиленгликоля с молярной массой, равной 400,
- 21,3 грамма водного раствора 15 массовых процентов, который содержит этиленоксид и линейный С16С18 жирный спирт (молярное соотношение 80:1),
- 65,7 грамма воды.
Все перемешивали. Затем раствор охлаждали до температуры ниже 16 градусов Цельсия. Затем раствор наливали в герметичный контейнер, после чего раствор насыщали углекислым газом при давлении 12 бар в течение 25 минут. При таком же давлении добавляли 26,7 грамма водного раствора, содержащего 3 массовых процента 2,2'-азобис(2-амидинопропан)дигидрохлорида. Их перемешивали для образования гомогенного раствора. Раствору затем позволяли успокоиться в течение 5 минут. Затем насыщенный раствор выливали из контейнера посредством насадки с отверстием, которое составляло 1 мм при давлении 12 бар.
Полученную мономерную пену помещали на стеклянную пластину (DIN-A3). Затем дополнительную стеклянную пластину помещали над мономерной пеной. После этого пену полимеризовали с помощью UV/VIS лампы, UV 1000 лампа от Höhnle company. Пену освещали лампой как снизу, так и сверху. Освещению и, таким образом, полимеризации позволяли продолжаться в течение 4 минут.
Результаты для Пены XII:
d<sub>t</sub>
t<sub>t</sub>
d<sub>v</sub>
t<sub>v</sub>
TE
AE
VE
28
3,8
62
6
58
357
622
28
3,8
61
6
58
390
577
28
3,8
62
6
58
390
649
Расширение по толщине будет предпочтительно составлять 40-80%, расширение по площади будет предпочтительно составлять 300-400% и расширение по объему будет предпочтительно составлять 500-800%.
Пример 2 - Адсорбирующая способность
Определяли общую адсорбирующую способность на единицу объема адсорбирующей структуры в сухих условиях для пяти различных образцов.
Образец А является смешанной структурой химически полученной массы целлюлозы от Weyerhauser и сверхадсорбента на основе полиакрилата в форме частиц от BASF. Смешанная структура содержит 40 массовых процентов сверхадсорбирующего материала по отношению к общей массе образца.
Образец В является волокнистой структурой от Weyerhauser. Волокнистая структура содержит 80 массовых процентов сшитой целлюлозы и 20 массовых процентов термоволокон.
Образец С является волокнистым слоем из сложного полиэфира с сверхадсорбентом на основе полиакрилата в форме частиц, связанного с волокнистым слоем из сложного полиэфира. По отношению к общей массе образца доля сверхадсорбента на основе полиакрилата составляет 60 процентов.
Образец D является вспененным слоем сверхадсорбента на основе полиакрилата. Вспененный образец обозначается Пена XII и описывается подробно в Примере 1.
Образец Е является пеной из вискозы, т.е. пеной регенерированной целлюлозы.
Измерения проводили при первом взвешивании сухого образца. Затем получали объем сухого образца при делении массы сухого образца на плотность сухого образца. Затем образец насыщали раствором NaCl 0,9 массовых процентов. Образец снабжался избытком раствора NaCl и ему позволяли адсорбировать жидкость в течение 20 минут. Затем насыщенный образец взвешивали. Количество жидкости, которое было адсорбировано, получали при вычитании массы сухого образца из массы насыщенного образца.
Общая адсорбирующая способность, измеренная в граммах жидкости на кубический сантиметр адсорбирующего материала в сухом состоянии, была следующей.
Адсорбирующая способность (грамм жидкости/см
)
3
Образец
ρ = 0,50 г/см<sup>3</sup>
ρ = 0,71 г/см<sup>3</sup>
ρ = 0,91 г/см<sup>3</sup>
Образец А
15
19
22
Образец В
6
6
8
Образец С
14
20
26
Образец D
27
38
49
Образец Е
14
20
26
Результаты, несомненно, показывают, что Пена XII имеет большую общую адсорбирующую способность, измеренную в граммах жидкости на кубический сантиметр адсорбирующего материала в сухом состоянии.
Пример 3 - Жесткость образцов основных частей с ограниченным пространством расширения
Для изучения изменения жесткости и, таким образом, стабильности формы адсорбирующего материала, которому позволено адсорбировать жидкость в условиях, где способность к расширению адсорбирующего материала ограничена в соответствии с изобретением, проводили следующий тест.
w
w
Образцы основных частей получали из различных адсорбирующих материалов. Образцы основных частей были прямоугольными с шириной, равной 0,01 м, и толщиной 0,0044 м. Длина образца не является критической до тех пор, пока она не превышает 0,04 м. Образцы основных частей заключались в проницаемый для жидкости нетканый рукав в форме трубки, как показывается на Фиг. 7. Диаметр рукава 702 выбирали так, чтобы образец 701 оставался в точном предварительно определенном и ограниченном пространстве для расширения, ограниченном длиной L избытка материала, которая показывается на Фиг.7 между одним из концов образца и сварным швом 703, расположенным для пристегивания рукава к трубке вокруг образца. Так как толщина сухих образцов является незначительной в этих обстоятельствах, длина L дает хорошее измерение доступного пространства для расширения.
