Драпирующееся поглощающее изделие
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к производству гигиенических поглощающих изделий, в частности к женским гигиеническим прокладкам. Изделие включает слой покрытия из проницаемого для текучих сред материала, барьерный слой из непроницаемого для текучих сред материала и поглощающую систему из полимера со сверхвысокой поглощающей способностью, расположенную между слоем покрытия и барьерным слоем. Изделие имеет показатель поглощающей способности, по меньшей мере, примерно 1,5; среднюю плотность, по меньшей мере, примерно, 0,20 г/см3 и толщину менее чем 2,5 мм. Или поглощающее изделие имеет среднюю поглощающую способность, по меньшей мере, примерно 5,0 г, среднюю плотность, по меньшей мере, примерно 0,14 г/см3 и толщину менее чем 2,5 мм. Поглощающее изделие является драпирующимся и обладает характеристиками поглощающей способности, требуемыми от гигиенической прокладки. 2 н. и 49 з.п. ф-лы, 6 ил., 5 табл.
Реферат
Область техники
Изобретение в целом относится к гигиеническим поглощающим изделиям и, в частности, к женским гигиеническим прокладкам, которые являются тонкими, высоко поглощающими и драпирующимися.
Описание предшествующего уровня техники
Носимые снаружи, гигиенические поглощающие прокладки представляют собой один из многих имеющихся в настоящее время видов женских защитных устройств. Разработка материалов, имеющих высокую способность поглощения жидкости на единицу объема, позволил уменьшить общую толщину гигиенических прокладок, предоставляя посредством этого продукт, который удобнее носить и который доставляет меньше неудобств. Тонкие, гибкие гигиенические прокладки этого типа раскрыты, например, в патенте США №4950264 (далее - «патент '264»), выданном T.W.Osborne III.
Термин «гибкий», используемый в предшествующем уровне техники, в целом используется для описания сопротивления деформации при приложении к материалу внешней нагрузки. Например, в патенте '264 раскрыта гигиеническая прокладка, имеющая «низкое сопротивление изгибу», когда к гигиенической прокладке прилагается внешняя нагрузка посредством поршневого механизма.
Однако определение «гибкое» того типа, которое предоставлено в патенте '264, не является мерой общих свойств «драпируемости» поглощающего изделия. То есть изделие может иметь «низкое сопротивление изгибу» и при этом не быть «драпируемым», как определено здесь. Используемый здесь термин «драпируемое» или «драпируемость» означает тенденцию изделия свисать вертикальным образом вследствие силы тяжести при удерживании указанного свободно свисающего изделия за один конец. Драпируемые изделия также имеют тенденцию соответствовать профилю опорной поверхности, например, драпируемая гигиеническая прокладка будет иметь тенденцию соответствовать форме тела во время использования, повышая посредством этого комфорт.
Текстильные ткани и другие подобные полотну материалы, которые используются в одежде, имеют тенденцию иметь эту характеристику «драпируемости». Одежда, изготовленная из текстильной ткани, обладающей этим «драпируемым» свойством, имеет тенденцию соответствовать поверхности тела пользователя и двигаться согласованно с ним, что приводит к повышенному комфорту для пользователя.
Поглощающее изделие, обладающее этими «драпируемыми» характеристиками, может увеличить комфорт для пользователя. То есть изделие, которое является достаточно «драпируемым», так что оно соответствует пространству, ограниченному между бедрами пользователя и нижним бельем пользователя, может обеспечить пользователю повышенный комфорт. Напротив, если поглощающее изделие является недостаточно драпируемым, то пользователь может испытывать дискомфорт и чувствовать наличие поглощающего изделия. Кроме того, если такое изделие образует складки или деформируется, то имеется тенденция к сохранению этой возникающей формы, что обеспечивает неадекватную защиту.
Таким образом, хотя в предшествующем уровне техники могут быть раскрыты «гибкие» поглощающие изделия, еще имеется потребность в поглощающих изделиях и, в частности, гигиенических прокладках, которые являются драпируемыми, а также обладают поглощающими свойствами, требуемыми от таких поглощающих изделий.
Краткое описание сущности изобретения
В соответствии с первым аспектом изобретения, настоящее изобретение предоставляет поглощающее изделие, включающее слой покрытия, барьерный слой, поглощающую систему, включающую сверхпоглощающий полимер (SAP), расположенный между слоем покрытия и барьерным слоем, причем поглощающее изделие имеет показатель поглощающей способности (AI), по меньшей мере, примерно 1,5, среднюю плотность, по меньшей мере, примерно 0,14 г/см3 и толщину менее чем 2,0 мм.
