Абсорбирующее изделие, имеющее принимающий слой - RU2636375C1

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение предлагает улучшенное абсорбирующее изделие, включающее нетканый принимающий и распределяющий слой.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Абсорбирующие изделия для гигиенических целей предназначаются, чтобы абсорбировать жидкости организма, такие как моча и кровь. Пользователи предъявляют высокие требования к таким изделиям, которые должны быть тонкими и удобными и в то же время эффективно абсорбировать жидкости организма, чтобы поверхность изделия оставалась сухой.

Абсорбирующие изделия, такие как гигиенические салфетки, подгузники, средства для страдающих недержанием и аналогичные изделия, как правило, включают проницаемый для жидкости верхний лист, предназначенный для обращения к пользователю в процессе ношения, непроницаемый для жидкости задний лист и расположенную между ними абсорбирующую структуру. Принимающий и распределяющий жидкость слой (ПРС), в форме нетканого материала High Loft™, обычно внедряется и располагается между верхним листом и абсорбирующей структурой. Примерное абсорбирующее изделие, включающее ПРС в форме фильерного нетканого материала, описывает патентная заявка США № US 20120209233 A1. ПРС должен иметь способность принимать и распределять жидкость, прежде чем она абсорбируется абсорбирующей структурой.

В большинстве случаев ПРС способен принимать и затем распределять жидкость в нижележащей абсорбирующей структуре, но сам он менее эффективно обеспечивает сток жидкости из себя и проницаемого для жидкости верхнего листа. В результате этого жидкость застаивается в верхнем листе и ПРС, и возникает неприятный запах.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить улучшенное абсорбирующее изделие, имеющее принимающий и распределяющий слой, с целью решения вышеупомянутой проблемы. Эта цель достигается посредством абсорбирующего изделия, которое определяется в пункте 1 формулы изобретения.

Настоящее изобретение предлагает абсорбирующее изделие, причем данное абсорбирующее изделие включает проницаемый для жидкости верхний лист, непроницаемый для жидкости задний лист, абсорбирующую сердцевину, расположенную между верхним листом и задним листом, и принимающий и распределяющий слой нетканого материала, который располагается между верхним листом и абсорбирующей сердцевиной.

Принимающий и распределяющий слой (ПРС) нетканого материала имеет поверхностную плотность, составляющую от 20 до 40 г/м², причем, согласно одному аспекту, она может составлять, по меньшей мере, 20 г/м² и менее чем 30 г/м². ПРС имеет от 3 до 20 сквозных отверстий на 1 см², причем, согласно одному аспекту, он может иметь от 3 до 15 сквозных отверстий на 1 см². Отверстия имеют диаметр в поперечном направлении и машинном направлении, составляющий от 1 до 3 мм, причем, согласно одному аспекту, он может составлять от 1,5 до 2,5 мм. По меньшей мере, 70 мас.% нетканого материала содержат волокна, имеющие диаметр волокон от 12 до 22 мкм.

Согласно одному варианту осуществления, по меньшей мере, 70 мас.% нетканого материала содержат волокна, имеющие диаметр волокон, по меньшей мере, 15 и менее чем 19 мкм.

Согласно еще одному варианту осуществления, открытая площадь нетканого материала может составлять от 35 до 65%, причем, согласно одному аспекту, она может составлять от 40 до 60%.

Согласно следующему аспекту, сквозные отверстия имеют форму воронки.

Согласно следующему варианту осуществления нетканый материал имеет толщину, составляющую от 0,8 до 1,2 мм при 0,5 кПа.

ПРС обеспечивает превосходный сток захваченной текучей среды, что приводит к улучшенной сухости как верхнего листа, так и ПРС, и в результате этого повышается уровень комфорта, и уменьшается неприятный запах.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Абсорбирующее изделие согласно настоящему изобретению, которое является средством личной гигиены, может представлять собой абсорбирующее средство личной гигиены любого типа. Термин "абсорбирующее изделие" означает изделие, которое помещается на коже пользователя, чтобы абсорбировать и удерживать выделения организма, такие как моча, кал и менструальная жидкость. Настоящее изобретение предлагает, главным образом, одноразовые абсорбирующие изделия, которые представляют собой изделия, не предназначенные для стирки или восстановления иным способом в целях повторного использования в качестве абсорбирующего изделия после первого применения. Примерные одноразовые абсорбирующие изделия представляют собой женские гигиенические изделия, такие как гигиенические салфетки, прокладки для нижнего белья и гигиеническое нижнее белье; подгузники и трусики-подгузники для детей и страдающих недержанием взрослых; прокладки для страдающих недержанием; вкладыши для подгузников и аналогичные изделия.

