Средство для распределения жидкости и абсорбирующее изделие, имеющее такое же назначение - RU2280427C2
Код документа: RU2280427C2
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к средству для распределения жидкости, которое применяют для абсорбирующих изделий, таких как пеленки для детей и взрослых, гигиенические принадлежности для женщин, и также применяют для медицинских абсорбентов для крови с тем, чтобы повысить абсорбционную способность абсорбентов. Настоящее изобретение относится также к способу изготовления средства для распределения жидкости.
Предпосылки создания изобретения
Вообще, абсорбирующие изделия широкого применения были разработаны, главным образом, для использования при удалении мочи. Было желательно, чтобы эти абсорбирующие изделия обладали способностью реагировать на изменения, вызываемые различными факторами, такими как поза человека, который пользуется изделием, условие поглощения воды и физическое состояние, например поза при ношении изделия и изменения режимов выделения жидкости, таких как количество, качество и скорость выделяемой мочи. Для надежного манипулирования с этими изменениями абсорбирующим изделиям следует придать значительно большую площадь и объем, чем это необходимо при обычных условиях. С другой стороны, с точки зрения удобства для человека, который пользуется изделием, абсорбирующее изделие предпочтительно должно быть более тонким и компактным.
Рассматривая с позиции эффективности абсорбции, абсорбирующие изделия, которые имеют ограничения в этом отношении, содержат абсорбент со значительно меньшей эффективностью и являются, кроме того, нежелательными с точки зрения удобства для человека, который пользуется изделием. Для увеличения эффективностей площади и объема абсорбирующих изделий важно изготовить сам абсорбент так, чтобы он был, по возможности, тонким и компактным и, кроме того, контролировал поток выделяемой жидкости. То есть механизм действия должен быть таким, чтобы выделяемая жидкость направлялась в предназначенное/желаемое местонахождение абсорбента и чтобы выделяемая жидкость равномерно распределялась в пределах всей поверхности абсорбента. Абсорбент каждого абсорбирующего изделия не может быть изготовлен более тонким или компактным до тех пор, пока это условие не будет принято во внимание, и в настоящее время существует потребность в создании абсорбирующих изделий, которые обладают этими характеристиками.
Было сделано большое количество предложений, касающихся уменьшения размера абсорбента. Например, в японском патенте No.3090266 описывают абсорбирующую прокладку, содержащую три компонента, которые включают: абсорбирующий слой, состоящий, в основном, из частиц полимерного суперабсорбента; основу из нетканого полотна для поддержания частиц полимерного суперабсорбента и связующий компонент для связывания частиц полимерного суперабсорбента с основой из нетканого полотна. Основа из нетканого полотна состоит из нетканого полотна, которое имеет многослойную структуру, включающую диффузионный слой (Р), изготовленный из волокнистого слоя, обладающего относительно высокой гидрофильностью и высокой плотностью, и синхронизирующего слоя (Q), обладающего относительно низкой гидрофильностью и низкой плотностью. На поверхности абсорбирующей прокладки располагаются фаза абсорбционной области (фаза А), включающая абсорбционный слой и основу из нетканого полотна, несущую на себе абсорбционный слой, и фаза диффузионной/синхронизирующей области (фаза В), в которой присутствуют в незначительном количестве частицы полимерного суперабсорбента и которая сформирована, в основном, лишь из нетканой основы, причем фазы располагаются таким образом, что их можно отличить друг от друга.
Кроме того, в японской выложенной патентной заявке за номером 2000-232985 описывается одноразовая подкладка, используемая при недержании, в которой абсорбционная прокладка располагается между верхней и нижней прокладкой. Что касается абсорбционной прокладки, описывается абсорбирующая прокладка, включающая: абсорбционный слой, в котором частицы полимерного абсорбента связаны микрофибриллированными тонкими волокнами; и материал, служащий подложкой прокладки для поддержания этого абсорбционного слоя. Используются частицы полимерного абсорбента, имеющие конкретные весовые значения, и абсорбционная прокладка, обладающая конкретной толщиной и жесткостью/мягкостью.
Кроме того, в японской патентной заявке за номером 2872851 описывается абсорбирующее изделие, включающее поверхностный материал, являющийся проницаемым для жидкости, абсорбент, обладающий свойством удерживания жидкости, и материал для предотвращения просачивания, являющийся непроницаемым для жидкости. Часть или весь абсорбент состоит из абсорбционной прокладки, в которой частицы полимерного абсорбента прикрепляют к абсорбционному материалу с помощью адгезива, наносимого в виде точки, прямой линии или дугообразной линии. Для адгезива сила 180°-го отслаивания (JIS C2107) составляет не меньше, чем 500 г и не больше, чем 4000 г. Площадь, занимаемая применяемьм адгезивом, составляет не меньше, чем 10% и не больше, чем 70%.
Кроме того, абсорбирующую прокладку, в которую частицы полимерного абсорбента вводят в большом количестве путем использования так называемого аэродинамического метода формования волокнистой массы сухим способом и связывают/интегрируют с помощью плавящегося под действием тепла связующего агента, также используют в ультратонком абсорбирующем изделии.
Однако, хотя абсорбирующее изделие, использующее вышеописанную абсорбирующую прокладку, является тонким и компактным по сравнению с обычным изделием, все же необходимо дальнейшее его усовершенствование в отношении эффективности.
Дополнительно, в качестве средства измерения величины эффективного абсорбирования выделяемой жидкости в тонкий абсорбент было заранее добавлено объемное нетканое полотно в качестве диффузионной прокладки, распределительной прокладки, прокладки для перемещения жидкости или синхронизирующей прокладки на поверхность тонкого абсорбента. Эти общие соображения базируются на представлении о явлении диффузии жидкости, использующей капилляры среди составляющих полотно волокон. Была также сделана попытка поместить вспененный материал или объемную рыхлую пленку, подвергнутую поверхностной гидрофильной обработке, для временного захватывания жидкости между верхней прокладкой и абсорбентом или в абсорбенте.
