Абсорбирующие изделия с улучшенными абсорбирующими свойствами
Иллюстрации
Показать всеИзобретение посвящено абсорбирующим изделиям, содержащим суперабсорбирующие полимерные частицы, таким как одноразовые подгузники, трусы для приучения к горшку и нижнее белье для взрослых, страдающих недержанием. Абсорбирующее изделие, содержащее абсорбирующую сердцевину, причем абсорбирующее изделие разделено на три области: переднюю область, заднюю область и область промежности, расположенную между передней областью и задней областью, при этом абсорбирующая сердцевина характеризуется толщиной в сухом состоянии в точке промежности изделия, составляющей от 0,2 до 5 мм. При этом абсорбирующая сердцевина содержит по меньшей мере 90% суперабсорбирующих полимерных частиц. Суперабсорбирующие полимерные частицы, содержащиеся в абсорбирующей сердцевине в передней области, или в области промежности изделия, или во всей абсорбирующей сердцевине, требуют времени для достижения поглощения 20 г/г, составляющего менее 240 с. 15 з.п. ф-лы, 17 ил., 3 табл.
Реферат
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к абсорбирующим изделиям, содержащим суперабсорбирующие полимерные частицы, таким как одноразовые подгузники, трусы для приучения к горшку и нижнее белье для взрослых, страдающих недержанием.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Абсорбирующие изделия, такие как одноразовые подгузники, трусы для приучения к горшку и нижнее белье для взрослых, страдающих недержанием, абсорбируют и удерживают продукты выделения тела. Многие абсорбирующие изделия, такие как подгузники, содержат суперабсорбирующий полимерный материал. Суперабсорбирующие полимеры обычно присутствуют в сердцевине абсорбирующих изделий в виде частиц. Суперабсорбирующие полимерные частицы обладают способностью абсорбировать жидкость и набухать при вступлении в контакт с жидкими продуктами выделения. Однако, как было установлено ранее, не все категории суперабсорбирующих полимерных частиц одинаково подходят для применения в абсорбирующем изделии.
Известно, что для получения абсорбирующих изделий, содержащих суперабсорбирующие полимерные частицы, обладающих хорошими абсорбирующими и удерживающими свойствами, суперабсорбирующие полимерные частицы должны соответствовать особым техническим требованиям.
Во-первых, суперабсорбирующие полимерные частицы должны обладать способностью быстрого абсорбирования жидких продуктов выделения. Скорость абсорбирования суперабсорбирующих полимерных частиц обычно характеризовалась в уровне техники посредством измерения скорости свободного набухания (FSR) частиц.
В дополнение к тому, что они характеризуются высокой скоростью абсорбирования, суперабсорбирующие полимерные частицы, присутствующие в сердцевине, должны также обладать высокой проницаемостью для жидкости. Плохая проницаемость суперабсорбирующих полимерных частиц может включать протечки абсорбирующего изделия вследствие блокирования гелем. Блокирование гелем может происходить в абсорбирующей сердцевине, когда набухающие суперабсорбирующие полимерные частицы блокируют пустоты между частицами. В таком случае жидкие продукты выделения не достигают или лишь медленно достигают нижние слои суперабсорбирующих полимерных частиц, расположенные в сердцевине. Жидкие продукты выделения остаются на поверхности абсорбирующей сердцевины и могут, таким образом, вытекать из подгузника.
Проницаемость суперабсорбирующих полимерных частиц обычно характеризовалась в уровне техники посредством измерения SFC (проводимости солевого потока) частиц. Этот параметр измеряется в равновесном состоянии, т.е. измерение осуществляют в отношении полностью предварительно набухшего слоя геля из суперабсорбирующих полимерных частиц.
Однако изобретатели неожиданно обнаружили, что суперабсорбирующие полимерные частицы, характеризующиеся высокими значениями FSR и SFC, не приводят автоматически к быстрому поглощению жидких продуктов выделения в абсорбирующее изделие, особенно при первом внезапном потоке, т.е., когда сухие суперабсорбирующие полимерные частицы впервые вступают в контакт с жидкостью.
