Структура и изделие личной гигиены, приспособленные для приёма вязкоупругой жидкости, и содержащие вещество, имеющее вязкоупругие свойства для изменения вязкоупругих свойств такой жидкости и способ абсорбирования вязкоупругой жидкости

Структура и изделие личной гигиены, приспособленные для приёма вязкоупругой жидкости, и содержащие вещество, имеющее вязкоупругие свойства для изменения вязкоупругих свойств такой жидкости и способ абсорбирования вязкоупругой жидкости

Реферат

 

Изобретение относится к медицине, а именно к структуре, выполненной с возможностью приема жидкости, имеющей вязкоупругие свойства, содержащей синтетическую подложку, включающую в себя вещество, имеющее вязкоупругие свойства и размещенное на ее поверхности с возможностью соприкосновения с ним указанной вязкоупругой жидкости и таким образом существенно воздействовать на вязкоупругие свойства вязкоупругой жидкости. Абсорбирующая структура оказывается особенно полезной в качестве составной части распределительного слоя гигиенической прокладки для абсорбирования менструальной жидкости, а также других соприкасающихся с кровью изделий, как, например, хирургических простыней. Обработанный материал при соприкосновении с вязкоупругой жидкостью, например менструальной жидкостью, изменяет вязкоупругие свойства жидкости и увеличивает впитывание и распределение по всей абсорбирующей структуре. 6 с. и 18 з.п.ф-лы, 6 табл., 6 ил.

Предпосылки создания изобретения Существуют многочисленные области применения материалов, которые могут быстро абсорбировать и/или передавать жидкости, как, например, выделения организма и т.п. Примерами являются одноразовые изделия личной гигиены, как, например, подгузники и тренировочные трусы одноразового использования, изделия женской гигиены, как, например, гигиенические прокладки и тампоны, и изделия для использования при недержании мочи, как, например, подкладки и предметы нижнего белья. К другим промышленным изделиям, как, например, салфеткам, масловпитывающим изделиям и впитывающим средствам, предъявляются такие же требования, как и, например, к предметам ухода за больными, например к перевязочным материалам. Поскольку эти жидкости обладают различными свойствами, то трудно предоставить материал, который был бы способен удовлетворять многим из этих требований и экономически соответствовал бы однократности использования, что требуется во многих случаях применения. В частности, жидкости, как, например, менструальные жидкости, обладают, например, вязкоупругими свойствами, бросающими вызов традиционным способам абсорбирования и распределения. Вязкие и/или упругие компоненты таких жидкостей имеют тенденцию предъявлять уникальные требования в отношении абсорбирования и/или распределения. Эти требования часто несовместимы с наилучшей характеристикой в отношении других компонентов жидкости, которые являются менее вязкими или упругими, в результате чего обычно необходим компромисс в общей характеристике. Например, размер пор и капилляров в идеальном материале для абсорбирования и распределения менее вязкоупругих компонентов отличаются от того, который наилучшим образом подходит для более вязкоупругих компонентов. На создание структуры нетканых материалов, пенопластов, пленок и т.п. которая удовлетворила бы всем этим требованиям, было затрачено много усилий, но без полного успеха. Другой подход заключается в изменении вязкоупругих свойств самой жидкости. Для изменения объемных свойств вязкоупругих жидкостей были применены многочисленные методы, включая использование веществ, которые влияют на межмолекулярную связь и физическое переплетение макромолекул.

Нетканые ткани и их изготовление являются предметом широких разработок, результатом которых является большое разнообразие материалов для многочисленных случаев применения. Например, нетканые материалы с небольшой поверхностной плотностью и открытой структурой применяются в предметах личной гигиены, например в подгузниках одноразового использования, в качестве обкладочных тканей, которые обеспечивают сухое соприкосновение с кожей, но легко передают жидкости к более абсорбционным материалам, которые также могут быть неткаными материалами другого состава и/или структуры. Для многих случаев применения способность впитывать и передавать вязкие жидкости, например менструальные жидкости, имеет важное значение для эффективного действия этих изделий по распределению жидкости в целях обеспечения максимального использования абсорбирующих свойств этого или нижележащих материалов. Для других случаев применения могут быть предназначены нетканые материалы с более высокими показателями поверхностной плотности и с пористыми структурами, делающими их пригодными для использования при фильтровании, абсорбировании и изолировании, например, в качестве оберток для стерилизуемых предметов, салфеток или защитной одежды для применения в медицине, ветеринарии или промышленности. Созданы нетканые материалы с даже большей поверхностной плотностью для использования в мелиорации, сельском хозяйстве и строительстве. Из практически безграничного числа примеров видов нетканых материалов и случаев их применения лишь несколько примеров известно специалистам в данной области, которые признают также, что постоянно обнаруживают новые нетканые материалы и случаи их применения. Кроме того, разработаны различные способы и оборудование для изготовления нетканых материалов, имеющих желательные структуры и составы, подходящие для случаев их применения. Примерами таких способов являются прядение, формование из расплава, прочесывание и другие, которые будут подробно описаны ниже. Настоящее изобретение, в общем, применимо к нетканым материалам, очевидным для специалиста в данной облети, и оно не ограничивается ссылкой на конкретные нетканые материалы или их примерами, которые являются лишь иллюстративными.

