Адсорбирующее изделие, содержащее слой передачи жидкости - RU2394544C2
Код документа: RU2394544C2
Чертежи
Описание
Область техники
Настоящее изобретение относится к адсорбирующему изделию, содержащему слой передачи жидкости, расположенный между проницаемой для жидкости со стороны тела прокладкой и адсорбирующей сердцевиной. Адсорбирующее изделие может быть подгузником, подгузником в виде трусов, гигиенической салфеткой, гигиенической прокладкой, защитным средством, используемым при недержании, или подобным.
Уровень техники
Адсорбирующие изделия вышеупомянутого типа предназначены для адсорбции физиологических жидкостей, таких как моча и кровь. Они обычно содержат проницаемую для жидкости со стороны тела прокладку, предназначенную для обращения к пользователю во время использования. Прокладка может быть нетканым материалом, апертурной пластичной пленкой или ламинатом нетканого материала и апертурной пленки. Известно введение слоя передачи жидкости между прокладкой и адсорбирующей сердцевиной, причем указанный слой передачи жидкости имеет способность быстро принимать большие количества жидкости для ее распределения и временного сохранения до того, как она адсорбируется нижележащей адсорбирующей сердцевиной. Это особенно важно в современных тонких сжатых адсорбирующих основных частях часто с большим количеством так называемых сверхадсорбентов, которые имеют высокую адсорбирующую способность и способность сохранения жидкости, но во многих случаях слишком низкую скорость адсорбции для того, чтобы моментально быть способными адсорбировать большие количества жидкости, которые могут выделяться в течение нескольких секунд при мочеиспускании.
Пористый относительно тонкий слой передачи жидкости, например в форме волокнистой подкладки, кардной волокнистой сетки или другого типа волокнистого материала, имеет высокую моментальную способность приема жидкости и может временно сохранять жидкость до того, как она адсорбируется адсорбирующей основной частью. То же относится к пористым вспененным материалам. Жидкость затем успешно протекает к нижележащей адсорбирующей сердцевине, после чего слой передачи опять имеет способность принимать жидкость при повторном намокании.
Примеры адсорбирующих изделий, содержащих подобный пористый слой передачи жидкости, раскрыты, например, в US-А-3371667, ЕР-А-0312118 и ЕР-А-0474777.
US-А-4908026 раскрывает адсорбирующее изделие, имеющее проницаемую для жидкости прокладку, содержащую множество перфораций. Изделие далее содержит слой контроля зоны течения, расположенный между перфорированной прокладкой и адсорбирующей сердцевиной.
WO 99/49825 раскрывает ламинат материала для использования в качестве внешней прокладки на адсорбирующем изделии. Ламинат содержит первый проницаемый для жидкости слой волокнистого материала и второй слой пористого и эластичного материала, в котором два слоя материалов объединяются вместе в рисунке связанных узлов.
US 5613960 раскрывает волокнистый слой передачи жидкости, расположенный между верхним слоем и адсорбирующей сердцевиной и в котором слой передачи жидкости периодически объединяется с верхним слоем в направлении толщины для улучшения течения текучей среды в сердцевину.
WO 97/02133 раскрывает ламинат, содержащий апертурную пленку и сжимаемый материал в форме нетканого материала. Пленка и нетканый слой связаны вместе с образованием серии выступов и впадин.
WO 00/37249 раскрывает полотно составного ламината, содержащего первый слой в форме апертурного нетканого материала и второй слой в форме апертурной пленки, которые связываются вместе.
WO 96/40513 раскрывает ламинат, содержащий первый слой пленки и второй волокнистый слой, связанные вместе на расстоянии от связывающего рисунка. Отверстия образуются на связанных областях.
US 5591149 раскрывает ламинат в форме апертурной пленки, которая объединяется с полотном накопления на дискретных точках присоединения.
US 4781962 раскрывает ламинат, содержащий перфорированную пленку и нетканый материал, который объединяется с пленкой на областях перфорации так, чтобы скрывать и ограничивать течение текучей среды через перфорации.
Проблема, которая может возникнуть, заключается в том, что традиционные материалы прокладок со стороны тела, используемые для адсорбирующих изделий, часто имеют более низкую скорость накопления жидкости, чем слой передачи жидкости, при которой жидкость может вытечь из изделия до того, как она достигнет слоя передачи жидкости. Другая проблема заключается в том, что жидкость, которую адсорбирует слой передачи жидкости, может снова вытечь из прокладки и вызвать так называемое ощущение повторного увлажнения для пользователя. Взаимодействие между прокладкой со стороны тела и слоем передачи жидкости, следовательно, является важным, чтобы быстро адсорбировать выделяющуюся жидкость и предотвращать повторное увлажнение и обеспечивать сухую поверхность для пользователя.