Настоящее изобретение исходит из попытки внедрить в чистом виде механизм для механического распределения жидкости, который приводится в действие в абсорбирующем изделии в зоне контакта с местом высвобождения жидкости тела.
Описание изобретения
Целью настоящего изобретения является обеспечение распределительного средства, способного распределять жидкость, выделяемую из организма человека, пользующегося средством, на поверхности абсорбента.
Соответственно одному из аспектов настоящего изобретения, обеспечивается средство для распределения жидкости, расположенное так, чтобы оно находилось в контакте с поверхностью проницаемой для жидкости прокладки абсорбирующего изделия, расположенного в месте контакта по отношению к человеку, пользующемуся средством, на участке тела указанного человека.
Средство для распределения жидкости включает множество каналов для распределения жидкости, протягивающихся вниз по отношению к поверхности указанного средства, и средство для распределения жидкости разделяет и разветвляет на тонкие струйки жидкость, поступающую на поверхность средства вдоль поверхности прокладки, находящейся на поверхности.
Средство для распределения жидкости может включать множество отверстий и вводные трубки, протягивающиеся в направлении поверхности абсорбирующего элемента из отверстий, и может быть изготовлено таким образом, чтобы направлять жидкость, поступившую из отверстий, в сторону поверхности абсорбирующего элемента сквозь вводные трубки.
Для каждого отверстия предпочтительно, когда его открытая поверхность приближается по форме к эллипсу, его длинная ось составляет, по меньшей мере, 10 мм, его короткая ось составляет 0,5 мм максимально, его коэффициент открытой площади составляет не менее, чем 10% и не более, чем 90%. Количество отверстий составляет предпочтительно, по меньшей мере, 200 отверстий на 100 см2.
Длина вводной трубки составляет предпочтительно не менее, чем 0,50 мм и не более, чем 5 мм.
Вводная трубка конической формы, которая имеет большой диаметр на входе со стороны поверхности отверстия и маленький диаметр на выходе, является удобной.
Средство для распределения жидкости может состоять из термопластичной пленки с толщиной не меньшей, чем 10 мкм и не большей, чем 100 мкм.
В средстве для распределения жидкости можно также улучшить смачиваемость путем обработки поверхности средства гидрофильным агентом, причем в этом случае будет повышена подвижность жидкости, выходящей из отверстия.
Кроме того, абсорбирующий элемент включает множество абсорбирующих прокладок, наслоенных друг на друга, и средство для распределения жидкости может включать участок, открытый в сторону абсорбирующей прокладки, расположенной в верхнем слое, причем участок простирается до соприкосновения с абсорбирующей прокладкой, расположенной в более нижнем слое абсорбирующей прокладки верхнего слоя.
Согласно настоящему изобретению, кроме того, обеспечивается абсорбирующее изделие, включающее вышеописанное средство для распределения жидкости. В этом случае абсорбирующее изделие включает прокладку с проницаемой для жидкости поверхностью, располагающуюся на внутренней стороне по отношению к телу человека, пользующегося изделием, при его применении; прокладку, непроницаемую для жидкости, располагающуюся с внешней стороны от поверхностной прокладки; и абсорбирующий элемент, содержащий частицы полимерного суперабсорбента в качестве основного компонента, расположенный между поверхностной прокладкой и прокладкой, непроницаемой для жидкости. Средство для распределения жидкости располагается между поверхностью тела человека, пользующегося средством, и абсорбирующим элементом.
Абсорбирующий элемент, предлагаемый для использования, предпочтительно содержит, по меньшей мере, 50 весовых процентов или больше частиц полимерного суперабсорбента.
Проницаемое для жидкости нетканое полотно может также располагаться на средстве для распределения жидкости.
Отношение площади, занимаемой средством для распределения жидкости, по отношению к общей площади поверхностной прокладки составляет предпочтительно не менее чем 5% и не более чем 50%, и средство располагают на нем частично так, чтобы оно имело площадь, равную, по меньшей мере, 10 см2.
Проницаемое для жидкости нетканое полотно можно также располагать лишь на частично скомпонованном средстве для распределения жидкости.
Кроме того, синхронизирующий слой или диффузионный слой можно располагать под средством для распределения жидкости. Для того, чтобы свободно распределять и диффундировать жидкость в поверхностную часть, прокладку, непроницаемую для жидкости, иногда располагают на поверхности, находящейся на более низком уровне средства для распределения жидкости, с тем, чтобы частично блокировать выходное отверстие средства для распределения жидкости.
Можно использовать абсорбирующий элемент, состоящий из абсорбирующей прокладки, включающей нетканую основу, частиц полимерного суперабсорбента и микрофибриллированной целлюлозы.
Альтернативно абсорбирующий элемент может состоять также из абсорбирующей прокладки, включающей древесную массу, полученную так называемым аэродинамическим способом, частиц полимерного суперабсорбента и связующего материала.
Абсорбирующий элемент имеет величину абсорбционного удерживания, равную 300 куб.см или больше. Когда скорость абсорбции воды оценивают каждыми 100 куб. см за интервал в десять минут три раза, скорость абсорбции воды составляет 60 сек или меньше в каждом измерении, и отклонение среди данных трех измерений составляет, соответственно, 30 сек или меньше.