Абсорбирующее изделие включает проницаемый для жидкости верхний лист, непроницаемый для жидкости задний лист, абсорбирующую сердцевину, расположенную между верхним листом и задним листом, и принимающий и распределяющий слой, который располагается между верхним листом и абсорбирующей сердцевиной.

ПРС представляет собой нетканый материал, и в нем могут практически отсутствовать абсорбирующие волокна и суперабсорбирующий материал. Нетканый материал ПРС можно включают термопластичные полимерные волокна, и в данном качестве можно выбирать, не ограничиваясь этим, сложные полиэфиры, полиамиды и полиолефины, такие как полиэтилены (PE) и полипропилены (PP), и он может представлять собой смесь любых из вышеупомянутых полимеров. ПРС может представлять собой материал спанбонд, и это может быть спанбонд/мелтблаун/спанбонд (SMS) материал. Нетканый материал может быть гидрофильным. Гидрофильный материал может быть получен посредством добавления поверхностно-активного вещества. Гидрофильный материал способствует проникновению и стоку жидкости, и, таким образом, сохраняется свободный объем, в который поступает следующая порция жидкости. Поверхностная плотность ПРС составляет от 20 до 40 г/м², причем она может составлять, по меньшей мере, 20, но менее чем 30 г/м².

ПРС имеет от 3 до 20 сквозных отверстий на 1 см², причем он может иметь от 3 до 15 и от 3 до 10 сквозных отверстий на 1 см². Эти отверстия имеют диаметр в поперечном направлении (CD) и в машинном направление (MD), который составляет от 1 до 3 мм, причем он может составлять от 1,5 до 2,5 мм. Отверстия могут иметь любую форму, такую как круглая или овальная форма.

Сквозные отверстия в ПРС могут образовывать выпуклости, которые зависят от поверхности материала. Эти выпуклости могут иметь форму воронки и выступать с поверхности ПРС и по направлению к абсорбирующей сердцевине. Наиболее узкая часть воронки может занимать ближайшее положение по отношению к сердцевине, что может дополнительно препятствовать перемещению жидкости в направлении верхнего листа.

Толщина ПРС может составлять от 0,8 до 1,2 мм при 0,5 кПа согласно измерениям методом WSP120.6.R4(12).

ПРС может иметь открытую площадь, составляющую от 35 до 65%, причем она может составлять от 40 до 60%.

По меньшей мере, 70 мас.% нетканого материала содержат волокна, имеющие диаметр волокон от 12 до 22 мкм, причем данный диаметр может составлять, по меньшей мере, 15 и менее чем 19 мкм.

30 мас.% или менее нетканого материала могут содержать волокна, имеющие диаметр волокон, составляющий менее чем 12 мкм, причем данный диаметр может составлять менее чем 15 мкм. Нижний предел данного интервала может составлять более чем 0,1 мкм.

Волокна могут иметь круглое или некруглое поперечное сечение.

ПРС может представлять собой SMS материал. ПРС, который представляет собой материал спанбонд/мелтблаун/спанбонд (SMS) может включать от 70 до 90 мас.% спанбонд волокон, имеющих диаметр волокон от 12 до 22 мкм, и от 10 до 30 мас.% мелтблаун волокон, имеющих диаметр волокон от 0,1 до 12 мкм.

Верхний лист и задний лист абсорбирующего изделия могут вместе выступать по краям за пределы абсорбирующей сердцевины по всему периметру абсорбирующей сердцевины и соединяться друг с другом, образуя краевое соединение по периметру абсорбирующей сердцевины. Это краевое соединение может быть изготовлено любым подходящим способом, известным в технике, в том числе посредством связующего вещества, ультразвукового соединения, термического соединения, сшивания и т.д.

