ПОДДАЮЩЕЕСЯ РАСТЯГИВАНИЮ, ПОГЛОЩАЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ
STRETCHED ABSORBENT PRODUCT

Область техники
Настоящее изобретение относится к поглощающим гигиеническим изделиям. Настоящее изобретение в особенности относится к предназначенным для повседневного использования прокладкам для трусов и будет описано здесь со ссылкой на предназначенную для повседневного использования прокладку для трусов, однако настоящее изобретение может быть применено для других поглощающих гигиенических изделий, таких как гигиенические прокладки, изделия, используемые при недержании, и т.п.
Предпосылки создания изобретения
Поглощающие изделия одноразового использования, такие как предназначенные для повседневного использования прокладки для трусов, гигиенические прокладки, приспособления, предназначенные для ношения между половыми губами, приспособления, используемые при недержании у взрослых, и подгузники, хорошо известны в данной области техники. Данные изделия, как правило, имеют проницаемый для текучих сред, обращенный к телу слой и не проницаемый для текучих сред, обращенный к предмету одежды слой. Кроме того, подобные изделия могут включают в себя поглощающий слой для удерживания текучих сред, расположенный между обращенным к телу слоем и обращенным к предмету одежды слоем.
Поглощающие изделия описанного выше типа, как правило, приспособлены для размещения их в предмете нижнего белья пользователя и, если требуется, могут включать в себя клеящее вещество, предусмотренное на обращенной к предмету одежды поверхности изделия для крепления изделия к предмету одежды. Проблема, связанная с поглощающими изделиями такого типа, как раскрытые в документах по предшествующему уровню техники, заключается в том, что они не «ведут» себя так же, как предмет нижнего белья пользователя, что может привести к ряду недостатков с точки зрения комфорта и функциональности. В частности, вследствие того, что поглощающее изделие не «ведет» себя так же, как предмет нижнего белья пользователя, пользователь может ощущать наличие изделия во время использования, при этом данное ощущение может быть отвлекающим и дискомфортным. Например, если поглощающее изделие будет значительно более жестким, чем предмет нижнего белья пользователя, пользователь может ощущать изделие как структуру, отдельную от предмета нижнего белья, что может вызвать дискомфорт. Аналогичным образом, если изделие не обладает достаточной степенью растяжимости, существует возможность того, что поглощающее изделие не будет деформироваться так же, как предмет нижнего белья, что также приводит к тому, что пользователь будет испытывать отвлекающее ощущение наличия поглощающего изделия.
Авторами настоящего изобретения неожиданно было обнаружено, что несмотря на то, что может быть желательно создать поглощающее изделие, которое является как поддающимся растягиванию, так и гибким, чтобы тем самым повысить комфортность поглощающего изделия, нежелательно, чтобы поглощающее изделие обладало способностью к растяжению в значительно большей степени, чем предмет одежды, к которому оно прикреплено. Как упомянуто выше, многие поглощающие изделия включают в себя обращенное к предмету одежды, клеящее вещество для крепления поглощающего изделия к предмету одежды. Если поглощающее изделие создано таким образом, что оно обладает способностью к растяжению в значительно большей степени, чем предмет одежды, к которому оно прикреплено, поглощающее изделие будет деформироваться во время использования так, что это будет существенно отличаться от характера деформирования предмета одежды, к которому оно прикреплено. Подобный характер деформирования приводит к возникновению относительно большой сдвигающей силы, действующей на клеящее вещество, которое обеспечивает крепление поглощающего изделия к предмету нижнего белья, что приводит к отсоединению поглощающего изделия от предмета нижнего белья во время использования.
С учетом вышеизложенного задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного поглощающего изделия, которое «ведет» себя подобно предмету нижнего белья во время использования, в результате чего повышается комфортность и гарантируется надежное крепление поглощающего изделия к предмету нижнего белья во время использования.
Сущность изобретения
С учетом вышеуказанных задач в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения создано многослойное поглощающее изделие, включающее в себя, по меньшей мере, первый слой, по меньшей мере, второй слой, при этом изделие является эластичным в продольном направлении изделия, так что усилие, создающее нагружение и составляющее 400 г, вызывает удлинение образца изделия вдоль продольной осевой линии изделия, составляющее от приблизительно 5% до 20% от исходной длины образца, и степень восстановления образца после снятия усилия, создающего нагружение, составляет, по меньшей мере, 90%.