Не всегда можно эффективно изготавливать нетканый материал, который в формованном виде обладает всеми желаемыми свойствами, и часто требуется обрабатывать нетканый материал для улучшения или изменения таких свойств, как смачиваемость одной или большим числом жидкостей, свойства впитывания или распределения, отталкивающие свойства по отношению к одной или большему числу жидкостей, электростатические свойства, проводимость и мягкость, названных здесь в качестве нескольких примеров. Обычные способы обработки включают в себя такие стадии, как окунание нетканого материала в обрабатывающую ванну, нанесение покрытия из обрабатывающего состава или его набрызгивание на нетканый материал и печатание нетканого материала обрабатывающим составом. По экономическим и другим причинам обычно желательно использовать минимальное количество обрабатывающего состава, которое дает желаемый эффект с допустимой степенью однородности Известно, например, что теплота на дополнительной стадии сушки с целью удаления воды, нанесенной с обрабатывающим составом, может оказывать вредное влияние на прочностные свойства нетканого материала, а также приводить к увеличению производственных затрат. Поэтому желательно создание улучшенных способа обработки и/или состава для нетканых материалов, которые можно эффектно и эффективно применять для желаемой обработки без вредного влияния на желательные свойства нетканых материалов, при этом достигая также желаемых результатов. Конкретнее, желательно создание обработанного нетканого материала, пригодного для использования с вязкоупругими жидкостями и обладающего свойством изменять характеристики, как, например, вязкость и/или упругость выделившейся вязкоупругой жидкости, с тем, чтобы регулировать движение жидкости, например восприятие, распределение или абсорбирование жидкости в предметах личной гигиены типа гигиенических прокладок.

