CN1191033C - 可流动物质的涂施器 - Google Patents

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Abstract

配送器具有一网眼织物涂施器表面，其为被配送的半固态物质提供均匀的流动，但并不存在后挤出流动的问题。亦即，为了使物质开始流动不需要这种过压，使得该过压在涂施器使用以后仍得以保持并导致在使用后半固态物质还被挤出涂施器表面。网眼织物表面可以是织造织物或非织造织物，以单层或多层构成。非织造织物包括多孔的挤塑薄膜。网眼织物热粘合于涂施器的上部框架并且可以具有位于下面的支承件。网眼织物可以挠曲而顺应于皮肤表面的外形，但将不产生永久变形。为粘性半固态物质用的配送器设有一表面，该表面改善半固态物质的剪切性并且使之较均匀地涂施。并且，由于各小孔的较均匀的截面尺寸，避免了后挤出流动的问题。

Description

可流动物质的涂施器
发明领域
本发明涉及将如凝胶、溶液和乳液等半固态物质涂施于身体表面上的涂施器。更具体而言，本发明涉及勿需任何压力补偿装置的半固态物质的涂施器。
发明背景
对于将洗液、凝胶、溶液或乳液涂施于皮肤表面的较好方式在连续不断地进行研究。物质可以是除臭剂、排汗剂、晒黑液、毒漆植物剂或某种其它的用于皮肤的物质。由于物质只是半固态的，其不可能起到涂施器表面的作用。固态粘性的防臭剂和排汗剂起到涂施器表面的作用，不需要单独的涂施器表面。然而，对于半固态物质需要单独的涂施器表面。
现有几种不同的已经使用或正在使用的涂施器表面型式。在U.S.专利4801052和U.S.专利5372285中公开了一种刚性的涂施器部分，其具有许多小孔。半固态物料通过各孔直接流至刚性表面并涂施于身体表面。这些小孔可以具有不同的形状和尺寸以及不同的数目。例如在商用的Mennen Speed凝胶制品和Right Guard凝胶制品中所说明的。
另一用于半固态制品的涂施器是采用Porex涂施器表面。Porex是一种烧结的塑性材料，其具有许多随机的、非线性的、分支的不同截面直径的小孔。并且，各小孔在截面上比U.S.专利4801052或U.S.专利5372285的小孔小很多。在这些多孔的涂施器中，各个小孔将有约150-400微米的不同直径。这比上述两U.S.专利的小孔小很多。然而，这些多孔的材料产生后挤出(post-extrusion)的问题。后挤出是在按压半固态物质使之通过涂施器表面的力取消以后半固态物质的继续流动。这是成问题的，因为在涂施制品以后流动的是多余的制品并且其被认为是脏污的。
这个问题通过在配送器中安装一卸压装置而解决了。这样的卸压装置示于U.S.专利5540361和U.S.专利5547302中。这些卸压装置使起卸器在一次配送操作中可以离开涂施器表面后退。这卸除了涂施器中会导致通过涂施器表面产生后挤出现象的大部分压力。
U.S.专利5547302还公开了将网眼用作涂施器表面。该网眼较薄并且是柔性的，具有许多穿过网眼的散布的开孔，它可以是筛网结构或刚性结构。在该例中，网眼厚度为0.022英寸。然而，不管其结构或厚度如何，网眼结构具有后挤出问题。具有这种网眼涂施器表面的配送器需要采用卸压装置连同配送器的起卸器。如同Porex微孔涂施器表面一样，需要一种机构以防止任何物质的后挤出。但是，所有这些卸压装置增加了配送器的复杂性和成本。
PCT WO 94/13352公开了一种液体涂施器用以将外科擦洗消毒液或颜料涂施于人的皮肤。涂施器表面是一连接于涂施器的泡沫海绵，涂施器具有一柔性的多孔层以调节流入泡沫海绵的液体量。PCT WO98/12122公开了一种用于剪切变稀制品的涂施器。其优选的开孔的涂施器表面是一种多孔材料。其由加热和烧结合成树脂粉末的微分子颗粒来制成。并且开孔的材料或合成泡沫塑料可以用作熔合在一起的罐纤维以形成液体流动通道。然而，对于用来将各如液体、凝胶或洗液等制品涂施于人皮肤上的实用涂施器表面的问题，这些参考文献都没有提供一个解决方案。
