Гигиеническая прокладка с улучшенной способностью удерживать жидкость

Гигиеническая прокладка с улучшенной способностью удерживать жидкость

Реферат

 

Изобретение касается гигиенического абсорбирующего изделия, например женского защитного средства, которое имеет волокнистый, проницаемый для жидкости, обращенный к телу покровный слой и абсорбирующую структуру и который проявляет исключительные свойства в отношении повторного смачивания, когда подвергается механическому напряжению. Гигиеническое абсорбирующее изделие имеет толщину менее чем 5 мм или равную 5 мм, емкость, по меньшей мере, 18 г, потенциал повторного смачивания менее чем 0,8 г или равный 0,8 г, сопротивление на изгиб менее чем 700 г. Технический результат - улучшение удерживания жидкости под нагрузкой. 24 з.п.ф-лы, 9 ил.

Область изобретения Настоящее изобретение, в общем, касается гигиенических абсорбирующих изделий и, в частности, таких изделий, как, например, гигиенические прокладки, которые являются тонкими и высокоабсорбирующими.

Предпосылки создания изобретения Гигиенические абсорбирующие изделия находят широкое и разнообразное применение по абсорбированию и удерживанию жидкостей организма и поддержанию поверхностей тела в сухом и комфортном состоянии. Создание материалов, имеющих высокую способность абсорбировать жидкость на единицу объема, позволило уменьшить необходимую общую толщину гигиенических абсорбирующих изделий и получить изделия, которые являются более удобными и менее стесняющими при использовании. Такие изделия находят применение, например, в виде женских защитных средств типа гигиенических абсорбирующих прокладок. Тонкие гигиенические прокладки обычно состоят из многих слоев материала, каждый из которых имеет особое назначение, как, например, описано в патенте США 5575786, выданном T. W. Osborne III. Гигиеническая прокладка, описанная в этом документе, содержит верхний лист, который ближе всего расположен к поверхности тела пользовательницы, первый абсорбирующий слой, который может действовать как воспринимающий или передаточный лист со сравнительно открытой структурой, имеющей сравнительно большой объем пустот для приема жидкости и ее перемещения ко второму абсорбирующему слою, который служит как главное вместилище для жидкости, абсорбированной прокладкой. Кроме того, прокладка имеет барьерный лист, который является непроницаемым для жидкости, абсорбированной во второй абсорбирующий слой, и служит как защитный барьер между материалом второго абсорбирующего слоя и одеждой пользовательницы. Второй абсорбирующий слой имеет высокую способность абсорбировать жидкость по сравнению с верхним и первым абсорбирующим слоями и может быть выполнен из материалов, как например, целлюлоза, крепированная целлюлозная вата, абсорбирующие вспененные материалы и губки, полимерные волокна и полимерные гелеобразователи. Средняя толщина прокладки, описанной в патенте США 5575786, меньше, чем 2,6 мм.

Проблема, с которой сталкиваются конструкторы гигиенических абсорбирующих прокладок, это их способность удерживать жидкость, когда подвергаются механическим нагрузкам, которые прилагались бы пользовательницей при использовании прокладки. При приложении такой нагрузки жидкость может вытекать из второго абсорбирующего слоя и вновь смачивать вышележащие слои, через которые жидкость первоначально прошла ко второму абсорбирующему слою. Так как первый абсорбирующий слой и покровный слой выполнены из материалов с низкой абсорбирующей способностью, то жидкость, вытесненная из второго абсорбирующего слоя, будет стремиться находиться вблизи поверхности тела пользовательницы, результатом чего являются дискомфорт и возможное загрязнение одежды.

Следовательно, существует необходимость в тонком гигиеническом абсорбирующем изделии с улучшенной способностью удерживать жидкости под нагрузкой.

Согласно настоящему изобретению предлагается гигиеническая прокладка, выполненная с возможностью ношения в промежностной части нижнего белья и содержащая волокнистый, проницаемый для жидкости, обращенный к телу покровный слой и абсорбирующую структуру, примыкающую к указанному покровному слою для приема жидкости из него, при этом указанная прокладка имеет толщину менее чем или равную 5 мм, емкость, по меньшей мере, 18 г, потенциал повторного смачивания менее чем или равный 0,8 г, и сопротивление на изгиб менее чем 700 г.

Используемый здесь "потенциал повторного смачивания" является мерой способности абсорбирующего изделия удерживать жидкость, когда оно подвергается механическому давлению, и характеризуется и определяется согласно методике, подробно описанной ниже. "Толщина", "емкость" и "сопротивление на изгиб" также характеризуются и определяются согласно методике испытаний, подробно описанной ниже.

