Прилегающее к телу покрытие для индивидуальных гигиенических поглощающих изделий и индивидуальное гигиеническое поглощающее изделие с таким покрытием - RU2146120C1

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к комбинации пленки с отверстиями и упругого волокнистого нетканого материала. Материал, как он описан здесь, является особенно подходящим для использования в качестве материала для покрытия индивидуальных гигиенических поглощающих изделий, включающих, но не ограничивающихся ими, гигиенические прокладки.

Целью индивидуальных гигиенических поглощающих изделий, включающих гигиенические прокладки или женские прокладки, пеленки, трусы для пациентов, страдающих недержанием, рейтузы для тренировок, бинты и им подобные изделия, является поглощение и удерживание экссудатов, включающих кровь, менструацию, мочу и кал. Индивидуальные гигиенические поглощающие изделия обычно включают прилегающие к телу покрытия, которые должны быть приспособлены к размещению вплотную к коже потребителя, слой с нижней стороны или препятствие, которое обычно является не проницаемым для жидкости, для удерживания жидких экссудатов тела и поглощающий внутренний слой, целью которого является хранение выделившихся жидкостей тела. Будет или не будет конкретное гигиеническое поглощающее изделие хорошо работать - зависит от взаимодействия между всеми компонентами конкретного изделия. Двумя наиболее важными параметрами для таких изделий являются время поглощения жидкости и повторное смачивание жидкостью. Для того чтобы быть эффективными, индивидуальные поглощающие изделия должны впитывать выделившиеся жидкости тела настолько быстро, насколько это возможно. Желательно, чтобы жидкости тела, однажды поглощенные в изделие, не вытекали обратно и не смачивали повторно поверхность индивидуального поглощающего изделия со стороны тела. С увеличением скорости, с которой жидкость впитывается в поглощающее изделие, и уменьшением количества повторного смачивания этой жидкостью поверхности со стороны тела изделие будет обычно иметь более чистую и более сухую поверхность и, таким образом, будет более эстетически приятным и функционально приемлемым в конечном счете для потребителя.

Женские гигиенические изделия, включающие женские прокладки или гигиенические салфетки, обладают конкретным недостатком с точки зрения обеспечения высокой скорости проникновения и низкого повторного смачивания, обусловленных природой жидкости, выделившейся из тела. Менструация по сравнению с мочой является очень вязким продуктом. В результате любые тенденции, связанные с низкими скоростями поглощения и высокими характеристиками повторного смачивания гигиенической салфеткой, осложняются свойствами самой жидкости.

Пленки с отверстиями и нетканые волокнистые материалы представляют два материала, используемые для получения прилегающих к телу покрытий для индивидуальных гигиенических поглощающих изделий и гигиенических салфеток, в частности. Оба эти материала были использованы сами по себе или в комбинации в виде поверхности или слоя в таких изделиях, контактирующих с телом. Пленки с отверстиями сами по себе, если они не разработаны специально, являются двухмерными по природе и, хотя и обеспечивают поверхность без пятен, обычно не являются хорошим материалом при предотвращении повторного смачивания. Покрытия на основе волокнистых нетканых материалов большой высоты позволяют осуществлять быстрое проникновение жидкости и помогают обеспечить отделение от жидкости, но те же самые материалы могут удерживать некоторое количество жидкости в пределах их структуры, смежной с верхней частью поверхности, тем самым вызывая ощущение сырости и явную проблему, связанную с появлением пятен. Это ощущение сырости и появления пятен для многих потребителей является нежелательным. Другая проблема, связанная с материалами для покрытия на основе волокнистых нетканых материалов, заключается в балансе прочности на истирание с мягкостью. Материалы большой высоты имеют тенденцию к обеспечиванию ощущения большей мягкости и большей скорости поглощения жидкости, но те же самые материалы также страдают от низкой прочности на истирание. Наоборот, более уплотненные и поэтому более прочные на истирание материалы обладают тенденцией к лучшему удерживанию в процессе использования, но также обеспечивают меньшие желаемые скорости поглощения жидкости. Были предприняты попытки использования комбинаций пленок и нетканых волокнистых материалов, но вновь вследствие чрезвычайного различия в материалах и свойствах, а также их характеристик взаимодействия успеха в конечных продуктах достигали в различной степени. Поэтому существует необходимость в улучшенных материалах, которые могут быть использованы для покрытий со стороны тела, среди других материалов, или для покрывающих материалов для индивидуальных гигиенических поглощающих изделий.