В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения создано многослойное поглощающее изделие, включающее в себя, по меньшей мере, первый слой, по меньшей мере, второй слой, при этом изделие является эластичным в продольном направлении изделия, так что усилие, создающее нагружение и составляющее 400 г, вызывает удлинение образца изделия вдоль продольной осевой линии изделия, составляющее от приблизительно 7% до 14% от исходной длины образца, и степень восстановления образца после снятия усилия, создающего нагружение, составляет 100%, при этом изделие имеет жесткость при модифицированном круглом изгибе (МСВ), составляющую менее приблизительно 25 г, при этом изделие имеет толщину менее приблизительно 1 мм и при этом изделие имеет поглощающую способность, составляющую менее приблизительно 2 г.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе предназначенной для повседневного использования прокладки для трусов в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.2 представляет собой выполненный с пространственным разделением элементов вид в перспективе предназначенной для повседневного использования прокладки для трусов, показанной на фиг.1;
фиг.3 представляет собой выполненный с пространственным разделением элементов вид в перспективе альтернативного варианта осуществления предназначенной для повседневного использования прокладки для трусов, показанной на фиг.1; и
фиг.4 представляет собой схематический вид, показывающий ориентацию, в которой обращенный к телу слой вырезают из свернутого в рулон холста нетканого материала.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение в особенности относится к предназначенным для повседневного использования прокладкам для трусов и будет описано здесь со ссылкой на предназначенную для повседневного использования прокладку для трусов, однако настоящее изобретение может быть применено для других поглощающих гигиенических изделий, таких как гигиенические прокладки, изделия, используемые при недержании, и т.п.
Термин «эластичный» в используемом здесь смысле означает, что изделие или слой, названное(-ый) эластичным, стремится деформироваться при подвергании его воздействию внешней нагрузки и восстанавливается, по меньшей мере частично, из указанного деформированного состояния при снятии нагрузки.
Термин «поддающийся растягиванию» в используемом здесь смысле означает то, что соответствующее изделие или слой стремится деформироваться при подвергании его воздействию внешней нагрузки, но не восстанавливается из указанного деформированного состояния при снятии нагрузки.
Для создания предназначенной для повседневного использования прокладки для трусов в соответствии с настоящим изобретением с требуемыми упругими свойствами, по меньшей мере, один из слоев изделия должен быть эластичным, и все слои должны поддаваться растягиванию. Тем не менее не требуется, чтобы все слои были эластичными. Было установлено, что изделие в целом имеет необходимые упругие свойства, даже если некоторые из слоев поддаются растягиванию, но не являются эластичными, при условии, что изделие включает в себя, по меньшей мере, один эластичный слой.
Далее рассматриваются фиг.1 и 2, которые показывают предназначенную для повседневного использования прокладку 10 для трусов в соответствии с настоящим изобретением. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.1 и 2, предназначенная для повседневного использования прокладка 10 для трусов включает в себя проницаемый для жидкостей, обращенный к телу слой 12 (также названный здесь «покрывающим слоем») и не проницаемый для жидкостей, обращенный к предмету одежды слой 14 (также названный здесь «барьерным слоем»). В одном варианте осуществления настоящего изобретения обращенный к телу слой 12 создан из материала, который поддается растягиванию, но не является эластичным, и обращенный к предмету одежды слой 14 образован из слоя, который является эластичным. Альтернативно, существует возможность того, что оба слоя 12 и 14 могут быть образованы из эластичных материалов. Проходящая в продольном направлении, осевая линия предназначенной для повседневного использования прокладки для трусов обозначена ссылочной позицией 15.
Другой вариант осуществления предназначенной для повседневного использования прокладки 10а для трусов в соответствии с настоящим изобретением показан на фиг.3. Предназначенная для повседневного использования прокладка 10а для трусов включает в себя проницаемый для жидкостей, обращенный к телу слой 12, не проницаемый для жидкостей, обращенный к предмету одежды слой 14 и поглощающую систему 16, расположенную между слоями 12 и 14.
Каждый из слоев 12, 14 и 16 рассмотрен ниже более подробно. Кроме того, предпочтительные функциональные свойства предназначенной для повседневного использования прокладки для трусов в соответствии с настоящим изобретением рассматриваются ниже подробно вместе с методами испытаний для определения указанных функциональных свойств.
Обращенный к телу слой
Обращенный к телу слой 12 предпочтительно содержит проницаемый для жидкостей материал, который поддается растягиванию при подвергании его воздействию внешней нагрузки. Альтернативно, обращенный к телу слой 12 может содержать проницаемый для жидкостей материал, который является эластичным. Обращенный к телу слой 12 должен быть выбран так, чтобы придать изделию предпочтительные гибкость, поглощающую способность, толщину и характеристики удлинения/восстановления, подробно описанные ниже.
2
2
2
Обращенный к телу слой 12 может представлять собой высокообъемный нетканый рулонный материал сравнительно низкой плотности. Обращенный к телу слой 12 может состоять из волокон только одного типа, таких как полиэфирные или полипропиленовые, или он может включать в себя смесь из более чем одного волокна. Обращенный к телу слой 12 может состоять из двухкомпонентных или конъюгированных волокон, имеющих компонент с низкой температурой плавления и компонент с высокой температурой плавления. Волокна могут быть выбраны из множества различных натуральных и синтетических материалов, таких как нейлоновые, полиэфирные, гидратцеллюлозные волокна (в комбинации с другими волокнами), хлопковые, акриловые волокна и т.п. и их комбинации. Предпочтительно обращенный к телу слой 12 имеет плотность (массу 1 м) в диапазоне от приблизительно 50 г/м до приблизительно 100 г/м.
Двухкомпонентные волокна могут быть образованы из полиэфирного слоя и полиэтиленовой оболочки. В результате использования соответствующих двухкомпонентных материалов получают плавкий нетканый материал. Примеры таких плавких материалов описаны в патенте США No. 4 555 430, выданном 26 ноября 1985 на имя Chicopee. Применение плавкого материала делает более простым крепление обращенного к телу слоя 12 к поглощающему слою 16 и/или к барьерному слою 14.