Как установлено изобретателями, тонкое гигиеническое абсорбирующее изделие может быть изготовлено с неожиданно хорошими характеристиками повторного смачивания по отношению к его абсорбирующей способности.

Гигиеническая прокладка имеет потенциал повторного смачивания предпочтительно меньше, чем 0,8 г, а более предпочтительно меньше, чем 0,3 г.

В предпочтительном варианте воплощения изобретения абсорбирующая структура содержит сверхабсорбирующий материал, например сверхабсорбирующий полимер. В одном варианте воплощения изобретения абсорбирующая структура содержит смесь целлюлозных волокон и сверхабсорбирующего материала.

В предпочтительном варианте воплощения изобретения абсорбирующая структура содержит первый абсорбирующий слой, лежащий под покровным слоем для передачи жидкости от покровного слоя ко второму абсорбирующему слою. В предпочтительном варианте воплощения изобретения первый абсорбирующий слой содержит материал, имеющий структуру со сравнительно открытыми порами для эффективного абсорбирования жидкости из покровного слоя и ее передачи ко второму абсорбирующему слою. Первый абсорбирующий слой может содержать материал, имеющий объемную плотность в пределах от около 0,04 до 0,05 г/см³, поверхностную плотность между около 80 и 110 г/м² и толщину в пределах около 2-3 мм.

Абсорбирующая структура содержит второй абсорбирующий слой, имеющий поверхностную плотность от около 100 до около 700 г/м² и пневмоуложенный слой, имеющий нижний слой из целлюлозы, средний слой из целлюлозы и сверхабсорбирующий полимер, расположенный среди целлюлозы, и верхний слой, содержащий, по крайней мере, некоторое количество целлюлозы. Второй абсорбирующий слой имеет объемную плотность предпочтительно больше, чем около 0,25 г/см³ и более предпочтительно от около 0,3 до 0,4 г/см³.

Второй абсорбирующий слой содержит сверхабсорбирующий полимер предпочтительно от около 5 до около 60 вес.% и более предпочтительно в пределах около 30-40 вес.%. Второй абсорбирующий слой имеет поверхностную плотность предпочтительно в пределах от около 150 до около 350 г/м² и более предпочтительно в пределах от около 200 до около 300 г/м².

В предпочтительном варианте воплощения изобретения прокладка имеет, по меньшей мере, одно и предпочтительно множество расположенных на расстоянии друг от друга удлиненных канальных образований, выполненных для направления жидкости по ним для последующего абсорбирования в первый абсорбирующий слой. Каналы могут быть образованы в покровном слое, и/или первом абсорбирующем слое, и/или между этими двумя слоями.

Канал (каналы) может проходить наклонно к продольной оси и может быть прямолинейным или изогнутым.

Как установили изобретатели, применение каналов оказывает значительное влияние на уменьшение потенциала повторного смачивания. Каналы служат для распределения жидкости по поверхностной или околоповерхностной части прокладки от места первоначального выделения жидкости, так, чтобы присутствующая жидкость абсорбировалась первым абсорбирующим слоем по большой площади его поверхности. Это увеличивает эффективность, с которой второй абсорбирующий слой способен втягивать и удерживать жидкость из первого абсорбирующего слоя.

Канал (каналы) могут быть с успехом образованы приложением давления к локализованным местам прокладки, например, тиснением, что оказывает одновременное действие в уплотнении дна канала, делающем его менее проницаемым для жидкости и тем самым позволяющем жидкости течь дальше по каналу перед ее абсорбированием.

В предпочтительном варианте воплощения изобретения гигиеническая абсорбирующая прокладка содержит барьерный слой, который по существу примыкает ко второму абсорбирующему слою и непроницаем для жидкости, абсорбированной вторым абсорбирующим слоем.