В соответствии со вторым аспектом изобретения, настоящее изобретение предоставляет поглощающее изделие, включающее слой покрытия, барьерный слой и включающую сверхпоглощающий полимер (SAP) поглощающую систему, расположенную между слоем покрытия и барьерным слоем, причем поглощающее изделие имеет среднюю поглощающую способность (АС), по меньшей мере, примерно 5,0 г, среднюю плотность, по меньшей мере, примерно 0,20 г/см3 и толщину менее чем 2,0 мм.
Краткое описание чертежей
Примеры вариантов осуществления настоящего изобретения теперь будут описаны со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг.1 представляет собой вид сверху в плане гигиенической прокладки в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, причем слой покрытия гигиенической прокладки частично удален для показа поглощающей системы;
фиг.2 представляет собой вид в перспективе гигиенической прокладки, показанной на фиг.1, изображенной в положении, принятом, когда свободно свисающая гигиеническая прокладка удерживается за один конец гигиенической прокладки;
фиг.3 представляет собой вид внизу гигиенической прокладки, показанной на фиг.1; и
фиг.4 представляет собой вид в разрезе вдоль продольной, центральной линии 4-4 гигиенической прокладки, показанной на фиг.3;
фиг.5 представляет собой вид сверху в плане гигиенической прокладки в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, причем слой покрытия гигиенической прокладки частично удален для показа поглощающей системы; и
фиг.6 представляет собой вид в разрезе вдоль продольной центральной линии 6-6 гигиенической прокладки, показанной на фиг.5.
Подробное описание изобретения
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения включают поглощающие изделия и, в частности, гигиенические прокладки, которые являются тонкими, гибкими, драпируемыми и обладают характеристиками поглощающей способности, требуемыми для гигиенических прокладок. Ниже предоставлены способы испытания для оценки поглощающей способности и характеристик драпируемости изделий в соответствии с настоящим изобретением.
Процедуры испытания
Для испытания изделия в соответствии со способами испытания, изложенными здесь, требуется минимум 6 образцов изделий. Для каждого из проводимых здесь испытаний часть поглощающего изделия, подлежащего испытанию, должна быть одной и той же, т.е. испытуемый образец должен быть взят из соответствующих участков на каждом из образцов продукта. Поглощающее изделие соответствует изложенному здесь способу испытания, если любая поглощающая часть продукта соответствует испытанию.
Процедура для определения средней модифицированной круговой жесткости при изгибе (МСВ) и средней основной массы (BW)
Модифицированная круговая жесткость при изгибе (МСВ) определяется тестом, который моделируется в соответствии с процедурой ASTM D 4032-82 CIRCULAR BEND PROCEDURE (процедурой кругового изгиба), причем процедура значительно модифицирована и выполняется следующим образом. CIRCULAR BEND PROCEDURE представляет собой одновременную деформацию во многих направлениях материала, в котором одна поверхность образца становится вогнутой, а вторая поверхность становится выпуклой. Испытание CIRCULAR BEND PROCEDURE дает величину силы, связанную с устойчивостью к изгибу, одновременно усредняя жесткость во всех направлениях.
Устройство, необходимое для проведения испытания CIRCULAR BEND PROCEDURE, представляет собой модифицированное устройство для испытания круговой жесткости при изгибе, имеющее следующие части.
1. Гладко полированную платформу из стальной пластины размерами 102,0 мм на 102,0 мм на 6,35 мм, имеющей отверстие диаметром 18,75 мм. Перекрывающий край отверстия должен располагаться под углом 45° на глубину 4,75 мм.
2. Поршень, имеющий общую длину 72,2 мм, диаметр 6,25 мм, шарообразную носовую часть, имеющую диаметр 2,97 мм, и острие иглы, выступающее из нее на 0,88 мм, имеющую диаметр основания 0,33 мм, и острие, имеющее радиус менее чем 0,5 мм, причем поршень установлен концентрически с отверстием и имеет одинаковый клиренс со всех сторон. Следует отметить, что острие иглы предназначено просто для предотвращения бокового смещения испытуемого образца во время испытания. Поэтому, если острие иглы оказывает значительные неблагоприятные воздействия на тестируемый образец (например, прокалывает структуру, расширяемую заполнением), то острие иглы не следует использовать. Дно поршня должно быть установлено точно над верхней частью отверстия пластины. Из этого положения направленный вниз ход шарообразной носовой части направлен точно на дно отверстия пластины.
