Волокнистые элементы, волокнистые структуры и продукты, содержащие сдерживающий агент, и способы их изготовления
FIBER ELEMENTS, FIBROUS STRUCTURES AND PRODUCTS CONTAINING INHIBITING AGENT, AND METHODS FOR PRODUCTION THEREOF

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к волокнистым элементам, например нитям и/или волокнам, волокнистым структурам, содержащим такие волокнистые элементы, и продуктам, содержащим такие волокнистые элементы и/или волокнистые структуры, и в частности к волокнистым элементам, и/или волокнистым структурам, и/или продуктам, содержащим один или более сдерживающих агентов, и способам их изготовления.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствующей отрасли известны способы применения горьких агентов к пленкам. Например, известны способы покрытия пленки горькими агентами, например посредством напыления, нанесения и/или насыпания порошкообразных горьких агентов на поверхность пленки.
В технологической области, связанной с волокнистыми элементами и/или волокнистыми структурами, встречаются волокнистые элементы, например волокнистые элементы, содержащие активные агенты, и/или волокнистые структуры, содержащие такие волокнистые элементы, и продукты, содержащие аналогичные волокнистые элементы, которые предназначены для приема внутрь человеком и/или животными, однако также встречаются некоторые волокнистые элементы, даже волокнистые элементы, которые содержат активные агенты, и/или волокнистые структуры, содержащие такие волокнистые элементы, и/или продукты, содержащие аналогичные волокнистые элементы, которые не предназначены для приема внутрь человеком и/или животными. Таким образом, существует проблема, связанная со снижением риска случайного проглатывания человеком и/или животными таких волокнистых элементов, и/или волокнистых структур, и/или продуктов, содержащих такие волокнистые элементы и/или волокнистые структуры, которые не предназначены для приема внутрь. Такие волокнистые элементы, и/или волокнистые структуры, и/или продукты на сегодняшний день не содержат сдерживающих агентов, таких как горькие агенты, и/или жгучие агенты, и/или рвотные агенты, для предотвращения проглатывания человеком и/или животными.
Соответственно, одной проблемой, с которой сталкиваются разработчики составов волокнистых элементов, и/или волокнистых структур, и/или продуктов, содержащих такие волокнистые элементы и/или волокнистые структуры, таких как представленные в настоящем изобретении, которые не предназначены для приема внутрь человеком и/или животными, является то, как предотвратить и/или снизить риск проглатывания, например случайного проглатывания, человеком и/или животными таких волокнистых элементов, и/или волокнистых структур, и/или продуктов, содержащих такие волокнистые элементы и/или волокнистые структуры.
В свете вышеизложенного очевидно, что имеется потребность в предотвращении и/или снижении риска проглатывания, например случайного проглатывания, волокнистых элементов, и/или волокнистых структур, и/или продуктов, содержащих такие волокнистые элементы и/или волокнистые структуры, например волокнистые элементы, которые содержат один или более активных агентов, которые не предназначены для приема внутрь человеком и/или животными, посредством внесения одного или более сдерживающих агентов, таких как горький агент, и/или жгучий агент, и/или рвотный агент, внутрь и/или на поверхность волокнистых элементов, и/или волокнистых структур, и/или продуктов, содержащих такие волокнистые элементы и/или волокнистые структуры, и в способах их изготовления.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение удовлетворяет описанной выше потребности, предлагая волокнистые элементы и/или волокнистые структуры, содержащие такие волокнистые элементы, и/или продукты, содержащие такие волокнистые элементы и/или волокнистые структуры, которые не предназначены для приема внутрь человеком и/или животными, например волокнистые элементы, и/или волокнистые структуры, и/или продукты, которые содержат один или более активных агентов, не предназначенных для приема внутрь человеком и/или животными, содержащие сдерживающий агент внутри и/или на поверхности волокнистых элементов, и/или волокнистых структур, и/или продуктов.
Одним решением обозначенной выше проблемы является добавление одного или более сдерживающих агентов к волокнистым элементам и/или волокнистым структурам и/или продуктам, например волокнистым элементам, и/или волокнистым структурам, и/или продуктам, содержащим один или более активных агентов, для предотвращения проглатывания или попыток проглатывания таких волокнистых элементов, и/или волокнистых структур, и/или продуктов настоящего изобретения человеком и/или животными.
В одном примере настоящего изобретения предложен волокнистый элемент, например нить и/или волокно, который не предназначен и/или не пригоден для приема внутрь человеком и/или животными, содержащий один или более материалов, образующих волокнистый элемент, и один или более сдерживающих агентов, например, которые находятся внутри волокнистого элемента, например в виде смеси материалов, образующих волокнистый элемент, и сдерживающих агентов и/или на поверхности волокнистого элемента, например в форме композиции для покрытия оболочкой и/или в результате нанесения на поверхность.
В другом примере настоящего изобретения предложен волокнистый элемент, например нить и/или волокно, который не предназначен и/или не пригоден для приема внутрь человеком и/или животными, содержащий один или более материалов, образующих волокнистый элемент, и один или более активных агентов, например, находящихся внутри волокнистого элемента, например внутри смеси, содержащей материалы, образующие волокнистый элемент, активные агенты и сдерживающие агенты, и/или на поверхности волокнистого элемента, например в форме композиции для покрытия оболочкой и/или в результате нанесения на поверхность, например в смеси материалов, образующих волокнистый элемент, и активных агентов, например, которые могут высвобождаться из волокнистых элементов под воздействием условий предусмотренного применения, и один или более сдерживающих агентов, например находящихся внутри волокнистого элемента, например внутри смеси, содержащей материалы, образующие волокнистый элемент, активные агенты и сдерживающие агенты, и/или на поверхности волокнистого элемента, например в форме композиции для покрытия оболочкой и/или в результате нанесения на поверхность.
В другом примере настоящего изобретения предложена композиция, образующая волокнистый элемент, например композиция, образующая нить, пригодная для создания волокнистых элементов настоящего изобретения, например, с помощью способа формования, содержащая один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более сдерживающих агентов и необязательно один или более полярных растворителей (таких как вода).
В другом примере настоящего изобретения предложена композиция, образующая волокнистый элемент, например композиция, образующая нить, пригодная для создания волокнистых элементов настоящего изобретения, например, с помощью способа формования, содержащая один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов, один или более сдерживающих агентов и необязательно один или более полярных растворителей (таких как вода).
В еще одном примере настоящего изобретения предложен волокнистый элемент, например нить и/или волокно, который не предназначен и/или не пригоден для приема внутрь человеком и/или животными, содержащий один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов, например смесь материалов, образующих волокнистый элемент, и активных агентов, и один или более сдерживающих агентов, например, которые находятся внутри волокнистого элемента, например внутри смеси материалов, образующих волокнистый элемент, активных агентов и сдерживающих агентов, и/или на поверхности волокнистого элемента, например в форме композиции для покрытия оболочкой и/или в результате нанесения на поверхность, причем активные агенты содержат одно или более поверхностно-активных веществ, один или более ферментов, один или более подавителей образования мыльной пены и/или один или более ароматизаторов.
В дополнительном примере настоящего изобретения предложена волокнистая структура, содержащая один или более волокнистых элементов, например нитей и/или волокон, которая содержит один или более активных агентов, например, внутри одного или более волокнистых элементов, например в смеси, содержащей материалы, образующие волокнистый элемент, и активные агенты, и/или на поверхности одного или более волокнистых элементов и/или внутри волокнистой структуры, например между волокнистыми элементами, например внутри пустот волокнистой структуры (например, волокнистая структура, полученная методом коформинга, содержащая одну или более частиц, содержащих один или более активных агентов), и/или между двумя или более волокнистыми структурами, которые прямо или опосредованно присоединены друг к другу, и/или между двумя или более слоями волокнистых элементов, которые образуют волокнистую структуру, и/или на поверхности волокнистой структуры, и/или на поверхности одного или более волокнистых элементов, и один или более сдерживающих агентов, например, внутри одного или более волокнистых элементов, например внутри смеси, содержащей материалы, образующие волокнистый элемент, активные агенты и сдерживающие агенты, и/или на поверхности одного или более волокнистых элементов, и/или внутри волокнистой структуры, например между волокнистыми элементами, например внутри пустот волокнистой структуры (например, волокнистая структура, полученная методом коформинга, содержащая одну или более частиц, содержащих один или более активных агентов), и/или между двумя или более волокнистыми структурами, которые прямо или опосредованно присоединены друг к другу, и/или между двумя или более слоями волокнистых элементов, которые образуют волокнистую структуру, и/или на поверхности волокнистой структуры, и/или на поверхности одного или более волокнистых элементов.
В другом дополнительном примере настоящего изобретения предложен способ изготовления волокнистого элемента, например нити и/или волокна, включающий:
a. получение композиции, образующей волокнистый элемент, содержащей один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов, один или более сдерживающих агентов и необязательно один или более полярных растворителей (таких как вода); и
b. формование композиции, образующей волокнистый элемент, в один или более волокнистых элементов, например нитей и/или волокон, содержащих один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов, например способных высвобождаться или высвобождающихся из волокнистого элемента под воздействием условий предусмотренного применения волокнистого элемента, и один или более сдерживающих агентов. В одном примере общее содержание образующих волокнистый элемент материалов, присутствующих в волокнистом элементе, составляет 80% или менее, и/или 70% или менее, и/или 60% или менее, и/или 50% или менее, и/или 40% или менее, и/или 30% или менее, и/или 20% или менее по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент, а общее содержание активных агентов, присутствующих в волокнистом элементе, составляет 20% или более, и/или 30% или более, и/или 40% или более, и/или 50% или более, и/или 60% или более, и/или 70% или более, и/или 80% или более по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент.
В другом дополнительном примере настоящего изобретения предложен способ изготовления волокнистого элемента, например нити и/или волокна, включающий:
a. получение композиции, образующей волокнистый элемент, содержащей один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов и необязательно один или более полярных растворителей (таких как вода);
b. формование композиции, образующей волокнистый элемент, в один или более волокнистых элементов, например нитей и/или волокон, содержащих один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов, например способных высвобождаться или высвобождающихся из волокнистого элемента под воздействием условий предусмотренного применения волокнистого элемента; и
c. нанесение одного или более сдерживающих агентов (например, в жидкой форме и/или твердой форме, например в виде частицы, содержащей сдерживающий агент) на поверхность одного или более волокнистых элементов. В одном примере общее содержание образующих волокнистый элемент материалов, присутствующих в волокнистом элементе, составляет 80% или менее, и/или 70% или менее, и/или 60% или менее, и/или 50% или менее, и/или 40% или менее, и/или 30% или менее, и/или 20% или менее по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент, а общее содержание активных агентов, присутствующих в волокнистом элементе, составляет 20% или более, и/или 30% или более, и/или 40% или более, и/или 50% или более, и/или 60% или более, и/или 70% или более, и/или 80% или более по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент.
В еще одном примере настоящего изобретения предложен способ изготовления волокнистой структуры, включающий:
a. получение волокнистой структуры, например волокнистой структуры, содержащей один или более волокнистых элементов настоящего изобретения, и
b. нанесение одного или более сдерживающих агентов (например, в жидкой форме и/или в твердой форме, например в виде частицы, содержащей сдерживающий агент) на поверхность волокнистой структуры.
В еще одном примере настоящего изобретения предложен способ изготовления волокнистой структуры, включающий:
a. получение композиции, образующей волокнистый элемент, содержащей один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов, один или более сдерживающих агентов и необязательно один или более полярных растворителей (таких как вода);
b. формование композиции, образующей волокнистый элемент, в один или более волокнистых элементов, например нитей и/или волокон, содержащих один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов, например способных высвобождаться или высвобождающихся из волокнистого элемента под воздействием условий предусмотренного применения волокнистого элемента, и один или более сдерживающих агентов; и
c. сбор множества волокнистых элементов на устройстве сбора, таком как лента или ткань, таким образом, что волокнистые элементы переплетаются с образованием волокнистой структуры; и
d. необязательно нанесение одного или более сдерживающих агентов (например, в жидкой форме и/или твердой форме, например в виде частицы, содержащей сдерживающий агент) на поверхность одного или более волокнистых элементов и/или волокнистой структуры.
В еще одном примере настоящего изобретения предложен способ изготовления волокнистой структуры, включающий:
a. получение композиции, образующей волокнистый элемент, содержащей один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов и необязательно один или более полярных растворителей (таких как вода);
b. формование композиции, образующей волокнистый элемент, в один или более волокнистых элементов, например нитей и/или волокон, содержащих один или более материалов, образующих волокнистый элемент, и один или более активных агентов, например способных высвобождаться или высвобождающихся из волокнистого элемента под воздействием условий предусмотренного применения волокнистого элемента;
c. нанесение одного или более сдерживающих агентов (например, в жидкой форме и/или твердой форме, например в виде частицы, содержащей сдерживающий агент) на поверхность одного или более волокнистых элементов; и
d. сбор множества волокнистых элементов на устройстве сбора, таком как лента или ткань, таким образом, что волокнистые элементы переплетаются с образованием волокнистой структуры; и
e. необязательно нанесение одного или более сдерживающих агентов (например, в жидкой форме и/или твердой форме, например в виде частицы, содержащей сдерживающий агент) на поверхность волокнистой структуры.
В еще одном примере настоящего изобретения предложен способ изготовления волокнистой структуры, включающий:
a. получение композиции, образующей волокнистый элемент, содержащей один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов и необязательно один или более полярных растворителей (таких как вода);
b. формование композиции, образующей волокнистый элемент, в один или более волокнистых элементов, например нитей и/или волокон, содержащих один или более материалов, образующих волокнистый элемент, и один или более активных агентов, например способных высвобождаться или высвобождающихся из волокнистого элемента под воздействием условий предусмотренного применения волокнистого элемента;
c. сбор множества волокнистых элементов на устройстве сбора, таком как лента или ткань, таким образом, что волокнистые элементы переплетаются с образованием волокнистой структуры; и
d. нанесение одного или более сдерживающих агентов (например, в жидкой форме и/или твердой форме, например в виде частицы, содержащей сдерживающий агент) на поверхность одного или более волокнистых элементов и/или на поверхность волокнистой структуры.
В еще одном дополнительном примере настоящего изобретения предложен способ изготовления волокнистой структуры, включающий:
a. получение композиции, образующей волокнистый элемент, содержащей один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов, один или более сдерживающих агентов и необязательно один или более полярных растворителей (таких как вода);
b. формование композиции, образующей волокнистый элемент, в один или более волокнистых элементов, например нитей и/или волокон, содержащих один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов, например способных высвобождаться или высвобождающихся из волокнистого элемента под воздействием условий предусмотренного применения волокнистого элемента, и один или более сдерживающих агентов;
c. сбор множества волокнистых элементов на устройстве сбора, таком как лента или ткань, таким образом, что волокнистые элементы переплетаются с образованием волокнистой структуры; и
d. нанесение одного или более сдерживающих агентов (например, в жидкой форме и/или твердой форме, например в виде частицы, содержащей сдерживающий агент) на поверхность одного или более волокнистых элементов и/или на поверхность волокнистой структуры.
В еще одном примере настоящего изобретения предложен способ изготовления волокнистой структуры, включающий:
a. получение композиции, образующей волокнистый элемент, содержащей один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов и необязательно один или более полярных растворителей (таких как вода);
b. формование композиции, образующей волокнистый элемент, во множество волокнистых элементов, например нитей и/или волокон, содержащих один или более материалов, образующих волокнистый элемент, и один или более активных агентов, например способных высвобождаться или высвобождающихся из волокнистого элемента под воздействием условий предусмотренного применения волокнистого элемента;
c. смешивание множества частиц, содержащих один или более сдерживающих агентов, со множеством волокнистых элементов с образованием смеси; и
d. сбор смеси на устройстве сбора, таком как лента или ткань, таким образом, что волокнистые элементы переплетаются с частицами с образованием волокнистой структуры; и
e. необязательно нанесение одного или более сдерживающих агентов (например, в жидкой форме и/или твердой форме, например в виде частицы, содержащей сдерживающий агент) на поверхность одного или более волокнистых элементов и/или на поверхность волокнистой структуры.
В еще одном примере настоящего изобретения предложен способ изготовления волокнистой структуры, включающий:
a. получение композиции, образующей волокнистый элемент, содержащей один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов, один или более сдерживающих агентов и необязательно один или более полярных растворителей (таких как вода);
b. формование композиции, образующей волокнистый элемент, во множество волокнистых элементов, например нитей и/или волокон, содержащих один или более материалов, образующих волокнистый элемент, один или более активных агентов, например способных высвобождаться или высвобождающихся из волокнистого элемента под воздействием условий предусмотренного применения волокнистого элемента, и один или более сдерживающих агентов;
c. смешивание множества частиц, содержащих один или более сдерживающих агентов, со множеством волокнистых элементов с образованием смеси; и
d. сбор смеси на устройстве сбора, таком как лента или ткань, таким образом, что волокнистые элементы переплетаются с частицами с образованием волокнистой структуры; и
e. необязательно нанесение одного или более сдерживающих агентов (например, в жидкой форме и/или твердой форме, например в виде частицы, содержащей сдерживающий агент) на поверхность одного или более волокнистых элементов и/или на поверхность волокнистой структуры.
В еще одном примере настоящего изобретения предложен способ изготовления волокнистой структуры, включающий:
а. получение композиции, образующей волокнистый элемент, содержащей один или более материалов, образующих волокнистый элемент, и необязательно один или более активных агентов, один или более сдерживающих агентов и/или один или более полярных растворителей (таких как вода);
b. формование композиции, образующей волокнистый элемент, во множество волокнистых элементов, например нитей и/или волокон, содержащих один или более материалов, образующих волокнистый элемент, и необязательно один или более активных агентов, например способных высвобождаться или высвобождающихся из волокнистого элемента под воздействием условий предусмотренного применения волокнистого элемента, и/или один или более сдерживающих агентов;
c. смешивание множества частиц, содержащих один или более активных агентов и/или один или более сдерживающих агентов, со множеством волокнистых элементов с образованием смеси; и
d. сбор смеси на устройстве сбора, таком как лента или ткань, таким образом, что волокнистые элементы переплетаются с частицами с образованием волокнистой структуры; и
e. необязательно нанесение одного или более сдерживающих агентов (например, в жидкой форме и/или твердой форме, например в виде частицы, содержащей сдерживающий агент) на поверхность одного или более волокнистых элементов и/или на поверхность волокнистой структуры. В одном примере одна или более из частиц могут содержать композицию для покрытия оболочкой, содержащую один или более сдерживающих агентов, которые покрывают или частично покрывают частицы.
В еще одном дополнительном примере настоящего изобретения предложен продукт, например моющее средство для стирки, и/или средство для мытья посуды, и/или средство для очистки твердых поверхностей, и/или средство для ухода за волосами, содержащий один или более волокнистых элементов и/или одну или более волокнистых структур настоящего изобретения и один или более сдерживающих агентов. В одном примере в дополнение к волокнистым элементам и/или волокнистым структурам продукт может содержать пленку. В одном примере пленка может содержать один или более сдерживающих агентов, находящихся внутри пленки и/или на поверхности пленки.
Хотя примеры, описанные в настоящем документе, относятся к волокнистым элементам, например нитям и/или волокнам, изготовленным из нитей настоящего изобретения, например, посредством резки нити на волокна, волокнистые структуры настоящего изобретения могут содержать смесь волокнистых элементов, например смесь нитей и волокон.
Соответственно, в настоящем изобретении предложены волокнистые элементы, например нити, и/или волокна, и/или волокнистые структуры, содержащие волокнистые элементы, и/или продукты, содержащие такие волокнистые элементы, и/или волокнистые структуры, содержащие один или более сдерживающих агентов, и способы их изготовления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1 схематически изображен пример волокнистого элемента в соответствии с настоящим изобретением;
на Фиг. 2 схематически изображен пример растворимой волокнистой структуры в соответствии с настоящим изобретением;
на Фиг. 3 схематически изображен пример способа изготовления волокнистых элементов настоящего изобретения;
на Фиг. 4 схематически изображен пример красителя в увеличенном масштабе, используемого в способе, показанном на Фиг. 3;
на Фиг. 5 изображен вид спереди примера расположения оборудования, используемого для измерения растворения в соответствии с настоящим изобретением;
на Фиг. 6 изображен вид сбоку оборудования, показанного на Фиг. 5; и
на Фиг. 7 изображен вид сверху оборудования, показанного на Фиг. 5.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Определения
Термин «волокнистая структура» в контексте настоящего документа означает структуру, которая содержит один или несколько волокнистых элементов. В одном примере волокнистая структура в соответствии с настоящим изобретением означает соединение волокнистых элементов и частиц, которые вместе образуют единую структуру, которая способна выполнять функцию.
Волокнистые структуры настоящего изобретения могут быть гомогенными или могут быть многослойными. Если волокнистые структуры многослойные, они могут содержать по меньшей мере два, и/или по меньшей мере три, и/или по меньшей мере четыре, и/или по меньшей мере пять слоев, например один или более слоев волокнистых элементов, один или более слоев частиц и/или один или более слоев смеси волокнистых элементов и частиц. В одном примере в многослойной волокнистой структуре один или несколько слоев могут быть образованы и/или наложены непосредственно на существующий слой с образованием волокнистой структуры, тогда как в многопрядной волокнистой структуре одна или более прядей существующей волокнистой структуры могут быть соединены, например, посредством термического скрепления, склеивания, тиснения, нанизывания, создания отверстий вращающимся ножом, пробивания иглой, накатывания, тафтинга и/или других способов механического соединения, с одной или более прядями другой существующей волокнистой структуры с образованием многопрядной волокнистой структуры.
2
2
2
2
2
2
2
2
В одном примере волокнистая структура представляет собой многопрядную волокнистую структуру, масса квадратного метра которой составляет менее 10000 г/м, и/или менее 7500 г/м, и/или менее 5000 г/м, и/или менее 3000 г/м, и/или более 50 г/м, и/или более 100 г/м, и/или более 250 г/м, и/или более 500 г/м при измерении в соответствии со способом проверки массы квадратного метра, описанным в настоящем документе.
В одном примере волокнистая структура представляет собой лист волокнистых элементов (волокон и/или нитей, таких как непрерывные нити) любой природы или происхождения, которые были образованы в волокнистую структуру любыми способами и могут быть соединены вместе любыми способами, за исключением плетения или вязания. Войлоки, полученные посредством мокрого помола, не являются растворимыми волокнистыми структурами. В одном примере волокнистая структура в соответствии с настоящим изобретением означает упорядоченную систему нитей внутри структуры, предназначенную для выполнения функции. В другом примере волокнистая структура настоящего изобретения представляет собой систему, содержащую множество из двух или более и/или трех или более волокнистых элементов, которые переплетены или иным образом соединены друг с другом с образованием волокнистой структуры. В еще одном примере волокнистая структура настоящего изобретения может содержать, в дополнение к волокнистым элементам настоящего изобретения, один или более твердых вспомогательных компонентов, таких как частицы и/или волокна.
В одном примере настоящего изобретения волокнистая структура настоящего изобретения содержит один или более волокнистых элементов, например нитей и/или волокон, причем волокнистая структура содержит один или более активных агентов, например, в твердой и/или жидкой форме, например в форме частицы, внутри одного или более волокнистых элементов и/или на поверхности одного или более волокнистых элементов, и/или внутри волокнистой структуры, например между волокнистыми элементами, например внутри пустот волокнистой структуры и/или между двумя или более волокнистыми структурами, которые прямо или опосредованно присоединены друг к другу, и/или между двумя или более слоями волокнистых элементов, которые образуют волокнистую структуру, и/или на поверхности волокнистой структуры, и/или на поверхности одного или более волокнистых элементов, и один или более сдерживающих агентов, например, внутри одного или более волокнистых элементов и/или на поверхности одного или более волокнистых элементов, и/или внутри волокнистой структуры, например между волокнистыми элементами, например внутри пустот волокнистой структуры и/или между двумя или более волокнистыми структурами, которые прямо или опосредованно присоединены друг к другу, и/или между двумя или более слоями волокнистых элементов, которые образуют волокнистую структуру, и/или на поверхности волокнистой структуры, и/или на поверхности одного или более волокнистых элементов.
В другом примере волокнистая структура настоящего изобретения может содержать один или более активных агентов, которые при первоначальном изготовлении находятся внутри волокнистой структуры, но затем выделяются на поверхность волокнистой структуры перед и/или под воздействием условий предусмотренного применения волокнистой структуры.