Краткое описание чертежей Теперь будут описаны примеры вариантов воплощения настоящего изобретения со ссылкой на чертежи, на которых: Фиг. 1 - вид сверху гигиенической прокладки согласно одному варианту воплощения настоящего изобретения, на котором покровный слой гигиенической прокладки частично удален для показа абсорбирующей структуры, Фиг.2 - перспективный вид гигиенической прокладки на фиг.1, изображенной в положении, достигаемом при размещении гигиенической прокладки в предмете нижнего белья пользовательницы, Фиг.3 - вид снизу гигиенической прокладки, показанной на фиг.1, Фиг. 4 - вид в разрезе по продольной центральной линии гигиенической прокладки, показанной на фиг.3, Фиг. 5 - схематическое изображение устройства для пневмоукладки абсорбирующего материала для изготовления, например, второго абсорбирующего слоя гигиенической прокладки согласно одному варианту воплощения настоящего изобретения, в котором используются четыре пневмоукладочные головки и за которым следует устройство для уплотнения пневмоуложенного материала, Фиг. 6 показывает трех- и четырехслойные варианты выполнения второго абсорбирующего слоя, который может быть использован в гигиенической прокладке согласно одному варианту воплощения изобретения, Фиг. 7 показывает вид сверху пластины, используемой при измерении потенциала повторного смачивания, Фиг. 8 показывает перспективный вид груза, используемого при измерении потенциала повторного смачивания, Фиг.9 показывает перспективный вид сложенной губки для использования при измерении потенциала смачивания.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения На фиг. 1 и 2 показан один вариант воплощения настоящего изобретения - женская гигиеническая прокладка 20.

Гигиеническая прокладка 20 имеет основную часть 22 с первым поперечным краем 26, ограничивающим ее переднюю часть, и второй поперечный край 28, ограничивающий ее заднюю часть. Основная часть, кроме того, имеет два продольных края, а именно продольный край 30 и продольный край 32. Гигиеническая прокладка 20 имеет толщину, не превышающую приблизительно 5 мм. Толщина предпочтительно меньше, чем 3,5 мм, более предпочтительно меньше, чем 3 мм, и наиболее предпочтительно меньше, чем 2 мм. Особенно предпочтительная толщина составляет около 2,8 мм.

Гигиеническая прокладка 20 имеет продольную центральную линию 34, которая представляет собой воображаемую линию, разделяющую гигиеническую прокладку 20 на две одинаковые половины.

В вариантах воплощения изобретения, показанных на чертежах, гигиеническая прокладка снабжена двумя боковыми крылышками 38, 40. Крылышки 38, 40 выступают вбок наружу от каждого из продольных краев 30, 32 и выполнены с возможностью загибания вокруг промежностной части предмета нижнего белья пользовательницы. Крылышки 38, 40 имеют форму равнобочной трапеции с верхним основанием, прилегающим к продольному краю, и нижним основанием на периферическом конце.

Как изображено на фиг. 4, основная часть 22 имеет слоистое строение и предпочтительно содержит волокнистый, проницаемый для жидкости, обращенный к телу покровный слой 42, абсорбирующую структуру 44 и непроницаемый для жидкости барьерный слой 50. Абсорбирующая структура состоит предпочтительно из двух частей, а именно первого абсорбирующего слоя 46 (общеизвестного как "передаточный слой") и второго абсорбирующего слоя 48 (общеизвестного как "абсорбирующий сердцевинный слой"). С другой стороны, абсорбирующую структуру 44 может образовывать единственный слой, а именно второй абсорбирующий слой 48. Ниже описывается каждый из этих слоев.

Основная часть - покровный слой Покровный слой 42 может быть из объемного, сильноразрыхленного нетканого материала со сравнительно небольшой плотностью. Покровный слой 42 может состоять из волокна только одного типа, например полиэфирного или полипропиленового, либо из двухкомпонентного или объединенного волокна, имеющего компонент с низкой температурой плавления и компонент с высокой температурой плавления. Волокна могут быть выбраны из целого ряда натуральных и синтетических волокон, а именно нейлоновых, полиэфирных, гидратцеллюлозных (в сочетании с другими волокнами), хлопковых, акриловых и других волокон и их сочетаний. Примером является покровный слой из нетканого материала в гигиенических прокладках, продаваемых "Джонсон энд Джонсон Инк.", г. Монреаль, Канада, под товарным знаком "Stayfree - Ultra Thin Cottony Dry Cover".

Двухкомпонентные волокна могут состоять из полиэфирной сердцевины полиэтиленовой оболочки. При использовании соответствующих двухкомпонентных материалов получают плавкую нетканую ткань. Примеры таких плавких тканей описаны в патенте США 4555446, выданном 5 ноября 1985 г. на имя Мейза. Использование плавкой ткани облегчает укладку покровного слоя на примыкающий первый абсорбирующий слой и/или барьерный слой.