Настоящее изобретение относится к комбинации пленки с отверстиями и разделяющего материала на основе волокнистого нетканого материала большой упругости, который является особенно подходящим для использования в качестве материала для покрытия для индивидуальных гигиенических поглощающих изделий, включающих, но не ограничивающихся ими, гигиенические салфетки. Индивидуальные поглощающие изделия, включающие гигиенические салфетки, женские прокладки, рейтузы для тренировок, трусы для пациентов, страдающих недержанием, бинты и им подобные материалы, обычно включают покрытие со стороны тела или покрытие, которое должно быть приспособлено близко к коже того, кто носит его, и заднее покрытие, которое обычно выполняют для удерживания любых жидкостей, выделившихся из тела. Между покрытием со стороны тела и задним покрытием расположен поглощающий внутренний слой. В некоторых конструкциях покрытие со стороны тела обертывают вокруг всего изделия, включая заднее покрытие, в то время как в других конфигурациях покрытие со стороны тела скрепляют с задним покрытием по периферии всего изделия с образованием полости, которая содержит поглощающий внутренний слой. Материал настоящего изобретения включает слой пленки с отверстиями и разделяющий слой в комбинации, которая используется как примыкающее к телу покрытие для такого индивидуального поглощающего изделия. Пленочный слой определяет множество отверстий в нем, которые совместно имеют площадь открытой поверхности между около 10 и 30%. Разделяющий слой включает волокнистый нетканый материал, имеющий толщину между около 0,76 и 3,8 мм, базисный вес между около 17 и 85 г на 1 м² и средний размер отверстий между около 100 и 400 мкм. Важным параметром настоящего изобретения является то, что разделяющий слой волокнистого нетканого материала, будучи по природе очень высоким, таким образом, позволяет комбинации пленки с отверстиями и разделяющего слоя иметь хорошие скорости проникновения для поглощаемых жидкостей тела и низкие величины повторного смачивания, так что жидкость, однажды поглощенная, не вытекает назад к поверхности материала. Таким образом, целесообразно использовать двухкомпонентные волокна при формировании разделяющего слоя на основе волокнистого нетканого материала. Такие двухкомпонентные волокна включают широкое разнообразие конфигураций, включающих, но не ограничивающихся ими, волокнистые конфигурации "бок о бок" и поглощающий внутренний слой в оболочке. Полимеры, пригодные для таких двухкомпонентных волокон, включают, но не ограничиваются ими, полиэфиры и полиэтилены, такие как полиэтилен и полипропилен. Пригодные денье волокна будут обычно находиться в области между около 1,5 и 6.

Фиг. 1 представляет частичный разрез вдоль перспективного вида индивидуального гигиенического поглощающего изделия, согласно настоящему изобретению, в данном случае гигиенической прокладки, использующей комбинированный материал из пленки и нетканого материала большой упругости согласно настоящему изобретению в качестве покрывающего материала для гигиенической прокладки.

Фиг. 2 представляет поперечное сечение вида сбоку гигиенического поглощающего изделия согласно настоящему изобретению такого, как показано на фиг. 1 схематически.

На фиг. 1 и 2 показано индивидуальное гигиеническое поглощающее изделие 10, включающее материал примыкающего к телу покрытия или покрывающий материал 12 согласно настоящему изобретению. Как показано здесь, индивидуальное гигиеническое поглощающее изделие выполнено в форме гигиенической прокладки. Это, однако, не должно рассматриваться как ограничение типа поглощающего изделия или конкретного конечного использования, к которому может быть применена комбинация пленки и нетканого материала по настоящему изобретению.

Гигиеническая прокладка 10 включает примыкающее к телу покрытие или покрывающий материал 12, заднее покрытие или экран 14 и поглощающий внутренний слой 16, расположенный между примыкающим к телу покрытием 12 и задним покрытием 14, соединенных друг с другом вокруг их периферийных зон 17 таким образом, что они создают оболочку, которая содержит поглощающий внутренний слой 16. В более усовершенствованных вариантах гигиенической прокладки 10 поглощающий внутренний слой 16 может включать верхний слой 18, расположенный вблизи примыкающего к телу покрытия 12, и нижний слой 20, расположенный вблизи заднего покрытия 14.

Для того чтобы защитить пользователя от нежелательного протекания, заднее покрытие или экран 14 обычно выполняют из материала, не проницаемого для жидкости, такого как пластиковая пленка или композиционный или ламинированный материал на основе пленки/нетканого материала. Если желательно, может быть использован дышащий пленочный материал для выполнения экрана 14, так что гигиеническая прокладка может пропускать пары воды.

Примыкающее к телу покрытие 12 согласно настоящему изобретению изготавливают из комбинации пленки и нетканого материала большой упругости, включающего слой пленки 22 с отверстиями и разделяющий слой на основе нетканого материала 26. Как можно видеть из фиг. 1 и 2, имеется множество отверстий 24, расположенных по всему слою пленки 22 таким образом, что позволяют жидкости протекать через слой пленки. Для целей настоящего изобретения отверстия могут включать каналы и/или щели, которые создают проходы через слой пленки от одной поверхности к другой. Отверстия могут быть локализованы или они могут располагаться вдоль всей поверхности слоя пленки 22, как показано на фиг. 1. Если образование отверстий является локализованным, то оно будет обычно в форме продольного централизованного участка или полосы (не показана), которая разделяет участки на два боковых участка покрытия, которые не имеют отверстий (также не показаны). В этой конфигурации весь слой может быть изготовлен из пленки или продольный центральный участок может быть изготовлен из пленки с отверстиями, а боковые участки могут быть изготовлены из другого материала, такого как волокнистый нетканый материал.

Приемлемые полимеры, из которых изготавливают слой пленки 22, включают любой материал, который может быть сформован в пленку, включая, но не ограничиваясь ими, полиолефины и полиакрилаты, а также сополимеры и смеси на их основе. Конкретные полимеры включают, но не ограничиваются ими, полиэтилен (ПЭ), полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) и сополимер этилена с винилацетатом (ЭВА).

