Одноразовое абсорбирующее изделие с практически непрерывно распределенным абсорбирующим гранулированным полимерным материалом и способ его изготовления

Одноразовое абсорбирующее изделие с практически непрерывно распределенным абсорбирующим гранулированным полимерным материалом и способ его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к абсорбирующему изделию и более конкретно к одноразовому абсорбирующему изделию с абсорбирующим гранулированным полимерным материалом, такому как подгузник.

Уровень техники

Абсорбирующие изделия, такие как одноразовые подгузники, обучающие трусы и нижнее белье для взрослых, страдающих недержанием, абсорбируют и удерживают экссудаты, выделяемые организмом. Они также предназначены для предотвращения порчи, увлажнения или иного загрязнения экссудатами организма одежды или других изделий, таких как постельное белье, которые контактируют с пользователем. Одноразовое абсорбирующее изделие, такое как одноразовый подгузник, можно носить в течение нескольких часов в сухом состоянии или если оно наполнено мочой. Соответственно были предприняты попытки усовершенствовать посадку и комфорт абсорбирующего изделия для пользователя как для изделия в сухом состоянии, так и для изделия, наполненного или частично наполненного жидким экссудатом, при этом сохраняя или усиливая абсорбирующие и удерживающие функции изделия.

Некоторые абсорбирующие изделия, такие как подгузники, содержат абсорбирующий полимерный материал (так же известный, как суперабсорбирующий полимер), такой как абсорбирующий гранулированный полимерный материал. Абсорбирующий гранулированный полимерный материал абсорбирует жидкость и разбухает и может быть более эффективным при размещении в абсорбирующем изделии в определенной конфигурации или расположении, предназначенных для оптимального поглощения, посадки и/или комфорта. Таким образом, может быть желательным, чтобы абсорбирующий гранулированный полимерный материал сохранялся в своем целевом расположении в абсорбирующем изделии и поэтому желательной является фиксация абсорбирующего гранулированного полимерного материала в абсорбирующем изделии таким образом, чтобы абсорбирующий гранулированный полимерный материал оставался зафиксированным, когда абсорбирующее изделие является сухим и тогда, когда оно является влажным.

Дополнительно к тому, что они являются абсорбирующими, абсорбирующие изделия, такие как подгузники, могут быть, по желанию, тонкими и гибкими, для легкости и удобства при использовании и для более удобной и аккуратной упаковки и хранения. Абсорбирующие изделия, которые часто могут быть применены в больших количествах, могут быть также, по желанию, недорогими. Некоторые технологии фиксации абсорбирующего гранулированного полимерного материала в абсорбирующем изделии придают объем абсорбирующему изделию и таким образом увеличивают толщину, уменьшают гибкость и/или увеличивают стоимость абсорбирующего изделия. Другие технологии фиксации абсорбирующего гранулированного полимерного материала в абсорбирующем изделии могут не быть столь эффективными для сохранения фиксации, если абсорбирующее изделие находится во влажном состоянии, по сравнению с фиксацией в сухом состоянии. Соответственно, остается необходимость в тонком, гибком и/или недорогом абсорбирующем изделии, содержащем абсорбирующий гранулированный полимерный материал с улучшенной фиксацией абсорбирующего гранулированного полимерного материала в изделии в сухом и во влажном состояниях.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на одну или более технических проблем, которые описаны выше, и обеспечивает одноразовое абсорбирующее изделие, которое может содержать каркас и абсорбирующую сердцевину. Каркас может содержать верхний слой и нижний слой. Абсорбирующая сердцевина может быть расположена между верхним слоем и нижним слоем и может содержать первый и второй абсорбирующие слои. Первый абсорбирующий слой может содержать первую подложку, а второй абсорбирующий слой может содержать вторую подложку. Первый и второй абсорбирующие слои могут дополнительно содержать абсорбирующий гранулированный полимерный материал, размещенный на первой и второй подложке, и термопластичный адгезивный материал, покрывающий абсорбирующий гранулированный полимерный материал на соответствующих первой и второй подложках.