3. Датчик измерения силы, а конкретнее, инвертированный элемент сдавливающей нагрузки Instron. Элемент нагрузки имеет диапазон нагрузки от примерно 0,0 до примерно 2000,0 г.
4. Привод, а конкретнее, Instron модели №1122, имеющий инвертированный элемент сдавливающей нагрузки. Instron 1122 изготовлен Instron Engineering Corporation, Canton, Mass.
Для выполнения процедуры для этого испытания, как объясняется ниже, необходимы 3 репрезентативных образца продукта для каждого подлежащего испытанию изделия. Положение гигиенической прокладки или другого поглощающего изделия, подлежащего испытанию, выбирается оператором. Из каждого из трех образцов продукта в соответствующих положениях отрезают испытуемый образец размером 37,5 мм на 37,5 мм. Перед отрезанием испытуемых образцов любую съемную бумагу или упаковочный материал удаляют из образца продукта и любой обнажившийся клей, такой как клей для размещения на нижнем белье, покрывают нелипким порошком, таким как тальк или ему подобным. Тальк не должен влиять на измерения BW и МСВ.
Лицу, проводящему испытание, не следует складывать или сгибать испытуемые образцы и нужно сводить к минимуму манипулирование образцами и их краями во избежание воздействия на свойства устойчивости к сгибанию.
Процедуру CIRCULAR BEND PROCEDURE проводят следующим образом. Образцы кондиционируют, оставляя их в помещении, т.е. при 21°С±1°С и относительной влажности 50%±1% на период 2 ч.
Массу каждого отрезанного образца измеряют в граммах и делят на фактор 0,0014. Это основная масса в единицах «грамм на квадратный метр» (г.м2). Величины, полученные для основной массы по каждому из испытуемых образцов, усредняют для получения средней основной массы (BW). Испытуемый образец центрируют на платформе с отверстием под поршнем таким образом, чтобы слой испытуемого образца, обращенный к телу пользователя, был обращен к поршню, а барьерный слой образца был обращен к платформе. Скорость поршня устанавливают на 50,0 см/мин на полную длину хода. При необходимости, проверяют и настраивают нулевой показатель. Поршень приводят в действие. Во время испытания следует избегать прикосновений к испытуемому образцу. Максимальную силу в граммах регистрируют по ближайшему показанию прибора. Указанные выше стадии повторяют до тех пор, пока не будут испытаны все 3 испытуемых образца. Затем берут среднюю величину по трем зарегистрированным величинам испытаний для предоставления средней величины жесткости МСВ или «МСВ». Поглощающие изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют среднюю МСВ менее чем примерно 200 г, предпочтительнее менее чем примерно 100 г, а наиболее предпочтительно менее чем 80 г. Затем остающиеся не испытанные образцы продукта используют для описанного ниже испытания показателя поглощающей способности.
Процедура определения показателя поглощающей способности (AI)
Для полноценного функционирования поглощающего изделия оно должно иметь хорошие поглощающие свойства для обеспечения пользователю надежной защиты против пачкания белья и утечки биологической жидкости. «Поглощающая способность» (AI) (как определено здесь) поглощающего изделия представляет собой показатель свойств манипулирования жидкостью. «Поглощающая способность» (AI) поглощающего изделия определяется по двум составляющим двух свойств, повторного увлажнения (R) и времени проникновения жидкости (FRT). Используемую здесь поглощающую способность (AI) определяют следующим образом:
где
R = повторное увлажнение,
FPT = время проникновения жидкости.
Способы определения повторного увлажнения (R) и времени проникновения жидкости (FPT) для поглощающего изделия представлены ниже. Для проведения описанных ниже тестов повторного увлажнения (R) и времени проникновения жидкости (FPT) требуется 3 новых образца продукта.
Поглощающие изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют показатель поглощательной способности (AI), по меньшей мере, примерно 1,5, предпочтительнее, по меньшей мере, примерно 1,7, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, примерно 1,8.
Процедура измерения времени проникновения жидкости
Время проникновения жидкости измеряют помещением подлежащего тестированию образца под пластину с отверстием для теста проникновения жидкости. Пластина с отверстием состоит из пластины размером 7,6 см × 25,4 см из поликарбоната толщиной 1,3 см с эллиптическим отверстием в ее центре. Эллиптическое отверстие имеет размер 3,8 см вдоль его основной оси и 1,9 см вдоль его малой оси. Пластину с отверстием располагают на подлежащий тестированию образец продукта в соответствующее положение на поглощающем изделии, из которого были взяты тестируемые образцы размером 37 мм × 37 мм из образцов продукта, тестированных в описанном выше тесте МСВ. Продольная ось эллиптического отверстия располагается параллельно продольной оси подлежащего тестированию продукта.