Кроме того, абсорбирующая прокладка имеет изогнутую форму, а ее поперечное сечение имеет Z-образную форму, при этом средство для распределения жидкости располагается лишь в центральной части верхней поверхности абсорбирующей прокладки и данное средство можно использовать в этом положении.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет изображение в перспективе, показывающее разрезанную часть средства для распределения жидкости согласно одному из вариантов настоящего изобретения;
Фиг.2 представляет изображение в вертикальном поперечном сечении части средства для распределения жидкости, показанного на Фиг.1;
Фиг.3 представляет схематическое изображение, показывающее принцип распределения жидкости в средстве для распределения жидкости настоящего изобретения;
Фиг.4 представляет схематическое изображение, показывающее механизм распределения жидкости, которое осуществляется между средством для распределения жидкости настоящего изобретения и абсорбентом, расположенньм под средством для распределения;
Фиг.5 представляет увеличенное изображение части, показываемой посредством V Фиг.4;
Фиг.6 представляет изображение в перспективе, показывающее часть средства для распределения жидкости согласно другому варианту настоящего изобретения;
Фиг.7 представляет изображение в вертикальном поперечном сечении, показывающее форму трубчатой части, подводимой к средству для распределения жидкости настоящего изобретения;
Фиг.8 представляет изображение в плане, показывающее различные типы конструкции средства для распределения жидкости настоящего изобретения, которое должно объединяться с абсорбирующим элементом;
Фиг.9 представляет изображение в вертикальном поперечном сечении, схематично показывающее абсорбирующую часть абсорбирующего изделия согласно настоящему изобретению, включающего средство для распределения жидкости;
Фиг.10 представляет изображение в вертикальном поперечном сечении, схематично показывающее абсорбирующие части различных традиционных абсорбирующих изделий;
Фиг.11 представляет изображение в вертикальном поперечном сечении в широтном направлении, показывающее пример структуры абсорбирующего элемента, применяемого для абсорбирующего изделия настоящего изобретения;
Фиг.12 представляет изображение в вертикальном поперечном сечении в широтном направлении, показывающее другой пример структуры абсорбирующего элемента, применяемого для абсорбирующего изделия настоящего изобретения;
Фиг.13 представляет изображение в плане, показывающее различные типы соединения участка, который соединяет средство для распределения жидкости настоящего изобретения с абсорбирующим элементом;
Фиг.14 представляет изображение в перспективе, показывающее другой тип абсорбента, объединенного со средством для распределения жидкости настоящего изобретения; и
Фиг.15 представляет изображение в вертикальном поперечном сечении Фиг.14.
Предпочтительный способ осуществления изобретения
Средство для распределения жидкости настоящего изобретения будет описано ниже в деталях со ссылкой на чертежи.
Фиг.1 представляет диаграмму модели, показывающую один из примеров средства для распределения жидкости согласно настоящему изобретению. Средство 100 для распределения жидкости включает непроницаемую для жидкости прокладку 11, имеющую большое количество отверстий, и большое количество трубчатых вводных трубок 12, протягивающихся вниз от поверхности непроницаемой для жидкости прокладки 11. Для упрощения описания на Фиг.1 большое количество круглых отверстий 13 изготавливают в непроницаемой для жидкости прокладке 11. Вводную трубку 12, имеющую внутренний диаметр, в основном, равный диаметру отверстия 13, располагают так, чтобы центр оси вводной трубки 12 совпадал с центром отверстия 13. В соответствующем положении трубку соединяют с нижней поверхностью непроницаемой для жидкости прокладки 11. Это отверстие 13 и центральная полость вводной трубки 12 образуют канал для распределения жидкости 20.
Фиг.2 представляет увеличенное изображение в поперечном сечении части средства 100 для распределения жидкости, показанного на Фиг.1. На фигуре толщина непроницаемой для жидкости прокладки 11 показывают посредством символа t, диаметр отверстия 13 показывают посредством символа ⌀, а длину вводной трубки 12 показывают посредством символа Н.
Механизм распределения жидкости в средстве для распределения жидкости настоящего изобретения будет описан ниже.
В настоящем изобретении, как показано на Фиг.3, термин «распределение жидкости» обозначает явление, при котором поток А жидкости, который входит через верхнее входное отверстие, вытекает в виде множества механически разделенных потоков A1, A2, A3,...An, выходя из нижних выходных отверстий.
Как показано на Фиг.4 и Фиг.5, представляющей часть Фиг.4 в увеличенном виде, когда разделенные потоки Al - An сталкиваются с поверхностью абсорбента S, потоки разделяются далее на потоки В1, В2...Bn, абсорбированные абсорбентом S, и потоки С1, С2...Cn, переливающиеся в зазоры Р вдоль поверхности в соответствии с количеством и скоростью потока. Поток, который переливается в зазор Р, имеющий высоту Н и ширину L, образованный в средстве 100 для распределения жидкости и поверхностью абсорбента S, абсорбируется в абсорбент S в виде потока, показанного посредством символа D1.
В этом способе поток А преобразуется в разделенные потоки A1, A2,...An и далее множественно разделяется на потоки B1, B2...Bn, C1, C2...Cn и D1, D2...Dn, и тонко разделенные потоки следуют в абсорбент S. В результате беспорядочно выделяемая жидкость формируется в контролируемый тонкий поток с помощью механического распределительного воздействия и быстро распространяется по поверхности абсорбента за счет распределительного воздействия. Лишь только часть абсорбента S предохраняется от местного набухания, и имеется возможность эффективно использовать всю поверхность абсорбента S. Обеспечить такой эффект равномерной поверхностной диффузии является особенно важным для абсорбента, содержащего в большой пропорции частицы полимерного суперабсорбента (SAP), который характеризуется тем, что имеет малую толщину и большую емкость, но низкую скорость абсорбции.
Как очевидно из вышеприведенного описания, для того, чтобы средство для распределения жидкости выполняло желаемые функции, являются необходимьми следующие основополагающие условия.