Тестировали 12 образцов:
2
а) образцы 1, 3, 5, 7, 9 и 11 состояли из смеси сверхадсорбента и химической распушенной массы целлюлозы в соотношении 50/50 массовых процентов. Распушенная масса целлюлозы представляла собой южную сосну NB 416 от Weyerhauser, и свехадсорбент являлся BASF 7160. Нетканым материалом, применяемым в качестве рукава вокруг образцов основных частей, являлся полипропиленовый спряденный материал с основной массой, равной 16 г/м, от BBA Nonwovens, France.
2
b) образцы 2, 4, 6, 8, 10 и 12, состоящие из Пены XII в соответствии с Примером 1, заключали в нетканый рукав такого же типа, как в а), т.е. полипропиленовый спряденный материал с основной массой, равной 16 г/м, от BBA Nonwovens, France.
Тест на адсорбирующую способность и объем закрытых образцов
I. Адсорбирующая способность
1
Взвешивали сухой образец: w.
Измеряли толщину и ширину сухого образца.
Образец клали в чашку с 0,9% раствором NaCl и в течение 5 минут позволяли адсорбировать.
2
Образец удаляли из жидкости и взвешивали: w.
3
Образец удаляли из чашки весов и отмечали количество жидкости, оставшейся на чашке весов: w.
1
3
2
Количество раствора NaCl, которое адсорбировано в граммах на грамм, вычисляли при вычитании сухой массы образца (w) и массы жидкости, оставшейся на чашке весов (w), от массы, показанной на весах (w):
2
1
3
1
адсорбция (г/г) = (w-w-w)/w.
Для каждого образца тестировали два образца основных частей.
Результаты теста представлены в Таблице 1 (смесь сверхадсорбента и массы) и в Таблице 2 (сверхадсорбирующая пена).
Таблица 1
Образец
Сухая масса W<sub>1</sub> (г)
Ширина сухого образца + nw (L<sub>w</sub>) (мм)
Масса после адсорбции W<sub>2</sub> (г)
Масса, оставшаяся на чашке весов, W<sub>3</sub>
Адсорбированная масса (г/г)
Влажный объем (см<sup>3</sup>)
Сухая толщина (мм)
1-1
1,08
10+0
10,55
0,21
8,6
10
4,3
1-2
1,05
10+0
10,21
0,22
8,5
9
3-1
2,20
10+2
11,78
0,30
9,4
11
4,4
3-2
1,08
10+2
12,89
0,43
10,5
12
5-1
1,14
10+4
14,77
0,54
11,5
14
4,2
5-2
1,11
10+4
14,31
0,15
11,8
14
7-1
1,17
10+6
17,05
0,17
13,4
14
4,4
7-2
1,17
10+6
16,59
0,26
13,0
16
9-1
1,18
10+8
18,02
0,45
13,9
17
4,25
9-2
1,19
10+8
18,66
0,29
14,4
18
11-1
1,21
10+10
20,95
0,52
15,9
20
4,4
11-2
1,15
10+10
20,79
0,45
16,7
20
Таблица 2
Образец
Сухая масса W<sub>1</sub> (г)
Ширина сухого образца + nw (L<sub>w</sub>) (мм)
Масса после адсорбции W<sub>2</sub> (г)
Масса, оставшаяся на чашке весов, W<sub>3</sub>
Адсорбированная масса (г/г)
Влажный объем (см<sup>3</sup>)
Сухая толщина (мм)
2-1
0,78
10+0
7,69
0,60
8,1
7
3,4
2-2
0,76
10+0
6,91
0,18
7,9
7
4-1
0,77
10+2
8,84
0,24
10,2
9
3,4
4-2
0,78
10+2
8,52
0,13
9,8
8
6-1
0,81
10+4
10,99
0,10
12,4
11
3,4
6-2
0,78
10+4
12,48
0,32
14,6
12
8-1
0,80
10+6
12,54
0,38
14,2
12
3,4
8-2
0,84
10+6
13,63
0,39
14,8
13
10-1
0,82
10+8
16,55
0,50
18,6
16
3,4
10-2
0,82
10+8
14,89
0,34
16,7
15
12-1
0,86
10+10
18,49
0,91
19,4
18
3,4
12-2
0,89
10+10
17,93
0,81
18,2
18
II. Увеличение объема
Образец получали при смачивании избытком раствора NaCl в течение 5 минут так, чтобы образцы адсорбировали жидкость и расширились.
100 мл мензурку заполняли 70 мл 0,9% раствором NaCl.
Насыщенные жидкостью набухшие образцы основных частей опускали в мензурку и отмечали увеличение объема.
Способ измерения можно приспосабливать к размеру образца. Можно применять большие или меньшие мензурки, так же как и различное количество жидкости.
Увеличение объема в процентах вычисляли как на основе адсорбированного количества жидкости в граммах/грамм в соответствии со способом I, так и на основе определения вытесненной жидкости в соответствии со способом II. Как можно видеть из Таблицы 3 и Таблицы 4, способы дают сравнимые результаты.
w
w
Для тестируемых материалов достигалось полное расширение, когда L составляло 10 мм (10+10 в таблицах), и по существу не было расширения, когда L составляло 0 мм.