Кроме этого, или в альтернативном варианте осуществления волокнистая структура настоящего изобретения может содержать один или более активных агентов, которые при первоначальном изготовлении находятся внутри волокнистой структуры, но затем выделяются на поверхность волокнистой структуры перед и/или под воздействием условий предусмотренного применения волокнистой структуры.
Волокнистая структура и/или продукт, содержащий волокнистую структуру, может иметь форму и размер, например, подходящие для добавления в стиральную машину и/или посудомоечную машину, и содержит такую общую концентрацию (по массе) активных агентов, которая обеспечивает доставку более 1 г, и/или более 3 г, и/или более 5 г, и/или более 8 г, и/или более 10 г активных агентов в процессе использования волокнистой структуры и/или продукта, например в процессе стирки одежды в стиральной машине и/или ванне и/или мытья посуды в посудомоечной машине.
В одном примере волокнистая структура настоящего изобретения представляет собой «единую волокнистую структуру».
Термин «единая волокнистая структура» в контексте настоящего документа представляет собой систему, содержащую множество из двух или более и/или трех или более волокнистых элементов, которые переплетены или иным образом соединены друг с другом с образованием волокнистой структуры. Единая волокнистая структура настоящего изобретения может содержать одну или более прядей внутри многопрядной волокнистой структуры. В одном примере единая волокнистая структура настоящего изобретения может содержать три или более различных волокнистых элементов. В другом примере единая волокнистая структура настоящего изобретения может содержать два различных волокнистых элемента, например, может представлять собой волокнистую структуру, полученную методом коформинга, на которую наложены различные волокнистые элементы с образованием волокнистой структуры, содержащей три или более различных волокнистых элемента. В одном примере волокнистая структура может содержать растворимые, например водорастворимые, волокнистые элементы и нерастворимые, например водонерастворимые, волокнистые элементы.
Термин «волокнистая структура, полученная методом коформинга» в контексте настоящего документа означает, что волокнистая структура содержит смесь по меньшей мере двух различных материалов, причем по меньшей мере один из материалов содержит волокнистый элемент и по меньшей мере один другой материал содержит частицу, например частицу, содержащую активный агент и/или сдерживающий агент.
Термин «растворимая волокнистая структура» в контексте настоящего документа означает, что волокнистая структура и/или ее компоненты являются, например, более чем на 0,5%, и/или более чем на 1%, и/или более чем на 5%, и/или более чем на 10%, и/или более чем на 25%, и/или более чем на 50%, и/или более чем на 75%, и/или более чем на 90%, и/или более чем на 95%, и/или более чем на 100% по массе волокнистой структуры растворимыми, например растворимыми в полярном растворителе, например водорастворимыми. В одном примере растворимая волокнистая структура содержит волокнистые элементы, причем по меньшей мере 50%, и/или более 75%, и/или более 90%, и/или более 95%, и/или около 100% по массе волокнистых элементов внутри растворимой волокнистой структуры являются растворимыми.
Растворимая волокнистая структура содержит множество волокнистых элементов. В одном примере растворимая волокнистая структура содержит два или более и/или три или более различных волокнистых элементов.
Растворимая волокнистая структура и/или ее волокнистые элементы, например нити, составляющие растворимую волокнистую структуру, могут содержать один или более активных агентов, например активный агент для ухода за тканью, активный агент для мытья посуды, активный агент для очистки твердых поверхностей, активный агент для ухода за волосами, активный агент для ухода за полом, активный агент для ухода за кожей, активный агент для ухода за полостью рта, лекарственный активный агент и их смеси. В одном примере растворимая волокнистая структура настоящего изобретения и/или ее волокнистые элементы содержат одно или более поверхностно-активных веществ, один или более ферментов (например, в форме ферментной гранулы), один или более ароматизаторов и/или один или более подавителей образования мыльной пены. В другом примере растворимая волокнистая структура настоящего изобретения и/или ее волокнистые элементы содержат модифицирующую добавку и/или хелатирующий агент. В другом примере растворимая волокнистая структура настоящего изобретения и/или ее волокнистые элементы содержат отбеливающий агент (такой как инкапсулированный отбеливающий агент). В еще одном примере растворимая волокнистая структура настоящего изобретения и/или ее волокнистые элементы содержат одно или более поверхностно-активных веществ и необязательно один или более ароматизаторов.
В одном примере растворимая волокнистая структура настоящего изобретения представляет собой водорастворимую волокнистую структуру.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
В одном примере масса квадратного метра растворимой волокнистой структуры настоящего изобретения составляет менее 10000 г/м, и/или менее 5000 г/м, и/или менее 4000 г/м, и/или менее 2000 г/м, и/или менее 1000 г/м, и/или менее 500 г/м, и/или более 10 г/м, и/или более 25 г/м, и/или более 50 г/м, и/или более 100 г/м, и/или более 250 г/м при измерении в соответствии со способом проверки массы квадратного метра, описанным в настоящем документе.
Термин «волокнистый элемент» в контексте настоящего документа означает удлиненную частицу, имеющую длину, существенно превышающую ее средний диаметр, то есть частицу, отношение длины к среднему диаметру которой составляет по меньшей мере около 10. Волокнистый элемент может представлять собой нить или волокно. В одном примере волокнистый элемент представляет собой единичный волокнистый элемент или пряжу, содержащую множество волокнистых элементов. В другом примере волокнистый элемент представляет собой единичный волокнистый элемент.
Волокнистые элементы настоящего изобретения могут быть сформованы из композиций, образующих волокнистый элемент, также называемых образующими волокнистый элемент композициями, посредством реализации способа формования, такого как плавление с раздувом, скрепление прядением, электроспиннинг и/или роторное формование.
Волокнистые элементы настоящего изобретения могут быть однокомпонентными и/или многокомпонентными. Например, волокнистые элементы могут содержать двухкомпонентные волокна и/или нити. Двухкомпонентные волокна и/или нити могут находиться в любой форме, например плотно соприкасаясь, по типу «сердцевины и оболочки», «островов в море» и т.п.
В одном примере волокнистый элемент, который может представлять собой нить, и/или волокно, и/или нить, разрезанную на меньшие фрагменты (волокна) нити, может иметь длину не менее 0,254 см (0,1 дюйма), и/или не менее 1,27 см (0,5 дюйма), и/или не менее 2,54 см (1,0 дюйма), и/или не менее 5,08 см (2 дюймов), и/или не менее 7,62 см (3 дюймов), и/или не менее 10,16 см (4 дюймов), и/или не менее 15,24 см (6 дюймов). В одном примере волокно настоящего изобретения имеет длину менее 5,08 см (2 дюймов).
Термин «нить» в контексте настоящего документа означает удлиненную частицу, как описано выше. В одном примере нить имеет длину не менее 5,08 см (2 дюймов), и/или не менее 7,62 см (3 дюймов), не менее 10,16 см (4 дюймов), и/или не менее 15,24 см (6 дюймов).
Нити, как правило, считаются имеющими непрерывную или по существу непрерывную природу. Нити относительно длиннее волокон. Нити относительно длиннее волокон. Не имеющие ограничительного характера примеры нитей включают в себя нити мельтблаун и/или спанбонд.
В одном примере одно или более волокон могут быть образованы из нити настоящего изобретения, например, при резке нитей на более короткие фрагменты. Таким образом, в одном примере настоящее изобретение также включает в себя волокно, изготовленное из нити настоящего изобретения, например волокно, содержащее один или более материалов, образующих волокнистый элемент, и один или более дополнительных компонентов, таких как активные агенты. Таким образом, при отсутствии иных указаний в настоящем документе ссылки на нить и/или нити настоящего изобретения также включают в себя волокна, изготовленные из такой нити и/или нитей. Волокна, как правило, считаются прерывистыми по природе в отличие от нитей, которые считаются непрерывными по природе.
Не имеющие ограничительного характера примеры волокнистых элементов включают в себя волокнистые элементы мельтблаун и/или спанбонд. Не имеющие ограничительного характера примеры полимеров, которые могут быть сформованы в волокнистые элементы, включают в себя природные полимеры, такие как крахмал, производные крахмала, целлюлоза, например вискоза и/или лиоцелл, и производные целлюлозы, гемицеллюлоза, производные гемицеллюлозы и синтетические полимеры, включая, без ограничений, термопластичные полимерные волокнистые элементы, такие как полиэфиры, нейлоны, полиолефины, такие как полипропиленовые нити, полиэтиленовые нити, и биодеградируемые термопластичные волокна, такие как полилактидные нити, полигидроксиалканоатные нити, полиэфирамидные нити и поликапролактоновые нити. В зависимости от полимера и/или композиции, из которой изготавливают волокнистые элементы, волокнистые элементы могут быть растворимыми или нерастворимыми.
Термин «композиция, образующая волокнистый элемент» в контексте настоящего изобретения означает композицию, которую можно использовать для изготовления волокнистого элемента, например нити, настоящего изобретения, например, посредством плавления с раздувом и/или скрепления прядением. Композиция, образующая волокнистый элемент, содержит один или более материалов, образующих волокнистый элемент, которые обладают свойствами, позволяющими использовать их для формования в волокнистый элемент, например нить. В одном примере материал, образующий волокнистый элемент, содержит полимер. Кроме одного или более материалов, образующих волокнистый элемент, композиция, образующая волокнистый элемент, может содержать один или более дополнительных компонентов, например один или более активных агентов. Кроме того, композиция, образующая волокнистый элемент, может содержать один или более полярных растворителей, таких как вода, в которых растворены и/или диспергированы один или более материалов, образующих волокнистый элемент, например все, и/или один или более активных агентов.
В одном примере, как показано на Фиг. 1, волокнистый элемент 10, например нить, настоящего изобретения, изготовленный из композиции, образующей волокнистый элемент настоящего изобретения, является таким, в котором один или более активных агентов 12 могут находиться внутри волокнистого элемента 10, например нити, а не на волокнистом элементе 10, например, в виде покрытия. Общее содержание материалов, образующих волокнистый элемент, и общее содержание активных агентов, находящихся внутри композиции, образующей волокнистый элемент, может составлять любое приемлемое количество при условии, что оно позволяет произвести волокнистые элементы, например нити, настоящего изобретения. Кроме активных агентов 12, находящихся внутри волокнистого элемента 10, волокнистый элемент 10 может содержать один или более сдерживающих агентов (не показаны), находящихся внутри и/или на поверхности волокнистого элемента. Дополнительно, кроме нахождения активных агентов 12 внутри волокнистого элемента 10, или в альтернативном варианте осуществления волокнистый элемент 10 может содержать один или более активных агентов 12 на поверхности волокнистого элемента 10.
В другом примере волокнистый элемент настоящего изобретения может содержать один или более активных агентов, которые при первоначальном изготовлении находятся внутри волокнистого элемента, но затем выделяются на поверхность волокнистого элемента перед и/или под воздействием условий предусмотренного применения волокнистого элемента.
Термин «материал, образующий волокнистый элемент» в контексте настоящего документа означает материал, такой как полимер или мономеры, способный производить полимер, который обладает свойствами, позволяющими использовать его для изготовления волокнистого элемента. В одном примере материал, образующий волокнистый элемент, содержит один или более замещенных полимеров, таких как анионный, катионный, цвиттерионный и/или неионный полимер. В другом примере полимер может содержать гидроксильный полимер, такой как поливиниловый спирт (ПВС), и/или полисахарид, такой как крахмал и/или производное крахмала, такое как оксиэтилированный крахмал и/или разбавленный кислотой крахмал. В другом примере полимер может содержать полиэтилены и/или тетрафталаты. В еще одном примере материал, образующий волокнистый элемент, представляет собой материал, растворимый в полярном растворителе.
Термин «частица» в контексте настоящего документа означает твердый дополнительный компонент, такой как порошок, гранула, капсула, микрокапсула и/или сферическая частица. В одном примере волокнистые элементы и/или волокнистые структуры настоящего изобретения могут содержать одну или более частиц. Частицы могут находиться внутри волокнистого элемента (в пределах волокнистых элементов, например, активные агенты и/или сдерживающие агенты), на поверхности волокнистого элемента, например, композиция для покрытия оболочкой, и/или среди волокнистых элементов (между волокнистыми элементами внутри волокнистой структуры, например растворимой волокнистой структуры). Не имеющие ограничительного характера примеры волокнистых элементов и/или волокнистых структур, содержащих частицы, описаны в US 2013/0172226, который включен в настоящий документ путем ссылки. В одном примере медианный размер частиц составляет 1600 мкм или менее при измерении в соответствии со способом проверки медианного размера частиц, описанным в настоящем документе. В другом примере медианный размер частицы составляет от около 1 мкм до около 1600 мкм, и/или от около 1 мкм до около 800 мкм, и/или от около 5 мкм до около 500 мкм, и/или от около 10 мкм до около 300 мкм, и/или от около 10 мкм до около 100 мкм, и/или от около 10 мкм до около 50 мкм, и/или от около 10 мкм до около 30 мкм при измерении в соответствии со способом проверки медианного размера частиц, описанным в настоящем документе. Частица может иметь форму шара, стержня, трубки, квадрата, прямоугольника, диска, звезды, волокна или иметь правильные или неправильные случайные формы.
Термин «частица, содержащая сдерживающий агент» в контексте настоящего документа означает твердый дополнительный компонент, содержащий один или более сдерживающих агентов. В одном примере частица, содержащая сдерживающий агент, представляет собой сдерживающий агент в форме частицы (другими словами, частица на 100% состоит из сдерживающего(-их) агента(-ов)). Медианный размер частицы, содержащей сдерживающий агент, может составлять 1600 мкм или менее при измерении в соответствии со способом проверки медианного размера частиц, описанным в настоящем документе. В другом примере медианный размер частицы, содержащей сдерживающий агент, составляет от около 1 мкм до около 1600 мкм, и/или от около 1 мкм до около 800 мкм, и/или от около 5 мкм до около 500 мкм, и/или от около 10 мкм до около 300 мкм, и/или от около 10 мкм до около 100 мкм, и/или от около 10 мкм до около 50 мкм, и/или от около 10 мкм до около 30 мкм при измерении в соответствии со способом проверки медианного размера частиц, описанным в настоящем документе. В одном примере один или более из сдерживающих агентов находятся в форме частицы, медианный размер которой составляет 20 мкм или менее при измерении в соответствии со способом проверки медианного размера частиц, описанным в настоящем документе.
Термин «частица, содержащая активный агент» в контексте настоящего документа означает твердый дополнительный компонент, содержащий один или более активных агентов. В одном примере частица, содержащая активный агент, представляет собой активный агент в форме частицы (другими словами, частица на 100% состоит из активного(-ых) агента(-ов)). Медианный размер частицы, содержащей активный агент, может составлять 1600 мкм или менее при измерении в соответствии со способом проверки медианного размера частиц, описанным в настоящем документе. В другом примере медианный размер частицы, содержащей сдерживающий агент, составляет от около 1 мкм до около 1600 мкм, и/или от около 1 мкм до около 800 мкм, и/или от около 5 мкм до около 500 мкм, и/или от около 10 мкм до около 300 мкм, и/или от около 10 мкм до около 100 мкм, и/или от около 10 мкм до около 50 мкм, и/или от около 10 мкм до около 30 мкм при измерении в соответствии со способом проверки медианного размера частиц, описанным в настоящем документе. В одном примере один или более из активных агентов находятся в форме частицы, медианный размер которой составляет 20 мкм или менее при измерении в соответствии со способом проверки медианного размера частиц, описанным в настоящем документе.
В одном примере настоящего изобретения волокнистая структура содержит множество частиц, например частиц, содержащих активный агент, и множество волокнистых элементов с массовым отношением частиц, например частиц, содержащих активный агент, к волокнистым элементам, равным 1:100 или более, и/или 1:50 или более, и/или 1:10 или более, и/или 1:3 или более, и/или 1:2 или более, и/или 1:1 или более, и/или от около 7:1 до около 1:100, и/или от около 7:1 до около 1:50, и/или от около 7:1 до около 1:10, и/или от около 7:1 до около 1:3, и/или от около 6:1 до 1:2, и/или от около 5:1 до около 1:1, и/или от около 4:1 до около 1:1, и/или от около 3:1 до около 1,5:1.
В другом примере настоящего изобретения волокнистая структура содержит множество частиц, например частиц, содержащих активный агент, и множество волокнистых элементов с массовым отношением частиц, например частиц, содержащих активный агент, к волокнистым элементам, равным от около 7:1 до около 1:1, и/или от около 7:1 до около 1,5:1, и/или от около 7:1 до около 3:1, и/или от около 6:1 до около 3:1.
В еще одном примере настоящего изобретения волокнистая структура содержит множество частиц, например частиц, содержащих активный агент, и множество волокнистых элементов с массовым отношением частиц, например частиц, содержащих активный агент, к волокнистым элементам, равным от около 1:1 до около 1:100, и/или от около 1:2 до около 1:50, и/или от около 1:3 до около 1:50, и/или от около 1:3 до около 1:10.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
В другом примере волокнистая структура настоящего изобретения содержит множество частиц, например частиц, содержащих активный агент, масса квадратного метра которых составляет более 1 г/м, и/или более 10 г/м, и/или более 20 г/м, и/или более 30 г/м, и/или более 40 г/м, и/или от около 1 г/м до около 5000 г/м, и/или до около 3500 г/м, и/или до около 2000 г/м, и/или от около 1 г/м до около 1000 г/м, и/или от около 10 г/м до около 400 г/м, и/или от около 20 г/м до около 300 г/м, и/или от около 30 г/м до около 200 г/м, и/или от около 40 г/м до около 100 г/м при измерении в соответствии со способом проверки массы квадратного метра, описанным в настоящем документе.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
В другом примере волокнистая структура настоящего изобретения содержит множество волокнистых элементов, масса квадратного метра которых составляет более 1 г/м, и/или более 10 г/м, и/или более 20 г/м, и/или более 30 г/м, и/или более 40 г/м, и/или от около 1 г/м2 до около 10000 г/м, и/или от около 10 г/м до около 5000 г/м, и/или до около 3000 г/м, и/или до около 2000 г/м, и/или от около 20 г/м до около 2000 г/м, и/или от около 30 г/м до около 1000 г/м, и/или от около 30 г/м до около 500 г/м, и/или от около 30 г/м до около 300 г/м, и/или от около 40 г/м до около 100 г/м, и/или от около 40 г/м до около 80 г/м при измерении в соответствии со способом проверки массы квадратного метра, описанным в настоящем документе. В одном примере волокнистая структура содержит два или более слоев, при этом волокнистые элементы находятся по меньшей мере в одном из слоев и имеют массу квадратного метра от около 1 г/м до около 500 г/м.
Термин «дополнительный компонент» в контексте настоящего документа означает любой материал, находящийся в волокнистом элементе настоящего изобретения, который не является материалом, образующим волокнистый элемент. В одном примере дополнительный компонент содержит активный агент. В еще одном примере дополнительный компонент содержит сдерживающий агент. В другом примере дополнительный компонент содержит технологическую добавку. В еще одном другом примере дополнительный компонент содержит наполнитель. В одном примере дополнительный компонент содержит любой материал, находящийся в волокнистом элементе, который в случае его удаления из волокнистого элемента не приведет к потере волокнистым элементом своей структуры, другими словами, его отсутствие не приведет к потере волокнистым элементом твердой формы. В другом примере дополнительный компонент, например активный агент, содержит неполимерный материал.
В другом примере дополнительный компонент содержит пластификатор для волокнистого элемента. Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых пластификаторов настоящего изобретения включают в себя полиолы, сополиолы, поликарбоновые кислоты, полиэфиры и сополиолы диметикона. Примеры применимых полиолов включают в себя, без ограничений, глицерин, диглицерин, пропиленгликоль, этиленгликоль, бутиленгликоль, пентиленгликоль, циклогександиметанол, гександиол, 2,2,4-триметилпентан-1,3-диол, полиэтиленгликоль (200-600), пентаэритрит, сахарные спирты, такие как сорбитол, манитол, лактитол и другие одно- и многоатомные низкомолекулярные спирты (например, спирты С2-С8); моно, ди- и олигосахариды, такие как фруктоза, глюкоза, сахароза, мальтоза, лактоза, сухая кукурузная патока с высоким содержанием фруктозы, и декстрины, и аскорбиновую кислоту.
В одном примере пластификатор включает в себя глицерин, и/или пропиленгликоль, и/или производные глицерола, такие как пропоксилированный глицерол. В другом примере пластификатор выбирают из группы, состоящей из глицерина, этиленгликоля, полиэтиленгликоля, пропиленгликоля, глицидола, мочевины, сорбитола, ксилита, мальтита, сахаров, этиленбисформамида, аминокислот, сорбатов и их смесей.
В другом примере дополнительный компонент содержит сшивающий агент, используемый для поперечной сшивки одного или более материалов, образующих волокнистый элемент, которые находятся в волокнистых элементах настоящего изобретения. В одном примере сшивающий агент содержит сшивающий агент, способный к образованию поперечных связей между гидроксильными полимерами, например, посредством гидроксильных групп гидроксильных полимеров. Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых сшивающих агентов включают в себя имидазолидиноны, поликарбоновые кислоты и их смеси. В одном примере сшивающий агент содержит аддукт глиоксаля, например дигидроксимидазолидинон, такой как дигидроксиэтиленмочевина (DHEU). Сшивающий агент может присутствовать в композиции, образующей волокнистый элемент, и/или волокнистом элементе настоящего изобретения для контроля растворимости и/или растворения волокнистого элемента в растворителе, таком как полярный растворитель.
В другом примере дополнительный компонент содержит модификатор реологии, такой как модификатор сдвигового течения и/или модификатор продольного течения. Не имеющие ограничительного характера примеры модификаторов реологии включают в себя, без ограничений, полиакриламид, полиуретаны и полиакрилаты, которые можно использовать в волокнистых элементах настоящего изобретения. Не имеющие ограничительного характера примеры модификаторов реологии можно приобрести в компании The Dow Chemical Company (г. Мидленд, штат Мичиган).
В еще одном примере дополнительный компонент содержит один или более пигментов и/или красителей, которые включены в волокнистые элементы настоящего изобретения для обеспечения визуального сигнала при помещении волокнистых элементов в условия предусмотренного применения, и/или при высвобождении активного агента из волокнистых элементов, и/или при изменении морфологии волокнистого элемента.
В другом примере дополнительный компонент содержит один или более антиадгезивных агентов и/или смазывающих веществ. Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых антиадгезивных агентов и/или смазывающих веществ включают в себя жирные кислоты, соли жирных кислот, жирные спирты, сложные эфиры жирных кислот, сложные эфиры сульфонированных кислот, ацетаты жирных аминов, амиды жирных кислот, силиконы, аминосиликоны, фторполимеры и их смеси. В одном примере антиадгезивные агенты и/или смазывающие вещества вносят в волокнистый элемент после образования волокнистого элемента. В одном примере один или более антиадгезивных агентов/смазывающих веществ вносят в волокнистый элемент до сбора волокнистых элементов на устройстве сбора с образованием растворимой волокнистой структуры. В другом примере один или более антиадгезивных агентов/смазывающих веществ вносят в растворимую волокнистую структуру, образованную из волокнистых элементов настоящего изобретения, до соприкосновения друг с другом одной или более растворимых волокнистых структур, например, в наборе растворимых волокнистых структур. В еще одном примере один или более антиадгезивных агентов/смазывающих веществ вносят в волокнистый элемент настоящего изобретения и/или растворимую волокнистую структуру, содержащую волокнистый элемент, до соприкосновения волокнистого элемента и/или растворимой волокнистой структуры с поверхностью, такой как поверхность оборудования, используемого в технологической системе, чтобы способствовать удалению волокнистого элемента и/или растворимой волокнистой структуры и/или предотвратить прилипание слоев волокнистых элементов и/или растворимых волокнистых структур настоящего изобретения друг к другу, даже случайное. В одном примере антиадгезивные агенты/смазывающие вещества содержат частицы.
В еще одном примере дополнительный компонент содержит одно или более препятствующих слипанию веществ и/или уменьшающих клейкость агентов. Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых препятствующих слипанию веществ и/или уменьшающих клейкость агентов включают в себя крахмалы, производные крахмала, поперечно-сшитый поливинилпирролидон, поперечно-сшитую целлюлозу, микрокристаллическую целлюлозу, диоксид кремния, оксиды металлов, карбонат кальция, тальк, слюду и их смеси.
