Стабилизированный абсорбирующий материал для предметов личной гигиены и способ его получения

Стабилизированный абсорбирующий материал для предметов личной гигиены и способ его получения

Реферат

 

Представлен материал для предметов личной гигиены, включающий слой, обращенный к телу, имеющий вес единицы площади от около 10 до 100 г/м², плотность от около 0,05 до около 0,5 г/см³ и содержащий синтетические волокна и связующий материал, и удерживающий жидкость слой, имеющий вес единицы площади от около 50 до около 250 г/м², плотность от около 0,05 до около 0,5 г/см³ и содержащий синтетические волокна, связующий материал и натуральные волокна, где граница между двумя соседними волокнистыми слоями является нечеткой, так как волокна на поверхностях или рядом с ними таких соседних слоев в значительной степени перемешаны. Материал может необязательно включать слой, распределяющий жидкость, и слой, обращенный к предмету белья. Другие необязательные компоненты включают сверхабсорбенты и компоненты, контролирующие запах, и слои могут иметь тиснение для контроля уровня жидкости и в эстетических целях. Материал имеет четкое различие между каждым слоем на стыке или границе, которое может привести к снижению степени передачи жидкости между соседними слоями. 4 с. и 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Область техники Изобретение относится к структуре материала в абсорбирующем продукте для предметов личной гигиены, таких как подгузники, тренировочные трусы, впитывающее нижнее белье, предметы гигиены для взрослых, страдающих недержанием мочи, перевязочные материалы и женские гигиенические изделия.

Предшествующий уровень техники Абсорбирующие предметы личной гигиены включают такие изделия, как подгузники, тренировочные трусы, женские гигиенические изделия, такие как гигиенические салфетки, прокладки и тампоны, предметы одежды и устройства для страдающих недержанием мочи, перевязочные материалы и подобные. Наиболее простая модель таких изделий обычно включает слой, обращенный к телу, внешний слой и абсорбирующий внутренний слой, расположенный между слоем, обращенным к телу, и внешним слоем. Обычно слой, обращенный к телу, и внешний слой запечатывают по периметру таким образом, чтобы они герметизировали абсорбирующий слой, таким образом позволяя ему улавливать и удерживать любые жидкости, содержащиеся в абсорбирующем слое. В зависимости от модели конкретного абсорбирующего изделия также могут быть включены другие компоненты. Таким образом, изделие может содержать такие части, как эластичные боковые детали, локализирующие жидкости преграды, застежки и другие слои пропускающих или удерживающих жидкость материалов.

Предшествующие предметы личной гигиены были сконструированы из материалов, сделанных отдельно и потом объединенных вместе с получением слоистой структуры. В таких случаях граница между соседними слоями является довольно четкой, часто отмеченной присутствием клеящего состава, который используется для удерживания слоев вместе, давая слоистую структуру. Отдельное получение каждого слоя и склеивание их вместе с получением слоистой структуры является дорогой методикой, требующей вовлечения множества различных единиц производственного оборудования. Этот способ позволяет получать материал для предметов личной гигиены, имеющий четкое различие между каждым слоем на стыке или границе, которое может привести к снижению степени передачи жидкости между соседними слоями.

Поэтому объектом данного изобретения является получение материала для использования в предметах личной гигиены, который не требует проведения множества стадий при его получении. Еще одним объектом данного изобретения является получение материала для предметов личной гигиены, в котором соседние волокнистые слои имеют нечеткую границу, со смешанными и перепутанными волокнами для того, чтобы улучшить передачу жидкости между соседними слоями.

Краткое описание изобретения Объект данного изобретения воплощен в материале для предметов личной гигиены, имеющем слой, обращенный к телу, с весом единицы площади от около 10 до около 100 г/м², плотность от около 0,05 до около 0,5 г/см³ и содержащий синтетические волокна и/или связующий материал и слой, удерживающий жидкость, имеющий вес единицы от около 50 до около 250 г/м², плотность от около 0,05 до около 0,5 г/см³ и содержащий синтетические волокна, связующий материал и/или натуральные волокна, где граница между двумя соседними волокнистыми слоями является нечеткой, так как волокна, находящиеся на поверхностях или рядом с поверхностями таких соседних слоев, значительно перемешаны.

