АБСОРБИРУЮЩАЯ СТРУКТУРА
ABSORBING STRUCTURE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к абсорбирующей структуре для применения в абсорбирующем изделии и определяемой структурой из аэродинамического материала, образованной множеством слоев, которые помещают между проницаемым для жидкости верхним слоем и абсорбирующей сердцевиной, причем указанное абсорбирующее изделие также содержит обратный слой, состоящий из непроницаемого для жидкости материала.
СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ
Современные абсорбирующие изделия, такие как подгузники, прокладки, подкладки при недержании, тренировочные трусы и подобные изделия, изготавливают посредством комбинации различных типов слоев материала и абсорбирующих основ. Традиционное абсорбирующее изделие для применения, например, в качестве подкладки при недержании, обычно конструируют как слоистый продукт, содержащий проницаемый для жидкости верхний слой (например, нетканый материал на основе синтетических или природных волокон), который обращен к телу пользователя, и структуру из аэродинамического волокнистого материала, абсорбирующую сердцевину, и окончательно нижний непроницаемый для жидкости материал, например, в форме термопластичного обратного слоя, который обращен к одежде пользователя.
Что касается современной технологии, существует постоянный спрос на улучшения определенных характеристик абсорбирующих изделий. Например, важно, чтобы подобное изделие имело оптимальные абсорбирующие свойства. Это значит, что изделие должно иметь высокую степень сбора текучей среды. Также его нужно сконструировать с низкой тенденцией к повторному увлажнению и также оно должно восприниматься пользователем как более или менее сухое в ходе применения. Эти различные свойства абсорбирующего изделия можно получить до варьируемой степени посредством конструирования изделия подходящим образом в отношении к его размерам и материалам. Следует отметить, что существует ряд аэродинамических структур, имеющих приемлемые общие свойства. Эти аэродинамические материалы обычно содержат сверхабсорбирующий материал, волокна целлюлозы и синтетические волокна различной длины, толщины и имеющие различные типы обработки. Однако что касается предшествующего уровня техники трудно получить изделие, представляющее в то же самое время все вышеупомянутые свойства.
Что касается предшествующего уровня техники, патентный документ ЕР 1356797 раскрывает одноразовое абсорбирующее изделие, содержащее абсорбирующую структуру, состоящую из ряда отдельных слоев. Более точно, абсорбирующая структура содержит первый крайний слой, имеющий смесь волокон, промежуточный слой, состоящий из двухкомпонентных волокон или некоторых других подходящих термопластичных волокон, сохраняющий текучую среду слой, который может содержать сверхабсорбирующий материал, и окончательно второй крайний слой, состоящий из волокон целлюлозы.
Абсорбирующее изделие, разработанное в соответствии с документом ЕР 1356797, представляет улучшенное управление текучей средой и также увеличивает защиту, т.е. способность скрывать пятна, обусловленные абсорбированной жидкостью. Однако, как отмечено выше, все еще трудно получить одновременно высокую скорость сбора, низкое повторное увлажнение и высокое ощущение сухости.
Следовательно, проблема предшествующего уровня техники заключается в том, что трудно улучшить абсорбирующие изделия так, чтобы все упомянутые выше свойства (т.е. относительно абсорбции жидкости, скорости сбора и воспринимаемой сухости) присутствовали в абсорбирующем изделии типа, которое содержит аэродинамическую абсорбирующую структуру.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Основная цель настоящего изобретения заключается в предоставлении абсорбирующей структуры, посредством которой можно преодолеть упомянутые выше проблемы и недостатки, в частности предоставлении изделия, такого как подкладка при недержании, имеющего превосходные свойства абсорбции, повторного увлажнения и сухости.
Эта цель достигается посредством абсорбирующей структуры типа, упомянутого в начале, в которой абсорбирующая структура содержит первый слой, имеющий упругие синтетические волокна, по меньшей мере, приблизительно 5 дтекс, что абсорбирующая структура содержит второй слой, имеющий сверхабсорбирующие частицы, расположенные как правило как отдельный слой в отличие от объединенного с любым другим материалом указанной абсорбирующей структуры, и что абсорбирующая структура также содержит обработанный распушенный материал, имеющий гидрофильные свойства.