Верхний лист может состоять из любого материала, который является подходящим для данной цели, т.е. является мягким и проницаемым для жидкости, представляя собой, например, нетканый материал. Могут также использоваться многослойные материалы, состоящие из двух или более слоев материалов, таких как, например, спанбонд, мелтблаун, кардочесаные, гидросплетенные, сформованные во влажном состоянии нетканые материалы и т.д. Подходящие нетканые материалы могут состоять из натуральных волокон, таких как волокна древесной массы или хлопковые волокна, из искусственных волокон, таких как сложнополиэфирные, полиэтиленовые, полипропиленовые, вискозные и другие волокна, или из смеси натуральных и искусственных волокон.

Верхний лист может иметь поверхностную плотность, составляющую от 10 до 20 г/м². Средний диаметр волокон, составляющих нетканый материал верхнего листа, может составлять от 10 до 20 мкм, в том числе, например, 16 мкм. Верхний лист может не содержать отверстий.

Задний лист является непроницаемым для текучей среды. Однако материалы заднего листа, которые имеют только свойства отталкивания текучей среды, могут использоваться, в частности, в тех случаях, в которых предполагается поступление мочи в относительно небольших количествах. Как правило, задний лист составляет тонкая, гибкая, непроницаемая для текучей среды пластмассовая пленка, но в пределах объема настоящего изобретения предусматриваются также непроницаемые для текучей среды нетканые материалы, непроницаемые для текучей среды пеноматериалы и непроницаемые для текучей среды многослойные материалы. Задний лист может предпочтительно быть дышащим (газопроницаемым), и это означает, что воздух и пар могут проходить сквозь задний лист, но при этом предотвращается проникновение жидкостей сквозь материал нижнего листа. Кроме того, задний лист может иметь наружную обращенную к одежде поверхность из текстильного материала, такого как нетканая тонкая пластмассовая пленка, например, полиэтиленовая или полипропиленовая пленка, нетканый материал, покрытый непроницаемым для жидкости материалом, гидрофобный нетканый материал, который препятствует проникновению жидкости, или многослойные материалы, включающие пластмассовые пленки и нетканые материалы.

Абсорбирующая сердцевина может быть изготовлена из любого подходящего абсорбирующего или принимающего текучую среду материала, известного в технике, включая, например, один или несколько слоев распушенной целлюлозы, пеноматериала, волокнистой ваты и т.д. Абсорбирующая сердцевина может содержать волокна или частицы полимерных материалов, которые имеют высокую абсорбирующую способность и обычно называются термином "суперабсорбирующие материалы", представляя собой материалы, имеющие способность абсорбировать и удерживать текучую среду в больших количествах посредством образования гидрогеля. Суперабсорбирующие материалы можно смешивать с распушенной целлюлозой, и/или они могут помещаться в карманах или слоях в структуре абсорбирующей сердцевины. Волокна могут представлять собой целлюлозные волокна, а суперабсорбирующий материал может присутствовать в форме имеющих полиакрилатную основу частиц. Абсорбирующая структура может содержать от 40 до 80% суперабсорбирующих материалов и от 60 до 20% целлюлозных волокон. Тонкие абсорбирующие вкладыши, которые обычно присутствуют, например, в детских подгузниках и средствах для страдающих недержанием, часто представляют собой уплотненную смешанную или слоистую структуру, которую составляют распушенная целлюлоза и суперабсорбирующий материал. Размер и абсорбирующая способность абсорбирующей сердцевины могут изменяться в зависимости от разнообразных применений, таких как детские подгузники, подгузники и прокладки для страдающих недержанием взрослых, трусы-подгузники, прокладки для нижнего белья, гигиенические салфетки и т.д.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет абсорбирующее изделие согласно варианту осуществления настоящего изобретения при наблюдении со стороны, которая будет обращена к пользователю в процессе ношения.

Фиг. 2 представляет изображение поперечного сечения абсорбирующего изделия вдоль линии II-II на фиг. 1 (на чертеже не проиллюстрированы отверстия в ПРС).