Покровный слой 42 предпочтительно имеет сравнительно высокую степень смачиваемости, хотя отдельные волокна, составляющие этот слой, могут и не быть особенно гидрофильными. Кроме того, материал покровного слоя должен содержать большое количество сравнительно крупных пор. Это объясняется тем, что покровный слой 42 предназначен для быстрого восприятия жидкости организма и ее отвода от тела и места выделения. Полезно, чтобы волокна, которые составляют покровный слой 42, при смачивании не теряли свои физические свойства, другими словами, они не должны оседать или терять упругость, когда подвергаются воздействию воды или жидкости организма. Покровный слой 42 может быть обработан для обеспечения возможности легко пропускать жидкость через себя. Назначением покровного слоя 42 является также быстрая передача жидкости к другим слоям абсорбирующей структуры 44. Таким образом, покровный слой 42 является достаточно смачиваемым и пористым. Когда покровный слой 42 состоит из синтетических гидрофобных волокон, как, например, полипропиленовых или двухкомпонентных волокон, он может быть обработан поверхностно-активным веществом для придания ему желаемой степени смачиваемости.

Покровный слой 42 может быть сплавлен, например, тиснением с остальной частью абсорбирующей структуры 44 посредством сплавления покровного слоя с нижележащим слоем для того, чтобы способствовать перемещению жидкости из покровного слоя в абсорбирующую структуру. Такое сплавление можно осуществлять локально, во множестве мест или по всей поверхности соприкосновения покровного слоя 42 с абсорбирующей структурой 44. С другой стороны, покровный слой 42 может быть прикреплен к абсорбирующей структуре 44 другим средством, например, клеем.

Основная часть - абсорбирующая структура - первый абсорбирующий слой К покровному слою 42 с его внутренней стороны примыкает соединенный с ним первый абсорбирующий слой 46, который является частью абсорбирующей структуры 44. Первый абсорбирующий слой 46 представляет средство для приема жидкости организма из покровного слоя 42 и ее удерживания до тех пор, пока нижележащий второй абсорбирующий слой не будет иметь возможность абсорбировать жидкость и, следовательно, действует как слой, передающий или воспринимающий жидкость.

Первый абсорбирующий слой 46 предпочтительно является более плотным и с большей долей мелких пор, чем покровный слой 42. Эти свойства позволяют первому абсорбирующему слою 46 вмещать жидкость организма и отводить ее от наружной стороны покровного слоя 42, тем самым предотвращая повторное смачивание жидкостью покровного слоя 42 и его поверхности. Однако первый абсорбирующий слой 46 предпочтительно не является столь плотным, чтобы препятствовать прохождению жидкости через слой 46 в нижележащий второй абсорбирующий слой 48.

Первый абсорбирующий слой 46 может состоять из волокнистых материалов, как, например, целлюлозных, полиэфирных, гидратцеллюлозных волокон, из гибких вспененных материалов и т.п. или из их сочетаний. Первый абсорбирующий слой 46, кроме того, может содержать термопластичные волокна для стабилизации слоя и сохранения его структурной целостности. Для увеличения смачиваемости первого абсорбирующего слоя 46 он может быть с одной или обеих сторон обработан поверхностно-активным веществом, хотя, в общем, первый абсорбирующий слой 46 является сравнительно гидрофильным и может не нуждаться в обработке. Первый абсорбирующий слой 46 обеими сторонами предпочтительно соединен или склеен с примыкающими слоями, т.е. с покровным слоем 42 и нижележащим вторым абсорбирующим слоем 48.

Материалы, которые особенно пригодны для использования в первом абсорбирующем слое 46 и которые, как установлено изобретателями, способствуют уменьшению потенциала повторного смачивания, имеют объемную плотность в пределах от около 0,04 до 0,05 г/см³, поверхностную плотность в пределах от около 80 до 110 г/м² и толщину в пределах от около 2 до 3 мм, в частности, толщину, равную 2,6 мм. Примерами подходящих материалов для первого абсорбирующего слоя являются материалы из целлюлозных волокон, скрепленных пропусканием горячего воздуха через них, которые продаются "Баккейе", г. Мемфис, шт. Теннеси, США под обозначением "VIZORB 3008" с поверхностной плотностью 110 г/м² и "VIZORB 30108" с поверхностной плотностью 90 г/м².

Основная часть - абсорбирующая структура - второй абсорбирующий слой Второй абсорбирующий слой 48 непосредственно примыкает к первому абсорбирующему слою 46 и соединен с ним.

В одном варианте воплощения изобретения второй абсорбирующий слой 48 представляет собой смесь или композицию из целлюлозных волокон и сверхабсорбента, расположенного среди волокон этой целлюлозы.