Существует ряд хорошо известных приемов для формования таких пленок, включая, но не ограничиваясь ими, получение пленки литьем или экструзией с раздувкой. Обычно слой пленки будет иметь толщину между около 0,025 и около 1,0 мм и процентное содержание площади открытых отверстий между около 10 и около 30% от площади поверхности слоя пленки 22. Процентное содержание площади открытых отверстий рассчитывают путем определения единичной площади, рассчитывая площади поверхности всех площадей открытых отверстий в пределах конкретной единичной поверхности, деления этой полной площади открытых отверстий на полную площадь поверхности в пределах определенной единичной поверхности и затем умножения частного на 100 с получением процентного содержания площади открытых отверстий. Размер и количество отверстий могут быть изменены в зависимости от вязкости и других свойств жидкости тела, которая будет транспортироваться через слой пленки 22. Пленка может быть гидрофильной или гидрофобной или она может быть обработана таким образом, чтобы стать таковой. Экструзионные смеси многих пленок будут содержать агент проскальзывания, такой как эфир жирной кислоты, добавленный к смеси, который, иначе говоря, также делает гидрофобную пленку более гидрофильной.

Пригодные пористые пленки включают AET полиэтилен СКХ 215 пленку, изготовленную с применением экструзионной технологии Middleton, Delaware; SULTEX PF-10 ЭВА/(ПЭНП/ПП)ЭВА пленку из Sultex SRL Agliana, Италия, и Mitsui пленку из полиэтилена низкой плотности из Mitsui and Co., Ltd, Токио, Япония. AET полиэтиленовая пленка СКХ 215 имеет процентное содержание площади открытых отверстий приблизительно 28%. Пленка SULTEX PF-10 является трехслойным ламинатом и имеет процентное содержание площади открытых отверстий 18-22%. Два внешних слоя состоят из сополимера этилена с винилацетатом (ЭВА), и внутренний слой представляет смесь 17% полипропилена и 73% полиэтилена низкой плотности. Mitsui пленка из полиэтилена низкой плотности имеет процентное содержание площади открытых отверстий 22-24%. Отверстия являются конусообразными капиллярами, которые проходят от нижней части слоя пленки.

Для того чтобы обеспечить адекватную защиту от протекания, слой пленки 22 и экран 14 соединяют друг с другом по их периферийным областям 17. Два материала могут быть соединены друг с другом за счет любого приема, который будет обеспечивать соответствующее уплотнение. Если материалы, образующие слой пленки 22 и экран 14, являются термически совместимыми, периферийные участки 17 могут быть подвергнуты соединению друг с другом за счет нагревания. Или же два слоя могут быть соединены, используя адгезивы, включая адгезивы на основе воды, растворителя или адгезивы горячего расплава. Скрепление периферийных участков 17 является важным признаком, который обеспечивает дополнительную защиту от протекания.

Расположенным ниже и находящимся в непосредственном контакте с пористым слоем пленки 22 является разделяющий слой 26 на основе волокнистого нетканого материала. Разделяющий слой 26 благодаря его уникальному устройству и взаимодействию со слоем пленки 22 легко поглощает жидкость с поверхности гигиенической прокладки и передает ее в поглощающий внутренний слой 16. Для повышения поглощения жидкости и снижения повторного смачивания жидкостью разделяющий слой 26 должен быть изготовлен из упругого волокнистого нетканого материала. Как демонстрируeтся с помощью примера, приведенного ниже, природа волокнистого нетканого материала является критическим параметром для эксплуатации материала на основе пленки и волокнистого нетканого материала, а также конечного материала настоящего изобретения. Обычно поддерживающий слой 12 будет иметь толщину между около 0,76 и 3,8 мм, базисный вес между около 0,5 и 2,5 унции на квадратный ярд (17 и 85 г/м²) и средний размер отверстий между 100 и 400 мкм.

Для формования волокнистого нетканого материала может быть использован любой способ, обеспечивающий конечный нетканый материал, который имеет свойства, описанные здесь. Два подходящих способа получения таких структур включают процессы соединения за счет прядения и пневмоформования, связанного с кардочесальным процессом нетканого волокнистого материала, оба из которых являются хорошо известными и нет необходимости описывать их здесь детально. Нетканые волокнистые материалы, спряденные из нетканых волокон, изготавливают из волокон, которые формуют путем экструзии расплавленного термопластичного материала в виде мононитей из множества тонких, обычно круглых капилляров в многоканальном мундштуке с диаметром экструдированных мононитей, которые затем быстро восстанавливаются, например за счет неэжекторного или эжекторного вытягивания из жидкости или другого хорошо известного механизма прядения. Изготовление пряденых нетканых материалов на основе нетканого волокна известны из таких патентов, как Appel, et. al., патент США 4340563; Dorchner et. al., патент США 3692618; Kinney, патенты США 3338992 и 3341394; Levy, патент США 3276944; Peterson, патент США 3502538; Hartman, патент США 3502763; Dobo et. al., патент США 3542615; Harmon, канадский патент 803714.