Материал может необязательно включать слой, распределяющий жидкость, и слой, проводящий жидкость, и слой, обращенный к предмету одежды. Другие необязательные компоненты включают сверхабсорбенты и соединения, контролирующие запах, и слои могут быть тиснеными в эстетических целях и для контроля уровня жидкости.

Краткое описание чертежей На фиг.1 изображен узор тиснения предмета личной гигиены, который имеет форму синусоиды.

На фиг.2 изображен узор тиснения предмета личной гигиены, который имеет форму раковины.

Определения Термин "одноразовые" означает, что изделия выбрасываются после использования и не могут быть выстираны или использованы повторно.

Термины "передняя часть" и "задняя часть" используются в данном описании для обозначения расположения самого предмета одежды, точнее для определения положения, которое принимает нижнее белье на владельце.

Термин "гидрофильные" относится к волокнам или поверхностям, которые смачиваются водными жидкостями, вступающими в контакт с волокнами. Степень смачивания материалов, в свою очередь, может быть описана такими терминами, как краевой угол смачивания и поверхностное натяжение контактирующих жидкостей и материалов. Оборудование и методики, применяемые для измерения смачиваемости определенных волокнистых материалов, могут быть представлены Cahn SFA-222 Surface Force Analyzer System или по существу эквивалентной системой. При измерении с помощью этой системы волокна, имеющие краевые углы смачивания менее чем 90^o, обозначаются как "смачиваемые" или гидрофильные, а волокна, которые имеют краевые углы смачивания равные или более 90^o, обозначаются как "несмачиваемые" или гидрофобные.

Термины "внутреннее" или "внешнее" относятся к положениям относительно центра абсорбирующего предмета и особенно к поперечно и/или продольно приближенным или удаленным от поперечного и продольного центра абсорбирующего изделия.

Термин "слой" при использовании в единственном числе может иметь двойное значение как отдельный элемент или множество элементов.

Термин "жидкость" относится к веществу и/или материалу, не содержащему твердых частиц, которое течет и может принимать внутреннюю форму сосуда, в котором оно расположено или влито.

Термин "передача жидкости" означает, что жидкость может перемещаться из одного слоя в другой слой или из одного места в другое в пределах одного слоя.

Термины "продольное" и "поперечное" имеют свои обычные значения. Продольные оси лежат в плоскости изделия, которое является плоским и полностью растянутым, и обычно они параллельны вертикальной плоскости, которая делит стоящего потребителя на правую и левую половины тела, причем в данный момент изделие находится на потребителе. Поперечные оси лежат в плоскости изделия и обычно перпендикулярны продольным осям. Изделие в продольном направлении длиннее, чем в поперечном направлении.

Термин "частицы" в контексте данного изобретения относится к любым геометрическим формам, таким как, но не ограниченным ими, сферические крупинки, волокна или нити, плоские поверхности или шероховатые поверхности, листы, ленты, веревки, нити и подобные.

Термин "спрей" или его варианты относится к выбрасываемой с усилием жидкости, либо в виде потока, либо в виде закрученных волокон или распыленных частиц через отверстие, сопло или подобное, с помощью давления воздуха или другого газа, с использованием силы тяжести или центробежной силы. Спрей может быть постоянным или прерывистым.

Термин "конъюгированные волокна" относится к волокнам, образованным по крайней мере из двух полимеров, экструдированных из отдельных экструдеров, но скрученных вместе с получением одного волокна. Конъюгированные волокна иногда называют также многосоставными или двусоставными волокнами. Полимеры обычно отличаются друг от друга, хотя конъюгированные волокна могут быть монокомпонентными волокнами. Полимеры расположены в по существу постоянно расположенных определенных зонах поперек поперечного сечения волокна и вытянуты вдоль длины конъюгированного волокна непрерывно. Конфигурация такого конъюгированного волокна может представлять собой, например, структуру оболочка/сердцевина, в которой один полимер окружен другим, или структуру сторона к стороне, структуру "пирог" или структура "острова в море". Конъюгированные волокна описаны в патенте США 5108820 Kaneko et al., патенте США 5336552 Strack et al. и патенте США 5382400 Pike et al. В конъюгированных волокнах полимеры могут присутствовать в соотношениях 75/25, 50/50, 25/75 или в любых желательных соотношениях. Волокна также могут иметь формы, такие как описано в патентах США 5277976, Hogle et al. и 5069970 и 5057368, Largman et al. , полностью включенных сюда путем ссылки, в которых описаны волокна необычной формы.

