CN102727343A - 用于一次性器具的吸水纸条 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由至少三层吸水纸形成的纸条，其中两层结合有高吸水性聚合物(SAP)，结合有抗菌剂或SAP的第三层与前两层相连。如此形成的纸条可以放入用于收集人体液体的一次性器具，例如用于便盆和尿壶的袋子、卫生巾、尿布、失禁服装等。

Description

用于一次性器具的吸水纸条
背景技术
使所有有机液体凝固，阻止任何外溢的主要方案是利用在多个专利中提及的高吸水性聚合物(SAP)，使得用于收集尿液的器具用完后即可丢弃，但是，总的来说，没有专利提及与这些器具的使用相关的问题。
在提及SAP的最相关专利中，最重要的是涉及SAP在尿液容器中应用的US 5,007,116、US 5,318,549等。关于SAP在便盆中应用的最重要专利是US5,455,972和US 6,186,990。
尤其是，申请人注意到现有技术文件均没有公开适合用于收集有机液体的一次性器具的高吸水性纸条，特别是加入了抗菌产品的纸条。
然而，抗菌产品在这种纸条中的存在是被期望的且被认为是必要的，特别是用于医院器具。除了具有除臭效果，抗菌产品在用于收集有机液体的一次性器具中的存在可能有助于减少在医院中及其附近传播传染的风险。
因此，仍然需要用于收集有机液体的一次性器具的高吸水性纸条，该纸条可能还包含抗菌剂。
发明内容
目前，申请人发现一种具有增强吸水能力的新型纸条，该纸条带有包含已在使用的SAP的纸衬，并且即使纸条中结合有抗菌剂时仍能维持高吸水能力。在第二种情况下，除了高吸水能力，抗菌和除臭活性是本发明纸条的进一步优点。
因此，本发明的主题是一种具有如所附的第一权利要求所限定的主要特征的纸条。本纸条的进一步相关特征由所附的后续从属权利要求限定。
本发明的进一步主题是包括本纸条的一次性器具，以及用于制造本纸条的方法，它们也由所附的权利要求限定。
结合以下非限制性实施例的具体描述以及附图，根据本发明的纸条及其制造方法的特征和优点将被清楚示出。
附图说明
图1示出本发明的吸水纸条1，其中第一纸层1a结合有SAP3且通过胶水或周边压纹密封于第二纸层1b上，抗菌剂2涂覆于如此形成的纸条上，第三纸层1c粘附于其上；
图2示出类似图1的三层吸水纸条，作为抗菌剂的替代，另外一些SAP3嵌在第二纸层和第三纸层之间；
图3示出便盆10被放入包裹它的袋子9中；
图4示出图3的便盆10备好待用，本发明的吸水纸条被放入便盆的底壁中间的收集尿液处；
图5示出使用后从便盆移除袋子9，其中，袋子底部包含被本吸水纸条吸收的有机排泄物；
图6简要示出本发明的吸水纸条的制造设备。
具体实施方式
根据本发明的纸条包括至少三层纸，其间结合有高吸水性聚合物及可选的抗菌剂，倘若有抗菌剂存在时，抗菌剂与高吸水性聚合物分隔开。
优选的是三层纸条，该三层纸条由彼此之间结合有高吸水性聚合物的两个纸层以及与第二纸层相连的第三纸层构成，第三纸层结合有与前一高吸水性聚合物相同或不同的高吸水性聚合物，或者抗菌剂。
高吸水性聚合物和/或抗菌剂优选以均匀方式制层或涂覆于纸片上，并且它们还可以在制造纸片时均匀混合于纤维材料中。在第二种情况下，本纸条包括至少三层纸，该至少三层纸可能全部混有高吸水性聚合物，或者，也可能包括混有高吸水性聚合物的一层和混有抗菌剂的一层，它们通过不带有高吸水性聚合物或抗菌剂的一层分隔开。
用于制备本纸条的高吸水性聚合物和抗菌剂可以不同形式提供，例如颗粒、粉末、溶液、悬浮液或纤维形式。
根据本发明的一个具体实施例，公开一种由三层或更多层形成的包含有化合物的吸水纸条，这些层连在一起以用于一次性器具，其特征在于，彼此互连的前两层之间结合有高吸水性聚合物，以及连到这两层上的第三层结合有粉末或颗粒形式的另一种化合物，该另一种化合物与高吸水性聚合物独立且分隔开，所述结合通过用专门设备制层来实现，该另一化合物为高吸水性聚合物或抗菌剂。