Сущность изобретения Настоящее изобретение касается структур особенно приспособленных для восприятия жидкостей с вязкоупругими свойствами, а именно менструальной жидкости, слизей, кровяных продуктов, испражнений и т.п., которые очевидны для специалистов в данной области. Структуры согласно изобретению полезны в качестве, например, изделий женской гигиены типа средств абсорбирования менструальной жидкости, таких как гигиенические прокладки и тампоны, предметов ухода за младенцами и детьми, типа подгузников одноразового использования и тренировочных трусов, перевязочных материалов, изделий для использования при недержании мочи и изделий для вытирания и абсорбирования масел. Согласно изобретению структура содержит синтетическую, часто нормально гидрофобную подложку, включающую в себя вещество для изменения вязкоупругих свойств, помещенное с возможностью соприкосновения с вязкоупругой жидкостью. Подложкой с успехом является нетканый материал, который может быть, например, из волокон, полученных спрядением, формованием из расплава, совместным формованием или прочесыванием. Дополнительные подложки, которые могут быть использованы, включают в себя пенопласты и пленки, которые могут быть фибриллированы, перфорированы или иначе обработаны для придания им свойств, как у волокон, а также слоистые материалы из них и/или нетканых материалов. В зависимости от конкретного случая применения структура может применяться как соприкасающаяся с телом обкладка, распределительный слой между обкладкой и абсорбирующим слоем, абсорбирующий слой или более, чем один из этих слоев. При контактировании структура согласно изобретению изменяет вязкоупругие свойства жидкости так, чтобы улучшать свойства восприятия, распределения и абсорбирования жидкости. Желательно, чтобы вещество, изменяющее вязкоупругие свойства, было безвредным при использовании и не загрязняло окружающую среду при его удалении. Примерами полезных веществ являются алкилполигликозиды, имеющие 8-10 атомов углерода в алкильной цепи. Эти алкилполигликозиды изменяют вязкоупругие свойства вязкоупругих жидкостей, а также увеличивают смачиваемость поверхностей синтетических материалов. Другими примерами веществ, изменяющих вязкоупругие свойства, являются поверхностно-активное вещество из экстракта бычьего липида ("Сюрванта". Росс Лэборэториес) - лекарственное средство, используемое для лечения острого респираторного дистресс-синдрома и миковисцидоза, и энзимы, как, например, папаин или пепсин, которые расщепляют белковые структуры. В качестве веществ, изменяющих вязкоупругие свойства, могут быть также использованы некоторые декстрины и декстраны. Декстраны (макроза) - это полимеры глюкозы с цепочечными структурами и молекулярными массами вплоть до, например, 200.000, полученные из сахарозы, часто посредством бактериального действия. Как известно, декстрины обычно являются твердыми производными крахмала, часто образуемыми при нагревании крахмала или в отдельности, или с азотной кислотой, например декстран с молекулярной массой 4000, производимый компанией Полидекс Фармасьютикэлз, Лтд., Скарборо, Канада. При желании, нормально гидрофобную подложку можно дополнительно или одновременно обработать поверхностно-активным веществом для увеличения ее смачиваемости. Добавление к подложке вещества, изменяющего вязкоупругие свойства, можно осуществлять обычными способами, например распылением, нанесением покрытия, окунанием и т.п., хотя в случаях, когда желательно уменьшить до минимума сушку и/или отжим, полезно использовать сильную струю из порошкообразных частиц. С другой стороны, в некоторых случаях может оказаться полезным введение вещества, изменяющего вязкоупругие свойства, в качестве внутренней добавки в расплав полимера. Количество используемого вещества, изменяющего вязкоупругие свойства, будет зависеть от конкретного конечного применения, а также от таких факторов, как поверхностная плотность и пористость подложки.

Краткое описание чертежей Фиг. 1 - схематическая иллюстрация способа обработки согласно настоящему изобретению, полезного при нанесении на одну или обе стороны нетканого материала.

Фиг. 2 - типичное изделие личной гигиены в виде гигиенической прокладки, включающей в себя обкладку из обработанной ткани согласно настоящему изобретению.

Фиг. 3 - график зависимости измеренных значений упругих напряжений в вязкоупругом составе от количества введенного вещества, изменяющего вязкоупругие свойства.

Фиг. 4 - график зависимости измеренных значений вязкости вязкоупругого состава от количества введенного вещества, изменяющего вязкоупругие свойства.

Фиг. 5 - диаграмма сравнения результатов испытания на расстояние впитывания в материал согласно изобретению и в материалы, обработанные другими веществами.

Фиг. 6 - график дополнительного сравнения материалов в отношении расстояния впитывания.

Способы испытаний Вязкоупругие свойства определяли по методике, изложенной в инструкции по эксплуатации анализатора вязкоупругих свойств "ВИЛАСТИК 3" (ВИЛАСТИК САЙЕНТИФИК, ИНК, почтовый ящик 160261, Остин, шт. Техас 78716, США). Прибор был тарирован изготовителем, причем это тарирование проверяли перед измерениями образцов. В качестве соединительной жидкости использовали иммуносоль (VWR Сайентифик). Измерения выполняли при режиме "Растяжение", при частоте 0,05 Гц, со временем интегрирования 39 секунд, при окружающих условиях, при установке на средний привод и с трубкой среднего размера для образцов (нержавеющая сталь, внутренний радиус 0,0916 см и длина 6,561 см).

Результаты по впитыванию определяли способом, описанным в патенте США 5314582 на имя Нгуэня и Варгаса. Впитывание происходило горизонтальным образом, при окружающих условиях и без использования какого-либо груза для ограничения образцов. Использовали пять образцов размером 25 х 203 мм (203 мм в направлении движения при испытании). Результаты представлены как расстояние (в дюймах) впитывания за двадцать минут.

