Абсорбирующая сердцевина - RU2541300C2

Чертежи

Описание

Область применения

Настоящее изобретение относится к структуре абсорбирующей сердцевины для абсорбирующих изделий, например, гигиенических прокладок и им подобных.

Уровень техники

Абсорбирующие изделия для поглощения текучих выделений организма, таких, как менструальные выделения, кровь или прочие влагалищные выделения, хорошо известны в данной области техники и включают, например, изделия женской гигиены, такие, как гигиенические прокладки, прокладки на каждый день, тампоны, прочие устройства для гигиены половых органов, перевязочные материалы и им подобные изделия. На примере гигиенических прокладок можно сказать, что данные изделия, как правило, содержат проницаемый для жидкости верхний лист, как слой, обращенный к пользователю, тыльный лист, как слой, обращенный к одежде, и абсорбирующую структуру, именуемую также сердцевиной, расположенную между верхним листом и тыльным листом. Текучие выделения организма собираются через верхний лист и после этого хранятся в структуре абсорбирующей сердцевины. Тыльный лист, как правило, предотвращает намокание одежды от поглощенных текучих выделений.

Структура абсорбирующей сердцевины, как правило, может содержать один или более волокнистых абсорбирующих материалов, которые, в свою очередь, могут содержать натуральные волокна, например, целлюлозные волокна, как правило, волокна из древесной пульпы, синтетические волокна или их сочетания.

Абсорбирующие изделия могут дополнительно содержать, как правило, в абсорбирующей сердцевине, суперабсорбирующие материалы, такие как абсорбирующие гелеобразующие материалы (АГМ), как правило, находящиеся в мелкодисперсной форме, как правило, в форме частиц, для повышения абсорбирующих и удерживающих свойств сердцевины. Суперабсорбирующие материалы, используемые в абсорбирующих изделиях, как правило, содержат водонерастворимые, набухающие в воде, образующие гидрогели абсорбирующие полимеры с поперечными связями, которые могут поглощать большие количества жидкостей и удерживать поглощенные жидкости при приложении к ним небольшого давления. Абсорбирующие гелеобразующие материалы могут быть встроены в абсорбирующее изделие, как правило, в структуру его сердцевины, различными способами. Так, например, абсорбирующие гелеобразующие материалы в форме частиц могут быть равномерно распределены между волокнами волокнистых слоев сердцевины, или могут быть локализованы в виде более концентрированных образований между волокнистыми слоями.

Существуют абсорбирующие сердцевины для абсорбирующих изделий, которые являются более тонкими, но при этом обеспечивают повышенную иммобилизацию абсорбирующих гелеобразующих материалов, особенно когда изделие полностью или частично заполнено жидкостью, а также больший комфорт при ношении изделия. Такие более тонкие структуры позволяют изготовить абсорбирующие изделия, сочетающие в себе больший комфорт, незаметность и лучшее прилегание к формам тела. Данные преимущества обеспечивают, например, тонкие абсорбирующие структуры, в которых абсорбирующий гелеобразующий материал расположен и определенным образом удерживается в определенных (структурированных) областях самой абсорбирующей структуры.

В патенте ЕР 1447067, держателем которого является Procter & Gamble Company, описано абсорбирующее изделие, как правило, абсорбирующее изделие одноразового пользования, такое как, например, подгузник, имеющее абсорбирующую сердцевину, которая обеспечивает больший комфорт при ношении изделия, и при этом изделие получается более тонким и сухим. Описанная абсорбирующая сердцевина содержит слой основы, имеющий первую поверхность и вторую поверхность, и дополнительно содержит прерывистый слой абсорбирующего материала, содержащего абсорбирующий полимерный материал, и, в качестве дополнительной возможности, содержащего абсорбирующий волокнистый материал, который составляет не более чем 20% по весу от суммарного веса абсорбирующего полимерного материала. Прерывистый слой абсорбирующего материала содержит первую поверхность и вторую поверхность, и при этом абсорбирующая сердцевина дополнительно содержит слой термопластического материала, содержащий первую поверхность и вторую поверхность, и при этом вторая поверхность прерывистого слоя абсорбирующего материала находится по меньшей мере в частичном контакте с первой поверхностью слоя основы, и при этом части второй поверхности слоя термопластического материала находятся в непосредственном контакте с первой поверхностью слоя основы, и еще некоторые части второй поверхности слоя термопластического материала находятся в непосредственном контакте с первой поверхностью прерывистого слоя абсорбирующего материала.

Абсорбирующие изделия по ЕР 1447067, содержащие тонкие абсорбирующие сердцевины с относительно высокой долей абсорбирующих гелеобразующих материалов и относительно малым содержанием волокнистых материалов, имеют хорошие характеристики поглощения и удержания текучих выделений организма. Тем не менее остается потенциал для улучшения характеристик взаимодействия такого изделия с текучей средой, и в частности, повышения его устойчивости к повторному намоканию, например, при резком излиянии большой порции выделений, а также повышения эффективности сбора текучих выделений абсорбирующей сердцевиной, которая должна быть тонкой и удобной, но при этом иметь высокую абсорбирующую емкость.

Малое повторное намокание, то есть способность абсорбирующей структуры эффективно и устойчиво удерживать внутри себя текучие выделения, например, даже после внезапных излияний, при малой тенденции выделять обратно поглощенные текучие выделения при сжатии абсорбирующей структуры, что может, например, происходить при ношении изделия, как правило, является характеристикой, внутренне противоречащей способности быстро принимать жидкость, особенно при тонкой абсорбирующей структуре. Иными словами, чтобы получить тонкую абсорбирующую структуру, которая при этом имеет высокую поглощающую емкость, как правило, необходимо выбирать компромисс между двумя данными характеристиками. Дело в том, что для того, чтобы тонкая абсорбирующая структура могла быстро принимать текучие выделения, она должна иметь достаточно «открытую» структуру, которая, однако, не будет обеспечивать оптимально низких показателей повторного намокания.

Поэтому существует потребность в структуре абсорбирующей сердцевины, которая является достаточно тонкой для комфорта ношения, имеет высокую поглощающую емкость и в то же время обеспечивает малое повторное намокание и быстрый сбор текучих выделений.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на удовлетворение упомянутой выше потребности в структуре абсорбирующей сердцевины для абсорбирующего изделия. Предлагаемая структура абсорбирующей сердцевины содержит первый слой, содержащий первую поверхность и вторую поверхность; при этом абсорбирующая сердцевина дополнительно содержит слой абсорбирующего полимерного материала, содержащего первую поверхность и вторую поверхность; при этом абсорбирующая сердцевина содержит также слой адгезива, содержащий первую поверхность и вторую поверхность. Между слоем адгезивного материала и первым слоем содержится слой абсорбирующего полимерного материала. Вторая поверхность слоя абсорбирующего полимерного материала обращена к первой поверхности первого слоя, а первая поверхность слоя абсорбирующего полимерного материала обращена ко второй поверхности слоя адгезива. Структура абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит второй слой, имеющий соответствующие первую поверхность и вторую поверхность, расположенные таким образом, что вторая поверхность второго слоя обращена к первой поверхности слоя адгезива.

Первый слой структуры абсорбирующей сердцевины имеет толщину от 0,4 мм до 1,5 мм, а второй слой структуры абсорбирующей сердцевины имеет проницаемость по меньшей мере 200 Дарси и пористость по меньшей мере 0,85.

Краткое описание чертежей

Фиг.1. Вид сверху гигиенической прокладки, имеющей абсорбирующую сердцевину в соответствии с настоящим изобретением. Фрагменты некоторых составных частей изделия удалены для лучшего отображения элементов, расположенных под ними.

Фиг.2. Сечение гигиенической прокладки, изображенной на фиг.1, по плоскости, проходящей через поперечную ось А-А'.

Фиг.3. Поперечное сечение абсорбирующей сердцевины в соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения.

Фиг.4. Аксонометрический вид воплощения абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.5 и 6. Оборудование для определения проницаемости в радиальном направлении в плоскости материала в соответствии с настоящим изобретением.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к абсорбирующей сердцевине для абсорбирующих изделий, таких как гигиенические прокладки, прокладки на каждый день, тампоны, прочие устройства для гигиены половых органов, перевязочные материалы для ран, подгузники, изделия для взрослых, страдающих недержанием мочи, и им подобные, предназначенные для поглощения текучих выделений организма, таких как менструальные выделения, кровь, влагалищные выделения или моча. Примерами абсорбирующих изделий в контексте настоящего изобретения являются абсорбирующие изделия одноразового пользования. В контексте настоящего описания термин «одноразового пользования» означает изделия, не предназначенные для стирки или восстановления иным образом и их повторного использования, как абсорбирующих изделий, то есть означает изделия, которые после первичного их использования должны быть выброшены, переработаны, компостированы или иным образом удалены, как бытовые отходы, способом, дружественным по отношению к окружающей среде. В контексте настоящего описания термины «абсорбирующая сердцевина» и «структура абсорбирующей сердцевины» используются как взаимно заменяющие друг друга и относятся к сердцевине абсорбирующего изделия. Абсорбирующее изделие, содержащее абсорбирующую сердцевину в соответствии с настоящим изобретением, может быть, например, гигиенической прокладкой или прокладкой на каждый день. Абсорбирующая сердцевина в соответствии с настоящим изобретением будет описана далее в контексте типичного абсорбирующего изделия, такого, как, например, гигиеническая прокладка 20, изображенная на фиг.1. Как правило, такие изделия, как показано на фиг.1, могут содержать следующие элементы:

проницаемый для жидкости верхний лист 30, тыльный лист 40 и абсорбирующую сердцевину 28, расположенную между упомянутым верхним листом 30 и упомянутым тыльным листом 40.