本发明中的术语“高吸水性聚合物”(或SAP)是指，一种可以吸收并保持与其本身质量相比的极大量液体的聚合物。可能使用的高吸水性聚合物的例子为聚丙烯酸钠(在引发剂存在时，丙烯酸与氢氧化钠聚合而得到的聚丙烯酸钠盐)、聚丙烯酰胺共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、交联的羟甲基化纤维素、聚乙烯醇共聚物、交联的聚环氧乙烷以及聚丙烯腈的淀粉接枝共聚物。
聚丙烯酸钠是优选用于本纸条的高吸水性聚合物。
关于抗菌剂，可以是通常用于人体应用器具的任何已知试剂，特别是在尿液试样中具有已知抗菌活性的试剂，均可以适用于本纸条。例如氯霉素的抑菌剂可以用于本纸条。
下文将更详细地解释，本发明允许抗菌剂和高吸水性聚合物分离地保持在纸条中，以使它们可以充分发挥各自的活性而不会彼此干扰。尤其是，抗菌剂的存在不会减弱高吸水性聚合物的吸水能力。
通过使用涂覆于纸条上的聚丙烯酸钠和抗菌剂的商品化粉末混合物进行比较试验。观察到吸收速度从几秒钟降低到几分钟，其中，具有分隔开的两种化合物的本纸条吸收速度为几秒钟(例如5秒钟)，而结合有抗菌剂和SAP混合物的纸条吸收速度为几分钟(例如2分钟)。
用于制造本吸水纸条的合适的方法包括，将一定量的高吸水性聚合物或抗菌剂涂覆或制层于纸片上或者在纸片制造过程中将相同配料与纤维材料混合，以制成带有涂覆或制层于纸片上或者混合于纸片中的高吸水性聚合物或抗菌剂的纸片的步骤；以及将如此获得的纸片相连以制成纸条的步骤，其中，若有抗菌剂存在，抗菌剂与高吸水性聚合物分隔开。
具体参见图3至图5，示出了本纸条如何用于尤其是收集便盆中尿液和排泄物的一次性器具。这些一次性器具为包裹便盆的袋子9，优选由可弯折、不透水材料制成，且上壁在便盆10的容腔内降低以用于使用时在便盆内收集有机液体。本吸水纸条1放置在袋子的降低部分，液体滴落到该部分，以便在使用便盆时立即吸收液体，转化成凝胶，结合有SAP的层的体积增加，而结合有抗菌剂的层的体积基本不变。
便盆10可以纵向地或者从侧面放入袋子9中。
参见图6，示出本纸条的制造方法，以及适于实施该方法的设备。
整个设备被安装在固定于水平地面的钢结构40上。在该结构上放置有以下主要部件：
三卷或更多木制纸30c、30b、30a，
多个输纸辊41，
两个或更多包含有SAP的加料斗31a和包含有抗菌剂的加料斗31b，
第一层和第二层在此相连的第一滑动表面32a以及第三层在此连接的第二滑动表面32b，
两个或更多涂胶机33a、33b，
两拉伸和压纹组34a、34b，
一切割组35，以及
一个辊道输送机37。
继续参见图6，根据本发明的纸条的制造方法的一个例子如下。该例中制成的纸条包括结合有SAP的两纸层，以及结合有抗菌剂的第三纸层。第一拉伸组34a将第一卷纸30c层拉到滑动表面32a上，并且同时还拉动穿过多个输纸辊41的第二卷纸30b层。
一些SAP，例如100g/m2的SAP，穿过体积式计量给料的加料斗31a下落到第一层上。第二层穿过涂胶机33a并且立即到达拉伸组，该拉伸组也可以在两层的周边压纹。
如此形成的纸条被第二拉伸组34b拉动且抗菌剂穿过体积式计量给料的加料斗31b下落到该纸条上。第二拉伸组34b同时还拉动第三卷纸30a层，该第三卷纸层穿过涂胶机33b然后被该拉伸组34b连接到其它卷纸层，与前一拉伸组类似，该拉伸组34b也可以将三层压制到一起，以避免层的粘合。
如此形成的连续的纸条被切割组35拉动，该切割组35还将纸条切割成所需长度。
现在单个纸条被辊道输送机37带动穿过滑动表面36的部分，此后单个纸条被负责包装的操作人员取走。
在上述例子中，高吸水性聚合物和抗菌剂被涂覆于纸层上，但是高吸水性聚合物和/或抗菌剂被混合于纸质材料并在造纸同时加入纤维材料的纸条也在本发明保护范围内。
根据本发明的一个优选实施例，通过本方法实现高吸水性聚合物和/或抗菌剂的均匀分布。在这种情况下，在所用纸条的吸收性和可丢弃性方面，吸收试验显示出纸条的尤其优越的表现。通过使用约100-250g/m2的聚丙烯酸钠，例如200g/m2，SAP的均匀分布尤其允许纸条将最多1000cc的尿液转化成凝胶。