Для оценки воспринимающей способности женских прокладок использовали следующую методику испытаний. Используя шприц-насос "Гарвард Эперейтес", подавали 250 мкл капель имитатора менструальной жидкости из 30 см³ шприца со скоростью 3 мл/мин. Жидкость подавали через трубку с внутренним диаметром 1,6 мм, прикрепленную к шприцу. Использовали плексигласовую пластинку для регулирования размещения конца трубки немного выше верхней поверхности испытываемого материала. Насос регулировали для подачи одной капли с последующей паузой в тридцать секунд перед подачей следующей капли. Для регистрации времени, затрачиваемого каплей для полного проникновения через верхний слой в изделие, использовали секундомер с остановом. К одному испытываемому месту на изделии подавали в целом три капли (750 мкл). Затем переставляли изделие и аналогичным образом смачивали второе испытываемое место. Обрабатывали результаты пяти повторов каждого режима испытания.

При исследовании реологических свойств и впитывания в качестве вязкоупругой жидкости использовали или гомогенизированный куриный яичный белок, получаемый втягиванием 50 см³ яичного белка в 60 см³ шприц одноразового использования и выдавливания из него со скоростью потока 100 см²/мин и повторением этого процесса в целом в течение пяти циклов (жидкость А), или синтетический имитатор менструальной жидкости, описанный в совместно переуступленной предварительной патентной заявке SN 60/046702, поданной 14 мая 1997 г. и озаглавленной "Искусственная жидкость организма", содержание которой приведено здесь для ссылки (жидкость В). Жидкость В содержала жидкость, предназначенную для имитации вязкоупругих и других свойств менструальной жидкости. Для того, чтобы приготовить эту жидкость, кровь (в этом случае - дефибринированную свиную кровь) разделяли центрифугированием при 3000 об/мин в течение 30 минут, хотя могут быть использованы другие способы или скорости и периоды времени, если они являются эффективными. Отделяли плазму и хранили ее отдельно, а вдобавок к этому удаляли и выбрасывали лейкоцитную пленку и отдельно хранили эритроцитную массу. Разделили яйца (в данном случае, куриные яйца крупных особей), выбрасывали желток и грудинку и сохраняли яичный белок. Разделяли яичный белок на густую и жидкую части, процеживая через 1000-микронную найлоновую сетку в течение около 3 минут, и выбрасывали более жидкую часть. Отметим, что возможно использование сетки с другими размерами ячеек, а продолжительность или способ разделения могут быть другими при условии, что обеспечивается, по крайней мере, необходимая вязкость. Густую часть яичного белка, которая задерживались на сетке, собирали и втягивали в 60 см³ шприц, который затем помещали на программируемый шприц-насос и гомогенизировали пятикратным выдавливанием его содержимого и повторным его заполнением. В этом примере степень гомогенизации контролировали с помощью щприц-насоса производительностью около 100 мл/мин и трубки с внутренним диаметром около 3 мм. После гомогенизации густой яичный белок имел вязкость около 20 сантипуаз при 150^-1 сек; затем его помещали в центрифугу и вращали в течение около 10 минут при около 3000 об/мин для удаления инородных веществ и воздушных пузырьков, хотя для удаления инородных веществ и пузырьков может быть использован любой эффективный способ.

После центрифугирования густой гомогенизированный яичный белок, содержащий овомуцин, шприцем вводили в 300 см³ переносной сосуд "фенвэл" (зарегистрированное наименование). Затем добавляли 60 см³ свиной плазмы в переносной сосуд. Сдавливали переносной сосуд для удаления из него всех воздушных пузырьков и помещали его в лабораторную мешалку "Стомачер", где его содержимое перемешивали при нормальной (или средней) скорости в течение около 2 минут. Затем извлекали переносной сосуд из мешалки, добавляли 60 см³ свиной эритроцитной массы и перемешивали, разминая вручную в течение около 2 минут или до тех пор, пока содержимое не выглядело однородным. Гематокрит окончательной смеси показал содержание эритроцитов около 30 вес.%, которое обычно должно быть, по крайней мере, в пределах 28 - 32 вес.% для искусственной менструальной жидкости, приготовленной согласно этому примеру. Количество яичного белка было около 40 вес.% Коммерчески легко доступны компоненты и оборудование, используемые при приготовлении этой искусственной менструальной жидкости. Ниже перечислены источники получения компонентов и оборудования, применявшхся в этом примере, хотя, конечно, могут быть использованы другие источники, при условии, что они являются приблизительно равноценными.

Кровь (свиная): Кокалико Байэлоджикэлэ, Инк., 449 Стевенс Роад., Римстоун, шт.Пенсильвания, 17567, (717) 336-1990, США.