Термин "двусоставные волокна" относится к волокнам, которые были получены из по крайней мере двух полимеров, экструдированных из одного и того же экструдера в виде смеси. Термин "смесь" определен выше. Двусоставные волокна не имеют различных полимерных компонентов, находящихся в относительно постоянно расположенных определенных зонах поперек поперечного сечения волокна, и различные полимеры обычно не расположены вдоль всей длины волокна, вместо этого обычно получаемые фибриллы или протофибриллы расположены хаотично. Двусоставные волокна иногда обозначают как многокомпонентные волокна. Волокна такого общего типа также описаны в патенте США 108827 Gessner. Конъюгированные и двусоставные волокна также описаны в учебнике Polymer Blends and Composites by John A. Manson and Leslie H. Sperling, copyright 1976 by Plenum Press, a division Plenum Publishing Corporation of New York, ISBN 0-306-30831-1 на страницах 273-277.

"Укладка воздухом" является широко известным способом, с помощью которого может быть получено нетканое волокнистое полотно. При укладке воздухом пучки небольших волокон, имеющих обычную длину от около 3 до около 19 миллиметров (мм), разделяются и увлекаются в подаваемый воздушный поток и затем наносятся на формирующую решетку обычно с помощью вакуума. Произвольно расположенные волокна затем связывают одно с другим с помощью, например, горячего воздуха или распыляемого клея. Укладка воздухом описана, например, в патентах США 4005957, 4388056, 4592708, 4598441, 4674996, 4761258, 4764325, 4904440, 4908175 и 5004579, патенте Германии DE 3508344 А1, заявке на Европейский патент 853006260 и заявке на патент Великобритании 2191793.

Термин "предметы личной гигиены" относится к подгузникам, тренировочным трусам, впитывающему нижнему белью, предметам гигиены для взрослых, страдающих недержанием мочи, перевязочным материалам и предметам женской гигиены.

Термин "предметы женской гигиены" относится к гигиеническим салфеткам или прокладкам.

Термин "область воздействия" относится к области или положению на предмете личной гигиены, в которое обычно попадают выделения из организма потребителя.

Методики тестирования Размер материала (толщина). Размер материала представляет собой меру толщины, и его измеряют при давлении 0,05 фунтов на квадратный дюйм (0,0035 кг/см²) с помощью прибора для измерения объема типа Starret в миллиметрах.

Плотность. Плотность материала рассчитывают делением массы на единицу площади образца в граммах на квадратный метр (г/м²) на объем образца в миллиметрах (мм) при 68,9 Паскалях и умножением полученного результата на 0,001 для получения значения в граммах на кубический сантиметр (г/см³). Оценивают три образца и рассчитывают среднюю арифметическую плотность.

Подробное описание изобретения Абсорбирующие предметы личной гигиены включают такие изделия, как подгузники, тренировочные трусы, женские гигиенические изделия, такие как гигиенические салфетки, прокладки для нижнего белья и тампоны, предметы одежды и устройства для страдающих недержанием мочи, перевязочные материалы и так далее. Наиболее простая модель таких изделий обычно включает слой, обращенный к телу, внешний слой и абсорбирующий средний слой, расположенный между слоем, обращенным к телу и внешним слоем. Обычно прокладку, прилегающую к телу, и внешний слой запечатывают по периметру таким образом, чтобы они герметизировали абсорбирующий слой, таким образом позволяя ему улавливать и удерживать любые жидкости, содержащиеся в абсорбирующем слое. В зависимости от модели конкретного абсорбирующего изделия также могут быть включены другие компоненты. Таким образом, изделие может включать такие части, как эластичные боковые детали, локализирующие жидкости преграды, застежки и другие слои пропускающих или удерживающих жидкость материалов.

Обсуждение материалов для предметов личной гигиены содержится в заявке на патент тех же заявителей, с той же датой регистрации, что и данная заявка, с номером по реестру патентного поверенного 13303.10. Обсуждение способов получения материалов по заявке 13303.10 можно обнаружить в заявке на патент тех же заявителей, находящейся в совместном рассмотрении, с номером по реестру патентного поверенного 13817.