Первый и второй абсорбирующие слои могут быть объединены вместе таким образом, что, по меньшей мере, часть указанного термопластичного адгезивного материала указанного первого абсорбирующего слоя контактирует с, по меньшей мере, частью термопластичного адгезивного материала указанного второго абсорбирующего слоя, абсорбирующий гранулированный полимерный материал размещен между первой и второй подложками в области абсорбирующего гранулированного полимера, и абсорбирующий гранулированный полимерный материал практически непрерывно распределен по всей области абсорбирующего гранулированного полимерного материала.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения обеспечена абсорбирующая сердцевина, описанная в данной заявке.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения обеспечен способ изготовления одноразового абсорбирующего изделия, включающий размещение абсорбирующего гранулированного полимерного материала на первой подложке в первой конфигурации с образованием первого абсорбирующего слоя таким образом, что абсорбирующий гранулированный полимерный материал прерывисто распределен на первой подложке, размещение абсорбирующего гранулированного полимерного материала на второй подложке во второй конфигурации с образованием второго абсорбирующего слоя таким образом, что абсорбирующий гранулированный полимерный материал прерывисто распределен на второй подложке, размещение термопластичного слоя на абсорбирующем гранулированном полимерном материале и первой и второй подложках с покрытием абсорбирующего гранулированного полимерного материала на первой и второй подложках, и объединение первого и второго абсорбирующих слоев вместе таким образом, что, по меньшей мере, часть указанного термопластичного адгезивного материала указанного первого абсорбирующего слоя контактирует с, по меньшей мере, частью термопластичного адгезивного материала указанного второго абсорбирующего слоя, при этом абсорбирующий гранулированный полимерный материал размещен между первой и второй подложками в области абсорбирующего гранулированного полимерного материала, а абсорбирующий гранулированный полимерный материал практически непрерывно распределен по всей области абсорбирующего полимерного материала.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения могут быть очевидными после прочтения следующего подробного описания, чертежей и формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 представлен вид сверху подгузника в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.

На Фиг.2 представлен вид в поперечном разрезе подгузника, показанного на Фиг.1, вдоль линии сечения 2-2 Фиг.1.

На Фиг.3 представлен частичный вид в поперечном разрезе слоя абсорбирующей сердцевины в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.

На Фиг.4 представлен частичный вид в поперечном разрезе слоя абсорбирующей сердцевины в соответствии с другим осуществлением настоящего изобретения.

На Фиг.5 представлен вид сверху слоя абсорбирующей сердцевины, проиллюстрированного на Фиг.3.

На Фиг.6 представлен вид сверху второго слоя абсорбирующей сердцевины в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.

На Фиг.7а представлен частичный вид в разрезе абсорбирующей сердцевины, содержащей комбинацию первого и второго слоев абсорбирующей сердцевины, проиллюстрированных на Фиг.5 и 6.

На Фиг.7b представлен частичный вид в разрезе абсорбирующей сердцевины, содержащей комбинацию первого и второго слоев абсорбирующей сердцевины, проиллюстрированных на Фиг.5 и 6.

На Фиг.8 представлен вид сверху абсорбирующей сердцевины, проиллюстрированной на Фиг.7а и 7b.

На Фиг.9 представлено схематическое представление реометра.

На Фиг.10 представлено схематическое изображение способа изготовления абсорбирующей сердцевины в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.

На Фиг.11 представлен частичный вид в разрезе устройства для изготовления абсорбирующей сердцевины в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.

На Фиг.12 представлено перспективное изображение печатного цилиндра, проиллюстрированного на Фиг.11.

На Фиг.13 представлен частичный вид в разрезе печатного цилиндра, проиллюстрированного на Фиг.12, где показан резервуар абсорбирующего гранулированного полимерного материала.

На Фиг.14 представлено перспективное изображение опорного валика, проиллюстрированного на Фиг.12.

Подробное описание изобретения

Термин «абсорбирующее изделие» относится к устройствам, которые абсорбируют и удерживают экссудаты, выделяемые организмом, и более конкретно относится к устройствам, которые размещены вплотную или около тела пользователя для абсорбции и удерживания различных экссудатов, выделяемых организмом. Абсорбирующие изделия могут включать подгузники, обучающие трусы, нижнее белье для взрослых, страдающих недержанием, женские гигиенические изделия, прокладки для груди, салфетки по уходу, нагрудники, изделия для перевязки ран и т.п. Как используется в данной заявке, термин «жидкости организма» или «экссудаты организма» включает, не ограничиваясь приведенным, мочу, кровь, влагалищные выделения, материнское молоко, пот и испражнения.

