Абсорбирующее изделие, включающее нетканый материал

Абсорбирующее изделие, включающее нетканый материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение предлагает абсорбирующее изделие, включающее нетканый материал. Нетканый материал располагается так, что он находится в контакте с кожей пользователя в процессе применения абсорбирующего изделия.

Уровень техники

Пользователи абсорбирующих гигиенических изделий, таких как подгузники, медицинские изделия или защитное белье при недержании, иногда испытывают связанные с кожей проблемы. Эти проблемы кожи могут быть вызваны силами, возникающими в ходе физического/механического взаимодействия между изделием и кожей пользователя. Таким образом, например, возникает натирание вследствие избыточного трения между абсорбирующим изделием и кожей пользователя.

Были проведены несколько исследований в целях улучшения мягкости абсорбирующих изделий и, в частности, нетканых материалов, которые используются на поверхностях, находящихся в контакте с кожей, таких как верхние листы абсорбирующих изделий. Современные производители абсорбирующих изделий сосредоточены на предложении изделий, обеспечивающих высокую степень удобства, посредством применения нетканых материалов, которые создают ощущение мягкости на коже, и это также описано в документах предшествующего уровня техники.

Например, WO 2008/147264 описывает нетканый материал для применения в качестве обращенного к телу листа в абсорбирующем изделии, где нетканый материал включает по меньшей мере два слоя, где слой, обращенный к пользователю в процессе применения изделия, включает штапельные волокна, имеющие линейную плотность, составляющую менее чем 1,5 дтекс. Эта часть листа вызывает ощущение мягкости у пользователя. Согласно описанию ощущение мягкости может быть также достигнуто посредством применения волокон/нитей, таких как хлопковые, вискозные, лиоцелловые волокна, обеспечивающие высокую мягкость и удобство текстильного материала. Однако указанные волокна/нити связывают жидкость, и обращенная к коже поверхность остается влажной, что является неблагоприятным.

US 2006/0121811 описывает абсорбирующее изделие, где поверхность, находящаяся в физическом контакте с кожей пользователя, включает тонкие волокна для образования мягкого материала, обращенного к коже. Кроме того, WO 2007/114742 описывает нетканый материал верхний листовой материал, включающий микроволокна в контакте с кожей, в целях улучшения ощущения мягкости на коже.

Сущность изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить абсорбирующее изделие, включающее нетканый материал, расположенный так, что он находится в контакте с кожей пользователя, причем данный нетканый материал в процессе применения абсорбирующего изделия уменьшает риск механического неудобства вследствие трения между нетканым материалом и кожей.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что тонкие волокна, имеющие низкую линейную плотность, которые описаны в документах предшествующего уровня техники как подходящие для применения в качестве ближайших к коже для улучшения мягкости, не должны быть обязательно подходящими для максимального приближения к коже пользователя абсорбирующего изделия в присутствии небольшого количества влаги. Тонкие волокна, имеющие низкую линейную плотность, являются мягкими в сухом состоянии, но когда присутствует влага/жидкость, тонкие волокна также имеют недостатки.

Трение, которое возникает между нетканым материалом и кожей пользователя, отличается в присутствии жидкости/влаги от трения в случае присутствия жидкости/влаги. Присутствие даже очень малого количества влаги, источниками которой являются испарения, пот или другие текучие среды организма, воздействуют на силы трения, возникающие между нетканым материалом и кожей пользователя. Таким образом, была обнаружена действительная важность тщательного выбора характеристик нетканого материала таким образом, что нетканый материал способен сокращать до минимума механическое неудобство в течение всего периода применения изделия.

Было выяснено, что одна основная причина механического неудобства представляет собой «прилипание», т. е. силы, действующие между абсорбирующим изделием и кожей человека, когда присутствует влага (испарения, пот, моча). Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить абсорбирующее изделие, включающее нетканый материал, который сокращает до минимума указанные силы и их неблагоприятное воздействие на кожу. Нетканый материал может присутствовать на всех частях абсорбирующего изделия, которые находятся в контакте с кожей, в том числе, например, на верхнем листе абсорбирующего изделия или в случае подгузника на области талии, области бедер, стоячих сборках, отверстиях для ног и поясе. Абсорбирующее изделие обеспечивает низкое трение между кожей пользователя и изделием, в том числе, когда область является практически сухой, а также когда область является влажной вследствие испарений и пота или присутствия других текучих среды организма. Указанную задачу решает абсорбирующее изделие, характеризуемое отличительными признаками, которые определены в прилагаемой формуле изобретения. Задача также решается посредством применения абсорбирующего изделия, характеризуемого отличительными признаками, которые определены в прилагаемой формуле изобретения.