Обращенный к телу слой 12 предпочтительно имеет сравнительно высокую степень смачиваемости, несмотря на то, что отдельные волокна, образующие покрывающий слой, могут не быть особо гидрофильными. Обращенный к телу слой 12 также должен содержать значительное количество сравнительно больших пор. Это обусловлено тем, что обращенный к телу слой 12 предназначен для быстрого впитывания выделяемой организмом, текучей среды и перемещения ее от тела и места осаждения.
Предпочтительно волокна, которые образуют обращенный к телу слой 12, не должны терять свои физические свойства, когда они смочены, другими словами, они не должны сплющиваться или терять свою упругость при подвергании их воздействию воды или выделяемой организмом, текучей среды. Обращенный к телу слой 12 может быть обработан для обеспечения возможности легкого и быстрого прохода текучей среды через него. Обращенный к телу слой 12 также служит для быстрого перемещения текучей среды в остальные слои поглощающей системы 16, если подобная поглощающая система 16 используется. Таким образом, обращенный к телу слой 12 предпочтительно является смачиваемым, гидрофильным и пористым. В том случае, когда обращенный к телу слой 12 состоит из синтетических гидрофобных волокон, таких как полиэфирные или двухкомпонентные волокна, он может быть обработан поверхностно-активным веществом для придания ему заданной степени смачиваемости.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения обращенный к телу слой 12 образован из нетканого материала, полученного воздействием струй жидкости, имеющего от приблизительно 0 до приблизительно 100% полиэфирного волокна и от приблизительно 0 до приблизительно 100% гидратцеллюлозного волокна. Материал, полученный воздействием струй жидкости, также может быть образован из гидратцеллюлозного волокна, составляющего от приблизительно 10% до приблизительно 65%, и из полиэфирного волокна, составляющего от приблизительно 35% до приблизительно 90%. Вместо полиэфирного волокна и/или в комбинации с полиэфирным волокном полиэтиленовое, полипропиленовое или целлюлозное волокно может быть использовано вместе с гидратцеллюлозным волокном. Если требуется, материал, используемый для образования обращенного к телу слоя 12, может включать в себя связующие, такие как термопластичные связующие и латексные связующие, при условии, что подобные связующее включены не в такой степени, что это бы воспрепятствовало растягиванию обращенного к телу слоя. Одним пригодным промышленно изготавливаемым и имеющимся на рынке материалом покрывающего слоя является полученный воздействием струй жидкости, нетканый материал, поставляемый компанией Polymer Group Inc., Charleston, Южная Каролина, под кодом изделия 4012.
Альтернативно, обращенный к телу слой 12 также может быть образован из полимерной пленки, имеющей большие поры. Вследствие такой высокой пористости пленка выполняет функцию быстрого перемещения выделяемой организмом, текучей среды во внутренние слои поглощающей системы 16.
Обращенный к телу слой 12 может быть присоединен к поглощающей системе 16 посредством тиснения с тем, чтобы способствовать гидрофильности посредством сплавления покрывающего слоя с соседним слоем. Подобное сплавление может быть осуществлено локально, во множестве мест или на всей поверхности контакта обращенного к телу слоя 12 и поглощающей системы 16. Альтернативно, обращенный к телу слой 12 может быть присоединен к поглощающей системе 16 с помощью других средств, например, посредством склеивания.
Поглощающая система
Поглощающая система 16 может содержать один слой материала или может содержать множество слоев. Поглощающая система 16 может содержать смесь или смеску целлюлозных волокон и суперадсорбента, размещенного в них.
Целлюлозные волокна, которые могут быть использованы в поглощающей системе 16, хорошо известны в данной области техники и включают в себя древесную целлюлозу, хлопковое волокно, льняное волокно и торфяной мох. Древесная целлюлоза является предпочтительной. Целлюлоза может быть получена из древесной массы или химико-механической массы, сульфитной целлюлозы, крафт-целлюлозы, отходов сортировки целлюлозных материалов, целлюлозы с органическими растворителями и т.д. Пригодна древесина как хвойных пород, так и твердолиственных пород. Предпочтительна целлюлоза из древесины хвойных пород. Отсутствует необходимость в обработке целлюлозных волокон химическими разрыхляющими веществами, сшивающими агентами или тому подобным для использования в материале по настоящему изобретению. Некоторая часть целлюлозной массы может быть химически обработана, как рассмотрено в патенте США № 5 916 670, для повышения гибкости изделия. Гибкость материала также может быть повышена посредством механической обработки материала или тендеризации материала.