Задача и наиболее важные особенности изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить адсорбирующее изделие, имеющее со стороны тела прокладку и слой передачи жидкости, которые взаимодействуют таким образом, что достигается быстрая адсорбция жидкости, а также сухая поверхность для пользователя. Адсорбирующее изделие в соответствии с изобретением отличается тем, что как указанная прокладка со стороны тела, так и указанный слой передачи содержат термопластичный материал и связываются вместе на множестве связывающих узлов, внутри которых термопластичный материал служит причиной, по меньшей мере, частичного размягчения или плавления и, таким образом, связывания вместе прокладки со стороны тела и слоя передачи, в котором прокладка со стороны тела содержит множество перфораций и связывающих узлов, по меньшей мере, на центральной части изделия, соответствующей так называемой области увлажнения, связывающие узлы покрывают площадь между 0,2% и 5% от общей площади указанной части прокладки, которая ограничивается указанными связывающими узлами, и каждый связывающий узел имеет площадь не более чем 13 мм2, причем указанная прокладка имеет трехмерную структуру чередующихся приподнятых и пониженных областей, в котором перфорации присутствуют внизу углублений указанной прокладки, если смотреть с обращенной к телу стороны прокладки.
В следующем аспекте перфорации как результат процесса перфорации имеют края на стороне, обращенной к слою передачи, причем указанные края входят в зацепление со слоем передачи для увеличения трения между прокладкой и слоем передачи.
В соответствии с одним воплощением прокладка является нетканым материалом, пластичной пленкой или ламинатом, по меньшей мере, между двумя неткаными материалами, между нетканым материалом и пластичной пленкой или между нетканым материалом и подкладкой.
В соответствии со следующим воплощением связывающие узлы вытягиваются в направлении толщины слоя передачи, а также прокладки так, чтобы сжать слой передачи и прокладку на областях связывающих узлов.
В одном аспекте изобретения связывающие узлы предоставляются при ультразвуковом связывании.
Слой передачи в соответствии с одним воплощением является пористым волокнистым материалом или вспененным материалом, имеющим основную массу между 20 и 100 г/м2, предпочтительно между 30 и 80 г/м2.
В соответствии с одним воплощением перфорированная прокладка располагается на продольной центральной области изделия и проницаемый для жидкости слой краевой части располагается вдоль продольных краевых частей изделия и присоединяется к указанной перфорированной прокладке.
Предпочтительно, чтобы перфорированная прокладка имела ширину в поперечном направлении изделия, которая составляет, по меньшей мере, 50% от ширины изделия в его ластовичной области. Далее предпочтительно, чтобы перфорированная прокладка имела ширину, по меньшей мере, 20 мм, предпочтительно 25 мм.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение будет описываться более подробно посредством примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 является видом сверху адсорбирующего изделия в соответствии с одним воплощением изобретения,
Фиг. 2 является сечением по линии II-II Фиг. 1,
Фиг. 3 является перспективным видом увеличенного масштаба на ламинированную прокладку и слой передачи жидкости в соответствии с изобретением,
Фиг. 4 показывает ламинированную прокладку и слой передачи жидкости со стороны слоя передачи жидкости,
Фиг. 5 является схематичной иллюстрацией производственного процесса получения ламинированной прокладки и слоя передачи в соответствии с изобретением,
Фиг. 6 показывает результаты топографических измерений, иллюстрирующие значения Smr(c) при с, изменяющемся от 25 до 1500 мкм,
Фиг. 7 показывает распределение объема пор (PVD) для некоторых ламинированных прокладок и слоев передачи,
Фиг. 8 показывает распределение объема пор (PVD) для отдельных прокладок и слоев передачи, из которых составлены ламинаты,
Фиг. 9 показывает кумулятивный объем, присутствующий в различных образцах Фиг. 7 и 8.
Описание предпочтительных воплощений
Далее изобретение будет описываться более подробно со ссылкой на некоторые воплощения, показанные на прилагаемых чертежах.
Термин “адсорбирующее изделие” относится к изделиям, которые размещаются прямо напротив кожи пользователя для адсорбции и сохранения физиологических экссудатов, таких как моча, фекалии и менструальная текучая среда. Изобретение относится главным образом к одноразовым адсорбирующим изделиям, которые подразумевают изделия, которые не предназначены для стирки или для восстановления иным образом или повторного использования в качестве адсорбирующего изделия после использования.
Адсорбирующее изделие, показанное на Фиг. 1, представлено в форме защитного средства при недержании 1. В своей наиболее общей форме адсорбирующее изделие содержит адсорбирующую сердцевину 2 и покрытие, окружающее адсорбирующую сердцевину. Указанное покрытие содержит проницаемый для жидкости верхний слой 3, на обращенной к пользователю стороне адсорбирующей сердцевины 2, и материал 4 барьерного для жидкости защитного слоя, на обращенной к предмету одежды стороне адсорбирующей сердцевины.
Верхний слой образует внутреннее покрытие адсорбирующего изделия и при использовании располагается в непосредственном контакте с кожей пользователя. Верхний слой может содержать нетканый материал, например спряденный, вспученный, кардный, гидроспутанный, влажно уложенный и т.д. Подходящие нетканые материалы можно составить из натуральных волокон, таких как древесная масса или хлопчатобумажные волокна, искусственных волокон, таких как сложный полиэфир, полиэтилен, полипропилен, вискоза и т.д., или из смеси природных и искусственных волокон. Дальнейшими примерами материалов для внутреннего проницаемого для жидкости покрытия являются пористые пены, апертурные пластичные пленки, ламинаты между апертурными пленками и неткаными материалами и т.д. Материалы, соответствующие в качестве материалов внутреннего проницаемого для жидкости покрытия, должны быть мягкими и не раздражающими кожу и легко пропитываться физиологической текучей средой, например мочой или менструальной текучей средой. Внутреннее проницаемое для жидкости покрытие может быть далее различным в различных частях адсорбирующего изделия.