Таким образом, настоящее изобретение предлагает абсорбирующее изделие, обладающее улучшенными абсорбирующими свойствами и, таким образом, пониженной вероятностью протечки, особенно при первом внезапном потоке, т.е., когда изделие начинает намокать.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к абсорбирующему изделию, содержащему абсорбирующую сердцевину. Абсорбирующее изделие разделено на три области: передняя область, задняя область и область промежности, расположенная между передней областью и задней областью. Абсорбирующая сердцевина имеет толщину в сухом состоянии в точке промежности изделия, составляющую от 0,2 до 5 мм. Абсорбирующая сердцевина содержит по меньшей мере 90% суперабсорбирующих полимерных частиц. Суперабсорбирующие полимерные частицы, содержащиеся в абсорбирующей сердцевине в передней области, или в области промежности изделия, или во всей абсорбирующей сердцевине, требуют времени для достижения поглощения 20 г/г (Т20), составляющего менее 240 с в соответствии с измерениями согласно методу испытания K(t).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - вид сверху подгузника в соответствии с одним воплощением настоящего изобретения.
Фиг. 2 - вид в поперечном сечении подгузника, показанного на фиг. 1, выполненном вдоль линии сечения 2-2 на фиг. 1.
Фиг. 3 - вид в частичном поперечном сечении слоя абсорбирующей сердцевины в соответствии с одним воплощением данного изобретения.
Фиг. 4 - вид в частичном поперечном сечении слоя абсорбирующей сердцевины в соответствии с другим воплощением данного изобретения.
Фиг. 5а - вид в частичном сечении абсорбирующей сердцевины, содержащей комбинацию из первого и второго слоев абсорбирующей сердцевины, показанных на фиг. 3 и 4.
Фиг. 5b - вид в частичном сечении абсорбирующей сердцевины, содержащей комбинацию из первого и второго слоев абсорбирующей сердцевины, показанных на фиг. 3 и 4.
Фиг. 6 - схематическое изображение вискозиметра.
Фиг. 7 - частичное боковое поперечное сечение подходящей системы измерения проницаемости для проведения испытания на динамическую эффективную проницаемость и измерения кинетики поглощения.
Фиг. 8 - вид сбоку в частичном поперечном сечении узла поршень/цилиндр для использования при проведении испытания на динамическую эффективную проницаемость и измерения кинетики поглощения.
Фиг. 9 - вид сверху головки поршня, подходящей для применения в узле поршень/цилиндр, показанном на фиг. 8.
Фиг. 10 - вид сбоку в частичном поперечном сечении подходящей системы измерения проницаемости для проведения измерительного испытания на проницаемость для мочи.
Фиг. 11 - вид сбоку в поперечном сечении узла поршень/цилиндр для использования при проведении измерительного испытания на проницаемость для мочи.
Фиг. 12 - вид сверху головки поршня, подходящей для применения в узле поршень/цилиндр, показанном на фиг. 11.
Фиг. 13 - вид сбоку в поперечном сечении узла поршень/цилиндр согласно фиг. 11, размещенного на пористом диске для фазы набухания.
Фиг. 14 - вид в поперечном сечении подходящей системы измерения поглощения в плоском состоянии для проведения испытания на поглощение в плоском состоянии.
Фиг. 15А - график, представляющий поглощение в г/г, в зависимости от времени, для сравнительных примеров 1 и 2, и примера 1, в соответствии с измерениями согласно методу испытания K(t).
Фиг. 15В - график, представляющий поглощение в г/г, в зависимости от времени, для сравнительных примеров 1 и 2, и примера 2, в соответствии с измерениями согласно методу испытания K(t).
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Термин "абсорбирующее изделие" используется в данном описании в отношении устройств, которые абсорбируют и удерживают продукты выделения тела, и более конкретно, относится к устройствам, которые размещаются напротив или вблизи тела пользователя для поглощения и удержания различных продуктов выделения, выделяемых телом. Абсорбирующие изделия включают подгузники, трусы для приучения к горшку, нижнее белье для взрослых, страдающих недержанием, предметы женской гигиены и т.п.Используемый в данном описании термин "жидкости тела" или "продукты выделения тела" включает среди прочих мочу, кровь, вагинальные выделения, грудное молоко, пот и фекалии. В некоторых воплощениях настоящего изобретения, абсорбирующее изделие представляет собой подгузник или трусы для приучения к горшку.