Поглощающая система 16 может содержать любой полимер со сверхвысокой поглощающей способностью (SAP), при этом указанные полимеры со сверхвысокой поглощающей способностью хорошо известны в данной области техники. Для целей настоящего изобретения термин «полимер со сверхвысокой поглощающей способностью» (или «SAP») относится к материалам, которые способны поглощать и удерживать выделяемые организмом, текучие среды в количестве, по меньшей мере, приблизительно в 10 раз превышающем их массу, под давлением 0,5 фунта на кв.дюйм. Частицы полимера со сверхвысокой поглощающей способностью по изобретению могут представлять собой неорганические или органические сшитые гидрофильные полимеры, такие как поливиниловые спирты, полиэтиленоксиды, сшитые крахмалы, хьюаровая камедь, ксантановая камедь и тому подобное. Частицы могут быть в виде порошка, зерен, гранул или волокон. Частицы полимера со сверхвысокой поглощающей способностью, предпочтительные для использования в настоящем изобретении, представляют собой сшитые полиакрилаты, такие как продукт, предлагаемый компанией Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., Осака, Япония, под обозначением SA70N, и продукты, предлагаемые компанией Stockhausen Inc.
В одном варианте осуществления изобретения поглощающая система 16 полностью состоит из полимера со сверхвысокой поглощающей способностью, который расположен между обращенным к телу слоем 12 и обращенным к предмету одежды слоем 14. Например, поглощающая система может состоять из полимера со сверхвысокой поглощающей способностью, приклеенного к внутренней поверхности 21 обращенного к предмету одежды слоя 14 и/или к внутренней поверхности 23 обращенного к телу слоя 12 посредством использования соответствующего клея.
Обращенный к предмету одежды слой
2
2
Под обращенным к телу слоем 12 и/или поглощающей системой 16, если подобная система используется, расположен обращенный к предмету одежды слой 14, который является не проницаемым для жидкостей. В предпочтительном варианте осуществления изобретения обращенный к предмету одежды слой 14 является эластичным. Обращенный к предмету одежды слой 14 предпочтительно выполнен из полимерной пленки, хотя он может быть выполнен из не проницаемого для жидкостей, воздухопроницаемого материала, такого как обработанные водоотталкивающим средством, нетканые материалы или микропористые пленки или вспененные материалы. Предпочтительно обращенный к предмету одежды слой 14 имеет плотность в диапазоне от приблизительно 20 г/м до приблизительно 40 г/м. Одним пригодным промышленно изготавливаемым и имеющимся на рынке, обращенным к предмету одежды слоем 14 является полимерный пленочный материал, промышленно изготавливаемый и поставляемый на рынок компанией Tredegar Film Products, Lake Zurich, Иллинойс, под кодом изделия Х31468.
Обращенный к предмету одежды слой 14 может быть воздухопроницаемым, то есть он создает возможность прохода пара. К известным материалам, предназначенным для этого, относятся нетканые материалы и микропористые пленки, в которых микропористость создана, среди прочего, посредством растягивания ориентированной пленки. Одиночные или многочисленные слои из проницаемых пленок, тканей, материалов, полученных аэродинамическим способом из расплава, и их комбинации, которые создают извилистую траекторию и/или характеристики поверхностей которых обеспечивают получение поверхности, препятствующей проникновению жидкостей, также могут быть использованы для получения воздухопроницаемого заднего листа.
Обращенный к телу слой 12 и обращенный к предмету одежды слой 14 соединены вдоль их краевых участков с тем, чтобы образовать фланцевое уплотнение (краевой шов). Соединение может быть образовано посредством клеев, термоскрепления, ультразвуковой сварки, сварки токами высокой частоты, механического обжатия и т.п. и комбинаций этих средств.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения позиционирующий клей нанесен на обращенную к предмету одежды сторону обращенного к предмету одежды слоя 14 для крепления прокладки 10 к предмету одежды во время использования. Позиционирующий клей может быть закрыт удаляемой съемной бумагой так, что позиционирующий клей будет закрыт удаляемой съемной бумагой перед использованием.
Позиционирующий клей может включать в себя пригодный клей, склеивающий при надавливании, который нанесен в виде полосок, вихреобразных или волнообразных элементов и т.п. В используемом здесь смысле термин «клей, склеивающий при надавливании» относится к любому клею, обеспечивающему возможность отсоединения, или к липкому средству, обеспечивающему возможность отсоединения. К пригодным клеящим композициям относятся, например, клеи, склеивающие при надавливании и применяемые в виде водных растворов, такие как акрилатные клеи. Альтернативно, клеящая композиция может включать в себя клеящие вещества на основе следующих веществ: эмульсионных или содержащих растворитель клеев из природного или синтетического полиизопрена, сополимера стирола и бутадиена или полиакрилата, сополимера винилацетата или их комбинаций; термоплавких безрастворных клеев на основе пригодных блок-сополимеров - блок-сополимеры, пригодные для использования в изобретении, включают в себя линейные или радиальные структуры сополимеров, имеющие формулу (А-В)x, где блок А представляет собой поливинилареновый блок, блок В представляет собой поли(моноалкениловый) блок, x обозначает количество разветвлений полимера, и при этом x представляет собой целое число, большее или равное единице. К соответствующим поливиниларенам блока А относятся полистирол, полиальфа-метилстирол, поливинилтолуол и их комбинации, но возможные поливиниларены не ограничены вышеуказанными. К подходящим поли(моноалкениловым) блокам блока В относятся конъюгированные диеновые эластомеры, например, такие как полибутадиен или полиизопрен, или гидрогенизированные эластомеры, такие как сополимер этилена и бутилена или сополимер этилена и пропилена, или полиизобутилен, или их комбинации, но возможные эластомеры не ограничены вышеуказанными. К примерам промышленно выпускаемых блок-сополимеров данных типов относятся эластомеры Kraton™ от Shell Chemical Company, эластомеры Vector™ от компании Dexco, Solprene™ от компании Enichem Elastomers и Stereon™ от компании Firestone Tire & Rubber Co; термоплавкий безрастворный клей на основе олефиновых полимеров и сополимеров, в которых олефиновый полимер представляет собой тройной сополимер этилена и сомономеров, таких как винилацетат, акриловая кислота, метакриловая кислота, этилакрилат, метилакрилат, n-бутилакрилат, винилсилан или малеиновый ангидрид. К примерам промышленно выпускаемых полимеров данных типов относятся Ateva (полимеры, поставляемые компанией AT plastics), Nucrel (полимеры, поставляемые DuPont), Escor (от компании Exxon Chemical).