(1) Для распределения жидкости средство для распределения жидкости должно обладать способностью удерживать определенное количество жидкости. Для этого важно расположить зазор, имеющий высоту Н и ширину L в соответствии с размером на Фиг.5, между средством для распределения жидкости и поверхностью поверхностной прокладки, располагаемой под этим средством.
(2) Необходимо осуществить начальную функцию продвижения жидкости из отверстия для введения жидкости на абсорбирующую поверхность.
(3) Требуется изолирующее расстояние (соответствующее длине Н вводной трубки) для изолирования отверстия от поверхностной прокладки.
(4) Требуется, чтобы существовал зазор (Р) между вводными трубками, расположенньми вблизи друг от друга. Что касается зазора, в конструкции, в которой не имеется какой-либо вводной трубки, например в конструкции, в которой отверстие расположено в толстой прокладке, этот зазор не создается, и, следовательно, функция, на которую нацелено настоящее изобретение, не обеспечивается. Когда вводная трубка становится более тонкой и имеет длину (Н), более значительную, зазор становится более крупным.
(5) Для сохранения стабильности формы, то есть для получения характеристик, при которых средство для распределения жидкости не деформируется или не сплющивается даже под такими нагрузками, как вес человека, пользующегося средством, важно, чтобы непроницаемая для жидкости прокладка, используемая в средстве для распределения жидкости, имела определенную толщину. Толщина зависит также от материала, из которого состоит непроницаемая для жидкости прокладка. Однако желательно иметь толщину, по меньшей мере, равную 10 мкм или больше, более предпочтительно 20 мкм или больше.
Далее описание будет производиться со ссылкой на Фиг.2. Когда форма поперечного сечения вводной трубки 12 является круглой, диаметр ⌀ составляет величину 0,5 мм или больше, предпочтительно 1-10 мм, длина Н составляет 0,5 мм или больше, предпочтительно 1-10 мм, а толщина t непроницаемой для жидкости прокладки составляет 10 мкм или больше, предпочтительно 20-200 мкм.
Что касается материала, из которого состоит средство для распределения жидкости, материал, имеющий абсорбирующее свойство, полностью аналогичное нетканому полотну, которое ранее использовали в качестве синхронизирующего слоя или диффузионного слоя, следовательно, не используют в средстве для распределения жидкости согласно настоящему изобретению, потому что сам материал абсорбирует жидкость. Материал сам по себе может быть непроницаемым для жидкости с тем, чтобы жидкость удерживалась им по возможности в наименьшем количестве. С другой стороны, металлическая пластина удовлетворяет как в отношении стабильности формы, так и в отношении распределительного воздействия, но обладает излишне высокой жесткостью, и металлическую пластину трудно применять для абсорбирующего изделия. Подходящим материалом, например, является термопластичная пленка или склеенный материал из пленки и нетканого полотна. Примеры материала включают: однослойную пленку из простого вещества или композиционного материала из термопластичной синтетической смолы, такой как РЕ (полиэтилен), РР (полипропилен), PET (полиэтилентерефталат), EVA (сополимер этилена и винилацетата), и смол на основе МА (малеиновый ангидрид), ММА (метилметакрилат); соэкструзионную пленку, такую как РЕ/РР, РЕ/РЕТ, с низкой температурой плавления РЕТ/РЕТ, и EVA/PE; и склеенный материал из однослойной пленки, соэкструзионной пленки и нетканого полотна, такого как штапельное нетканое полотно, термоскрепленное нетканое полотно, и ткани. Толщина пленки составляет 10 мкм или больше и предпочтительно 100 мкм или меньше, потому что возникает проблема, связанная с формуемостью отверстия при чрезмерно большой толщине. Следует отметить, что для того, чтобы уменьшить количество жидкости, остающееся на поверхности в определенном месте, разрешается поверхностная гидрофильная обработка для повышения смачиваемости поверхности, а иногда является предпочтительным улучшать удаление жидкости из отверстия. Что касается гидрофильного агента, необходимое количество его оценивают так, чтобы покрытие из анионного, катионного или неионного поверхностно-активного вещества и смесь гидрофильных компонентов, таких как PEG (полиэтиленгликоль) в самом материале полимера придавала гидрофильность.
Для того, чтобы создавать такую конструкцию в промышленных масштабах, можно, например, предпочтительно использовать любой из следующих способов.
(1) Способ использования кокиля для экструдирования пластичной смолы непосредственно из формовочной машины и формования распределительного средства. В этом способе необходимо готовить мягкий и эластичный материал, не имеющий какого-либо выступа или повреждения поверхности.
(2) Способ формирования вогнутой/выпуклой части в сетке, изготовленной из пластиковых волокон, имеющих определенную степень жесткости за счет термоформования. В этом термоформованном материале вогнутая часть функционирует как отверстие, а выпуклая часть функционирует как вводная трубка. В этом случае сетка нуждается в том, чтобы иметь такой размер ячейки, чтобы жидкость могла полностью проходить через сетку. Например, предпочтительный размер составляет 40-100 меш.
(3) Способ формирования глубокой впадины в непроницаемой для жидкости пластиковой пленке путем термоформования и раскрытия нижней части впадины механическим путем или также путем тепловой обработки.
(4) Способ формирования глубокого выпуклого желоба в пластиковой пленке и нагревание и вертикальная/боковая протяжка пленки с созданием отверстия в нижней части желоба.
(5) Способ проводки пластиковой пленки в нагретом состоянии в цилиндре с пористой поверхностью, внутреннее давление в котором является пониженным, за счет применения теплого воздуха для всасывания пленки, и формование отверстия в соответствии с размером пор цилиндра с получением формованного материала, для которого также изготавливают вводную трубку в соответствии с толщиной пористого цилиндра.