关于本纸条使用的另一优点是使用后产生的一次性器具的厚度小，特别是当纸条被放入适于卫生巾或收集大量液体的成人尿布中时，这是一个很大的优点；包含纤维绒毛的传统尿布的厚度比包含本发明纸条作为吸收剂的尿布的厚度大很多，尤其是使用之后。这显然导致使用后器具更加困难的可丢弃性。
此外，尤其有利的是，根据本发明的纸条中，结合有抗菌剂的层带有不同于结合有SAP的其它层的颜色，以便使使用者容易辨别纸条的哪面与皮肤接触放置，也就是说，优选包含SAP的一面与皮肤接触放置，而结合有抗菌剂的一面优选放在另外一面，即外面。这有助于避免病人皮肤上的疼痛、发痒、皮炎、皮肤异常等，这些可能发生在尿液和粪便没有适当吸收而与皮肤长时间接触后。
纸条的使用步骤如下。
所有收集人体液体的一次性器具通常包括能够将液体转化成凝胶的高吸水性聚合物(SAP)。其中，使用最多的是便盆、尿壶、各种造口手术袋，例如泌尿造口术袋、回肠造口术袋以及造口术袋。无论如何，本发明的吸水纸条也可以在同样的制造过程中被放入卫生巾和尿布中。
本说明书将集中描述在用于便盆的应用，其中，包裹便盆的外部袋子具有放入其中的纸条。
便盆被用于行动不便的或卧床不起的病人以收集他们的排泄物。
关于便盆使用的问题为：
便盆一旦用过必须清空、清洁且灭菌，这三项操作需要花费大量时间并且总是带有外溢和洒落的风险，
由于尿液和排泄物中含有细菌，对于病人、护士以及外部人员来说便盆是污染物的载体。
本说明书通过与引用的现有技术中最相关的专利比较解释了提出的方案。
所有这些专利均涉及包裹便盆的外部塑料袋，一旦该袋放到便盆周围，包含SAP的非纺织物袋被放入其中，在本专利中将会遇到并解决以下方面问题：
1.改进的吸水性
本发明教导了所发明的纸条的使用，该纸条由三个或更多纸片在压制或用可生物降解的胶水粘合的过程中以周边压纹步骤组装制成。
该纸条中的前两个纸层结合有一些以均匀方式涂覆于整个表面上的SAP，完全可用于最大吸收。
第三纸层以相同的步骤连接到前两个纸层且结合有一些抗菌剂，或者，如果例如该器具用于在家中卧床不起的病人不需要抗菌剂时，或者例如当病人经受频繁且严重排尿的情况下需要增加SAP的量时，则第三纸层结合有另外一些SAP。
容易理解，使用更多SAP则可以吸收更多液体，但是需要考虑两方面因素：
SAP的成本，这限制了它的使用，
将SAP分布在袋子内部用于增加吸收速度和吸收能力的方法。
对于两种化学产品SAP和抗菌剂均匀分布的情况，通过使用约200g/m2的SAP，本发明的纸条可以将最多1000cc尿液转化成凝胶。
2.安全性，避免对直接操作人员、病人和外部人员的污染
本专利教导如何通过使用抗菌剂避免由于使用便盆导致的污染，抗菌剂有助于通过限制梭状芽胞杆菌的生长预防医院内部的污染，并通过限制大肠杆菌的生长预防医院附近的污染。
(1)医院内部的预防
医院中超过7％的病人在医院中被传染，其中超过20％的传染与泌尿系统相关，称为泌尿道感染。
近几年来，由于梭状芽胞杆菌的传播而导致的医院传染急剧增长，梭状芽胞杆菌是腹泻感染的主要原因。
最近在美国由Jarvis W.及其同事进行的一项研究“梭状芽胞杆菌在美国医疗机构的全国性流行调查-AJIC2009”报道称，每1000个病人中有13个被感染，导致每天高达438例死亡以及超过5千万美元的医疗花费。
在医疗中，梭状芽胞杆菌的孢子主要通过含有被感染病人或健康带菌者的粪便或尿液的便盆和/或尿壶的使用而传播，并且尤其在于：
移走病人的便盆和/或尿壶，
把它们敞开地放在病人房间，
在废物处理站把它们转移，
在厕所把它们排走。
明显地，使用限制梭状芽胞杆菌生长的特定抗菌剂，上述污染将被减少或避免。
OSHA-职业安全与保健管理总署也报告称需要找到一种可以保护病人和操作人员以免在医院感染的方案。
(2)医院附近的预防
一个人一天排泄1千亿至10万亿个大肠杆菌，大肠杆菌在垃圾箱中的44.5℃的适宜温度下生长，便盆或卫生巾或尿布或一次性尿壶被丢弃在垃圾箱中导致污染，这不止由于他们所携带的细菌还由于被这些污物所吸引的昆虫引起的进一步传播感染。
一次性器具中特定抗菌剂的使用是阻止这些细菌生长的切实方案。