Термин "абсорбирующая сердцевина" используется в данном описании в отношении структуры, размещенной между верхним листом и нижним листом абсорбирующего изделия, с целью поглощения и удерживания жидкости, принимаемой абсорбирующим изделием. Данная структура может содержать один или несколько подлежащих слоев, суперабсорбирующие полимерные частицы, размещенные на одном или нескольких подлежащих слоях, и термопластичный состав, как правило, размещенный на суперабсорбирующих полимерных частицах. Обычно термопластичный состав представляет собой термопластичный адгезивный материал. В одном воплощении термопластичный адгезивный материал образует волокнистый слой, который по меньшей мере частично контактирует с суперабсорбирующими полимерными частицами на одном или нескольких подлежащих слоях, и частично контактирует с одним или несколькими подлежащими слоями. В одном воплощении дополнительный адгезив может быть нанесен на один или несколько подлежащих слоев перед нанесением суперабсорбирующих полимерных частиц, с целью улучшения адгезии между суперабсорбирующими полимерными частицами и/или термопластичным адгезивным материалом и одним или несколькими соответствующими подлежащими слоями. Абсорбирующая сердцевина может также содержать один или несколько покровных слоев, причем суперабсорбирующие полимерные частицы заключены между одним или несколькими подлежащими слоями и одним или несколькими покровными слоями. Один или несколько подстилающих слоев и покровных слоев могут содержать или состоять из нетканого полотна. Абсорбирующая сердцевина может дополнительно содержать дезодорирующие соединения.
В воплощениях, где абсорбирующее изделие помимо абсорбирующей сердцевины содержит верхний лист и/или нижний лист, и/или поглощающую систему, абсорбирующая сердцевина не включает верхний лист, нижний лист и/или поглощающую систему.
В некоторых воплощениях абсорбирующая сердцевина состоит главным образом из одного или нескольких подлежащих слоев, суперабсорбирующих полимерных частиц, термопластичного состава, факультативно - дополнительного адгезива, факультативно - одного или нескольких покровных слоев и, факультативно -дезодорирующих соединений.
Термин "точка промежности" используется в данном описании в отношении точки изделия, расположенной в центре абсорбирующего изделия, в точке пересечения продольной центровой линии и поперечной центровой линии изделия. В целях изобретения следует понимать, что точка промежности изделия не обязательно располагается в центре абсорбирующей сердцевины, а именно, в точке пересечения продольной центровой линии и поперечной центровой линии абсорбирующей сердцевины, особенно в случае, когда абсорбирующая сердцевина не отцентрована относительно поперечной центровой линии изделия, т.е., в случае, когда абсорбирующая сердцевина сдвинута к передней и/или задней области изделия.
Термин "воздушный войлок" используется в данном описании в отношении измельченной древесной массы, которая представляет собой одну из форм целлюлозных волокон.
Термин "суперабсорбирующая полимерная частица" используется в данном описании в отношении поперечно сшитых полимерных материалов, способных поглощать по меньшей мере в десять раз большее своего веса количество 0,9%-ного водного солевого раствора при измерении в соответствии с испытанием на удерживающую способность на центрифуге (EDANA, WSP 241.2-05). Суперабсорбирующие полимерные частицы находятся в виде микрочастиц, таким образом, являясь текучими в сухом состоянии. Предпочтительные суперабсорбирующие полимерные частицы согласно настоящему изобретению выполнены из полимеров поли(мет)акриловых кислот. Однако, например, суперабсорбирующие полимерные частицы на основе крахмала также не выходят за рамки объема настоящего изобретения.
Термин "термопластичный адгезивный материал" используется в данном описании в отношении полимерной композиции, из которой могут формироваться волокна и наноситься на суперабсорбирующие полимерные частицы, с целью фиксации суперабсорбирующих полимерных частиц, как в сухом, так и во влажном состояниях. Термопластичный адгезивный материал согласно настоящему изобретению предпочтительно образует волокнистую структуру поверх суперабсорбирующих полимерных частиц.
Термины "передняя область" и "задняя область" используются в данном описании в отношении передней и задней областей талии абсорбирующего изделия. Длина обеих из передней области и задней области, составляет одну треть от общей длины изделия, начиная от соответствующих передней и задней кромок талии. В воплощениях, где передняя и/или задняя кромки талии не выполнены в виде прямой линии, проходящей параллельно поперечной центровой линии абсорбирующего изделия, длина абсорбирующего изделия определяется по продольной центровой линии или параллельно ей, начиная от точки передней кромки талии, находящейся ближе всего к поперечной центровой линии, и заканчивая в точке задней кромки талии, находящейся ближе всего к поперечной центровой линии.
Термин "область промежности" используется в данном описании в отношении области изделия, расположенной в центре изделия, между передней и задней областями изделия. Длина области промежности составляет одну треть общей длины изделия.