Таблица 3Вычисление ограничения расширения
По отношению к увеличению г/г
По отношению к вытеснению жидкости
По отношению к увеличению г/г
По отношению к вытеснению жидкости
Образец
Среднее значение
Среднее значение
49%
50%
49%
53%
1
49%
55%
43%
45%
40%
43%
3
37%
40%
31%
30%
30%
30%
5
30%
30%
20%
30%
21%
25%
7
22%
20%
17%
15%
15%
13%
9
13%
10%
5%
0%
2%
0%
11
0%
0%
Таблица 4Вычисление ограничения расширения
По отношению к увеличению г/г
По отношению к вытеснению жидкости
По отношению к увеличению г/г
По отношению к вытеснению жидкости
Образец
Среднее значение
Среднее значение
58%
61%
59%
61%
2
60%
61%
48%
50%
49%
53%
4
50%
56%
36%
39%
30%
36%
6
25%
33%
27%
33%
26%
31%
8
24%
28%
4%
11%
9%
14%
10
14%
17%
0%
0%
3%
0%
12
6%
0%
Определение жесткости
Стабильность жесткости и формы для набухших образцов измеряли определением модуля эластичности для образцов с помощью Instron 4301H1120, Software: Series IX.
Определение жесткости проводили при 23°С и 47% влажности.
Схема тестового расположения показывается схематично на Фиг.8. Набухший образец 801 помещали на две стойки 802, расположенные на расстоянии L = 0,03 м друг от друга. Тест проводили со скоростью сжатия, равной 100 мм/мин, и модуль эластичности Е вычисляли как функцию силы сжатия F и кривизны d образца как следующее:
3
2
E = F · L/d · 48 · I (Н/м).
где I является моментом инерции и L является расстоянием между стойками 802.
Диаграмма 1 и Диаграмма 2 показывают модуль эластичности Е для различных образцов как функцию ограничения расширения в процентах. Как можно видеть на диаграммах, модуль эластичности и, таким образом, жесткость образца увеличивается по мере уменьшения пространства для расширения.
Альтернативный способ для оценки подавления расширения; тест адсорбирующей способности для закрытых и открытых образцов
1
Взвесить сухой закрытый образец: w.
Поместить образец в чашку и добавить избыток раствора 0,9% NaCl в течение 5 минут.
2
Удалить образец из жидкости и взвесить влажный образец: w.
3
Удалить образец с чашки весов и отметить, сколько жидкости остается на чашке весов: w.
1
3
2
Вычислить, сколько раствора NaCl адсорбировано образцом в граммах на грамм при вычитании сухой массы образца (w) и массы оставшейся жидкости (w) от массы, показанной на весах (w):
2
1
3
1
адсорбция (г/г) = (w-w-w)/w.
Взвесить полиэфирную сетку, например РЕ59НС от J.H.Tidbeck AB. Это стандартный материал, который применяется для различных типов адсорбирующих тестов, например в так называемом способе чайного пакетика. Сетка должна иметь достаточный размер, чтобы быть способной удерживать полностью набухший образец в жидкости.
Раскрыть рукав или ограничивающий расширение материал образца и поместить образец на полиэфирную сетку.
Поместить полиэфирную сетку с образцом в чашку с 0,9% раствором NaCl и удостовериться, что образец имеет постоянный доступ к жидкости. Позволить образцу адсорбировать в течение 5 минут.
4
Поднять полиэфирную сетку с образцом и взвесить ее: w.
5
Удалить образец с чашки весов при соскабливании образца от влажной полиэфирной сетки и отметить массу полиэфирной сетки и оставшейся на чашке весов жидкости: w.
1
5
4
1
Вычислить, сколько раствора NaCl адсорбировано открытым образцом в граммах на грамм при вычитании массы сухого образца (w) и полиэфирной сетки и оставшейся жидкости (w) от массы (w) влажного полностью расширенного образца и делении этого результата на массу (w) сухого образца.
4
1
5
1
Адсорбция г/г = (w-w-w)/w.
Описанный способ может применяться, например, для оценки ограничения расширения в образце, который взят из адсорбирующего изделия. Если интересует только измерение способности к полному расширению образца, первую ограничивающую объем набухающую стадию можно исключить. Рукав сухого образца затем вырезают и помещают непосредственно на полиэфирную сетку, после чего тест проводят с набуханием и взвешиванием, как описано выше.
Образцы, взятые из существующих адсорбирующих изделий
Для измерения ограничений расширения и жесткости в существующих адсорбирующих изделиях измерения можно проводить или на всех ограниченных для расширения элементах в изделии, или на частях подобных элементов, где образцы можно взять из изделия без разрушения ограничивающих расширение средств. Например, подобный частичный элемент может быть куском одного из приподнятых способных к набуханию барьеров 324, 325 для жидкости на Фиг.3 или разделенной и ограниченной частью между овальными отверстиями 530 на Фиг.5.