Жидкость готовят из следующей смеси для имитации биологических жидкостей: 49,5% 0,9% раствора хлорида натрия (каталог VWR # VW 3257-7), 49,5% глицерина (Emery 917), 1% феноксиэтанола (Clariant Corporation Phenoxetol™) и 0,45% хлорида натрия (кристаллический хлорид натрия Baker #9624-05).
Градуированный шприц емкостью 10 см3, содержащий 7 мл испытуемой жидкости, удерживают над пластиной с отверстием так, что выпуск шприца находится приблизительно в 3 дюймах над отверстием. Шприц удерживают горизонтально, параллельно поверхности тестирующей пластины. Затем жидкость выталкивают из шприца со скоростью, которая дает возможность жидкости течь потоком вертикально на тестирующую пластину в отверстие, и секундомер включают, когда жидкость впервые попадает на подлежащий тестированию образец. Секундомер останавливают, когда часть поверхности образца впервые становится видимой над остающейся жидкостью внутри отверстия. Прошедшее время, измеренное секундомером, представляет собой время проникновения жидкости в секундах. Среднее время проникновения жидкости (FPT) рассчитывают получением средней величины по трем образцам продукта. Это среднее FPT можно затем использовать в представленном выше уравнении для расчета показателя поглощающей способности (AI).
Процедура измерения потенциала повторного увлажнения
3 образца продукта, используемые для описанной выше процедуры определения времени проникновения жидкости (FPT), используют для описанного ниже теста потенциала повторного увлажнения.
Потенциал повторного увлажнения представляет собой показатель способности прокладки или другого изделия удерживать жидкость внутри его структуры, когда прокладка содержит относительно большое количество жидкости и подвергается внешнему механическому давлению. Потенциал повторного увлажнения определяют и характеризуют следующей процедурой.
Устройство для теста потенциала повторного увлажнения такое же, как устройство, описанное выше в отношении теста FPT, и, кроме того, включает некоторое количество прямоугольников фильтровальной бумаги Whatman #1 размером 3 дюйма × 4 дюйма от Whatman, Inc. Clifton, NJ и взвешивающий механизм или весы, способные взвешивать с точностью ± 0,001 г, некоторое количество указанной бумаги Whatman, стандартную гирю 2,22 кг (4,8 фунтов), имеющую размеры 5,1 см (2 дюйма) на 10,2 см (4,0 дюйма) на приблизительно 5,4 см (2,13 дюйма), которая оказывает давление 4,14 кПа (0,6 фунта/кв. дюйм) на поверхность 5,1 на 10,2 см (2 дюйма на 4 дюйма).
В целях изложенной здесь процедуры теста, такие же 3 образца продукта, используемые для теста проникновения жидкости, следует использовать для теста потенциала повторного увлажнения. После нанесения тестирующей жидкости внутрь пластины с отверстием в описанном выше тесте FPT, и как только слой покрытия прокладки впервые покажется через верхнюю поверхность жидкости, включают секундомер и измеряют интервал 5 мин.
Через 5 мин пластину с отверстием удаляют и прокладку помещают на твердую плоскую поверхность со слоем покрытия, обращенным кверху.
15-слойную стопку предварительно смоченной фильтровальной бумаги помещают на увлажненную площадь и центрируют по ней и стандартную гирю 2,22 кг помещают поверх фильтровальной бумаги. Фильтровальную бумагу и гирю располагают поверх поглощающего изделия так, что они центрированы по площади, на которую была нанесена жидкость. Фильтровальную бумагу и гирю располагают так, что их более длинные размеры совмещены с продольным направлением продукта. Сразу после помещения бумаги и гири на продукт включают секундомер и по истечении интервала 3 мин стандартную гирю и фильтровальную бумагу быстро удаляют. Измеряют влажную массу фильтровальной бумаги и регистрируют ее по ближайшему делению 0,001 г. Затем рассчитывают величину повторного увлажнения в виде разности в граммах между массой влажных 15 слоев фильтровальной бумаги и массой сухих 15 слоев фильтровальной бумаги.
Измерение должно иметь, по меньшей мере, 3 повторения, и, при необходимости, перед каждым циклом гирю насухо протирают. Затем рассчитывают среднюю величину повторного увлажнения (R) по трем измеренным величинам, и эту величину повторного увлажнения (R) можно затем использовать в приведенном выше уравнении показателя поглощающей способности (AI).