Особенно подходящие пряденые нетканые материалы на основе нетканых волокон для разделяющего слоя 26 готовят из пряденых двухкомпонентных волокон конфигурации "бок о бок" на основе полиэтилена/полипропилена. Способ формования таких волокон и конечного нетканого материала включает использование пары экструдеров для раздельной подачи полиэтилена и полипропилена в двухкомпонентную фильеру. Двухкомпонентные фильеры для изготовления двухкомпонентных волокон являются хорошо известными на практике и, таким образом, не описываются здесь в деталях. Вообще фильера включает кожух, содержащий прядильный блок, который включает множество пластин, имеющих форму отверстий, расположенных для создания путей потока для направления высокоплавких и низкоплавких полимеров к каждому волокнообразующему отверстию в фильере. Фильера содержит отверстия, расположенные в один или более рядов, и отверстия образуют расширяющуюся книзу завесу волокон, когда полимеры экструдируют через фильеру. Когда фильера выпускает завесу волокон, они контактируют с охлаждающим газом, который по крайней мере частично охлаждает волокна и создает скрытую спиральную извитость в проходящих волокнах. Часто охлаждающий воздух будут направлять по существу перпендикулярно к длине волокон со скоростью от около 305 до 1220 см в 1 мин при температуре между около 7,7 и 32,2^oC.

Вытяжной шкаф для волокна или вытяжной вентилятор располагают ниже охлаждающего газа для того, чтобы принимать охлажденные волокна. Вытяжные шкафы для волокна или вытяжные вентиляторы для использования при прядении полимеров из расплава хорошо известны на практике. Примеры вытяжных шкафов для волокна, пригодные для использования в способе, включают линейные вытяжные вентиляторы для волокон типа описанных в патенте США 3802817 Mutsuki et. al. и пульверизаторов (eductive guns) типа описанных в патентах США 3692618 Dorchner et. al. и 3423266 Davies et. al. Вытяжной шкаф для волокна обычно имеет удлиненный проход, через который волокна вытягивают за счет вентилирующего газа. Вентилирующий газ может быть любым газом, таким как воздух, который не вызывает нежелательного взаимодействия с полимерами или волокнами. Вентилирующий газ может быть нагретым, когда вентилирующий газ вытягивает охлажденные волокна и нагревает волокна до температуры, которая требуется для активирования скрытых в нем извивов. Температура, требуемая для активирования скрытых извивов в пределах волокон, будет находиться в области от около 43,3^oC до максимум ниже, чем температура плавления низкоплавящегося полимерного компонента, который в этом случае представляет полиэтилен. Обычно более высокая температура дает большее количество извивов.

Вытянутые и извитые волокна помещают на непрерывную формующую поверхность беспорядочным образом, обычно с помощью вакуумного устройства, помещенного под формующей поверхностью. Цель вакуумного устройства состоит в освобождении от нежелательного разброса волокон и направлении волокон на формующую поверхность с образованием однородного несвязанного нетканого материала двухкомпонентных волокон. Если желательно, конечный нетканый материал может быть слегка спрессован нажимным роликом, до того как нетканый материал подвергают процессу связывания.

Для связывания двухкомпонентного пряденного нетканого материала используют исключительно воздушное устройство для связывания. Такое воздушное устройство для связывания является хорошо известным в технике и поэтому не нуждается в описании. В исключительно воздушном устройстве для связывания поток нагретого воздуха подают через нетканый материал для нагревания нетканого материала до температуры выше температуры плавления компонента с более низкой температурой плавления двухкомпонентных волокон, но ниже температуры плавления компонента с более высокой температурой плавления. При нагревании полимерную часть с более низкой температурой плавления волокон нетканого материала плавят, и расплавленные части волокна адгезируют к соседним волокнам в поперечных точках, в то время как полимерные части с более высокой температурой плавления волокон материала имеют тенденцию к поддержанию физической однородности и однородности размеров нетканого материала.

Связанные кардочесальные нетканые материалы изготавливают из штапельных волокон, которые обычно покупают в кипах. Кипы помещают в сортировщик, который разделяет волокна. Затем волокна пропускают через чесальную или кардочесальную машину, которая далее разбирает и выравнивает штапельные волокна в направлении машины для образования волокнистого нетканого материала, ориентированного в направлении машины. Как только волокно сформовано, его затем связывают одним или несколькими способами связывания. Один из способов связывания представляет порошковое связывание, где порошкообразный адгезив распределяют по всему волокну и затем активируют обычно за счет нагревания волокнистого материала и адгезива горячим воздухом. Другой способ связывания представляет структурное связывание, где используют нагретые каландровые валки или ультразвуковое связывающее оборудование для связывания волокон вместе обычно в локализованные связанные структуры, хотя нетканый материал может быть связан вдоль всей его поверхности, если это желательно. Хотя наилучшим способом, если используют двухкомпонентные штапельные волокна, является использование исключительно воздушного связывающего устройства, такого как описано выше по отношению к способу формования двухкомпонентного пряденого нетканого материала.