Данное изобретение представляет собой материал для использования в предметах личной гигиены, который вырабатывают таким образом, чтобы получить нечеткие границы или стыки между соседними волокнистыми слоями. Предыдущие предметы личной гигиены были составлены из материалов, которые были получены отдельно и затем объединены вместе с получением слоистого покрытия. В таких случаях граница между соседними слоями была относительно четкой и определенной, часто отмеченной присутствием клеящего состава, который использовался для удержания слоев вместе с получением слоистой структуры.

Материал данного изобретения предпочтительно получают по методике укладки воздухом, при которой волокна суспендируют и переносят в потоке газа, предпочтительно воздуха, и наносят на субстрат с получением слоя. Материал данного изобретения получают из нескольких слоев, которые расположены последовательно. Такое последовательное расположение материалов возможно благодаря использованию ряда агрегатов для укладки воздухом. В данном процессе волокнистые слои являются не полученными раздельно, отдельно стабилизированными и сложенными вместе с получением слоистой структуры, а полученными один поверх другого. Хотя весь материал конечно должен быть стабилизирован единообразно, отдельные слои данного изобретения не нуждаются в стабилизации. Стабилизацию проводят с использованием связующего материала, который, если он активизируется теплом, очевидно, требует тепловой обработки материала после нанесения волокон.

Отдельные волокнистые слои материала данного изобретения содержат волокна, которые перемешиваются и перепутываются с волокнами соседнего слоя при укладке воздухом. Этот аспект укладки воздухом и обычное отсутствие клеящего вещества между соседними слоями дает границу или стык между соседними слоями, который не является четким и определенным, а наоборот является неявным.

Получение материала с помощью укладки воздухом из ряда агрегатов является гораздо более эффективным по затратам, чем получение отдельных слоев и затем объединение их с получением слоистой структуры, что таким образом позволяет снизить затраты конечного потребителя.

Материал данного изобретения имеет слой, обращенный к телу, необязательно слой, проводящий жидкость, слой, удерживающий жидкость, и слой, обращенный к предмету одежды. Материал также может включать распределяющий слой или другие необязательные слои для обеспечения специализированных функций.

Слой, обращенный к телу, иногда обозначают как прокладку, обращенную к телу, или верхний слой. В направлении толщины изделия слой материал, обращенный к телу, представляет собой слой, прилегающий к коже потребителя, и, таким образом, является первым слоем, контактирующим с жидкостью или другими выделениями организма потребителя. Слой, обращенный к телу, также служит для изоляции кожи потребителя от жидкостей, удерживаемых в абсорбирующей структуре, и поэтому он должен быть гибким, мягким и не раздражающим.

Слой, обращенный к телу, может иметь вес единицы площади, например, от около 10,0 грамм на квадратный метр (г/м²) до около 100 г/м² и плотность от около 0,05 грамм на кубический сантиметр (г/см³) до около 0,5 г/см³. Слой, обращенный к телу, содержит синтетические волокна и связующий материал в соотношении от около 90/10 до около 0/100, более предпочтительно от около 50/50 до около 20/80, и еще более предпочтительно около 30/70. Необходимо отметить, что предпочтителен волокнистый связующий материал, а не жидкое связующее вещество, особенно в тех случаях, когда он содержится в количестве более 10%.

Поверхность слоя, обращенного к телу, может быть обработана выбранным количеством поверхностно-активного вещества, таким как примерно 0,28% поверхностно-активное вещество Triton Х-102, или обработана каким-либо другим способом для улучшения желаемого уровня смачиваемости и гидрофильности. Если используют поверхностно-активное вещество, оно может представлять собой внутреннюю добавку или наноситься на слой по любой обычной методике, такой как напыление, нанесение с помощью щеточного устройства и подобные, перед нанесением следующего слоя.

Слой, удерживающий жидкость, в данном изобретении должен абсорбировать жидкость из расположенного рядом слоя, обращенного к телу, контролируемым образом, так чтобы жидкость хранилась, не контактируя с телом. Подходящие удерживающие материалы для данного изобретения должны иметь вес единицы площади от около 50 до около 250 г/м², плотность от около 0,05 до около 0,5 г/см³. Удерживающий материал содержит связующий материал, синтетические волокна и натуральные волокна. Связующий материал должен присутствовать в эффективном количестве, обычно от около 3 до около 15%, или, более предпочтительно, около 10%. Синтетические и натуральные волокна, не учитывая связующий материал, могут присутствовать в соотношении от около 0/100 до около 50/50, более предпочтительно от около 10/90 до около 20/80, и наиболее предпочтительно около 40/60. Хотя любой из слоев данного изобретения может необязательно содержать сверхабсорбент, слой, удерживающий жидкость, является наиболее подходящим слоем для его содержания. Этот слой может содержать от 0 до 85 мас.% сверхабсорбента, который должен быть включен в качестве натуральных волокон в расчет соотношения присутствующих материалов.