Настоящее изобретение предлагает абсорбирующее изделие, включающее нетканый материал, расположенный так, что он находится в контакте с кожей пользователя в процессе применения абсорбирующего изделия. Нетканый материал включает, по меньшей мере, на контактирующей с кожей поверхности смесь неабсорбирующих и абсорбирующих волокон. Абсорбирующие волокна присутствуют в количестве, составляющем от 2 до 30 мас.% и предпочтительно приблизительно от 2 до 10 мас.% по отношению к полной массе волокон в нетканом материале.

Неабсорбирующие волокна имеют линейную плотность, составляющую от 1,8 до 10 дтекс или от 2 до 7 дтекс, или от 4 до 7 дтекс, или от 5,5 до 7 дтекс.

Абсорбирующие волокна имеют линейную плотность, составляющую от 1 до 10 дтекс или от 1,1 до 7 дтекс, или от 1,2 до 3 дтекс.

Когда применяются абсорбирующие изделия, возникает трение между кожей и поверхностью абсорбирующего изделия, например нетканого материала. Трение между нетканым материалом и кожей в присутствии влаги/жидкости является сложным и даже весьма небольшое количество влаги производит отрицательное воздействие на измеряемое трение. Количество влаги может быть настолько малым, что нетканый материал ощущается как сухой при прикосновении. В этом случае влага может присутствовать только между волокнами и кожей, причем каждое взаимодействие между волокном и кожей вследствие влаги называется термином «влажный контакт».

Как упомянуто выше, одна причина механического неудобства представляет собой прилипание, т. е. силы, действующие между абсорбирующим изделием и кожей человека в присутствии небольшого количества влаги, такой как испарения, пот и моча. За счет понимания соотношения между силами, вызывающими прилипание, которое является причиной неудобства, и свойствами нетканых материалов, используемых в абсорбирующих изделиях, становится возможным создание материала, который сокращает до минимума указанные силы и их отрицательное воздействие на кожу. Прилипание может быть описано как перпендикулярная сила, действующая между твердым материалом и поверхностью подложки в присутствии небольшого количества влаги. Пример прилипания представляет собой занавеска для душа, которая может легко прилипать к коже в присутствии небольшого количества влаги.

Чтобы иметь способность уменьшения трения в тех областях, где нетканый материал прилегает к коже пользователя, нетканый материал должен иметь такую структуру, которая, по меньшей мере, сокращает влажное трение. Влажное трение ощущается между влагой или влажным изделием и кожей. Влажное трение может возникать даже при низкой концентрации влаги или жидкости, которая присутствует в изделии или на границе между нетканым материалом и кожей. Сухое трение ощущается между сухим изделием и кожей. Способ измерения для определения влажного и сухого трения ниже будет описан более подробно.

Посредством смешивания неабсорбирующих волокон и абсорбирующих волокон, имеющих линейную плотность, составляющую от 1 до 10 дтекс, в частности, от 2 до 7 дтекс, абсорбирующее изделие проявляет уменьшение влажного трения между абсорбирующим изделием и кожей пользователя. Данное уменьшение достигается за счет того, что влага или текучая среда, которая присутствует на поверхности раздела между нетканым материалом и кожей, по меньшей мере, частично абсорбируется абсорбирующим волокном и, таким образом, удаляется с поверхности раздела, и в результате этого предотвращается прилипание. Когда абсорбирующие волокна в нетканом материале абсорбируют текучую среду и/или удаляют влагу, которая присутствует между кожей и изделием, влажное трение между кожей и нетканым материалом уменьшается. Кроме того, за счет присутствия неабсорбирующих волокон, имеющих линейную плотность, составляющую более чем 1,8 дтекс, число контактов между нетканым материалом и кожей уменьшается. Влажные контакты представляют собой контакты между волокнами нетканого материала и кожей, где влага присутствует только в точках контакта, но не в порах нетканого материала. Материал, изготовленный из волокон, имеющих более высокую линейную плотность, создает меньше точек контакта с кожей, чем материал, изготовленный из менее толстых волокон. В сочетании уменьшение числа влажных контактов и абсорбция влаги способствуют уменьшению влажного трения между кожей пользователя и нетканым материалом.