Термин "нетканый" используется в данном описании в отношении готового листа, полотна или ваты из направленно или хаотично ориентированных волокон, соединенных посредством трения и/или когезии, и/или адгезии, за исключением бумаги и изделий, являющихся ткаными, вязаными, прошитыми, вязально-прошивными с включением связующих нитей или волокон, или валяными посредством влажного валяния, в том числе дополнительно сшитые иглой. Волокна могут быть натурального или искусственного происхождения, а также могут быть штапельными или непрерывными волокнами, или могут быть сформированы на месте. Коммерчески доступные волокна имеют диаметры в пределах от менее, чем приблизительно 0,001 мм до более чем приблизительно 0,2 мм, и они поставляются в нескольких различных формах: короткие волокна (известные, как штапельные или рубленые волокна), непрерывные единичные волокна (нити или одиночные непрерывные волокна), некрученые пучки непрерывных единичных волокон (жгуты) и крученые пучки непрерывных единичных волокон (нити). Нетканые материалы могут быть сформированы многими способами, такими как: фильерно-раздувная технология, технология производства нетканого материала из расплава полимера фильерным способом, прядение из раствора, электропрядение и кардование. Сухая масса нетканых материалов обычно выражается в граммах на квадратный метр (г/м2).
Термин "прикреплен" используется в данном описании в отношении конфигураций, где первый элемент непосредственно прикреплен к другому элементу посредством крепления первого элемента непосредственно ко второму элементу, или в отношении конфигураций, где первый элемент опосредованно прикреплен ко второму элементу посредством крепления первого элемента к одному или нескольким третьим, промежуточным элементам, которые, в свою очередь, прикреплены ко второму элементу. Средства крепления могут содержать адгезионные соединения, термические соединения, соединения давлением, ультразвуковую сварку, динамико-механические соединения, или любые другие подходящие средства крепления или комбинации данных средств крепления, известные из уровня техники.
Фиг. 1 представляет собой вид сверху абсорбирующего изделия 10 согласно некоторым воплощениям настоящего изобретения. Абсорбирующее изделие 10 показано в своем плоском, несжатом состоянии (т.е. без сжатия, вызванного его эластичностью), при этом части абсорбирующего изделия 10 вырезаны для того, чтобы более ясно показать внутреннюю структуру подгузника 10. Часть абсорбирующего изделия 10, контактирующая с пользователем, на фиг. 1 направлена на смотрящего. Абсорбирующее изделие 10 обычно содержит основание 12 и абсорбирующую сердцевину 14, размещенную в основании 12.
Основание 12 абсорбирующего изделия 10 на фиг. 1 может содержать основной корпус абсорбирующего изделия 10. Основание 12 может содержать внешнее покрытие 16, включающее верхний лист 18, который может быть проницаемым для жидкости, и/или нижний лист 20, который может быть непроницаемым для жидкости. Абсорбирующая сердцевина 14 может быть заключена между верхним листом 18 и нижним листом 20. Основание 12 может также включать боковые панели 22, эластичные манжеты 24, и эластичный компонент 26 на талии.
Ножные манжеты 24 и эластичный компонент 26 на талии могут, как правило, содержать эластичные элементы 28. Область одного конца абсорбирующего изделия 10 выполнена как передняя область 30, а часть другого конца выполнена как задняя область 32 абсорбирующего изделия 10. Промежуточная область абсорбирующего изделия 10 выполнена как область 34 промежности, которая проходит в продольном направлении между передней и задней областями 30 и 32.
Абсорбирующее изделие 10 показано на фиг. 1 со своей продольной центровой линией 36 и поперечной центровой линией 38. Периметр 40 абсорбирующего изделия 10 определен внешними краями абсорбирующего изделия 10, где продольные края 42 проходят, в сущности, параллельно продольной центровой линии 36 абсорбирующего изделия 10, а передняя и задняя кромки 43 и 44 талии проходят между продольными краями 42, в сущности, параллельно поперечной центровой линии 38 абсорбирующего изделия 10. Основание 12 может также содержать систему крепления, которая может включать по меньшей мере один крепежный элемент 46 и по меньшей мере одну зону 48 для его закрепления.
Абсорбирующее изделие 10 может также содержать и другие элементы, известные из уровня техники, включая переднюю и заднюю выступающие детали, защитные элементы на талии, эластичные элементы и т.п. для обеспечения лучшего прилегания, удерживания и эстетических свойств. Такие дополнительные компоненты хорошо известны из уровня техники и описаны, например, в патенте США №3,860,003 и патенте США №5,151,092.
Для удерживания абсорбирующего изделия 10 на месте относительно пользователя по меньшей мере часть передней области 30 может крепиться крепежным элементом 46 по меньшей мере к части задней области 32 для образования одного или нескольких отверстий для ног и талии изделия. В закрепленном состоянии система крепления испытывает растягивающую нагрузку вокруг талии изделия. Система крепления может позволить пользователю изделия удерживать один элемент системы крепления, например, крепежный элемент 46, и соединять переднюю область 30 с задней областью 32 по меньшей мере в двух местах. Это может быть достигнуто за счет варьирования силы скрепления между элементами крепежных устройств.