Важным фактором в формовании разделяющего слоя 26 является то, что он поддерживается в упругом состоянии, в результате необходимо избегать процессов связывания, которые чрезмерно уплотняют волокнистый нетканый материал на основе нетканых волокон. Связывание волокна исключительно за счет воздуха или адгезивное связывание представляет примеры процессов связывания, которые не оказывают вредного влияния на упругое состояние конечного волокнистого материала. Такие процессы связывания являются хорошо известными и нет необходимости в их детальном описании.

Волокна, пригодные для формования волокнистого нетканого материала на основе нетканых волокон, будут обычно включать термопластичные волокна, такие как те, которые изготовлены из полиолефинов и полиэфиров, а также сополимеров на основе полиолефинов, таких как сополимеры полиэтилена/полипропилена. Такие волокна, обычно хорошо приспособленные к нагреванию и порошковому связыванию, имеют хорошую эластичность и обладают широким набором номеров волокон. Пригодные номера волокон будут обычно находиться в области между около 1,5 и 6. Двухкомпонентные волокна являются особенно хорошо пригодными для использования настоящим изобретением. Двухкомпонентные волокна могут быть волокнами с длиной штапельного волокна или более длинными непрерывными волокнами, такими как изготавливают в вышеописанном процессе прядения. Двухкомпонентные волокна обычно имеют полимерную часть с более низкой температурой плавления и полимерную часть с более высокой температурой плавления, с полимерной частью с низкой температурой плавления, которая выступает для связывания волокон вместе, если прикладывают достаточную степень нагревания к структуре волокна. Такие двухкомпонентные волокна могут иметь, например, конфигурацию "бок о бок", оболочка/центральная часть и поперечные сечения "островки в море". Со всеми такими поперечными сечениями по меньшей мере часть внешней поверхности двухкомпонентного волокна содержит полимерный компонент с более низкой температурой плавления, так что между волокнами может иметь место связывание.

Два особенно подходящих высоких разделяющих слоя нетканого волокна, как описанные ниже в примерах, представляют двухкомпонентное пряденое нетканое волокно конфигурации "бок о бок" на основе полиэтилена/полипропилена, использующее волокна с денье волокна, равным 3, и имеющее базисный вес 1,2 унции на квадратный ярд (41 г/м²), толщину 55-65 мил (1,4-1,6 мм) и размер отверстий между около 100 и 120 мкм. Второй материал представляет двухкомпонентный нетканый материал на основе кардочесального штапельного волокна, связанного исключительно за счет воздуха, имеющий базисный вес 0,8 унции на квадратный ярд (27 г/м²), толщину 55 мил (1,4 мм) и размер отверстий между около 100 и 150 мкм. Нетканое волокно изготавливают из смеси 50/50 вес.% к общему весу нетканого волокна, оболочки из полиэтилена с денье волокна 1,8 и 3 и полиэфирного внутреннего слоя на основе штапельных волокон, имеющих длину волокон 38 мм. Обычно, однако, разделяющий слой будет иметь толщину между около 0,76 и 3,8 мм, базисный вес между 17 и 85 г на 1 м² и средний размер отверстий от около 100 до около 400 мкм.

Многие из волокон, использованные для изготовления разделяющего слоя 26, являются обычно гидрофобными, хотя им нет необходимости быть таковыми. Для облегчения передачи жидкости от слоя пленки 22 с отверстиями к поглощающему внутреннему слою 16, обычно желательно при обработке волокон формование разделяющего слоя 26 проводить с некоторым поверхностно-активным веществом или смачивающим агентом. Такие поверхностно-активные вещества или смачивающие агенты являются хорошо известными и могут быть добавлены внутрь в процессе формования волокна или при последующей обработке в виде поверхностно-активного аэрозоля, который разбрызгивают на волокна и затем сушат.

Важно, чтобы слой пленки 22 с отверстиями и разделяющий слой 26 были в тесном контакте друг с другом по меньшей мере на участках с отверстиями в слое пленки. Вследствие взаимодействия между слоем пленки 22 с отверстиями и разделяющим слоем 26 необходимо, чтобы два слоя были соединены друг с другом за счет адгезии или другим путем, обеспечивая неподвижный тесный контакт между двумя слоями. Возможно, однако, приклеить два слоя друг к другу, если желательно, за счет связывания с помощью адгезива или нагревания, если волокна и пленка являются термически совместимыми друг с другом.

Для облегчения движения жидкости, вытекающей из примыкающего к телу покрытия 12 к поглощающему внутреннему слою 16, обычно желательно создать градиент размера пор в пределах поглощающего внутреннего слоя 16, где поры, примыкающие к примыкающему к телу покрытию, больше по размеру, чем поры, примыкающие к нижней части поглощающего внутреннего слоя. Такой градиент размера пор увеличивает действие капиллярного всасывания жидкости, заставляя тем самым жидкость более быстро выводиться во внутреннюю часть гигиенической прокладки 10 и впоследствии удерживаться в ней. Следовательно, желательно, чтобы размер индивидуальных пор или отверстий в слое пленки был больше, чем размер в разделяющем слое, с размером пор в разделяющем слое, в свою очередь большим, чем размер пор в поглощающем внутреннем слое 16. Для дальнейшего облегчения этого явления капиллярного всасывания возможно создать поглощающий внутренний слой с двумя или более зонами или слоями. Как показано на фиг. 2, поглощающий внутренний слой 16 может включать верхний слой 18 и нижний слой 20. Верхний слой 18 и нижний слой 20, оба, изготовлены из превращенной в волокнистое состояние древесной пульпы или распущенного верхнего или примыкающего к телу покрытия 18, имеющего более низкую плотность, чем нижний или выступающий в качестве покрытия в виде оболочки слой 20. Например, верхний слой может иметь плотность между около 0,03 и 0,10 г/см³, в то время как нижний слой 20 может иметь плотность около 0,05 до около 0,15 г/см³.