В приведенном ниже описании изобретения поверхность изделия и каждого из его элементов, которая при использовании изделия обращена в направлении к пользователю, именуется поверхностью, обращенной к пользователю. И наоборот, поверхность, которая при использовании изделия обращена к одежде, именуется поверхностью, обращенной к одежде. Поэтому абсорбирующее изделие в соответствии с настоящим изобретением, а также любой его элемент, такой как, например, абсорбирующая сердцевина, имеет поверхность, обращенную к пользователю, и поверхность, обращенную к одежде.

Верхний лист

В соответствии с настоящим изобретением, абсорбирующее изделие может содержать проницаемый для жидкостей верхний лист. Верхний лист, подходящий для использования в настоящем изобретении, может содержать тканые материалы, нетканые материалы и/или трехмерные полотна из непроницаемой для жидкости полимерной пленки, содержащей проницаемые для жидкости отверстия. На фиг.1 верхний лист обозначен номером позиции 30. Верхний лист, подходящий для использования в настоящем изобретении, может быть однослойным или может содержать множество слоев. Так, например, обращенная к пользователю и контактирующая с пользователем поверхность может быть выполнена из материала в виде пленки, содержащей отверстия, облегчающие перенос жидкости со стороны, обращенной к пользователю, к абсорбирующей структуре. Такие проницаемые для жидкости перфорированные пленки хорошо известны в данной области техники. Они обеспечивают упругую трехмерную волокнисто-подобную структуру. Такие пленки подробно описаны, например, в патентах США 3929135, 4151240, 4319868, 4324426, 4343314, 4591523, 4609518, 4629643, 4695422 и в публикации WO 96/00548.

Абсорбирующая сердцевина

В соответствии с настоящим изобретением, и как показано на фиг.3 и 4, абсорбирующая сердцевина 28 может содержать первый слой, или слой основы, 100, слой абсорбирующего полимерного материала 110, слой адгезива 120, и второй слой, или покровный слой, 130. В соответствии с настоящим изобретением, в нижеследующем описании термины «первый слой» и «второй слой» могут использоваться как взаимно заменяющие термины «слой основы» и «покровный слой» соответственно и относятся соответственно к слоям 100 и 130 на фиг.3. Термины «основа» и «покровный», используемые в отношении первого слоя 100 и второго слоя 130, отражают одну из возможных ориентаций структуры 28 абсорбирующей сердцевины, встроенной в абсорбирующее изделие, например, в гигиеническую прокладку 20, изображенную на фиг.1, и при этом первый слой 100 может фактически составлять слой основы, в том смысле, что он является нижним слоем, например, расположенным ближе к тыльному листу 40, а второй слой 130 может фактически образовывать покровный слой, в том смысле, что он является верхним слоем, то есть расположенным ближе к верхнему листу 30. Адгезив, как правило, является клеем-расплавом. В соответствии с настоящим изобретением, слой 120 адгезива может быть слоем фибрилированного клея-расплава. Слой 100 основы может, например, содержать волокнистый материал. Подходящими материалами для покровного слоя могут быть, например, нетканые материалы.

Каждый из слоев: слой 100 основы, слой 110 абсорбирующего полимерного материала, слой 120 адгезива и покровный слой 130 - содержит первую поверхность и вторую поверхность. Поэтому для удобства во всех сечениях на прилагаемых чертежах под первой поверхностью подразумевается верхняя поверхность, которая, если явно не указано иное, соответствует поверхности, обращенной к пользователю, абсорбирующего изделия 20, включающего абсорбирующую сердцевину, а вторая поверхность соответствует нижней поверхности, которая в свою очередь является поверхностью, обращенной к одежде.

В целом, в структуре 28 абсорбирующей сердцевины расположение различных слоев таково, что вторая поверхность слоя 110 абсорбирующего полимерного материала обращена к первой поверхности первого слоя 100 (слоя 100 основы), первая поверхность слоя абсорбирующего полимерного материала 110 обращена ко второй поверхности слоя адгезива 120, и вторая поверхность второго (покровного) слоя 130 обращена к первой поверхности слоя адгезива 120.

В соответствии с настоящим изобретением, по меньшей мере части первой поверхности слоя 100 основы могут находиться в контакте со слоем абсорбирующего полимерного материала 110. Данный слой абсорбирующего полимерного материала 110 содержит первую поверхность и вторую поверхность и может быть однородным или неоднородным слоем, где под терминами «однородный» и «неоднородный» понимается, что абсорбирующий полимерный материал 110 может быть распределен по слою 100 основы соответственно с постоянным или не постоянным удельным весом на единицу площади требуемой области распределения. Вторая поверхность слоя абсорбирующего полимерного материала 110 может по меньшей мере частично находиться в контакте с первой поверхностью слоя 100 основы. В соответствии с настоящим изобретением, слой абсорбирующего полимерного материала 110 может быть также прерывистым слоем, например, содержащим проемы, то есть области, в сущности не содержащие абсорбирующего полимерного материала, которые в некоторых воплощениях могут быть полностью окружены областями, содержащими абсорбирующий полимерный материал. Данные проемы, как правило, имеют диаметр, или наибольшее измерение, составляющий менее чем 10 мм, или менее чем 5 мм, или 3 мм, или 2 мм, или 1.5 мм, и более чем 0.5 мм, или 1 мм. По меньшей мере, части второй поверхности слоя 110 абсорбирующего полимерного материала могут находиться в контакте с по меньшей мере частями первой поверхности слоя 100 материала основы. Положение первой поверхности слоя 110 абсорбирующего полимерного материала определяет высоту абсорбирующего полимерного материала над первой поверхностью слоя 100 материала основы. Если слой абсорбирующего полимерного материала 110 выполнен в виде неравномерного слоя, как правило, прерывистого слоя, по меньшей мере некоторые части первой поверхности слоя 100 основы могут быть не покрыты абсорбирующим полимерным материалом 110. Абсорбирующая сердцевина 28 дополнительно содержит слой адгезива 120, как правило клея-расплава. Клей-расплав 120 используется для по меньшей мере частичной иммобилизации абсорбирующего полимерного материала 110. В соответствии с настоящим изобретением, адгезив 120, как правило, является фибрилированным клеем-расплавом, то есть имеющим форму волокон, образующих волокнистый слой.

Абсорбирующая сердцевина 28 содержит покровный слой 130, имеющий первую и вторую поверхности, расположенные таким образом, что вторая поверхность покровного слоя 130 может находиться в контакте с первой поверхностью слоя адгезива 120 (как правило, клея-расплава).

В воплощениях настоящего изобретения, в которых используется неравномерный слой абсорбирующего полимерного материала 110, адгезив 120 (как правило, клей-расплав, и как правило, выполненный в виде волокнистого слоя) может частично находится в контакте с абсорбирующим полимерным материалом 110 и частично - в контакте со слоем 100 основы. На фиг.3 и 4 показан такая структура в одном из воплощений настоящего изобретения. В данной структуре абсорбирующий полимерный материал 110 выполнен в виде прерывистого слоя, слой адгезива 120 уложен на слой абсорбирующего полимерного материала 110, при этом слой адгезива представляет собой, как правило, слой клея-расплава в фибрилированной форме, в результате чего вторая поверхность может находиться в непосредственном контакте с первой поверхностью слоя абсорбирующего полимерного материала 110, а также в непосредственном контакте с первой поверхностью слоя 100 основы, в тех местах, где слой основы не покрыт абсорбирующим полимерным материалом 110, то есть, как правило, соответствующих проемам прерывистого слоя абсорбирующего полимерного материала 110. В контексте настоящего описания термин «в непосредственном контакте», а также более общий термин «в контакте», в противоположность термину «обращен» означает отсутствие промежуточных слоев, например, между слоем адгезива 120 и ответным слоем, находящимся с ним в непосредственном контакте, например, какого-либо дополнительного волокнистого слоя. Не исключается, однако, что между слоем адгезива 120 и покровным слоем 130, или слоем абсорбирующего полимерного материала 110, или, что более типично, слоем 100 основы, может содержаться дополнительный адгезивный материал, такой, как, например, дополнительный адгезивный материал, нанесенный на первую поверхность слоя 100 основы для стабилизации покрывающего его абсорбирующего полимерного материала 110. Поэтому термины «в непосредственном контакте» и «в контакте» в данном контексте могут рассматриваться как содержащие непосредственный адгезивный контакт между слоем клея-расплава 120 и еще одним соответствующим слоем, как было объяснено выше, или, в более общем плане, непосредственный, и как правило, адгезивный контакт между двумя слоями, например, слоем абсорбирующего полимерного материала и слоем основы. Это придает в сущности трехмерную структуру волокнистому слою клея-расплава 120, который сам по себе является в сущности двухмерной структурой относительно малой толщины (в направлении z), по сравнению с ее протяженностью в направлениях x и y. Иными словами, слой 120 адгезива волнообразно расположен между первой поверхностью абсорбирующего полимерного материала 110 и первой поверхностью слоя 100 основы. Области, в которых слой адгезива 120 находится в непосредственном контакте со слоем 100 основы, в соответствующих воплощениях настоящего изобретения являются областями 140 соединения.