Переносной сосуд "Фенвэл" (зарегистрированное наименование), 300 мл, с соединительным устройством, код 4R2014: Бэкстер Хелфкеэ Корпорейшн, Фенвэл Дивижн, Дирфилд, шт.Иллинойс, США.

Программируемый шприц-насос "Гарвард Эперейтес" модели 55-4143; Гарвард Эперейтес, Саутнетик, шт Миннесота, США.

Лабораторная мешалка "Стомачер 400" модули ВА 7021, порядковый номер 31968. Сыовард Медикэл, Лондон, Англия, Великобритания.

1000-микронная сетка, изделие CMN-1000-B: Смол Парте, Инк., почтовый ящик 4650, Майами Лейке, шт.Флорида 33014-0650, США.

Устройство "Хемата Стат-11" для измерения гематокрита, порядковый номер 1194Z03127: Сепэрейшн Текнолоджи, Инк., 1096 Рейнер Драйв, Альтамон-Спрингс, шт.Флорида 32714, США.

Подробное описание изобретения Определения Используемый здесь термин "вязкоупругий" обозначает состав, имеющий, по меньшей мере, один значительный компонент, который является умеренно вязким и/или обладает упругими свойствами. "Умеренно вязкий" означает, что компонент имеет вязкость, по крайней мере, равную вязкости обычной плазмы человеческой крови. "Упругий" означает, что компонент имеет упругость, равную или больше упругости плазмы человеческой крови.

Используемый здесь термин "вещество, изменяющее вязкоупругие свойства" обозначает органическое вещество, которое при контактировании в эффективном количестве с вязкоупругим составом существенным образом изменяет свойства этого вязкоупругого состава, например уменьшая его вязкость и/или ослабляя его упругую природу. "Существенным образом изменяет" означает, что свойство, измеряемое так, как описано, изменяется на, по крайней мере, статистически значительную величину, и полезно, если это изменение во многих случаях применения будет составлять, по меньшей мере, около 30%. Используемый здесь термин "нетканая ткань или материал" обозначает материал, имеющий структуру из отдельных волокон или нитей, которые переплетены, но не упорядоченным или распознаваемым образом, как, например, в трикотажном полотне. Этот термин охватывает также элементарные волокна и пряди волокон, пряжу или жгуты, а также пенопласты и пленки, которые фибриллированы, перфорированы или иначе обработаны для придания им свойств, подобных свойствам ткани. Нетканые ткани или материалы изготавливают многими способами, как, например, формованием волокон из расплава, спрядением и прочесыванием. Поверхностную плотность нетканых тканей обычно выражают в унциях на квадратный ярд (унция/кв.ярд) или граммах на квадратный метр (г/м²), а эффективные диаметры волокон обычно выражают в микронах. (Отметим, что для перевода из унция/кв.ярд в г/м² умножают на 33,91).

Используемый здесь термин "микроволокна" обозначает волокна небольшого диаметра, имеющие средний диаметр не больше, чем около 75 микрон, например имеющие средний диаметр от около 0,5 микрон до около 50 микрон или больше. В частности, микроволокна могут иметь средний диаметр от около 2 микрон до около 40 микрон. Другим часто используемым выражением, характеризующим диаметр волокон, является денье, которое выражается в граммах на 9000 метров волокна и может быть вычислено возведением в квадрат диаметра волокна в микронах, умножением на плотность в г/см³ и умножением на 0,00707. Меньшее денье означает более тонкое волокно, а большее денье - более толстое или более тяжелое волокно. Например, диаметр полипропиленового волокна, равный 15 микронам, можно перевести в денье возведением в квадрат, умножением полученного результата на 0,89 г/см³ и умножением на 0,00707. Таким образом, полипропиленовое волокно диаметром 15 микрон имеет денье около 1,42 (15²0,690,00707= 1,415). За пределами Соединенных Штатов более распространенной единицей измерения является "текс", который определяется в граммах на километр волокна. Текс можно вычислить как денье/9.