Согласно определенным воплощениям абсорбирующее изделие 10 может быть выполнено с системой крепления с возможностью повторного крепления, или, альтернативно, оно может быть выполнено в форме подгузника в виде трусов. Если абсорбирующее изделие представляет собой подгузник, оно может содержать систему крепления с возможностью повторного крепления, присоединенную к основанию, с целью закрепления подгузника на пользователе. Если абсорбирующее изделие представляет собой подгузник в виде трусов, изделие может содержать по меньшей мере две боковые панели, соединенные друг с другом для образования трусов.
Абсорбирующая сердцевина
Абсорбирующая сердцевина содержит по меньшей мере 90% по весу суперабсорбирующих полимерных частиц относительно веса абсорбирующей сердцевины, за исключением веса любого нетканого полотна, такого как подлежащие слои и покровные слои, которые могут содержаться в абсорбирующей сердцевине.
В некоторых предпочтительных воплощениях абсорбирующая сердцевина содержит по меньшей мере 95% по весу суперабсорбирующих полимерных частиц.
В некоторых более предпочтительных воплощениях абсорбирующая сердцевина содержит по меньшей мере 98% по весу суперабсорбирующих полимерных частиц.
В некоторых еще более предпочтительных воплощениях абсорбирующая сердцевина содержит по меньшей мере 99% по весу суперабсорбирующих полимерных частиц.
Такие воплощения являются особенно предпочтительными, поскольку абсорбирующие изделия с высоким процентным содержанием суперабсорбирующих полимерных частиц обычно имеют уменьшенную толщину в сухом состоянии по сравнению с толщиной стандартных абсорбирующих изделий, имеющих большое количество стандартных абсорбирующих материалов, таких как воздушный войлок и подобные, дополнительно к суперабсорбирующим полимерным частицам. Уменьшенная толщина способствует лучшему прилеганию к телу и повышенному комфорту, когда изделие расположено на пользователе.
В некоторых воплощениях абсорбирующая сердцевина содержит среднее количество суперабсорбирующих полимерных частиц на площадь, составляющее от 50 до 2200 г/м2 или от 100 до 1500 г/м2, или от 200 до 1000 г/м2.
В некоторых воплощениях абсорбирующая сердцевина содержит среднее количество суперабсорбирующих полимерных частиц на площадь, составляющее в точке промежности от 100 до 1500 г/м2, или от 150 до 1000 г/м2, или от 200 до 900 г/м2, или от 400 до 700 г/м2. Абсорбирующее изделие содержит достаточное количество суперабсорбирующих полимерных частиц для того, чтобы иметь хорошие абсорбирующие свойства, а также быть достаточно тонкими для обеспечения хорошего прилегания и комфорта для пользователя. Однако суперабсорбирующие полимерные частицы также присутствуют в передней и задней областях, хотя, особенно в задней области, количество может быть малым (или даже нулевым). В некоторых воплощениях абсорбирующая сердцевина содержит среднее количество суперабсорбирующих полимерных частиц на площадь, составляющее менее 300 г/м2, или менее 200 г/м2, альтернативно, от 25 до 300 г/м2, или от 50 до 200 г/м2, или от 50 до 100 г/м2 в задней области изделия.
В некоторых воплощениях абсорбирующая сердцевина может дополнительно содержать небольшие количества абсорбирующих материалов, отличающихся от суперабсорбирующих полимерных частиц, например, она может содержать воздушный войлок.
В некоторых воплощениях абсорбирующая сердцевина обычно содержит менее 5% по весу воздушного войлока, предпочтительно менее 2% и более предпочтительно, не содержит воздушный войлок.
Абсорбирующая сердцевина имеет толщину в сухом состоянии в точке промежности изделия, составляющую менее 10 мм, предпочтительно менее 5 мм, более предпочтительно менее 3 мм, еще более предпочтительно менее 1,5 мм, альтернативно, от 0,1 до 10 мм, предпочтительно от 0,2 до 5 мм, предпочтительнее от 0,3 до 3 мм, еще более предпочтительно от 0,5 до 1,5 мм, как было измерено согласно методу испытания, изложенному ниже. Таким образом, абсорбирующая сердцевина является достаточно тонкой по сравнению со стандартными абсорбирующими сердцевинами, содержащими воздушный войлок. Вследствие этого может быть значительно улучшено прилегание и комфорт.