Термин «условия предусмотренного применения» в контексте настоящего документа означает температуру, физические, химические и/или механические условия, в которых находится волокнистый элемент настоящего изобретения при использовании волокнистого элемента в одной или более предназначенных для него целях. Например, если волокнистый элемент и/или растворимая волокнистая структура, содержащая волокнистый элемент, предназначены для использования в стиральной машине с целью стирки белья, условия предусмотренного применения будут включать в себя температуру, физические, химические и/или механические условия, создаваемые в стиральной машине, включая любую промывочную воду, в процессе стирки белья. В другом примере, если волокнистый элемент и/или растворимая волокнистая структура, содержащая волокнистый элемент, предназначены для использования человеком в качестве шампуня с целью ухода за волосами, условия предусмотренного применения будут включать в себя температуру, физические, химические и/или механические условия, создаваемые в процессе мытья волос человека. Аналогичным образом, если волокнистый элемент и/или растворимая волокнистая структура, содержащая волокнистый элемент, предназначены для использования с целью мытья посуды (вручную или с помощью посудомоечной машины), условия предусмотренного применения будут включать в себя температуру, физические, химические и/или механические условия, создаваемые в воде для мытья посуды и/или посудомоечной машине в процессе мытья посуды.
Термин «активный агент» в контексте настоящего документа означает дополнительный компонент, который производит предусмотренный эффект в окружающей по отношению к волокнистому элементу и/или волокнистой структуре, содержащей волокнистый элемент настоящего изобретения, среде, например, при помещении волокнистого элемента в условия предусмотренного применения волокнистого элемента и/или волокнистой структуры, содержащей волокнистый элемент. В одном примере активный агент содержит дополнительный компонент, который воздействует на твердую поверхность (то есть кухонные столешницы, ванны, туалеты, унитазы, умывальники, полы, стены, зубы, автомобили, окна, зеркала, посуду) и/или мягкую поверхность (то есть ткань, волосы, кожу, ковер, сельскохозяйственные культуры, растения). В другом примере активный агент содержит дополнительный компонент, который производит химическую реакцию (то есть образование пены, образование пузырьков, окрашивание, нагревание, охлаждение, взмыливание, дезинфицирование, и/или осветление, и/или хлорирование, например осветление воды, и/или дезинфицирование воды, и/или хлорирование воды). В еще одном примере активный агент содержит дополнительный компонент, который воздействует на окружающую среду (то есть дезодорирует, очищает, ароматизирует воздух). В одном примере активный агент образуется in situ, например, в процессе образования волокнистого элемента, содержащего активный агент, например, волокнистый элемент может содержать водорастворимый полимер (например, крахмал) и поверхностно-активное вещество (например, анионное поверхностно-активное вещество), которое может создавать полимерный комплекс или коацерват, который выступает в качестве активного агента, используемого для обработки тканевых поверхностей.
Термин «воздействует» в контексте настоящего документа в отношении обработки поверхности означает, что активный агент оказывает благоприятное влияние на поверхность или окружающую среду. Термин «воздействует» включает регулирование и/или немедленное улучшение внешнего вида, чистоты, запаха и/или тактильного восприятия поверхности или окружающей среды. В одном примере термин «воздействие» по отношению к поверхности ороговевшей ткани (например, кожи и/или волос) означает регулирование и/или немедленное улучшение косметического внешнего вида и/или тактильного восприятия ороговевшей ткани. Например, «регулировка состояния кожи, волос или ногтей (ороговевшей ткани)» включает в себя утолщение кожи, волос или ногтей (например, нарастание эпидермиса, и/или дермы, и/или подкожных [например, подкожного жирового или мышечного] слоев кожи и, если применимо, ороговевших слоев ногтя или волосяного стержня) для уменьшения атрофии кожи, волос или ногтей путем увеличения извилистости дермо-эпидермальной границы (также называемой эпидермальными гребнями), предотвращения потери эластичности кожи или волос (уменьшения, повреждения и/или инактивации функционального эластина кожи), например при эластозе, обвисании, прекращении восстановления кожи или волос после деформации; меланинового или немеланинового изменения окрашивания кожи, волос или ногтей, например, кругов под глазами, пятен (например, неравномерного красного окрашивания из-за, например, розовых угрей) (далее «красная пятнистость»), желтоватой окраски (бледного цвета), изменения окраски, вызванного телеангиэктазией или сосудистыми звездочками, и седеющих волос.
В другом примере термин «воздействие» означает удаление пятен и/или запахов с изделий из ткани, таких как одежда, полотенца, белье, и/или твердых поверхностей, таких как столешницы и/или посуда, включая кастрюли и сковороды.
Термин «активный агент для ухода за тканью» в контексте настоящего документа означает активный агент, который при нанесении на ткань оказывает благоприятное влияние и/или улучшает ткань. Не имеющие ограничительного характера примеры благоприятных влияний и/или улучшений ткани включают в себя очистку (например, посредством поверхностно-активных веществ), удаление пятен, уменьшение пятен, уменьшение складок, восстановление цвета, предотвращение появления статического электричества, устойчивость к возникновению складок, несминаемость, уменьшение стирания, устойчивость к стиранию, удаление катышков, предотвращение появления катышков, удаление грязи, устойчивость к загрязнению (включая грязеотталкивание), сохранение формы, уменьшение усадки, мягкость, аромат, антибактериальный эффект, противовирусный эффект, стойкость запаха и устранение запаха.
Термин «активный агент для мытья посуды» в контексте настоящего документа означает активный агент, который при нанесении на посуду, изделия из стекла, кастрюли, сковороды, кухонные принадлежности и/или кулинарную бумагу оказывает благоприятное влияние и/или улучшает посуду, изделия из стекла, пластиковые изделия, кастрюли, сковороды и/или кулинарную бумагу. Не имеющий ограничительного характера пример благоприятных влияний и/или улучшений посуды, изделий из стекла, пластиковых изделий, кастрюль, сковород, кухонных принадлежностей и/или кулинарной бумаги включает в себя удаление пищи и/или грязи, очистку (например, с помощью поверхностно-активных веществ), удаление пятен, уменьшение пятен, удаление жира, удаление водяных пятен и/или предотвращение появления водяных пятен, уход за стеклом и металлом, санитарную обработку, придание блеска и полировку.
Термин «активный агент для твердых поверхностей» в контексте настоящего документа означает активный агент, который при нанесении на полы, столешницы, умывальники, окна, зеркала, души, ванны и/или унитазы оказывает благоприятное влияние и/или улучшает полы, столешницы, умывальники, окна, зеркала, души, ванны и/или унитазы. Не имеющий ограничительного характера пример благоприятных влияний и/или улучшений полов, столешниц, умывальников, окон, зеркал, душей, ванн и/или унитазов включает в себя удаление пищи и/или грязи, очистку (например, с помощью поверхностно-активных веществ), удаление пятен, уменьшение пятен, удаление жира, удаление водяных пятен и/или предотвращение появления водяных пятен, удаление накипи, дезинфекцию, придание блеска, полировку и освежение.
Термин «активный агент для придания красоты» в контексте настоящего документа означает активный агент, который способен вызывать один или более благоприятных эффектов, связанных с приданием красоты.
Термин «активный агент для ухода за кожей» в контексте настоящего документа означает активный агент, который при нанесении на кожу оказывает благоприятное влияние или улучшает кожу. Следует понимать, что активные агенты для ухода за кожей используют для нанесения не только на кожу, но также на волосы, кожу головы, ногти и другую ороговевшую ткань млекопитающих.
Термин «активный агент для ухода за волосами» в контексте настоящего документа означает активный агент, который при нанесении на волосы млекопитающего оказывает благоприятное влияние и/или улучшает волосы. Не имеющие ограничительного характера примеры благоприятных влияний и/или улучшений волос включают в себя мягкость, предотвращение появления статического электричества, восстановление волос, удаление перхоти, предотвращение появления перхоти, окрашивание волос, поддержание формы, фиксацию волос и рост волос.
Термин «массовое отношение» в контексте настоящего документа означает отношение массы (г или %) сухого волокнистого элемента, например нити, и/или материала, образующего волокнистый элемент, в волокнистом элементе, например нити, в пересчете на сухое вещество, к массе дополнительного компонента, такого как активный(-е) агент(-ы) (г или %), в волокнистом элементе, например нити, в пересчете на сухое вещество.
Термин «гидроксильный полимер» в контексте настоящего документа включает в себя любой содержащий гидроксильную группу полимер, который может быть встроен в волокнистый элемент настоящего изобретения, например, в виде материала, образующего волокнистый элемент. В одном примере гидроксильный полимер настоящего изобретения включает в себя более 10%, и/или более 20%, и/или более 25% по массе гидроксильных групп.
2
Термин «биодеградируемый» в контексте настоящего документа означает по отношению к материалу, такому как волокнистый элемент в целом и/или полимер внутри волокнистого элемента, такой как материал, образующий волокнистый элемент, что волокнистый элемент и/или полимер способен подвергаться и/или подвергается физическому, химическому и/или биологическому распаду на городском предприятии по компостированию твердых отходов таким образом, что по меньшей мере 5%, и/или по меньшей мере 7%, и/или по меньшей мере 10% от исходного количества волокнистого элемента и/или полимера превращается в диоксид углерода через 30 дней при измерении в соответствии с Руководством по испытаниям химических веществ 301 В ОЭСР (1992 г.); «Полная биодеградируемость: тест на выделение СО (модифицированный тест Штурма)», включенном в настоящий документ путем ссылки.
2
Термин «небиодеградируемый» в контексте настоящего документа означает по отношению к материалу, такому как волокнистый элемент в целом и/или полимер внутри волокнистого элемента, такой как материал, образующий волокнистый элемент, что волокнистый элемент и/или полимер не способен подвергаться физическому, химическому и/или биологическому распаду на городском предприятии по компостированию твердых отходов таким образом, что по меньшей мере 5% от исходного количества волокнистого элемента и/или полимера превращается в диоксид углерода через 30 дней при измерении в соответствии с Руководством по испытаниям химических веществ 301В ОЭСР (1992 г.); «Полная биодеградируемость: тест на выделение CO (модифицированный тест Штурма)», включенном в настоящий документ путем ссылки.
Термин «нетермопластичный» в контексте настоящего документа означает по отношению к материалу, такому как волокнистый элемент в целом и/или полимер внутри волокнистого элемента, такой как материал, образующий волокнистый элемент, что волокнистый элемент и/или полимер не имеет температуры плавления и/или температуры размягчения, которая позволяет ему сохранять текучесть под давлением при отсутствии пластификатора, такого как вода, глицерин, сорбитол, мочевина и т.п.
Термин «нетермопластичный биодеградируемый волокнистый элемент» в контексте настоящего документа означает волокнистый элемент, который обладает свойствами биодеградируемости и нетермопластичности в соответствии с приведенными выше определениями.
Термин «нетермопластичный небиодеградируемый волокнистый элемент» в контексте настоящего документа означает волокнистый элемент, который обладает свойствами небиодеградируемости и нетермопластичности в соответствии с приведенными выше определениями.
Термин «термопластичный» в контексте настоящего документа означает по отношению к материалу, такому как волокнистый элемент в целом и/или полимер внутри волокнистого элемента, такой как материал, образующий волокнистый элемент, что волокнистый элемент и/или полимер имеет определенную температуру плавления и/или температуру размягчения, которая позволяет ему сохранять текучесть под давлением при отсутствии пластификатора.
Термин «термопластичный, биодеградируемый волокнистый элемент» в контексте настоящего документа означает волокнистый элемент, который обладает свойствами биодеградируемости и термопластичности в соответствии с приведенными выше определениями.
Термин «термопластичный небиодеградируемый волокнистый элемент» в контексте настоящего документа означает волокнистый элемент, который обладает свойствами небиодеградируемости и термопластичности в соответствии с приведенными выше определениями.
Термин «не содержащий целлюлозу» в контексте настоящего документа означает, что в волокнистом элементе находится менее 5%, и/или менее 3%, и/или менее 1%, и/или менее 0,1%, и/или 0% по массе полимера целлюлозы, полимера производного целлюлозы и/или сополимера целлюлозы. В одном примере «не содержащий целлюлозу» означает, что в волокнистом элементе находится менее 5%, и/или менее 3%, и/или менее 1%, и/или менее 0,1%, и/или 0% по массе полимера целлюлозы.
Термин «материал, растворимый в полярном растворителе» в контексте настоящего документа означает материал, который способен смешиваться с полярным растворителем. В одном примере материал, растворимый в полярном растворителе, способен смешиваться со спиртом и/или водой. Другими словами, материал, растворимый в полярном растворителе, представляет собой материал, который способен образовывать стабильный (не разделяется на фазы в течение более 5 минут после образования гомогенного раствора) гомогенный раствор с полярным растворителем, таким как спирт и/или вода, в условиях окружающей среды.
Термин «спирторастворимый материал» в контексте настоящего документа означает материал, который способен смешиваться со спиртом. Другими словами, материал способен образовывать стабильный (не разделяется на фазы в течение более 5 минут после образования гомогенного раствора) гомогенный раствор со спиртом в условиях окружающей среды.
Термин «водорастворимый материал» в контексте настоящего документа означает материал, который способен смешиваться с водой. Другими словами, материал способен образовывать стабильный (не разделяется в течение более 5 минут после образования гомогенного раствора) гомогенный раствор с водой в условиях окружающей среды.
Термин «материал, растворимый в неполярном растворителе» в контексте настоящего документа означает материал, который способен смешиваться с неполярным растворителем. Другими словами, материал, растворимый в неполярном растворителе, представляет собой материал, который способен образовывать стабильный (не разделяется на фазы в течение более 5 минут после образования гомогенного раствора) гомогенный раствор с неполярным растворителем.
Термин «условия окружающей среды» в контексте настоящего документа означает температуру около 23°С ± 2,2°С (73°F ± 4°F) и относительную влажность 50% ± 10%.
Термин «среднемассовая молекулярная масса» в контексте настоящего документа означает среднемассовую молекулярную массу, определенную по способу проверки среднемассовой молекулярной массы, описанному в настоящем документе.
Термин «длина» в контексте настоящего документа по отношению к волокнистому элементу означает длину вдоль наиболее длинной оси волокнистого элемента от одного конца до другого конца. Если волокнистый элемент имеет петлю, завиток или изгиб, то длина представляет собой длину по всей траектории волокнистого элемента.
Термин «диаметр» в контексте настоящего документа по отношению к волокнистому элементу означает диаметр, который измеряют в соответствии со способом проверки диаметра, описанным в настоящем документе. В одном примере волокнистый элемент настоящего изобретения имеет диаметр менее 100 мкм, и/или менее 75 мкм, и/или менее 50 мкм, и/или менее 25 мкм, и/или менее 20 мкм, и/или менее 15 мкм, и/или менее 10 мкм, и/или менее 6 мкм, и/или более 1 мкм, и/или более 3 мкм.
Термин «инициирующее условие», используемый в настоящем документе в одном примере, означает что-либо, например действие или событие, что выступает в качестве стимула, или запускает, или ускоряет изменение волокнистого элемента, такое как потеря или нарушение физической структуры волокнистого элемента и/или высвобождение дополнительного компонента, такого как активный агент. В другом примере инициирующее условие может представлять собой окружающую среду, такую как вода, при добавлении волокнистого элемента, и/или растворимой волокнистой структуры, и/или пленки настоящего изобретения в воду. Другими словами, ничего не изменяется в воде, за исключением того факта, что волокнистый элемент, и/или растворимую волокнистую структуру, и/или пленку настоящего изобретения добавляют в воду.
Термин «морфологические изменения» в контексте настоящего документа по отношению к изменению морфологии волокнистого элемента означает, что в волокнистом элементе происходит изменение его физической структуры. Не имеющие ограничительного характера примеры морфологических изменений волокнистого элемента настоящего изобретения включают в себя растворение, расплавление, набухание, сжатие, разламывание на части, взрывание, удлинение, укорочение и их комбинации. Волокнистые элементы настоящего изобретения могут полностью или по существу потерять свою физическую структуру, или их морфологическая структура может измениться, или они могут сохранить или по существу сохранить свою физическую структуру при воздействии условий предусмотренного применения.
Выражение «по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру» означает, что масса волокнистого элемента и/или растворимой волокнистой структуры была измерена непосредственно после выдерживания волокнистого элемента и/или растворимой волокнистой структуры в кондиционируемом помещении при температуре 23°С ± 1°С и относительной влажности 50% ± 2% в течение 2 часов. В одном примере выражение «по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру» означает, что волокнистый элемент и/или растворимая волокнистая структура содержит менее 20%, и/или менее 15%, и/или менее 10%, и/или менее 7%, и/или менее 5%, и/или менее 3%, и/или до 0%, и/или более 0% влаги, такой как вода, например свободная вода, по отношению к массе волокнистого элемента и/или растворимой волокнистой структуры при измерении в соответствии со способом проверки содержания воды, описанным в настоящем документе.
Термин «общее содержание» в контексте настоящего документа, например по отношению к общему содержанию одного или более активных агентов, присутствующих в волокнистом элементе и/или растворимой волокнистой структуре, означает сумму масс или массовых процентных долей всех рассматриваемых материалов, например активных агентов. Другими словами, волокнистый элемент и/или растворимая волокнистая структура может содержать 25% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или сухую растворимую волокнистую структуру анионного поверхностно-активного вещества, 15% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или сухую растворимую волокнистую структуру неионного поверхностно-активного вещества, 10% по массе хелатирующего агента и 5% ароматизатора так, чтобы общее содержание активных агентов, присутствующих в волокнистом элементе, составляло более 50%; а именно 55% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или сухую растворимую волокнистую структуру.
Термин «моющее средство» в контексте настоящего документа означает твердое вещество определенной формы, например прямоугольное твердое вещество, иногда называемое листом, которое содержит один или более активных агентов, например активный агент для ухода за тканью, активный агент для мытья посуды, активный агент для твердых поверхностей и их смеси. В одном примере моющее средство настоящего изобретения содержит одно или более поверхностно-активных веществ, один или более ферментов, один или более ароматизаторов и/или один или более подавителей образования мыльной пены. В другом примере моющее средство настоящего изобретения содержит модификатор и/или хелатирующий агент. В другом примере моющее средство настоящего изобретения содержит отбеливающий агент.
В одном примере моющее средство содержит волокнистую структуру, например растворимую волокнистую структуру.
Термин «различный» или «отличается» в контексте настоящего документа означает по отношению к материалу, такому как волокнистый элемент в целом, и/или материал, образующий волокнистый элемент внутри волокнистого элемента, и/или активный агент внутри волокнистого элемента, что один материал, такой как волокнистый элемент, и/или материал, образующий волокнистый элемент, и/или активный агент, имеет химические, физические и/или структурные отличия от другого материала, такого как волокнистый элемент, и/или материал, образующий волокнистый элемент, и/или активный агент. Например, материал, образующий волокнистый элемент, в форме нити отличается от такого же материала, образующего волокнистый элемент, в форме волокна. Аналогичным образом, крахмал отличается от целлюлозы. Однако одинаковые материалы с различными молекулярными массами, такие как крахмалы с различными молекулярными массами, не являются различными материалами в целях настоящего изобретения.
Термин «произвольная смесь полимеров» в контексте настоящего документа означает, что два или более различных материалов, образующих волокнистый элемент, произвольно объединены с образованием волокнистого элемента. Соответственно, два или более различных материалов, образующих волокнистый элемент, которые упорядоченно объединены с образованием волокнистого элемента, такого как двухкомпонентный волокнистый элемент, по типу «сердцевина и оболочка» не являются произвольной смесью различных материалов, образующих волокнистый элемент, в целях настоящего изобретения.
Термины «соединять», «соединенный» и/или «соединение» в контексте настоящего документа по отношению к волокнистым элементам и/или частице означают комбинирование путем прямого соприкосновения или непрямого соприкосновения волокнистых элементов и/или частиц таким образом, что образуется волокнистая структура. В одном примере соединенные волокнистые элементы и/или частицы могут быть скреплены, например, посредством адгезивов и/или термальных связей. В другом примере волокнистые элементы и/или частицы могут быть связаны друг с другом посредством наложения на одну и ту же волокнистую структуру с образованием пояса и/или структурированного пояса.
В контексте настоящего документа термины в единственном числе, например «анионное поверхностно-активное вещество» или «волокно», следует понимать как означающие один или более из заявленных или описанных материалов.
Все процентные показатели и отношения рассчитывают по массе, если не указано иное. Все процентные показатели и отношения рассчитывают на основании всей композиции, если не указано иное.
Если не указано иное, все содержания компонента или композиции имеют отношение к активному содержанию данного компонента или композиции и исключают примеси, например остаточные растворители или побочные продукты, которые могут присутствовать в имеющихся на рынке источниках.
Волокнистая структура
Волокнистые структуры, например растворимые волокнистые структуры, настоящего изобретения содержат множество волокнистых элементов, например множество нитей, один или более активных агентов и один или более сдерживающих агентов. В одном примере множество волокнистых элементов переплетены с образованием волокнистой структуры, например растворимой волокнистой структуры.
В одном примере настоящего изобретения волокнистая структура представляет собой растворимую волокнистую структуру.
В одном примере настоящего изобретения растворимая волокнистая структура представляет собой водорастворимую волокнистую структуру.
В другом примере настоящего изобретения волокнистая структура представляет собой волокнистую структуру с отверстиями. В одном примере волокнистая структура представляет собой водорастворимую волокнистую структуру, содержащую множество отверстий. Отверстия внутри волокнистых структур настоящего изобретения могут быть расположены в виде неслучайного, повторяющегося рисунка.
Если в волокнистых структурах присутствуют отверстия, они могут иметь практически любые форму и размер. В одном примере отверстия имеют по существу круглую или продолговатую форму и расположены в виде правильного рисунка на расстоянии друг от друга. Каждое из отверстий может иметь диаметр от около 0,1 до около 2 мм и/или от около 0,5 до около 1 мм. Отверстия могут образовывать открытую площадь в пределах водорастворимой волокнистой структуры с отверстиями, равную от около 0,5% до около 25%, и/или от около 1% до около 20%, и/или от около 2% до около 10%. Предполагается, что преимущества настоящего изобретения могут быть достигнуты при использовании неповторяющихся и/или неправильных рисунков отверстий, имеющих разнообразные формы и размеры. Отверстия в волокнистых структурах, например водорастворимых волокнистых структурах, могут быть созданы с помощью ряда методов. Например, отверстия можно создать с использованием разнообразных способов, включающих скрепление и растягивание, таких как описанные в патентах США №3,949,127 и №5,873,868. В одном варианте осуществления отверстия могут быть образованы посредством образования множества расположенных на расстоянии друг от друга стабилизированных плавкой областей с последующей раскаткой волокнистой структуры для растягивания волокнистой структуры и образования отверстий в стабилизированных плавкой областях, как описано в патентах США №5,628,097 и №5,916,661, оба из которых включены в настоящий документ путем ссылки. В другом варианте осуществления отверстия могут быть образованы в многослойной конфигурации волокнистой структуры с использованием способа, описанного в патентах США №6,830,800 и №6,863,960, которые включены в настоящий документ путем ссылки. Еще один способ создания отверстий в волокнистых структурах описан в патенте США №8,241,543, озаглавленном Method And Apparatus For Making An Apertured Fibrous Structure, который включен в настоящий документ путем ссылки.
В одном примере волокнистая структура, например растворимая волокнистая структура, содержит множество идентичных или по существу идентичных с композиционной точки зрения волокнистых элементов в соответствии с настоящим изобретением. В другом примере волокнистая структура, например растворимая волокнистая структура, может содержать два или более различных волокнистых элементов в соответствии с настоящим изобретением. Не имеющими ограничительного характера примерами различий в волокнистых элементах могут быть физические различия, такие как различия в диаметре, длине, текстуре, форме, жесткости, эластичности и т.п.; химические различия, такие как степень перекрестной сшивки, растворимость, температура плавления, Tg, активный агент, материал, образующий волокнистый элемент, цвет, содержание активного агента, масса квадратного метра, содержание материала, образующего волокнистый элемент, наличие какого-либо покрытия на волокнистом элементе, биодеградируемость или ее отсутствие, гидрофобность или ее отсутствие, угол контакта и т.п.; различия в том, происходит ли потеря волокнистым элементом его физической структуры при воздействии на волокнистый элемент условий предусмотренного применения; различия в том, изменяется ли морфология волокнистого элемента при воздействии на волокнистый элемент условий предусмотренного применения; и различия в скорости, с которой из волокнистого элемента высвобождается один или более активных агентов при воздействии на волокнистый элемент условий предусмотренного применения. В одном примере два или более волокнистых элемента и/или две или более частицы внутри растворимой волокнистой структуры могут содержать различные активные агенты. Это может быть в случае, когда различные активные агенты могут быть несовместимыми друг с другом, например анионное поверхностно-активное вещество (такое как активный агент шампуня) и катионное поверхностно-активное вещество (такое как активный агент кондиционера для волос).