Нетканый материал может включать фильерный, пневмоуложенный, гидроуложенный, кардочесанный, электроспряденный или полученный раздувом из расплава нетканый материал или любое соответствующее сочетание. Нетканый материал может представлять собой многослойный материал или сочетание нетканых материалов нескольких типов. Нетканый материал может включать слои фильерного и полученного раздувом из расплава нетканых материалов и образует многослойное изделие, включающее фильерный, полученный раздувом из расплава и фильерный слои (SMS) или фильерный, полученный раздувом из расплава, полученный раздувом из расплава и фильерный слои (SMMS).

Нетканый материал может иметь поверхностную плотность, составляющую от 8 до 80 г/м², от 8 до 40 г/м² или от 8 до 30 г/м². Таким образом, предлагается нетканый материал, имеющий достаточную поверхностная плотность, чтобы сопротивляться силам, создаваемым трением.

Толщина нетканого материала может составлять от 0,1 до 3 мм, от 0,1 до 2,0 мм или от 0,1 до 1,0 мм. Таким образом, нетканый материал имеет достаточную толщину, которая обеспечивает его эффективную обработку.

Основу абсорбирующих волокон предпочтительно составляет целлюлоза, включающая регенерированные целлюлозные волокна, такие как вискозные и/или лиоцелловые волокна, которые являются нетоксичными. Неабсорбирующие волокна могут включать синтетические волокна, такие как волокна на основе полиолефинов, например, волокна из полипропилена (PP) или полиэтилена (PE). Синтетические волокна могут относиться к любому имеющемуся в продаже типу и могут быть получены, например, посредством экструзии.

Абсорбирующее изделие может представлять собой гигиеническое изделие, вступающее в контакт с кожей, такое как подгузник, защитное белье при недержании, гигиеническая салфетка, прокладка для нижнего белья. Абсорбирующее изделие может также представлять собой другой тип абсорбирующего изделия, в котором нетканый материал располагается так, что он находится в контакте с кожей пользователя.

Абсорбирующее изделие может включать основание, имеющее переднюю и заднюю панели и абсорбирующий корпус, имеющий зону смачивания для приема мочи и других текучих сред организма. Нетканый материал содержится по меньшей мере в одной области снаружи зоны смачивания в абсорбирующем корпусе для приема мочи и других текучих сред организма. В качестве альтернативы, нетканый материал содержится в областях снаружи абсорбирующего корпуса. В случае, например, подгузников, зона смачивания и/или абсорбирующий корпус не всегда находятся в непосредственном контакте с кожей, поскольку указанные области отделяют от пользователя «чашеобразная форма» и/или стоячие сборки.

Абсорбирующее изделие может включать область талии, область бедер, стоячие сборки, отверстия для ног и пояс. Нетканый материал, по меньшей мере, содержится по меньшей мере в одном элементе из области талии, области бедер, стоячих сборок, отверстий для ног и пояса. Указанные области могут включать влагу, например испарения/пот, и возникает трение между нетканым материалом и кожей пользователя, что увеличивает риск натирания. Данный риск может уменьшаться посредством применения нетканого материала в указанных областях.

Пояс может прикрепляться к основанию или пояс может располагаться отдельно от основания, быть выполненным с возможностью прикрепления к основанию. Нетканый материал может, по меньшей мере, содержаться в поясе на стороне пояса и располагается так, что он находится в контакте с кожей. Таким образом, в области пояса может уменьшаться риск натирания и других проблем кожи.

Абсорбирующее изделие может включать верхний лист, абсорбирующий корпус и нижний лист, причем нетканый материал содержится в верхнем листе и/или в нижнем листе (например, вокруг отверстий для ног в нижнем листе в контакте с кожей) абсорбирующего изделия. Таким образом, риск проблем кожи может уменьшаться в большой области абсорбирующего изделия, которая находится в контакте с кожей.