Материал защитного слоя 4 может быть тонкой пластичной пленкой, например полиэтиленовой или полипропиленовой пленкой, нетканым материалом, покрытым непроницаемым для жидкости материалом, гидрофобным нетканым материалом, который препятствует проникновению жидкости, или ламинатом, содержащим пластичные пленки и нетканые материалы. Материал защитного слоя 4 может быть воздухопроницаемым так, чтобы позволить улетучивание пара из адсорбирующей сердцевины, в то же время все еще предотвращая прохождение через него жидкостей. Примерами воздухопроницаемых материалов защитного слоя являются пористые полимерные пленки, нетканые ламинаты из спряденных и вспученных слоев, ламинаты из пористых полимерных пленок и нетканых материалов.
Адсорбирующая сердцевина 2 может быть любого традиционного вида. Примерами обычно встречающихся адсорбирующих материалов являются распушенная масса целлюлозы, тканевые слои, высоко адсорбирующие полимеры (так называемые сверхадсорбенты), адсорбирующие вспененные материалы, адсорбирующие нетканые материалы или подобные. Обычным является комбинировать распушенную массу целлюлозы со сверхадсорбирующими полимерами в адсорбирующей сердцевине. Сверхадсорбирующие полимеры являются набухаемыми в воде, не растворимыми в воде органическими или неорганическими материалами, способными адсорбировать, по меньшей мере, около 20 раз собственного веса и в водном растворе содержащими 0,9 массовых процентов хлорида натрия. Органические материалы, пригодные для использования в качестве сверхадсорбирующего материала, могут включать природные материалы, такие как полисахариды, полипептиды и подобные, наряду с синтетическими материалами, такими как синтетические гидрогелевые полимеры. Подобные гидрогелевые полимеры включают, например, соли щелочных металлов полиакриловых кислот, полиакриламиды, поливиниловый спирт, полиакрилаты, полиакриламиды, поливинилпиридины и подобные. Другие подходящие полимеры включают гидролизованный крахмал с привитым акрилонитрилом, крахмал с привитой акриловой кислотой и сополимеры изобутилена и малеинового ангидрида и их смеси. Гидрогелевые полимеры предпочтительно слегка сшиваются для превращения материала по существу в нерастворимую в воде форму. Предпочтительные сверхадсорбирующие материалы далее сшиваются на поверхности так, чтобы внешняя поверхность или оболочка сверхадсорбирующей частицы, волокна, чешуйки, сферы и т.д. обладала более высокой плотностью сшивания, чем внутренняя часть сверхадсорбента. Сверхадсорбирующие материалы могут находиться в любой форме, пригодной для использования в адсорбирующих композитах, включая частицы, волокна, чешуйки, сферы и подобные.
Высокая адсорбционная способность обеспечивается использованием большого количества сверхадсорбирующего материала. Для адсорбирующей сердцевины, содержащей матрицу гидрофильных волокон, таких как волокна целлюлозы, и сверхадсорбирующего материала, доля сверхадсорбирующего материала составляет предпочтительно между 10 и 90 мас.%, более предпочтительно между 30 и 70 мас.%.
Традиционным для адсорбирующих изделий является иметь адсорбирующие сердцевины, содержащие слои различных материалов с различными свойствами по отношению к способности приема жидкости, способности распределения жидкости и способности сохранения. Тонкие адсорбирующие основные части, которые являются обычными, например, в детских подгузниках и защитных средствах при недержании, часто содержат сжатую смешанную или слоистую структуру распушенной массы целлюлозы и сверхадсорбирующих полимеров. Размер и адсорбционная способность адсорбирующей сердцевины может варьироваться, чтобы подходить для различных использований, например для детей или для взрослых людей, страдающих недержанием.
Другими примерами адсорбирующих материалов, пригодных в качестве адсорбирующих сердцевин, являются ламинаты скрученных материалов, такие как уложенная на воздухе ткань, нетканые материалы и высушенная на воздухе ткань и сверхадсорбирующие материалы, в которых внутренний слой или цепочки сверхадсорбирующего материала присутствует между внешними слоями указанного скрученного материала. Различные слои связываются вместе, например, с помощью клея или термосвязывания.
На воплощении, показанном на чертежах, адсорбирующая сердцевина 2 содержит два слоя, верхний и нижний слой. На других воплощениях только один слой, или три, или более слоев могут присутствовать.
Слой передачи жидкости 5 располагается между верхним слоем 3 и адсорбирующей сердцевиной 2. Слой передачи является слоем пористого эластичного относительно тонкого материала, например, в форме волокнистой подкладки, кардной волокнистой сетки, паклеобразного материала или другого типа объемного и эластичного волокнистого материала, имеющего способность моментального приема жидкости и который может временно сохранять жидкость до того, как она адсорбируется нижележащей адсорбирующей основной частью. Слой передачи жидкости далее может быть в форме пористого вспененного материала. Он может далее состоять из двух или более слоев материалов. Основная масса слоя передачи составляет между 20 и 100 г/м2, предпочтительно между 30 и 80 г/м2.