Суперабсорбирующие полимерные частицы
Суперабсорбирующие полимерные частицы, применимые для настоящего изобретения, могут быть представлены в различном виде. Термин "частицы" относится к гранулам, волокнам, хлопьям, сферам, порошкам, пластинкам и другим формам суперабсорбирующих полимерных частиц, известным специалистам в данной области. В некоторых воплощениях суперабсорбирующие полимерные частицы могут быть в форме волокон, т.е. могут представлять собой продолговатые, игловидные суперабсорбирующие полимерные частицы. В таких воплощениях волокна из суперабсорбирующих полимерных частиц имеют малый размер (т.е., диаметр волокон), составляющий менее, чем приблизительно 1 мм, обычно менее чем 500 мкм, и предпочтительно менее чем 250 мкм, вплоть до 50 мкм. Длина волокон предпочтительно составляет от приблизительно 3 мм до приблизительно 100 мм. Волокна также могут быть в форме длинных нитей, которые могут быть сплетены.
Альтернативно, в некоторых предпочтительных воплощениях суперабсорбирующие полимерные частицы согласно настоящему изобретению представляют собой сферические частицы; согласно настоящему изобретению и в отличие от волокон, "сферические частицы" имеют размеры от максимального по длине до минимального с соотношением максимального по длине размера частицы к минимальному размеру частицы в диапазоне 1-5, где значение 1 соответствует идеально сферической частице, а 5 - предполагает некое отклонение от такой сферической формы. В таких воплощениях суперабсорбирующие полимерные частицы могут иметь размер частиц, составляющий менее 850 мкм, или от 50 до 850 мкм, предпочтительно от 100 до 500 мкм, предпочтительнее от 150 до 300 мкм, как было измерено согласно методу EDANA WSP 220.2-05. Суперабсорбирующие полимерные частицы, имеющие относительно малый размер, способствуют увеличению площади поверхности абсорбирующего материала, контактирующего с жидкими продуктами выделения, и таким образом, способствует быстрому поглощению жидких продуктов выделения.
Суперабсорбирующие полимерные частицы, применимые для настоящего изобретения, включают различные нерастворимые в воде, но набухающие в воде полимеры, способные поглощать большие количества жидкостей. Такие полимерные материалы являются общеизвестными в уровне техники.
Подходящие суперабсорбирующие полимерные частицы могут быть получены, например, в результате процессов обратной фазной суспензионной полимеризации, как описано в патенте США №4,340,706 и патенте США №5,849,816 или в результате процессов дисперсионной полимеризации аэрозольной или иной газовых фаз, как описано в патентной заявке США №2009/0192035, 2009/0258994 и 2010/0068520. В некоторых воплощениях подходящие суперабсорбирующие полимерные частицы могут быть получены с использованием производственных процессов, известных из уровня техники, таких, как более конкретно описанные в документе WO 2006/083584, начиная с 23 строки страницы 12 до строки 27 страницы 20.
В некоторых воплощениях поверхность суперабсорбирующих полимерных частиц может иметь покрытие. В таких воплощениях покрытие делает поверхность более липкой, таким образом, что суперабсорбирующие полимерные частицы не могут легко перераспределяться (таким образом, чтобы они не могли блокировать пустоты) при намокании.
В некоторых воплощениях суперабсорбирующие полимерные частицы могут быть покрыты катионным полимером. Предпочтительные катионные полимеры могут включать полиаминные или полииминные материалы, способные вступать в реакцию по меньшей мере с одним компонентом, содержащимся в жидкостях тела, особенно в моче. Предпочтительные полиаминные материалы выбраны из группы, состоящей из (1) полимеров, имеющих первичные аминные группы (например, поливиниламин, полиаллиламин); (2) полимеров, имеющих вторичные аминные группы (например, полиэтиленимин); и (3) полимеров, имеющих третичные аминные группы (например, поли N, N-диметилалкинамин). Практические примеры катионных полимеров представляют собой, например, полиэтиленимин, модифицированный полиэтиленимин, поперечно сшитый эпигалогидрином в диапазоне растворимости в воде, полиамин, модифицированный посредством прививки этилениминаполиамидоамин, полиэфирамин, поливиниламин, полиалкиламин, полиамидополиамин и полиаллиламин.