Посредством изобретения будут получены определенные преимущества. Сначала можно отметить, что изобретение приводит к абсорбирующей структуре, имеющей очень хорошо сбалансированный состав аэродинамической структуры, что в свою очередь вносит вклад в комбинацию определенных преимущественных свойств. В частности, достигается оптимизированный поток жидкости в изделие благодаря хорошо налаженной конструкции различных слоев, образующих часть абсорбирующей структуры. В частности, каждый слой в абсорбирующей структуре будет иметь подходящий доступный объем для абсорбции поступающей жидкости и распределять жидкости далее в другие слои абсорбирующей структуры.
Следовательно, изобретение зависит от понимания, что посредством тщательно выбранных материалов, свойств и размеров различных материалов в абсорбирующей структуре можно достичь более оптимального и удовлетворительно функционирующего баланса факторов сбора, повторного увлажнения и сухости, которые ранее известны.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА
Теперь изобретение будет описано со ссылкой на предпочтительный вариант осуществления и прилагаемый чертеж, который представляет собой схематичное поперечное сечение абсорбирующей структуры, осуществленной в соответствии с настоящим изобретением.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение подходящим образом применяется в связи с абсорбирующими изделиями, предпочтительно в форме относительно тонких и компактных подкладок при недержании. Однако изобретение не ограничивается только подобными абсорбирующими изделиями, а может в принципе также применяться в подгузниках, прокладках, изделиях при недержании, гигиенических полотенцах, тренировочных трусах и подобных изделиях. Чертеж показывает поперечное сечение подобного абсорбирующего изделия 1. Как показано, поперечное сечение изделия 1 сконструировано в форме ламината с рядом листов или слоев. На чертеже эти слои представлены отдельным образом.
Во-первых и традиционным образом, изобретение 1 содержит первый слой в форме проницаемого для жидкости верхнего слоя 2, подходящим образом нетканый материал на основе синтетических или природных волокон. Верхний слой 2 располагают, чтобы он находился ближе всех к телу пользователя изделия 1 в ходе его применения. Как правило, верхний слой 2 подходящим образом изготавливают из нетканого материала, состоящего из синтетических волокон, таких как полиэтилен, полипропилен, сложный полиэфир, нейлон или подобных. Также для этой цели можно применять смеси различных типов волокон. Альтернативно верхний слой также можно сделать из других материалов, таких как термопластичная пленка, или ламината или комбинации различных ламинатов. Также слой нетканого материала, такой как верхний слой 2, можно формировать различными способами. Например, его можно перфорировать или не перфорировать особым рисунком.
Кроме того, под верхним слоем 2 предоставляется абсорбирующая структура 3 в форме волокнистого слоистого аэродинамического материала 3. Эта абсорбирующая структура 3 разрабатывается в соответствии с принципами настоящего изобретения и будет описана ниже более подробно. Кроме того, под абсорбирующей структурой 3 предоставляется абсорбирующая сердцевина 4 как правило известного типа. Окончательно, абсорбирующее изделие 1 также предоставляется со слоем 5 обратного слоя, предпочтительно в форме непроницаемого для жидкости термопластичного материала.
Абсорбирующую сердцевину 4 подходящим образом изготавливают из волокнистого материала, в частности с натуральными или синтетическими волокнами, имеющего абсорбирующие свойства. Альтернативно можно применять смесь натуральных или синтетических волокон или другие известные абсорбирующие материалы. Кроме того, абсорбирующая сердцевина 4 может содержать подходящее количество сверхабсорбирующего материала, например, 40-60% от массы абсорбирующей сердцевины 4. Понятно, что подобное расположение внесет вклад в очень высокую скорость абсорбции законченного абсорбирующего изделия 1.
Слой 5 обратного слоя является предпочтительно непроницаемым для жидкости (или имеет, по меньшей мере, очень высокое сопротивление проникновению жидкости) и, следовательно, предоставляется для предотвращения протекания текучей среды из изделия 1. С этой целью слой 5 обратного слоя подходящим образом изготавливают из непроницаемого для жидкости материала, такого как тонкая и герметизирующая пластичная пленка. Например, для этой цели можно применять пластичные пленки, изготовленные из полиэтилена, полипропилена или сложного полиэфира. Альтернативно в качестве слоя 5 обратного слоя можно применять ламинат нетканого материла и пластичной пленки или другой подходящий материал.