Для демонстрации уникальных функциональных свойств комбинации пленки с отверстиями и разделяющего слоя по настоящему изобретению и ее полезности в индивидуальных гигиенических поглощающих изделиях был приготовлен ряд образцов и затем проведены испытания. Процедуры испытаний, образцы и результаты испытаний приведены ниже.

Процедуры испытаний
Для измерения того, насколько быстро ламинат пленки с отверстиями и нетканого материала будет принимать жидкость, были проведены измерения скорости проникновения с использованием "Z-данных", композиции синтетической менструальной жидкости, содержащей в весовых процентах приблизительно 82,5% воды и 15,8% поливинилпирролидона и 1,7% солей, окрашивающих агентов и поверхностно-активных веществ. Вязкость композиции составляла 17 cП и поверхностное натяжение 53,5 дины на 1 см. Образец испытываемого материала размером 7,5 х 17,5 см был нанесен на одну сторону пленки с 10 см³ синтетической менструальной жидкости, налитой из резервуара для жидкости, имеющего щель размером 5 х 1,25 см. Затем измеряли время поглощения 8 см³ жидкости в секундах. Снижение времени поглощения в секундах было указанием на более быструю скорость поглощения для конкретного материала.

При применении индивидуальных гигиенических поглощающих изделий желательно, чтобы, если жидкость, такая как менструация, прошла через примыкающее к телу покрытие, то жидкость повторно не смачивала поверхность или по меньшей мере смачивала поверхность повторно как можно меньше. Для определения количества повторного смачивания 10 см³ синтетической менструальной жидкости выливали на свежий испытываемый образец такого же размера, как описано выше, из резервуара, как описано выше, из резервуара для жидкости, имеющего щель размером 5 x 1,25 см. Затем помещали промокашку на верхнюю часть образца и прикладывали давление около 0,7 атм в течение 3 мин. После 3-минутного интервала фильтровальную бумагу удаляли и взвешивали и измеряли в граммах количество синтетической менструальной жидкости, поглощенной фильтровальной бумагой. Более высокие значения указывали на большую степень повторного смачивания для конкретного испытанного материала.

Для измерения величины Starrett или величины материала, которая относится к его толщине, образец материала размером 5 x 5 дюймов (127 x 127 мм) сжимали под нагрузкой 0,035 атм и измеряли толщину материала, когда образец находился под нагрузкой. Более высокие значения указывали на большую толщину, на более объемные материалы.

Размер пор пространства между волокнами рассчитывают, используя уравнение Лапласа для капиллярного натяжения на основании радиуса поры

Испытания были проведены на серии композитов пленка с отверстиями/разделяющий слой на основе нетканого материала. Для демонстрации их свойств они были использованы в примыкающих к телу покрытиях или покрытиях для двух конструкций гигиенических прокладок. Первая конструкция гигиенической прокладки Kimberly-Clark Kotex^® Maxi Pad была продана в США. Вторая гигиеническая прокладка также была продуктом Kimberly-Clark, в этом случае европейским вариантом KOTEX^® Maxi Pad. Для сравнения была также испытана гигиеническая прокладка ALWAYS^®, произведенная компанией Procter and Gamble Company of Cincinnati, Ohai.

Вариант гигиенической прокладки Kotex^® Maxi Pad состоял из примыкающего к телу покрытия, поглощающего внутреннего слоя и пластиковой защитной пленки. Поглощающий внутренний слой имел многокомпонентную структуру. Часть поглощающего слоя, наиболее близкая к примыкающему к телу покрытия, включала шестислойные крепированные тканевые набивки, каждая из которых весом 19 г/м². Ниже этой части поглощающего слоя был единичный слой 19 г/см² ткани, который был окружен 6,86 г пушистого фетра, имеющего плотность 0,07 г/см³.

Формуемое примыкающее к телу покрытие было пряденым нетканым материалом из полипропилена, который был обернут вокруг всей конструкции. Пряденый нетканый материал был точечно связанным с 15% площади связывания и обработан неионным поверхностно-активным веществом Triton^® из Union Carbide of Sistevile, Virginia с уровнем приклея 0,26 вес.% на вес покрытого материала.

Европейский вариант гигиенической прокладки KOTEX^® Maxi Pad, был идентичен варианту прокладки США, за исключением передающего слоя. В европейском варианте, передающий слой был изготовлен из материала литьем с раздувом, но базисный вес был 45 г/м² вместо 60 г/м² .

Другой контрольной гигиенической прокладкой была гигиеническая прокладка ALWAYS^® от Procter and Gamble Company of Cincinnati, Ohai. Она имела скрепленную по периферии конструкцию с примыкающим к телу покрытием из пористой пленки и не имела передающего слоя.