Нетканый материал, который описан выше, может обеспечивать менее высокие значения трения в присутствии влаги, чем нетканый материал, который составляют неабсорбирующие волокна, имеющие меньшую линейную плотность чем 1,8 дтекс, и абсорбирующие волокна, имеющие меньшую линейную плотность чем 1 дтекс. Указанные значения трения измеряются согласно способу прилипания и скольжения, который будет ниже описан более подробно. Кривая, содержащая измеренные значения трения, получается в повторных испытаниях с применением указанного способа. Кривая включает первый наклон, имеющий положительный коэффициент, иллюстрирующий увеличение значений трения, плато и второй наклон, имеющий отрицательный коэффициент, иллюстрирующий уменьшение значений трения. На плато значения трения являются практически постоянными на всем протяжении плато. Небольшие изменения между индивидуальными значениями на плато, а также вдоль наклонов являются возможными, но в случае положительного коэффициента это означает, что все индивидуальные значения на первом наклоне совместно создают положительный коэффициент, а также все индивидуальные значения на втором наклоне совместно создают отрицательный коэффициент, а также все индивидуальные значения на плато совместно создают плато. Менее высокие значения трения делают абсорбирующее изделие более благоприятным для кожи, и могут уменьшаться проблемы кожи, возникающие при применении абсорбирующего изделия.

Настоящее изобретение также предлагает абсорбирующее изделие, включающее нетканый материал, расположенный так, что он находится в контакте с кожей пользователя в процессе применения абсорбирующего изделия. Данный нетканый материал имеет менее высокие значения трения в присутствии влаги, чем нетканый материал, который составляют неабсорбирующие волокна, имеющие меньшую линейную плотность чем 1,8 дтекс, и абсорбирующие волокна, имеющие меньшую линейную плотность чем 1 дтекс. Трение измеряется согласно способу прилипания и скольжения. Кривая, содержащая измеренные значения трения, получается в повторных испытаниях с применением указанного способа. Кривая включает первый наклон, имеющий положительный коэффициент, иллюстрирующий увеличение значений трения, плато и второй наклон, имеющий отрицательный коэффициент, иллюстрирующий уменьшение значений трения. Менее высокие значения трения делают абсорбирующее изделие более благоприятным для кожи, и могут уменьшаться проблемы кожи, возникающие при применении абсорбирующего изделия.

Кроме того, настоящее изобретение предлагает абсорбирующее изделие, включающее нетканый материал, расположенный так, что он находится в контакте с кожей пользователя в процессе применения абсорбирующего изделия. Данный нетканый материал имеет менее высокое максимальное значение трения в присутствии влаги при измерении с помощью кривой, полученной в повторных испытаниях посредством измерений согласно способу прилипания и скольжения, чем нетканый материал, который составляют неабсорбирующие волокна, имеющие меньшую линейную плотность чем 1,8 дтекс, и абсорбирующие волокна, имеющие меньшую линейную плотность чем 1 дтекс.

Полученные значения трения в течение испытания образуют кривую, включающую первый наклон, имеющий положительный коэффициент, иллюстрирующий увеличение значений трения, плато, иллюстрирующее практически неизменное трение, и второй наклон, имеющий отрицательный коэффициент, иллюстрирующий уменьшение значений трения. Менее высокие значения трения делают абсорбирующее изделие более благоприятным для кожи, и могут уменьшаться проблемы кожи, возникающие при применении абсорбирующего изделия.

Кроме того, настоящее изобретение предлагает применение нетканого материала в абсорбирующем или гигиеническом изделии для уменьшения влажного трения между нетканым материалом и кожей пользователя. Данный нетканый материал включает смесь неабсорбирующих и абсорбирующих волокон, причем абсорбирующие волокна присутствуют в количестве, составляющем от 2 до 30 мас.%, и предпочтительно приблизительно от 2 до 10 мас.% по отношению к полной массе волокон в нетканом материале. Неабсорбирующие волокна имеют линейную плотность, составляющую от 1,8 до 10 дтекс, и абсорбирующие волокна имеют линейную плотность, составляющую от 1 до 10 дтекс. Было отмечено, что нетканый материал данного типа, имеющий менее высокие значения трения делает абсорбирующее изделие более благоприятным для кожи, и могут уменьшаться проблемы кожи, возникающие при применении абсорбирующего изделия.