«Абсорбирующая сердцевина» означает конструкцию, типично распложенную между верхним слоем и нижним слоем абсорбирующего изделия для абсорбции и удерживания влаги, поступившей в абсорбирующее изделие, и может содержать одну или более подложек, абсорбирующий полимерный материал, расположенный на одной или более подложках, и термопластичный адгезивный материал на абсорбирующем гранулированном полимерном материале и, по меньшей мере, части одной или более подложек для фиксации абсорбирующего гранулированного полимерного материала на одной или более подложках. В многослойной абсорбирующей сердцевине абсорбирующая сердцевина может также содержать слой покрытия. Одна или более подложек и слой покрытия могут содержать нетканый материал. Дополнительно абсорбирующая сердцевина, по существу, является свободной от целлюлозы. Абсорбирующая сердцевина не содержит накопительный элемент, верхний слой или нижний слой абсорбирующего изделия. В некоторых осуществлениях абсорбирующая сердцевина будет состоять, по существу, из одной или более подложек, абсорбирующего полимерного материала, термопластичного адгезивного материала и необязательно слоя покрытия.

«Абсорбирующий полимерный материал», «абсорбирующий гелеобразующий материал», «AGM», «суперабсорбент», и «суперабсорбирующий материал» используют в данной заявке как взаимозаменяемые, и они относятся к перекрестно сшитым полимерным материалам, которые могут поглощать количество водного 0,9% солевого раствора, по меньшей мере, в 5 раз превышающее их массу, согласно измерениям анализа емкости удерживания при помощи центрифуги (Centrifuge Retention Capacity test) (Edana 441.2-01).

«Абсорбирующий гранулированный полимерный материал» используют в данной заявке для обозначения абсорбирующего полимерного материала, который находится в форме частиц таким образом, чтобы быть сыпучим в сухом состоянии.

«Область абсорбирующего гранулированного полимерного материала», как используют в данной заявке, относится к области сердцевины, где первая подложка 64 и вторая подложка 72 разделены множеством суперабсорбирующих частиц. На Фигуре 8 граница области абсорбирующего гранулированного полимерного материала определена периметром перекрывающихся окружностей. Некоторые внешние суперабсорбирующие частицы могут находиться вне данного периметра между первой подложкой 64 и второй подложкой 72.

«Airfelt» используют в данной заявке для обозначения измельченной древесной массы, которая находится в форме целлюлозного волокна.

«Содержать», «содержащий» и «содержит» являются неограничивающими терминами, каждый из которых указывает на наличие, например, компонента, но не исключает наличие других признаков, например элементов, стадий, компонентов, известных из уровня техники или описанных в данной заявке.

«Состоящий, по существу, из» используют в данной заявке для ограничения объема объекта, приведенного в формуле изобретения, до указанных веществ или стадий, которые не имеют существенного влияния на основные и новые характеристики объекта изобретения.

«Одноразовый» используют в обычном смысле для обозначения изделия, размещенного или удаленного после ограниченного количества случаев применения в течение различных периодов времени, например менее чем через приблизительно 20 случаев применения, менее чем через приблизительно 10 случаев применения, менее чем приблизительно через 5 случаев применения или менее чем приблизительно через 2 случая применения.

Термин «подгузник» относится к абсорбирующему изделию, которое, в общем, носят младенцы и пациенты, страдающие недержанием, на нижней части корпуса таким образом, чтобы охватывать талию и ноги пользователя, и которое конкретно приспособлено для приема и удерживания мочи и кала. Как используют в данной заявке, термин «подгузник» также включает «трусы», как это определено в данной заявке ниже.

«Волокно» или «нить» используют как взаимозаменяемые.

«Нетканый материал» представляет собой готовые полотна, ткань или фетр из направленных или случайным образом ориентированных волокон, связанных путем трения, и/или когезии, и/или адгезии, за исключением бумаги и продуктов, которые являются ткаными, вязаными, стегаными, вязально-прошивными, включая прошитую пряжу или нити, или валяными при помощи мокрого помола, вне зависимости от того, были ли они дополнительно прошиты. Волокна могут быть природного или искусственного происхождения и могут представлять собой штапельные или непрерывные волокна или могут быть сформированы in situ. Коммерчески доступные волокна имеют диаметр в диапазоне от менее чем приблизительно 0,001 мм до более чем приблизительно 0,2 мм и их получают в нескольких различных формах: короткие волокна (известные как штапельные или штапелированные), непрерывные одинарные волокна (нити или мононити), несвязанные пучки непрерывных волокон (жгут) и связанные пучки непрерывных нитей (пряжа). Нетканые материалы могут быть сформированы при помощи многих способов, таких как плавление с продувкой, скрепление с прядением, прядение из раствора, электропрядение и кадрирование. Плотность нетканых материалов обычно выражают в граммах на квадратный метр (г/м²).