Также, как ранее известно, заднюю сторону обратного слоя 5 (т.е. сторону слоя 5 обратного слоя, обращенную к предмету одежды пользователя) можно подходящим образом обеспечить одной или более полосами адгезива или другого средства крепления, которое применяют для крепления изделия 1 на предмет одежды.
Принципы настоящего изобретения теперь будут описываться со ссылкой на вариант осуществления изобретения. Более точно, изобретение будет описываться со ссылкой на абсорбирующую структуру 3 для применения в подкладке при недержании. Как показано на чертеже, абсорбирующая структура 3 основана на аэродинамическом материале, который предпочтительно состоит из четырех различных слоев. На варианте осуществления, показанном на чертеже, эти четыре слоя указаны ссылочными номерами 3а, 3b, 3c и 3d. Как будет описано ниже, абсорбирующая структура 3 может альтернативно также состоять менее чем из четырех отдельных слоев.
Первый слой 3а представляет собой верхний слой в смысле, что он располагается ближе всего к верхнему слою 2. Согласно варианту осуществления первый слой 3а содержит упругие, т.е. относительно жесткие, синтетические волокна с показателем дтекс, равным, по меньшей мере, 5 дтекс, предпочтительно более чем 6 дтекс, наиболее предпочтительно более чем 16 дтекс. Кроме того, что они достаточно жесткие, эти волокна имеют функцию в качестве связующих волокон для первого слоя 3а. Факт, что эти волокна имеют относительно высокий показатель дтекс, означает, что они дадут возможность относительно высокой скорости поглощения текучей среды в изделие 1 и также, что предоставляется относительно небольшая зона поглощения.
Кроме упругих синтетических волокон этот первый слой 3а предпочтительно содержит определенное количество абсорбирующих жидкость, т.е. гидрофильных, волокон. Подходящим образом эти волокна состоят из так называемого обработанного распушенного материала, который является менее гидрофильным, чем традиционный химически основный распушенный волокнистый материал. Также согласно известной технологии подобный обработанный распушенный материал является химически обработанным для легкого пушения (т.е. более легкого, чем традиционный необработанный распушенный материал) с выходом мягкого полотна, которое является более или менее полностью превращенным в распушенную массу. Важная особенность обработанного распушенного материала, следовательно, состоит в том, что он обычно является менее гидрофильным, чем традиционные не обработанные материалы.
Согласно варианту осуществления обработанный распушенный материал смешивают с упругими синтетическими волокнами, упомянутыми выше. Причина добавления подобного материала заключается в том, что это приводит к продукту, который ощущается как очень сухой и который имеет меньшую влажную впускающую поверхность для текучей среды, абсорбированной изделием. Доля обработанного распушенного материала по сравнению с общим количеством материала в первом слое 3а может варьироваться в рамках объема изобретения, но составляет предпочтительно 20-100% и наиболее предпочтительно 50-100% от общего количества материала.
Кроме того, согласно варианту осуществления второй слой 3b абсорбирующей структуры 3 содержит материал САЧ (SAP), т.е. сверхабсорбирующие частицы. Сверхабсорбирующий материал предпочтительно располагается как отдельный слой, т.е. в отличие от расположенного в форме частиц, смешанного с любым из соседних слоев материала, и, следовательно, как правило, совмещенного с ним (т.е. первым слоем 3а и третьим слоем 3с).
Применение сверхабсорбирующих частиц в качестве второго слоя 3b приводит к высокой степени сухости и барьеру от повторного увлажнения поверхности абсорбирующего изделия 1. Другими словами, жидкость, которая абсорбирована изделием 1, эффективно предохраняется от возврата из адсорбирующей сердцевины 4 и обратно к верхнему слою 2.
Тип и количество сверхабсорбирующих частиц для применения для второго слоя 3b является важным и, кроме того, зависит от типа изделия, в котором частицы следует применять. Следовательно, точный тип и количество сверхабсорбирующего материала может варьироваться в рамках объема изобретения. Например, свойства, такие как абсорбционная способность, время сбора и поверхностная обработка сверхабсорбирующих частиц, варьируются между различными торговыми марками и могут, следовательно, применяться для оптимизации характеристик обсуждаемого продукта.
2
2
Только в качестве примеров, изобретение можно подходящим образом осуществить со сверхабсорбирующим материалом, имеющим массу приблизительно 80-100 гм, когда абсорбирующее изделие представляет собой легкий и компактный продукт при недержании, и можно осуществить со сверхабсорбирующим материалом, имеющим массу приблизительно 130 гм, когда абсорбирующее изделие представляет собой более тяжелое изделие при недержании.