Процедура измерения средней толщины гигиенического изделия
Описанную ниже процедуру измерения толщины следует проводить на трех образцах продукта перед проведением описанного выше теста МСВ после удаления образцов продукта из любой упаковки, после удаления любой съемной бумаги и после припудривания продукта тальком или ему подобным материалом. Измерение толщины продукта следует проводить в том же участке, из которого будет взят образец для теста СМВ.
Поглощающие изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют толщину менее чем 2,5 мм, предпочтительнее менее чем 2,0 мм, а наиболее предпочтительно менее чем примерно 1,5 мм. Процедура измерения толщины поглощающего изделия описана ниже.
Устройство, требуемое для измерения толщины гигиенической прокладки, представляет собой имеющий основание циферблатный прибор для измерения толщины со стойкой, изготавливаемый компанией Ames, который имеет основание диаметром 2 дюйма при давлении 0,07 фунтов на кв. дюйм и точности регистрации 0,001 дюйма. Предпочтителен прибор цифрового типа. Если образец гигиенической прокладки отдельно сложен и завернут, то образец разворачивают и осторожно разглаживают рукой. Съемную бумагу удаляют с образца продукта и ее осторожно возвращают назад поперек размещающих клеевых линий с тем, чтобы не сдавливать образец, обеспечивая то, чтобы удаляемая бумага лежала плоско поперек образца. Клапаны (если они имеются) не учитываются при измерении толщины.
Основание прибора поднимают и образец продукта помещают на наковальню так, что основание прибора расположено приблизительно по центру в интересующем участке на образце продукта. При опускании основания необходимо предпринимать меры предосторожности для предотвращения падения основания на образец продукта или приложения ненужной силы. К образцу прикладывается нагрузка 0,07 фунтов на кв. дюйм, и показанию дают возможность стабилизироваться в течение приблизительно 5 с. Затем считывают показание толщины. Эту процедуру повторяют, по меньшей мере, для трех образцов продукта и затем рассчитывают среднюю толщину.
Расчет показателя драпируемости (BW/MCB)
Величина, которую можно использовать при описании новых характеристик поглощающих изделий в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой показатель драпируемости или BW/MCB. Показатель драпируемости рассчитывается делением средней основной массы BW на среднюю величину МСВ, измеренную описанными выше способами тестирования.
Поглощающие изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют показатель драпируемости, по меньшей мере, примерно 2,0, предпочтительнее, по меньшей мере, примерно 3,0, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, примерно 4,5.
Расчет средней плотности
Величина, которую можно использовать при описании новых характеристик поглощающих изделий в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой среднюю плотность. Среднюю плотность рассчитывают на основании средней толщины и средней основной массы BW по данным измерения описанными выше способами тестирования. Среднюю плотность рассчитывают в соответствии со следующей формулой:
Средняя плотность (г/см3)=(BW (г/см3)/толщина (мм))/1000.
Поглощающие изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют среднюю плотность, по меньшей мере, примерно 0,12 г/см3, предпочтительнее, по меньшей мере, примерно 0,17 г/см3, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, примерно 0,20 г/см3.
Комбинированный показатель драпируемости - средней плотности (DCDI)
Другая величина, которую можно использовать при описании новых характеристик поглощающих изделий в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой комбинированный показатель драпируемости - средней плотности (DCDI). DCDI рассчитывают умножением величины BW/MCB, т.е. величины показателя драпируемости, на среднюю плотность, и ее можно описать следующей формулой:
DCDI=(BW/MCB)·средняя плотность.
Поглощающие изделия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют величину DCDI, по меньшей мере, примерно 0,50, предпочтительнее, по меньшей мере, примерно 0,70, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, примерно 1,00.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Описание будет продолжено со ссылкой на фиг.1 и 2, на которых показан вариант осуществления настоящего изобретения, женская гигиеническая прокладка 20.
Гигиеническая прокладка 20 имеет основную часть 22 с первой поперечной стороной, ограничивающей ее переднюю часть, и второй поперечной стороной 28, ограничивающей ее заднюю часть. Основная часть также имеет две продольные стороны, а именно продольную сторону 30 и продольную сторону 32. Гигиеническая прокладка 20 предпочтительно имеет толщину, не превышающую примерно 2,5 мм, предпочтительно толщина составляет менее чем 2,0 мм, предпочтительнее менее чем 1,5 мм.