В конкретном примере второй абсорбирующий слой 48 состоит из материала, содержащего от около 40 до около 95 вес.% целлюлозных волокон и от около 5 до около 60 вес.% сверхабсорбирующих полимеров. Материал имеет содержание воды меньше, чем около 10 вес.%. Используемый здесь термин "весовой процент" означает отношение веса вещества к весу готового материала. Например, 10 вес.% сверхабсорбирующих полимеров означает 10 г/м² сверхабсорбирующих полимеров на 100 г/м² поверхностной плотности материала.

Целлюлозные волокна, которые можно использовать во втором абсорбирующем слое 48, общеизвестны из уровня техники и представляют собой волокна целлюлозы, хлопка, льна и торфяного мха. Предпочитается целлюлоза. Целлюлозные волокна могут быть получены из механической или химико-механической древесной массы, сульфитной целлюлозы, крафт-целлюлозы, отходов сортирования волокнистой массы, целлюлозы, полученной с применением органического растворителя, и т.д. Применимы как мягкая, так и жесткая целлюлоза. Предпочитается мягкая целлюлоза. Для использования в данном материале не требуется обработка целлюлозных волокон химическими разрыхляющими средствами, веществами, образующими поперечные связи, и т.п.

Второй абсорбирующий слой 48 может содержать любой сверхабсорбирующий полимер. Сверхабсорбирующие полимеры общеизвестны из уровня техники. В настоящем изобретении термином "сверхабсорбирующий полимер" обозначают материалы, которые способны под давлением 0,035 кг/см² абсорбировать и удерживать жидкости организма, по меньшей мере, приблизительно в 10 раз больше, чем собственный вес этих материалов. Сверхабсорбирующие полимерные частицы согласно изобретению могут быть из неорганических или органических сшитых гидрофильных полимеров, как, например, поливиниловых спиртов, полиэтиленоксидов, сшитых крахмалов, гуаровой камеди, ксантановой камеди и т.п. Частицы могут быть в виде порошкообразных частиц, зерен, гранул или волокон. Для использования при настоящем изобретении предпочитаемыми сверхабсорбирующими полимерными частицами являются частицы из сшитых полиакрилатов, например, из продукта, предлагаемого "Sumitomo Seika Chemicals Co, Ltd.", г. Осака, Япония под обозначением "SA60N TYPE II", и из продукта, предлагаемого "Chemdal International, Inc.", г. Палатин, шт. Иллинойс, США под обозначением "2100А*".

В конкретном примере второй абсорбирующий слой 48 состоит из материала, содержащего целлюлозные волокна от около 40 до около 95 вес.%, а конкретнее, от около 60 до около 80 вес.%. Такой материал может содержать сверхабсорбирующие полимеры от около 5 до около 60 вес.%, предпочтительно от около 20 до около 55 вес.%, более предпочтительно от около 30 до около 45 вес.% и наиболее предпочтительно около 40 вес.%.

В предпочтительном варианте воплощения изобретения второй абсорбирующий слой 48 изготавливают с использованием пневмоукладочного устройства. Согласно фиг.5 целлюлозные волокна (например, древесной целлюлозы) обрабатывают для разделения на отдельные волокна, используя молотковую дробилку. Разделенные волокна смешивают с гранулами сверхабсорбирующего полимера в смесительной системе 1 и пневматически транспортируют в ряд формующих головок 2. Смешивание и распределение волокон и гранул сверхабсорбирующего полимера можно регулировать отдельно для каждой формующей головки. Контролируемая циркуляция воздуха и лопастные перемешивающие устройства в каждой камере обеспечивают образование однородной смеси и распределение целлюлозы и сверхабсорбирующего полимера. Сверхабсорбирующий полимер может быть тщательно и равномерно смешан по всему материалу или содержаться только в определенных местах благодаря его распределению к выбранным формующим головкам. Волокна (и сверхабсорбирующий полимер) из каждой формующей камеры посредством разрежения осаждают на формующую проволочную сетку 3, в результате чего образуется слоистый абсорбирующий нетканый материал. Для достижения желаемой объемной плотности нетканого материала его затем уплотняют с использованием каландров 4. Уплотненный нетканый материал сматывают в рулон 5, используя обычное намоточное оборудование. Для уменьшения потери материала формующая проволочная сетка 3 может быть покрыта тонкой бумагой. Слой тонкой бумаги может быть удален перед каландрированием или включен в формованный материал. В возможном варианте первый абсорбирующий слой 46 может быть формован за одно целое со вторым абсорбирующим слоем 48 для образования объединенной абсорбирующей структуры 44. Этого можно достигнуть, снабдив устройство, изображенное на фиг. 5, дополнительной формующей головкой (не показана на чертежах), чтобы пневмоукладкой и до каландрирования осаждать на второй абсорбирующий слой 48 слой материала для образования первого абсорбирующего слоя 46.