Форма отверстия и пример расположения средства для распределения жидкости, полученного вышеописанным способом (4) или (5), показаны на Фиг.6.
Для того, чтобы эффективно осуществлять тонкое разделение жидкости, важно соответствующим образом контролировать состояние отверстия, которое является входным отверстием для жидкости.
Состояние отверстия представляется формой отверстия, количеством отверстий, степенью раскрытия (коэффициентом открытой площади) и тому подобным.
Форма отверстия может быть любой: круговой, эллиптической, квадратной, прямоугольной, тетрагональной и гексагональной. Однако, когда размер отверстия является слишком маленьким, эффективность движения жидкости низкая.
Напротив, когда размер отверстия является чрезмерно большим, эффект разделения жидкости ухудшается.
Когда форма отверстия приближается к эллиптической форме и ее длинная ось составляет менее чем 0,5 мм, проявляется действие поверхностного натяжения и прохождение жидкости замедляется. Предпочтительный размер длины оси составляет не менее чем 1,0 мм. С другой стороны, когда размер оси является чрезмерно большим, способность прохождения жидкости становится удовлетворительной, но эффект разделения снижается, и, следовательно, размер короткой оси составляет максимально 10 мм, предпочтительно 5 мм максимально.
Количество отверстий также значительно влияет на эффект разделения. Когда количество отверстий на единицу площади является малым, необходимо иметь большую открытую площадь для каждого отверстия, и эффективность разделения снижается по вышеуказанной причине. Следовательно, количество отверстий составляет, по меньшей мере, 200 на 100 см2, предпочтительно, по меньшей мере, 500 на 100 см2.
Площадь отверстий представляет коэффициент открытой площади, когда предполагается, что общая площадь средства для распределения равна 100. Ноль процентов указывает, что не существует никакого отверстия. Коэффициент открытой площади составляет предпочтительно 10% или больше, более предпочтительно 90% или меньше. Когда коэффициент открытой площади составляет менее 10%, скорость движения жидкости является слишком низкой. Когда коэффициент открытой площади превышает 90%, стабильность формы средства для распределения жидкости снижается и поэтому коэффициент открытой площади находится предпочтительно в диапазоне от 20% до 80%.
В вышеприведенном описании присутствует также цилиндрическая вводная трубка, имеющая круговое поперечное сечение, но в настоящем изобретении может применяться вводная трубка, имеющая иную форму, чем цилиндрическая. Некоторые примеры показаны на Фигурах 7(А), 7(В), 7(С). Вводная трубка 12а, показанная на Фиг.7(А), имеет усеченную коническую форму, причем конец трубки, находящийся в контакте с отверстием непроницаемой для жидкости прокладки 11, имеет малый диаметр. Однако размер диаметра трубки значительно увеличивается в направлении конца на удаленной части. Вводная трубка 12b, показанная на Фиг.7(В), имеет форму по вертикали, противоположную форме вводной трубки 12а на Фиг.7(А). Кроме того, вводная трубка 12с, показанная на Фиг.7(С), имеет цилиндрическую форму, характеризующуюся одинаковым диаметром вниз до положения, соответствующего приблизительно половине длины от верхнего конца, нижняя соединенная часть имеет усеченную коническую форму, конический вкладыш 12d устанавливают в усеченном коническом зазоре, и канал для жидкости на этом участке является круглым.
Возможно применение вводных трубок, имеющих различные формы, но во многих случаях форма, показанная на Фиг.7(В), является предпочтительной, потому что форма имеет преимущества в том, что трубку легко изготовить и наблюдается лишь незначительный противоток жидкости.
Длина (Н) вводной трубки является важным фактором для определения пропускной способности канала. Более длинная трубка является предпочтительной, но становится толстой. Следовательно, необходимо подбирать длину адекватно. Предпочтительной является длина (Н), не меньшая чем 0,5 мм, но не большая чем 10 мм, и более предпочтительной 1-5 мм.
Средство для распределения жидкости настоящего изобретения прикрепляют к абсорбирующему изделию так, чтобы закрыть всю или часть поверхности абсорбента, находящегося близко к коже человека, пользующегося изделием (в дальнейшем называемой "верхней поверхностью"). Во многих абсорбирующих изделиях верхнюю поверхность абсорбента покрывают непроницаемой для жидкости прокладкой (т.е. верхней прокладкой), получаемой путем гидрофильной обработки нетканого полотна, содержащего синтетические волокна, такие как РЕ, РР, PET, которые являются основными компонентами. Средство для распределения жидкости настоящего изобретения предпочтительно располагают на поверхностной прокладке, то есть на самой крайней поверхности. Когда верхнюю прокладку не укладывают, а на крайней поверхности укладывают синхронизирующий слой, средство располагают на синхронизирующий слой. В случае использования абсорбирующей прокладки, состоящей из основы и частиц полимерного суперабсорбента, основа имеет иногда верхнюю прокладку для синхронизирующего воздействия. В этом случае средство для распределения жидкости располагают таким образом, чтобы оно непосредственно входило в контакт с абсорбирующей прокладкой. Однако, когда поверхностная прокладка близко прикреплена или приклеена к средству для распределения жидкости с помощью соответствующего мероприятия и даже когда средство располагается сразу под поверхностной прокладкой, средство находится, в основном, близко к коже человека, и это, следовательно, включено в объем настоящего изобретения.
Средство для распределения жидкости настоящего изобретения обладает функцией контролирования за распределением жидкости организма и, следовательно, нуждается в том, чтобы его помещали в непосредственной близости к месту выделения жидкости тела, но площадь, которую может в необходимой степени покрывать участок места выделения, является достаточной. Нет необходимости покрывать всю достаточно большую площадь абсорбирующего элемента. Допускается, когда абсорбирующий элемент полностью покрыт поверхностной прокладкой, что покрытие максимально из половины (50%) поверхностной прокладки является достаточным для обеспечения необходимой площади средству для распределения жидкости. Также, с точки зрения экономии затрат на изделие, площадь, которая не меньше, чем указанный размер, является полностью бесполезной. Однако площадь нужна и должна составлять, по крайней мере, около 3%, и конкретно необходимая площадь абсорбирующего изделия может достигать 10 см2 или больше.