В другом примере волокнистая структура, например растворимая волокнистая структура, может содержать различные области, такие как области с различной массой квадратного метра, плотностью и/или толщиной. В еще одном примере волокнистая структура, например растворимая волокнистая структура, может содержать текстуру на одной или более из ее поверхностей. Поверхность волокнистой структуры, например растворимой волокнистой структуры, может содержать рисунок, такой как неслучайный, повторяющийся рисунок. На волокнистой структуре, например растворимой волокнистой структуре, может быть выбит рельефный рисунок.
В одном примере волокнистая структура может содержать обособленные области волокнистых элементов, которые отличаются от других частей растворимой волокнистой структуры. Не имеющие ограничительного характера примеры различных областей внутри волокнистых структур описаны в опубликованных заявках на патент США №2013/0171421 и №2013/0167305, включенных в настоящий документ путем ссылки.
Волокнистая структура настоящего изобретения может содержать множество частиц, например частиц, содержащих активные агенты, частиц, содержащих сдерживающие агенты, и частиц, содержащих как активные агенты, так и сдерживающие агенты. Не имеющие ограничительного характера примеры волокнистых структур, содержащих частицы, содержащие активные агенты, описаны в заявке на патент США №2013/0172226, включенной в настоящий документ путем ссылки.
Волокнистая структура настоящего изобретения может быть использована в исходном состоянии или может быть покрыта одним или более активными агентами и/или одним или более сдерживающими агентами.
В одном примере толщина волокнистой структуры настоящего изобретения составляет более 0,01 мм, и/или более 0,05 мм, и/или более 0,1 мм, и/или до около 100 мм, и/или до около 50 мм, и/или до около 20 мм, и/или до около 10 мм, и/или до около 5 мм, и/или до около 2 мм, и/или до около 0,5 мм, и/или до около 0,3 мм при измерении по способу проверки толщины, описанному в настоящем документе.
В другом примере среднее геометрическое (СГ) прочности на растяжение волокнистой структуры настоящего изобретения составляет около 200 г/см или более, и/или около 500 г/см или более, и/или около 1000 г/см или более, и/или около 1500 г/см или более, и/или около 2000 г/см или более, и/или менее 5000 г/см, и/или менее 4000 г/см, и/или менее 3000 г/см, и/или менее 2500 г/см при измерении в соответствии со способом проверки прочности на растяжение, описанным в настоящем документе.
В другом примере среднее геометрическое (СГ) максимального удлинения волокнистой структуры настоящего изобретения составляет менее 1000%, и/или менее 800%, и/или менее 650%, и/или менее 550%, и/или менее 500%, и/или менее 250%, и/или менее 100% при измерении в соответствии со способом проверки прочности на растяжение, описанным в настоящем документе.
В другом примере среднее геометрическое (СГ) касательного модуля волокнистой структуры настоящего изобретения составляет менее 5000 г/см, и/или менее 3000 г/см, и/или более 100 г/см, и/или более 500 г/см, и/или более 1000 г/см, и/или более 1500 г/см при измерении в соответствии со способом проверки прочности на растяжение, описанным в настоящем документе.
В другом примере среднее геометрическое (СГ) секущего модуля волокнистой структуры настоящего изобретения составляет менее 5000 г/см, и/или менее 3000 г/см, и/или менее 2500 г/см, и/или менее 2000 г/см, и/или менее 1500 г/см, и/или более 100 г/см, и/или более 300 г/см, и/или более 500 г/см при измерении в соответствии со способом проверки прочности на растяжение, описанным в настоящем документе.
Один или более и/или множество волокнистых элементов настоящего изобретения могут образовывать волокнистую структуру при использовании любого приемлемого способа, известного в данной области. Волокнистую структуру можно использовать для доставки активных агентов из волокнистых элементов настоящего изобретения при воздействии на волокнистый элемент условий предусмотренного применения волокнистых элементов и/или волокнистой структуры.
Волокнистые структуры настоящего изобретения могут содержать множество идентичных или по существу идентичных с композиционной точки зрения волокнистых элементов в соответствии с настоящим изобретением. В другом примере волокнистая структура может содержать два или более различных волокнистых элементов в соответствии с настоящим изобретением. Не имеющими ограничительного характера примерами различий в волокнистых элементах могут быть физические различия, такие как различия в диаметре, длине, текстуре, форме, жесткости, эластичности и т.п.; химические различия, такие как степень перекрестной сшивки, растворимость, температура плавления, Tg, активный агент, материал, образующий волокнистый элемент, цвет, содержание активного агента, содержание материала, образующего волокнистый элемент, наличие какого-либо покрытия на волокнистом элементе, биодеградируемость или ее отсутствие, гидрофобность или ее отсутствие, угол контакта и т.п.; различия в том, происходит ли потеря волокнистым элементом его физической структуры при воздействии на волокнистый элемент условий предусмотренного применения; различия в том, изменяется ли морфология волокнистого элемента при воздействии на волокнистый элемент условий предусмотренного применения; и различия в скорости, с которой из волокнистого элемента высвобождается один или более активных агентов при воздействии на волокнистый элемент условий предусмотренного применения. В одном примере два или более волокнистых элемента внутри растворимой волокнистой структуры могут содержать одинаковый материал, образующий волокнистый элемент, но иметь различные активные агенты. Это может быть в случае, когда различные активные агенты могут быть несовместимыми друг с другом, например анионное поверхностно-активное вещество (такое как активный агент шампуня) и катионное поверхностно-активное вещество (такое как активный агент кондиционера для волос).
Как показано на Фиг. 2, волокнистая структура 14 настоящего изобретения может содержать два или более различных слоев 16, 18 (в направлении z растворимой волокнистой структуры 14) волокнистых элементов 10, например нитей, настоящего изобретения, которые образуют волокнистую структуру 14. Волокнистые элементы 10 в слое 16 могут быть идентичны волокнистым элементам 10 слоя 18 или отличаться от них. Каждый слой 16, 18 может содержать множество идентичных или по существу идентичных, или различных волокнистых элементов 10. Например, волокнистые элементы 10, которые могут высвобождать активные агенты с большей скоростью, чем другие элементы внутри волокнистой структуры 14, могут быть расположены на наружной поверхности волокнистой структуры 14. Кроме волокнистых элементов 10, один или более слоев могут содержать одну или более частиц (не показаны), например частиц, содержащих активный агент, и/или частиц, содержащих сдерживающий агент, распределенных по всему объему слоев 16, 18 и/или по всему объему волокнистой структуры 14. В дополнение и/или в альтернативном варианте осуществления одна или более поверхностей волокнистой структуры может содержать один или более активных агентов и/или один или более сдерживающих агентов.
Не имеющие ограничительного характера примеры применения волокнистой структуры настоящего изобретения включают в себя, без ограничений, основу средства для сушилки белья, основу средства для стиральной машины, мягкую мочалку, основу средства для очистки и/или полировки твердых поверхностей, основу средства для очистки и/или полировки пола, в качестве компонента в батарее, влажные салфетки для детей, влажные салфетки для взрослых, влажные салфетки для интимной гигиены, туалетную бумагу, основу средства для мытья окон, основу средства для сбора и/или поглощения масла, основу средства для отпугивания насекомых, основу химического вещества для плавательного бассейна, продукты питания, освежитель для полости рта, дезодорант, пакет для сбора мусора, упаковочную пленку и/или бумагу, повязку на рану, доставку лекарства, изоляцию зданий, покрытие и/или подложку для зерновых культур и/или растений, основу клея, основу средства для ухода за кожей, основу средства для ухода за волосами, основу освежителя воздуха, основу средства и/или фильтр для очистки воды, основу средства для очистки унитаза, основу леденца, корм для домашних животных, подстилку для скота, основы средств для отбеливания зубов, основы средств для очистки ковра и другие приемлемые применения активных агентов настоящего изобретения.
Среднее время распада растворимых волокнистых структур настоящего изобретения может составлять около 60 секунд (с) или менее, и/или около 30 с или менее, и/или около 10 с или менее, и/или около 5 с или менее, и/или около 2,0 с или менее, и/или около 1,5 с или менее при измерении в соответствии со способом проверки растворимости, описанным в настоящем документе.
Среднее время растворения растворимых волокнистых структур настоящего изобретения может составлять около 600 секунд (с) или менее, и/или около 400 с или менее, и/или около 300 с или менее, и/или около 200 с или менее, и/или около 175 с или менее, и/или около 100 с или менее, и/или около 50 с или менее, и/или более 1 с. при измерении в соответствии со способом проверки растворимости, описанным в настоящем документе.
2
2
2
2
2
2
2
2
Среднее время распада на г/м растворимых волокнистых структур настоящего изобретения может составлять около 1,0 секунды/г/м (с/г/м) или менее, и/или около 0,5 с/г/м или менее, и/или около 0,2 с/г/м или менее, и/или около 0,1 с/г/м или менее, и/или около 0,05 с/г/м или менее, и/или около 0,03 с/г/м или менее при измерении в соответствии со способом проверки растворимости, описанным в настоящем документе.
2
2
2
2
2
2
2
Среднее время растворения на г/м растворимых волокнистых структур настоящего изобретения, имеющих такие волокнистые элементы, может составлять около 10 секунд/г/м (с/г/м) или менее, и/или около 5,0 с/г/м или менее, и/или около 3,0 с/г/мили менее, и/или около 2,0 с/г/м или менее, и/или около 1,8 с/г/м или менее, и/или около 1,5 с/г/м или менее при измерении в соответствии со способом проверки растворимости, описанным в настоящем документе.
В одном примере растворимая волокнистая структура настоящего изобретения имеет толщину более 0,01 мм, и/или более 0,05 мм, и/или более 0,1 мм, и/или до около 20 мм, и/или до около 10 мм, и/или до около 5 мм, и/или до около 2 мм, и/или до около 0,5 мм, и/или до около 0,3 мм при измерении по способу проверки толщины, описанному в настоящем документе.
В некоторых вариантах осуществления содержание воды (% влаги) в приемлемых волокнистых структурах может составлять от 0% до около 20%; в определенных вариантах осуществления содержание воды в волокнистых структурах может составлять от около 1% до около 15%; и в определенных вариантах осуществления содержание воды в волокнистых структурах может составлять от около 5% до около 10% при измерении в соответствии со способом проверки содержания воды, описанным в настоящем документе.
Волокнистые элементы
Волокнистый элемент, такой как нить и/или волокно, настоящего изобретения содержит один или более материалов, образующих волокнистый элемент. Кроме материалов, образующих волокнистый элемент, волокнистый элемент может дополнительно содержать один или более активных агентов, находящихся внутри волокнистого элемента, которые способны высвобождаться из волокнистого элемента, например нити, например при воздействии на волокнистый элемент и/или растворимую волокнистую структуру, содержащую волокнистый элемент, условий предусмотренного применения. В одном примере общее содержание одного или более материалов, образующих волокнистый элемент, находящихся в волокнистом элементе, составляет менее 80% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру, а общее содержание одного или более активных агентов, находящихся в волокнистом элементе, составляет более 20% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру.
В одном примере волокнистый элемент настоящего изобретения содержит около 100%, и/или более 95%, и/или более 90%, и/или более 85%, и/или более 75%, и/или более 50% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру одного или более материалов, образующих волокнистый элемент. Например, материал, образующий волокнистый элемент, может содержать поливиниловый спирт, крахмал, модифицированный крахмал, такой как пропоксилированный крахмал и/или оксиэтилированный крахмал, модифицированную целлюлозу, такую как карбоксиметилцеллюлоза и/или гидроксипропилметилцеллюлоза, и другие приемлемые полимеры, в особенности гидроксильные полимеры.
В другом примере волокнистый элемент настоящего изобретения содержит один или более материалов, образующих волокнистый элемент, и один или более активных агентов, причем общее содержание материалов, образующих волокнистый элемент, находящихся в волокнистом элементе, составляет от около 5% до менее 80% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру, а общее содержание активных агентов, находящихся в волокнистом элементе, составляет более 20% и до около 95% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру.
В одном примере волокнистый элемент настоящего изобретения содержит по меньшей мере 10%, и/или по меньшей мере 15%, и/или по меньшей мере 20%, и/или менее 80%, и/или менее 75%, и/или менее 65%, и/или менее 60%, и/или менее 55%, и/или менее 50%, и/или менее 45%, и/или менее 40% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру материалов, образующих волокнистый элемент, и более 20%, и/или по меньшей мере 35%, и/или по меньшей мере 40%, и/или по меньшей мере 45%, и/или по меньшей мере 50%, и/или по меньшей мере 60%, и/или менее 95%, и/или менее 90%, и/или менее 85%, и/или менее 80%, и/или менее 75% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру активных агентов.
В одном примере волокнистый элемент настоящего изобретения содержит по меньшей мере 5%, и/или по меньшей мере 10%, и/или по меньшей мере 15%, и/или по меньшей мере 20%, и/или менее 50%, и/или менее 45%, и/или менее 40%, и/или менее 35%, и/или менее 30%, и/или менее 25% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру материалов, образующих волокнистый элемент, и более 50%, и/или по меньшей мере 55%, и/или по меньшей мере 60%, и/или по меньшей мере 65%, и/или по меньшей мере 70%, и/или менее 95%, и/или менее 90%, и/или менее 85%, и/или менее 80%, и/или менее 75% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру активных агентов. В одном примере волокнистый элемент настоящего изобретения содержит более 80% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру активных агентов.
В другом примере один или более материалов, образующих волокнистый элемент, и активных агентов находятся в волокнистом элементе в массовом отношении общего содержания материалов, образующих волокнистый элемент, к активным агентам, равном 4,0 или менее, и/или 3,5 или менее, и/или 3,0 или менее, и/или 2,5 или менее, и/или 2,0 или менее, и/или 1,85 или менее, и/или менее 1,7, и/или менее 1,6, и/или менее 1,5, и/или менее 1,3, и/или менее 1,2, и/или менее 1, и/или менее 0,7, и/или менее 0,5, и/или менее 0,4, и/или менее 0,3, и/или менее 0,1, и/или менее 0,15, и/или менее 0,2.
В еще одном примере волокнистый элемент настоящего изобретения содержит от около 10%, и/или от около 15% до менее 80% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру материала, образующего волокнистый элемент, такого как полимер поливинилового спирта, полимер крахмала и/или полимер карбоксиметилцеллюлозы, и более 20% и до около 90% и/или до около 85% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру активного агента. Волокнистый элемент может дополнительно содержать пластификатор, такой как глицерин, и/или агенты для регулировки рН, такие как лимонная кислота.
В дополнительном примере волокнистый элемент настоящего изобретения содержит от около 10% и/или от около 15% до менее 80% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру материала, образующего волокнистый элемент, такого как полимер поливинилового спирта, полимер крахмала и/или полимер карбоксиметилцеллюлозы, и более 20% и до около 90% и/или до около 85% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру активного агента, причем массовое отношение материала, образующего волокнистый элемент, к активному агенту составляет 4,0 или менее. Волокнистый элемент может дополнительно содержать пластификатор, такой как глицерин, и/или агенты для регулировки рН, такие как лимонная кислота.
В другом дополнительном примере настоящего изобретения волокнистый элемент содержит один или более материалов, образующих волокнистый элемент, и один или более активных агентов, которые выбирают из группы, состоящей из ферментов, отбеливающих агентов, модификаторов, хелатирующих агентов, создающих ощущение веществ, диспергентов и их смесей, которые способны высвобождаться и/или высвобождаются при воздействии на волокнистый элемент и/или растворимую волокнистую структуру, содержащую волокнистый элемент, условий предусмотренного применения. В одном примере общее содержание в волокнистом элементе материалов, образующих волокнистый элемент, составляет менее 95%, и/или менее 90%, и/или менее 80%, и/или менее 50%, и/или менее 35%, и/или до около 5%, и/или до около 10%, и/или до около 20% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру, а общее содержание активных агентов, которые выбирают из группы, состоящей из ферментов, отбеливающих агентов, модификатора, хелатирующих агентов, ароматизаторов, противомикробных средств, антибактериальных средств, противогрибковых средств и их смесей, составляет более 5%, и/или более 10%, и/или более 20%, и/или более 35%, и/или более 50%, и/или более 65%, и/или до около 95%, и/или до около 90%, и/или до около 80% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру. В одном примере активный агент содержит один или более ферментов. В другом примере активный агент содержит один или более отбеливающих агентов. В еще одном примере активный агент содержит один или более модификаторов. В дополнительном примере активный агент содержит один или более хелатирующих агентов. В дополнительном примере активный агент содержит один или более ароматизаторов. В другом дополнительном примере активный агент содержит одно или более противомикробных средств, антибактериальных средств и/или противогрибковых средств.
В еще одном примере настоящего изобретения волокнистый элемент настоящего изобретения может содержать активные агенты, которые при попадании в воздух могут приводить к проблемам, связанным со здоровьем и/или безопасностью. Например, волокнистый элемент может быть использован для предотвращения попадания ферментов внутри волокнистого элемента в воздух.
В одном примере волокнистые элементы настоящего изобретения могут представлять собой волокнистые элементы мельтблаун. В другом примере волокнистые элементы настоящего изобретения могут представлять собой волокнистые элементы спанбонд. В другом примере волокнистые элементы могут представлять собой полые волокнистые элементы до и/или после высвобождения одного или более из их активных агентов.
Волокнистые элементы настоящего изобретения могут быть гидрофильными или гидрофобными. Волокнистые элементы могут быть поверхностно обработаны и/или обработаны изнутри для изменения внутренних гидрофильных или гидрофобных свойств волокнистого элемента.
В одном примере диаметр волокнистого элемента составляет менее 100 мкм, и/или менее 75 мкм, и/или менее 50 мкм, и/или менее 25 мкм, и/или менее 10 мкм, и/или менее 5 мкм, и/или менее 1 мкм при измерении в соответствии со способом проверки диаметра, описанным в настоящем документе. В другом примере диаметр волокнистого элемента настоящего изобретения составляет более 1 мкм при измерении в соответствии со способом проверки диаметра, описанным в настоящем документе. Диаметр волокнистого элемента настоящего изобретения можно применять для контроля скорости высвобождения одного или более активных агентов, находящихся в волокнистом элементе, и/или скорости потери и/или нарушения физической структуры волокнистого элемента.
Волокнистый элемент может содержать два или более различных активных агента. В одном примере волокнистый элемент содержит два или более различных активных агентов, причем два или более различных активных агентов являются совместимыми друг с другом. В другом примере волокнистый элемент содержит два или более различных активных агентов, причем два или более различных активных агентов являются несовместимыми друг с другом.
В одном примере волокнистый элемент может содержать активный агент внутри волокнистого элемента и активный агент на наружной поверхности волокнистого элемента так, что активный агент покрывает волокнистый элемент. Активный агент на наружной поверхности волокнистого элемента может быть идентичным активному агенту, находящемуся в волокнистом элементе, или отличаться от него. Если он отличается, активные агенты могут быть совместимыми или несовместимыми друг с другом.
В одном примере один или более активных агентов могут быть равномерно распределены или по существу равномерно распределены по всему объему волокнистого элемента. В другом примере один или более активных агентов могут быть распределены в виде обособленных областей внутри волокнистого элемента. В еще одном примере по меньшей мере один активный агент распределен равномерно или по существу равномерно по всему объему волокнистого элемента и по меньшей мере один другой активный агент распределен в виде одной или более обособленных областей внутри волокнистого элемента. В дополнительном примере по меньшей мере один активный агент распределен в виде одной или более обособленных областей внутри волокнистого элемента и по меньшей мере один другой активный агент распределен в виде одной или более обособленных областей, отличающихся от первых обособленных областей, внутри волокнистого элемента.
Волокнистые структуры и/или продукты настоящего изобретения могут также содержать графический символ или знаки, которые передают и/или сообщают пользователю или субъекту, смотрящему на волокнистую структуру и/или продукт, что волокнистая структура и/или продукт содержит один или более сдерживающих агентов. Хотя важен просто сам факт нахождения в волокнистой структуре и/или продукте одного или более сдерживающих агентов, визуальный сигнал, который сообщает о присутствии и/или предварительно связан с одним или более сдерживающими агентами, может дополнительно способствовать достижению цели уменьшения риска случайного проглатывания человеком. В альтернативном варианте осуществления сам графический символ или знаки могут содержать как визуальный сигнал, так и один или более сдерживающих агентов. Дополнительные не имеющие ограничительного характера примеры волокнистых структур и/или продуктов, которые включают в себя графические символы и/или знаки, приведены в заявке на патент США №14/558,829, поданной 3 декабря 2014 г., которая включена в настоящий документ путем ссылки.
Термин «графический символ» или «знаки» относится к изображениям или узорам, которые могут образовывать фигуру (например, линию(-и)), символ или обозначение, одноцветный символ или обозначение, цветовое различие или переход из по меньшей мере двух цветов, многоцветный символ или обозначение и т.п. Графический символ может включать эстетическое изображение или узор, который может обеспечивать некоторое(-ые) преимущество(-а) при просмотре. Графический символ может быть в форме фотографического изображения. Графический символ также может быть в форме 1-мерного (1D) или 2-мерного (2D) штрихового кода или штрихового кода быстрого отклика (QR-код). Графическое оформление обусловлено, например, цветом(-ами), используемым(-и) в графическом символе (отдельные чистые чернила или цветовые заливки, а также встроенные основные цвета), размерами всего графического символа (или компонентов графического символа), положениями графического символа (или компонентов графического символа), перемещениями графического символа (или компонентов графического символа), геометрическими формами графического символа (или компонентов графического символа), числом цветом в графическом символе, вариантами цветовых комбинаций в графическом символе, числом напечатанных графических символов, исчезновением цвета(-ов) в графическом символе и содержанием текстовых сообщений в графическом символе.
Материал, образующий волокнистый элемент
Материал, образующий волокнистый элемент, представляет собой любой приемлемый материал, такой как полимер или мономеры, способные создавать полимер, который обладает свойствами, позволяющими изготавливать волокнистый элемент, например, посредством способа формования.
В одном примере материал, образующий волокнистый элемент, может представлять собой материал, растворимый в полярном растворителе, такой как спирторастворимый материал и/или водорастворимый материал.
В другом примере материал, образующий волокнистый элемент, может содержать материал, растворимый в неполярном растворителе.
В еще одном примере материал, образующий нить, может содержать материал, растворимый в полярном растворителе, и не содержать (менее 5%, и/или менее 3%, и/или менее 1%, и/или 0% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру) материалов, растворимых в неполярном растворителе.
В дополнительном примере материал, образующий волокнистый элемент, может представлять собой материал, образующий пленку. В другом дополнительном примере материал, образующий волокнистый элемент, может иметь искусственное или природное происхождение и может быть химически, ферментативно и/или физически модифицирован.
В еще одном примере настоящего изобретения материал, образующий волокнистый элемент, может содержать полимер, который выбирают из группы, состоящей из полимеров, полученных из акриловых мономеров, таких как ненасыщенные карбоксильные мономеры с этиленовыми связями и ненасыщенные мономеры с этиленовыми связями, поливинилового спирта, полиакрилатов, полиметакрилатов, сополимеров акриловой кислоты и метилакрилата, поливинилпирролидонов, полиалкиленоксидов, крахмала и производных крахмала, пуллулана, желатина, гидроксипропилметилцеллюлоз, метилцеллюлоз и карбоксиметилцеллюлоз.
В еще одном примере материал, образующий волокнистый элемент, может содержать полимер, который выбирают из группы, состоящей из поливинилового спирта, производных поливинилового спирта, крахмала, производных крахмала, производных целлюлозы, гемицеллюлозы, производных гемицеллюлозы, белков, альгината натрия, гидроксипропилметилцеллюлозы, хитозана, производных хитозана, полиэтиленгликоля, тетраметиленэфиргликоля, поливинилпирролидона, гидроксиметилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы и их смесей.
В другом примере материал, образующий волокнистый элемент, содержит полимер, который выбирают из группы, состоящей из пуллулана, гидроксипропилметилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, поливинилпирролидона, карбоксиметилцеллюлозы, альгината натрия, ксантановой камеди, трагакантовой камеди, гуаровой камеди, сенегальской камеди, аравийской камеди, полиакриловой кислоты, сополимера метилметакрилата, карбоксивинилового полимера, декстрина, пектина, хитина, левана, элсинана, коллагена, желатина, зеина, глютена, соевого белка, казеина, поливинилового спирта, крахмала, производных крахмала, гемицеллюлозы, производных гемицеллюлозы, белков, хитозана, производных хитозана, полиэтиленгликоля, тетраметиленэфиргликоля, гидроксиметилцеллюлозы и их смесей.