В предпочтительных воплощениях катионный полимер имеет средневесовую молекулярную массу, составляющую по меньшей мере 500, предпочтительнее 5000, наиболее предпочтительно 10000 или более. Катионные полимеры, имеющие средневесовую молекулярную массу, составляющую более 500, не ограничиваются полимерами, проявляющими одно максимальное значение (пик) при анализе молекулярной массы посредством гельпроникающей хроматографии, при этом полимеры, имеющие средневесовую молекулярную массу, составляющую более 500, могут использоваться даже в том случае, если они проявляют множество максимальных значений (пиков).
Предпочтительное количество катионного полимера находится в диапазоне от приблизительно 0,5 до 20 весовых частей на 100 весовых частей суперабсорбирующих полимерных частиц, предпочтительно от 0,3 до 10 весовых частей, и наиболее предпочтительно от приблизительно 0,5 до 5 весовых частей.
В некоторых воплощениях суперабсорбирующие полимерные частицы могут быть покрыты материалами на основе хитозана, например такими, как раскрытые в документе US 7537832 B2.
В некоторых других воплощениях суперабсорбирующие полимерные частицы могут содержать абсорбирующие полимеры с ионообменом в смешанном слое, например, такие, как раскрытые в документах WO 99/34841 и WO 99/34842.
Как уже упоминалось выше, суперабсорбирующие полимерные частицы, характеризующиеся высокими значениями SFC и FSR, не приводят автоматически к быстрому поглощению жидких продуктов выделения, особенно при первом внезапном потоке, т.е., когда сухие суперабсорбирующие полимерные частицы впервые вступают в контакт с жидкостью. Сухие суперабсорбирующие полимерные частицы, как правило, хуже абсорбируют воду, чем влажные суперабсорбирующие полимерные частицы, поскольку способность воды диффундировать в сухие суперабсорбирующие полимерные частицы ниже, чем способность воды диффундировать во влажные суперабсорбирующие полимерные частицы.
Прежде не исследовались относящиеся к начальному поглощению абсорбирующие свойства сухих суперабсорбирующих полимерных частиц. Наоборот, исследования были сосредоточены на проводимости солевого потока (SFC), которая определялась в равновесном состоянии, и таким образом, на стадии, далекой от начального поглощения жидкости. В случае абсорбирующих сердцевин, содержащих значительное количество воздушного войлока в дополнение к суперабсорбирующим полимерным частицам, временное хранение жидкости, поступающей к абсорбирующей сердцевине, обеспечивается воздушным войлоком, позволяя суперабсорбирующим полимерным частицам поглощать жидкость из окружающего воздушного войлока с определенной задержкой. Но даже в случае абсорбирующих изделий, не содержащих воздушный войлок, раскрытых в уровне техники, проницаемость суперабсорбирующих полимерных частиц всегда измерялась в равновесном состоянии, таким образом, не учитывая поведение сухих суперабсорбирующих полимерных частиц при начальном воздействии жидкости. Авторы настоящего изобретения тщательно исследовали поведение суперабсорбирующих полимерных частиц при начальном воздействии жидкости. Они обнаружили, что определенные, пока еще не общедоступные суперабсорбирующие полимерные частицы, проявляют превосходные рабочие характеристики при применении в абсорбирующих сердцевинах, не содержащих, или содержащие очень малые количества воздушного войлока. Превосходные рабочие характеристики привели к улучшенному поглощению жидкости, таким образом, уменьшая риск протечки. Было обнаружено, что превосходные суперабсорбирующие полимерные частицы, могут быть описаны в отношении времени, которое требуется для достижения определенного показателя поглощения жидкости сухими суперабсорбирующими полимерными частицами, при поглощении под воздействием всестороннего давления. Таким образом, теперь может быть обеспечена возможность простого и целенаправленного выбора этих недавно разработанных суперабсорбирующих полимерных частиц, особенно подходящих для применения в абсорбирующих сердцевинах, содержащих небольшие количества воздушного войлока, или не содержащих воздушного войлока вообще, без необходимости в дополнительных широких исследованиях и испытаниях.
Согласно настоящему изобретению суперабсорбирующие полимерные частицы, содержащиеся в абсорбирующей сердцевине в передней области области промежности изделия, или во всей абсорбирующей сердцевине, требуют времени для достижения поглощения 20 г/г (Т20), составляющего менее 240 с или менее 215 с, или менее 190 с, или менее 165 с, или менее 140 с в соответствии с измерениями согласно методу испытания K(t), изложенному ниже.
В некоторых воплощениях время для достижения поглощения, составляющего 20 г/г (Т20), составляет от 40 с до 240 с, или от 50 с до 290 с, или от 60 с до 165 с, как было измерено согласно методу испытания K(t), изложенному ниже.