Используемый здесь термин "спряденные волокна" относится к волокнам небольшого диаметра, которые формованы выдавливанием расплавленного термопластичного материала в виде элементарных волокон из множества мелких, обычно круглых отверстий фильеры с последующим быстрым уменьшением диаметра формованных элементарных волокон так, как описано, например, в патенте США 4340563 на имя Аппеля и др., патенте США N 3692618 на имя Доршнера и др., патенте США 3802817 на имя Мацуки и др., патентах США 3338992 и 3341394 на имя Киннея, патенте США 3502763 на имя Хартмана, патенте США 3502538 на имя Леви и патенте США 3542615 на имя Добо и др. Когда спряденные волокна осаждаются на сборную поверхность, они являются охлажденными и обычно нелипкими. Спряденные волокна обычно являются непрерывными и часто имеют средние диаметры больше, чем 7 микрон, конкретнее, между около 10 и 20 микронами.

Используемый здесь термин "волокна, формованные из расплава с вытягиванием потоком газа" обозначает волокна, формованные выдавливанием расплавленного термопластичного материала через множество мелких, обычно круглых отверстий фильеры в виде расплавленных нитей или элементарных волокон в сходящиеся в одной точке высокоскоростные потоки обычно нагретого газа (например, воздуха), которые вытягивают элементарные волокна из расплавленного термопластичного материала для уменьшения их диаметра, который может быть до диаметра микроволокон. После этого волокна, формованные этим способом, уносятся высокоскоростным потоком газа и осаждаются на сборную поверхность, часто будучи еще липкими, с образованием холстика со случайным расположением таких волокон. Такой способ описан, например, в патенте США 3849241 на имя Бьютина. Волокна, полученные формованием из расплава с вытягиванием потоком газа, являются микроволокнами, которые могут быть непрерывными или не непрерывными и обычно имеют средний диаметр меньше, чем 10 микрон.

Используемый здесь термин "нетканый материал из скрепленных прочесанных волокон" или "BCW" относится к нетканым материалам, образованным способами прочесывания, известными специалистам в этой области и, кроме того, описанными, например, в совместно переуступленном патенте США 4488928 на имя Аликхана и Шмидта, который приведен здесь для ссылки. Короче говоря, способы прочесывания включают в себя превращение смеси, например штапельных волокон, со скрепляющими волокнами или другими скрепляющими компонентами, в объемистую ватку, которую прочесывают или иначе обрабатывают для обеспечения, по существу, равномерной поверхностной плотности. Этот нетканый материал нагревают или иначе обрабатывают для активирования клейкого компонента, получая в результате составляющий одно целое, обычно рыхлый, нетканый материал.

Используемый здесь термин "полимер", в общем, охватывает, но не ограничивается ими, гомополимеры, сополимеры, как, например, привитые сополимеры, блок-сополимеры, статистические и чередующиеся сополимеры, терполимеры и т.д. и их смеси и модификации. Кроме того, если особо не оговорено, то термин "полимер" будет охватывать все возможные геометрические конфигурации материала. Эти конфигурации включают в себя, но не ограничиваются ими, изотактические, синдиотактические и неупорядоченные симметрии.

Используемый здесь термин "однокомпонентное" волокно относится к волокну, формованному из одного или большего числа экструдеров с использованием только одного полимера. Это не означает исключение волокон, формованных из одного полимера, в которые в небольших количествах введены добавки для окрашивания, придания антистатических свойств, замасливания, обеспечения гидрофильности и т.д. Эти добавки, например двуокись титана для окрашивания, обычно присутствуют в количестве меньше, чем 5 вес.%, и чаще всего в количестве около 2 вес.%.

Используемый здесь термин "объединенные волокна" относится к волокнам, которые формованы из, по меньшей мере, двух полимеров, экструдированных из отдельных экструдеров, но сформованных вместе для образования одного волокна. Объединенные волокна иногда называют также многокомпонентными или двухкомпонентнымя волокнами. Полимеры обычно отличаются друг от друга, хотя объединенные волокна могут быть однокомпонентными волокнами. Полимеры размещены на, по существу, постоянно расположенных отчетливых участках площади поперечного сечения объединенных волокон и непрерывно простираются по длине объединенных волокон. Структура такого объединенного волокна может быть, например, в виде оболочки и сердцевины или в виде "островов в море". Объединенные волокна описаны в патенте США 5108820 на имя Канеко и др., патенте США 5336552 на имя Стрэка и др. и патенте США 5382400 на имя Пайка и др. В двухкомпонентных волокнах полимеры могут присутствовать в отношениях 75/25, 50/50, 25/75 или в любых других желаемых отношениях.