Таким образом, так как средство для распределения жидкости должно прийти в контакт с выделяемой жидкостью тела непосредственно насколько возможно, важно расположить средство в непосредственной близости от места выделения жидкости тела. Следовательно, необходимо также изменять не удовлетворяющее местоположение в соответствии с предпочтениями мужчин, женщин, взрослых и детей в зависимости от обстоятельств.
Таблица 1 показывает результат испытания по измерению изменения скорости абсорбции в зависимости от площади, занимаемой средством для распределения жидкости на самой поверхности. Мы приняли в качестве средства для распределения рыхлую пленку (торговое наименование "Х-27373" толщиной 1184 мкм), производимую Tredegar Со. Было подано 100 мл физиологического солевого раствора через сопло диаметром 2 мм, и при проведении испытания замерялось время абсорбции. Эксперимент проводили в условиях, когда позиционные взаимоотношения между средством для распределения жидкости и абсорбирующим элементом были установлены как показано на Фиг.9, описанной ниже. Из результатов Таблицы 1 видно, что система, которая не включала средство для распределения, потребовала 170 сек, в то время как в системе, включающей средство для распределения, время абсорбции снижается примерно до 1/5 или меньше. Когда занимаемая площадь не меньше, чем 20 см2, что является площадью покрытия средства для распределения жидкости, это незначительно влияет на скорость абсорбции. Следует отметить, что скорость выделения мочи здоровым ребенком или взрослым составляет 60 сек или меньше из расчета на 100 мл. Когда абсорбирующее изделие рассматривают с точки зрения его способности полной абсорбции, в понятиях величины удерживания (величины удерживаемой абсорбции), изделие обычно конструируют так, чтобы оно имело величину удерживаемой абсорбции 300 мл или больше. Важно также снижать скорость абсорбции до 60 сек или меньше, предпочтительно 40 сек или меньше из расчета на 100 мл.
Этот экспериментальный результат является доказательством того, что средство для распределения жидкости настоящего изобретения базируется на физическом механизме, который отличается от так называемого эффекта синхронизации (acquisition effect). Величина эффекта синхронизации является почти пропорциональной занимаемой площади.
В настоящем изобретении при использовании средства для распределения жидкости с площадью, охватывающей лишь часть общей поверхности поверхностной прокладки абсорбента, его форма в плане изменяется в соответствии с целевым назначением или изменяет условия способа применения. Некоторые формы показаны на Фигурах 8(А)-8(Е). На этих фигурах номер ссылки 30 обозначает абсорбирующий элемент абсорбирующего изделия, а средство 100 для распределения жидкости настоящего изобретения располагается на верхней прокладке. Средство 100 для распределения жидкости имеет удлиненную по вертикали прямоугольную форму в примере на Фиг.8(А) и имеет удлиненную в поперечном направлении прямоугольную форму в примере на Фиг.8(В). Средство 100 для распределения жидкости может иметь различные формы, такие как эллиптическая форма, как показано на Фиг.8(С), треугольная форма, как показано на Фиг.8(D), и выпуклая форма, как показано на Фиг.8(Е).
Абсорбирующая часть абсорбирующего изделия, включающая средство для распределения жидкости настоящего изобретения, включает в качестве основной детали абсорбирующий элемент, и средство для распределения жидкости располагается на абсорбирующем элементе. Абсорбирующий элемент может также включать обычную конструкцию, состоящую из слоистого материала, в котором присутствуют частицы полимерного суперабсорбента и волокнистой массы, и покрывающей прокладки, которой слоистый материал покрывают, но обычно предпочтительно содержит в большом количестве частицы полимерного суперабсорбента. Абсорбирующий элемент предпочтительно представляет не содержащую волокнистой массы ультратонкую абсорбирующую прокладку, включающую прокладку, выступающую в качестве подложки, и абсорбирующий слой, поддерживаемый на поверхности прокладки, выступающей в качестве подложки, и содержащий частицы полимерного суперабсорбента в качестве основного компонента. Основной компонент характеризуется тем, что он составляет 50% или больше, предпочтительно 60-90% от общего веса компонентов, включенных в абсорбцию.
Фиг.9 показывает конструкцию абсорбирующей части в абсорбирующем изделии, включающей абсорбирующий элемент 40 и средство 100 для распределения жидкости. Для упрощения другие вспомогательные элементы, такие как тыльная прокладка и соединительное средство, не показаны. В этом варианте в абсорбирующем элементе 40 располагают первую абсорбирующую прокладку 43, включающую проницаемую для жидкости прокладку 41, выступающую в качестве подложки, и абсорбирующие слои 42 в виде полос, расположенные параллельно друг другу на нижней поверхности прокладки, выступающей в качестве подложки; и вторую абсорбирующую прокладку 46, которую располагают под первой абсорбирующей прокладкой и которая включает слой частиц 45 полимерного суперабсорбента на нижней поверхности прокладки 44, выступающей в качестве подложки. Абсорбирующий элемент 40 включает верхнюю прокладку 47, располагаемую на первой абсорбирующей прокладке 43, а средство 100 для распределения жидкости располагается на верхней прокладке.
Средство 100 для распределения жидкости имеет прямоугольную форму с площадью около 50 см2, которая намного меньше, чем площадь абсорбирующего элемента 40, составляющая 300 см2, и располагается, в основном, в центральной части абсорбирующего элемента 40, как показано на Фиг.8(А).