Влажное трение измеряется между поверхностью нетканого материала и кожей пользователя абсорбирующего изделия способом прилипания и скольжения, который описан ниже.

Нетканый материал используется в абсорбирующем изделии, выбранном из: подгузника, защитного белья при недержании, гигиенической салфетки или прокладки для нижнего белья.

Нетканый материал может быть использован, в частности, в неабсорбирующих областях абсорбирующего изделия.

Дополнительные задачи и преимущества настоящего изобретения далее будут представлены посредством ссылок на чертежи и подробного описания, приведенного ниже.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 схематически представляет измерения трения, выполненные для нетканого материала со смешиванием и без смешивания абсорбирующих волокон и неабсорбирующих волокон посредством применения способ прилипания и скольжения;

фиг. 2 представляет принципиальные схемы воздействий различных сил;

фиг. 3a и 3b представляют результаты измерений, полученные способом прилипания и скольжения для ряда нетканых материалов, включающих только неабсорбирующие волокна с различной линейной плотностью, и ряда нетканых материалов, включающих в смеси неабсорбирующие и абсорбирующие волокна;

фиг. 3c и 3d представляют полученные с помощью микроскопа изображения двух нетканых материалов, имеющих различные линейные плотности;

фиг. 4 схематически представляет включающее нетканый материал, абсорбирующее изделие в форме прокладки для нижнего белья;

фиг. 5 схематически представляет включающее нетканый материал, абсорбирующее изделие в форме гигиенической салфетки;

фиг. 6 схематически представляет включающее нетканый материал, абсорбирующее изделие в форме подгузника;

фиг. 7 схематически представляет включающее нетканый материал, абсорбирующее изделие в форме подгузника в форме нижнего белья;

фиг. 8 схематически представляет включающее нетканый материал, абсорбирующее изделие в форме подгузника в форме пояса; и

фиг. 9 схематически представляет прибор для измерения способ прилипания и скольжения.

Подробное описание

Термин «абсорбирующее изделие» означает изделие, которое абсорбирует или предназначается для абсорбции текучих среды организма, таких как моча и/или кровь. Абсорбирующее изделие может носиться пользователем, и термин «носимое абсорбирующее изделие» означает предназначенное для ношения пользователем абсорбирующее изделие, такой как подгузник, подгузник в форме нижнего белья, гигиеническая салфетка, прокладка для нижнего белья или изделие для страдающих недержанием.

Термин «абсорбирующее волокно» означает волокно, имеющее способность абсорбции жидкости, например, по меньшей мере 1 г жидкости на 1 г волокна. Волокно также имеет буферную емкость в отношении влаги и определяется как гигроскопичное.

Термин «неабсорбирующее волокно» означает волокно, у которого практически отсутствует абсорбционная способность.

В качестве слоев или полотен нетканого материала согласно настоящему изобретению может преимущественно выбираться, например, фильерные, пневмоуложенные, гидроуложенные, кардочесанные, электроспряденные или полученные раздувом из расплава нетканые материалы. Нетканый материал может соединяться посредством множества технологий, например посредством иглопробивания, гидросплетения или термического соединения.

Нетканый материал описанных изделий представляет собой смесь натуральных и синтетических материалов. Натуральные волокна представляют собой, например, целлюлозные волокна или нити из регенерированной целлюлозы. Основу абсорбирующих волокон предпочтительно представляет собой целлюлоза, включающая регенерированные целлюлозные волокна, такие как вискозные и/или лиоцелловые волокна, которые являются нетоксичными. Неабсорбирующие волокна могут включать синтетические волокна, такие как волокна на основе полиолефинов, например волокна из полипропилена (PP) или полиэтилена (PE). Синтетические волокна могут относиться к любому имеющемуся в продаже типу и могут быть получены, например, посредством экструзии.

Нетканый материал может представлять собой сочетание нескольких типов нетканых материалов, включая, например, фильерный, полученный раздувом из расплава и фильерный слои (SMS) или фильерный, полученный раздувом из расплава, и фильерный слои (SMMS). В том случае, когда несколько слоев нетканого материала ламинируются посредством клея или ультразвука, только слой нетканого материала, прилегающий к коже, представляет собой нетканый материал, упоминаемый в настоящем описании.