Материалы, растворимые в полярном растворителе
Не имеющие ограничительного характера примеры материалов, растворимых в полярном растворителе, включают в себя полимеры, растворимые в полярном растворителе. Полимеры, растворимые в полярном растворителе, могут иметь искусственное или природное происхождение и могут быть химически и/или физически модифицированы. В одном примере среднемассовая молекулярная масса полимеров, растворимых в полярном растворителе, составляет по меньшей мере 10000 г/моль, и/или по меньшей мере 20000 г/моль, и/или по меньшей мере 40000 г/моль, и/или по меньшей мере 80000 г/моль, и/или по меньшей мере 100000 г/моль, и/или по меньшей мере 1000000 г/моль, и/или по меньшей мере 3000000 г/моль, и/или по меньшей мере 10000000 г/моль, и/или по меньшей мере 20000000 г/моль, и/или до около 40000000 г/моль, и/или до около 30000000 г/моль.
В одном примере полимеры, растворимые в полярном растворителе, выбирают из группы, состоящей из спирторастворимых полимеров, водорастворимых полимеров и их смесей. Не имеющие ограничительного характера примеры водорастворимых полимеров включают в себя водорастворимые гидроксильные полимеры, водорастворимые термопластичные полимеры, водорастворимые биодеградируемые полимеры, водорастворимые небиодеградируемые полимеры и их смеси. В одном примере водорастворимый полимер содержит поливиниловый спирт. В другом примере водорастворимый полимер содержит крахмал. В еще одном примере водорастворимый полимер содержит поливиниловый спирт и крахмал.
а. Водорастворимые гидроксильные полимеры. Не имеющие ограничительного характера примеры водорастворимых гидроксильных полимеров в соответствии с настоящим изобретением включают в себя многоатомные спирты, такие как поливиниловый спирт, производные поливинилового спирта, сополимеры поливинилового спирта, крахмал, производные крахмала, сополимеры крахмала, хитозан, производные хитозана, сополимеры хитозана, производные целлюлозы, такие как производные простого и сложного эфиров целлюлозы, сополимеры целлюлозы, гемицеллюлозу, производные гемицеллюлозы, сополимеры гемицеллюлозы, камеди, арабинаны, галактаны, белки и различные другие полисахариды и их смеси.
В одном примере водорастворимый гидроксильный полимер настоящего изобретения содержит полисахарид.
Термин «полисахариды» в контексте настоящего изобретения означает природные полисахариды и производные полисахаридов и/или модифицированные полисахариды. Приемлемые водорастворимые полисахариды включают в себя, без ограничений, крахмалы, производные крахмала, хитозан, производные хитозана, производные целлюлозы, гемицеллюлозу, производные гемицеллюлозы, камеди, арабинаны, галактаны и их смеси. Среднемассовая молекулярная масса водорастворимого полисахарида может составлять от около 10000 до около 40000000 г/моль, и/или более 100000 г/моль, и/или более 1000000 г/моль, и/или более 3000000 г/моль, и/или более 3000000 и до около 40000000 г/моль.
Водорастворимые полисахариды могут содержать водорастворимые полисахариды, состоящие из нецеллюлозы, и/или производных нецеллюлозы, и/или сополимера нецеллюлозы. Такие нецеллюлозные водорастворимые полисахариды могут выбирать из группы, состоящей из крахмалов, производных крахмала, хитозана, производных хитозана, гемицеллюлозы, производных гемицеллюлозы, камедей, арабинанов, галактанов и их смесей.
В другом примере водорастворимый гидроксильный полимер настоящего изобретения содержит нетермопластичный полимер.
Среднемассовая молекулярная масса водорастворимого гидроксильного полимера может составлять от около 10000 г/моль до около 40000000 г/моль, и/или более 100000 г/моль, и/или более 1000000 г/моль, и/или более 3000000 г/моль, и/или более 3000000 г/моль и до около 40000000 г/моль. Водорастворимые гидроксильные полимеры с более высокой или более низкой молекулярной массой могут использоваться в комбинации с гидроксильными полимерами, имеющими определенную нужную среднемассовую молекулярную массу.
Хорошо известные модификации водорастворимых гидроксильных полимеров, таких как природные крахмалы, включают в себя химические модификации и/или ферментативные модификации. Например, природный крахмал может быть разбавленным кислотой, гидроксиэтилированным, гидроксипропилированным и/или окисленным. Кроме того, водорастворимый гидроксильный полимер может содержать крахмал зубовидной кукурузы.
Крахмал природного происхождения по существу представляет собой смесь линейного амилозного и разветвленного амилопектинового полимеров, состоящих из D-глюкозных звеньев. Амилоза по существу представляет собой полимер, состоящий из D-глюкозных звеньев, соединенных связями (1,4)-α-D. Амилопектин представляет собой сильно разветвленный полимер, состоящий из D-глюкозных звеньев, соединенных связями (1,4)-α-D и связями (1,6)-α-D в точках ветвления. Обычно крахмал природного происхождения содержит относительно высокие концентрации амилопектина, например кукурузный крахмал (64-80% амилопектина), восковая кукуруза (93-100% амилопектина), рис (83-84% амилопектина), картофель (около 78% амилопектина) и пшеница (73-83% амилопектина). Хотя все крахмалы потенциально могут использоваться в настоящем изобретении, наиболее часто в настоящем изобретении применяются амилопектиновые натуральные крахмалы, полученные из сельскохозяйственных источников, которые имеют такие преимущества, как наличие в избытке, легкое возобновление и небольшая стоимость.
В контексте настоящего документа термин «крахмал» включает в себя немодифицированные крахмалы природного происхождения, модифицированные крахмалы, синтетические крахмалы и их смеси, а также смеси амилозной и амилопектиновой фракций; при этом крахмал может быть модифицирован с помощью физических, химических или биологических способов или их комбинаций. Выбор немодифицированного или модифицированного крахмала настоящего изобретения может зависеть от желаемого конечного продукта. В одном варианте осуществления настоящего изобретения содержание амилопектина в крахмале или смеси крахмалов, используемой в настоящем изобретении, составляет от около 20% до около 100%, чаще от около 40% до около 90%, еще чаще от около 60% до около 85% по массе крахмала или их смесей.
Приемлемые крахмалы природного происхождения могут включать в себя, без ограничений, кукурузный крахмал, картофельный крахмал, крахмал батата, пшеничный крахмал, крахмал саговой пальмы, тапиоковый крахмал, рисовый крахмал, соевый крахмал, крахмал из корней маранты, крахмал амиока, крахмал папоротника-орляка, крахмал лотоса, крахмал восковой кукурузы и кукурузный крахмал с высоким содержанием амилозы. Крахмалы природного происхождения, в частности кукурузный крахмал и пшеничный крахмал, являются предпочтительными крахмаловыми полимерами в связи с их небольшой стоимостью и доступностью.
На поливиниловые спирты в настоящем изобретении могут быть привиты другие мономеры для модификации их свойств. Множество различных мономеров были успешно привиты на поливиниловый спирт. Не имеющие ограничительного характера примеры таких мономеров включают в себя винилацетат, стирол, акриламид, акриловую кислоту, 2-гидроксиэтилметакрилат, акрилонитрил, 1,3-бутадиен, метилметакрилат, метакриловую кислоту, малеиновую кислоту, итаконовую кислоту, винилсульфонат натрия, аллилсульфонат натрия, метилаллилсульфонат натрия, фенилаллилэфирсульфонат натрия, фенилметаллилэфирсульфонат натрия, 2-акриламидометилпропансульфоновую кислоту (AMP), винилиденхлорид, винилхлорид, виниламин и множество сложных эфиров акрилата.
В одном примере водорастворимый гидроксильный полимер выбирают из группы, состоящей из поливиниловых спиртов, гидроксиметилцеллюлоз, гидроксиэтилцеллюлоз, гидроксипропилметилцеллюлоз и их смесей. Не имеющий ограничительного характера пример приемлемого поливинилового спирта включает в себя присутствующие на рынке препараты от компании Sekisui Specialty Chemicals America, LLC (г. Даллас, штат Техас) под торговой маркой CELVOL. Не имеющий ограничительного характера пример приемлемой гидроксипропилметилцеллюлозы включает в себя присутствующие на рынке препараты от компании Dow Chemical Company (г. Мидленд, штат Мичиган) под торговой маркой METHOCEL, включая комбинации с вышеупомянутыми гидроксипропилметилцеллюлозами.
b. Водорастворимые термопластичные полимеры. Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых термопластичных полимеров включают в себя термопластичный крахмал и/или производные крахмала, полимолочную кислоту, полигидроксиалканоат, поликапролактон, полиэфирамиды и некоторые полиэфиры и их смеси.
Водорастворимые термопластичные полимеры настоящего изобретения могут быть гидрофильными или гидрофобными. Водорастворимые термопластичные полимеры могут быть поверхностно обработанными и/или обработанными изнутри для изменения внутренних гидрофильных или гидрофобных свойств термопластичного полимера.
Водорастворимые термопластичные полимеры могут содержать биодеградируемые полимеры.
Любая приемлемая среднемассовая молекулярная масса может использоваться для термопластичных полимеров. Например, среднемассовая молекулярная масса термопластичного полимера в соответствии с настоящим изобретением составляет более около 10000 г/моль, и/или более около 40000 г/моль, и/или более около 50000 г/моль, и/или менее около 500000 г/моль, и/или менее около 400000 г/моль, и/или менее около 200000 г/моль.
Материалы, растворимые в неполярном растворителе
Не имеющие ограничительного характера примеры материалов, растворимых в неполярном растворителе, включают в себя полимеры, растворимые в неполярном растворителе. Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых материалов, растворимых в неполярном растворителе, включают в себя целлюлозу, хитин, производные хитина, полиолефины, полиэфиры, их сополимеры и их смеси. Не имеющие ограничительного характера примеры полиолефинов включают в себя полипропилен, полиэтилен и их смеси. Не имеющий ограничительного характера пример полиэфира включает в себя полиэтилентерефталат.
Материалы, растворимые в неполярном растворителе, могут содержать небиодеградируемый полимер, такой как полипропилен, полиэтилен и некоторые сложные полиэфиры.
Любая приемлемая среднемассовая молекулярная масса может использоваться для термопластичных полимеров. Например, среднемассовая молекулярная масса термопластичного полимера в соответствии с настоящим изобретением составляет более около 10000 г/моль, и/или более около 40000 г/моль, и/или более около 50000 г/моль, и/или менее около 500000 г/моль, и/или менее около 400000 г/моль, и/или менее около 200000 г/моль.
Активные агенты
Активные агенты представляют собой класс дополнительных компонентов, которые предназначены для оказания какого-либо благоприятного влияния, отличающегося от оказываемого самим волокнистым элементом, и/или частицей, и/или растворимой волокнистой структурой, например оказания благоприятного влияния на окружающую среду, внешнюю по отношению к волокнистому элементу, и/или частице, и/или растворимой волокнистой структуре. Активные агенты могут представлять собой любой дополнительный компонент, который создает нужный эффект в условиях предусмотренного применения волокнистого элемента. Например, активный агент могут выбирать из группы, состоящей из агентов для личной гигиены и/или кондиционирования, таких как агенты для ухода за волосами, такие как агенты для шампуня и/или агенты для окраски волос, агенты для кондиционирования волос, агенты для ухода за кожей, агенты для защиты от солнца и агенты для кондиционирования кожи; агентов для ухода и/или кондиционирования белья, таких как агенты для ухода за тканью, агенты для кондиционирования ткани, агенты для умягчения ткани, агенты для предотвращения образования складок на ткани, антистатики для ткани, агенты для удаления пятен на ткани, грязеотталкивающие агенты, диспергирующие агенты, подавители образования мыльной пены, агенты, усиливающие образование мыльной пены, антивспенивающие агенты и освежающие агенты для ткани; жидких и/или порошковых агентов для мытья посуды (для ручного мытья посуды и/или мытья посуды в посудомоечной машине), агентов для ухода за твердыми поверхностями, и/или кондиционирующих агентов, и/или полирующих агентов; других чистящих и/или кондиционирующих агентов, таких как противомикробные агенты, антибактериальные агенты, противогрибковые агенты, агенты для окрашивания тканей, ароматизатор, отбеливающие агенты (такие как отбеливающие агенты на основе кислорода, пероксид водорода, перкарбонатные отбеливающие агенты, перборатные отбеливающие агенты, отбеливающие агенты на основе хлора), агенты, активирующие отбеливание, хелатирующие агенты, модификаторы, лосьоны, осветляющие агенты, освежители воздуха, агенты для ухода за ковром, агенты, ингибирующие перенос красителя, агенты для удаления глинистой грязи, антиресорбционные агенты, полимерные агенты для удаления грязи, полимерные диспергирующие агенты, алкоксилированные полиаминные полимеры, алкоксилированные поликарбоксилатные полимеры, амфифильные привитые сополимеры, средства, способствующие растворению, буферные системы, агенты для смягчения воды, агенты для увеличения жесткости воды, агенты для регулировки рН, ферменты, флокулирующие агенты, шипучие агенты, консерванты, косметические агенты, агенты для снятия макияжа, пенообразующие агенты, способствующие осаждению агенты, образующие коацерват агенты, глины, загустители, латексы, кремнеземы, сушильные агенты, дезодорирующие агенты, антиперспиранты, охлаждающие агенты, нагревающие агенты, абсорбирующие гелеобразующие агенты, противовоспалительные агенты, красители, пигменты, кислоты и основания; активных агентов для очистки жидкости; сельскохозяйственных активных агентов; промышленных активных агентов; активных агентов для приема внутрь, таких как лекарственные средства, агенты для отбеливания зубов, агенты для ухода за зубами, агенты для полоскания полости рта, агенты для ухода за периодонтом и деснами, пищевые агенты, диетические агенты, витамины, минералы; агентов для очистки воды, таких как агенты для осветления и/или дезинфекции воды и их смесей.
Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых косметических агентов, агентов для ухода за кожей, кондиционирующих агентов для кожи, агентов для ухода за волосами и агентов для кондиционирования волос описаны в CTFA Cosmetic Ingredient Handbook, Second Edition, The Cosmetic, Toiletries, and Fragrance Association, Inc. 1988, 1992.
Один или более классов химических веществ может использоваться для одного или более активных агентов, перечисленных выше. Например, поверхностно-активные вещества могут использоваться для любого числа активных агентов, описанных выше. Аналогичным образом, отбеливающие агенты могут использоваться для ухода за тканью, очистки твердых поверхностей, мытья посуды и даже отбеливания зубов. Таким образом, среднему специалисту в данной области будет понятно, что активные агенты выбирают в зависимости от желаемой области применения волокнистого элемента, и/или частицы, и/или полученной из них растворимой волокнистой структуры.
Например, если волокнистый элемент, и/или частица, и/или полученная из них растворимая волокнистая структура будут использоваться для ухода за волосами и/или кондиционирования волос, то один или более приемлемых поверхностно-активных веществ, таких как пенообразующее поверхностно-активное вещество, могут быть выбраны для предоставления нужного преимущества потребителю при воздействии условий предусмотренного применения волокнистого элемента, и/или частицы, и/или растворимой волокнистой структуры, включающей в себя волокнистый элемент и/или частицу.
В одном примере, если волокнистый элемент, и/или частица, и/или полученная из них растворимая волокнистая структура предназначены или будут использоваться для стирки одежды, то один или более приемлемых поверхностно-активных веществ, и/или ферментов, и/или модификаторов, и/или ароматизаторов, и/или подавителей образования мыльной пены, и/или отбеливающих агентов могут быть выбраны для предоставления нужного преимущества потребителю при воздействии условий предусмотренного применения волокнистого элемента, и/или частицы, и/или растворимой волокнистой структуры, включающей в себя волокнистый элемент и/или частицу. В другом примере, если волокнистый элемент, и/или частица, и/или полученная из них растворимая волокнистая структура предназначены для стирки одежды и/или мытья посуды, то волокнистый элемент, и/или частица, и/или растворимая волокнистая структура могут содержать композицию моющих средств для стирки или композицию моющих средств для посуды, или активные агенты, используемые в таких композициях. В еще одном примере, если волокнистый элемент, и/или частица, и/или полученная из них растворимая волокнистая структура предназначены для очистки и/или обеззараживания унитаза, то волокнистый элемент, и/или частица, и/или полученная из них растворимая волокнистая структура могут содержать композицию для очистки унитаза и/или шипучую композицию, и/или активные агенты, используемые в таких композициях.
В одном примере активный агент выбирают из группы, состоящей из поверхностно-активных веществ, отбеливающих агентов, ферментов, подавителей образования мыльной пены, агентов, усиливающих образование мыльной пены, агентов для умягчения ткани, агентов для чистки зубов, агентов для мытья волос, агентов для ухода за волосами, агентов для личной гигиены, агентов для окрашивания и их смесей.
В одном примере по меньшей мере один из активных агентов выбирают из группы, состоящей из агентов для ухода за кожей, лекарственных средств, лосьонов, агентов для ухода за тканью, агентов для мытья посуды, агентов для ухода за ковром, агентов для ухода за поверхностями, агентов для ухода за волосами, освежителей воздуха и их смесей.
Высвобождение активного агента
Один или более активных агентов могут быть высвобождены из волокнистого элемента, и/или частицы, и/или волокнистой структуры при воздействии на волокнистый элемент, и/или частицу, и/или волокнистую структуру инициирующего условия. В одном примере один или более активных агентов могут быть высвобождены из волокнистого элемента, и/или частицы, и/или волокнистой структуры или ее части при потере волокнистым элементом, и/или частицей, и/или волокнистой структурой или ее частью ее идентичности, другими словами, при потере ее физической структуры. Например, волокнистый элемент, и/или частица, и/или волокнистая структура теряют свою физическую структуру, когда материал, образующий волокнистый элемент, растворяется, расплавляется или подвергается какой-либо другой трансформации, приводящей к потере структуры. В одном примере один или более активных агентов высвобождаются из волокнистого элемента, и/или частицы, и/или волокнистой структуры при изменении морфологии волокнистого элемента, и/или частицы, и/или волокнистой структуры.
В другом примере один или более активных агентов могут быть высвобождены из волокнистого элемента, и/или частицы, и/или волокнистой структуры или ее части при изменении идентичности волокнистого элемента, и/или частицы, и/или волокнистой структуры или ее части, другими словами, при изменении ее физической структуры, а не при ее потере. Например, физическая структура волокнистого элемента, и/или частицы, и/или волокнистой структуры изменяется, когда материал, образующий волокнистый элемент, набухает, сокращается, удлиняется и/или укорачивается, но сохраняет способность к образованию волокнистого элемента.
В другом примере один или более активных агентов могут быть высвобождены из волокнистого элемента, и/или частицы, и/или волокнистой структуры без изменения своей морфологии (без потери или изменения физической структуры).
В одном примере волокнистый элемент, и/или частица, и/или волокнистая структура могут высвобождать активный агент при воздействии на волокнистый элемент, и/или частицу, и/или волокнистую структуру инициирующего условия, которое приводит к высвобождению активного агента, например условия, вызывающего потерю или изменение идентичности волокнистого элемента, и/или частицы, и/или волокнистой структуры, как обсуждалось выше. Не имеющие ограничительного характера примеры инициирующих условий включают в себя воздействие на волокнистый элемент, и/или частицу, и/или волокнистую структуру растворителя, например полярного растворителя, такого как спирт и/или вода, и/или неполярного растворителя (причем воздействие может быть последовательным), в зависимости от того, содержит ли материал, образующий волокнистый элемент, материал, растворимый в полярном растворителе, и/или материал, растворимый в неполярном растворителе; воздействие на волокнистый элемент, и/или частицу, и/или растворимую волокнистую структуру теплом, например температурой более 23°С (75°F), и/или более 37°С (100°F), и/или более 65°С (150°F), и/или более 93°С (200°F), и/или более 100°С (212°F); воздействие на волокнистый элемент, и/или частицу, и/или растворимую волокнистую структуру холодом, например температурой менее 4°С (40°F), и/или менее 0°С (32°F), и/или менее 17,2°С (0°F); воздействие на волокнистый элемент, и/или частицу, и/или растворимую волокнистую структуру силой, например растягивающей силой, приложенной потребителем, использующим волокнистый элемент, и/или частицу, и/или волокнистую структуру; и/или воздействие на волокнистый элемент, и/или частицу, и/или волокнистую структуру химической реакцией; воздействие на волокнистый элемент, и/или частицу, и/или волокнистую структуру условием, которое приводит к изменению фазы; воздействие на волокнистый элемент, и/или частицу, и/или волокнистую структуру изменением рН и/или изменением давления, и/или изменением температуры; воздействие на волокнистый элемент, и/или частицу, и/или волокнистую структуру одним или более химическими веществами, которые приводят к высвобождению волокнистым элементом, и/или частицей, и/или волокнистой структурой одного или более из ее активных агентов; воздействие на волокнистый элемент, и/или частицу, и/или волокнистую структуру ультразвуком; воздействие на волокнистый элемент, и/или частицу, и/или волокнистую структуру светом и/или волной определенной длины; воздействие на волокнистый элемент, и/или частицу, и/или волокнистую структуру изменением ионной силы; и/или воздействие на волокнистый элемент, и/или частицу, и/или волокнистую структуру активным агентом, высвобожденным из другого волокнистого элемента, и/или частицы, и/или волокнистой структуры.
В одном примере один или более активных агентов могут быть высвобождены из волокнистых элементов и/или частиц настоящего изобретения при прохождении волокнистой структурой, содержащей волокнистые элементы и/или частицы, этапа инициации, который выбирают из группы, состоящей из: предварительной обработки пятен на изделии из ткани волокнистой структурой; образования моющей жидкости посредством соприкосновения волокнистой структуры с водой; вращения растворимой волокнистой структуры в сушилке; нагревания волокнистой структуры в сушилке; и их комбинаций.
Композиция, образующая волокнистый элемент
Волокнистые элементы настоящего изобретения получают из композиции, образующей волокнистый элемент. Композиция, образующая волокнистый элемент, представляет собой композицию на основе полярного растворителя. В одном примере композиция, образующая волокнистый элемент, представляет собой водную композицию, содержащую один или более материалов, образующих волокнистый элемент, и один или более активных агентов.
Хотя волокнистый элемент и/или волокнистая структура настоящего изобретения находятся в твердой форме, композиция, образующая волокнистый элемент, используемая для получения волокнистых элементов настоящего изобретения, может находиться в жидкой форме.
Композиция, образующая волокнистый элемент, может обрабатываться при температуре от около 20°С до около 100°С, и/или от около 30°С до около 90°С, и/или от около 35°С до около 70°С, и/или от около 40°С до около 60°С при получении волокнистых элементов из композиции, образующей волокнистый элемент.
В одном примере композиция, образующая волокнистый элемент, может содержать по меньшей мере 20%, и/или по меньшей мере 30%, и/или по меньшей мере 40%, и/или по меньшей мере 45%, и/или по меньшей мере 50% до около 90% и/или до около 85%, и/или до около 80%, и/или до около 75% по массе одного или более материалов, образующих волокнистый элемент, одного или более активных агентов и их смесей. Композиция, образующая волокнистый элемент, может содержать от около 10% до около 80% по массе полярного растворителя, такого как вода.
В одном примере нелетучие компоненты композиции, образующей волокнистый элемент, могут составлять от около 20%, и/или 30%, и/или 40%, и/или 45%, и/или 50% до около 75% и/или 80%, и/или 85%, и/или 90% по массе в пересчете на общую массу композиции, образующей волокнистый элемент. Нелетучие компоненты могут состоять из материалов, образующих волокнистый элемент, таких как каркасные полимеры, активные агенты и их комбинации. Летучие компоненты композиции, образующей волокнистый элемент, составляют оставшуюся процентную долю и варьируют от 10% до 80% по массе в пересчете на общую массу композиции, образующей волокнистый элемент.
Для реализации способа формования волокнистого элемента волокнистым элементам необходимо иметь начальную стабильность при извлечении из формовочной матрицы. Число капиллярности используется для оценки такой начальной стабильности. В условиях матрицы число капиллярности может составлять по меньшей мере 1 и/или по меньшей мере 3, и/или по меньшей мере 4, и/или по меньшей мере 5.
В одном примере композиция, образующая волокнистый элемент, имеет число капиллярности от по меньшей мере около 1 до около 50, и/или от по меньшей мере около 3 до около 50, и/или от по меньшей мере около 5 до около 30, в результате чего композицию, образующую волокнистый элемент, могут эффективно подвергать полимерной переработке с образованием волокнистого элемента.