В соответствии с настоящим изобретением верхний слой 3 в центральной продольной (у) области изделия содержит перфорированную проницаемую для жидкости со стороны тела прокладку 6, которая может быть нетканым материалом, пластичной пленкой или ламинатом, по меньшей мере, между двумя неткаными материалами, между пластичной пленкой и нетканым материалом или между нетканым материалом и материалом подкладки. Перфорации 7 делают на прокладке 6. Перфорации 7 имеют длину между 0,5 мм и 5 мм, предпочтительно между 1 мм и 4 мм, и ширину между 0,3 и 3 мм, предпочтительно между 0,5 и 2 мм.
Процесс перфорации приведет к трехмерной структуре прокладки 6 с краями 7а перфораций 7, выступающих на стороне, обращенной к слою передачи 5, и на противоположной обращенной к пользователю стороне образуются впадины 8, причем перфорации располагаются внизу указанных впадин. Выступающие края 7а перфораций 7 будут входить в зацепление с нижележащим слоем передачи 5 для увеличения трения между прокладкой 6 и слоем передачи 5.
Верхний слой 3 на продольных областях боковых краев содержит проницаемый для жидкости слой 9 проницаемой для жидкости краевой части, предпочтительно мягкий и гладкий волокнистый слой. Этот слой 9 краевой части соединяется с перекрыванием с перфорированной прокладкой 6 с помощью склеивания, ультразвуковой сварки или подобного. На чертежах рисунок ультразвуковой сварки, соединяющей вместе центральную прокладку 6 и слои краевой части 9, обозначается цифрой 10.
Перфорированная прокладка 6 предпочтительно имеет ширину в поперечном направлении изделия, которая составляет, по меньшей мере, 50% от ширины изделия в его ластовичной области. Далее предпочтительно, чтобы она имела ширину, по меньшей мере, 20 мм, предпочтительно, по меньшей мере, 25 мм. Она может покрывать всю поперечную ширину адсорбирующей сердцевины 2 или только ее центральную область. Перфорированная прокладка 6 может далее вытягиваться на всю продольную длину адсорбирующей сердцевины 2 или покрывать только центральную область адсорбирующей сердцевины. Предпочтительно, чтобы она вытягивалась, по меньшей мере, на 50% длины адсорбирующей сердцевины, если смотреть в ее продольном, у, направлении.
В альтернативном воплощении перфорированная прокладка 6 составляет верхний слой всей обращенной к пользователю стороны изделия. В подобном случае перфорации 7 могут присутствовать на прокладке на всей ее площади или только на центральной области изделия.
Материалы части верхнего слоя 3 и защитного слоя 4 вытягиваются наружу за пределы периферийных краев адсорбирующей сердцевины 2 и имеют свои внутренние поверхности, связанные друг с другом, например, с помощью склеивания или сваривания теплом или ультразвуком. На воплощении, показанном на Фиг. 1, именно слой 9 краевой части вытягивается за пределы продольных краев адсорбирующей сердцевины 2 и связывается с материалом 7 защитного слоя, в то время как перфорированная прокладка 6 вытягивается за пределы поперечных краев адсорбирующей сердцевины и соединяется с материалом 4 защитного слоя. Материалы верхнего слоя 3 и защитного слоя 4 можно далее связать с адсорбирующей сердцевиной, например, с помощью адгезива.
Как перфорированная прокладка 6, так и слой передачи 5 содержат определенную долю термопластичных волокон и связываются вместе на множестве связывающих узлов 11, которые образованы при одновременном сжатии вместе двух слоев материалов и, кроме того, при применении энергии. Это вызывает размягчение или расплавление термопластичного материала на связывающих узлах и, следовательно, связывание вместе двух слоев 5 и 6. Связывание выгодно совершается посредством термосвязывания или посредством ультразвукового связывания. Таким образом, связывающие узлы 11 вытягиваются в направлении толщины слоя передачи 5, а также прокладки 6 так, чтобы сжать слой передачи и прокладку на областях связывающих узлов 11.
Связывающие узлы 11 являются относительно небольшими и каждый имеет размер не более чем 13 мм2, предпочтительно между 1 и 8 мм2. Общая площадь связывания составляет величину между 0,2 и 5%, предпочтительно между 0,5 и 5%. Общая площадь связывания определяется как площадь перфорированной прокладки, которую занимают связывающие узлы 11 по отношению к общей площади, которая ограничивается связывающими узлами. Это указывает на то, что связывающий рисунок 10, соединяющий вместе перфорированную прокладку 6 и слои краевой части 9, не включается в связывающую область, определенную выше.
Связывающие узлы можно регулярно распределить по поверхности ламинированной прокладки 6 и слою передачи, но они могут быть также распределены нерегулярно, например располагаться группами на расстоянии друг от друга так, чтобы расстояние между связывающими узлами в каждой отдельной группе было меньше, чем расстояние между соседними связывающими узлами в двух соседних группах связывающих узлов. Количество связывающих узлов на единицу поверхности должно составлять между 30 и 300 на дм2, предпочтительно между 45 и 190 на дм2. Связывающий узел 11 можно в некоторых случаях составить из микрорисунка, содержащего несколько небольших связывающих узлов на микромасшабе. Однако для этой цели именно упоминаются связывающие узлы на макромасштабе.