Второй абсорбирующий слой 48 согласно настоящему изобретению имеет высокую объемную плотность, которая в конкретном примере больше, чем около 0,25 г/см³. В частности, второй абсорбирующий слой 48 может иметь объемную плотность в пределах от около 0,30 до около 0,50 г/см³. Точнее, объемная плотность составляет от около 0,30 до около 0,45 г/см³, а даже более точно - от около 0,30 до около 0,40 г/см³.

Пневмоуложенные абсорбирующие слои обычно производят с низкой объемной плотностью. Для достижения более высоких значений объемной плотности, в частности, в вышеприведенных примерах второго абсорбирующего слоя 48 пневмоуложенный материал уплотняют с использованием каландров, показанных на фиг. 5. Уплотнение осуществляют с использованием средств, хорошо известных из уровня техники. Обычно такое уплотнение проводят при температуре около 100^oС и нагрузке около 130 Н/мм. Верхний уплотняющий валок обычно изготовлен из стали, тогда как нижний уплотняющий валок представляет собой гибкий валок, имеющий твердость по Шору около 85. Предпочтительно, чтобы верхний и нижний уплотняющие валки были гладкими, хотя верхний валок может быть рифленым.

В одном варианте воплощения изобретения второй абсорбирующий слой 48 имеет отношение жесткости по Гарлею, измеряемой в миллиграммах (мг), к объемной плотности, измеряемой в граммах на кубический сантиметр (г/см³), меньше, чем около 3700. В конкретном примере это отношение жесткости по Гарлею к объемной плотности меньше, чем около 3200, а точнее, меньше, чем около 3000.

Жесткость по Гарлею - это один из показателей мягкости. Жесткость по Гарлею определяет сгибаемость или гибкость абсорбирующих материалов. Чем меньше значение жесткости по Гарлею, тем более гибким является материал. Значение жесткости по Гарлею измеряют, используя прибор для определения жесткости по Гарлею (модель 4171Е), изготавливаемый "Gurley Precision Instruments", г. Троя в шт. Нью-Йорк, США. Это прибор измеряет приложенный извне момент, необходимый для образования данного изгиба опытной полоски определенных размеров, которая закреплена одним концом и к другому концу которой приложена сосредоточенная нагрузка. Результаты получают в значениях "жесткости по Гарлею", выраженных в единицах миллиграмм.

Второй абсорбирующий слой 48 является устойчивым в отношении его мягкости. Целостность слоя - это общеизвестный показатель прочности абсорбирующего материала. В конкретном варианте воплощения изобретения второй абсорбирующий слой 48 показывает прочность (высокую целостность слоя) в широком интервале значений объемной плотности. В конкретном примере второй абсорбирующий слой 48 имеет отношение целостности слоя, измеряемой в ньютонах (Н), к объемной плотности (г/см³) больше, чем около 25,0. В более конкретном примере это отношение больше, чем около 30,0, и могло быть даже больше, чем около 35,0. Испытание на целостность слоя проводят на универсальной испытательной машине "Инстрон". При испытании по существу измеряют нагрузку, необходимую для пробивания опытного образца, как это описано в "Методе ПФИ" от 1981 г. Опытный образец, имеющий размеры 50 мм на 50 мм, зажимают в машине "Инстрон" посредством соответствующего крепежного устройства. Стержень диаметром 20 мм, перемещающийся со скоростью 50 мм/мин, пробивает неподвижный образец. Сила, необходимая для пробивания образца, измеряется в ньютонах (Н).

Второй абсорбирующий слой 48 может быть получен с широким интервалом значений поверхностной плотности. Второй абсорбирующий слой 48 может иметь поверхностную плотность в пределах от около 100 до около 700 г/м². В конкретном примере поверхностная плотность составляет от около 150 до около 400 г/м². Предпочтительно, поверхностная плотность составляет от около 200 до около 350 г/м² и более предпочтительно до около 300 г/м².