Гигиеническая прокладка 20 имеет продольную, центральную линию 34, которая представляет собой воображаемую линию, пересекающую гигиеническую прокладку 20 на 2 идентичные половины. По бокам кнаружи с каждой из продольных сторон 30, 32 выступают соответственно клапаны 38 и 40. Основная часть 22 имеет также воображаемую поперечную, центральную линию 34 и одновременно разделяющую на 2 половины клапаны 38, 40.
Как изображено на фиг.4, основная часть 22 изготовлена из многослойной конструкции и предпочтительно включает проницаемый для жидкости слой покрытия 42, поглощающую систему 44 и непроницаемый для жидкости барьерный слой 50.
Основная часть - слой покрытия
Слой покрытия 42 может представлять собой имеющий относительно низкую плотность, объемный, рыхлый, нетканый, спутанный материал. Слой покрытия 42 может быть составлен только из одного типа волокон, такого как полиэфир или полипропилен, или он может включать смесь более чем одного волокна. Покрытие может состоять из двухкомпонентных или сопряженно связанных волокон, имеющих компонент с низкой точкой плавления и компонент с высокой точкой плавления. Волокна можно выбрать из разнообразия натуральных и синтетических материалов, таких как нейлон, полиэфир, гидратцеллюлозное волокно (в комбинации с другими волокнами), хлопок, акриловое волокно и им подобные, или их комбинаций. Предпочтительно слой покрытия 42 имеет основную массу в диапазоне от примерно 10 г/м2 до примерно 75 г/м2.
Двухкомпонентные волокна могут быть изготовлены из полиэфирного слоя и полиэтиленовой обшивки. Применение соответствующих двухкомпонентных материалов приводит к получению плавкой, неплетеной ткани. Примеры таких плавких тканей описаны в патенте США №4555430, выданном 26 ноября 1985 г. Chicopee. Использование плавкой ткани облегчает установку слоя покрытия на поглощающий слой и/или на барьерный слой.
Слой покрытия 42 предпочтительно имеет относительно высокую степень увлажнения, хотя отдельные волокна, содержащиеся в покрытии, могут не быть особенно гидрофильными. Материал покрытия должен также содержать большое количество относительно больших пор. Это связано с тем, что слой покрытия 42 предназначен для быстрого захвата биологической жидкости и переноса ее от тела и точки осаждения. Поэтому, слой покрытия вносит небольшой вклад во время, затрачиваемое прокладкой для поглощения данного количества жидкости (время проникновения).
Преимущественно, волокна, которые составляют слой покрытия 42, не должны терять их физические свойства при увлажнении, другими словами, они не должны спадаться или терять свою упругость при воздействии на них воды или биологической жидкости. Слой покрытия 42 можно обработать для обеспечения возможности легкого прохождения жидкости через него. Слой покрытия 42 также функционирует для быстрого переноса жидкости к другим слоям поглощающей системы 44. Таким образом, слой покрытия 42 преимущественно является увлажняемым, гидрофильным и пористым. Когда слой покрытия 42 состоит из синтетических, гидрофобных волокон, таких как полиэфир или двухкомпонентные волокна, то слой покрытия 42 может быть обработан поверхностно-активным агентом для придания ему желательной степени смачиваемости.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения покрытие изготовлено из связанного прядением нетканого материала, имеющего от примерно 0 до примерно 100% полиэфира и от примерно 0 до примерно 100% синтетического шелка. Пряденый материал может быть также изготовлен из гидратцеллюлозного волокна в количестве от примерно 10% до примерно 65% и из полиэфира в количестве от примерно 35% до примерно 90%. Вместо и/или в комбинации с полиэфиром, полиэтиленовое, полипропиленовое или целлюлозное волокно можно использовать с гидратцеллюлозным волокном. Необязательно, материал, используемый для слоя покрытия, может включать связывающие вещества, такие как термопластические связывающие вещества и латексные связывающие вещества.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения покрытие изготовлено из связанного прядением нетканого материала, имеющего «время поглощения жидкости» (как определено ниже) менее чем 100 с, предпочтительно менее чем 50 с, а наиболее предпочтительно менее чем 30 с.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения покрытие изготовлено из связанного прядением нетканого материала, который составлен по существу полностью из «не поглощающих волокон» и имеет «время поглощения жидкости» (как определено ниже) менее чем 100 с, предпочтительно менее чем 50 с, а наиболее предпочтительно менее чем 30 с.