Используемый здесь термин "двухингредиентные волокна" относится к волокнам, которые формованы из, по меньшей мере, двух полимеров, экструдированных в виде смеси из одного и того же экструдера. Термин "смесь" определен ниже. В двухингредиентных волокнах различные полимерные компоненты не размещены на относительно постоянно расположенных отчетливых участках площади поперечного сечения волокна, и различные полимеры обычно не являются непрерывными по всей длине волокна, а вместо этого обычно образуют фибриллы или протофибриллы, которые произвольно начинаются и оканчиваются. Двухингредиентные волокна иногда также называют многоингредиентными волокнами. Волокна этого общего типа обсуждаются, например, в патенте США 5108827 на имя Гесснера. Двухкомпонентные и двухингредиентные волокна обсуждаются также в учебнике Polymer Blends and Composites by Jhon A.Manson and Leslie H.Sperling, copyright 1976 by Plenum Press, a division of Plenum Publishing Corporation of New York, IBSN 0-306-30831-2, на страницах 273-277.

Используемый здесь термин "смесь", применимый к полимерам, означает смесь двух или большего числа полимеров, в то время как термин "сплав" означает подкласс смесей, в которых компоненты являются не смешивающимися, но совместимыми. "Смешиваемость" и "несмешиваемость" определяются как свойства смесей, имеющие соответственно отрицательное и положительное значения для свободной энергии смешивания. Кроме того, "совмещение" определяется как процесс изменения граничных свойств несмешивающейся полимерной смеси для того, чтобы изготовить сплав.

Используемый здесь термин "скрепление пропусканием горячего воздуха" или "СПГВ" означает способ скрепления нетканого материала, например нетканого материала из двухкомпонентных волокон, при котором через нетканый материал принудительно пропускают воздух, достаточно горячий для расплавления одного из полимеров, из которых изготовлены волокна. Скорость потока воздуха часто находится в пределах 30 -150 м/мин, а время пребывания материала может быть до 6 секунд. Плавление и повторное затвердевание полимера обеспечивают скрепление. Способ скрепления пропусканием горячего воздуха имеет ограниченную регулируемость и часто рассматривается как вторая стадия процесса скрепления. Поскольку для скрепления по способу "СПГВ" требуется плавление, по меньшей мере, одного компонента, то применение этого способа ограничивается неткаными материалами с двумя компонентами, как, например, неткаными материалами из двухкомпонентных волокон или неткаными материалами, содержащими клейкие волокна, порошок и т.п. Способ "СПГВ" часто используется для скрепления нетканых материалов типа "BCW".

Используемый здесь термин "термическое точечное скрепление" означает пропускание ткани или нетканого материала из скрепляемых волокон между нагретым каландровым валком и опорным валком. Каландровый валок обычно, хотя и не всегда, некоторым образом выполнен рельефным так, чтобы вся ткань скреплялась не по всей своей поверхности. В результате этого, по функциональным, а также по эстетическим причинам разработаны различные рельефные рисунки для каландровых валков. В одном из примеров рисунок имеет острые выступы и представляет собой рисунок Хансена-Пеннингса или "X и П" с почти 30%-ной площадью скрепления при около 30 скреплений/ см², как это описано в патенте США 3855046 на имя Хансена и Пеннингса. Рельефный рисунок типа "X и П" имеет участки скрепления квадратными острыми выступами или штырями, при этом боковой размер каждого штыря равен 0,965 мм, расстояние между штырями - 1,778 мм и глубина скрепления 0,584 мм. В получающемся в результате рисунке площадь скрепления составляет около 29,5%. Другим типичным рисунком точечного скрепления является растянутый рисунок скрепления Хансена и Пеннингса или "ЕХП", который обеспечивает площадь скрепления 15% при квадратных штырях, имеющих боковой размер 0,94 мм, расстоянии между штырями - 2,464 мм и глубине скрепления - 0,991 мм. Другой типичный рисунок точечного скрепления, обозначенный как "714", имеет участки скрепления квадратными штырями, в которых каждый штырь имеет боковой размер 0,584 мм при расстоянии между штырями - 1,575 мм и глубине скрепления - 0,838 мм. Получающийся в результате рисунок имеет площадь скрепления около 15%. Еще одним распространенным рисунком является рисунок "С-Стар", который имеет площадь скрепления около 16,9%. Рисунок  "С-Стар" имеет вид поперечно-направленных полосок или "вельвета", прерываемых звездочками. К числу других обычных рисунков относится ромбовидный рисунок с повторяющимися и слегка смещенными ромбами и рисунок в виде проволочной сетки, выглядящий так, как показывает его название, например подобно оконной сетке. Обычно площадь скрепления варьируется от около 10% до около 30% площади слоистого нетканого материала. Как хорошо известно из уровня техники, точечное скрепление позволяет удерживать вместе слои слоистого материала, а также придавать целостность каждому отдельному слою благодаря скреплению нитей и/или волокон друг с другом.