Согласно данному изобретению количество слоев может быть любым, хотя особенно полезным дополнительным слоем является второй удерживающий слой. Такой второй удерживающий слой может быть расположен между первым удерживающим слоем и слоем, обращенным к предмету одежды, и может содержать связующий материал в эффективном количестве и, не учитывая связующее вещество, около 75% натуральных волокон и около 25% волокон сверхабсорбента. Как отмечено выше, сверхабсорбент должен учитываться как натуральное волокно при расчете соотношения волокон в слое, таким образом, получая соотношение синтетических и натуральных волокон в данном слое 0/100, не учитывая связующий материал.

Слой, обращенный к предмету одежды, также называемый изнаночным слоем или внешним покровным слоем, является наиболее удаленным от тела потребителя слоем. Внешний покровный слой традиционно получают из термопластичной пленки, такой как полиэтиленовая пленка, которая по существу непроницаема для жидкости. Функцией внешнего покровного слоя является предотвращение смачивания или загрязнения одежды потребителя, постельных принадлежностей или других материалов, контактирующих с предметом личной гигиены, выделениями организма, содержащимися в абсорбирующей структуре. Хотя внешний покровный слой может быть, например, полиэтиленовой пленкой, имеющей исходную толщину от около 0,5 мил (0,012 миллиметров) до около 5,0 мил (0,12 миллиметров), предпочтительно, чтобы внешний покровный слой вырабатывался как неотъемлемая часть материала данного изобретения. В этом случае предпочтительно, чтобы слой, обращенный к предмету одежды, или внешний покровный слой имел вес единицы площади от около 10 до около 100 г/м² и содержал синтетические волокна и связующий материал в соотношении от около 50/50 до около 0/100.

Внешний покровный слой может иметь тиснение и/или иметь матовую отделку для придания ему эстетически приятного внешнего вида. Другие альтернативные конструкции для внешнего покровного слоя включают тканые и нетканые волокнистые полотна, которые получены или обработаны таким образом, чтобы придать полотну желаемый уровень непроницаемости для жидкости, или слоистые материалы, полученные из тканого и нетканого полотна и термопластичной пленки. Внешний покровный материал может необязательно быть проницаемым для испарений или газов, микропористым "дышащим" материалом, который проницаем для испарений или газов, но по существу непроницаем для жидкости. Воздухопроницаемость может быть придана полимерной пленке с помощью, например, использования наполнителей в композиции полимера пленки, экструдирования композиции наполнитель/полимер в пленку и затем растягивания пленку в достаточной для получения пустот вокруг частиц наполнителя степени, получая, таким образом, дышащую (воздухопроницаемую) пленку. Обычно чем больше используется наполнителя и чем выше степень растягивания, тем больше воздухопроницаемость. Внешние покрытия также служат в качестве сопряженной детали для механических застежек в случае, например, если нетканое полотно представляет собой внешнюю поверхность.

Необязательный слой, передающий жидкость, также обозначенный как пропускающий слой, обычно расположен в тесном, позволяющем передачу жидкости, контакте между слоем, обращенным к телу, и другим слоем, таким как слой распределения или удержания жидкости. Слой, передающий жидкость, или пропускающий слой позволяет жидкости двигаться сквозь него обычно в Z-направлении, т. е. от тела и в направлении предмета одежды. Пропускающий слой обычно прилегает к внутренней (невидимой) поверхности слоя, обращенного к телу. Предпочтительно, чтобы пропускающий слой имел плотность от около 0,05 г/см² до около 0,5 г/см² и вес единицы площади от около 10 до около 100 г/м². Пропускающий слой может представлять собой слой, составленный из синтетических волокон, связующего материала и натуральных волокон, где связующий материал присутствует в эффективном количестве и, не учитывая связующий материал, синтетические и натуральные волокна присутствуют в соотношении от около 40/60 до около 10/90.