Поэтому в таком воплощении адгезив 120 может обеспечивать места, которые прижимают абсорбирующий полимерный материал к слою 100 основы, и соответственно иммобилизирует данный материал. Еще в некоторых воплощениях адгезив 120 может скрепляться с основой 100 и тем самым обеспечивать крепление абсорбирующего полимерного материала к основе 100. Типичные клеи-расплавы могут также проникать как в абсорбирующий полимерный материал, так и в слой 100 основы, обеспечивая дополнительное крепление и иммобилизацию абсорбирующего полимерного материала.

В воплощении, изображенном на фиг.3, части покровного слоя 130 скреплены со слоем 100 основы посредством адгезива 120. Поэтому слой 100 основы вместе с покровным слоем 130 может обеспечивать промежутки для иммобилизации абсорбирующего полимерного материала 110.

Естественно, что хотя такого типа адгезивы, а именно, клеи-расплавы в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивают значительно лучшую иммобилизацию абсорбирующего полимерного материала, когда изделие является мокрым, или по меньшей мере частично заполненным текучими выделениями, они могут также обеспечивать очень хорошую иммобилизацию абсорбирующего полимерного материала и в сухом изделии.

В соответствии с настоящим изобретением, абсорбирующий полимерный материал 110 может быть дополнительно смешан с волокнистым материалом, который может обеспечивать матрицу для дополнительной иммобилизации абсорбирующего полимерного материала. Однако, как правило, может быть использовано только малое количество волокнистого материала, например, менее чем примерно 40% по весу, или менее чем примерно 20% по весу, или менее чем примерно 10% по весу, от суммарного веса абсорбирующего полимерного материала 110, расположенного в зонах абсорбирующего полимерного материала.

В соответствии с настоящим изобретением, в, как правило, прерывистом слое абсорбирующего полимерного материала 110 области абсорбирующего полимерного материала могут быть связанными друг с другом, а области 140 соединений могут быть областями, которое в одном из воплощений могут соответствовать проемам в прерывистом слое абсорбирующего полимерного материала, как показано, например, на фиг.4. В этом случаях области абсорбирующего полимерного материала могут именоваться связанными областями. В альтернативном воплощении области 140 соединений могут быть связаны друг с другом. В данном случае абсорбирующий полимерный материал расположен в виде структуры из дискретных областей, образующих «островки» в море адгезива 120. То есть, подводя итог, можно отметить, что прерывистый слой абсорбирующего полимерного материала 110 может содержать связанные области абсорбирующего полимерного материала 110, как показано на фиг.4, или, в качестве альтернативы, может содержать дискретные области абсорбирующего полимерного материала 110.

Воплощения настоящего изобретения, в частности, воплощения, изображенные на фиг.3 и 4 и описанные ниже, могут использоваться для изготовления абсорбирующей сердцевины абсорбирующего изделия, как изображено на фиг.1. В данном случае не используются дополнительные материалы, оборачивающие сердцевину, такие как, например, верхний слой и нижний слой. В воплощении, изображенном на фиг.3, дополнительно возможный покровный слой 130 может выполнять функцию верхнего слоя, а слой 100 основы может выполнять функцию нижнего слоя абсорбирующей сердцевины, и при этом верхний и нижний слои соответственно являются обращенной к телу и обращенной к одежде поверхностями сердцевины 28 в абсорбирующем изделии.

Как показано на фиг.3 и 4, в некоторых воплощениях настоящего изобретения имеются области непосредственного контакта между адгезивом 120 и материалом 100 основы, именуемые областями 140 соединения. Форма, размеры и расположение областей 140 соединения влияют на иммобилизацию абсорбирующего полимерного материала 110. Области соединения могут иметь, например, квадратную, прямоугольную или круглую форму. Области соединения круглой формы могут иметь диаметр, составляющий более чем 0,5 мм, или более чем 1 мм, и менее чем 10 мм, или менее чем 5 мм, или менее чем 3 мм, или менее чем 2 мм, или менее чем 1,5 мм. Если области 140 соединений имеют не круглую форму, они могут иметь размеры, при которых они полностью помещаются в круг любого из перечисленных выше диаметров.

Области 140 соединений, если таковые имеются, могут быть расположены в виде правильной или неправильной структуры. Так, например, области 140 соединений могут быть расположены вдоль прямых линий, как показано на фиг.4. Данные линии могут быть протяженными вдоль продольной оси абсорбирующей сердцевины, или, в качестве альтернативы, они могут быть расположены под определенным углом к соответствующим продольным краям сердцевины. Расположение областей соединения вдоль линий, параллельных продольным краям абсорбирующей сердцевины, может создавать каналы, протяженные в продольном направлении, которые могут ухудшать иммобилизацию в «мокром» состоянии, поэтому области 140 соединений могут быть расположены вдоль линий, которые образуют угол от примерно 20°, или примерно 30°, или примерно 40°, или примерно 45° с продольными краями абсорбирующей сердцевины 28. Еще одним возможным вариантом структуры из областей 140 соединения может быть структура, содержащая многоугольники, например, пятиугольники и шестиугольники, или сочетания из пятиугольников и шестиугольников. Типичны также неправильные структуры из областей 140 соединений, что также дает хорошую иммобилизацию в «мокром» состоянии. Неправильные структуры из областей 140 соединения могут также обеспечивать лучшие характеристики обращения с текучими выделениями, особенно что касается менструальных выделений, крови или влагалищных выделений, поскольку в данном случае текучие выделения из точки их начального сбора могут мигрировать в любом направлении практически с одной и той же вероятностью вхождения в контакт с абсорбирующим полимерным материалом в таком прерывистом слое. И наоборот, в правильных структурах могут создаваться более легкие пути движения текучих выделений, характеризующиеся меньшей вероятностью их фактического контакта с абсорбирующим полимерным материалом.

В соответствии с настоящим изобретением, слой адгезива 120 может содержать любой подходящий адгезивный материал. Как правило, слой адгезива 120 может содержать любой подходящий адгезивный материал типа клей-расплав.

И хотя теоретически это не обязательно, было определено, что наиболее подходящими адгезивными материалами типа клей-расплав для иммобилизации абсорбирующего полимерного материала 110 являются те, которые сочетают в себе хорошие характеристики когезии и адгезии. Хорошая адгезия обеспечивает сохранение хорошего контакта с абсорбирующим полимерным материалом 110, и в частности, с материалом основы 100. Хорошей адгезии достичь довольно сложно, особенно, если используется нетканый материал основы. Хорошая когезия способствует тому, что адгезив не будет ломаться, особенно под действием внешних сил, и особенно сил растяжения. Дело в том, что на адгезив воздействуют внешние силы сразу после того, как абсорбирующее изделие приняло жидкость, которая после этого хранится в частицах абсорбирующего полимерного материала 110, которые начинают набухать. Поэтому адгезив должен быть устойчив к такому набуханию, то есть не растрескиваться и не оказывать чрезмерных сжимающих усилий на частицы абсорбирующего полимерного материала 110, препятствуя их набуханию. Адгезив не должен растрескиваться или иным образом разрушаться, так как это приведет к ухудшению иммобилизации частиц во влажном их состоянии. Примеры подходящих материалов для термоклея описаны в упомянутой ранее патентной заявке ЕР 1447067, в частности, в ее разделах [0050] - [0063].

Адгезивный материал, как правило, клей-расплав, может присутствовать в форме волокон, расположенных по всей сердцевине. Волокна клея-расплава могут быть обеспечены любыми подходящими способами, как правило, путем фибрилирования клея-расплава. Волокна, как правило, могут иметь среднюю толщину от примерно 1 мкм до примерно 100 мкм, или от примерно 25 мкм до примерно 75 мкм, и среднюю длину от примерно 5 мм до примерно 50 см. Так, например, слой адгезива типа клея-расплава может быть выполнен таким образом, что он будет содержать структуру в виде сетки.

В соответствии с настоящим изобретением, адгезивный материал, образующий слой адгезива 120, как правило, клей-расплав, может иметь удельный вес от 11 г/м² до 3 г/м², предпочтительно от 9 г/м² до 5 г/м², например 8 г/м², или 6 г/м².

Для повышения адгезии материала адгезива 120, как правило, клея-расплава, к слою 100 основы или любому другому слою, в частности, любому другому слою из нетканого материала, такие слои могут быть предварительно обработаны вспомогательным адгезивом.

Как правило, клей-расплав в соответствии с настоящим изобретением имеет следующие параметры.

В одном из воплощений тангенс угла отрыва адгезива при 60°С (tgΔ) должен быть ниже чем 1, или даже ниже чем 0,5. Тангенс угла отрыва адгезива при 60°С (tgΔ) показывает, насколько состояние адгезива близко к жидкому при повышенной температуре среды. Чем меньше tgΔ, тем скорее адгезив напоминает твердое вещество, скорее, чем жидкость, и тем меньше его тенденция к текучести или миграции, и тем меньше тенденция суперструктуры адгезива в соответствии с настоящим изобретением к постепенному разрушению или даже разлому с течением времени. Поэтому данный показатель особенно важен, если абсорбирующее изделие используется во влажном климате.