Опыт проводили для сравнения абсорбирующей способности абсорбирующего изделия, включающего средство для распределения жидкости настоящего изобретения, которое показано на Фиг.9, с тремя типами контрольных образцов. Результат показан в Таблице 2.
Конструкции сравнительных образцов показаны на Фигурах 10(А), 10(В) и 10(С). Образец №1 имеет конструкцию, показанную на Фиг.10(А), в которой исключается средство 100 для распределения жидкости из абсорбирующего изделия настоящего изобретения; образец №2 включает конструкцию Фиг.10(В), в которой вместо средства 100 для распределения жидкости располагается между верхней прокладкой 47 и абсорбирующим элементом 40 синхронизирующий слой 110, сформированный из нетканого полотна, изготовленного с помощью аэродинамической машины; и образец №3 включает конструкцию Фиг.10(С), в которой вместо средства 100 для распределения жидкости располагается над всей поверхностью, между верхней прокладкой 47 и абсорбирующим элементом 40, синхронизирующий слой 120, сформированный из скрепленного термическим способом нетканого полотна.
Хотя средство для распределения жидкости настоящего изобретения имеет малую площадь для размещения, равную 50 см2, очевидно, что оно обеспечивает эффект повышения скорости абсорбции, равный или превышающий эффект обычного синхронизирующего материала, располагаемого над всей поверхностью. В особенности, когда измерение повторяют два, три раза, в обычной конструкции скорость абсорбции значительно снижается. Однако можно видеть, что при использовании средства для распределения жидкости настоящего изобретения скорость остается почти той же самой даже в третьей абсорбции.
Исходя из вышеописанного результата опыта, для абсорбирующего изделия, включающего средство для распределения жидкости настоящего изобретения, при одновременном повышении абсорбционной способности возможно значительное снижение общей толщины.
Фиг.11 представляет изображение в вертикальном поперечном сечении в широтном направлении, показывающее структуру абсорбирующего элемента 40 согласно другому примеру, применяемого для абсорбирующего изделия настоящего изобретения. Для упрощения другие вспомогательные элементы, такие как тыльная прокладка и соединительное устройство, не показаны. В этом примере первая абсорбирующая прокладка 43 включает проницаемую для жидкости прокладку 41, выступающую в качестве подложки, и абсорбционные слои 42 в виде полос, расположенные параллельно друг другу на нижней поверхности прокладки, выступающей в качестве подложки. Под этой первой абсорбирующей прокладкой располагают вторую абсорбирующую прокладку 46, которая включает слой частиц 45 полимерного суперабсорбента, расположенного на нижней поверхности прокладки 44, выступающей в качестве подложки. Первая абсорбирующая прокладка 43 является более широкой, чем вторая абсорбирующая прокладка 46, и противоположные боковые участки, простирающиеся наружу от противоположных кромок второй абсорбирующей прокладки 46, характеризуются изогнутой формой с тем, чтобы иметь Z-образную форму в поперечном сечении. Кроме того, средство для распределения жидкости располагают на первой абсорбирующей прокладке 43 в средней части абсорбирующего элемента 40 в поперечном направлении.
В этом положении жидкость, поступающая к абсорбирующему элементу 40 сверху, разветвляется/распределяется с помощью средства 100 для распределения жидкости, быстро абсорбируется в широкой области на поверхности первой абсорбирующей прокладки 43 и затем абсорбируется второй абсорбирующей прокладкой 46. Участок Z-образной формы, расположенный со стороны первой абсорбирующей прокладки, набухает и увеличивается в объеме в результате абсорбции, причем он также обладает функцией бокового ограждения для предотвращения бокового просачивания.
Кроме того, Фиг.12 представляет состояние, при котором первая абсорбирующая прокладка 43 включает продолговатый расположенный в средней части участок 43а и пару продолговатых боковых участков 43b, расположенных на противоположных сторонах участка в средней части прокладки. Эти участки помещают на вторую абсорбирующую прокладку 46, и затем средство 100 для распределения жидкости объединяют с ними. В этом примере средство 100 для распределения жидкости имеет ширину, в основном, равную ширине абсорбирующего элемента 40, и оно располагается на первой абсорбирующей прокладке 43а в средней части в поперечном направлении, но противоположные боковые участки средства протягиваются между первой абсорбирующей прокладкой 43а и вторыми абсорбирующими прокладками 43b и располагаются под вторыми абсорбирующими прокладками 43b. Следует отметить, что в этом примере верхнюю прокладку 47 помещают на средстве 100 для распределения жидкости.
В этом положении жидкость, поступающая к абсорбирующему элементу 40 сверху, разветвляется/распределяется с помощью средства 100 для распределения жидкости, быстро абсорбируется первоначально целиком в области на поверхности первой абсорбирующей прокладки 43, затем направляется дальше под вторыми абсорбирующими прокладками 43Ь с помощью средства 100 для распределения жидкости и затем, в основном, одновременно абсорбируется второй абсорбирующей прокладкой 46. Следовательно, средство особенно удобно для абсорбирующих конструкций, таких как пеленки для детей, которые связаны с большим количеством жидкости за короткое время. Следует отметить, что поперечную ширину средства для распределения жидкости следует увеличить, но продольная ширина может быть ограниченной.