Термин «полимерная переработка» в контексте настоящего документа означает любую операцию формования и/или способ формования, посредством которых из композиции, образующей волокнистый элемент, образуется волокнистый элемент, содержащий обработанный материал, образующий волокнистый элемент. Операция и/или способ формования могут включать в себя скрепление прядением, плавление с раздувом, электроспиннинг, роторное формование, операции/способы создания непрерывной нити и/или пакли. Термин «переработанный материал, образующий волокнистый элемент» в контексте настоящего документа означает любой материал, образующий волокнистый элемент, который был подвергнут операции по переработке плавлением и последующей операции по полимерной переработке с образованием волокнистого элемента.
Число капиллярности представляет собой безразмерное число, используемое для оценки вероятности разрушения данной капли. Большее число капиллярности указывает на большую стабильность текучей среды при выходе из матрицы. Число капиллярности определяют следующим образом:
V представляет собой скорость текучей среды на выходе из матрицы (единицы: длина/время),
η представляет собой вязкость текучей среды в условиях матрицы (единицы: масса/длина*время),
2
σ представляет собой поверхностное натяжение текучей среды (единицы: масса/время). Если скорость, вязкость и поверхностное натяжение выражены в согласующихся друг с другом единицах измерения, то полученное число капиллярности не будет иметь собственной единицы измерения, так как отдельные единицы измерения будут взаимно исключены.
Число капиллярности определяет для условий на выходе из матрицы. Скорость текучей среды представляет собой среднюю скорость текучей среды, проходящей через отверстие матрицы. Среднюю скорость определяет следующим образом:
3
Vol' = объемная скорость течения (единицы: длина/время),
2
Area = площадь поперечного сечения выходного отверстия матрицы (единицы: длина).
Если отверстие матрицы круглое, то скорость текучей среды могут определять следующим образом:
R представляет собой радиус кругового отверстия (единицы: длина).
Вязкость текучей среды будет зависеть от температуры и может зависеть от скорости сдвига. Определение снижающей вязкость текучей среды зависит от скорости сдвига. Поверхностное натяжение будет зависеть от состава текучей среды и температуры текучей среды.
В одном примере композиция, образующая волокнистый элемент, может содержать один или более антиадгезивных агентов и/или смазывающих агентов. Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых антиадгезивных агентов и/или смазывающих агентов включают в себя жирные кислоты, соли жирных кислот, жирные спирты, сложные эфиры жирных кислот, сложные эфиры сульфонированных жирных кислот, ацетаты жирных аминов и амиды жирных кислот, силиконы, аминосиликоны, фторполимеры и их смеси.
В одном примере композиция, образующая волокнистый элемент, может содержать одно или более препятствующих слипанию веществ и/или уменьшающих клейкость агентов. Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых препятствующих слипанию веществ и/или уменьшающих клейкость агентов включают в себя крахмалы, модифицированные крахмалы, перекрестно-сшитый поливинилпирролидон, перекрестно-сшитую целлюлозу, микрокристаллическую целлюлозу, диоксид кремния, оксиды металлов, карбонат кальция, тальк и слюду.
Активные агенты настоящего изобретения могут быть добавлены к композиции, образующей волокнистый элемент, до и/или во время образования волокнистого элемента и/или могут быть добавлены к волокнистому элементу после образования волокнистого элемента. Например, ароматизирующий активный агент может быть добавлен к волокнистому элементу и/или волокнистой структуре, содержащей волокнистый элемент, после образования волокнистого элемента и/или растворимой волокнистой структуры в соответствии с настоящим изобретением. В другом примере ферментный активный агент может быть добавлен к волокнистому элементу и/или волокнистой структуре, содержащей волокнистый элемент, после образования волокнистого элемента и/или растворимой волокнистой структуры в соответствии с настоящим изобретением. В еще одном примере одна или более частиц, которые не могут использоваться в способе формования для получения волокнистого элемента, могут быть добавлены к волокнистому элементу и/или волокнистой структуре, содержащей волокнистый элемент, после образования волокнистого элемента и/или растворимой волокнистой структуры в соответствии с настоящим изобретением.
В одном примере значение вязкости композиции, образующей волокнистый элемент, настоящего изобретения составляет менее около 100Па*с, и/или менее около 80 Па*с, и/или менее около 60 Па*с, и/или менее около 40 Па*с, и/или менее около 20 Па*с, и/или менее около 10 Па*с, и/или менее около 5 Па*с, и/или менее около 2 Па*с, и/или менее около 1 Па*с, и/или более 0 Па*с при измерении в соответствии со способом проверки значения вязкости, описанным в настоящем документе.
Средства увеличения продольной вязкости
В одном примере волокнистый элемент содержит средство увеличения продольной вязкости. Не имеющие ограничительного характера примеры средств увеличения продольной вязкости могут включать в себя полимеры, другие средства увеличения продольной вязкости и их комбинации.
В одном примере среднемассовая молекулярная масса средств увеличения продольной вязкости составляет по меньшей мере около 50000 Да. В другом примере среднемассовая молекулярная масса средства увеличения продольной вязкости составляет от около 50000 до около 25000000, и/или от около 100000 до около 25000000, и/или от около 250000 до около 25000000, и/или от около 500000 до около 25000000, в другом примере от около 800000 до около 22000000, в еще одном примере от около 1000000 до около 20000000, и в другом примере от около 2000000 до около 15000000. Средства увеличения продольной вязкости с высокой молекулярной массой особенно подходят для некоторых примеров настоящего изобретения в связи со способностью увеличивать продольную вязкость расплава и уменьшать разрушение расплава.
Средство увеличения продольной вязкости при использовании в способе плавления с раздувом добавляют к композиции настоящего изобретения в количестве, обеспечивающем видимое уменьшение разрушения расплава и капиллярного обрыва волокон во время процесса формования, вследствие чего по существу непрерывные волокна, имеющие относительно неизменный диаметр, могут быть сформованы из расплава. Независимо от способа, используемого для создания волокнистых элементов и/или частиц, содержание средств увеличения продольной вязкости (если они используются) может составлять в одном примере от около 0,001% до около 10% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент, и/или в пересчете на сухую частицу, и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру, в другом примере от около 0,005 до около 5% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент, и/или в пересчете на сухую частицу, и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру, в еще одном примере от около 0,01 до около 1% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент, и/или в пересчете на сухую частицу, и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру, и в другом примере от около 0,05% до около 0,5% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент, и/или в пересчете на сухую частицу, и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру.
Не имеющие ограничительного характера примеры полимеров, которые могут быть использованы в качестве средств увеличения продольной вязкости, могут включать в себя альгинаты, каррагенины, пектин, хитин, гуаровую камедь, ксантановую камедь, агар, аравийскую камедь, трагакантовую камедь, камедь плодов рожкового дерева, алкилцеллюлозу, гидроксиалкилцеллюлозу, карбоксиалкилцеллюлозу и их смеси.
Не имеющие ограничительного характера примеры других средств увеличения продольной вязкости могут включать в себя модифицированный и немодифицированный полиакриламид, полиакриловую кислоту, полиметакриловую кислоту, поливиниловый спирт, поливинилацетат, поливинилпирролидон, полиэтиленвинилацетат, полиэтиленимин, полиамиды, полиалкиленоксиды, включая полиэтиленоксид, полипропиленоксид, полиэтиленпропиленоксид и их смеси.
Средства, способствующие растворению
Волокнистые элементы настоящего изобретения могут включать в себя средства, способствующие растворению, для ускорения растворения в случае, когда волокнистый элемент содержит более 40% поверхностно-активного вещества, с целью уменьшения образования нерастворимых или плохо растворимых агрегатов поверхностно-активного вещества, которые иногда могут образовываться, или в случае использования композиций поверхностно-активных веществ в холодной воде. Не имеющие ограничительного характера примеры средств, способствующих растворению, включают в себя хлорид натрия, сульфат натрия, хлорид калия, сульфат калия, хлорид магния и сульфат магния.
Буферная система
Волокнистые элементы настоящего изобретения могут быть составлены таким образом, что во время использования для водной очистки, например во время стирки одежды или мытья посуды и/или мытья головы, вода для мытья будет иметь рН от около 5,0 до около 12 и/или от около 7,0 до 10,5. В случае мытья посуды рН воды для мытья, как правило, составляет от около 6,8 до около 9,0. В случае стирки одежды рН воды для мытья, как правило, составляет 7-11. Методы поддержания рН в рекомендованных диапазонах применения включают в себя использование буферных растворов, щелочей, кислот и т.д. и хорошо известны специалистам в данной области. Такие методы включают в себя использование карбоната натрия, лимонной кислоты или цитрата натрия, моноэтаноламина или других аминов, борной кислоты или боратов и других соединений для урегулирования уровня рН, хорошо известных в данной области.
Волокнистые элементы и/или растворимые волокнистые структуры, используемые в качестве композиций моющих средств «с низким рН», включены в настоящее изобретение, и особенно подходят для поверхностно-активных систем настоящего изобретения, и могут обеспечивать значения рН во время использования менее 8,5, и/или менее 8,0, и/или менее 7,0, и/или менее 7,0, и/или менее 5,5, и/или до около 5,0.
Волокнистые элементы с динамичным профилем рН во время мытья включены в настоящее изобретение. В таких волокнистых элементах могут использоваться частицы лимонной кислоты, покрытые воском, совместно с другими регулирующими рН агентами таким образом, что (i) через 3 минуты после соприкосновения с водой рН жидкости для мытья составляет более 10; (ii) через 10 мин после соприкосновения с водой рН жидкости для мытья составляет менее 9,5; (iii) через 20 мин после соприкосновения с водой рН жидкости для мытья составляет менее 9,0; и (iv) необязательно при этом равновесное рН жидкости для мытья находится в диапазоне от более 7,0 до 8,5.
Сдерживающий агент
Один или более волокнистых элементов и/или волокнистых структур настоящего изобретения дополнительно содержат один или более сдерживающих агентов; а именно агент, который препятствует проглатыванию и/или потреблению, например посредством горького вкуса, и/или жгучего вкуса, и/или резкого запаха волокнистых элементов, и/или волокнистых структур, и/или содержащих их продуктов настоящего изобретения, и/или который вызывает рвоту у человека и/или животных, например рвотные агенты. Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых сдерживающих агентов для применения внутри, и/или на поверхности, и/или в пределах волокнистых элементов, и/или волокнистых структур, и/или изготовленных из них продуктов, таких как подушки, настоящего изобретения включают в себя горькие агенты, жгучие агенты, рвотные агенты и их смеси.
В одном примере общее содержание сдерживающих агентов, связанных с волокнистыми элементами, волокнистыми структурами и/или продуктами настоящего изобретения, например находящихся внутри и/или на них, может быть по меньшей мере таким, которое вызывает желаемый сдерживающий эффект и может зависеть от характеристик специфических сдерживающих агентов, например величины горечи, но не таким, которое может вызывать нежелательный перенос сдерживающих агентов в человека и/или животное, например перенос на руки, глаза, кожу или другие части тела человека и/или животного. В другом примере эффективное количество сдерживающего агента в пределах волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или продукта и/или на них может зависеть от активности конкретного сдерживающего агента и выбирается таким образом, чтобы более 50% людей ощущали сдерживающий эффект под воздействием сдерживающего агента.
а. Горькие агенты
Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых горьких агентов включают в себя соли денатония и их производные. В одном примере горький агент представляет собой соль денатония, которую выбирают из группы, состоящей из хлорида денатония, цитрата денатония, сахарида денатония, карбоната денатония, ацетата денатония, бензоата денатония и их смесей. Горький агент может находиться внутри и/или на одном или более волокнистых элементов и/или волокнистых структур настоящего изобретения.
В одном примере горький агент представляет собой бензоат денатония, также известный как фенилметил-[2-[(2,6-диметилфенил)амино]-2-оксоэтил]диэтиламмония бензоат, № CAS: 3734-33-6. Бензоат денатония продается на рынке под маркой BITREX и производится компанией Macfarlan Smith, г. Эдинбург, Шотландия, Великобритания.
Горький агент может представлять собой природное горькое вещество. Горький агент, например природное горькое вещество, может иметь величину горечи более 1000, и/или более 5000, и/или более 10000, и/или более 20000, и/или менее 200000, и/или менее 150000, и/или менее 100000, и/или от около 1000 до около 200000, и/или от около 5000 до около 200000, и/или от около 10000 до около 200000. Природное горькое вещество могут выбирать из группы, состоящей из гликозидов, изопреноидов, алкалоидов, аминокислот и их смесей. Например, приемлемые горькие агенты также включают в себя кверцетин (3,3',4',5,7-пентагидроксифлавон); нарингин (4',5,7-тригидроксифлаванон-7-рамноглюкозид); аукубин; амарогентин; дигидрофолиаментин; гентиопикрозид; гентиопикрин; свертиамарин; сверозид; гентиофлавозид; центаурозид; метиафолин; гарпагозид; центапикрин; саилицин; кондурангин; абсинтин; артабсин; кницин; лактуцин; лактукопикрин; салонитенолид; α-туйон; β-туйон; дезоксилимонен; лимонин; ичангин; изообакуноновую кислоту; обакунон; обакуноновую кислоту; номилин; ичангин; номилиновую кислоту; маррубин; прамаррубин; карнозол; карнозиновую кислоту; квассин; бруцин; гидрохлорид хинина; сульфат хинина; дигидрохлорид хинина; Колумбии; кофеин; треонин; метионин; фенилаланин; триптофан; аргинин; гистидин; валин; аспарагиновую кислоту; октаацетат сахарозы; и их смеси. Другие приемлемые горькие агенты включают в себя бисульфат хинина и экстракт хмеля (например, гумулон).
Волокнистый элемент, и/или волокнистая структура, и/или содержащий их продукт может содержать достаточное количество горького агента для придания горького вкуса, например от около 0,00001% до около 1%, и/или от около 0,0001% до около 0,5%, и/или от около 0,001% до около 0,25%, и/или от около 0,01% до около 0,1% по массе волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или продукта соответственно, горького агента.
Горький агент или его части, связанные с волокнистым элементом, и/или волокнистой структурой, и/или содержащим их продуктом, могут находиться на поверхности волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или содержащего их продукта. Горький агент может перемещаться из внутренней части волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или содержащего их продукта к его наружной поверхности таким образом, что человек или животное ощущает горький вкус при контакте волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или продукта со ртом. В дополнение или в альтернативном варианте осуществления горький агент может быть нанесен на поверхность волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или содержащего их продукта после образования волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или содержащего их продукта, например в качестве композиции для покрытия оболочкой, содержащей горький агент, например посредством разбрызгивания, и/или печати, и/или распыления, и/или напыления, и/или посыпания порошком, и/или покрытия оболочкой, и/или окраски, и/или наложения иным способом горького агента и/или композиции, содержащей горький агент, непосредственно на поверхность волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или продукта. В одном примере содержание горького агента внутри и/или на поверхности волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или содержащего их продукта составляет по меньшей мере 10 частей на миллиард, и/или по меньшей мере 50 частей на миллиард, и/или от около 10 частей на миллиард до около 10000 частей на миллион, и/или от около 50 частей на миллиард до около 5000 частей на миллион, и/или от около 50 частей на миллиард до около 1000 частей на миллион, и/или от около 100 частей на миллиард до около 500 частей на миллион, и/или от около 10 частей на миллиард до около 250 частей на миллион при определении после хранения волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или продукта в течение одного месяца при температуре 25°С и относительной влажности 60%.
При разбрызгивании, и/или печати, и/или распылении, и/или наложении иным способом горького агента на поверхность волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или продукта горький агент и/или композиция, содержащая горький агент, могут быть безводными, то есть содержать менее 20% и/или менее 15%, и/или менее 10%, и/или менее 5%, и/или менее 3%, и/или менее 1%, и/или около 0%, и/или 0% по массе воды. Композиция, содержащая горький агент, может содержать 100%, и/или 80%, и/или 60%, и/или 40%, и/или 35%, и/или 30%, и/или более 0% и до около 100%, и/или от около 0,001% до около 80,%, и/или от около 0,001% до около 60%, и/или от около 0,001% до около 40%, и/или от около 0,1% до около 35%, и/или от около 5% до около 30% по массе горького агента.
Не имеющие ограничительного характера примеры горьких агентов, которые можно применять в настоящем изобретении, описаны в источнике BitterDB (http://bitterdb.agri.huji.ac.il/dbbitter.php), который представляет собой базу данных горьких агентов с возможностью свободного поиска, которая включает более 680 горьких агентов, взятых из литературы и Мерк индекса, и связанных с ними 25 человеческих рецепторов горького вкуса (hT2Rs), и в соответствующей статье Ayana Wiener; Marina Shudler; Anat Levit; Masha Y. Niv. BitterDB: a database of bitter compounds. Nucleic Acids Res 2012, 40 (Database issue): D413-419.
В дополнение к вышеизложенному, содержание одного или более горьких агентов внутри и/или на поверхности волокнистых элементов, и/или волокнистой структуры, и/или продуктов настоящего изобретения может составлять от около 0,01 частей на миллион до около 10%, и/или от около 0,01 частей на миллион до около 8%, и/или от около 0,01 частей на миллион до около 5%, и/или от 0,01 частей на миллион до около 4% по массе волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или продукта.
b. Жгучие агенты
Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых жгучих агентов выбирают из группы, состоящей из: капсаициноидов (включая капсаицин); ванилилэтилового эфира; ванилипропилового эфира; ванилилбутилового эфира; ванилинпропилена; гликоль ацеталя; этилванилинпропиленгликоль ацеталя; капсаицина; гингерола; 4-(1-метоксиметил)-2-(3'-метокси-4'-гидроксифенил)-1,3-диоксолана; перечного масла; перечного олеорезина; имбирного олеорезина; ванилиламида нониловой кислоты; олеорезина джамбу; экстракта кожуры японского перца; саншоола; саншоамида; экстракта черного перца; шавицина; пиперина; спилантола; и их смесей. Другие приемлемые жгучие агенты включают в себя полигодилал, экстракт тасманийского перца, экстракты капсикум или их смеси. В одном примере жгучий агент представляет собой капсаициноид, например, капсаицин, дигидрокапсаицин, нордигидрокапсаицин, гомодигидрокапсаицин, гомокапсаицин и/или нонивамид. В одном примере жгучий агент представляет собой капсаицин.
Присутствующие на рынке приемлемые жгучие агенты включают в себя OРТАНЕАТ (Symise Flavors), НOТАСТ (Lipo Chemicals) и HEATENOL (Sensient Flavors).
Волокнистый элемент, и/или волокнистая структура, и/или содержащий их продукт могут содержать достаточное количество жгучего агента для придания жгучего вкуса и/или резкого запаха, например для доставки пользователю контролируемого уровня жгучести (достаточного для предотвращения проглатывания, но недостаточного для развития у человека и/или животного физического заболевания или случайного переноса больших количеств на руки пользователя). В одном примере волокнистый элемент, и/или волокнистая структура, и/или содержащий их продукт могут содержать более 0,0001%, и/или более 0,001%, и/или более 0,01%, и/или более 0,1%, и/или менее 20%, и/или менее 15%, и/или менее 10%, и/или менее 5%, и/или менее 2%, и/или менее 1%, и/или менее 0,5%, и/или от около 0,0001% до около 10%, или от около 0,001% до около 2%, или от около 0,01% до около 1%, или от около 0,1% до около 0,5% по массе жгучего агента.
Жгучий агент или его части, связанные с волокнистым элементом, и/или волокнистой структурой, и/или содержащим их продуктом, могут находиться на поверхности волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или содержащего их продукта. Жгучий агент может перемещаться из внутренней части волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или содержащего их продукта к его наружной поверхности таким образом, что человек или животное ощущает жгучий вкус и/или резкий запах при приближении волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или продукта ко рту или фактическом контакте со ртом. В дополнение или в альтернативном варианте осуществления жгучий агент может быть нанесен на поверхность волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или содержащего их продукта после образования волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или содержащего их продукта, например, в качестве композиции для покрытия оболочкой, содержащей жгучий агент, например, посредством разбрызгивания, и/или печати, и/или распыления, и/или напыления, и/или посыпания порошком, и/или покрытия оболочкой, и/или окраски, и/или наложения иным способом жгучего агента, и/или композиции, содержащей жгучий агент, непосредственно на поверхность волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или продукта. В одном примере содержание жгучего агента на поверхности волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или содержащего их продукта составляет по меньшей мере 10 частей на миллиард, и/или по меньшей мере 50 частей на миллиард, и/или от около 10 частей на миллиард до около 10000 частей на миллион, и/или от около 50 частей на миллиард до около 5000 частей на миллион, и/или от около 50 частей на миллиард до около 1000 частей на миллион, и/или от около 100 частей на миллиард до около 500 частей на миллион, и/или от около 10 частей на миллиард до около 250 частей на миллион при определении после хранения волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или продукта в течение одного месяца при температуре 25°С и относительной влажности 60%.
При разбрызгивании, и/или печати, и/или распылении, и/или напылении, и/или покрытии, и/или окраске, и/или наложении иным способом жгучего агента на поверхность волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или продукта жгучий агент и/или композиция, содержащая жгучий агент, может быть безводной, то есть содержать менее 20%, и/или менее 15%, и/или менее 10%, и/или менее 5%, и/или менее 3%, и/или менее 1%, и/или около 0%, и/или 0% по массе воды. Композиция, содержащая жгучий агент, может содержать 100%, и/или 80%, и/или 60%, и/или 40%, и/или 35%, и/или 30%, и/или более 0% и до около 100%, и/или от около 0,001% до около 80%, и/или от около 0,001% до около 60%, и/или от около 0,001% до около 40%, и/или от около 0,1% до около 35%, и/или от около 5% до около 30% по массе жгучего агента.
Жгучесть жгучего агента может быть определена в соответствии с хорошо известной шкалой Сковилла и может быть выражена в единицах шкалы Сковилла (SHU). Жгучий агент может быть выбран из жгучих агентов со степенью жгучести по меньшей мере около 1000000 SHU, и/или по меньшей мере около 5000000 SHU, и/или по меньшей мере около 10000000 SHU, и/или по меньшей мере около 15000000 SHU. Для сравнения, степень жгучести капсаицина составляет около 16000000 SHU. Жгучесть также можно измерить посредством высокоэффективной жидкостной хроматографии и выразить в единицах жгучести Американской ассоциации по торговле специями (ASTA). Определение одной частицы капсаицина на миллион соответствует величине около 15 единиц по шкале Сковилла, то есть чтобы сообщить результат в единицах по шкале Сковилла, единицы жгучести ASTA нужно умножить на 15.
Поскольку возможность обнаружения жгучего агента является желательной для того, чтобы жгучий агент был эффективным сдерживающим агентом, по существу желательно, чтобы жгучесть не перекрывалась другими агентами, такими как охлаждающие агенты, например ментол и т.п. В одном примере волокнистый элемент, и/или волокнистая структура, и/или содержащий их продукт не содержат, например содержат менее 5%, и/или менее 3%, и/или менее 1%, и/или менее 0,1%, и/или менее 0,01%, и/или менее 0,001%, и/или менее 0%, и/или 0% по массе охлаждающих агентов, например ментола и/или эвкалипта.
По аналогичным причинам по существу желательно, чтобы жгучий агент был легкодоступным для пользователя волокнистого элемента, и/или волокнистой структуры, и/или содержащего их продукта.
с. Рвотные агенты
Существуют два основных типа рвотных агентов: 1) агенты, которые воздействуют непосредственно на желудочно-кишечный тракт человека и животных, и 2) агенты, которые воздействуют опосредованно, стимулируя зоны головного мозга, которые отвечают за рвотный рефлекс. Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых рвотных агентов, которые воздействуют непосредственно на желудочно-кишечный тракт, выбирают из группы, состоящей из ипекакуаны (сироп ипекакуаны и/или порошок ипекакуаны), полученной из Cephaelis ipecacuanha, лобелии, полученной из Lobelia inflata, горчичного зерна, полученного из Brassica juncea, вомитоксина, полученного из Fusarium graminearum, сульфата меди и их смесей. Примером рвотного средства, которое воздействует опосредованно, стимулируя зоны головного мозга, которые отвечают за рвотный рефлекс, является апоморфин (гидрохлорид апоморфина).