Фиг. 3 представляет изображение поперечного сечения ПРС и сердцевинного слоя согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 представляет изображение воронки, используемой в испытании для измерения сухости поверхности согласно настоящему изобретению.

Фиг. 5 представляет график, иллюстрирующий количество текучей среды (в г/м²), которое остается в ПРС различных типов и в ПРС, с которым сочетается верхний лист, согласно измерениям в испытании для измерения сухости поверхности, описанном в настоящем документе.

Далее настоящее изобретение будет описано посредством примера, проиллюстрированного чертежами. В данном примере настоящего изобретения абсорбирующее изделие представляет собой средство в форме подгузника 1 для страдающих недержанием мочи. На фиг. 1 абсорбирующее изделие проиллюстрировано при наблюдении с той стороны абсорбирующего изделия, которая предназначается для обращения к телу пользователя в процессе ношения, и на фиг. 2 данное изделие проиллюстрировано в поперечном сечении вдоль линии II-II на фиг. 1. Данный чертеж представляет предусмотренный вариантом осуществления подгузник 1 для ребенка или страдающего недержанием взрослого, причем вышеупомянутый подгузник, как правило, включает основу, которую составляют проницаемый для жидкости верхний лист 2, непроницаемый для жидкости задний лист 3 и абсорбирующая сердцевина 4, расположенная между ними.

Проницаемый для жидкости верхний лист 2 может состоять из нетканого материала. Непроницаемый для жидкости задний лист 3 может состоять из тонкой пластмассовой пленки. Материалы верхнего листа 2 и нижнего листа 3 могут иметь несколько большее протяжение в плоскости, чем абсорбирующая сердцевина 4, и выходить за пределы ее краев. Слои 2 и 3 соединяются друг с другом в своих выступающих частях, например, посредством склеивания или сваривания под действием нагревания или ультразвука. Верхний лист и/или задний лист могут также прикрепляться к абсорбирующей сердцевине любым способом, известным в технике, включая, например, связующее вещество, термическое соединение и т.д. Кроме того, абсорбирующая сердцевина может не прикрепляться к верхнему листу и/или к нижнему листу.

Абсорбирующая сердцевина 4 может представлять собой любой традиционный тип. Абсорбирующая сердцевина может представлять собой сочетание распушенной целлюлозы и суперабсорбирующих материалов.

Подгузник 1, проиллюстрированный на фиг. 1, предназначается, чтобы покрывать нижнюю часть туловища пользователя, как пара абсорбирующих трусов. Его составляют передняя часть 5, предназначенная для ношения на передней стороне тела пользователя в процессе использования; задняя часть 6, предназначенная для ношения на задней стороне тела пользователя в процессе использования; и имеющая меньшую ширину промежностная часть 7, которая располагается между передней и задней частями и предназначается для ношения на промежности пользователя между ногами. Задняя часть 6 имеет пару язычков из клейкой ленты 8 или крепления другого типа, такие как крепления типа липучки.

Подгузник 1 включает обладающие эластичностью боковые клапаны 10, которые образуют отверстия для ног.

Эластичность придают эластичные элементы 11, закрепленные между верхним листом и задним листом в области боковых клапанов 10. Подгузник, проиллюстрированный на фиг. 1 и 2, дополнительно включает эластичные защитные клапаны 12, имеющие ближний край 13 и дальний край 14, и эластичный элемент 15, который отделяет дальний край 14 от верхнего листа. Эти защитные клапаны 12 обеспечивают защиту от протекания и располагаются таким образом, что их ближние края 13 прикрепляются к верхнему листу 2 вблизи боковых краев абсорбирующей сердцевины 4 в области боковых клапанов 10 или над абсорбирующей сердцевиной 4.

Подгузник может дополнительно включать обладающий часть для талии, обладающую эластичностью, которую придают эластичные элементы, проходящие в поперечном направлении изделия в его части для талии.

Однако следует понимать, что подгузник, описанный выше и проиллюстрированный на чертежах, представляет собой лишь один неограничительный пример, и что настоящее изобретение не ограничивается данным примером, но может использоваться в абсорбирующих изделиях любых типов, которые перечислены выше.