Пример 1
Поглощающее изделие в соответствии с настоящим изобретением, а именно предназначенная для повседневного использования прокладка для трусов, имело следующую конструкцию:
2
(1) Проницаемый для жидкостей, обращенный к телу слой, образованный из полученного воздействием струй жидкости, нетканого материала, имеющего плотность 75 г/м, промышленного изготавливаемого и поставляемого на рынок компанией Polymer Group Inc., Charleston, Южная Каролина, под кодом изделия 4012.
2
(2) Эластичный, не проницаемый для жидкостей, обращенный к предмету одежды слой полимерной пленки, имеющий плотность 23 г/м, промышленно изготавливаемый и поставляемый на рынок компанией Tredegar Film Products, Lake Zurich, Иллинойс, под кодом изделия Х31468.
Обращенный к телу слой был размещен поверх обращенного к предмету одежды слоя так, что направление движения обращенного к телу материала в машине (продольное направление) «располагалось» в поперечном направлении изделия. Говоря иначе, во время изготовления обращенный к телу слой 12 вырезали из свернутого в рулон, нетканого материала 19 так, как показано на фиг.4. Направление движения свернутого в рулон, нетканого материала 19 обозначено MD на фиг.4. Два слоя были склеены вместе посредством нанесения щелевым аппликатором конструкционного клея (Fuller HL1023, промышленно изготавливаемого и поставляемого на рынок компанией H.B. Fuller, St. Paul, Миннесота) в количестве 6,3 мг на кв. дюйм в виде полосы шириной 68 мм на внутреннюю поверхность обращенного к предмету одежды слоя. Обращенный к телу слой затем был размещен поверх клея для склеивания двух слоев вместе. Слой позиционирующего клея (Fuller NW 1042ZP, промышленно изготавливаемого и поставляемого на рынок компанией H.B. Fuller, St. Paul, Миннесота) был нанесен на обращенную к предмету одежды поверхность обращенного к предмету одежды слоя в количестве 9,98 мг на кв. дюйм в виде полоски шириной 54 мм.
Методика определения жесткости при модифицированном круглом изгибе (MCB)
Поглощающие изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно обладают высокой степенью драпируемости. В используемом здесь смысле термины «драпирующийся» и «драпируемость» используются как взаимозаменяемые и означают то, что изделие имеет сопротивление изгибу, составляющее приблизительно 35 г или менее при испытании посредством испытания на модифицированный круглый изгиб, ASTM 4032-82 (ASTM - American Society for Testing Materials - Американское общество по испытанию материалов), как описано ниже более подробно. Термины «сопротивление изгибу» и «жесткость при модифицированном круглом изгибе» используются здесь как взаимозаменяемые. Изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют сопротивление изгибу (жесткость при модифицированном круглом изгибе), составляющее менее приблизительно 35 г, более предпочтительно - менее приблизительно 25 г или менее, и наиболее предпочтительно - приблизительно 20 г или менее. Было установлено, что, например, хлопковое нижнее белье (например, хлопковое нижнее белье Hanes Cotton) имеет сопротивление изгибу, составляющее менее 35 г. Методика определения жесткости при модифицированном круглом изгибе подробно приведена ниже.
Жесткость при модифицированном круглом изгибе (MCB) определяют посредством испытания, которое выполняется в соответствии с ASTM D 4032-82 CIRCULAR BEND PROCEDURE (Методикой испытаний на круглый изгиб в соответствии с ASTM D 4032-82), при этом методика существенно модифицирована и выполняется следующим образом. CIRCULAR BEND PROCEDURE представляет собой одновременную многонаправленную деформацию материала, при которой одна наружная поверхность образца становится вогнутой, а другая наружная поверхность становится выпуклой. При CIRCULAR BEND PROCEDURE прикладывается сила с величиной, соотнесенной с сопротивлением изгибу, с одновременным усреднением жесткости во всех направлениях.