Не имеющий ограничительного характера пример способа изготовления волокнистых элементов
Волокнистые элементы, например нити, настоящего изобретения, содержащие один или более сдерживающих агентов, находящихся внутри волокнистых элементов и/или на волокнистых элементах, могут быть изготовлены, как показано на Фиг. 3 и 4. Как показано на Фиг. 3 и 4, способ 20 изготовления волокнистого элемента 10, например нити, в соответствии с настоящим изобретением включает в себя следующие этапы:
а. получение композиции 22, образующей волокнистый элемент, например, из резервуара 24, содержащей один или более материалов, образующих волокнистый элемент, и один или более сдерживающих агентов, и необязательно один или более активных агентов, и/или один или более полярных растворителей (таких как вода); и
b. формование композиции 22, образующей волокнистый элемент, например, посредством формовочной матрицы 26, в один или более волокнистых элементов 10, таких как нити, содержащих один или более материалов, образующих волокнистый элемент, и необязательно один или более активных агентов и один или более сдерживающих агентов. В одном примере один или более сдерживающих агентов могут быть нанесены на поверхность одного или более волокнистых элементов и/или на волокнистую структуру, содержащую волокнистые элементы. В другом примере волокнистый элемент может не содержать или по существу не содержать сдерживающих агентов, и в этом случае один или более сдерживающих агентов необходимо будет нанести на поверхность волокнистого элемента во время и/или после формования волокнистого элемента.
3
Композиция, образующая волокнистый элемент, может перемещаться через приемлемую трубку 28 с помощью или без помощи насоса 30 между резервуаром 24 и формовочной матрицей 26. В одном примере резервуар 24 под давлением, пригодный для серийной работы, заполняют приемлемой композицией 22, образующей волокнистый элемент, для формования. Насос 30, такой как Zenith, тип PEP II, емкостью 5,0 кубических сантиметров на один оборот (см/об.), изготовленный компанией Colfax Corporation, Zenith Pumps Division, г. Монро, штат Северная Каролина, США, может использоваться для ускорения перемещения композиции 22, образующей волокнистый элемент, в формовочную матрицу 26. Управление потоком композиции 22, образующей волокнистый элемент, из резервуара 24 под давлением в формовочную матрицу 26 может осуществляться путем регулировки числа оборотов в минуту (об./мин) насоса 30. Трубки 28 используют для соединения резервуара 24 под давлением, насоса 30 и формовочной матрицы 26 с целью перемещения (как показано стрелками) композиции 22, образующей волокнистый элемент, из резервуара 24 к насосу 30 и в матрицу 26.
Общее содержание одного или более материалов, образующих волокнистый элемент, в волокнистом элементе 10 при наличии в нем активных агентов может составлять менее 80%, и/или менее 70%, и/или менее 65%, и/или 50% или менее по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру, а общее содержание одного или более активных агентов при их наличии в волокнистом элементе может составлять более 20%, и/или более 35%, и/или 50%, или более 65%, или более и/или 80%, или более по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру.
Как показано на Фиг. 3 и 4, формовочная матрица 26 может содержать множество отверстий 32, образующих волокнистый элемент, которые включают капилляр 34 плавления, охваченный концентрическим отверстием 36 для текучей среды, способствующим вытягиванию, через которое проходит текучая среда, такая как воздух, для содействия вытягиванию композиции 22, образующей волокнистый элемент, в волокнистый элемент 10 при выходе ее из отверстия 32, образующего волокнистый элемент.
В одном примере формовочная матрица 26, показанная на Фиг. 4, имеет два или более рядов круглых фильер (отверстия 32, образующие волокнистый элемент), расположенных друг от друга на расстоянии P, которое составляет около 1,524 миллиметра (около 0,060 дюйма). Внутренний диаметр отдельной фильеры составляет около 0,305 миллиметра (около 0,012 дюйма), а наружный диаметр отдельной фильеры составляет около 0,813 миллиметра (около 0,032 дюйма). Каждая отдельная фильера содержит капилляр 34 плавления, охваченный круглым и расходящимся отверстием (концентрическое отверстие 36 для способствующей вытягиванию текучей среды), для подачи способствующего вытягиванию воздуха в каждый отдельный капилляр 34 плавления. Композиция 22, образующая волокнистый элемент, выдавленная через фильеры, окружается и вытягивается по существу цилиндрическими потоками увлажненного воздуха, подаваемого через отверстия, с образованием волокнистых элементов 10.
Способствующий вытягиванию воздух может быть получен посредством нагревания сжатого воздуха из источника с помощью резистивного электронагревателя, например нагревателя, произведенного компанией Chromalox, Division of Emerson Electric, г. Питтсбург, штат Пенсильвания, США. Нужное количество пара добавляли для насыщения или доведения до состояния, близкого к насыщению, нагретого воздуха в условиях нахождения в подающей трубке с электрическим подогревом и регулируемой температурой. Конденсат удаляли в разделитель с электрическим подогревом и регулируемой температурой.
Незрелые волокнистые элементы высушивают с использованием резистивного электронагревателя (не показан) с помощью потока воздуха для сушки с температурой от около 149°С (около 300°F) до около 315°С (около 600°F), подаваемого через насадки для сушки и выпускаемого под углом около 90° по отношению к общей ориентации подвергаемых формованию незрелых волокнистых элементов. Высушенные волокнистые элементы могут быть собраны на устройство сбора, такое как ремень или ткань, причем в одном примере ремень или ткань способны создавать узор, например непроизвольный повторяющийся узор, на растворимой волокнистой структуре, образованной в результате сбора волокнистых элементов на ремне или ткани. Добавление источника вакуума непосредственно под зоной образования может быть использовано для содействия сбору волокнистых элементов на устройстве сбора. Формование и сбор волокнистых элементов приводит к созданию волокнистой структуры, содержащей переплетенные волокнистые элементы, например нити.
В одном примере во время этапа формования в ходе образования волокнистого элемента 10 удаляют любой летучий растворитель, такой как вода, присутствующий в композиции 22, образующей волокнистый элемент, например, посредством высушивания. В одном примере более 30%, и/или более 40%, и/или более 50% по массе летучего растворителя композиции, образующей волокнистый элемент, такого как вода, удаляют во время этапа формования, например, посредством высушивания производимого волокнистого элемента 10.
Композиция, образующая волокнистый элемент, может содержать любую приемлемую общую концентрацию материалов, образующих волокнистый элемент, и любую приемлемую концентрацию активных агентов при условии, что волокнистый элемент, произведенный из композиции, образующей волокнистый элемент, содержит общую концентрацию материалов, образующих волокнистый элемент, в волокнистом элементе от около 5% до 50% или менее по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент, и/или в пересчете на сухую частицу, и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру и общую концентрацию активных агентов в волокнистом элементе от 50% до около 95% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент, и/или в пересчете на сухую частицу, и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру.
В одном примере композиция, образующая волокнистый элемент, может содержать любую приемлемую общую концентрацию материалов, образующих волокнистый элемент, и любую приемлемую концентрацию активных агентов при условии, что волокнистый элемент, произведенный из композиции, образующей волокнистый элемент, содержит общую концентрацию материалов, образующих волокнистый элемент, в волокнистом элементе и/или частице от около 5% до 50% или менее по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент, и/или в пересчете на сухую частицу, и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру и общую концентрацию активных агентов в волокнистом элементе и/или частице от 50% до около 95% по массе в пересчете на сухой волокнистый элемент, и/или в пересчете на сухую частицу, и/или в пересчете на сухую растворимую волокнистую структуру, причем массовое отношение материала, образующего волокнистый элемент, к общей концентрации активных агентов составляет 1 или менее.
В одном примере композиция, образующая волокнистый элемент, содержит от около 1%, и/или от около 5%, и/или от около 10% до около 50%, и/или до около 40%, и/или до около 30%, и/или до около 20% материалов, образующих волокнистый элемент, по отношению к массе композиции, образующей волокнистый элемент; от около 1%, и/или от около 5%, и/или от около 10% до около 50%, и/или до около 40%, и/или до около 30%, и/или до около 20% активных агентов по отношению к массе композиции, образующей волокнистый элемент; и от около 20%, и/или от около 25%, и/или от около 30%, и/или от около 40%, и/или до около 80%, и/или до около 70%, и/или до около 60%, и/или до около 50% летучего растворителя, такого как вода, по отношению к массе композиции, образующей волокнистый элемент. Композиция, образующая волокнистый элемент, может содержать небольшие количества других активных агентов, например менее 10%, и/или менее 5%, и/или менее 3%, и/или менее 1% пластификаторов, агентов для регулировки рН и других активных агентов по отношению к массе композиции, образующей волокнистый элемент.
Композицию, образующую волокнистый элемент, формуют в один или более волокнистых элементов и/или в одну или более частиц с помощью любого приемлемого способа формования, такого как плавление с раздувом, скрепление прядением, электроспиннинг и/или роторное формование. В одном примере композицию, образующую волокнистый элемент, формуют во множество волокнистых элементов и/или частиц посредством плавления с раздувом. Например, композиция, образующая волокнистый элемент, может быть перекачана из резервуара в фильеру для плавления с раздувом. После выхода из одного или более отверстий, образующих волокнистый элемент, в фильеру композиция, образующая волокнистый элемент, вытягивается воздухом с образованием одного или более волокнистых элементов и/или одной или более частиц. Волокнистые элементы и/или частицы затем могут быть высушены для удаления каких-либо оставшихся растворителей, используемых при формовании, таких как вода.
Волокнистые элементы и/или частицы настоящего изобретения могут быть собраны на ремень (не показан), такой как узорчатый ремень, например, переплетаясь друг с другом таким образом, что образуется растворимая волокнистая структура, содержащая волокнистые элементы и/или частицы.
Способы применения
В одном примере растворимые волокнистые структуры, содержащие один или более активных агентов для ухода за тканью, в соответствии с настоящим изобретением могут быть использованы в способе обработки изделия из ткани. Способ обработки изделия из ткани может включать в себя один или более этапов, которые выбирают из группы, состоящей из: (а) предварительной обработки изделия из ткани перед промывкой изделия из ткани; (b) приведения изделия из ткани в контакт с жидкостью для мытья, образованной посредством соприкосновения растворимой волокнистой структуры с водой; (с) приведения изделия из ткани в контакт с растворимой волокнистой структурой в сушилке; (d) высушивания изделия из ткани в присутствии растворимой волокнистой структуры в сушилке; и (е) их комбинаций.
В некоторых вариантах осуществления способ может дополнительно включать в себя этап предварительного увлажнения растворимой волокнистой структуры перед приведением ее в контакт с изделием из ткани, подлежащим предварительной обработке. Например, растворимая волокнистая структура может быть предварительно увлажнена водой, а затем присоединена к части ткани, содержащей пятно, которое необходимо предварительно обработать. В альтернативном варианте осуществления ткань может быть увлажнена, а волокнистая структура помещена или присоединена к ней. В некоторых вариантах осуществления способ может дополнительно включать в себя этап выбора только части растворимой волокнистой структуры для применения с целью обработки изделия из ткани. Например, если необходимо обработать только одно изделие из ткани, часть растворимой волокнистой структуры может быть отрезана и/или оторвана и либо помещена к ткани, либо соединена с тканью или помещена в воду с образованием относительно небольшого количества жидкости для мытья, которую затем используют для предварительной обработки ткани. Таким способом пользователь может модифицировать способ обработки ткани в соответствии с текущей задачей. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере часть растворимой волокнистой структуры может быть нанесена на ткань, подлежащую обработке, с использованием устройства. Примеры устройств включают в себя, без ограничений, щетки и губки. Один или более из вышеупомянутых этапов может быть повторен для достижения в результате обработки желаемого благоприятного влияния на ткань.
В другом примере растворимая волокнистая структура, содержащая один или более активных агентов для ухода за волосами, в соответствии с настоящим изобретением может использоваться в способе обработки волос. Способ обработки волос может включать в себя один или более этапов, выбранных из группы, состоящей из: (а) предварительной обработки волос перед мытьем волос; (b) приведения волос в контакт с жидкостью для мытья, образованной посредством соприкосновения растворимой волокнистой структуры с водой; (с) последующей обработки волос после мытья волос; (b) приведения волос в контакт с кондиционирующей жидкостью, образованной посредством соприкосновения растворимой волокнистой структуры с водой; и (е) их комбинаций.
Не имеющие ограничительного характера примеры
Пример 1. Волокнистый элемент, например нить, содержащий сдерживающий агент, изготавливают следующим образом. Композицию, образующую волокнистый элемент, получают путем добавления с перемешиванием при 100-150 об./мин в чистый сосуд нужного размера 54% по массе дистиллированной воды. Порошки смолы слабогидролизуемого сополимера винилацетата и винилового спирта: 10% по массе порошка смолы слабогидролизуемого сополимера винилацетата и винилового спирта (материал, образующий волокнистый элемент) (присутствует на рынке под маркой Poval PVA 505 от компании Kuraray Co. Ltd., г. Хьюстон, штат Техас) и 5% по массе порошка смолы слабогидролизуемого сополимера винилацетата и винилового спирта (материал, образующий волокнистый элемент) (присутствует на рынке под маркой Poval PVA 420Н от компании Kuraray Co. Ltd., г. Хьюстон, штат Техас) взвешивают в приемлемый контейнер и медленно добавляют в воду небольшими порциями с помощью шпателя, одновременно продолжая перемешивание и избегая образования видимых комков. Регулируют скорость перемешивания для минимизации пенообразования. Затем смесь медленно нагревают до 75°С в течение 2 часов, после чего добавляют 20% по массе линейного алкилбензолсульфонатного поверхностно-активного вещества (активный агент - анионное поверхностно-активное вещество) и 10% по массе алкилэтоксисульфатного поверхностно-активного вещества (активный агент - анионное поверхностно-активное вещество), а затем к смеси добавляют 1% по массе сдерживающего агента, описанного в настоящем документе. Затем смесь нагревают до 75°С, одновременно продолжая перемешивание в течение 45 минут, а затем дают остыть до 23°C с образованием предварительной смеси. После этого предварительную смесь можно использовать для формования волокнистых элементов, как описано в настоящем документе. В одном примере множество формованных волокнистых элементов могут быть переплетены и собраны на устройстве сбора с образованием волокнистой структуры, содержащей волокнистые элементы.
Пример 2. Волокнистый элемент, например нить, содержащий сдерживающий агент, изготавливают следующим образом. Композицию, образующую волокнистый элемент, получают путем добавления с перемешиванием при 100-150 об./мин в чистый сосуд нужного размера 54% по массе дистиллированной воды. 14% по массе карбоксиметилцеллюлозы (материал, образующий волокнистый элемент) и 1% по массе средства увеличения продольной вязкости (полиакриламид) взвешивают в приемлемый контейнер и медленно добавляют в воду небольшими порциями с помощью шпателя, одновременно продолжая перемешивание и избегая образования видимых комков. Регулируют скорость перемешивания для минимизации пенообразования. Затем смесь медленно нагревают до 75°С в течение 2 часов, после чего добавляют 20% по массе линейного алкилбензолсульфонатного поверхностно-активного вещества (активный агент - анионное поверхностно-активное вещество) и 10% по массе алкилэтоксисульфатного поверхностно-активного вещества (активный агент - анионное поверхностно-активное вещество), а затем к смеси добавляют 1% по массе сдерживающего агента, описанного в настоящем документе. Затем смесь нагревают до 75°С, одновременно продолжая перемешивание в течение 45 минут, а затем дают остыть до 23°С с образованием предварительной смеси. После этого предварительную смесь можно использовать для формования волокнистых элементов, как описано в настоящем документе. В одном примере множество формованных волокнистых элементов могут быть переплетены и собраны на устройстве сбора с образованием волокнистой структуры, содержащей волокнистые элементы.
Пример 3. Волокнистый элемент, например нить, содержащий сдерживающий агент, изготавливают следующим образом. Композицию, образующую волокнистый элемент, получают путем добавления с перемешиванием при 100-150 об./мин в чистый сосуд нужного размера 54% по массе дистиллированной воды. Порошки смолы слабогидролизуемого сополимера винилацетата и винилового спирта: 11% по массе порошка смолы слабогидролизуемого сополимера винилацетата и винилового спирта (материал, образующий волокнистый элемент) (присутствует на рынке под маркой Poval PVA 505 от компании Kuraray Co. Ltd., г. Хьюстон, штат Техас) и 5% по массе порошка смолы слабогидролизуемого сополимера винилацетата и винилового спирта (материал, образующий волокнистый элемент) (присутствует на рынке под маркой Poval PVA 420Н от компании Kuraray Co. Ltd., г. Хьюстон, штат Техас) взвешивают в приемлемый контейнер и медленно добавляют в воду небольшими порциями с помощью шпателя, одновременно продолжая перемешивание и избегая образования видимых комков. Регулируют скорость перемешивания для минимизации пенообразования. Затем смесь медленно нагревают до 75°С в течение 2 часов, после чего к смеси добавляют 20% по массе линейного алкилбензолсульфонатного поверхностно-активного вещества (активный агент - анионное поверхностно-активное вещество) и 10% по массе алкилэтоксисульфатного поверхностно-активного вещества (активный агент - анионное поверхностно-активное вещество). Затем смесь нагревают до 75°С, одновременно продолжая перемешивание в течение 45 минут, а затем дают остыть до 23°С с образованием предварительной смеси. После этого предварительную смесь можно использовать для формования волокнистых элементов, как описано в настоящем документе. Затем волокнистый элемент приводят в контакт с бензоатом денатония (сдерживающий агент), например, в виде раствора и/или порошка, для покрытия волокнистого элемента. В одном примере множество формованных волокнистых элементов (покрытых и/или не покрытых сдерживающим агентом) могут быть переплетены и собраны на устройстве сбора с образованием волокнистой структуры, содержащей волокнистые элементы, а затем по меньшей мере одна поверхность волокнистой структуры может быть приведена в контакт с бензоатом денатония (сдерживающий агент), например, в виде раствора или порошка, для покрытия поверхности волокнистой структуры.
Пример 4. Волокнистый элемент, например нить, содержащий сдерживающий агент, изготавливают следующим образом. Композицию, образующую волокнистый элемент, получают путем добавления с перемешиванием при 100-150 об./мин в чистый сосуд нужного размера 54% по массе дистиллированной воды. 15% по массе карбоксиметилцеллюлозы (материал, образующий волокнистый элемент) и 1% по массе средства увеличения продольной вязкости (полиакриламид) взвешивают в приемлемый контейнер и медленно добавляют в воду небольшими порциями с помощью шпателя, одновременно продолжая перемешивание и избегая образования видимых комков. Регулируют скорость перемешивания для минимизации пенообразования. Затем смесь медленно нагревают до 75°С в течение 2 часов, после чего к смеси добавляют 20% по массе линейного алкилбензолсульфонатного поверхностно-активного вещества (активный агент - анионное поверхностно-активное вещество) и 10% по массе алкилэтоксисульфатного поверхностно-активного вещества (активный агент - анионное поверхностно-активное вещество). Затем смесь нагревают до 75°С, одновременно продолжая перемешивание в течение 45 минут, а затем дают остыть до 23°C с образованием предварительной смеси. После этого предварительную смесь можно использовать для формования волокнистых элементов, как описано в настоящем документе. Затем волокнистый компонент приводят в контакт с бензоатом денатония (сдерживающий агент), например, в растворе, для покрытия волокнистого элемента. В одном примере множество формованных волокнистых элементов (покрытых и/или не покрытых сдерживающим агентом) могут быть переплетены и собраны на устройстве сбора с образованием волокнистой структуры, содержащей волокнистые элементы.
Затем волокнистый элемент приводят в контакт с бензоатом денатония (сдерживающий агент), например, в виде раствора и/или порошка, для покрытия волокнистого элемента.
В одном примере множество формованных волокнистых элементов могут быть переплетены и собраны на устройстве сбора с образованием волокнистой структуры, содержащей волокнистые элементы, а затем по меньшей мере одна поверхность волокнистой структуры может быть приведена в контакт с бензоатом денатония (сдерживающий агент), например, в виде раствора или порошка, для покрытия поверхности волокнистой структуры.
Способы проверки
При отсутствии иных указаний все проверки, описанные в настоящем документе, включая описанные в разделе «Определения», а также следующие способы проверки выполняют на образцах, которые были выдержаны в кондиционируемом помещении при температуре 23°С ± 1°С и относительной влажности 50% ± 2% в течение 2 часов перед проверкой. Образцы, выдержанные в кондиционируемом помещении, как описано в настоящем документе, в целях настоящего изобретения считаются сухими образцами (например, «сухими волокнистыми элементами»). Кроме того, все тесты выполняют в таком кондиционированном помещении.
Способ проверки содержания воды
Содержание воды (влаги), присутствующей в нити, и/или волокне, и/или растворимой волокнистой структуре, измеряют с помощью следующего способа проверки содержания воды.
Нить и/или растворимую волокнистую структуру или ее часть («образец») перед тестированием помещают в кондиционируемое помещение при температуре 23°С ± 1°С и относительной влажности 50% ± 2% по меньшей мере на 24 часа. Массу образца фиксируют, когда в течение по меньшей мере 5-минутного периода не происходит изменения массы. Зафиксируйте эту массу в качестве «равновесной массы» образца. Далее поместите образец в сушильный шкаф на 24 часа при температуре 70°С и относительной влажности около 4% для высушивания образца. Сразу же после 24-часовой сушки взвесьте образец. Зафиксируйте эту массу в качестве «сухой массы» образца. Содержание воды (влаги) в образце рассчитывают следующим образом:
% воды (влаги) в образце для 3 копий усредняют с получением заявленного % воды (влаги) в образце.
Способ проверки растворимости
Прибор и материалы (Фиг. 5-7)
Лабораторный стакан 38 объемом 600 мл.
Магнитная мешалка 40 (Labline, модель №1250 или аналогичная).
Якорь 42 магнитной мешалки (5 см).
Термометр (1-100°С +/- 1°С).
Вырубной штамп: вырубной штамп из нержавеющей стали размером 3,8 см × 3,2 см.
Таймер (0-3600 секунд или 1 час), измерение с точностью до секунды. Используемый таймер должен иметь достаточный общий диапазон измерения времени, если время растворения образца составляет более 3600 секунд. Однако таймер должен выполнять измерения с точностью до секунды.
Диапозитивная рамка 44 Polaroid 35 мм (производимая компанией Polaroid Corporation или аналогичная).
Держатель 46 диапозитивной рамки 35 мм (производимый компанией Polaroid Corporation или аналогичный).
3
Вода, г. Цинциннати, или аналогичная со следующими характеристиками: общая жесткость = 155 мг/л в виде CaCO; содержание кальция = 33,2 мг/л; содержание магния = 17,5 мг/л; содержание фосфора = 0,0462.
Протокол проверки
Уравновесьте образцы в среде с постоянными температурой и влажностью 23°С ± 1°С и 50% ОВ ± 2% в течение по меньшей мере 2 часов.
Измерьте массу квадратного метра материалов образца с помощью способа проверки массы квадратного метра, описанного в настоящем документе.
Вырежьте три образца для проверки растворения из образца растворимой волокнистой структуры с помощью вырубного штампа (3,8 см × 3,2 см) так, чтобы они вмещались в диапозитивную рамку 44 (35 мм), размеры открытой области которой составляют 24×36 мм.
Закрепите каждый образец в отдельной диапозитивной рамке 44 размером 35 мм.
Поместите якорь 42 магнитной мешалки в лабораторный стакан 38 объемом 600 мл.
Откройте кран подачи водопроводной воды (или аналогичной), измерьте термометром температуру воды и при необходимости отрегулируйте подачу горячей или холодной воды так, чтобы поддерживалась нужная температура. Температура воды при тестировании должна быть 15°С ± 1°С. После достижения нужной температуры наполните лабораторный стакан 240 500 мл ± 5 мл водопроводной воды с температурой 15°С ± 1°С.
Поместите наполненный стакан 38 на магнитную мешалку 40, включите мешалку 40 и отрегулируйте скорость перемешивания так, чтобы образовалась воронка, а ее дно находилось на отметке 400 мл стакана 38.
Закрепите диапозитивную рамку 44 размером 35 мм в зажиме 48 типа «крокодил» держателя 46 диапозитивной рамки размером 35 мм таким образом, чтобы длинный конец 50 диапозитивной рамки 44 располагался параллельно поверхности воды. Зажим 48 типа «крокодил» должен быть расположен в середине длинного конца 50 диапозитивной рамки 44. Регулятор 52 глубины держателя 46 должен быть установлен таким образом, чтобы расстояние между нижней частью регулятора 52 глубины и нижней частью зажима 48 типа «крокодил» составляло 28±0,318 сантиметра (11±0,125 дюйма). Такая установка приведет к расположению поверхности образца перпендикулярно потоку воды. Немного измененный пример компоновки диапозитивной рамки размером 35 мм и держателя диапозитивной рамки показан на Фиг. 1-3 патента США №6,787,512.