Поверхностная плотность нетканого материал может составлять от 8 до 80 г/м², предпочтительно от 8 до 40 г/м² и предпочтительнее от 8 до 30 г/м². Когда поверхностная плотность составляет менее чем 40 г/м², может быть получено изделие, имеющее достаточную воздухопроницаемость, дражируемость и комфортность. Было обнаружено, что поверхностная плотность, составляющая от 8 до 30 г/м², обеспечивает наилучшую комфортность и гибкость при одновременном сохранении хорошей технологичности материала.

Фиг. 1 схематически представляет измерения трения, выполненные для нетканого материала со смешиванием и без смешивания абсорбирующих волокон и неабсорбирующих волокон с применением способа прилипания и скольжения. Фиг. 1 представляет две кривые: первая кривая 6 иллюстрирует значения трения нетканого материала, включающего только неабсорбирующие волокна, и вторая кривая 7 иллюстрирует значения трения нетканого материала, включающего в смеси неабсорбирующие и абсорбирующие волокна. Значения трения на кривых 6, 7 нанесены на график, где число испытаний трением представлено на оси x, и сила трения (гс) представлена на оси y. Сокращением «гс» обозначена грамм-сила, и одна грамм-сила составляет 9,80665 мН.

Способ прилипания и скольжения для измерения влажного трения.

Данным способом измеряется статическое трение, т. е. значение sns (значение прилипания и скольжения), выраженное в грамм-силах, между материалом и кожей человека. Данный способ означает, что осуществляются повторяющиеся испытания с применением одной и той же полоски материала. Значение sns измеряется сначала для сухого состояния (сухие материал и кожа), а затем для влажного состояния при различных уровнях жидкости (от полностью смоченного до влажного и почти сухого материала) до тех пор, пока значение sns не возвращается на уровень взаимодействия кожи и материала, измеренный в первом сухом испытании, и это означает, что материал снова становится сухим. Таким образом, данный способ называется терминами «способ прилипания и скольжения» или «испытание в сухом, влажном и сухом состояниях».

- Способы определения

Значение прилипания и скольжения определяется как точка на кривой силы (гс), где материал начинает скользить по руке. Значения sns для всех отдельных кривых сил затем наносятся вместе на новый график, где значения sns представлены в зависимости от числа испытаний.

- Принцип способа

Полоска 110 испытываемого материала вытягивается с помощью устройства для измерений при растяжении MTT 170 120 на внутренней поверхности предплечья 100 в целях измерения статического трения между материалом и кожей, как проиллюстрировано на фиг. 9. Сначала сухая полоска вытягивается на внутренней поверхности предплечья. Затем полоска полностью смачивается и вытягивается повторно на внутренней поверхности предплечья до тех пор, пока снова не будет достигнуто сухое состояние. Могут быть испытаны систем типа сухая кожа/сухой материал, сухая кожа/влажный материал, окклюдированная кожа кожа/сухой материал и окклюдированная кожа кожа/влажный материал. Однако в данном описании представлено только измерение системы типа сухая кожа/влажный материал в процессе испытаний по смачиванию кожи до определенной степени под действием жидкости в системе, и может получиться несколько окклюдированная перед конечным повторным достижением уровня значения sns для сухой кожи.

- Оборудование способа

Рука испытателя, внутренняя поверхность предплечья

Испытатель акклиматизируется в течение 15 минут в кондиционируемом помещении при температуре 21°C и относительной влажности 45%

Испытание осуществляется в кондиционируемом помещении при температуре 21°C и относительной влажности 45%

Устройство для измерений при растяжении MTT 170 от компании DiaStron

Регулируемый подлокотник

Программное обеспечение MTT Win (UvWin 1.32.000)

Зажим 1: на устройстве для измерений при растяжении

Зажим 2: противовес, 60 г

раствор 0,9 мас.% NaCl (150 мл на полоску материала)

Пробойный штамп, 30×350 мм

- Материал

Из испытываемого материала с помощью пробивного штампа или резака получают прямоугольные полоски для измерений, имеющие размеры 30×350 мм. В процессе испытания обработанная сторона, т. е. сторона нетканого материала, имеющего заявленные свойства, обращена по направлению к коже.