Прибор, необходимый для CIRCULAR BEND PROCEDURE, представляет собой модифицированный прибор для определения жесткости при круглом изгибе, имеющий следующие части:
1. Гладко полированную подставку в виде стальной плиты с размерами 102,0 мм на 102,0 мм на 6,35 мм, имеющую отверстие диаметром 18,75 мм. Перекрываемый край отверстия должен быть выполнен под углом 45 градусов до глубины 4,75 мм;
2. Плунжер, имеющий полную длину 72,2 мм, диаметр 6,25 мм, сферический передний конец с радиусом 2,97 мм и острие, проходящее на 0,88 мм от него, имеющее диаметр основания 0,33 мм и заострение с радиусом менее 0,5 мм, при этом плунжер установлен концентрично относительно отверстия с одинаковым зазором со всех сторон. Следует отметить, что острие предназначено просто для предотвращения бокового перемещения испытываемого образца во время испытания. Следовательно, если острие оказывает значительное отрицательное воздействие на испытываемый образец (например, прокалывает надувную конструкцию), то острие не следует использовать. Нижняя часть плунжера должна быть установлена на достаточном расстоянии над верхней стороной плиты с отверстием. Ход сферического переднего конца вниз осуществляется из данного положения точно до низа отверстия плиты;
3. Динамометр и, более точно, динамометрический датчик Instron с инверсным сжатием. Динамометрический датчик имеет диапазон нагружения от приблизительно 0,0 до приблизительно 2000,0 г;
4. Приводной механизм и, более точно, Instron Model No. 1122, имеющий динамометрический датчик с инверсным сжатием. Instron 1122 изготавливается компанией Instron Engineering Corporation, Canton, Массачусетс.
Для выполнения процедуры для данного испытания, как разъясняется ниже, необходимы три репрезентативных образца изделия для каждого изделия. Место в гигиенической прокладке или другом поглощающем изделии, подлежащем испытанию, выбирается оператором при условии, что испытываемый образец берется из поглощающей части изделия. Испытываемый образец с размерами 37,5 мм на 37,5 мм вырезают из каждого из трех образцов изделия в соответствующих местах. Перед вырезанием образцов любую съемную бумагу или упаковочный материал удаляют, и любой открытый для воздействия клей, такой как клей для размещения относительно предмета одежды, покрывают неклейким порошком, таким как тальк или т.п. Тальк не должен влиять на измерения жесткости при модифицированном круглом изгибе (MCB).
Лицо, проводящее испытание, не должно складывать или сгибать испытываемые образцы, и манипулирование образцами должно быть сведено к минимуму, и держать образцы можно только за края, чтобы избежать воздействия на свойства, характеризующие сопротивление изгибу.
Процедура для CIRCULAR BEND PROCEDURE является следующей. Образцы приводят в определенное состояние, оставляя их в помещении, в котором температура составляет 21°С±1°С и  относительная влажность составляет 50%±2,0%, в течение периода, составляющего два часа.
Испытываемый образец размещают в центре подставки с отверстием под плунжером так, чтобы обращенный к телу слой образца был обращен к плунжеру, а барьерный слой образца был обращен к подставке. Скорость плунжера устанавливают на уровне 50,0 см в минуту на полной длине хода. Ноль индикатора проверяют и при необходимости регулируют. Плунжер приводят в действие. Следует избегать касания испытываемого образца во время испытания. Записывают показание, соответствующее максимальной силе, с точностью до ближайшего деления в граммах. Вышеуказанные операции повторяют до тех пор, пока не будут испытаны все из трех образцов. Затем берут среднее из трех зафиксированных экспериментальных значений для получения средней жесткости при модифицированном круглом изгибе, выраженной в граммах.
Методика определения средней поглощающей способности (АС)
Изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют поглощающую способность, составляющую менее приблизительно 5 г, более предпочтительно - менее приблизительно 3 г и наиболее предпочтительно - приблизительно 1 г. Методика определения поглощающей способности представлена ниже.
По меньшей мере, три новых образца изделия требуются для проведения испытания для определения средней поглощающей способности, описанного ниже. Образцы приводят в определенное состояние, оставляя их в помещении, в котором температура составляет 21°С±1°С и относительная влажность составляет 50%±2,0%, в течение периода, составляющего два часа.
Испытание для определения средней поглощающей способности проводят на квадратных испытываемых образцах с размерами 37,5 мм × 37,5 мм, вырезанных из образца изделия. Вырезанные квадратные испытываемые образцы с размерами 37,5 мм × 37,5 мм взяты из соответствующих мест изделия, подобных местам, из которых были взяты те образцы, которые были взяты из изделий, используемых в описанном выше испытании для определения жесткости при модифицированном круглом изгибе.
Перед проведением испытания, по меньшей мере, шесть квадратных оберток с размерами 60 мм × 60 мм образуют из легкого нетканого материала, такого как холст из двухкомпонентных волокон, скрепленный посредством пропускания воздуха через него и имеющий плотность 0,7 унции на кв. ярд. Пригодным примером нетканого материала является материал, промышленно изготавливаемый и поставляемый на рынок компанией Polymer Group Inc., Charleston, Южная Каролина, под кодом изделия 4128. Обертка может быть образована посредством сгибания прямоугольного участка с размерами 120 мм × 60 мм и термосварки сторон при образце, заключенном в обертку. Могут быть использованы другие конструкции оберток при условии, что они обеспечивают возможность беспрепятственного поглощения используемой при испытаниях, текучей среды образцом во время части испытания, представляющей собой погружение, и беспрепятственного капания во время части, представляющей собой капание.