Три промышленно производимых пленки были выбраны для использования в настоящем изобретении. Они включали ранее описанную пленку Sultex от Gruppo Fintex и Partners Italia of Pistoia, Italy, AET пленку из Applied Extrusion Technologies of Middleton, Delaware и пленку Mitsui из Mitsui and Compani, Ltd of Tokyo, Japan.

Вместе с вышеупомянутыми пленками был приготовлен ряд разделяющих слоев из волокнистого нетканого материала, и проведены испытания. Один набор разделяющих слоев был изготовлен из двухкомпонентных пряденых нетканых волокнистых материалов, в то время как второй набор разделяющих слоев был изготовлен из исключительно воздушно-связанных кардочесальных нетканых материалов, используя полиэтиленовую оболочку и двухкомпонентные штапельные волокна из полипропилена для центрального слоя. Кроме того, былo также приготовленo несколько стандартных волокнистых нетканых материалов, включающих пряденый нетканый материал и нетканый материал, полученный литьем с раздувом для демонстрации различия между материалами настоящего изобретения и обычными двухслойными покрывающими материалами.

Двухкомпонентные пряденые нетканые волокнистые материалы (Bico SB) были изготовлены из полиэтилен/полипропиленовых пряденых волокон с номером 3. Нетканый материал имел базисный вес 1,2 унции на квадратный ярд (41 г/м²), толщину 0,052 дюйма (1,2 мм) и средний размер пор 140 мкм. Воздушно-связанный кардочесальный нетканый материал (ВСКИМ) имел базисный вес 0,8 унции на квадратный ярд (27 г/м²) и был изготовлен из смеси 50/50 вес.% от общего веса нетканого материала двухкомпонентных штапельных волокон, 51 мм в длину, и 1,8 и 3,0 денье волокна, полиэтиленовой оболочки и полиэфирного внутреннего слоя. Пряденый нетканый материал для сравнения был изготовлен из полипропиленовых волокон с денье волокна 5,0. Материал был точечно связанным с использованием образца связывания участка, имеющего общую площадь связывания 15%. Пряденый нетканый материал имел базисный вес 0,95 унции на квадратный ярд (32,3 г/м²) и толщину 0,011 дюйма (0,28 мм) и средний размер пор 85 мкм. Нетканый материал для сравнения, полученный литьем с раздувом, был изготовлен из полипропиленовых волокон с номерами ниже единицы. Полученный нетканый материал имел базисный вес 1,3 унции на квадратный ярд (44,5 г/м²). Материал был точечно связанным с общей связанной поверхностью на 15%. Все волокна в вышеописанных нетканых материалах были обработаны поверхностно-активным веществом.

Как показано приведенными ниже примерами, были приготовлены различные комбинации вышеописанных материалов, помещены на верхний слой рамки вышеупомянутых стандартных гигиенических прокладок и испытаны впоследствии. Комбинации и результаты испытаний представлены в виде набора данных, приведенных ниже.

Пример 1
В примере 1 три гигиеническиe прокладки были испытаны на время проникновения и характеристики повторного смачивания в соответствии с набором процедур испытаний, приведенным выше, используя синтетическую менструальную жидкость. В образце 1a пленка Sultex была помещена в верхний слой, но не приклеена к рамке Kotex^® Maxi Pad (вариант США). Первоначальное покрытие из нетканого материала на Kotex^® Maxi Pad было удалено и вместо него использована пленка Sultex. В образце 1b использовали ту же рамку Kotex^® Maxi Pad с комбинацией пленки Sultex и 1,2 унции на квадратный ярд (41 г/м²) разделяющего слоя на основе полностью воздушно-связанного двухкомпонентного пряденого нетканого материала, изготовленного из волокон конфигурации "бок о бок" с денье волокна, равным 3, из полиэтилена/полипропилена. Пленка Sultex и разделяющий слой на основе двухкомпонентного пряденого нетканого материала впоследствии помещали на верхний слой рамки KOTEX^® Maxi Pad с соседним поглощающим центральным слоем из двухкомпонентного пряденого нетканого материала. В данном случае не проводили склеивание пленки и слоя нетканого материала или слоя нетканого материала и поглощающего внутреннего слоя. Образец 1c был гигиенической прокладкой Procter and Gamble ALWAYS^® Dri-Weave^®. Результаты испытаний на время проникновения и повторное смачивание показаны в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, гигиеническая прокладка ALWAYS^® имеет наилучшую скорость проникновения - 8 с. KOTEX^® Maxi Pad только с пленкой Sultex (образец 1a) имел скорость проникновения, которая составляла почти двойную величину для образца 1c, однако, если пленка Sultex была модифицирована добавлением разделяющего слоя на основе нетканого материала из двухкомпонентного пряденого нетканого материала (образец 1b), скорость проникновения уменьшалась на 5 с. Кроме того, величина повторного смачивания для образца 1b снижалась в 10 раз и составляла половину величины для образца 1c. В результате видно, что добавление разделяющего слоя из нетканого материала на основе двухкомпонентного пряденого волокнистого нетканого материала сильно увеличивает скорость проникновения и характеристики повторного смачивания только покрытого пленочным слоем материала, если его используют в комбинации с гигиенической прокладкой.