Необязательный распределяющий слой может быть расположен выше (по направлению к телу потребителя) слоя, удерживающего жидкость, и должен способствовать продвижению жидкости от места, куда она изначально попадает, до места, в котором желательно ее удерживание. Слой распределения жидкости поэтому в дополнение к продвижению жидкости через него в Z-направлении способствует ее продвижению в Х и Y направлениях. Распределение должно производиться с приемлемой скоростью таким образом, чтобы площадь попадания жидкости, обычно промежностная область, была готова для следующего поступления. Время между поступлением выделений может варьироваться от нескольких минут до часов, обычно в зависимости от возраста потребителя и предназначения предмета личной гигиены. Для достижения такой транспортной функции распределяющий слой должен иметь высокий показатель капиллярного давления. Капиллярное давление в распределяющих материалах измеряют просто с помощью равновесия вертикального затекания 8,5 г/л физиологического раствора, и этот показатель должен быть выше 15 см. Тест на затекание проводят следующим образом: помещают конец материала вертикально в физиологический раствор, выжидают до тех пор, пока раствор не достигнет равновесия, и измеряют высоту, при которой оно было достигнуто. Материалы, из которых может быть получен распределяющий слой, могут быть сделаны из синтетических и натуральных волокон с небольшим количеством связующего материала.

Синтетические волокна включают волокна, полученные из полиамидов, полиэтилентерефталата, гидратцеллюлозных волокон, полиолефинов, таких как полипропилен, гидрат целлюлозы Lyocel, и любых других подходящих синтетических волокон, известных специалистам в данной области. Такие синтетические волокна могут включать конъюгированные двусоставные и гомополимерные волокна штапельной или другой длины и смеси таких волокон с другими типами волокон. Синтетические волокна также могут включать космотропы для разложения продукта, как описано ниже.

Натуральные волокна включают целлюлозу, например древесную целлюлозу, хлопок и так далее. Целлюлозы включают стандартную целлюлозу из мягкой древесины в виде пуха, такую как Coosa Mills CR-1654 от компании Kimberly-Clark Corporation, не содержащую формальдегид целлюлозу с добавкой, увеличивающей объем (HBAFF), коммерчески доступную от компании Weyerhaeuser Corporation из Tacoma, WA, которая представляет собой сшитые целлюлозные волокна из южной мягкой древесины с улучшенным коэффициентом увлажнения, и химически сшитые волокна, такие как Weyerhaeuser NBH416. HBAFF проходит химическую обработку, которая делает волокна закрученными и переплетенными и, кроме того, придает волокнам дополнительную жесткость во влажном и сухом состоянии и эластичность. Другой подходящей целлюлозой является целлюлоза Buckeye HP2, и еще одной является целлюлоза IP Supersoft от компании International Paper Corporation. Подходящие гидратцеллюлозные волокна представляют собой волокна Merge 18453 1.5 денье от Courtaulds Fibers Incorporated из Axis, Alabama.

Связующие материалы включают волокна, жидкости или другие связующие средства, которые могут быть активированы нагреванием. Примерные связующие материалы включают конъюгированные волокна полиолефинов и/или полиамидов и жидкие клеи. Одним из подходящих связующих материалов является конъюгированное волокно типа "оболочка/сердцевина", коммерчески доступное от компании Trevira Inc. (бывшей Hoechst-Celanese), PO Box 4, Salisbury, NC 28145-0004 под торговым наименованием Т-255, хотя специалистам известно множество других подходящих связующих волокон, получаемых множеством производителей, таких как Chisso and Hercules Inc. Другой подходящий связующий материал коммерчески доступен от компании Danaklon a/s, расположенной в Engdraget 22, KD-6800 Varde, Denmark, он представляет собой 2 денье коньюгированные волокна ПЭ/ПП "сердцевина/оболочка" длиной 6 мм. Подходящим жидким связующим материалом является Kymene 557LX, коммерчески доступный от Hercules Inc. из Wilmington, DE.

Сверхабсорбенты включают AFA-94-21-5 от The Dow Chemical Company из Midland MI, AFA-130-53C от Dow, W77553 или Favor 870 от Stockhausen и сверхабсорбент Sanwet IM 1500 от Trevira Inc.