Способ, которым средство для распределения жидкости связывают с верхней прокладкой и/или непосредственно с абсорбентом, является существенным, потому что это влияет на эффект разделения жидкости. Например, следует избегать полного связывания средства с помощью термоклея и закрытия распределительных выходных отверстий. Фигуры 13(А), 13(В), 13(С) и 13(D) показывают примеры, в которых, в основном, прямоугольное средство 100 для распределения жидкости связывают с поверхностной прокладкой абсорбирующего элемента 30 различными участками. Средство 100 для распределения жидкости связывают с помощью соединительного участка 101 всеми четырьмя сторонами в образце S-1, как показано на Фиг.13(А), но средство 100 для распределения жидкости связывают лишь двумя длинными сторонами в примере S-2, как показано на Фиг.13(В), средство 100 для распределения жидкости связывают лишь двумя короткими сторонами в примере S-3, как показано на Фиг.13 (С), и средство связывают на соединительных участках 101 лишь четырьмя угловыми участками в примере S-4, как показано на Фиг.13(D).
Проводился опыт для контроля влияния различий этих положений связывания на абсорбционную способность абсорбента. Эксперимент осуществляли путем измерения времени абсорбции 100 мл жидкости для каждого образца в способе, аналогичном вышеописанному способу, и результат показывают в Таблице 3.
Для образца S-1, связанного всеми четырьмя сторонами, даже когда жидкость распределена, эффект распределения в продольном и поперечном направлениях сохранялся лишь в пределах площади распределительного средства. Потом эффект перемещался во внутреннюю часть с поверхности абсорбирующего элемента 30. Следовательно, для абсорбции потребовалось 58 секунд. Для образца S-4, частично прикрепленного лишь четырьмя углами, имелись выходные отверстия в четырех направлениях, и, следовательно, жидкость диффундировала также за пределы распределительного средства в продольном и поперечном направлениях. Абсорбция завершалась за 30 секунд. Излишне говорить, что, когда не использовали средство для распределения жидкости, для абсорбции требовалось от 150 сек до 180 сек. Следовательно, даже когда средство для распределения жидкости связывают всеми четырьмя кромками, эффект от установки средства является значительным. Однако нужно обратить внимание на изменение распределительной способности даже при способе прикрепления. Более того, даже когда перемещение жидкости от поверхности абсорбента контролируется в выходном отверстии нижней поверхности средства для распределения жидкости, состояние поверхностной диффузии может изменяться. То есть, когда нижняя поверхность средства для распределения жидкости частично блокируется непроницаемой для жидкости прокладкой, можно изменять участок абсорбции абсорбента.
Фиг.14 представляет изображение в перспективе, а Фиг.15 представляет изображение в вертикальном поперечном сечении. Они представляют пример средства 100 для распределения жидкости, имеющего размеры 100 мм × 100 мм, расположенного на абсорбирующий элемент 30 с размерами 160 мм × 250 мм. В указанном средстве лишь участок 50 мм × 80 мм в средней части покрывается непроницаемой для жидкости прокладкой 50, изготовленной из полиэтиленовой пленки, имеющей толщину 30 мкм, и перемещение жидкости в абсорбирующий элемент 30 блокируется на участке. Соответственно, жидкость диффундирует в большем объеме и с большей скоростью на поверхности и абсорбируется абсорбирующим элементом 30 таким образом, что весь абсорбент равномерно используется.
В примерах, приведенных на Фигурах 14 и 15, непроницаемую для жидкости прокладку 50 из полиэтиленовой пленки соединяют с нижней поверхностью средства 100 для распределения жидкости с помощью адгезива, но можно также соединять со стороны абсорбента 30 или с поверхностью прокладки (не показано). Для непроницаемой для жидкости прокладки 50 при частичном блокировании выходных отверстий средства для распределения жидкости пленку из полиэтилена, полипропилена, нейлона или полиэтилентерефталата, водостойкого нетканого полотна, такого как SMS (сополимер стирола и α-метилстирола), или водорастворимую поливинилацетатную пленку, имеющую на время устойчивость к воде, которая исчезает, изготавливают с площадью и формой в соответствии с площадью средства 100 для распределения жидкости и компонуют в соответствующем положении. Соответственно, направление перемещения и состояние потока жидкости, которая выделяется, можно свободно контролировать.
Как описано выше, в средстве 100 для распределения жидкости согласно настоящему изобретению жидкость тела, нерегулярно выделяемая на поверхность средства, разделяется и разветвляется на тонкие струйки вдоль поверхности поверхностной прокладки абсорбента, расположенного ниже средства, за счет эффекта механического распределения большим количеством каналов для распределения жидкости. Соответственно, жидкость образует контролированный тонкий поток и быстро распространяется на поверхности абсорбента, лишь часть абсорбента предохраняется от местного абсорбирования/набухания, и абсорбционную способность абсорбента можно эффективно использовать.
Кроме того, в абсорбирующем изделии настоящего изобретения, включающем вышеописанное средство для распределения жидкости, абсорбционная способность используемого абсорбента проявляется максимально, реализуя повышение емкости абсорбирующего изделия.
Промышленная применимость
Средства для распределения жидкости настоящего изобретения повышают абсорбционную способность абсорбирующих изделий, таких как пеленки для детей и взрослых, гигиенические принадлежности для женщин и медицинские абсорбенты для крови. Поэтому эти абсорбирующие изделия производят в большом количестве и широко используют.
Реферат
Изобретение относится к медицине. Описано средство для распределения жидкости, которое располагают с целью обеспечения контакта непосредственно на поверхности проницаемой для жидкости прокладки, которую помещают изнутри в месте, близком насколько возможно к человеку, пользующемуся абсорбирующим изделием, на той поверхности, которая соприкасается с телом человека. Средство для распределения жидкости обеспечивают множеством каналов для распределения жидкости, которые протягиваются вниз по отношению к поверхности средства. Средство для распределения жидкости обладает функцией равномерного распределения и разветвления жидкости, поступающей на его поверхность, посредством каналов для распределения жидкости в широкой области вдоль поверхности поверхностной прокладки. Обеспечивается абсорбирующее изделие, имеющее такое же средство распределения. 17 з.п. ф-лы, 3 табл., 15 ил.