Также как правило, количество и качество сверхабсорбирующего материала следует адаптировать к величине ожидаемого объема жидкости, который следует абсорбировать изделием 1.
Кроме того, третий слой 3с абсорбирующей структуры 3 представляет собой смесь химического распушенного материала и синтетических связующих волокон, предпочтительно изготовленных из полипропилена и полиэтилена (ПП/ПЭ). Подходящим образом, этот последний материал следует выбирать с низким значением дтекс, предпочтительно не более чем 3,3 дтекс.
Материал, такой как третий слой 3с, как описано выше, будет функционировать так, чтобы абсорбировать текучую среду эффективным образом и распределять ее по направлению к абсорбирующей сердцевине 4. Он имеет даже более гидрофильные свойства, чем обработанный распушенный материал, и более плотную сетку волокон благодаря более низкому показателю дтекс (т.е. более низкой жесткости или упругости) связующего волокна по сравнению с верхним слоем. Подобные свойства внесут вклад в высокую степень сухости изделия 1.
Количество связующих волокон должно быть достаточным для третьего слоя 3с, чтобы оставаться нетронутым как отдельный слой. Однако третий слой 3с не должен содержать слишком много связующих волокон, так как это приводит к ситуации, когда будет не достаточное количество абсорбирующих волокон, которые можно применять для осушения первого слоя 3а и второго слоя 3b для сохранения сухой поверхности изделия 1. Согласно варианту осуществления связующее волокно должно предпочтительно присутствовать в третьем слое 3с с процентным содержанием приблизительно 20-50%.
Окончательно четвертый слой 3d состоит из смеси обработанного распушенного материала и связующих волокон ПЭ/ПЭТ (2,2 дтекс). Это означает, что этот четвертый слой 3d будет функционировать как барьер против повторного увлажнения.
Абсорбирующее изделие 1, имеющее абсорбирующую структуру 3, как описано выше, будет представлять определенные преимущественные свойства. Во-первых, можно отметить, что оно будет иметь высокую скорость абсорбции. Материал 2 верхнего слоя будет вытягиваться по направлению к аэродинамической структуре 3 и будет существовать удовлетворительный контакт так, чтобы текучая среда быстро перемещалась от верхнего слоя 2 и по направлению к внутренней части абсорбирующей структуры 4 для того, чтобы высушиться. В результате данное абсорбирующее изделие будет восприниматься пользователем как сухое. В заключение, изделие, содержащее абсорбирующую структуру 3 согласно изобретению, будет иметь ровный не нарушенный и относительно высокий поток жидкости во внутреннюю часть изделия.
Также градиент размера пор изделия согласно изобретению - который вносит вклад во введение жидкости в нижележащие слои - является преимущественным в том смысле, что он приводит к улучшенному поглощению и низкой степени повторного увлажнения. В частности, градиент размера пор можно регулировать посредством расположения пор изделия так, чтобы они были более и более плотными для каждого слоя абсорбирующего изделия. Также гидрофильность каждого слоя в абсорбирующей структуре 3, т.е. тенденцию материала сольватироваться водой, можно постепенно увеличивать для каждого слоя вниз в абсорбирующую структуру 3.
Как описано выше, изобретение можно применять для реализации аэродинамического материала, который является хорошо сбалансированным в том смысле, что он приводит к оптимальным свойствам в отношении абсорбции жидкости, повторного увлажнения и сухости внутри того же изделия. Однако изобретение не ограничивается вариантом осуществления, описанным выше, а может варьироваться. Далее будут обсуждаться результаты нескольких практических тестов для объяснения альтернативных решений в рамках объема изобретения.
Во-первых, можно отметить, что практические тесты показали, что присутствие абсорбирующих и гидрофильных волокон, т.е. обработанного распушенного материала, в первом слое 3а является очень важным для восприятия сухости абсорбирующего изделия 1 с точки зрения пользователя. В частности, тесты показали, что присутствие обработанного распушенного материала в первом слое 3а дает более высокое ощущение сухости для пользователя по сравнению со случаем, в котором применяется не обработанный распушенный материал, и также по сравнению с традиционным абсорбирующим изделием согласно предшествующему уровню техники.