Используемый здесь термин "изделие личной гигиены" обозначает подгузники, тренировочные трусы, абсорбирующие предметы нижнего белья, изделия для использования при недержании мочи у взрослых, гигиенические салфетки и изделия женской гигиены типа гигиенических прокладок и тампонов.

Используемый здесь термин "гидрофильный" означает, что полимерный материал имеет свободную энергию поверхности, так что полимерный материал имеет способность смачиваться водной средой, т.е. жидкой средой, в которой вода является главным компонентом. Термин "гидрофобный" относится к тем материалам, которые не являются гидрофильными по определению. Выражение "гидрофобный по природе" относится к тем материалам, которые являются гидрофобными по своему химическому составу без добавок или обработок, влияющих на гидрофобность. Как известно, гидрофобные материалы можно внутри или снаружи обрабатывать поверхностно-активными веществами и т.п. для придания им гидрофильности.

Кроме того, с полимером, используемым для изготовления нетканого материала согласно этому изобретению, можно смешивать другие вещества, например пигменты для придания каждому слою одинакового или отдельного цвета. Из уровня техники известны пигменты, используемые в качестве внутренних добавок для термопластичных полимеров по изготовлению спряденных волокон и волокон, формованных из расплава с вытягиванием потоком газа. Используемый пигмент обычно присутствует в количестве меньше, чем около 5 вес.%. от веса слоя, хотя другие добавки могут присутствовать в суммарном количестве меньшем, чем около 25 вес.%.

Волокна, из которых изготавливают ткань согласно этому изобретению, можно производить, например, способами спрядения или формования из расплава с вытягиванием потоком газа, включая и те, при которых производят двухкомпонентные, двухингредиентные или полимерные смешанные волокна, которые общеизвестны из уровня техники. При этих способах обычно используют экструдер для подачи расплавленного термопластичного полимера в фильеры, где полимер превращается в волокна, которые могут иметь штапельную длину или более. Волокна затем вытягивают (обычно пневматически) и осаждают на движущийся проницаемый мат или ленту для образования нетканой ткани. Волокна, произведенные способами спрядения и формования из расплава с вытягиванием потоком газа, являются микроволокнами, как это определено выше.

Изготовление нетканых материалов из волокон, формованных из расплава с вытягиванием потоком газа, в общем, обсуждаются выше и в ссылках.

Как упоминалось, нетканым материалом может быть также материал иэ скрепленных прочесанных волокон. Нетканые материалы из скрепленных прочесанных волокон изготавливают из штапельных волокон, которые обычно закупают в кипах. Кипы помещают в трепальную машину, которая разделяет волокна. Затем волокна направляют в гребнечесальную или кардочесальную машину, которая еще более разделяет штапельные волокна и выравнивает их в направлении вдоль машины для образования волокнистого нетканого материала, по существу ориентированного в направлении вдоль машины. После образования нетканого материала его затем скрепляют с помощью одного или нескольких известных способов скрепления. Одним таким способом является скрепление с помощью порошка, при котором порошкообразное клеящее вещество распределяют по нетканому материалу, и затем активируют, обычно нагреванием нетканого материала и клеящего вещества горячим воздухом. Другим подходящим способом скрепления является скрепление по определенному рисунку, при котором используют нагретые каландровые валки или ультразвуковое оборудование для скрепления волокон, обычно по локализованному рисунку скрепления, хотя, при желании, нетканый материал может быть скреплен по всей своей поверхности. Другим подходящим способом скрепления, особенно при использовании двухкомпонентных штапельных волокон, является скрепление пропускаемым горячим воздухом.

Ткань, используемая при этом изобретении, может быть многослойным слоистым материалом. Примером многослойного слоистого материала является материал, в котором одни слои выполнены из спряденных волокон, а другие слои из волокон, формованных из расплава с вытягиванием потоком газа, как, например, слоистый материал из спряденных волокон/волокон, формованных из р