- Смачивание полоски материала

Полоска материала полностью смачивается посредством погружения полоски целиком в лабораторный стакан, содержащий 150 мл раствора 0,9 мас.% NaCl, в течение одной минуты. Полоска поднимается с помощью пинцета с края, который будет помещен в зажим устройства для измерений при растяжении. Зажим устройства для измерений при растяжении проиллюстрировано на фиг. 9 под условным номером 114. Полоска медленно вытягивается к краю лабораторного стакана, что позволяет слить избыток жидкости из материала. Он представляет собой полностью смоченный нетканый материал с насыщением 100%. На другой край полоски помещается противовес массой 60 г. Противовес проиллюстрирован на фиг. 9 под условным номером 112.

Испытания при переменном скольжении влажной полоски затем проводятся таким же образом, как первое испытание.

- Начальная процедура

Компьютер и блок управления включаются, и прибор и программа инициализируются для подготовки к режиму старта.

Время задержки для каждого измерения трения составляет 12 с, чтобы обеспечивалось время для нулевой нагрузки и помещения полоски материала в правильном положении на руку перед началом испытания.

Если полоска материала не достигает своего значения скольжения через 50 мм, расстояние должно быть увеличено.

- Положение руки испытателя

Испытатель должен стоять вблизи прибора, и его рука должна быть удобно расположена на подлокотнике. Подлокотник регулируется таким образом, чтобы внутренняя поверхность предплечья находилась на уровне зажима на устройстве для измерений при растяжении. Это означает, что полоска материала занимает горизонтальное положение между зажимом и рукой. В течение измерений рука должна находиться в неподвижном расслабленном состоянии.

- Осуществление испытания

Полоска сухого нетканого материала помещается в зажим на устройстве для измерений при растяжении и противовес массой 60 г прикрепляется к другому краю полоски.

Рука испытателя должна занимать правильное положение на подлокотнике, как описано в разделе «Положение руки испытателя».

Испытание начинается. Первые секунды времени задержки используются для обнуления измерений, подъема полоски нетканого материала с руки и удержания противовеса таким образом, чтобы отсутствовало напряжение на устройстве для измерений при растяжении. Полоска нетканого материала затем подвешивается на расслабленной руке и противовес должен быть неподвижным. Испытание при переменном скольжении начинается немедленно после истечения времени задержки, составляющего 12 с.

Динамометрический датчик проходит заданное расстояние (50 мм) с определенной скоростью (150 мм/мин) и протягивает полоску нетканого материала по руке, и когда он останавливается, измеряется значение sns. Так называемое значение sns, которое соответствует состоянию, в котором материал больше не «прилипает» к коже и начинает скользить, измеряется для каждого повтора.

Затем устройство для измерений при растяжении возвращается в исходное положение.

Та же полоска нетканого материала затем на 1 мин погружается в ванну, содержащую раствор 0,9 мас.% NaCl, см. инструкции в разделе «Смачивание полоски материала». Влажная полоска нетканого материала затем прикрепляется к зажиму на устройстве для измерений при растяжении точно таким же образом, как для первого испытания, с противовесом на краю и рукой в таком же положении. Измерение трения начинается таким же образом, как для первого испытания, и измеряется значение sns по кривой трения для второго испытания.

Затем полоска нетканого материала поднимается с руки, не касаясь других предметов, в то время как устройство для измерений при растяжении возвращается в свое исходное положение. Когда оно возвращается в исходное положение, начинается следующее испытание таким же образом, как в случае первого испытания, и, насколько это возможно, измеряется третье значение sns. Испытание продолжается аналогичным образом до тех пор, пока значение sns не будет находиться на таком же уровне, как в первом испытании.

- Вычисление и представление результатов

Измеряется значение sns (гс) для каждого испытания, и строится график, представляющий значения sns (гс) для повторных испытаний, причем значения sns приводятся в зависимости от числа испытаний.