Связывающий рисунок, особенно размер отдельных связывающих узлов 11, и связывающая область являются важными для обеспечения хорошо сбалансированного взаимодействия между прокладкой 6 и слоем передачи жидкости 5 так, чтобы выделяемая жидкость быстро адсорбировалась и пользователю выставлялась мягкая и сухая поверхность.
На некоторых областях перфорированной прокладки 6 связывающий рисунок мог быть различным для другой функции, например уплотнения краев, визуальных рисунков и т.д. Таким образом, рисунок, раскрытый выше, должен, по меньшей мере, присутствовать в центральной части изделия и служить в качестве так называемой смачиваемой области. На периферийных областях изделия связывающий рисунок мог быть различным в альтернативных воплощениях. Предпочтительно связывающий рисунок в соответствии с изобретением присутствует, по меньшей мере, на центральной третьей части изделия, если смотреть в его продольном направлении, у.
Были проведены испытания на восьми различных связывающих рисунках. Исследуемые материалы во всех других отношениях были равными. Прокладка 6 являлась перфорированным ламинатом между нетканым материалом и пластичной пленкой. Перфорированный ламинат имел основную массу около 40 г/м2 и являлся перфорированным. Перфорированный ламинат производился Tredegar Film Products под кодовым наименованием Х32000. Слой передачи 5 являлся нетканой подкладкой, имеющей основную массу 50 г/м2. Подкладка производилась Libletex под кодовым наименованием T23W.
Прокладку 6 и слой передачи 5 ламинировали в процессе ультразвукового сваривания восемью различными сварными рисунками. Связывающие узлы 11 были во всех рисунках по существу круглыми и имели диаметр, меняющийся между 1,5 мм и 4,0 мм и, таким образом, имели размер (площадь), меняющуюся от 1,8 мм2 до 12,6 мм2. Связывающие узлы были гомогенно распределены по поверхности ламината, и расстояние между соседними связывающими узлами менялось между 4,5 мм и 13 мм, как измерено в качестве самого короткого расстояния между граничными поверхностями соседних сварных точек.
Ламинаты имели следующие связывающие рисунки:
Сенсорное испытание
Все ламинаты испытывались на мягкость и сухость поверхности при сенсорном испытании. Ламинаты помещали на лоток с расположением центра изделий в середине лотка. Образцы сравнивали парами (помещенными в черную коробку) и эксперт сравнивал образцы вручную обеими руками на гладкость поверхности без сжатия, и его просили сказать, какой образец является наиболее жестким. Никаких значительных отличий не было обнаружено по отношению к мягкости между восемью различными ламинатами. При испытании на сухость поверхности образцы помещали на лоток с расположением центра изделий в середине лотка. Образцы сравнивали парами. С помощью насоса и чашки добавляли 80 мл синтетической мочевины. Через одну минуту покоя двух образцов (помещенных в черную коробку) эксперт сравнивал образцы вручную обеими руками на гладкость поверхности без какого-либо сжатия. Эксперта просили сказать, какой образец является наиболее влажным. После испытания образцы C, D и F были суше, чем образец А.
Следует ожидать, что образцы, имеющие более плотные связывающие рисунки, должны иметь более сухую поверхность, что также, по меньшей мере, в некоторой степени показано в сенсорных испытаниях.
Время накопления и повторного увлажнения
Дозировочную чашу помещают в центре изделия, которое подлежит исследованию, и обеспечивается уплотнение между изделием и дозировочной чашей. К дозировочной чаше прикладывают массу 627 г. Электронный сенсор, чувствующий присутствие жидкости, применяют по отношению к поверхности образца. В дозировочную чашу добавляют 50 мл синтетической мочевины со скоростью течения 20 мл/с. Время, которое затрачивается при адсорбции тестовой жидкости изделием, регистрируют как Накопление 1. Чашу удаляют и образцу позволяют “отдохнуть” в течение 10 мин. Процедуру повторяют дважды на том же изделии и с 50 мл тестовой жидкости каждый раз для получения значений для Накопления 2 и 3 соответственно.
Сравнительный образец: защитное средство при недержании Tena Lady, изготовленное SCA Hygiene Products AB, имеющее со стороны прокладку в форме кардного нетканого материала, 23 г/м2, Suominen 650, которая сваривается ультразвуком с 50 г/м2подкладкой от Libletex, T23W.
Тестовый образец: в тестовом образце прокладку со стороны тела заменили перфорированным ламинатом, как раскрыто выше. Перфорированный ламинат сварили ультразвуком со слоем передачи в соответствии с настоящим изобретением.
Соответствующее испытание, проведенное для всех сварных рисунков А-Н, показало, что все образцы с рисунками С и D имели накопление немного хуже, чем остальные. Это показывает, что рисунки С и D имели самую большую связывающую площадь.