Вопросом повышенного внимания становится производство предметов личной гигиены, которые являются "смываемыми (спускаемыми)" или которые могут быть выброшены в обычный туалет и которые являются безопасными для обеззараживающих или муниципальных станций очистки сточных вод. Одним из способов повышения биоразлагаемости предметов личной гигиены является производство предметов, которые быстро распадаются в условиях, имеющихся на таких станциях. Существует множество механизмов для получения такого результата, хотя большинство из них не применимы или не надежны и приводят к повреждению продукта в неподходящие моменты или к нереальным временным требованиям в отношении времени, проходящего до распада продукта.

Одним из механизмов, который может быть использован для инициирования разложения в воде в приемлемый период времени, является чувствительность к ионам, где термин "ион" дан в его обычном значении атома или молекулярно связанной группы атомов, который приобрел или потерял один или более электронов и, следовательно, получил отрицательный или положительный заряд. Определенные полимеры содержат кислотные (R-COO^-) компоненты, которые удерживаются вместе водородным связыванием. В сухом состоянии эти полимеры остаются твердыми. В водном растворе, который имеет относительно высокую концентрацию ионов, таком как моча, полимер все еще остается относительно нетронутым. Однако когда тот же полимер попадает в большие количества воды с пониженным содержанием ионов, такие, которые могут быть в унитазе, концентрация ионов снижается, и водородные связи начинают разрушаться. Как только это происходит, полимер сам начинает распадаться в воде. Материалы, имеющие такие характеристики, известны как космотропы (см., например, патент США 4419403 Varona, который полностью включен сюда путем ссылки).

В конъюгированных волокнах, например, полимеры первого компонента, являющиеся стабильными в жидких средах с высокой концентрацией ионов (например, моча ребенка или взрослого человека и менструальные выделения), могут представлять собой сульфированные сложные полиэфиры, обозначенные AQ29, AQ38 и AQ55 от Eastman Chemical Company из Kingsport, Tennessee. Полимер Eastman AQ 38 состоит из 89 мол.% изофталевой кислоты, 11 мол.% натрийсульфоизофталевой кислоты, 78 мол.% диэтиленгликоля и 22 мол.% 1,4-циклогександиметанола. Он имеет номинальную молекулярную массу 14,000 Дальтонов, кислотное число менее 2, гидроксильное число менее 10 и температуру стеклования 38^oС. Другие примеры могут представлять собой смеси поли(винилового спирта) или сополимеров поли(винилового спирта), смешанные с полиакриловой или метакриловой кислотой, или поливинилметилового эфира, смешанные с полиакриловой или метакриловой кислотой. Полимеры Eastman стабильны в жидких средах с высоким содержанием ионов, но быстро распадаются в канализационной воде во время смывания (избыток воды), снижающего концентрацию ионов. Полимеры Eastman могут сочетаться со вторым полимерным компонентом с более высоким интервалом температур плавления, таким как полиэтилен.

Другие первые полимерные компоненты, стабильные при высоких концентрациях ионов, включают "инициированные, диспергируемые водой полимеры". Под этим подразумевается, что когда первый компонент конъюгированного волокна вступает в контакт с инициирующим компонентом, таким как, например, ион сульфата или ион хлорида, при первом уровне концентрации, имеющемся в обычной водопроводной воде, полимер, образующий первый компонент, диспергируется или разлагается не более чем за 30 минут. Однако когда первый компонент конъюгированного волокна вступает в контакт с тем же инициирующим компонентом при втором, более высоком уровне концентрации, обычно имеющемся в жидкостях организма, таких как детская или взрослая моча или менструальные выделения, полимер, образующий первый компонент, остается стабильным и не диспергируется. Подходящие примеры такого первого компонента включают диспергируемые водой сложные полиэфирные или полиамидные полимеры, такие как сложные сополиэфирные полимеры, доступные от National Starch and Chemical Company под торговыми обозначениями 70-4395 и 70-4442. Конъюгированные волокна, имеющие первый компонент, содержащий инициированный, диспергируемый водой полимер, не чувствительны к присутствию особого инициирующего компонента при уровне концентрации, имеющемся в моче или менструальных выделениях, в то время как они очень чувствительны и легко диспергируются в период времени, не превышающий 30 минут, в присутствии того же инициирующего компонента при другом, более низком уровне концентрации, обычно имеющемся в избытке водопроводной воды, такой как в унитазе. Таким образом, волокнистые материалы, полученные из или включающие инициируемые, диспергируемые в воде полимеры, не чувствительны в отношении разлагаемости при загрязнении жидкостями, поступающими из организма, такими как моча или менструальные выделения, в то же время, попадая в обычную водопроводную воду, они имеют тенденцию распадаться, так как диспергируется первый компонент конъюгированного волокна.