直到现在，所有用于收集人体液体的一次性器具均没有提出与SAP分隔开的抗菌剂的使用。
市面有售的是以粉末形式混有抗菌剂的SAP，但是这种混合物将SAP的吸水速度从几秒钟降低到几分钟，因此，可以理解，如果两种成分分隔开那么它们将完美地工作。
为了理解这个重要方面，必须考虑主要为聚丙烯酸钠的SAP的化学结构。
聚丙烯酸的分子结构包括每个重复单元(COOH)上的可电离基团，这些交联聚合物的分子链末端为-OH基。
因此，如果将SAP粉末与其它化学成分例如抗菌剂混合，交联的-OH被抗菌剂的电荷包围(charged)，因而减弱和/或减慢SAP的基本特性。
本发明的方案是将两种成分(SAP和抗菌剂)分隔设置在纸条的分离开的层中，而这只能通过用特定设备制造整个纸条来实现。
3.整个器具的生物降解能力
这是一个需要解决的重要方面，因为所有包含SAP的一次性物品在废物填埋场进行处理，对环境造成非常不利的影响，因此只有在物品制造时结合可生物降解成分，许多问题才能避免。
本专利报道如何通过使用可被完全生物降解的结构来得到这个重要结果，具体包括：
A)高吸水性聚合物：SAP
已知结合有可生物降解的高吸水剂的物品可以在市政堆肥设施中处理，或者冲入厕所。
B)包裹袋
该部件将通过薄膜挤出步骤制成，该薄膜带有由特殊化合物得到的可生物降解材料，该特殊化合物从玉米、土豆或其它蔬菜获得。这种物品的制造获得非常好的效果，该产品称为Mater-B。为了进一步保证避免滴落物，这些袋子可以通过两层或更多薄膜共同挤出步骤制成。如果使用包裹袋的系带，该系带也由相同材料制成。
C)结合有SAP和抗菌剂的本发明纸条
这是本专利的核心，因为此处使用的纸由纯纤维素制成，本身能够吸收至少8倍于其重量的液体，是一种可生物降解产品，该可生物降解产品可代替在所有其它专利中引用的显然不能生物降解的非纺织物。
4.低制造成本
与非纺织物相比，本发明纸条的使用能够节约大量钱财，因为原材料的成本减少约3倍而生产率基本提高约5倍。
5.病人更舒适的使用
一般而言，尤其是对于可能肥胖或出汗的妇女，使用带有或不带有包裹袋的便盆时，通常便盆和包裹袋的表面可能粘到他们皮肤上。通过使用可生物降解的袋子，发现该问题减少了。使病人使用更舒适的另一方面是，采用该医疗器具的便盆没有滴落物。

Claims (10)

1.一种用于一次性器具的吸水纸条，包括三个或更多连在一起的纸层，其特征在于，
前两层之间结合有高吸水性聚合物，连接在其上的第三层结合有与结合在前两层之间的高吸水性聚合物分隔开的高吸水性聚合物或抗菌剂。
2.如权利要求1所述的吸水纸条，由连在一起的三个纸层组成，其特征在于，前两层之间结合有高吸水性聚合物，连接在其上的第三层结合有与结合在前两层之间的高吸水性聚合物分隔开的高吸水性聚合物或抗菌剂。
3.如权利要求1或2所述的吸水纸条，其特征在于，所述第三层结合有抗菌剂。
4.如权利要求1或2所述的吸水纸条，其特征在于，所述结合有抗菌剂的第三层具有不同于结合有高吸水性聚合物的前两层的颜色。
5.如前面任意一项权利要求所述的吸水纸条在收集人体液体的一次性器具，例如便盆、尿壶、以及各种造口术的袋子、失禁服装、尿布和卫生巾中的应用。
6.如前面任意一项权利要求所述的吸水纸条在工业或农业中的应用。
7.包括如权利要求1-6所述的吸水纸条的一次性器具。
8.如权利要求7所述的一次性器具，其特征在于，该一次性器具是指用于便盆、尿壶等的袋子。
9.如权利要求7所述的一次性器具，其特征在于，该一次性器具选自尿布，卫生巾和失禁服装。
10.用于制造如权利要求1-6所述的吸水纸条的方法，其特征在于，包括将一定量的高吸水性聚合物或抗菌剂涂覆或制层于纸片上或者在纸片制造过程中将相同配料与纤维材料混合，以制成带有涂覆或制层于纸片上或者混合于纸片中的高吸水性聚合物或抗菌剂的纸片的步骤；以及将如此获得的纸片相连以制成纸条的步骤，其中，若有抗菌剂存在，抗菌剂与高吸水性聚合物分隔开。
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