Испытания по Кавабата
Испытание по Кавабата KES-FB является Японской системой оценки качества, используемой для текстильных материалов и раскрывается в “The Standardization and Analysis of Hand Evaluation (2nd Edition), Sueo Kawabata, July 1980, The Hand Evaluation and Standardization Committee, The Textile Machinery Society of Japan”. При испытании использовались четыре из испытательных устройств Кавабата, KES-FB2 для измерения упругости при изгибе, В (гс·см2/см), KES-FB3 для измерения сжатия, ЕМС (%) и восстановления, RC (%), KES-FB4 для измерения коэффициента трения, MIU, и KES-FB1 для измерения жесткости при сдвиге, G (гс/см·градус) и удлинения, ЕМТ (%).
Из этих измерений затем вычисляют следующие параметры Кавабата в соответствии с приведенными ниже формулами:
Мягкость (S)
Мягкость (S) в соответствии с Кавабата получают из формулы:
S =
Драпируемость (D)
Драпируемость (D) в соответствии с Кавабата получают из формулы:
D = 116 + 25·log(B·G/W), где W является основной массой образца.
Были получены следующие результаты:
Из этих результатов вычисляли Мягкость (S) и Драпируемость (D) в соответствии с Кавабата в соответствии с формулами, приведенными выше. Результаты приводятся ниже в Таблице 5.
Следующие параметры Кавабата считаются релевантными для цели настоящего изобретения:
ЕМС, Сжатие (%): по меньшей мере, 50, предпочтительно, по меньшей мере, 55 и более предпочтительно, по меньшей мере, 58%;
RC, Восстановление (%): по меньшей мере, 40, предпочтительно, по меньшей мере, 45%;
S, Мягкость: по меньшей мере, 6, предпочтительно, по меньшей мере, 7;
MIU, Коэффициент Трения: между 0,1 и 0,6 (среднее значение).
Топография поверхности прокладки
Понятие поверхности в настоящем изобретении, кроме того, отличается ее трехмерной структурой. Можно видеть, что понятие топографии поверхности прокладки отражает в комбинации рисунок материалов и технологические параметры. Следовательно, профилометрическая оценка поверхности и определение качества топографии дают необходимую информацию, согласно которой параметры являются важными для назначения изделия или материала, а также для внешнего вида.
Наука профилометрия, т.е. где измеряется топография материала, является хорошо установленной. Это очевидно из всесторонней стандартизации параметров поверхности и условий измерений, например DIN EN ISO 4287, который описывает Ra: Среднеарифметическое значение неровностей. Ra является широко известным, но редко важным значением неровности поверхности, так как оно предоставляет только очень ограниченную информацию и является чувствительным к экстремальным пикам и впадинам графика.
Далее в тексте и приведенных ссылках даются некоторые примеры параметров поверхности. Однако их не следует рассматривать как ограниченный выбор важных параметров поверхности, потому что очевидно, что любой параметр поверхности может быть показан, чтобы иметь важность в данном контексте. Другими традиционно встречающимися параметрами поверхности являются Rz (максимальная высота неровностей графика), Rq (корень среднеквадратичного значения неровностей), Rsk (асимметрия), RΔq (корень среднеквадратичного угла наклона графика) и Rmr/c (отношение неравности графика материала), все из которых охватываются вышеупомянутым стандартом DIN EN ISO 4287. Среди других параметров в DIN EN ISO 13565 находятся Rpk и Rvk, описывающие части неровностей графика (когда фильтруется как кривая соотношения материалов, Abbott), соответствующих “поверхности пиков” и “поверхности впадин”.
Параметры поверхности используются для описания графиков поперечного сечения (2D), а также 3D-поверхностей. Для профилометрии 3D-поверхностей используются такие же принципы, как для 2D-профилометрии. Для отличия параметров, которые получают при одном измерении поперечных сечений (2D), от параметров, полученных при 3D-измерениях, последние помечаются индексом “S” вместо “R”. По-другому используются те же индексы, как например, Sz для максимальной высоты графика неровностей поверхности (соответствующая Rz, которая является максимальной высотой графика неровностей).
Параметры 3D-поверхностей описываются вместе с работой, выполненной, чтобы прийти к стандартизации, эквивалентной стандартам DIN EN ISO для 2D, упомянутых выше в: Stout, K.J., Sullivan, P.J., Dong, W.P., Mainsah, E., Luo, N., Mathia, T. and Zahyouani, H. The development of methods for characterisation of rouhgness in three dimensions, Commission of the European Communities, 1993 (ISBN 0704413132). Прилагаемое приложение раскрывает параметры 3D-поверхностей, полученных системой измерений поверхностей.
Профилометрия может применяться к любой поверхности и к любому материалу. Выбор способа и прибора для измерения, однако, будет определять обоснованность и качество результатов. Свойства материала и необходимый анализ будут определять, какой прибор следует использовать. Площадь поверхности, необходимую для предоставления характерного образца, следует учитывать, также как и погрешность прибора для требуемого решения.
Пористые и проницаемые материалы с нетканой поверхностью имеют, например, низкую отражательную способность, и, следовательно, можно исключить методики, в основе которых лежит отражательная способность. Кроме того, вариации, касающиеся плотности волокон нетканого материала или рисунка перфорации полимерной пленки или других типов материалов определяют площадь поверхности для топографических измерений. Упомянутые типы материалов или полученные из этого принципы могут характеризоваться профилометрией, при условии, что выбранные методика и прибор охватят достаточно большую представленную область.