Кроме того, типичный клей-расплав в соответствии с настоящим изобретением должен иметь достаточно высокий показатель когезионной прочности γ. Когезионная прочность γ измеряется по процедуре реологического испытания на ползучесть, ссылка на которую приведена ниже. Для эластичных адгезивов, которые могут растягиваться, не претерпевая разрыва, характерны низкие значения показателя γ когезионной прочности. При растяжении τ=1000 Па показатель γ когезионной прочности может составлять менее чем 100%, менее чем 90% или менее чем 75%. При растяжении τ=125000 Па показатель γ когезионной прочности может составлять менее чем 1 200%, менее чем 1 000% или менее чем 800%.

Можно ожидать, что слой адгезива 120, как правило, клея-расплава, выполненный на слое абсорбирующего полимерного материала 110 и находящийся в непосредственном контакте с ним, будет обеспечивать эффективную абсорбирующую структуру, стабилизирующую и удерживающую абсорбирующий полимерный материал на слое 100 основы, как в сухом, так и во влажном состоянии. Это может быть особенно полезно, если слой абсорбирующего полимерного материала 110 выполнен в виде частиц абсорбирующего полимера, так как сводится к минимуму вероятность наличия незакрепленных частиц абсорбирующего полимера в структуре абсорбирующей сердцевины.

Материалы

Подходящие материалы для слоя 100 основы в соответствии с настоящим изобретением могут содержать нетканые материалы, содержащие синтетические волокна, натуральные волокна или их смеси, например, кардованные нетканые материалы, или, более типично - волокнистые материалы воздушной или влажной укладки. Так, например, слой 100 основы в соответствии с настоящим изобретением может быть выбран из волокнистых материалов воздушной укладки с латексным или термическим скреплением, содержащих синтетические волокна и от 0 до 50% по весу, или 0 до 20% по весу натуральных волокон, например, целлюлозных волокон.

В соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения, слой 100 основы может содержать волокнистый материал, содержащий волокна из целлюлозы или производных целлюлозы, от примерно 40% до примерно 100% по весу волокон из целлюлозы или производных целлюлозы, или от примерно 50% до примерно 95% по весу волокон из целлюлозы или производных целлюлозы, или также от примерно 60% до примерно 90% по весу волокон из целлюлозы или производных целлюлозы. Слой 100 основы в составе структуры сердцевины в соответствии с настоящим изобретением, содержащий значительный процент целлюлозных волокон, может обеспечивать преимущество в виде лучшего распределения жидкости, а именно, той фракции жидкости, которая не было немедленно поглощена слоем абсорбирующего полимерного материала 110, а попала на слой 100 основы и была принята им.

В соответствии с настоящим изобретением, удельный вес первого слоя 100 (слоя основы), как правило, находится в диапазоне от примерно 10 г/м² до примерно 120 г/м², или от примерно 20 г/м² до примерно 100 г/м², или также от примерно 30 г/м²до примерно 70 г/м².

Примеры материалов для изготовления покровного слоя 130 включают нетканые материалы, содержащие синтетические волокна, такие как волокна из полиэтилена, полиэтилен-терефталата (ПЭТ), полипропилена, а также волокна из целлюлозы и производных целлюлозы. Подходящие материалы могут, например, содержать, от примерно 0% до примерно 90% по весу волокон из целлюлозы или производных целлюлозы, или от примерно 50% до примерно 85% по весу волокон из целлюлозы или производных целлюлозы, или от примерно 60% до примерно 80% по весу волокон из целлюлозы или производных целлюлозы. Поскольку синтетические полимеры, используемые для изготовления нетканых полотен, обычно характеризуются присущей им гидрофобностью, они могут быть покрыты гидрофильными покрытиями, в том числе гидрофильными покрытиями, имеющими долговременную устойчивость, и таким образом могут быть получены перманентно гидрофильные нетканые материалы. Прочие нетканые материалы для изготовления покровного слоя 130 могут иметь структуру типа «SMS», то есть содержащую слой материала типа «спанбонд», затем слой материала из волокон, выдуваемых из расплава, и затем снова слой материала типа «спанбонд». В соответствии с настоящим изобретением, удельный вес второго, или покровного слоя 130 может находиться в диапазоне от 10 г/м² до 80 г/м², или от 10 г/м² до 60 г/м², или от 20 г/м² до 40 г/м².

Как правило, абсорбирующий полимерный материал 110 для абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением содержит частицы абсорбирующего полимера, известные также в данной области техники, как суперабсорбирующие материалы, абсорбирующие гелеобразующие материалы (АГМ) или материалы, образующие гидрогель, как упоминалось выше в разделе «уровень техники». Как правило, частицы суперабсорбирующего полимера имеют требуемый средний размер.

В соответствии с настоящим изобретением, абсорбирующие полимерные материалы, особенно в форме частиц, могут быть выбраны из полиакрилатов и материалов на основе полиакрилатов, например, из частично нейтрализованных полиакрилатов с поперечными связями.

В соответствии с настоящим изобретением, слой абсорбирующего полимерного материала 110 может быть распределен по площади абсорбирующей сердцевины 28 таким образом, что его средний вес на единицу площади сердцевины может составлять менее чем 250 г/м², или менее чем примерно 200 г/м², или от примерно 60 г/м² до примерно 180 г/м², или от примерно 70 г/м² до примерно 150 г/м². Средний удельный вес при этом рассчитывается для всей зоны нанесения, то есть всей зоны, покрытой абсорбирующим полимерным материалом, то есть содержащей возможные проемы в слое материала, если такой слой является прерывистым. Как правило, абсорбирующий полимерный материал 110 может составлять по меньшей мере примерно 45%, или по меньшей мере примерно 50%, или по меньшей мере примерно 55%, от веса абсорбирующей сердцевины, при этом абсорбирующая сердцевина может соответствовать воплощениям, изображенным на фиг.3 и 4 и описанным выше, то есть содержащим слой основы, слой абсорбирующего полимерного материала, слой термопластического материала, покровный слой и прочие возможные материалы в составе данной структуры, как было описано выше, например, дополнительный волокнистый материал, как упоминалось выше, или дополнительный адгезивный материал.

Абсорбирующие полимерные частицы слоя абсорбирующего полимерного материала 110, как правило, подобраны так, что их средний размер составляет от примерно 200 мкм до примерно 600 мкм, или от примерно 300 мкм до примерно 500 мкм.

Средний размер частиц абсорбирующего полимерного материала может быть определен способами, известными в данной области техники, например, методом сухого ситового анализа. Могут также использоваться оптические методы измерений, основанные, например, на рассеивании света и анализе полученного изображения.

В одном из воплощений абсорбирующий полимерный материал, особенно в форме частиц, может быть выбран из полимеров на основе полиакрилатов, описанных в патентной заявке WO 07/047598, которые являются полимерами на основе полиакрилатов, имеющими лишь небольшое количество перекрестных связей, или в сущности не имеющими перекрестных связей, в результате чего обеспечивается упомянутый выше синергетический эффект. В частности, упомянутые полимеры на основе полиакрилатов могут иметь экстрагируемую фракцию, составляющую по меньшей мере примерно 30% по весу, от примерно 30% до примерно 80% по весу, или от примерно 32% до примерно 70% по весу, оцененную по методу измерения экстрагируемой фракции, описанному в вышеупомянутой заявке. В качестве альтернативы, упомянутые материалы на основе полиакрилатов могут иметь удерживающую емкость, составляющую по меньшей мере примерно 30 г/г, по меньшей мере примерно 35 г/г, или по меньшей мере примерно 40 г/г, оцененную по процедуре измерения удерживающей емкости с помощью центрифугирования, описанной в вышеупомянутой патентной заявке. Абсорбирующий полимерный материал может быть также выбран из полимеров на основе полиакрилатов, описанных в патентной заявке WO 07/046052. Описанные в данной заявке полимеры, в частности, особенно эффективно поглощают сложные текучие выделения организма, такие как менструальные выделения или кровь, и после поглощения таких сред не дают значительного набухания, приводящего к блокировке геля, как это происходит в обычных суперабсорбентах, а скорее вызывают загустевание выделений организма и их иммобилизацию в виде желатиновой массы внутри абсорбирующей структуры, например, в промежутках между волокнами, не вызывая значительного набухания и соответственно значительного увеличения суммарной толщины абсорбирующей сердцевины

В соответствии с настоящим изобретением, абсорбирующая сердцевина может обеспечивать более эффективное обращение с текучими выделениями, а именно, лучший сбор текучих выделений, их иммобилизацию и поглощение, а также больший комфорт для пользователя в течение всего времени ношения изделия, как было описано выше, что может быть особенно полезно в случае текучих выделений сложного состава, например, менструальных выделений или крови. В целом такая повышенная эффективность композитной структуры в соответствии с настоящим изобретением может обеспечивать более эффективное использование абсорбирующей емкости абсорбирующего полимерного материала, в том числе в присутствии проблемных текучих выделений, таких, как менструальные выделения, кровь или прочие влагалищные выделения, и также может обеспечивать более эффективное использование всей структуры абсорбирующей сердцевины.