Второй абсорбирующий слой 48 действует совместно с первым абсорбирующим слоем в направлении уменьшения потенциала повторного смачивания. Первый абсорбирующий слой, имеющий структуру со сравнительно открытыми порами, легко абсорбирует и распределяет жидкость вбок внутри своего объема и легко передает жидкость к воспринимающей поверхности второго абсорбирующего слоя. В свою очередь, второй абсорбирующий слой, имеющий хорошую капиллярность, эффективно втягивает жидкость в свой объем из первого абсорбирующего слоя. После того как жидкость абсорбирована в сверхабсорбирующий полимер, ее в дальнейшем невозможно высвободить приложением давления. Следовательно, жидкость, абсорбированная в сверхабсорбирующий материал, становится постоянно уловленной. В то же самое время интенсивность, с которой второй абсорбирующий слой воспринимает жидкость из первого абсорбирующего слоя, способствует уменьшению доли жидкости, удерживаемой в первом абсорбирующем слое, благодаря чему уменьшается количество жидкости, которое возвращается в покровный слой, когда прокладка подвергается механической нагрузке. Кроме того, первый абсорбирующий слой имеет сравнительно высокую капиллярность, так что любая концентрация жидкости в первом абсорбирующем слое, возникающая вследствие механической нагрузки, может быть перераспределена в материале до меньших концентраций, что опять же уменьшает количество жидкости, которое может быть возвращено в покровный слой.

В конкретном варианте воплощения изобретения второй абсорбирующий слой содержит сверхабсорбирующий материал в пределах от около 30 до 40 вес.%, имеет поверхностную плотность в пределах от около 200 до 400 г/м² и объемную плотность в пределах от около 0,2 до 0,45 г/см³.

Второй абсорбирующий слой 48 может быть образован из трех или четырех тонких слоев или пластов. Этими пластами являются нижний слой, один или два средних слоя и верхний слой. Ниже приведены конкретные примеры трех- и четырехслойного материала. Сверхабсорбирующий полимер может быть включен в любой слой или во все слои. Концентрация (весовой процент) сверхабсорбирующего полимера в каждом слое может варьироваться, как и характер конкретного сверхабсорбирующего полимера.

Интересным свойством второго абсорбирующего слоя 48 является его способность удерживать сверхабсорбирующий полимер, когда подвергается механическому воздействию. После сильного встряхивания в течение 10 минут второй абсорбирующий слой 48 удерживал свыше 85 вес.% содержавшегося в нем сверхабсорбирующего полимера. Конкретнее, при этих механических воздействиях материал согласно изобретению удерживает свыше 90%, точнее свыше 95% и еще точнее свыше 99% своего сверхабсорбирующего полимера. Процент удерживающего сверхабсорбирующего полимера определяли встряхиванием материала на встряхивателе сит "Ro-Tap", изготавливаемом "W.S. Tyler Co", г. Кливленд, шт. Огайо, США. Конкретнее, образец помещают на сито с ячейками в 28 меш (серии "Тайлер"). К первому ситу прикрепляли дополнительные сита с размером ячеек в 35 и 150 меш, образуя колонку из всех более мелких сит. Колонку из сит с каждого конца закрывали крышкой для предотвращения потери волокна и/или сверхабсорбирующего полимера. Колонку из сит помещали на встряхиватель и встряхивали в течение 10 минут. Количество гранул сверхабсорбирующего полимера, вытряхиваемых из образца, или "свободного сверхабсорбирующего полимера" определяли объединением остатка, содержащегося на каждом из сит, и отделением целлюлозного волокна от сверхабсорбирующего полимера.

Даже в случае изготовления из многих слоев второй абсорбирующий слой 48 имеет небольшую окончательную толщину. Толщина может варьироваться от около 0,5 до около 2,5 мм. В конкретном примере толщина составляет от около 1,0 до около 2,0 мм и точнее от около 1,25 до около 1,75 мм.

На фиг. 6 изображен один вариант выполнения второго абсорбирующего слоя 48, особенно хорошо подходящего для использования в гигиенической прокладке 20. Такой второй абсорбирующий слой 48 имеет поверхностную плотность от около 200 до около 350 г/м² и объемную плотность между около 0,3 и 0,5 г/см³. В конкретном примере объемная плотность составляет от около 0,3 до около 0,45 г/см³, а точнее - около 0,4 г/см³.