Обертку без испытываемого образца погружают в соляной раствор (0,9%) на 15 минут и затем подвешивают так, что соляной раствор может свободно капать в течение 12 минут. Затем измеряют массу обертки в мокром состоянии до ближайшей одной сотой грамма. Эту процедуру выполняют для трех образцов оберток, и определяют среднюю массу обертки в мокром состоянии.
Массу каждого из трех сухих испытываемых образцов с размерами 37,5 мм × 37,5 мм измеряют перед началом испытания. Испытываемый образец с размерами 37,5 мм × 37,5 мм вставляют в сухую обертку, и обертку погружают в соляной раствор (0,9%) на 15 минут и затем подвешивают так, что соляной раствор может свободно капать в течение 12 минут. После этого массу комбинации из обертки и испытываемого образца в мокром состоянии измеряют до ближайшей одной сотой грамма. Массу испытываемого образца в сухом состоянии и среднюю массу одной обертки в мокром состоянии затем вычитают для определения поглощающей способности испытываемого образца.
Это повторяют для трех испытываемых образцов с размерами 37,5 мм × 37,5 мм, и определяют среднюю величину поглощающей способности для получения средней поглощающей способности (АС).
Методика измерения толщины поглощающего изделия
Изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют толщину, составляющую менее приблизительно 3 мм, более предпочтительно - менее приблизительно 2 мм и наиболее предпочтительно - менее приблизительно 1 мм. Процедура определения толщины поглощающего изделия представлена ниже.
Процедура измерения толщины, описанная ниже, должна быть проведена для трех образцов изделия перед проведением описанного выше испытания для определения жесткости при модифицированном круглом изгибе и после извлечения образцов изделия из любой упаковки, удаления любой съемной бумаги и после того, как на изделие будет нанесен порошок из талька или т.п. Измерение толщины изделия следует проводить в том же месте, из которого будет взят испытываемый образец для испытания для определения жесткости при модифицированном круглом изгибе.
Устройство, необходимое для измерения толщины поглощающего изделия, представляет собой прибор с круговой шкалой (толщиномер) с лапкой и со стойкой, поставляемый компанией Ames, с лапкой диаметром 2 дюйма (5,08 см), находящейся под манометрическим давлением 0,07 фунта на кв. дюйм, и с отсчетом показаний с точностью до 0,001 дюйма (0,00254 см). Предпочтительно устройство цифрового типа. Если образец гигиенической прокладки отдельно сложен и обернут, с образца снимают обертку и тщательно разравнивают его рукой. Съемную бумагу отделяют от образца изделия, и ее осторожно повторно размещают в заданном положении от края до края линий позиционирующего клея так, чтобы не сжать образец, гарантируя то, что съемная бумага ровно лежит на образце. Крылышки (если они есть) не учитываются при снятии показаний при измерении толщины.
Лапку толщиномера поднимают, и образец изделия помещают на опору так, чтобы лапка толщиномера находилась приблизительно в центре представляющего интерес места на образце изделия. При опускании лапки следует проявлять осторожность, чтобы предотвратить резкое опускание лапки на образец изделия или приложение чрезмерного усилия. Нагрузку, соответствующую избыточному давлению 0,07 фунта на кв. дюйм, прикладывают к образцу и обеспечивают возможность стабилизации снимаемых показаний в течение приблизительно 5 секунд. После этого снимают показание, относящееся к толщине. Данную процедуру повторяют, по меньшей мере, для трех образцов изделия, и затем рассчитывают среднюю толщину.
Методика измерения удлинения и степени восстановления
Требуются восемь образцов изделий с идентичной конструкцией для выполнения методики измерения удлинения и степени восстановления, приведенной ниже.
Удлинение определяют посредством испытания, которое выполняется в соответствии с ASTM D 5035-90 ELONGATION OF TEXTILE FABRICS (Удлинение текстильных материалов), при этом методика существенно модифицирована, как описано здесь (далее названа “ELONGATION TEST” («Испытание на растяжение»)). При выполнении ELONGATION TEST осуществляется сравнение приложенного усилия и относительного удлинения испытываемого образца в процентах.
Устройство, необходимое для выполнения ELONGATION TEST, представляет собой разрывную машину (машину для испытаний на растяжение) с зажимами, способными обеспечить захват испытываемого образца. Разрывная машина соединена с компьютером для обеспечения вывода и считывания данных по измеренному усилию и относительному удлинению. Устройство для испытаний на растяжение, используемое для получения приведенных здесь величин, представляет собой прибор Instron Model No. 1122, имеющий динамометрический датчик с инверсным растяжением (Catalogue #2511-603, Serial # 260). Прибор Instron 1122 изготавливается компанией Instron Engineering Corporation, Canton, Массачусетс.
Поглощающие изделия, подлежащие испытанию, приводят в определенное состояние, оставляя их в помещении, в котором температура составляет 21°С±1°С и относительная влажность составляет 50%±2,0%, в течение периода, составляющего два часа.