Что касается нетканого материала, нетканый материал, содержащий в смеси неабсорбирующие и абсорбирующие волокна, где неабсорбирующие волокна имеют линейную плотность, составляющую 1,8 до 10 дтекс, и абсорбирующие волокна имеют линейную плотность, составляющую от 1 до 10 дтекс, представлен второй кривой 7 на фиг. 1 и имеет меньшие относительные значения трения, чем нетканый материал, который составляют неабсорбирующие волокна, имеющие меньшую линейную плотность чем 1,8 и абсорбирующие волокна, имеющие меньшую линейную плотность чем 1 дтекс, и который представлен первой кривой 6. Значения трения для обоих материалов измеряются согласно способу прилипания и скольжения с тем же испытателем. Кривые 6, 7 представляют измеренные значения трения, полученные в повторных испытаниях с применением указанного способа. Кривые 6, 7 включают первый наклон 6a, 7a, имеющий положительный коэффициент, иллюстрирующий увеличение значений трения, плато 6b, 7b и второй наклон 6c, 7c, имеющий отрицательный коэффициент, иллюстрирующий уменьшение значений трения. На плато значения трения являются практически одинаковыми и возможны лишь небольшие изменения.

Кривые начинаются при значении, соответствующем сухому трению, которое измеряется для сухого нетканого материала. Положительный коэффициент первого наклона 6a, 7a показывает увеличение трения, когда сухой нетканый материал смачивается, и возникает влажное трение. Второй наклон 6c, 7c иллюстрирует поверхность раздела между кожей и нетканым материалом, где кривая трения возвращается к значению сухого трения. Как можно видеть на фиг. 1, нетканый материал согласно настоящему изобретению имеет пониженное влажное трение в течение всего процесса испытаний.

Для некоторых материалов на кривой значений трения может наблюдаться очень четкий пик. Как показывают условные номера 6d и 7d на фиг. 1, указанные пики вызваны прилипанием, которое возникает, когда влага присутствует лишь в небольшом количестве. Механические и адгезионные свойства многих веществ являются весьма чувствительными к присутствию влаги. Это представляет собой капиллярный эффект жидкости вокруг места поверхностного контакта, который может производить значительное воздействие на прочность адгезионных соединений и образовывать мениск. Так возникают эффект прилипания и сила прилипания. Данное значение может уменьшаться в случае нетканого материала согласно настоящему изобретению.

Фиг. 2 представляет принципиальную схему воздействия различных сил и их предположительное влияние при переходе из сухого состояния во влажное. Слева направо: F_сухой или сила, действующая между сухой кожей и сухим нетканым материалом, включающим волокна 32, F_влажные точки контакта или сила, действующая между волокнами 32 материала и кожей 30 в присутствии небольшого количества влаги 34, и F_влажные поры или сила, действующая между влажным материалом, включающим волокна 32 и большое количество влаги 34, что проиллюстрировано затененной областью, и кожей 30. В последнем случае влага присутствует в большем количестве, чем в том случае, когда действует F_влажные точки контакта. В случае большого количества влаги 34, присутствующей в порах, может наблюдаться образование тонкой пленки на поверхности кожи.

Полная сила трения в системе, содержащей влагу, представляет собой сумму силы сухого трения (F_сухой) и силы прилипания (F_прилипание):

F_трение=F_сухой+F_прилипание (уравнение 1)

Как правило, F_сухой << F_прилипание. Сила прилипания может подразделяться на вклады, которые обуславливают влажные контакты и влажные поры:

F_прилипание=F_влажные контакты+F_влажные поры (уравнение 2)

В действительности сила трения представляет собой сочетание всех трех типов взаимодействий, возникающих в различных степенях, как описывает уравнение 3:

F_трение=F_сухой (s) × C_сухой+F_влажные контакты × C_влажные контакты (s)+F_влажные поры × C_влажные поры (s) (уравнение 3)

где s представляет собой степень насыщения на поверхности раздела, и C представляет собой частоту возникновения взаимодействий.

Когда материал смачивается, сила от влажных поры вносит существенный вклад во влажное трение. Сила от влажных пор быстро увеличивает трение, о чем свидетельствует положительный коэффициент первого наклона 6a, 7a кривой. Материал медленно высыхает в течение следующих испытаний. В течение указанных испытаний сила от влажных пор продолжает вносить наибольший вклад в силу трения. Об этом свидетельствует плато 6b, 7b. Когда материал продолжает высыхать, сила от влажных контактов обеспечивает резкое повышение силы трения, о чем свидетельств