Принимающий текучую среду слой 16 в форме нетканого ПРС располагается между абсорбирующей сердцевиной 4 и верхним листом 2. В процессе использования изделия ПРС предназначается для расположения в промежностной области подгузника 1. ПРС представляет собой нетканый материал, имеющий поверхностную плотность от 20 до 40 г/м² и имеющий от 3 до 20 сквозных отверстий на 1 см², причем данные отверстия имеют диаметр в поперечном направлении и машинном направлении, составляющий от 1 до 3 мм. Эти сквозные отверстия не проиллюстрированы на фиг. 2. ПРС может представлять собой материал SMS, у которого поверхностная плотность составляет 25 г/м² и распределяется в соотношении 10/5/10 г/м².

ПРС 16 представляет собой трехмерный слой, имеющий сквозные отверстия 20, которые начинаются на первой поверхности 21 и проходят по направлению ко второй поверхности 22, как проиллюстрировано на фиг. 3. Расстояние между первой поверхностью 21 и второй поверхностью 22 представляет собой эффективную толщину слоя 16. Когда текучая среда 23 достигает первой поверхности 21 ПРС 16, она распространяется по поверхность 21, прежде чем она проходит через отверстия 20, как проиллюстрировано на фиг. 3. Сквозные отверстия 20 образуют выпуклости 19 в ПРС 16. Выпуклости 19 могут выступать с поверхности по направлению к верхнему листу 2 или, как проиллюстрировано на фиг. 3, по направлению к абсорбирующей сердцевине 4.

Абсорбирующая сердцевина 4 может иметь один или более абсорбирующих слоев 18, проходящих на протяжении передней, промежностной и задней частей подгузника, как проиллюстрировано на фиг. 2. Материал, используемый в удерживающих слоях, должен иметь способность абсорбировать и удерживать текучую среду в больших количествах и он может содержать от 40 до 80% суперабсорбирующих материалов и от 60 до 20% целлюлозных волокон.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

СУХОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ

Следующее испытание было использовано для определения количества жидкости, которое остается в материале после воздействия определенного количества текучей среды. Это количество представляет собой хороший показатель сухости поверхности, и соответствующий результат определяется как "остаточная текучая среда" и выражается в г/м². Жидкость, используемая для испытания, представляла собой раствор 0,9% NaCl.

Круглые образцы, имеющие диаметр 6 см, вырезали штампом из исследуемых материалов. Перед испытанием определяли массу исследуемых образцов.

Воронку, присоединенную к цилиндру, как проиллюстрировано на фиг. 4, помещали на поверхность исследуемого материала, а этот материал, в свою очередь, помещали на семь листов фильтровальной бумаги, имеющих размеры 140×140 мм. Когда материалы помещаются под цилиндр, большое значение имеет отсутствие зазора между материалом и стенкой цилиндра. В воронку наливали 15 мл текучей среды для испытания, и на выпуске мерного цилиндра пальцем регулировали и устанавливали постоянный поток жидкости в цилиндр. Таймер устанавливали на одну минуту с момента времени, когда вся жидкость была введена в исследуемый материал. Через одну минуту образец исследуемого материала снимали с листов фильтровальной бумаги с помощью пинцета и взвешивали отдельно, если исследованию подвергали более чем один материал. Таким образом, массу исследуемого образца определяли до начала исследования и после стока жидкости в течение одной минуты. Разность между массой до и после исследования представляет собой выраженная в г/м²"остаточная текучая среда", которая остается в материале. Различные материалы ПРС были исследованы индивидуально в качестве первого слоя (№№ 1, 3, 5, 7, 9, 11), а затем в качестве второго слоя вместе с верхним листом, который составлял нетканый фильерный полипропиленовый материалом из волокон с линейной плотностью 1,8 ден, имеющий поверхностную плотность 17 г/м² (№№ 2, 4, 6, 8, 10, 12), см. приведенную ниже таблицу 1.