«Трусы» или «обучающие трусы», как используют в данной заявке, относятся к одноразовой одежде, имеющей отверстие для талии и отверстия для ног, разработанной для детей или взрослых пользователей. Трусы могут быть размещены на пользователе путем вставки ног пользователя в отверстия для ног и натягивания трусов в положение вокруг корпуса пользователя. Трусы могут быть сформированы при помощи любого приемлемого метода, включая, но не ограничиваясь приведенным, соединение вместе частей изделия при помощи соединений с возможностью повторного застегивания и/или без возможности повторного застегивания (например, шва, сварного шва, адгезивной, когезивной связи, застежки и т.д.). Трусы могут быть сформированы в любом месте по окружности изделия (например, скреплением сбоку, скреплением на передней части пояса). Несмотря на использование в данной заявке терминов «штаны» или «трусы», трусы также традиционно называют «закрытыми подгузниками», «предварительно скрепленными подгузниками», «натягиваемыми подгузниками», «обучающими трусами» и «подгузниками-трусами». Приемлемые трусы описаны в патенте США №5,246,433, выданном Hasse, et al. 21 сентября 1993 г.; патенте США №5,569,234, выданном Buell et al. 29 октября 1996 г.; патенте США №6,120,487, выданном Ashton 19 сентября 2000 г.; патенте США №6,120,489, выданном Johnson et al. 19 сентября 2000 г.; патенте США №4,940,464, выданном Van Gompel et al. 10 июля 1990 г.; патенте США №5,092,861, выданном Nomura et al. 3 марта 1992 г.; патентной публикации США №2003/0233082 A1, под названием «Крепежное устройство, обладающее высокой гибкостью и низкой деформацией», поданной 13 июня 2002 г.; патенте США №5,897,545, выданном Kline et al. 27 апреля 1999 г.; патенте США №5,957,908, выданном Kline et al 28 сентября 1999 г.

«По существу, свободный от целлюлозы» используют в данной заявке для описания изделия, такого как абсорбирующая сердцевина, которое содержит менее чем 10% по массе целлюлозных волокон, менее чем 5% целлюлозных волокон, менее чем 1% целлюлозных волокон, не содержит целлюлозных волокон или содержит не более несущественного количества целлюлозных волокон. Несущественное количество целлюлозного материала не будет существенным образом влиять на толщину, гибкость или абсорбирующую способность абсорбирующей сердцевины.

«Практически непрерывно распределенный», как используют в данной заявке, указывает на то, что внутри области абсорбирующего гранулированного полимерного материала первая подложка 64 и вторая подложка 72 разделены множеством суперабсорбирующих частиц. Признано, что существует возможность существования небольших дополнительных контактных участков между первой подложкой 64 и второй подложкой 72 внутри области абсорбирующего гранулированного полимерного материала. Дополнительные контактные участки между первой подложкой 64 и второй подложкой 72 могут быть целенаправленными или непреднамеренными (например, производственными дефектами), но не образуют такие геометрические узоры, как подушки, карманы, трубки, стеганые узоры и т.п.

Под термином «термопластичный адгезивный материал», как используют в данной заявке, подразумевают материал, содержащий полимерную композицию, из которой формируют волокна и наносят на суперабсорбирующий материал с целью фиксации суперабсорбирующего материала как в сухом, так и во влажном состоянии. Термопластичный адгезивного материал в соответствии с настоящим изобретением образует волокнистую сеть над суперабсорбирующим материалом.

Термины «толщина» и «калибр» используют как взаимозаменяемые.

На Фиг.1 представлен вид сверху подгузника 10 в соответствии с конкретным осуществлением настоящего изобретения. Подгузник 10 показан в раскрытом, несжатом состоянии (т.е. без сжатия, вызванного эластичностью), а части подгузника 10 вырезаны для того, чтобы более четко показать расположенную ниже конструкцию подгузника 10. На Фиг.1 часть подгузника 10, которая контактирует с пользователем, повернута лицевой частью к наблюдателю. Подгузник 10, в общем, содержит каркас 12 и абсорбирующую сердцевину 14, расположенную на каркасе.