При этом предлагаемая структура абсорбирующей сердцевины является тонкой и гибкой, и в то же время она максимально использует поглощающие и иммобилизирующие свойства различных материалов, а также обеспечивает хорошую и упругую посадку на кожу при поглощении текучих выделений, то есть в целом больший комфорт для пользователя при ношении изделия.

В соответствии с настоящим изобретением, структура 28 абсорбирующей сердцевины может быть образована слоями 100, 110, 120 и 130, описанными выше, и может также содержать дополнительные слои. Так, например, абсорбирующее изделие может содержать абсорбирующую сердцевину в соответствии с настоящим изобретением, дополнительно содержащую волокнистый принимающий слой, расположенный, например, между вторым (покровным) слоем 130 и верхним листом. В соответствии с настоящим изобретением, принимающий слой может, например, содержать, волокнистые нетканые материалы, изготовленные способами воздушной или влажной укладки из синтетических волокон, таких, как полиэтилен, полиэтилен-терефталат (ПЭТ) или полипропилен, подобно покровному листу 130 абсорбирующей сердцевины 28 в соответствии с настоящим изобретением.

Примеры материалов для принимающего текучие выделения слоя могут содержать нетканые материалы типа спанбонд, кардованные нетканые материалы или материалы воздушной укладки, например, материалы воздушной укладки латексного или термического скрепления. Удельный вес таких материалов обычно составляет от примерно 10 г/м² до примерно 60 г/м², или от примерно 25 г/м² до примерно 40 г/м².

В еще одном воплощении настоящего изобретения абсорбирующее изделие может содержать дополнительный волокнистый слой, расположенный, например, между первым слоем (слоем основы) 100 и тыльным листом, то есть обычно на стороне сердцевины, обращенной к одежде. Такой дополнительно возможный слой может быть выполнен из волокнистых материалов, аналогичных описанным выше в отношении слоя 100 основы абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением. Дополнительно возможный волокнистый слой в соответствии с таким воплощением может работать как дополнительный капиллярный слой, принимающий и распределяющий избытки текучих выделений. Наличие в нем волокон целлюлозы может делать такой слой особенно эффективным в приеме и диффузии тех фракций текучих выделений организма (таких как менструальные выделения или кровь), которые не были полностью поглощены абсорбирующим полимерным материалом абсорбирующей сердцевины 28.

Слой абсорбирующего полимерного материала может также содержать прочие материалы, также как правило, в форме частиц, например, известные дезодорирующие материалы или инертные материалы, такие как кремнезем.

Тыльный лист

Абсорбирующее изделие, изображенное на фиг.1 и содержащее абсорбирующую сердцевину в соответствии с настоящим изобретением, может также содержать тыльный лист 40. Тыльный лист может использоваться для предотвращения намокания материалов, которые контактируют с абсорбирующим изделием, таких как нижнее белье, пижамы, сорочки, прочие элементы одежды, от сред, поглощенных абсорбирующей структурой и хранящихся в ней, то есть он может функционировать как барьер против переноса текучих материалов. Тыльный лист в соответствии с настоящим изобретением может также пропускать по меньшей мере водяной пар, или водяной пар и воздух.

Если абсорбирующее изделие является гигиенической прокладкой или прокладкой на каждый день, оно может содержать средства крепления к нижнему белью, например, адгезив для крепления к нижнему белью, расположенный на поверхности тыльного листа, обращенной к одежде. На боковых краях гигиенической прокладки могут быть также выполнены крылья или отгибающиеся элементы, заворачиваемые вокруг промежностной области нижнего белья.

В соответствии с настоящим изобретением, структура абсорбирующей сердцевины может быть изготовлена путем оптимального подбора ее компонентов, в особенности слоя основы, абсорбирующего полимерного материала и покровного слоя, что позволяет улучшить ее характеристики обращения с текучими выделениями. Для тонкой абсорбирующей структуры в соответствии с настоящим изобретением высокая емкость приема текучей среды и малое повторное намокание являются двумя характеристиками, наиболее полезными для пользователя, поскольку они в конечном счете обеспечивают абсорбирующее изделие, которое быстро принимает и поглощает текучие среды, в том числе после их внезапных излияний, и эффективно удерживает их, например, при сжатии изделия или некоторой его деформации под действием сил, приложенных со стороны тела при ношении изделия. Повторное намокание абсорбирующей структуры, как это известно в данной области техники, характеризует тенденцию абсорбирующей структуры отдавать обратно поглощенную текучую среду при сжатии абсорбирующей структуры и может быть измерено с помощью соответствующих методик. Поэтому повторное намокание может служить мерой, насколько эффективно поглощенная текучая среда захвачена абсорбирующей структурой. Низкий показатель повторного намокания свидетельствует о лучшей способности абсорбирующей структуры удерживать текучую среду, и поэтому дает абсорбирующее изделие с более сухой поверхностью, то есть более комфортное для ношения. В типичной абсорбирующей структуре высокая способность приема текучей среды, то есть способность быстро принять текучую среду и распределить ее в абсорбирующей структуре, в том числе при внезапных излияниях, достигается за счет относительной открытости самой абсорбирующей структуры, что в свою очередь не является оптимальным для достижения малого повторного намокания. Поэтому высокая способность приема текучей среды при малом повторном намокании, хотя это и является оптимальным для абсорбирующей структуры, могут рассматриваться, как взаимно антагонистичные характеристики. Особенно это справедливо для тонкой абсорбирующей структуры, которую потребитель предпочитает ввиду большего комфорта и незаметности изделия. До настоящего времени в таких структурах приходилось жертвовать одной из упомянутых характеристик.

Нами было обнаружено, что за счет правильного выбора компонентов абсорбирующей сердцевины возможно достичь одновременно малого повторного намокания и высокой способности приема текучей среды, и более того, можно достичь этого в абсорбирующей структуре, которая является особенно тонкой.

Характеристики абсорбирующей структуры, такие как способность приема жидкости и повторное намокание, могут быть измерены с помощью соответствующих способов испытаний, описанных ниже. В частности, способность приема жидкости может быть измерена, как время приема текучей среды абсорбирующей структурой после множества излияний текучей среды, происходящих в различные моменты времени. Так, было определено, что время приема текучей среды после третьего излияния, в соответствии с методами, описанными ниже, может рассматриваться, как показатель, отражающий способность структуры абсорбирующей сердцевины эффективно принимать последующие порции текучей среды, когда сердцевина уже является влажной, то есть после того, как она уже приняла определенное количество текучей среды.

В соответствии с настоящим изобретением, компоненты структуры абсорбирующей сердцевины, изображенной на фиг.3, могут быть выбраны таким образом, что они будут иметь определенные характеристики, выражаемые в виде значений определенных параметров, которые отображают данные характеристики. В соответствии с настоящим изобретением, такими параметрами являются проницаемость, пористость и толщина, как будет более подробно объяснено ниже. В контексте настоящего описания проницаемость в общем может рассматриваться, как способность данного материала передавать текучую среду в плоскости x-y, в то время как пористость может рассматриваться, как объемная доля в материале пустот, которые могут поглощать текучую среду.

Структура абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением, например, изображенная на фиг.3, может иметь второй, или покровный, слой 130, имеющий проницаемость по меньшей мере 200 Дарси, или по меньшей мере 250 Дарси, или даже по меньшей мере 300 Дарси. В соответствии с настоящим изобретением, проницаемость второго (покровного) слоя 130 может составлять до 500 Дарси, или даже до 600 Дарси. В соответствии с настоящим изобретением, покровный слой 130 может быть выбран таким образом, что он будет иметь значение пористости по меньшей мере 0,85, или, как правило, от 0,85 до 0,95, или даже от 0,87 до 0,90.

Подобным образом, слой 100 основы (первый слой) структуры абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением может быть выбран таким образом, что он будет иметь толщину от 0,4 мм до 1,5 мм, как правило, от 0,5 мм до 1,2 мм.

Суммарная толщина структуры абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением может составлять от 0,5 мм до 2,5 мм, или от 1 мм до 2 мм, что обеспечивает абсорбирующую структуру, имеющую требуемые характеристики приема текучей среды и повторного намокания, при очень малой толщине структуры, благодаря правильному материалов компонентов изделия, в соответствии с критериями, описанными в настоящем изобретении.

Пористость, проницаемость и толщина измеряются для соответствующих слоев и в соответствии со способами испытаний, описанными ниже.

Суммарный удельный вес абсорбирующей структуры в соответствии с настоящим изобретением может составлять от 90 г/м² до 400 г/м², или от 100 г/м² до 350 г/м², или также от 130 г/м² до 270 г/м².

Структура абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением содержит по меньшей мере первый и второй слои 100, 130, слой абсорбирующего полимерного материала 110 и слой адгезива 120, как было описано выше, и в некоторых воплощениях настоящего изобретения фактически может состоять из данных слоев. Структура абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением может содержать и прочие слои, как было описано выше. Так, например, структура абсорбирующей сердцевины, расположенная между верхним листом и тыльным листом, может содержать дополнительные слои, такие как принимающий слой и/или распределяющий слой, расположенные, например, соответственно между покровным слоем 130 и верхним листом 30, или между слоем 100 основы и тыльным листом 40.