Используемый здесь термин «не поглощающие волокна» означает волокна, которые не задерживают никакой жидкости внутри полимерной матрицы самого тела волокна. Примеры подходящих не поглощающих волокон включают полипропиленовые, полиэфирные, полиэтиленовые и двухкомпонентные волокна, изготовленные из комбинаций полипропилена, полиэфира и полиэтилена.
Поверхности не поглощающих волокон можно придать свойство «постоянной смачиваемости» (гидрофильность) посредством подходящих композиций для доводки поверхности, таких как соответствующие поверхностно-активные вещества, а также внутренние поверхностно-активные вещества. Используемый здесь термин «постоянно смачиваемые» означает, что поверхность волокон сохраняет их характеристики смачивания после процесса прядением. Конкретные примеры волокон, поверхность которых является постоянно смачиваемой, имеются в продаже и представлены ниже в примерах прядений.
Предпочтительно, пряденые материалы в соответствии с настоящим изобретением включают, по меньшей мере, 20% мас., не поглощающих волокон, которые имеют поверхность волокна, которое является постоянно смачиваемым, предпочтительно, по меньшей мере, 35% не поглощающих волокон, которые имеют поверхность волокна, которое является постоянно смачиваемым, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 50% мас. не поглощающих волокон, которые имеют поверхность волокна, которое является постоянно смачиваемым.
В одном предпочтительном варианте осуществления пряденый материал «составлен по существу полностью из не поглощающих волокон». Используемый здесь термин «составлен по существу полностью из не поглощающих волокон» означает, что предпочтительно, по меньшей мере, 90% мас., волокон в пряденом материале покрытия являются не поглощающими, предпочтительнее, по меньшей мере, 95% мас., волокон являются не поглощающими, а наиболее предпочтительно 100% мас. волокон являются не поглощающими.
В другом определенном варианте осуществления материал покрытия представляет собой пряденый, нетканый материал, который содержит от примерно 10% до примерно 90% масс, полипропиленовых волокон и от 90% до 10% мас. полиэфирных волокон, предпочтительнее от примерно 35% до примерно 65% мас., полипропиленовых волокон и от 65% до 35% мас. полиэфирных волокон, и материал покрытия имеет время поглощения жидкости менее 100 с, предпочтительно менее чем 50 с, а наиболее предпочтительно менее чем 30 с.
В тех вариантах осуществления связанного прядением материала покрытия в соответствии с настоящим изобретением, где пряденое покрытие включает предварительно сформированную сеть, введенную перед гидро-пневмоперепутыванием, предварительно сформированная спутанная сеть предпочтительно составляет от примерно 10% до примерно 50% мас., всего покрытия. Предварительно сформированный материал в виде спутанной сети предпочтительно имеет основную массу в диапазоне от примерно 5 г/м2 до примерно 20 г/м2, а предпочтительнее от примерно 10 г/м2 до примерно 15 г/м2. Предварительно сформированный материал в виде спутанной сети также предпочтительно сконструирован из не поглощающего материала, такого как полиэтилен или полипропилен.
В тех вариантах осуществления настоящего изобретения, где материал покрытия представляет собой пряденый материал, покрытие предпочтительно имеет общую основную массу от примерно 30 г/м2 до примерно 80 г/м2, а предпочтительнее от примерно 40 г/м2 до примерно 60 г/м2.
Хотя в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения в качестве слоя покрытия используются волокнистые нетканые материалы, в качестве слоя покрытия можно также использовать пленочные материалы с отверстиями.
Процедура определения времени поглощения жидкости материалом покрытия
Как обсуждено выше, пряденые материалы покрытия в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеют «время поглощения жидкости» (как определено ниже) менее чем 100 с, предпочтительно менее чем 50 с, а наиболее предпочтительно менее чем 30 с.
Процедура определения времени поглощения жидкости материалом покрытия представлена ниже.
Сначала получают жидкость (текучую среду) для тестирования, причем жидкость для тестирования имеет следующий состав:
(a) 50 г Acrysol GUI (имеющийся в продаже от компании Rohm & Haas, Philadelphia, PA);
(b) 975 г дистиллированной воды (72,8 дин/см); и
(c) 10 г красного красителя (имеющегося в продаже от компании Sigma-Aldrich Co., St. Louis, МО).
Полученная жидкость для тестирования имела величину 42 дин/см.
Процедуру теста проводили следующим образом.
(1) Образец ткани материала покрытия размером 2 дюйма на 2 дюйма плоско укладывают на горизонтальную поверхность, такую как поверхность стола. Под материал покрытия не следует располагать поглощающий материал, поскольку это повлияет на измеренное время поглощения жидкости.