Каркас 12 подгузника 10 на Фиг.1 может содержать основной элемент подгузника 10. Каркас 12 может содержать внешний слой покрытия 16, включая верхний слой 18, который может быть влагопроницаемым, и/или нижний слой 20, который может быть влагонепроницаемым. Абсорбирующая сердцевина 14 может быть вставлена между верхним слоем 18 и нижним слоем 20. Каркас 12 также может содержать боковые панели 22, эластичные манжеты 24 и эластичный элемент 26 пояса.

Как манжета 24, так и эластичный элемент 26 могут типично содержать эластичные элементы 28. Один край подгузника 10 может быть сконфигурирован как первая поясная область 30 подгузника 10. Противоположный край подгузника 10 может быть сконфигурирован как вторая поясная область 32 подгузника 10. Промежуточная часть подгузника 10 может быть сконфигурирована как область ластовицы 34, которая проходит в продольном направлении между первой и второй поясными областями 30 и 32. Поясные области 30 и 32 могут содержать эластичные элементы так, что они могут собираться вокруг пояса пользователя с обеспечением улучшенного прилегания и герметичности (эластичный элемент 26 пояса). Область ластовицы 34 представляет собой часть подгузника 10, которая при ношении подгузника 10, в общем, расположена между ног пользователя.

Подгузник 10 показан на Фиг.1 с продольной осью 36 и поперечной осью 38. Периферическая часть 40 подгузника 10 определена внешними краями подгузника 10, в которых продольные края 42 проходят, в общем, параллельно продольной оси 36 подгузника 10, а концевые кромки 44 проходят между продольными краями 42, в общем, параллельно поперечной оси 38 подгузника 10. Каркас 12 также может содержать систему креплений, которая может содержать, по меньшей мере, один крепежный элемент 46 и, по меньшей мере, одну резервную контактную зону 48.

Подгузник 20 также может содержать такие другие элементы, известные из уровня техники, включая переднюю и заднюю панели с язычками, крепежные элементы на поясе, эластичные элементы и т.п. с обеспечением улучшенного прилегания и герметичности и эстетических характеристик. Такие дополнительные элементы хорошо известны из уровня техники и, например, описаны в патенте США №3,860,003 и патенте США №5,151,092.

Для того чтобы подгузник 10 оставался на своем месте вокруг пользователя, по меньшей мере, часть первой поясной области 30 может быть присоединена при помощи крепежного элемента 46 к, по меньшей мере, части второй поясной области 32 с образованием отверстия(ий) для ног и пояса изделия. В пристегнутом состоянии крепежная система несет растягивающую нагрузку вокруг пояса изделия. Крепежная система может позволить пользователю изделия удерживать один элемент крепежной системы, такой как крепежный элемент 46, и соединяет первую поясную область 30 со второй поясной областью 32 в, по меньшей мере, двух местах. Это может быть достигнуто путем манипуляций с прочностью сцепления между элементами крепежного устройства.

В соответствии с определенными осуществлениями может быть обеспечен подгузник 10 с крепежной системой с возможностью повторного закрытия или он может быть альтернативно обеспечен в виде подгузника брючного типа. Если абсорбирующее изделие представляет собой подгузник, то оно может содержать крепежную систему с возможностью повторного закрытия, присоединенную к каркасу для закрепления подгузника к пользователю. Если абсорбирующее изделие представляет собой подгузник брючного типа, то изделие может содержать, по меньшей мере, две боковые панели, присоединенные к каркасу и друг к другу с образованием брючины. Крепежный элемент и его любой компонент могут содержать любой материал, приемлемый для такого использования, включая, но не ограничиваясь приведенным, пластмассы, пленки, пены, нетканые материалы, тканые материалы, бумагу, ламинаты, пластмассы, армированные волокнами, и т.п. или их комбинации. В некоторых осуществлениях материалы, составляющие крепежное устройство, могут быть гибкими. Гибкость может позволить крепежной системе принимать форму тела и, таким образом, уменьшать вероятность того, что крепежная система будет раздражать или ранить кожу пользователя.