Материалы High Loft™ A-D представляют собой кардочесаные пневмосоединенные материалы (ATB). Верхний лист, используемый в исследовании, во всех случаях представлял собой нетканый материал, имеющий поверхностную плотность 17 г/м²и состоящий из фильерных полипропиленовых волокон, имеющих линейную плотность 1,8 ден.

Результаты исследования сухости поверхности для вышеупомянутых материалов представлены на фиг. 5, на котором проиллюстрирована выраженная в г/м²"остаточная текучая среда" для исследованных материалов. Образцы материалов согласно вариантам осуществления настоящего изобретения (№ 11 и 12) оказались превосходными по сравнению с другими исследуемыми материалами, включая различные типы материалов High Loft™ и имеющих отверстия материалов. Материал согласно настоящему изобретению обеспечивал эффективный сток жидкости для себя и прилегающего верхнего листа. Это иллюстрирует фиг. 5, где лишь малое количество остаточной текучей среды присутствует в верхнем листе и ПРС в случае образцов №№ 11 и 12. Это свойство является чрезвычайно важным для материалов ПРС, потому что жидкость, которая остается в верхнем листе и ПРС, вызывает неприятный запах и неудобство. Превосходные результаты были также достигнуты в случае ПРС согласно варианту осуществления настоящего изобретения, в котором ПРС представляет собой материал SMS (10/5/10 г/м²).

ИЗМЕРЕНИЕ ТОЛЩИНЫ

Толщину материалов измеряли согласно стандартному методу исследования нетканых материалов WSP120.6.R4(12). В частности, стандарт 4.1 используется для нормальных нетканых материалов, и стандарт 7.2 (вариант A) используется для нормальных нетканых материалов с применением равномерного давления 0,5 кПа.

ИЗМЕРЕНИЕ ОТКРЫТОЙ ПЛОЩАДИ И ДИАМЕТРА ОТВЕРСТИЙ

Для определения открытой площади и диаметра отверстий имеющего отверстия материала может использоваться следующий метод.

Аппаратура:

- микроскоп Nikon,

- персональный компьютер,

- программное обеспечение NIS-Elements BR 3.10.

Процедура:

- отбор образца имеющего отверстия материала,

- помещение образца на считывающую поверхность микроскопа,

- включение программного обеспечения,

- сохранение представительного изображения образца,

- осуществление анализа свойств по контрастной методике, включающей выделение областей, занимаемых отверстиями.

Программное обеспечение позволяет вычислять диаметры выделенных отверстий как длины большой диагонали и малой диагонали ромба, вписанного в отверстие. Соотношение между диаметрами используется для определения фактической средней конформации отверстий по отношению к круглой форме, причем соотношение, равное 1, означает идеально круглую форму.

Среднее значение площади отверстия, полученное посредством программного обеспечения, используется для вычисления открытой площади в процентах.

Для определения открытой площади и диаметра отверстий могут использоваться альтернативные методы, такие как ручные методы и методы на основе сканирующей электронной микроскопии.

ИЗМЕРЕНИЕ ДИАМЕТРА ВОЛОКОН

Методы измерения диаметра волокон нетканого материала известны специалисту в данной области техники. В данном случае диаметр волокон определяется посредством компьютеризованного измерения изображений нетканого материала, полученных с помощью средового сканирующего электронного микроскопа XL 30-TMP (производитель FEI Company). Предполагается, что ширина волокон равняется диаметру волокон, включая волокна, имеющие круглое и некруглое поперечное сечение.

Реферат

Абсорбирующее изделие, включающее проницаемый для жидкости верхний лист, непроницаемый для жидкости задний лист, абсорбирующую сердцевину, расположенную между верхним листом и задним листом, и принимающий и распределяющий слой (ПРС) нетканого материала, который располагается между верхним листом и абсорбирующей сердцевиной. Нетканый материал имеет поверхностную плотность от 20 до 40 г/м, от 3 до 20 сквозных отверстий на 1 см, причем эти отверстия имеют диаметр в поперечном направлении и машинном направлении от 1 до 3 мм, и, по меньшей мере, 70 мас.% нетканого ПРС содержат волокна, имеющие диаметр волокон от 12 до 22 мкм. 15 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Формула