(2) Каплю 0,05 г тестирующей жидкости наносят на верхнюю поверхность материала, используя соответствующую пипетку. Кончик пипетки следует накладывать непосредственно над верхней поверхностью материала с тем, чтобы минимизировать свободное падение жидкости, но кончик пипетки не следует располагать с непосредственным упором в верхнюю поверхность материала с тем, чтобы вынудить тестирующую жидкость течь в материал.
(3) После нанесения капли тестирующей жидкости на материал включают секундомер и затем секундомер останавливают, когда капля полностью поступает в материал.
(4) Описанный выше процесс повторяют для пяти образцов материала и рассчитывают среднее время поглощения жидкости, причем эта средняя величина представляет собой «время поглощения жидкости» в соответствии с этим способом.
Примеры связанного прядением материала покрытия
3 определенных примера материала покрытия в соответствии с настоящим изобретением изложены ниже, и также представлены 2 сравнительных примера. Каждое из пряденых покрытий по изобретению были изготовлены с использованием обычных методик прядения, хорошо известных специалистам в данной области.
Пример I связанного прядением покрытия - связанная прядением нетканая сеть, полученная гидро-пневмоперепутыванием с основной массой 50 г/м2, состоящая из 50% волокон 2,0 dpf HyEntangle WA типа 130 (полипропиленовых), имеющихся в продаже от компании Fibervisions Inc. Covington GA, и 50% волокон 1,4 dpf PET Series 300, имеющихся в продаже от компании Sabic Inc., Sttard (The Netherlands). Волокна 2,0 dpf HyEntangle WA типа 130 представляют собой «постоянно смачиваемые» волокна.
Пример II связанного прядением покрытия - связанная прядением нетканая сеть с общей основной массой 50 г/м2, состоящая из 10 г/м2 или 20% общей мас./мас.% предварительно сформированной сети из пряденых полипропиленовых волокон, введенных перед гидро-пневмоперепутыванием, имеющихся в продаже от компании PGI, Inc. Chareston SC code KO-CA-5 и 40 г/м2 или 80% общей мас./мас.% скрепочных волокон, которые представляют собой волокна из полиэтилентерефталата (PET) типа 203, имеющихся в продаже от компании Wellman Inc. Charlotte, NC. В этом примере постоянно смачиваемые «волокна» вводятся через предварительно сформированную спутанную сеть из пряденого полипропилена. В этом варианте осуществления спутанная сеть из пряденого полипропилена является «постоянно смачиваемой».
Пример III связанного прядением покрытия - связанная прядением нетканая сеть, полученная гидро-пневмоперепутыванием с основной массой 50 г/м2, состоящая из 10 г/м2 20% волокон 2,0 dpf HyEntangle WA типа 130 (полипропиленовых), имеющихся в продаже от компании Fibervisions Inc. Covington GA, и 40 г/м2 или 80% волокон 1,5 dpf PET типа 203, имеющихся в продаже от компании Wellman Inc., Charlotte, NC. Волокна 2,0 dpf HyEntangle WA типа 130 представляют собой «постоянно смачиваемые» волокна.
Сравнительный пример 1 плетения - связанная прядением нетканая сеть, полученная гидро-пневмоперепутыванием с основной массой 50 г/м2, состоящая из 100% волокон 1,5 dpf PET типа 203, имеющихся в продаже от компании Wellman Inc. Charlotte, NC.
Сравнительный пример II плетения - связанная прядением нетканая сеть, полученная гидро-пневмоперепутыванием, имеющаяся в продаже от компании Polymer Group Inc. Charleston, SC code JM-88-10-12 с общей основной массой 50 г/м2, состоящая из 15 г/м2 30% общей мас./мас.% связанного прядением полипропилена, введенного перед гидро-пневмоперепутыванием, имеющаяся в продаже от компании PGI, Inc. Charleston SC и 35 г/м2 или 70% общей мас./мас.% скрепочных волокон, которые представляют собой 1,5 dpf PET волокна типа 203, имеющиеся от компании Wellman Inc. Charlotte, NC.
Определяли величины времени поглощения воды для каждого из представленных выше примеров, и они представлены в таблице 1.
Таблица 1 | |
Образец | Время поглощения жидкости, с N=5 |
Пример I прядения | 25,7 |
Пример II прядения | 18,0 |
Пример III прядения | 58,6 |
Сравнительный пример I прядения | >146,2 |
Сравнительный пример II прядения | >200 |
Слой покрытия 42 может быть выполнен в виде рельефа на о