Для цельных абсорбирующих изделий каркас 12 и абсорбирующая сердцевина 14 могут образовывать основную конструкцию подгузника 10 с добавлением остальных элементов с образованием композитной структуры подгузника. Поскольку верхний слой 18, нижний слой 20 и абсорбирующая сердцевина 14 могут быть собраны в разнообразных хорошо известных конфигурациях, предпочтительные конфигурации подгузников описаны, в общем, в патенте США №5,554,145 под названием «Абсорбирующее изделие с множеством многозональных структурных эластичных растяжимых пленочных поясных элементов», выданном Roe et al. 10 сентября 1996 г.; в патенте США №5,569,234 под названием «Одноразовые трусы без застежек», выданном Buell et al. 29 октября 1996 г.; и в патенте США №6,004,306 под названием «Абсорбирующее изделие с мультинаправленными растяжимыми боковыми панелями», выданном Robles et al. 21 декабря 1999 г.

Верхний слой 18 на Фиг.1 может быть полностью или частично эластичным или может быть укороченным с обеспечением порового пространства между верхним слоем 18 и абсорбирующей сердцевиной 14. Иллюстративные конструкции, включая эластичные или укороченные верхние слои, более подробно описаны в патенте США №5,037,416 под названием «Одноразовое абсорбирующее изделие, имеющее эластично растяжимый верхний слой», выданном Allen et al. 6, августа 1991 г.; и в патенте США №5,269,775 под названием «Трехсекционные верхние слои для одноразовых абсорбирующих изделий и одноразовые абсорбирующие изделия, имеющие такие трехсекционные верхние слои», выданном Freeland et al. 14 декабря 1993 г.

Нижний слой 20 может быть соединен с верхним слоем 18. Нижний слой 20 может предотвращать загрязнение экссудатами, поглощенными абсорбирующей сердцевиной 14 и удерживаемыми подгузником 10, других внешних изделий, которые могут контактировать с подгузником 10, таких как простыни и нижнее белье. В некоторых осуществлениях нижний слой 20 может быть, по существу, влагонепроницаемым (например, для мочи) и содержать ламинат из нетканого материала и тонкой пластмассовой пленки, такой как термопластичная пленка, имеющая толщину от приблизительно 0,012 мм (0,5 мил) до приблизительно 0,051 мм (2,0 мил). Приемлемые пленки для нижнего слоя включают пленки, произведенные Tredegar Industries Inc., Terre Haute, Ind., продаваемые под торговыми названиями XI 5306, XI 0962 и XI 0964. Другие приемлемые материалы для нижнего слоя могут включать дышащие материалы, позволяющие удаление паров из подгузника 10, в то же время предотвращающие проникновение жидких экссудатов через нижний слой 10. Иллюстративные дышащие материалы могут включать такие материалы, как тканые материалы, нетканые материалы, композитные материалы, такие как покрытые пленкой нетканые материалы, и микропористые пленки, такие как пленки, произведенные Mitsui Toatsu Co., Japan, под названием ESPOIR NO и EXXON Chemical Co., Bay City, Тех., под названием EXXAIRE. Приемлемые дышащие композитные материалы, содержащие полимерные смеси, доступны от Clopay Corporation, Cincinnati, Ohio, под названием HYTREL смесь P18-3097. Такие дышащие композитные материалы более подробно описаны в заявке РСТ WO 95/16746, опубликованной 22 июня 1995 г. на имя Е. I. DuPont. Другие дышащие нижние слои, включая нетканые материалы и пленки, сформированные с отверстиями, описаны в патенте США №5,571,096, выданном Dobrin et al. 5 ноября 1996 г.

В некоторых осуществлениях нижний слой в соответствии с настоящим изобретением может иметь скорость проникновения паров воды (WVTR) более чем приблизительно 2000 г/24 ч/м², более чем приблизительно 3000 г/24 ч/м², более чем приблизительно 5000 г/24 ч/м², более чем приблизительно 6000 г/24 ч/м², более чем приблизительно 7000 г/24 ч/м², более чем приблизительно 8000 г/24 ч/м², более чем приблизительно 9000 г/24 ч/м², более чем приблизительно 10000 г/24 ч/м², более чем приблизительно 11000 г/24 ч/м², более чем приблизительно 12000 г/24 ч/м², более чем приблизительно 15000 г/24 ч/м², измеренную в соответствии с WSP 70.5 (08) при 37,8°С и 60% относительной влажности.