Кроме того, предпочтительно, чтобы весь материал был рельефным предпочтительно со стороны, обращенной к телу. Тиснение может быть незначительным, достаточным для нанесения рельефа только на слой, обращенный к телу, или может включать необязательный пропускающий жидкость слой и распределяющий слой, и слой, удерживающий жидкость. Узор тиснения может быть выбран таким образом, чтобы максимизировать уплотнение материала, что улучшает проникновение жидкости и ее дисперсию через продукт и распределение жидкости вдоль передней до задней оси. Тиснение также может обеспечивать визуальные сигналы потребителю, говорящие о том, что продукт практически полон и должен быть заменен, а также тиснение может использоваться в эстетических целях. Примеры подходящих рельефных узоров даны на чертежах. На фиг.1 представлен рельефный узор для предмета личной гигиены, обозначенный как форма синусоиды, на фиг.2 представлен рельефный узор для предмета личной гигиены, обозначенный как форма раковины.

Хотя были подробно описаны только некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, специалисту в данной области будет понятно, что возможно множество модификаций вариантов осуществления, которые не выходят за рамки новых идей и преимуществ данного изобретения. Соответственно все такие модификации включены в область данного изобретения и определены в формуле изобретения. В данной формуле изобретения пункты, относящиеся к устройствам, и функциональные пункты охватывают описанные здесь структуры как выполняющие перечисленные функции, и не только структурные эквиваленты, но и эквивалентные структуры. Таким образом, хотя гвоздь и шуруп могут не являться структурными эквивалентами, так как в гвозде применяется цилиндрическая поверхность для соединения деревянных частей вместе, в то время как в шурупе используется винтовая поверхность, с точки зрения соединения деревянных частей гвоздь и шуруп могут быть эквивалентными структурами.

Далее необходимо отметить, что любые патенты, заявки или публикации, на которые имеются ссылки в данном описании, включены в него полностью.

Формула изобретения

1. Материал для предметов личной гигиены, включающий слой, обращенный к телу, имеющий вес единицы площади от 10 до 100 г/м², плотность от 0,05 до 0,5 г/см³ и содержащий синтетические волокна и связующий материал в соотношении от 90/10 до 0/100; удерживающий жидкость слой, имеющий вес единицы площади от 50 до 250 г/м², плотность от 0,05 до 0,5 г/см³ и содержащий синтетические волокна и натуральные волокна в соотношении от 0/100 до 50/50 и связующий материал в эффективном количестве; в котором граница между двумя соседними волокнистыми слоями является нечеткой, так как волокна на поверхностях или рядом с ними таких соседних слоев в значительной степени перемешаны.

2. Материал для предметов личной гигиены по п.1, дополнительно содержащий слой, обращенный к предмету одежды, расположенный рядом с указанным слоем, удерживающим жидкость, на стороне, противоположной стороне, на которой расположен указанный слой, обращенный к телу, выбранный из группы, включающей пленки и волокнистый слой, имеющий вес единицы площади от 10 до 100 г/м² и содержащий синтетические волокна и связующий материал в соотношении от 50/50 до 0/100.

3. Материал для предметов личной гигиены по п.1, дополнительно содержащий слой, передающий жидкость, расположенный между указанным слоем, обращенным к телу, и указанным слоем, удерживающим жидкость, и имеющий вес единицы площади от 10 до 100 г/м², плотность от 0,05 до 0,5 г/см³ и содержащий синтетические волокна и натуральные волокна в соотношении от 40/60 до 10/90 и связующий материал в эффективном количестве.

4. Материал для предметов личной гигиены по п.1, дополнительно включающий слой, распределяющий жидкость, расположенный рядом с указанным слоем, удерживающим жидкость со стороны тела, и имеющий показатель равновесия вертикального затекания 8,5 г/л физиологического раствора свыше 15 см.

5. Материал по п.1, дополнительно включающий абсорбирующее запах соединение.

6. Материал по п.1, дополнительно включающий частицы сверхабсорбента.

7. М