Ряд представленных ламинированных прокладок и слой передачи, входящие в сферу действия изобретения, измерялись с помощью профилометрии 3D-поверхности. Испытывались образцы А, С и F, как раскрыто выше, а также сравнительный ламинат в форме кардного нетканого материала, 23 г/м2, Suominen 650, который был сварен ультразвуком с 50 г/м2 подкладкой от Libletex, T23W. Также испытывались два дополнительных образца, А' и А'', которые содержали такой же слой передачи и сварный рисунок, как и образец А, и похожую перфорированную прокладку, выпускаемую Tredegar Film Products под кодовым наименованием Х32000, но из разных партий по сравнению с образцом А. Во всех других аспектах образцы А, А' и А'' являются одинаковыми.
Прибор, который использовался, основан на оптическом 3D-методе. Описание метода раскрыто в “Skin Research and Technology”, 5, pp. 195-207, 1999: Rapid in vivo measurements of the topography of human skin by active image triangulation using a digital micro mirror device by S. Jaspers, H. Hopermann, G. Sauermann, U. Hoppe, R. Lunderstädt and J. Ennen.
Для настоящего изобретения использовались следующие приборные настройки.
Прибор: MacroCad (GFMesstechnik GmbH, Teltow/Berlin, Germany).
Способ измерения: способ расчетной интерференционной полосы.
Площадь измерения: 146 мм·109 мм.
Поперечная выборка: приблизительно 110 микрометров.
Вертикальное разрешение и повторяемость: 10 мкм и 1 мкм соответственно.
Результаты
Настоящее изобретение приводит к менее крутой кривой для Smr(c)-значений от с=25 до с=1500, которая показана на Фиг. 6. Значения Smr(c) для сравнительной концепции представляет сплошную линию на Фиг. 6, тогда как серии Smr(c) для ламинированной прокладки и слоя передачи настоящего изобретения находятся в области между пунктирными линиями. В то время как глубина поверхности сравнительного образца составляет меньше чем 575 мкм, образцы в соответствии с изобретением имеют глубину поверхности более чем 1100 мкм.
Наиболее современные приборы для измерений топографии поверхности предоставляют большое количество параметров поверхности. Среди них находятся стандартизованные параметры и конечно также высоко оцененные 3D-параметры, обсужденные и упомянутые выше (Stout, K.J. et al.). Кроме того, производители приборов обеспечивают другие параметры поверхностей, которые широко принимаются, так как они логично выводятся из стандартизованных 2D-параметров или из одного из упомянутых выше 3D-параметров (Stout, K.J. et al.).
Примером последнего является С(Smr х%), который является с-значением Smr(c) (соответствующим Smr(c) в DIN EN ISO 4287), параметром, определяющим количество опоры кривой соотношения материалов. Авторы настоящего изобретения полагают, что как Smr(c), так и С(Smr х%) дают релевантную информацию о прокладках, на которые распространяется настоящее изобретение. Поэтому приводятся также некоторые значения С(Smr х%).
Предпочтительное воплощение изобретения, таким образом, может характеризоваться и отличаться от более ранней концепции по всем приведенным выше параметрам поверхности.
В особенном предпочтительном воплощении настоящего изобретения ламинированная прокладка 6 и слой передачи 5 будут характеризоваться любым из следующих параметров топографии 3D-поверхности одним или в комбинации:
- Smr(c=150): от 1% до 25%, предпочтительно от 1 до 12%.
- Smr(c=200): от 6 до 40%, предпочтительно от 6 до 25%.
- Smr(c=500): от 40 до 85%, предпочтительно от 50 до 85%.
- Smr(c=750): от 60 до 100%, предпочтительно от 80 до 100%.
Sz: от 700 до 1500 мкм, предпочтительно от 800 до 1400 мкм.
- Sq: от 100 до 300 мкм, предпочтительно от 130 до 280 мкм.
- SΔq: от 0,5 до 0,8.
- Sdr: от 10 до 30%, предпочтительно от 15 до 25%.
- Sbi: от 0,6 до 0,9.
- Sci: от 0,8 до 1,3.
- Svi: от 0,1 до 0,15.
Распределение объема пор (PVD)
Для того чтобы теоретически изучить явление, полученное в случае сварного рисунка, измеряли распределение объема пор.
Изучение проводилось на трех ламинатах комбинированных прокладок и слоев передачи, в которых в одном образце (сравнительном) прокладка и слои передачи не соединялись сваркой, а только помещались наверх друг друга, и в других двух образцах (А и С) прокладки и слои передачи сваривались вместе с различными сварными рисунками, см. Таблицы 1 и 8. Все три образца были составлены из одной и той же прокладки и слоя передачи. Единственное различие между образцами состояло в сварном рисунке.
Отдельные прокладка и слои передачи, из которых были составлены ламинаты, также испытывались.
Таблица 8 дает обзор образцов.