На Фиг.2 показано поперечное сечение Фиг.1 вдоль линий сечения 2-2 Фиг.1. Начиная от лицевой стороны относительно пользователя, подгузник 10 может содержать верхний слой 18, компоненты абсорбирующей сердцевины 14 и нижний слой 20. В соответствии с конкретным осуществлением подгузник 10 может также содержать накопительный элемент 50, расположенный между влагопроницаемым верхним слоем 18 и лицевой стороной абсорбирующей сердцевины 14 относительно пользователя. Накопительный элемент 50 может находиться в непосредственном контакте с абсорбирующей сердцевиной. Накопительный элемент 50 может содержать один слой или множество слоев, таких как верхний накопительный слой 52, обращенный к коже пользователя, и нижний накопительный слой 54, обращенный к одежде пользователя. В соответствии с конкретным осуществлением накопительный элемент 50 может функционировать для принятия большого количества жидкости, такой как поток мочи. Иными словами, накопительный элемент 50 может служить временным резервуаром для жидкости, пока абсорбирующая сердцевина 14 может впитывать жидкость.

В некотором осуществлении накопительный элемент 50 может содержать химически перекрестно сшитые целлюлозные волокна. Такие перекрестие сшитые целлюлозные волокна могут иметь желаемые абсорбирующие свойства. Иллюстративные химически перекрестно сшитые целлюлозные волокна описаны в патенте США №5,137,537. В некоторых осуществлениях химически перекрестно сшитые целлюлозные волокна перекрестно сшиты от приблизительно 0,5 мол.% до приблизительно 10,0 мол.% С₂-С₉ поликарбоксилатными сшивающими агентами или от приблизительно 1,5 мол.% до приблизительно 6,0 мол.% С₂-С₉ поликарбоксилатными сшивающими агентами на основе глюкозных остатков. Лимонная кислота является иллюстративным сшивающим агентом. В других осуществлениях могут быть использованы полиакриловые кислоты. Дополнительно в соответствии с определенными осуществлениями перекрестно сшитые целлюлозные волокна имеют способность к удерживанию влаги от приблизительно 25 до приблизительно 60, или от приблизительно 28 до приблизительно 50, или от приблизительно 30 до приблизительно 45. Способ определения способности к удерживанию влаги описан в патенте США №5,137,537. В соответствии с определенными осуществлениями перекрестно сшитые целлюлозные волокна могут быть извитыми, переплетенными или закрученными или представлять собой их комбинацию, включая извитые, переплетенные и закрученные волокна.

В некотором осуществлении один или оба из верхнего и нижнего накопительных слоев 52 и 54 могут содержать нетканый материал, который может быть гидрофильным. Дополнительно в соответствии с конкретным осуществлением один или оба из верхнего и нижнего накопительных слоев 52 и 54 могут содержать химически перекрестно сшитые целлюлозные волокна, которые могут образовывать, а могут не образовывать часть нетканого материала. В соответствии с иллюстративным осуществлением верхний накопительный слой 52 может содержать нетканый материал, не содержащий перекрестно сшитые целлюлозные волокна, а нижний накопительный слой 54 может содержать химически перекрестно сшитые целлюлозные волокна. Дополнительно в соответствии с осуществлением нижний накопительный слой 54 может содержать химически перекрестно сшитые целлюлозные волокна, смешанные с другими волокнами, такими как природные или синтетические полимерные волокна. В соответствии с иллюстративными осуществлениями такие другие природные или синтетические полимерные волокна могут включать волокна с высокой удельной поверхностью, термопластичные адгезивные волокна, полиэтиленовые волокна, полипропиленовые волокна, PET волокна, вискозные волокна, лиоцелловые волокна и их смеси. В соответствии с конкретным осуществлением нижний накопительный слой 54 имеет общую сухую массу, химически перекрестно сшитые целлюлозные волокна присутствуют на основе сухой массы в верхнем накопительном слое в количестве от приблизительно 30% до приблизительно 95% по массе нижнего накопительного слоя 54, а другие природные или синтетические полимерные волокна присутствуют на основе сухой массы в нижнем накопительном слое 54 в количестве от приблизительно 70% до приблизительно 5% по массе нижнего накопительного слоя 54. В соответствии с другим осуществлением, химически перекрестно сшитые целлюлозные волокна присутствуют на основе сухой массы в первом накопительном слое в количестве от приблизительно 80% до приблизительно 90% по массе нижнего накопительного слоя 54, а другие природные или синтетические полимерные волокна присутствуют на основе сухой массы в нижнем накопительном слое 54 в количестве от приблизительно 20% до приблизительно 10% по массе нижнего накопительного слоя 54.