Кроме того, проведены тесты, в которых показано, что на свойства повторного увлажнения абсорбирующего изделия 1 безусловно влияет количество сверхабсорбирующего материала во втором слое 3. Также на свойства абсорбирующего изделия 1 влияет конструкция сверхабсорбирующего материала, более строго, располагается ли сверхабсорбирующий материал как отдельный слой (т.е. что предпочтительно согласно изобретению) или смешивается с соседними слоями материалов, т.е. первым слоем 3а и третьим слоем 3с. Соответственно тесты показали, что вышеописанный вариант осуществления, включающий самостоятельный отдельный слой сверхабсорбирующего материала (т.е. второй слой 3b) приводит к несомненно улучшенным свойствам повторного увлажнения по сравнению с предшествующим уровнем техники.
Также проводились тесты, которые показали, что количество сверхабсорбирующего материала также влияет на свойства повторного увлажнения абсорбирующего изделия, разработанного в соответствии с изобретением. Соответственно отмечено, что в общем наибольшее количество сверхабсорбированного материала, предоставленного в форме второго слоя 3b, даст наименьшую степень повторного увлажнения всего абсорбирующего изделия 1.
Кроме того, проведены тесты для выяснения, влияет ли показатель дтекс упругих синтетических волокон первого слоя 3а на скорость сбора. Согласно проведенным тестам продемонстрировано, что более высокое значение дтекс соответствует относительно быстрой скорости сбора по сравнению с соответствующим изделием, но с более низким значением дтекс.
Окончательно, проведены тесты для выяснения, следует ли обрабатывать гидрофильные волокна в первом слое 3а или нет. Подобные тесты повторного увлажнения показали, что не обработанный и обработанный распушенный материал проявляет более или менее одинаковые свойства повторного увлажнения. Однако тесты не обработанного распушенного материала дают намного большую область увлажнения, которая наносит ущерб восприятию сухости достаточно негативным образом. Это означает, что обработанный материал является предпочтительным согласно принципам этого изобретения.
В заключение, основные принципы изобретения относятся к следующим основным мерам конструкции. Во-первых, первый слой 3а должен содержать упругие синтетические волокна, по меньшей мере, приблизительно 5 дтекс и предпочтительно также обработанный распушенный материал, имеющий гидрофильные свойства. Также следует отметить, что обработанный распушенный материал может присутствовать в четвертом слое 3d, как описано выше. Также абсорбирующая структура 3 должна содержать отдельный слой сверхабсорбирующего материала во втором слое 3b, как описано выше.
В частности, следует отметить, что является выгодным с обработанным распушенным материалом в первом слое 3а в случае, где верхний слой 2 состоит из материала, имеющего относительно плотную структуру. В подобном случае существует риск, что жидкость будет оставаться в верхнем слое 2 со следствием, что изделие 1 ощущается пользователем как не сухое. Однако, применяя обработанный распушенный материал в первом слое 3а, этот слой будет более гидрофильным и немного менее упругим, чем если бы первый слой 3а содержал только синтетические волокна и не содержал обработанный распушенный материал.
Изобретение не ограничивается вариантом осуществления, описанным выше, а может варьироваться в рамках объема прилагаемых пунктов формулы изобретения. Например, абсорбирующее изделие 1, как описано, является подходящим образом подкладкой при недержании. Однако изобретение не ограничивается только подобным изделием, а может применяться для других абсорбирующих изделий.
В любом случае изделие обычно располагается, чтобы изготавливаться посредством присоединения различных слоев друг к другу. Подобные стадии изготовления можно проводить посредством известных мер, таких как, например, ультразвуковая сварка и склеивание. Подобная технология ранее известна и по этой причине не описывается подробно в данном документе. Способ изготовления для изделия подходящим образом начинается с четвертого слоя 3d. После чего предоставляется третий слой 3с, затем второй слой 3b и в конце концов первый слой 3а.
Основная концепция изобретения описана со ссылкой на вариант осуществления с четырьмя различными слоями. Однако изобретение можно альтернативно осуществить с меньшим количеством слоев. Например, четвертый слой 3d можно в принципе опустить без отделения от основного принципа изобретения. Это происходит благодаря факту, что преимущественные свойства высокого сбора, низкого повторного увлажнения и высокой сухости будут все еще выполняться до удовлетворительной степени, даже если не включить подобный слой.
Кроме того, изобретение можно осуществить с применением многих типов материалов и комбинаций материалов.