Пример 2
В примере 2 были приготовлены одиннадцать образцов (образцы 2a-2k). Образцы включали покрытия, изготовленные из ранее описанных пленок Sultex, Mitsui и AET самих по себе или в комбинации с ранее описанными разделяющим слоем 1,2 унции на квадратный ярд (41 г/м²) на основе двухкомпонентного пряденого (Bico SB) и 0,8 унции на квадратный ярд (27 г/м²) разделяющими слоями на основе полностью воздушно-склеенного кардочесального волокнистого материала (ВСКВМ) согласно настоящему изобретению. Все покрывающие материалы помещали на верхнюю части рамки Kotex^® Maxi Pad (варианта США), с которой удалено первоначальное покрытие. Вновь пленку и слои пленка/нетканый материал не приклеивали к поглощающему центральному слою, и пленку и слои пленка/нетканый материал не приклеивали друг к другу. Образцы были испытаны на проницаемость и характеристики повторного смачивания, используя синтетическую менструальную жидкость, результаты представлены в таблице II. Кроме того, скорости проникновения и характеристики повторного смачивания были также определены для покрывающих материалов, которые включали только разделяющий слой из двухкомпонентного пряденого волокна (образец 2j) и разделяющий слой из разделяющего слоя на основе полностью воздушно-склеенного кардочесального нетканого материала (образец 2k) согласно настоящему изобретению.

Как можно видеть из таблицы II, во всех примерах время проникновения для пленок с отверстиями уменьшалось, если использовались вместе либо с разделяющим слоем на основе двухкомпонентного пряденого волокна (Bico SB) - oбразцы 2b, 2e и 2h либо с разделяющим слоем на основе двухкомпонентного полностью воздушно-связанного кардочесального нетканого материала (образцы 2c, 2f и 2i). Величина повторного смачивания также уменьшалась во всех случаях. При сравнении образца 2a и 2b величина повторного смачивания уменьшается в 32 или 24 раза относительно образцов 2a и 2c. В случае образцов 2h и 2i величина повторного смачивания образца 2g была уменьшенной соответственно в 18 и 16 раз.

Пример 3.

Продемонстрированный в двух предыдущих примерах факт, что улучшенные скорости проникновения и характеристики повторного смачивания являются достижимыми настоящим изобретением, когда сравнивают с обычными покрытиями на основе нетканых материалов или покрытий одной пленкой, рассмотрим в примере 3, где материалы настоящего изобретения были испытаны относительно двух регулярных материалов для передающего слоя. Куски пряденого (SB) материала и материала, полученного литьем с раздувом (MB) были использованы после отделения нетканых покрытий на поглощающих материалах для личного ухода от поглощающих центральных слоев. Два таких материала были приготовлены и помещены под пленку Sultex, и затем композит был помещен на верхний слой Kotex^® Maxi Pad (eвропейского варианта) и испытан на время проникновения и повторное смачивание. Затем эти образцы были сравнены с образцом, где рамку Kotex^® Maxi Pad (eвропейского варианта) покрывали комбинациями пленки Sultex (нетканого материала) согласно настоящему изобретению как описано в примере 2 (cм. таблицу III).

Как можно видеть из данных таблицы III, образцы с обычными слоями из нетканого материала (образцы 3d, 3e) имели скорости проникновения, которые по существу составляли двойные величины скоростей проникновения для женских прокладок, использующих материал настоящего изобретения (образцы 3b и 3c). Они были также выше, чем скорости проникновения, для одной пленки Sultex (образец 3a). Слой на основе пряденого нетканого материала в образце 3d, приготовленный с использованием полипропиленовых волокон с денье волокна, равного 5, имел основной вес 0,95 унции на квадратный ярд (32,3 г/м²) и точечно связан с образцом, имеющим процентное содержание связанной поверхности 15%. Этот слой из нетканого материала не обладает свойствами, включая упругость, необходимую для обеспечения атрибутов настоящего изобретения. Слой нетканого материала, полученного литьем с раздувом, в образце 3e имел базисный вес 1,3 унции на квадратный ярд (44,5 г/м²), средний размер пор 30 мкм и денье волокна меньше 1, все из которых объединены с образованием материала, который не обеспечивал быстрых скоростей проникновения и низких величин повторного смачивания, которые были возможны для материала по настоящему изобретению.

Таким образом, имея описанное в деталях изобретение, должно быть очевидно, что могут быть проведены различные модификации и изменения настоящего изобретения без отклонения от сути и объема формулы изобретения.

Реферат

Комбинация пористой пленки и разделяющего слоя на основе упругого волокнистого нетканого материала, которая является особенно хорошо пригодной для использования среди прочих назначений в качестве прокладки со стороны тела для поглощающих изделий для личного ухода, таких как гигиенические салфетки и им подобныe. Прокладка со стороны тела содержит слой пористой пленки и разделяющий пористый слой из волокнистого нетканого материала. Материал обладает превосходными скоростями проникновения жидкости и обладает сопротивлением повторному смачиванию поверхности материала. 2 с. и 15 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 ил.

Формула