В некоторых воплощениях поглощение суперабсорбирующих полимерных частиц, содержащихся в абсорбирующей сердцевине в передней области области промежности изделия, или во всей абсорбирующей сердцевине по прошествии 20 мин (U20) составляет по меньшей мере 28 г/г или по меньшей мере 30 г/г, или от 28 г/г до 60 г/г, или от 30 г/г до 50 г/г, или от 30 г/г до 40 г/г, как было измерено согласно методу испытания K(t), изложенному ниже.
Абсорбирующие изделия, содержащие такие суперабсорбирующие полимерные частицы, характеризуются улучшенными абсорбирующими свойствами, и таким образом обладают меньшей вероятностью протечки, по сравнению с абсорбирующими изделиями, известными из уровня техники, особенно при первом внезапном потоке. Такие суперабсорбирующие полимерные частицы особо пригодны для применения в абсорбирующих изделиях.
В некоторых воплощениях суперабсорбирующие полимерные частицы имеют эффективную проницаемость по прошествии 20 минут (К20), составляющую по меньшей мере 5·10-8 см2, или по меньшей мере 7·10-8 см2, или по меньшей мере 8,5·10-8 см2, или от 5·10-8 см2 до 1·10-6 см2, или от 7·10-8 см2 до 5·10-7 см2, или от 8,5·10-8 см2 до 1·10-7 см2, как было измерено согласно методу испытания K(t), изложенному ниже.
В некоторых воплощениях суперабсорбирующие полимерные частицы характеризуются отношением между минимальной эффективной проницаемостью и проницаемостью по прошествии 20 минут (отношение Kmin/K20), составляющим более чем 0,75, или более чем 0,8 или более чем 0,9, как было измерено согласно методу испытания K(t), изложенному ниже. В таких воплощениях временное блокирование гелем минимально, и жидкие продукты выделения могут перемещаться быстро через пустоты, присутствующие между частицами, в течение всего процесса набухания, и особенно в начальной части фазы набухания, которая является наиболее критической для первого внезапного потока.
В воплощениях, содержащих более одного типа суперабсорбирующих полимерных частиц, метод испытания K(t) осуществляют применительно к смеси из более, чем одного типа суперабсорбирующих полимерных частиц, присутствующих в передней области, области промежности, или всей абсорбирующей сердцевине соответственно.
В некоторых воплощениях суперабсорбирующие полимерные частицы характеризуются проницаемостью в равновесном состоянии, выраженной как значение UPM (показатель проницаемости для мочи), составляющее более 50, предпочтительно более 60, или от 50 до 500, или от 55 до 200, или от 60 до 150 UPM единиц, причем единица измерения, составляющая 1 UPM, равна 1·10-7 (см3·с)/г.
Значение UPM измеряется согласно методу испытания UPM, изложенному ниже. Этот метод тесно связан с методом испытания SFC, известным из уровня техники. При методе испытания UPM, как правило, измеряют сопротивление протеканию предварительно набухшего слоя суперабсорбирующих полимерных частиц, т.е. сопротивление протеканию измеряют в равновесном состоянии. Таким образом, такие суперабсорбирующие полимерные частицы, характеризующиеся высоким значением UPM, проявляют проницаемость, когда значительный объем абсорбирующего изделия уже намочен жидкими продуктами выделения. Данные воплощения проявляют хорошие поглощающие свойства не только при первом внезапном потоке, а и при всех последующих внезапных потоках.
В некоторых воплощениях суперабсорбирующие полимерные частицы могут характеризоваться FSR (скорость свободного набухания), составляющей более 0,1 г/г/с, или от 0,1 до 2 г/г/с, или от 0,3 до 1 г/г/с, или от 0,3 до 0,6 г/г/с, или от 0,4 до 0,6 г/г/с.
Скорость свободного набухания суперабсорбирующих полимерных частиц измеряется согласно методу испытания FSR, изложенному ниже. Суперабсорбирующие полимерные частицы характеризующиеся высокими значениями скорости свободного набухания, будут также быстро поглощать жидкость и при отсутствии всестороннего давления. В отличие от метода испытания K(t), для измерения скорости свободного набухания к слою геля не прикладывают никакого давления. Суперабсорбирующие полимерные частицы, характеризующиеся слишком низким значением FSR, могут требовать более 240 с для достижения поглощения, составляющего 20 г/г, как было измерено в соответствии с методом испытания K(t) согласно настоящему изобретению, и, соответственно, не могут поглощать жидкие продукты выделения с необходимой скоростью. Однако, как было изложено выше, суперабсорбирующие полимерные частицы, характеризующиеся высокими значениями FSR, не приво