Ниже настоящее изобретение иллюстрируется на ряде примеров, в которых абсорбирующая сердцевина имеет первый слой, или слой основы 100, соответствующий, если данная структура абсорбирующей сердцевины встроена в абсорбирующее изделие, такое как, например, гигиеническая прокладка, обращенной к одежде стороне структуры, в то время как второй, или покровный слой 130 соответствует поверхности, обращенной к пользователю.

Абсорбирующая сердцевина, изображенная на фиг.3, содержит первый слой, или слой основы 100, представляющий собой многослойную структуру из волокон воздушной укладки с латексным скреплением суммарным удельным весом 65 г/м², содержащую слой из гомогенной смеси волокон полиэтилен-терефталата 6,7 децитекс, длиной 6 мм, удельный вес 16 г/м², и волокон из целлюлозной пульпы слой, удельный вес 19,5 г/м², уложенный на нетканый слой из полипропиленовых волокон типа «спанбонд» весом 10 г/м², со слоем латекса удельным весом 19,5 г/м² и толщиной 0,7 мм, обозначенный в Таблице 1, как материал "D"; слой абсорбирующего полимерного материала 110, состоящего из частиц суперабсорбирующего материала Aqualic L520 производства Nippon Shokuba, распределенного на слое основы равномерным слоем с суммарным удельным весом 144 г/м²; слой адгезивного материала 120, состоящий из клея-расплава NV 1151 Zeropack производства НВ Fuller, нанесенного в виде волокон средней толщиной примерно 50 мкм, с удельным весом 8 г/м². Слои 110 и 120 имеют суммарную толщину 0,5 мм. Второй слой, или покровный слой 130 состоял из нетканого материала удельным весом 28 г/м² из гидрофильных волокон «спанбонд» (двухкомпонентные волокна полипропилен/полиэтилен 80/20 сердцевина/оболочка), обработанные в количестве 0,5% по весу поверхностно-активным веществом Silastol РНР26 производства Schill & Seilacher (Германия), толщиной 0,3 мм, обозначенного в Таблице 1, как материал "А".

В таблице 1 ниже приведены шесть различных вариантов структуры абсорбирующей сердцевины, включая сравнительный вариант 1, в которых для изготовления первого слоя (основы) 100 и второго (покровного) слоя используются различные материалы, характеризующиеся различными значениями таких параметров, как пористость и проницаемость второго (покровного) слоя 130 и первого слоя (основы) 100. Слой абсорбирующего полимерного материала 110 и слой адгезива 120 были одинаковыми во всех вариантах. Для всех вариантов в таблице 1 показаны значения времени приема, а именно, времени приема текучей среды после третьего излияния, и значения повторного намокания, измеренные соответствующими методами, и они показывают влияние различных материалов компонентов на окончательные характеристики эффективности получаемых структур абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением.

В вариантах 2 и 3 изменен второй (покровный) слой 130, так что он имеет значения пористости и проницаемости в соответствии с настоящим изобретением, в результате чего получаются структуры, имеющие улучшенные общие характеристики эффективности, что подтверждает лучшее значение времени приема в варианте 2 при достаточно хорошей характеристике повторного намокания, и особенно низкое значение повторного намокания в варианте 3 при несколько меньшем значении времени приема, чем в варианте 2, но все равно значительно лучшем, чем в сравнительном варианте 1. Все это демонстрирует положительное влияние особо высокой проницаемости второго (покровного) слоя 130.

Варианты 4, 5 и 6 показывают результаты изменения такой характеристики, как толщина первого слоя (основы) 100 на эффективность абсорбирующей структуры, при таком же самом втором (покровном) слое 130, как в варианте 2. Можно видеть, что вариант 6, при достаточно хорошей характеристике повторного намокания, имеет явно низкие характеристики времени приема текучей среды. И наоборот, варианты 4 и 5 дают хорошие характеристики приема текучей среды и повторного намокания по сравнению со сравнительным вариантом 1. Особенно это касается варианта 5, в котором первый слой (основы) 100 имеет толщину, практически такую же, как в варианте 22, хотя он изготовлен из другого материала. Получаемая при этом структура имеет практически эквивалентные значения времени приема текучей среды и намокания, что говорит о том, что толщина первого слоя (основа) 100 является важным параметром структуры абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением.

Для материалов второго (покровного) слоя 130 и первого слоя (основы) 100 в Таблице 1 использованы следующие обозначения.

"А" - смотри выше описание сравнительного варианта 1.

"В" - нетканый материал удельным весом 12 г/м² из волокон «спанбонд» (двухкомпонентные волокна полипропилен/полиэтилен 80/20 сердцевина/оболочка), обработанных в количестве 0,5% по весу поверхностно-активным веществом Silastol PHP26 производства Schill & Seilacher (Германия), - материал производства Pegas Nonwovens S.A., номер по каталогу 201200010200 WW/ZZ.

"С" - нетканый материал удельным весом 30 г/м² из гидроспутанных волокон ПЭТ типа «спанлейс» производства Ahlstrom Milano s.r.L, номер по каталогу MI57422030.

"D" - смотри выше описание сравнительного варианта 1.

"Е" - материал с удельным весом 80 г/м² и гибридным скреплением (термическим и латексным), изготовленный из гомогенной смеси целлюлозных волокон (80% по весу), двухкомпонентных волокон полипропилен/полиэтилен сердцевина/оболочка 50/50 (14% по весу) и латекса (6% по весу). Материал производства Glatfelter USA (ранее Concert Industries Ltd), номер по каталогу МН080.102.137.В0999.

"F" - материал с удельным весом 95 г/м² воздушной укладки, изготовленный из гомогенной смеси 21 г/м² полиэтиленового порошка производства Schaetti AG, 46,5 г/м² полуобработанной целлюлозной пульпой EF производства Stora Enso AB, 5,5 г/м² латекса AF192 производства Air Products, уложенной на нетканый полипропиленовый носитель весом 22 г/м² производства Fiberweb pie. Такой материал воздушной укладки изготавливается Rexcell Tissue & Airlaid AB и устанавливается в структуру абсорбирующей сердцевины таким образом, что сторона носителя соответствует второй поверхности структуры.

"G" - двухслойный нетканый материал со скреплением воздушной продувкой, удельным весом 30 г/м². Нижний слой удельным весом 10 г/м², соответствующий второй поверхности материала, содержит двухкомпонентные волокна полипропилен/полиэтилен сердцевина/оболочка 50/50, 2 денье, длиной 38 мм. Верхний слой 38 удельным весом 20 г/м², соответствующий первой поверхности материала, содержит волокна 5,2 денье, длиной 38 мм. Такой материал производства Tenotex S.p.A. предлагается под торговым наименованием Airten Bilayer 1130WZ0114.

Величины проницаемости и толщины слоев-компонентов структуры абсорбирующей сердцевины, а также величины времени приема текучей среды и повторного намокания для всей структуры абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением измерены в соответствии со способами испытаний, описанными ниже. Пористость рассчитана в соответствии с методом, описанным ниже.

Как известно сведущим в данной области техники, все упомянутые выше свойства материалов зависят от давления сжатия, приложенного к исследуемому образцу. Стандартным давлением сжатия считается 0,25+0,01 фунтов/дюйм², если явно не указано иное. Такое давление близко к значениям давления при эксплуатации изделия.

Если явно не указано иное, все измерения проводили при температуре 23°С + 2С° и относительной влажности 50%+5%. Все образцы выдерживали при данных условиях в течение 24 часов перед проведением измерений.

Толщина

Толщина любого из слоев структуры абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением, или нескольких слоев в совокупности, например, всей структуры абсорбирующей сердцевины, может быть измерена любым подходящим способом, известным сведущим в данной области техники, при давлении сжатия 0,25±0,01 фунтов/дюйм². Так, например, может быть использован стандартный метод INDA WSP 120.1 (05) с заданием приложенного усилия (раздел 5.1.е) 0,25±0,01 фунтов/дюйм², и точности измерений толщины (раздел 5.1.f) 0,01 мм.

Пористость (е)

Под пористостью того или иного материала, входящего в состав структуры абсорбирующей сердцевины, понимается объемная доля полостей от суммарного объема материала. Поскольку пористость некоторых материалов может меняться по мере впитывания ими жидкости, величина пористости материала в соответствии с настоящим изобретением рассчитывается для сухого его состояния. Пористость материала в сухом состоянии может быть легко рассчитана, зная состав материала, его толщину при заданном давлении сжатия (например, 0,25 фунтов/дюйм²) и объемную плотность каждого из компонентов материала, по следующей формуле:

где i - индекс суммирования по всем компонентам, BW_i - удельный вес (на единицу площади) компонента, ρ_i - объемная плотность компонента, а В - толщина материала при заданных условиях сжатия.

Проницаемость в радиальном направлении в плоскости материала

Данный тест применялся для измерения проницаемости в радиальном направлении в плоскости материала для образцов пористых материалов. Для этого измеряли количество 0,9%-ного раствора соли (NaCl), протекавшее через кольцеобразный образец материала при постоянном давлении, как функцию времени.