Одним движением бросьте закрепленную рамку и зажим в воду и запустите таймер. Образец бросают таким образом, чтобы образец находился в центре стакана. Когда растворимая волокнистая структура распалась на части, это значит, что разрушение произошло. Зафиксируйте этот момент как время разрушения. После высвобождения из диапозитивной рамки всей растворимой волокнистой структуры поднимите рамку из воды, при этом продолжая наблюдать за нерастворенными фрагментами растворимой волокнистой структуры в растворе. Когда все фрагменты растворимой волокнистой структуры перестали быть видимыми, это значит, что растворение произошло. Зафиксируйте этот момент как время растворения.
Проверяют три копии каждого образца и фиксируют средние времена разрушения и растворения. Среднее время разрушения и растворения выражают в секундах.
2
Среднее время разрушения и растворения нормализуют по массе квадратного метра путем деления каждого из вышеуказанных показателей на массу квадратного метра образца, определенного по способу проверки массы квадратного метра, описанному в настоящем документе. Время разрушения и растворения, нормализованное по массе квадратного метра, выражают в секундах на грамм на квадратный метр образца (с/(г/м)).
Способ проверки диаметра
Диаметр отдельного волокнистого элемента или волокнистого элемента внутри растворимой волокнистой структуры или пленки определяют с использованием растрового электронного микроскопа (РЭМ) или оптического микроскопа и программы анализа изображения. Выбирают кратность увеличения от 200 до 10000 раз так, чтобы увеличенные волокнистые элементы можно было измерить. При использовании РЭМ на образцы напыляют соединение, содержащее золото или палладий, для предотвращения накопления электрического заряда или вибраций волокнистого элемента в пучке электронов. Процедуру ручного определения диаметров волокнистого элемента выполняют по изображению (на экране монитора), сделанному с помощью РЭМ или оптического микроскопа. При использовании мыши и курсора находят край произвольно выбранного волокнистого элемента, а затем измеряют его по ширине (то есть перпендикулярно направлению волокнистого элемента в этой точке) до другого края волокнистого элемента. Инструмент анализа масштабированного и откалиброванного изображения обеспечивает масштабирование для получения фактического значения в мкм. В случае волокнистых элементов внутри растворимой волокнистой структуры или пленки несколько волокнистых элементов произвольно выбирают из образца растворимой волокнистой структуры или пленки с использованием РЭМ или оптического микроскопа. По меньшей мере два участка растворимой волокнистой структуры или пленки (или волокнистой структуры внутри продукта) разрезают и тестируют таким способом. В целом выполняют по меньшей мере 100 таких измерений, а затем все данные фиксируют для статистического анализа. Зафиксированные данные используют для расчета средних диаметров волокнистого элемента, стандартного отклонения диаметров волокнистого элемента и медианы диаметров волокнистого элемента.
Другим применимым статистическим параметром является расчет величины совокупности волокнистых элементов, которая находится ниже определенного верхнего предела. Для определения этого статистического параметра программу настраивают на подсчет того, сколько измеренных значений диаметров волокнистого элемента находятся ниже верхнего предела, и полученное число (разделенное на общее количество данных и умноженное на 100%) выражают в процентах в виде процентной доли значений ниже верхнего предела, например процентной доли значений диаметров менее 1 микрометра или субмикронного %. Мы обозначаем измеренный диаметр (в мкм) отдельного круглого волокнистого элемента в виде di.
num
В случае если волокнистые элементы имеют некруглые поперечные сечения, значение диаметра волокнистого элемента определяют и устанавливают равным гидравлическому диаметру, который представляет собой площадь поперечного сечения, умноженную на четыре, а затем деленную на периметр поперечного сечения волокнистого элемента (наружный периметр в случае полых волокнистых элементов). Среднечисловой диаметр (d), а в альтернативном варианте осуществления средний диаметр, вычисляют следующим образом:
Способ проверки толщины
2
2
Толщину растворимой волокнистой структуры или пленки измеряют, отрезав 5 образцов растворимой волокнистой структуры или образца пленки таким образом, чтобы размер каждого отрезанного образца был больше, чем поверхность нагружения нажимной ножки электронного устройства измерения толщины VIR Electronic Thickness Tester Model II, которое можно приобрести в компании Thwing-Albert Instrument Company, г. Филадельфия, штат Пенсильвания. Как правило, поверхность нагружения нажимной ножки является круглой и имеет площадь около 20,26 см (около 3,14 кв. дюймов). Образец заключают между горизонтальной плоской плоскостью и поверхностью нагружения нажимной ножки. Поверхность нагружения нажимной ножки оказывает ограничивающее давление на образец, равное 15,5 г/см. Толщина каждого образца представляет собой итоговый зазор между плоской поверхностью и поверхностью нагружения нажимной ножки. Толщину рассчитывают в виде средней толщины пяти образцов. Результат представляют в миллиметрах (мм).
Способ проверки массы квадратного метра
Массу квадратного метра образца волокнистой структуры измеряют, выбрав 12 (двенадцать) отдельных образцов волокнистой структуры и сложив две стопки по шесть отдельных образцов в каждой. Если отдельные образцы соединяют между собой с помощью перфорационных линий, то эти линии должны быть выровнены на одной стороне при складывании отдельных образцов в стопки. Для резки каждой стопки на квадраты с точным размером 8,9 см × 8,9 см (3,5 дюйма × 3,5 дюйма) используют прецизионное режущее устройство. Две стопки вырезанных квадратов объединяют с образованием подушки для измерения массы квадратного метра толщиной в двенадцать квадратов. Затем подушку для измерения массы квадратного метра взвешивают на весах с верхней загрузкой и минимальным разрешением 0,01 г. Весы с верхней загрузкой должны быть защищены от потоков воздуха и других помех с помощью защитного кожуха. Массы фиксируют после стабилизации показаний на весах с верхней загрузкой. Массу квадратного метра рассчитывают следующим образом:
Если образец волокнистой структуры меньше 8,89 см × 8,89 см (3,5 дюйма × 3,5 дюйма), то для определения массы квадратного метра можно использовать меньшие площади образца с соответствующими изменениями в расчетах.
Способ проверки среднемассовой молекулярной массы
Среднемассовую молекулярную массу (Mw) материала, такого как полимер, определяют посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ) с использованием колонки со смешанным слоем. Используют высокоэффективный жидкостный хроматограф (ВЭЖХ) со следующими компонентами: насос и системный контроллер Millenium, модель 600E, ПО контроллера версии 3.2, автоматический пробоотборник модели 717 Plus и нагреватель колонки СНМ-009246. Все вышеперечисленные компоненты произведены компанией Waters Corporation, г. Милфорд, штат Массачусетс, США. Колонка представляет собой колонку PL gel 20 μm Mixed А (молекулярная масса геля в диапазоне от 1000 г/моль до 40000000 г/моль), имеющую длину 600 мм и внутренний диаметр 7,5 мм, а защитная колонка представляет собой колонку PL gel 20 μm (длина 50 мм, вн. диам. 7,5 мм). Температура колонки составляет 55°С, а объем вводимой пробы составляет 200 мкл. Детектор представляет собой детектор рассеяния лазерного излучения DAWN EOS (усовершенствованная оптическая система), включающий программу Astra (программа для детектора версии 4.73.04), произведенную компанией Wyatt Technology, г. Санта-Барбара, штат Калифорния, США, с ячейкой К5 и лазером 690 нм. Усиление на детекторах с нечетным номером устанавливают на 101. Усиление на детекторах с четным номером устанавливают на 20,9. Дифференциальный рефрактометр Wyatt Technology's Optilab устанавливают на 50°С. Усиление устанавливают на 10. Подвижная фаза представляет собой диметилсульфоксид для ВЭЖХ с LiBr 0,1% (масса/объем), а скорость течения подвижной фазы составляет 1 мл/мин (изократический режим). Время цикла анализа составляет 30 минут.
Образец получают путем растворения материала в подвижной фазе в номинальном соотношении 3 мг материала на 1 мл подвижной фазы. Образец закрывают крышкой, а затем перемешивают в течение около 5 минут с помощью магнитной мешалки. Затем образец помещают в конвекционную печь при температуре 85°С на 60 минут. Затем образцу дают охладиться до комнатной температуры. Затем образец фильтруют через нейлоновую мембрану 5 мкм, тип Spartan-25, произведенную компанией Schleicher & Schuell, г. Кин, штат Нью-Гэмпшир, США, в 5-миллилитровый (мл) флакон с автоматическим дозатором с помощью шприца 5 мл.
На каждую серию измеренных образцов (3 или более образцов материала) на колонку инъецируют холостой образец с растворителем. Затем подготавливают контрольный образец так же, как описанные выше образцы. Контрольный образец содержит 2 мг/мл пуллулана (Polymer Laboratories) со среднемассовой молекулярной массой 47 300 г/моль. Контрольный образец анализируют перед анализом каждой серии образцов. Тесты с холостым образцом, контрольным образцом и опытными образцами, содержащими материал, выполняют в двух повторностях. Последний анализ выполняют с холостым образцом. Детектор рассеяния света и дифференциальный рефрактометр эксплуатируют в соответствии с руководствами «Dawn EOS Light Scattering Instrument Hardware Manual» и «Optilab DSP Interferometric Refractometer Hardware Manual», составленными компанией Wyatt Technology, г. Санта-Барбара, штат Калифорния, США, включенными в настоящий документ путем ссылки.
Среднемассовую молекулярную массу образца рассчитывают с использованием ПО детектора. Используют значение dn/dc (дифференциальное изменение коэффициента преломления при изменении концентрации), равное 0,066. Базовые линии детекторов лазерного излучения и детектор коэффициента преломления корректируют для удаления помех от темнового тока детектора и рассеяния растворителя. Если сигнал детектора лазерного излучения насыщен или демонстрирует избыточный шум, его не используют в расчетах молекулярной массы. Области для оценки молекулярной массы выбирают таким образом, чтобы сигналы детектора рассеяния лазерного излучения под углом 90° и детектора коэффициента преломления более чем в 3 раза превышали соответствующие уровни шума базовой линии. Как правило, сторона хроматограммы с высокой молекулярной массой ограничена сигналом коэффициента преломления, а сторона хроматограммы с низкой молекулярной массой ограничена сигналом излучения лазера.
Среднемассовая молекулярная масса может быть рассчитана с использованием графика Зимма первого порядка, как определено в ПО детектора. Если среднемассовая молекулярная масса образца превышает 1000000 г/моль, то строят диаграммы Зимма первого и второго порядка, а для расчета молекулярной массы используют результат с наименьшей ошибкой из подгонки регрессии. Фиксируемая среднемассовая молекулярная масса представляет собой среднее двух анализов опытного образца с материалом.
Способ проверки прочности на растяжение. Удлинение, прочность на растяжение, суммарная энергия (TEA) и модуль
Удлинение, прочность на растяжение, TEA, секущий модуль и касательный модуль измеряют с помощью прибора для тестирования прочности на продольное растяжение, установленного на постоянную частоту сбора данных, с компьютерным интерфейсом (приемлемый прибор представляет собой MTS Insight с ПО Testworks 4.0 от компании MTS Systems Corp., г. Иден-Прери, штат Миннесота) с использованием датчика нагрузки, для которого измеряемые силы находятся в пределах от 10% до 90% от предельного значения датчика. Как подвижный (верхний), так и стационарный (нижний) пневматические зажимы оборудованы обрезиненными захватами высотой 25,4 мм и шириной, превышающей ширину опытного образца. На зажимы подается давление воздуха около 80 фунтов на квадратный дюйм. Все испытания выполняют в кондиционируемом помещении с температурой около 23°С ± 1 и относительной влажностью около 50% ± 2%. Образцы выдерживают в аналогичных условиях в течение 2 часов до тестирования.
Восемь образцов растворимой волокнистой структуры и/или растворяющей волокнистой структуры разделяют на две стопки по четыре образца в каждой. Образцы в каждой стопке одинаково ориентируют по отношению к направлению обработки (НО) и поперечному направлению (ПН). Одна из стопок предназначена для тестирования в НО, а другая в ПН. С помощью устройства для резки с точностью до одного дюйма (Thwing Albert JDC-1-10 или аналогичного) отрежьте четыре полоски НО из одной стопки и четыре полоски ПН из другой следующих размеров: ширина 2,54 см ± 0,02 см и длина по меньшей мере 50 мм.
Запрограммируйте устройство для тестирования на выполнение теста прочности на растяжение, собирая данные о силе и растяжении с частотой сбора 100 Гц. Изначально опускайте ползунок на 6 мм со скоростью 5,08 см/мин для обеспечения провисания образца, затем поднимайте ползунок со скоростью 5,08 см/мин до тех пор, пока образец не разорвется. Чувствительность к разрыву установите на 80%, то есть тест прекращается при падении измеренной силы до 20% от максимальной пиковой силы, после чего ползунок возвращают в исходное положение.
Установите длину измерительной базы на 2,54 см. Обнулите ползунок. Вставьте образец в верхний захват, совместив его по вертикали с верхним и нижним зажимами, и закройте верхние захваты. Когда образец начнет свисать с верхних захватов, обнулите датчик нагрузки. Вставьте образец в нижние захваты и закройте. При закрытых захватах образец должен находиться под достаточным натяжением, чтобы устранить провисание, но действующая на датчик нагрузки сила составляет менее 3,0 г. Запустите устройство для тестирования прочности на растяжение и начните сбор данных. Точно так же выполните тестирование всех четырех образцов ПН и четырех образцов НО.
Запрограммируйте ПО на расчет следующих параметров по построенной кривой зависимости растяжения (см) от силы (г).
Прочность на растяжение представляет собой максимальную пиковую силу (г), деленную на ширину образца (см) и выраженную в г/см с точностью до 1,0 г/см.
Скорректированную измерительную базу рассчитывают как сумму растяжения (см), измеренного под воздействием силы 3,0 г, и исходной длины измерительной базы (см).
Удлинение рассчитывают как удлинение при максимальной пиковой силе (см), деленное на скорректированную измерительную базу (см), и умноженное на 100 и выражают в % с точностью до 0,1%.
2
Суммарную энергию (TEA) рассчитывают как площадь под кривой силы, построенной от нулевого растяжения до растяжения при максимальной пиковой силе (г*см), деленную на произведение скорректированной измерительной базы (см) и ширины образца (см), и фиксируют с точностью до 1 г*см/см.
Постройте повторно кривую зависимости растяжения (см) от силы (г) в виде кривой зависимости деформации (%) от силы (г). Деформацию в контексте настоящего документа определяют как растяжение (см), деленное на скорректированную измерительную базу (см) и умноженное на 100. Запрограммируйте ПО на расчет следующих параметров по построенной кривой зависимости деформации (%) от силы (г).
Секущий модуль рассчитывают по линейному подбору методом наименьших квадратов наибольшего углового коэффициента кривой зависимости деформации от силы с использованием шнура, имеющего подъем по меньшей мере 20% от пиковой силы. Затем угловой коэффициент делят на ширину образца (2,54 см) и фиксируют с точностью до 1,0 г/см.
Касательный модуль рассчитывают в виде углового коэффициента линии, начерченной между двумя точками данных на кривой зависимости деформации (%) от силы (г). Первая используемая точка данных представляет собой точку, зафиксированную при силе 28 г, а вторая используемая точка данных представляет собой точку, зафиксированную при силе 48 г. Затем угловой коэффициент делят на ширину образца (2,54 см) и фиксируют с точностью до 1,0 г/см.
2
Прочность на растяжение (г/см), удлинение (%), суммарную энергию (г*см/см), секущий модуль (г/см) и касательный модуль (г/см) рассчитывают по четырем образцам ПН и четырем образцам НО. Рассчитайте среднее значение для каждого параметра отдельно для образцов ПН и НО.
Расчеты:
Общая прочность на растяжение сухого вещества (TDT) = прочность на растяжение НО (г/см) + прочность на растяжение ПН (г/см)
Среднее геометрическое растяжения = квадратный корень из [прочность на растяжение НО (г/см) × прочность на растяжение ПН (г/см)]
Коэффициент прочности на растяжение = прочность на растяжение НО (г/см) / прочность на растяжение ПН (г/см)
Среднее геометрическое пикового удлинения = квадратный корень из [удлинение НО (%) × удлинение ПН (%)]
2
2
Общая TEA = TEA НО (г*см/см) + TEA ПН (г*см/см)
2
2
Среднее геометрическое TEA = квадратный корень из [TEA НО (г*см/см) × TEA ПН (г*см/см)]
Среднее геометрическое касательного модуля = квадратный корень из [касательный модуль НО (г/см) × касательный модуль ПН (г/см)]
Общий касательный модуль = касательный модуль НО (г/см) + касательный модуль ПН (г/см)
Среднее геометрическое секущего модуля = квадратный корень из [секущий модуль НО (г/см) × секущий модуль ПН (г/см)]
Общий секущий модуль = секущий модуль НО (г/см) + секущий модуль ПН (г/см)
Способ проверки плоскостной жесткости
В контексте настоящего документа тест на плоскостную жесткость представляет собой меру жесткости плоского образца при его деформации книзу в отверстие под образцом. Для теста образец моделируют в виде бесконечного листа толщиной t, который находится на плоской поверхности с центром над отверстием с радиусом R. Центральная сила F, приложенная к ткани непосредственно над центром отверстия, прогибает ткань вниз в отверстие на расстояние w. Для линейно-упругого материала прогиб можно приблизительно рассчитать по формуле:
где Е представляет собой эффективный линейно-упругий модуль, v представляет собой коэффициент Пуассона, R представляет собой радиус отверстия, a t представляет собой толщину ткани, выраженную в миллиметрах и измеренную по стопке из 5 кусочков ткани под нагрузкой около 1999,48 Па (0,29 фунтов на кв. дюйм). Приняв коэффициент Пуассона равным 0,1 (раствор не является высокочувствительным к этому параметру, поэтому погрешность из-за принятого значения вероятнее всего будет небольшой), предыдущее уравнение можно переписать для w для оценки эффективного модуля в зависимости от результатов теста на гибкость:
Результаты теста получают с использованием прибора для тестирования MTS Alliance RT/1 (MTS Systems Corp., г. Иден-Прери, штат Миннесота) с датчиком нагрузки на 100Н. После того как стопка из пяти листов ткани площадью по меньшей мере 16,1 квадратных сантиметров (2,5 квадратных дюймов) расположена по центру над отверстием радиусом 15,75 мм на опорной пластине, тупоконечный зонд радиусом 3,15 мм начинает опускаться со скоростью 20 мм/мин. Когда кончик зонда опускается на 1 мм ниже плоскости опорной пластины, тест прекращают. Фиксируют максимальный угловой коэффициент в граммах силы/мм в пределах любого 0,5-миллиметрового диапазона в течение теста (такой максимальный спад, как правило, происходит в конце длины хода). Датчик нагрузки отслеживает приложенную силу, а также отслеживается положение кончика зонда по отношению к плоскости опорной пластины. Фиксируют максимальную нагрузку, а Е рассчитывают по приведенному выше уравнению.
Затем рассчитывают плоскостную жесткость S на единицу ширины следующим образом:
и выражают результат в ньютон-миллиметрах. В программе Testworks для расчета плоскостной жесткости используют следующую формулу:
где F/w представляет собой максимальный угловой коэффициент (сила, деленная на прогиб), v представляет собой коэффициент Пуассона, принятый равным 0,1, a R представляет собой радиус кольца.
Способ проверки композиции волокнистых элементов
Для получения волокнистых элементов для оценки композиции волокнистых элементов волокнистые элементы необходимо обработать, удалив какие-либо покрывающие композиции и/или материалы, находящиеся на наружных поверхностях волокнистых элементов, которые поддаются удалению. Затем выполняют химический анализ обработанных волокнистых элементов для определения композиционного состава волокнистых элементов в отношении материалов, образующих волокнистый элемент, и активных агентов и содержания материалов, образующих волокнистый элемент, и активных агентов, находящихся в волокнистых элементах.
Композиционный состав волокнистых элементов в отношении материала, образующего волокнистый элемент, и активных агентов также может быть определен посредством выполнения анализа поперечного сечения с использованием TOF-SIM или РЭМ. В еще одном способе определения композиционного состава волокнистых элементов в качестве маркера используют флуоресцентный краситель. Кроме того, как всегда, производитель волокнистых элементов должен знать композиции своих волокнистых элементов.
Способ проверки медианного размера частиц
Данный способ проверки необходимо использовать для определения медианного размера частиц.
Тест на медианный размер частиц выполняют для определения медианного размера частиц зернистого материала в соответствии со стандартом ASTM D 502-89 «Стандартный способ проверки размера частиц мыла и других моющих средств», утвержденным 26 мая 1989 г., с дополнительными техническими условиями на размеры сита, используемого в анализе. Согласно разделу 7 «Процедура с использованием способа механического просеивания», требуется комплект чистых сухих сит, содержащих сита №8 (2360 мкм), №12 (1700 мкм), №16 (1180 мкм), №20 (850 мкм), №30 (600 мкм), №40 (425 мкм), №50 (300 мкм), №70 (212 мкм), №100 (150 мкм) по стандарту США (ASTM Е11). Используется рекомендованный способ механического просеивания с вышеупомянутым комплектом сит. В качестве образца используется зернистый материал. Приемлемую вибрационную просеивающую машину можно приобрести в компании W.S. Tyler Company, г. Ментор, штат Огайо, США.
3
50
Данные наносят на график в полулогарифмическом масштабе, на котором размер отверстия в микронах каждого сита нанесен на график по логарифмической абсциссе, а совокупная массовая процентная доля (Q) нанесена на график по линейной ординате. Пример представления вышеописанных данных приведен в ISO 9276-1:1998 «Представление результатов анализа размера частиц - часть 1: графическое представление», Фиг. А.4. Медианный размер частиц зернистого материала (D) с целью настоящего изобретения определяется как значение по абсциссе в точке, в которой совокупная массовая процентная доля равна 50 процентам, и рассчитывается путем линейной интерполяции между точками данных непосредственно выше (а50) и ниже (b50) значения 50% с использованием следующего уравнения:
a50
b50
a50
b50
где Q и Q представляют собой совокупные массовые процентные значения данных непосредственно выше и ниже 50-го процентиля соответственно; a D и D представляют собой значения размера сита в микронах, соответствующие этим данным.
В случае если значение 50-го процентиля оказывается ниже наименьшего размера сита (150 мкм) или выше наибольшего размера сита (2360 мкм), то к комплекту сит необходимо добавлять дополнительные сита в соответствии с геометрической прогрессией не более 1,5 до тех пор, пока медиана не окажется между двумя измеренными размерами сита.
Разброс распределения зернистого материала представляет собой меру широты распределения размера зерна по отношению к медиане. Он рассчитывается следующим образом:
84
50
50
16
Разброс = (D/D+D/D)/2,
50
84
16
где D представляет собой медианный размер частиц, a D и D представляют собой размеры частиц на шестнадцатом и восемьдесят четвертом процентилях на фиксированном графике совокупной массовой процентной доли соответственно.
16
В случае если значение D оказывается ниже наименьшего размера сита (150 мкм), то разброс рассчитывают следующим образом:
84
50
Разброс = (D/D).
84
В случае если значение D оказывается выше наибольшего размера сита (2360 мкм), то разброс рассчитывают следующим образом:
50
16
Разброс = (D/D).
В случае если значение D16 оказывается ниже наименьшего размера сита (150 мкм), а значение D84 оказывается выше наибольшего размера сита (2360 мкм), то разброс распределения принимают равным максимальному значению 5,7.
Размеры и величины, описанные в настоящем документе, не следует понимать как строго ограниченные перечисленными точными числовыми значениями. Напротив, если не указано иное, каждый такой размер подразумевает как указанное значение, так и функционально эквивалентный диапазон, в который входит это значение. Например, размер, описанный как «40 мм», подразумевает «около 40 мм».
Каждый документ, указанный в настоящем документе, включая перекрестные ссылки или родственный патент или заявку и любую заявку на патент или патент, по которым данная заявка испрашивает приоритет или преимущество, настоящим включен в полном объеме в настоящий документ путем ссылки, если только не исключен в явной форме или не ограничен иным образом. Цитирование любого документа не является признанием того, что он представляет собой предшествующий уровень техники в отношении любого описанного или заявленного в настоящем документе изобретения, или что он сам по себе или в любой комбинации с любой другой ссылкой или ссылками представляет, предлагает или раскрывает любое такое изобретение. Дополнительно, в случае если любое значение или определение термина в этом документе противоречит любому значению или определению этого же термина в документе, включенном в настоящий документ путем ссылки, приоритетным является значение или определение, закрепленное за этим термином в настоящем документе.
Хотя в настоящем документе были показаны и описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области будет понятно, что изобретение допускает другие различные изменения и модификации без выхода за рамки сущности и объема изобретения. Таким образом, предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает все эти изменения и модификации в пределах объема данного изобретения.