Второй абсорбирующий слой 48, изображенный на фиг.6, выполнен как пневмоуложенная трехслойная структура: нижний слой из целлюлозы (без сверхабсорбента) с поверхностной плотностью около 25 г/м²; средний слой с поверхностной плотностью около 150 г/м² и с содержанием сверхабсорбента от около 10 до около 30 г/м² и целлюлозы от около 120 до около 140 г/м²; и верхний слой из целлюлозы (без сверхабсорбента) с поверхностной плотностью около 25 г/м². По отношению к общей поверхностной плотности второго абсорбирующего слоя 48 содержание сверхабсорбента составляет от около 5 до около 15 вес.% (г/м² сверхабсорбента на г/м² материала). В конкретном примере содержание сверхабсорбента составляет от около 7,5 до около 12,5 вес.% материала. Конкретнее, материал содержит около 10 вес.% сверхабсорбента. Таким образом, средний слой материала мог содержать от около 15 до около 25 г/м² сверхабсорбента и от около 125 до около 135 г/м² целлюлозы, а точнее около 20 сверхабсорбента и около 130 г/м² целлюлозы. Средний слой, содержащий целлюлозу и сверхабсорбент, может быть уложен как гомогенная смесь или как гетерогенная смесь, в которой содержание сверхабсорбента изменяется с приближением к нижнему слою.

В другом варианте второй абсорбирующий слой 48 выполнен как пневмоуложенная четырехслойная структура. В этом варианте вышеназванный средний слой заменен двумя средними слоями: первым средним слоем, примыкающим к верхнему слою, и вторым средним слоем, примыкающим к нижнему слою. Каждый из первого и второго средних слоев в отдельности содержит от около 10 до около 30 г/м² сверхабсорбента и от около 40 до около 65 г/м² целлюлозы. При необходимости удерживать абсорбированную жидкость в отдалении от покровного слоя 42 количество сверхабсорбента в первом и втором средних слоях регулируют таким образом, чтобы второй средний слой имел большее содержание сверхабсорбента. Первый и второй средние слои могут содержать одинаковые или разные сверхабсорбенты.

В одном варианте воплощения изобретения целлюлозным волокном для использования во втором абсорбирующем слое 48 является древесное волокно. Оно обладает определенными свойствами, делающими его особенно подходящим для применения. В большинстве древесных волокон целлюлоза имеет кристаллическую форму, известную как "целлюлоза I", которая может быть превращена в форму, известную как "целлюлоза II". Во втором абсорбирующем слое 48 можно было испытывать древесное волокно со значительной долей целлюлозы в виде "целлюлозы II". Аналогично этому полезными являются древесные волокна, имеющие увеличенный показатель закручивания. Наконец, предпочитаются древесные волокна, имеющие пониженные содержания гемицеллюлозы. Из уровня техники хорошо известны средства для обработки древесного волокна для оптимизации их свойств. Например, известна обработка древесного волокна жидким аммиаком для превращения целлюлозы в целлюлозу со структурой "целлюлозы II" и увеличения показателя закручивания волокна. Известна распылительная сушка под вакуумом для увеличения показателя закручивания древесного волокна. При щелочной обработке холодным способом уменьшается содержание гемицеллюлозы, повышается показатель закручивания волокна и происходит превращение целлюлозы в форму "целлюлозы II". Таким образом, могло быть полезным то, что целлюлозные волокна, используемые для изготовления материала согласно изобретению, содержали, по крайней мере, часть древесных волокон, подвергнутых щелочной обработке холодным способом.

Описание процессов щелочной обработки холодным способом можно найти в патентной заявке США 08/370571, поданной 18 января 1995 г. и находящейся на рассмотрении патентного ведомства как продолжающаяся заявка патентной заявки США 08/184377, в настоящее время отозванной с регистрацией от 21 января 1994 г. Описания этих двух заявок приведены для ссылки.

Короче говоря, щелочная обработка обычно проводится при температуре ниже, чем около 60^oС, предпочтительно при температуре ниже, чем 50^oС, и более предпочтительно при температуре между около 10 и 40^oС. Предпочтительным раствором соли щелочного металла является раствор гидроокиси натрия, вновь приготовленный или являющийся раствором в качестве побочного продукта работы целлюлозной или бумажной фабрики, например, гемищелочной белый щелок, окисленный белый щелок и т.п. Могут быть применены другие соли щелочных металлов, как, например, гидроокись аммония, гидроокись калия и т.п. Однако с точки зрения стоимости предпочтительной солью является гидроокись натрия. Концентрация солей щелочных металлов обычно составляет от около 2 до около 25 вес.% раствора и предпочтительно от около 6 до около 18 вес.%. Древесные волокна, предназначенные для случаев применения с высокоскоростным, быстрым абсорбированием, предпочтительно обрабатывают при концентрации солей щелочных металлов от около 10 до около 18 вес.%.

Дополнительные подробности структуры и способа изготовления второго абсорбирующего слоя 48 описаны в патенте США 5866242, выданном 2 февраля 1999 г. на имя Тана и др. Содержание этого документа приведено здесь для ссылки.

Основная часть - барьерный слой Под абсорбирующе