Измерения проводились на TRI/АвтопорозиметреТМ с LP992-Жидким программным обеспечением Автопорозиметра, версия 1999.2. Программное обеспечение АС982, версия 1998.2 использовали для обработки данных для поправки на фон после измерений. Прибор и программное обеспечение являются доступными на TRI/Princeton, 601 Prospect Avenue, P.O. Box 625, Princeton, NJ 08542.
Для прибора использовались следующие настройки параметров:
Жидкость, используемая в измерениях, являлась гексадеканом для гарантирования полного намокания структуры.
Круглые образцы диаметром 50 мм2 брали из середины ламината.
Образцы помещали так, чтобы прокладка была обращена наверх.
Полученные результаты представляются на Фиг. 7, 8 и 9, где Фиг. 7 показывает распределение объема пор (PVD) для ламинатов, Фиг. 8 показывает распределение объема пор (PVD) для материалов отдельных поверхностей и подкладки, из которых составлены ламинаты. Фиг. 9 показывает кумулятивный объем, присутствующий в различных образцах.
Фиг. 7 и 8 показывают распределение объема пор образцов ламината: сравнительного и образцов А и С и для отдельной прокладки и слоя передачи соответственно. Сравнительный и образец С, которые являются несвязанным и плотно связанным соответственно, имеют похожее распределение объема пор для пор между 0 до 300 мкм за исключением того, что несвязанный имеет второй пик около 200 мкм. Поры, дающие второй пик для несвязанного (сравнительного) являются, возможно, порами между слоями, эти поры удаляются или делаются меньше с помощью сварного рисунка.
Образец А, имеющий менее плотный связывающий рисунок, создает широкий интервал пор от 50 до 175 мкм. В интервале между 100 и 150 мкм образец С имеет более высокие количества пор, чем сравнительный и образец А и чем отдельные слои (прокладка и слой передачи соответственно).
Фиг. 9 показывает кумулятивный объем, присутствующий в разных образцах, и сравнивая конечный объем для сравнительного образца и образца С, становится ясно, что связывающий рисунок сжимает материал. Однако связывающий рисунок с меньшей плотностью (образец А) имеет намного или даже более кумулятивный объем, чем несвязанный образец (сравнительный), который мог, как предполагалось, иметь больший объем. Следовательно удивительно, что связанный образец А даже имел немного больший кумулятивный объем, чем несвязанный образец (сравнительный). Полагают, что причина этого состоит в том, что подходящий связывающий рисунок не совсем, но только поточечно сжимает объем между двумя слоями так, что образуются поры относительно большого размера (см. второй пик для образца А на Фиг. 7, указанный стрелкой). Эти поры играют важную роль в быстром впуске жидкости. Небольшие поры являются важными для свойств повторного увлажнения, чтобы сохранить сухую поверхность относительно пользователя.
Полагают, что комбинация широкого интервала размеров пор вместе с высоким кумулятивным объемом является причиной свойств хорошего накопления и повторного увлажнения образца А, ламината со сварным рисунком меньшей плотности.
Процесс изготовления
Полотно рулонного материала 9 краевой части разрезают посередине с помощью дискового ножа 12 и отделяют на устройстве 13 отделения полотна для создания зазора заданной ширины, приспособленного для размещения перфорированной прокладки 6. Отделенный рулонный материал образует проницаемые для жидкости слои 9 краевой части на противоположных продольных краях перфорированной прокладки 6 и комбинируется с указанной прокладкой так, чтобы он перекрыл края прокладки 6. Полотно материала 5 слоя передачи комбинируют с перфорированной прокладкой 6 на его противоположном крае в качестве проницаемых для жидкости слоев 9 краевых частей. На устройстве 14 ультразвуковой сварки различные слои 5, 6 и 9 материалов комбинируют способом, раскрытым выше. Можно использовать два или более устройств ультразвуковой сварки, например одно для создания связывающего рисунка 10 и другое для связывающих узлов 11. На последующих стадиях (не показаны) адсорбирующая сердцевина 2 и защитный слой 4 комбинируются с полученным полотном, образованным перфорированной прокладкой 6, слоем передачи 5 и проницаемым для жидкости слоем 9 краевой части, для образования адсорбирующего изделия. Дальнейшие компоненты, такие как эластичные элементы или подобное, можно прикрепить к изделию подходящим способом, известным в технике.
Реферат
Изобретение относится к медицине. Адсорбирующее изделие содержит слой передачи жидкости, расположенный между проницаемой для жидкости со стороны тела прокладкой и адсорбирующей сердцевиной. Прокладка содержит множество перфораций. Прокладка и слой передачи связываются вместе на множестве связывающих узлов, покрывающих площадь между 0,5% и 11% от общей площади прокладки, которая ограничивается указанными связывающими узлами и в которой каждый связывающий узел имеет площадь не более чем 13 мм2. Комбинированные перфорированная прокладка и слой передачи обеспечивают быстрый впуск жидкости и низкое повторное увлажнение по отношению к пользователю. Прокладка имеет трехмерную структуру чередующихся приподнятых и пониженных областей и перфорации присутствуют внизу понижений указанной прокладки. Изобретение позволяет быстрее адсорбировать жидкость и предотвращать повторное увлажнение. 14 з.п. ф-лы, 8 табл., 9 ил.