В соответствии с конкретным осуществлением нижний накопительный слой 54 желательно имеет высокую способность к поглощению жидкости. Поглощение жидкости измеряют в граммах впитанной жидкости на грамм абсорбирующего материала и выражают в значениях «максимального поглощения». Высокое значение поглощения жидкости соответствует поэтому высокой емкости материала и является полезным, поскольку обеспечивает полное накопление жидкости, которую необходимо абсорбировать накопительным материалом. В соответствии с иллюстративными поглощениями нижний накопительный слой 54 имеет максимальное поглощение, составляющее приблизительно 10 г/г.

Важной характеристикой верхнего накопительного слоя 54 является его среднее давление десорбции, MDP. MDP является мерой капиллярного давления, необходимого для обезвоживания нижнего накопительного слоя 54 до приблизительно 50% его емкости при 0 см высоты капиллярного всасывания под приложенным механическим давлением, составляющим 0,3 фунт/дюйм. В общем, относительно низкое значение MDP может быть полезным. Более низкое значение MDP может позволить нижнему накопительному слою 54 более эффективно дренировать верхний накопительный материал. Не желая быть привязанными к теории, данный материал для распределения может иметь определяемое капиллярное всасывание. На способность нижнего накопительного слоя 54 перемещать влагу по вертикали посредством капиллярных сил будет оказывать непосредственное влияние сила тяжести и противоположно направленные капиллярные силы, связанные с десорбцией верхнего накопительного слоя. Минимизация таких капиллярных сил может оказывать положительный эффект на эксплуатационные качества нижнего накопительного слоя 54. Однако в некотором осуществлении нижний накопительный слой 54 может также иметь соответствующее капиллярное абсорбирующее всасывание для дренирования слоев, расположенных выше (верхний накопительный слой 52 и верхний слой 18, в частности) и временно удерживать влагу, пока она может быть разделена компонентами абсорбирующей сердцевины. Поэтому в некотором осуществлении нижний накопительный слой 54 может иметь минимальное значение MDP, превышающее 5 см. Дополнительно в соответствии с иллюстративными осуществлениями нижний абсорбирующий слой 54 имеет значение MDP менее чем приблизительно 20,5 см Н₂О, или менее чем приблизительно 19 см H₂O, или менее чем приблизительно 18 см Н₂О с обеспечением быстрого накопления.

Способ определения MDP и максимального поглощения описан в патентной заявке США №11/600,691 (Flohr et al.). Например, в соответствии с первым осуществлением, нижний накопительный слой 54 может содержать приблизительно 70% по массе химически перекрестно сшитых целлюлозных волокон, приблизительно 10% по массе полиэфира (PET) и приблизительно 20% по массе необработанных древесных волокон. В соответствии со вторым осуществлением нижний накопительный слой 54 может содержать приблизительно 70% по массе химически перекрестно сшитых целлюлозных волокон, приблизительно 20% по массе лиоцелловых волокон и приблизительно 10% по массе PET волокон. В соответствии с третьим осуществлением нижний накопительный слой 54 может содержать приблизительно 68% по массе химически перекрестно сшитых целлюлозных волокон, приблизительно 16% по массе необработанных древесных волокон и приблизительно 16% по массе PET волокон. В одном осуществлении нижний накопительный слой 54 может содержать приблизительно 90-100% по массе химически перекрестно сшитых целлюлозных волокон.

Приемлемые нетканые материалы для верхнего и нижнего накопительных слоев 52 и 54 включают, не ограничиваясь приведенным, SMS материал, содержащий нетканый материал из расплава, полученный аэродинамическим способом и дополнительный слой нетканого материала из расплава. В некоторых осуществлениях постоянно гидрофильные нетканые материалы и, в частности, нетканые материалы с прочными гидрофильными покрытиями являются желательными. Другое приемлемое осуществление включает SMMS-структуру. В некоторых осуществлениях нетканые материалы являются пористыми.

В некоторых осуществлениях приемлемые нетканые материалы могут включать, не ограничиваясь приведенным, синтетические волокна, такие как РЕ, PET и PP. Поскольку полимеры, которые используют для производства нетканого материала, могут быть, по существу, гидрофобными, они могут быть покрыты гидрофильными покрытиями. Один из способов изготовления нетканых материалов с прочными гидрофильными покрытиями состоит в нанесении гидрофильного мономера и инициатора радикальной полимеризации на нетканый материал и проведении полимеризации, активированной при помощи УФ-излучения, в результате которой