ELONGATION TEST выполняют следующим образом:
(1) Испытываемый образец шириной 1 дюйм и длиной 5 дюймов вырезают вдоль продольной осевой линии поглощающего изделия, подлежащего испытанию. Образец должен быть вырезан из изделия так, чтобы центр образца соответствовал тому месту на поглощающем изделии, которое предназначено для размещения над влагалищным отверстием во время использования изделия.
(2) Каждый конец испытываемого образца размещают в одном из зажимов для испытания, предусмотренных в устройстве Instron, так, чтобы конец испытываемой полоски был сцентрирован в зажиме для испытаний и участок испытываемой полоски размером один дюйм (1”) был расположен в каждом зажиме. Таким образом, участок каждой полоски, имеющий длину три дюйма (3”), будет расположен между зажимами устройства Instron.
(3) Уставку постоянного давления воздуха в устройстве Instron выбирают такой, чтобы гарантировать то, что испытываемый образец не будет скользить во время испытания.
(4) Скорость траверсы устройства Instron устанавливают на уровне 5 дюймов в минуту.
(5) Первую испытываемую полоску, взятую из первого из образцов изделия, подвергают воздействию нагрузки, составляющей 100 г, и регистрируют выраженное в процентах, относительное удлинение полоски под действием нагрузки, составляющей 100 г. Вторую испытываемую полоску, взятую из второго из образцов изделия, подвергают воздействию нагрузки, составляющей 100 г, и регистрируют выраженное в процентах, относительное удлинение второй полоски под действием нагрузки, составляющей 100 г. Затем определяют среднее относительное удлинение в процентах для первой и второй полосок для получения среднего относительного удлинения при 100 г. Относительное удлинение в процентах получают непосредственно путем печати из устройства для испытаний, или оно может быть определено вручную посредством измерения длины образца под нагрузкой и сравнения ее с исходной длиной образца. Например, относительное удлинение в процентах может быть выражено следующей формулой:
Относительное удлинение в %=((Ld-Lo)/Lo)∗100; где
Ld=длина образца под нагрузкой;
Lo=исходная длина образца, для целей данного метода испытаний Lo=5 дюймов.
Вышеуказанную процедуру повторяют для двух новых испытываемых полосок при 200 г, для двух испытываемых полосок при 300 г и для двух испытываемых полосок при 400 г. Таким образом, всего восемь полосок подвергают испытанию, и рассчитывают среднее относительное удлинение при 100 г, 200 г, 300 г и 400 г. Рассчитанное среднее относительное удлинение в процентах для образцов, взятых из изделий, выполненных в соответствии с примером 1, приведено ниже в таблице.
После удлинения каждого образца и извлечения его из устройства Instron обеспечивают возможность восстановления образца из деформированного состояния в течение периода, составляющего тридцать (30) секунд. Длину образца после деформации, то есть конечную длину (Lf) образца, затем определяют вручную посредством измерения длины образца. Выраженную в процентах степень восстановления образца рассчитывают следующим образом:
Степень восстановления в %=[1-((Lf-Lo)/Lo)]∗100; где
Lf=конечная измеренная длина образца после снятия нагрузки;
Lo=исходная длина образца, для целей данного метода испытаний Lo=5 дюймов.
Определяют степень восстановления в процентах для каждого образца и затем рассчитывают среднюю степень восстановления в процентах для двух образцов, деформированных под нагрузкой 100 г. После этого рассчитывают среднюю степень восстановления в процентах для двух образцов, деформированных под нагрузкой 200 г. Таким же образом также рассчитывают среднюю степень восстановления в процентах для образцов, деформированных под нагрузкой 300 г и 400 г.
В таблицах 1 и 2, представленных ниже, приведены величины, измеренные в соответствии с ELONGATION TEST, для изделия, выполненного, как описано выше в «Примере 1».
Таблица 1Пример 1, относительное удлинение в процентах
<u>Приложенное усилие (г) </u>
<u>Относительное удлинение в % </u>
100
1,82
200
3,1
300
4,83
400
7,77
Таблица 2Пример 1, степень восстановления в процентах
Приложенное усилие (г)
Исходная длина - Lo (дюйм)
Конечная длина - Lf (дюйм)
Степень восстановления в %
100 г
5,0 дюйма
5,0 дюйма
100%
200 г
5,0 дюйма
5,0 дюйма
100%
300 г
5,0 дюйма
5,0 дюйма
100%
400 г
5,0 дюйма
5,0 дюйма
100%
Поглощающее изделие, подобное описанному в примере 1, также было подвергнуто испытаниям для определения жесткости при модифицированном круглом изгибе, поглощающей способности и толщины в соответствии с методами испытаний, описанными выше, и изделие имело жесткость при модифицированном круглом изгибе, составляющую 20 г, поглощающую способность, составляющую 0,95 г, и толщину, составляющую 0,85 мм.
С учетом вышеизложенного в соответствии с настоящим изобретением создано поглощающее изделие, которое «ведет» себя подобно предмету одежды, к которому оно прикреплено во время использования, в результате чего обеспечивается повышенная комфортность и гарантируется то, что изделие останется прочно прикрепленным к предмету одежды во время использования.