На фиг.5 показана схема держателя 400 образца для проведения измерений. Установка содержит цилиндрическую опорную пластину 405, верхнюю пластину 410 и цилиндрический груз 415 из нержавеющей стали.

Верхняя пластина 410 содержит кольцеобразную пластину-основание 420 толщиной 10 мм и наружным диаметром 70 мм, и прикрепленную к ней по центру трубку 425 длиной 190 мм. Трубка 425 имеет наружный диаметр 15,8 мм и внутренний диаметр 12,0 мм. Трубка приклеена к круглому отверстию диаметром 12 мм в пластине-основании 420 таким образом, что нижний край трубки расположен заподлицо с нижней поверхностью пластины-основания, как показано на фиг.5. Нижняя пластина 405 и верхняя пластина 410 изготовлены из материала Lexan^® или эквивалентного. Груз 415 из нержавеющей стали имеет наружный диаметр 70 мм и внутренний диаметр 15,9 мм, так что он может скользить по трубке 425 с небольшим зазором. Толщина груза 415 из нержавеющей стали составляет примерно 25 мм и подгоняется таким образом, чтобы суммарный вес верхней пластины 410 и груза 415 из нержавеющей стали составлял 660 г ± 1 г, что обеспечивает давление сжатия 1,7 кПа при проведении измерений.

Нижняя пластина 405 имеет толщину примерно 50 мм и имеет две канавки 430, прорезанных на ее нижней поверхности по диаметру нижней пластины перпендикулярно друг другу. Каждая из канавок имеет ширину 1,5 мм и глубину 2 мм. Нижняя пластина 405 имеет горизонтальное отверстие 435, протяженное по ее диаметру. Горизонтальное отверстие 435 имеет диаметр 11 мм, а его центральная ось расположена на 12 мм ниже уровня верхней поверхности нижней пластины 405. В нижней пластине 405 имеется также осевое вертикальное отверстие 440 диаметром 10 мм и глубиной 8 мм. Осевое отверстие 440 связано с горизонтальным отверстием 435, так что в совокупности они образуют Т-образную полость в нижней пластине 405. На наружных концах горизонтального отверстия 435 выполнена резьба, в которую герметично вкручены трубчатые колена 445. Одно из колен связано с вертикальной прозрачной трубкой 460, имеющей высоту 190 мм и внутренний диаметр 19 мм. На трубке 460 имеется отметка 470 на высоте 100 мм выше уровня верхней поверхности нижней пластины 420. Данная отметка сделана для поддержания на ней уровня жидкости во время проведения измерений. Второе колено 445 посредством гибкой трубки связано с резервуаром 700 подачи жидкости, который будет описан ниже

Подходящий резервуар 700 для подачи жидкости показан на фиг.6. Резервуар 700 установлен на подходящем лабораторном домкрате 705 и имеет отверстие 710 с притертой пробкой для заполнения резервуара жидкостью. Через отверстие 720 в верхней поверхности резервуара в резервуар заходит стеклянная трубка 715 внутренним диаметром 10 мм с открытыми концами, при этом внешняя поверхность трубки и внутренняя поверхность отверстия 720 также плотно подогнаны друг к другу. В резервуаре 700 имеется Г-образная напорная трубка 725 с входным патрубком 730, расположенным ниже уровня жидкости в резервуаре, запорным краном 735 и выходным патрубком 740. Выходной патрубок 740 связан с коленом 445 посредством гибкой пластмассовой трубки 450 (например, из материала Tygon^®). Внутренний диаметр напорной трубки 725, наличие запорного крана 735 и гибкой пластмассовой трубки 450 позволяют обеспечить подачу жидкости на держатель 400 образца для измерения проницаемости в радиальном направлении с достаточно большим расходом, так, чтобы постоянно поддерживать уровень жидкости в трубке 460 на отметке 470 в течение всего времени проведения измерения. Резервуар 700 имеет емкость примерно 6 литров. При необходимости, в зависимости от толщины образца и его проницаемости, могут быть использованы резервуары большего объема. Могут быть также использованы и другие системы подачи жидкости на держатель 400, поддерживающие постоянный уровень жидкости в трубке 460 на отметке 470 в течение времени проведения измерения.

Воронка 500 для сбора жидкости (показана на фиг.18) содержит внешний корпус 505, внутренний диаметр которого на верхнем крае воронки составляет примерно 125 мм. Воронка 500 имеет такую конструкцию, что жидкость, попавшая в воронку, быстро и беспрепятственно стекает из носика 515. Наличие вокруг воронки 500 подставки с горизонтальным фланцем 520 облегчает установку воронки в горизонтальном положении. Воронка имеет два структурных внутренних ребра жесткости 510, протяженных в ее диаметральных плоскостях перпендикулярно друг другу. Каждое из ребер 510 имеет толщину 1,5 мм, и их верхние поверхности лежат в горизонтальной плоскости. Корпус воронки 500 и ребра 510 изготовлены из достаточно жесткого материала, такого как Lexan, или эквивалентного, чтобы они могли служить опорой для держателя 400. Для облегчения загрузки образца целесообразно, чтобы высота ребер была достаточной для того, чтобы верхняя поверхность нижней пластины 405 располагалась выше фланца 520 воронки при установке нижней пластины 405 на ребра 410. К фланцу 520 прикрепляется перемычка 530, на которой закрепляются индикаторы 535 для измерения относительного положения груза 415 из нержавеющей стали по высоте. Подходящий индикатор имеет точность ± 0,01 мм и полный ход 25 мм. Подходящими являются, например, цифровой индикатор Mitutoyo, модель 575-123 (предлагаемый McMaster Carr Co., № по каталогу 19975-А73), или эквивалентные ему. Каждый индикатор связан с компьютером, автоматически записывающим показания высоты и сохраняющим их в электронной памяти. В перемычке 530 имеются два круглых отверстия диаметром 17 мм, в которые могут быть продеты трубки 425 и 460, так, чтобы они не касались перемычки.

Воронка 500 устанавливается над электронными весами 600, как показано на фиг.18. Весы должны иметь точность ± 0,01 г и предел измерения по меньшей мере 1000 г. Весы 600 подключены к компьютеру, записывающему показания весов через постоянные промежутки времени и сохраняющему их. Подходящими весами являются, например, весы Mettler-Toledo, модель PG5002-S, или эквивалентные им. На чашке весов установлен сборный контейнер 610, так, чтобы жидкость, сливающаяся из носика 515 воронки, попадала непосредственно в контейнер 610.

Воронка 500 установлена таким образом, что верхние поверхности ребер 510 лежат в горизонтальной плоскости. Весы 600 и контейнер 610 расположены под воронкой 500 таким образом, что жидкость, вытекающая из носика 515, попадает непосредственно в контейнер 610. Держатель 400 образца для измерения проницаемости в радиальном направлении в плоскости материала расположен по центру воронки 500, так что ребра 510 входят в канавки 430. Верхняя поверхность нижней пластины 405 должна быть совершенно плоской и выставленной по горизонту. Верхняя пластина 410 устанавливается на нижнюю пластину 405 и совмещается с ней. На верхнюю пластину 410 устанавливается груз 415 из нержавеющей стали, окружающий трубку 425. Трубка 425 является протяженной в вертикальном направлении через центральное отверстие в перемычке 530. На перемычке 530 прочно установлены индикаторы 535, а их ножки упираются в верхнюю поверхность груза 415 из нержавеющей стали. В данном положении показания индикаторов сбрасывали к нулю. Резервуар 700 наполняли 0,9%-ным солевым раствором и плотно закрывали. Выходной патрубок 740 связан с коленом 445 посредством гибкой пластмассовой трубки 450.

С помощью подходящего инструмента вырезали кольцеобразный образец 475 исследуемого материала. Образец имел внешний диаметр 70 мм и внутренний диаметр отверстия 12 мм. Образец может быть также вырезан с помощью оправки с острыми краями.

Верхнюю пластину 410 приподнимали настолько, чтобы между верхней пластиной и нижней пластиной 405 можно было вставить образец 475 и отцентрировать его по отношению к обеим пластинам. Открывали запорный кран 735 и доводили уровень жидкости в трубке 460 до метки 470 путем изменения высоты, на которой находился резервуар 700, с помощью домкрата 705, а также путем изменения положения трубки 715 в резервуаре. После того, как добивались устойчивого поддержания уровня жидкости в трубке 460 на отметке 470, начинали запись показаний весов и индикаторов с помощью компьютера. Значения времени и показания весов в данные моменты времени регистрировали каждые 10 с в течение пяти минут. Вычисляли среднее значение В толщины образца из всех показаний индикаторов между 60 с и 300 с, и выражали его в сантиметрах. Расход вещества (в г/с) представлял собой наклон кривой линии наименьших квадратов, проведенной через показания весов (зависимая переменная) в различные моменты времени (независимая переменная). При этом рассматривали только показания, полученные между 60 с и 300 с.

После этого рассчитывали проницаемость k (см²) по следующей формуле:

где:

k - проницаемость, см²;

Q - расход, г/с;

ρ₁ - плотность жидкости, г/см³;

µ - вязкость жидкости при 20°С (Па·с);

R_o - наружный радиус образца, см;

R_i - внутренний радиус образца, см;

В - средняя толщина образца, см;

Δр - падение давление (в Па), рассчитанное по формуле:

где

Δh - измеренный гидростатический напор жидкости, см;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

ρ₁ - плотность жидкости, г/см³.

После этого проницаемость преобразовывали и выражали в единицах Дарси.

Повторное намокание

Для оценки сухости структуры абсорбирующей сердцевины на ее стороне, обращенной к пользователю, которой, как правило, является первая поверхность второго (покровного) слоя определяли показатель, называемый повторным намоканием, с помощью метода, изложенного ниже. В качестве экспериментальной текучей среды для данного теста использовали искусственный заменитель менструальной жидкости (ИЗМЖ).

Измерительное устройство включало:

1) Промокательную бумагу Whatman (Германия) в виде круглых фильтров диаметром 150 мм №597, номер по каталогу 311812.

2) Груз весом 4200 г с нижней поверхностью, покрытой пеной средней гибкости. Груз и пена покрыты тонким слоем полимерной пленки, так, чтобы пена не впитывала жидкость. Размеры груза таковы, что в контакте с исследуемым образцом находится его поверхность размерами 6 см × 10 см. При этом давление со стороны груза на образец составляет 70 г/см².

3) Пластина из органического стекла толщиной 7 мм и размерами 6 см × 10 см с центрально расположенным отверстием размерами 3 см × 4 см.

4) Бюретка, с помощью которой можно дозировать текучую среду с воспроизводимым расходом, составляющим 7 мл в течение 90 секунд.

5) Аналитические весы, которые могут определять вес с точностью до 4 десятичных знаков.

Подготовка образцов и проведение измерений

Прямоугольный образец исследуемой структуры абсорбирующей сердцевины размерами 59 мм × 228 мм помещали на плоскую лабораторную поверхность покровным слоем вверх и центрировали его под бюреткой для подачи па него тестовой жидкости. На образец помещали пластину из оргстекла, центрировали ее и вводили тестовую жидкость в открытую область, находившуюся в отверстии пластины из оргстекла. В течение 90 с в образец вводили 7 мл ИЗМЖ и устанавливали электронный таймер на время 20 мин. В течение данного времени ожидания на аналитических весах взвешивали стопку из 7 дисков фильтровальной бумаги и записывали ее вес.

Спустя 20 минут пластину из оргстекла снимали. На исследуемый образец по центру укладывали стопку фильтровальной бумаги и поверх нее плавно опускали груз. Образец со стопкой фильтровальной бумаги оставляли под грузом в течение 15 минут, после чего груз плавно снимали и стопку фильтровальной бумаги снова взвешивали. Разность показаний весов (с точностью до миллиграмма) записывали как величину повторного намокания. Для получения достаточной достоверности результатов измерения повторяли по меньшей мере пять раз для образцов каждого типа, и их результаты усредняли.

Время приема жидкости

С помощью данной процедуры определяли способность изделия сохранять скорость поглощения под воздействием повторяющихся излияний текучей среды при заданном наборе условий. Метод позволяет определить время, требующееся для приема данного количества жидкости после ряда последовательных излияний (каждое объемом 3 мл), происходящих с довольно высокой скоростью (примерно 3 мл/с) под давлением 1 723,7 Па (0,25 фунтов/дюйм²), соответствующих реальным условиям эксплуатации изделия.

Прямоугольный образец исследуемой структуры абсорбирующей сердцевины размерами 59 мм × 228 мм помещали на плоскую лабораторную поверхность покровным слоем вверх. На образец ровно укладывали лист перфорированной формованной пленки, более гладкой поверхностью вверх. Лист имел такие размеры, чтобы он полностью покрыл образец. Данная пленка представляет собой трехмерную формованную пленку макроскопического расширения, используемую как материал верхнего слоя гигиенических прокладок, продаваемых сегодня в Италии под торговым наименованием Lines Seta, имеет долю открытой поверхности 30% и аналогичен трехмерным полимерным полотнам, описанным, например, в патенте США 4,464,045. Пленка изготовлена из смеси полиэтилена низкого давления и линейного полиэтилена низкого давления с добавлением в количестве 0,6% по весу поверхностно-активного вещества Atmer 100. Поверх образца и перфорированной формованной пластины укладывали приемную пластину из оргстекла прямоугольной формы размерами 70 мм × 220 мм × 8 мм с центрально расположенным отверстием диаметром 22 мм. Поверх отверстия на пластину герметичным образом устанавливали цилиндр высотой 45 мм и внутренним диаметром 22 мм. Цилиндр наполняли искусственным заменителем менструальной жидкости (ИЗМЖ). К пластине прикладывали давление 1 723,7 Па (0,25 фунтов/дюйм²) путем установки на нее подходящих грузов (так, чтобы указанное давление было приложено к части образца, находящейся под приемной пластиной). Временем приема считалось время от начала каждого излияния до полного исчезновения жидкости из внутреннего пространства цилиндра. Перед повторным излиянием выдерживали паузу 5 минут.

Время приема после третьего излияния считали временем приема текучей среды структурой абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением.

Для получения достаточной достоверности результатов измерения повторяли по меньшей мере пять раз для образцов каждого типа, и их результаты усредняли.

Реологический тест на ползучесть

Реологический тест на ползучесть, упоминавшийся ранее, для определения когезионной прочности материала у, проводили, как описано в патенте ЕР 1447067 (держатель - Procter & Gamble Company).

Приготовление искусственного заменителя менструальной жидкости (ИЗМЖ)

Искусственный заменитель менструальной жидкости готовили на основе модифицированной овечьей крови. Овечья кровь была модифицирована таким образом, чтобы она наиболее близко напоминала человеческие менструальные выделения по вязкости, электрической проводимости, поверхностному натяжению и внешнему виду. Точная процедура приготовления искусственного заменителя менструальной жидкости объясняется в патенте США 6417 424, держателем которого является The Procter & Gamble Company, от строки 33 колонки 17 до строки 45 колонки 18, на который мы и ссылаемся.

Приготовление образцов материалов из абсорбирующего изделия

При приготовлении образца из абсорбирующего изделия, содержащего структуру абсорбирующей сердцевины, содержащую абсорбирующий полимерный материал, как правило, в форме частиц, данный исследуемый материал может быть отделен известными способами от слоя термопластического материала и первого слоя, для последующего проведения испытаний. Для этого верхний лист типичного абсорбирующего изделия отделяют от тыльного листа. После этого абсорбирующая сердцевина может быть отделена от возможных дополнительных слоев, присутствующих в изделии. Так, например, абсорбирующий полимерный материал может быть отделен от слоя основы и слоя термопластического материала предпочтительно механически, или с помощью подходящего растворителя, например, если термопластический материал является клеем-расплавом. После этого частицы абсорбирующего полимерного материала могут быть отделены от прочих элементов сердцевины, например, путем промывки подходящим растворителем, не взаимодействующим с абсорбирующим полимерным материалом (наличие или отсутствие взаимодействия может быть легко определено сведущим в данной области техники). После этого могут быть отделены первый слой (основы) и второй слой (покровный), путем аккуратного отделения каждого слоя от прочих компонентов структуры абсорбирующей сердцевины, например, путем механического отделения каждого слоя от адгезивного материала, или промывки подходящим растворителем, не взаимодействующим с материалами соответствующих слоев. После этого растворителю дают испариться, и частицы набухающего от текучей среды абсорбирующего полимерного материала могут быть отделены от не набухающего от текучей среды материала, если таковой имеется, и собраны, например, из множества изделий одного и того же типа, в необходимых количествах, для приготовления образцов и проведения испытаний, как будет описано ниже.

Размеры и их значения, содержащиеся в данном документе, не следует рассматривать как строго ограниченные в точности приведенными значениями. Напротив, если не оговорено особо, под приведенным значением понимается данное значение в точности и все значения, находящиеся в функционально эквивалентной его окрестности. Так, например, значение, обозначенное как 40 мм, следует рассматривать как «примерно 40 мм».

Реферат

Структура абсорбирующей сердцевины для абсорбирующих изделий одноразового пользования. Абсорбирующая сердцевина для абсорбирующего изделия содержит первый слой, который содержит первую и вторую поверхности первого слоя; слой абсорбирующего полимерного материала, который содержит первую и вторую поверхности слоя абсорбирующего полимерного материала; слой адгезива. Слой адгезива содержит первую и вторую поверхности слоя адгезива. Слой абсорбирующего полимерного материала расположен между слоем адгезива и первым слоем. Вторая поверхность слоя абсорбирующего полимерного материала обращена к первой поверхности упомянутого первого слоя; и первая поверхность слоя абсорбирующего полимерного материала обращена к второй поверхности упомянутого слоя адгезива. Структура абсорбирующей сердцевины содержит второй слой, имеющий соответственно первую и вторую поверхности, расположенный таким образом, что вторая поверхность второго слоя обращена к первой поверхности слоя адгезива. Первый слой абсорбирующей сердцевины характеризуется толщиной от 0,4 мм до 1,5 мм, а второй слой абсорбирующей сердцевины характеризуется проницаемостью по меньшей мере 200 Дарси и пористостью по меньшей мере 0,85. Обеспечивается повышение поглощающей емкости, обеспечивается малое повторное намокание, быстрый сбор текучих сред при малой толщине изделия. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Формула