本发明解决了这个问题。半固态物质可以通过具有许多小孔式开口的涂施器表面而没有后挤出的问题。这是通过采用单层或多层网眼织物实现的。该织物具有许多贯穿其的基本上为直线式的开孔。不管是单层还是多层都取决于许多因素，包括织物的结构。这将在很大程度上取决于纤维的旦尼尔数和(如果是织造织物)织物的织法，挤塑的非织造薄膜织物的小孔尺寸以及(如果是具有随机排列的纤维的非织造织物)织物的孔隙度。一个目的是设有可热粘合于周边框架边缘的一种材料的织物并且可以通过它流过流变度为约10,000厘泊至约1,000,000厘泊的制品而没有任何显著的后挤出现象。在本配送器中优选采用1旦尼尔的单层织物并且编织成使得在将物质涂施于皮肤时保持其结构的完整性，此外采用或不采用位于下面的支承结构。亦即，在涂施半固态物质的过程中其没有褶皱或过度的变形。稍微的挠曲是希望的以便顺应皮肤的外形。然而，该挠曲不应引起织物表面的任何永久变形。
可以采用任意多的织物层，在这样的情况下将为约2-10层，并且优选为2-5层。通过任意地叠加织物层，各叠层的开孔被部分地并置。这为物质通过网眼织物提供了一改进的迂回的通路。与单层结构相比需要额外的力来使半固态物质流过多层织物结构，但并非是会引起半固态物质的任何显著的后挤出或泄漏那样的力。涂施器织物将与配方的粘度相匹配。通过织物层的流动基本上是与向半固态制品施加压力同时发生的，而在用过配送器之后没有待消除的压力存在。
除了没有显著的后挤出的优点外，采用网眼织物为半固态物质提供了改善的制品剪切性并向身体表面外形提供了更均匀的涂施。改善剪切性便于在皮肤上涂施较薄的半固态物质连续层。
发明简述
本发明针对具有一涂施器表面的一种配送器，该涂施器表面并不需要卸压装置来防止被配送物质的后挤出。涂施器表面包括单层或多层网眼织物。织物的结构将取决于织物是织造的还是非织造的。非织造织物包括具有许多小孔和一层随机排列的纤维织物的挤塑薄膜。当采用多层时，各层可以采用设计好的排列或随机的排列。在使用多层时，这导致多个偏置的通路。这种偏置通路的设置为在配送半固态物质时提供了一点背压，但并非是会引起任何显著的后挤出流动的那样的压力。随着施加的压力的消除，流动相当快地中断，这是由于施加的压力被半固态物质的直接流动迅速地卸载掉了。织物可以采用或不采用下面的支承件，不管是采用单层的形式还是多层的形式，都提供一个表面使其将适应于被涂施有半固态物质的身体表面上的小的起伏形状。
织物可以是织造的或非织造的织物。如果是织造的，其可以具有平纹、斜纹或缎纹组织。织法也可以是密织法或疏织法。并且，构成织物的纤维可以在旦尼尔数的范围内。如果是非织造的，织物可以是具有许多微孔的挤塑的薄膜或者可以由一个或多个随机纤维层粘合在一起来制造。唯一的要求是，织物是热塑性的并且可热粘合于热塑性的框架上，并且在用作粘性半固态物质的涂施器表面时在涂施于皮肤表面上以后没有粘性半固态物质的显著的后挤出现象。如果是织造的，网络小孔的结构将更均匀。不管是织造的还是非织造的，涂施器表面将由约1层至10层的织物构成，优选为约1层至约5层并且最优选为约1-3层。网眼开孔的标称(平均)尺寸将处于约50微米至约1000微米的范围内，并且优选为约80微米至约400微米。在多层结构中其中一层的网眼开孔一般将不与另一层的网眼开孔对准。然而，网眼开孔可以配置成层与层对准。并且，各层的网眼开孔的尺寸可以不同。网眼开孔的标称表面面积为约2.5×10-3mm2至约1mm2并且优选为约6.4×10-3mm2至约0.16mm2。这种对准和网眼尺寸上的变化性可以适应各种流变度的组合物。被供给的组合物的流变度和网眼开孔尺寸是匹配的以便释放粘性制品而不需要在配送器中的卸压装置。
网眼织物的厚度将为约0.032厘米至约0.30厘米并且优选为0.041厘米至约0.15厘米。网眼织物形成在涂施物质时皮肤触觉上的变化。通过改变织物材料和小孔开口的尺寸，皮肤触觉可以从柔软而平滑变为显著的皮肤摩擦。这可以是低程度至高程度的皮肤摩擦。通过压延片材以改变其表面特性如摩擦系数也可以改变皮肤的触觉。
涂施器支承结构可以包括多个沿着配送器的长轴或短轴的多个支承凸肋。这样的凸肋的曲率半径优选沿长轴方向为约10厘米至约20厘米而关于短轴为约2.54至7.62厘米。这些凸肋保持织物成复合曲线结构。它们可以使织物稍微挠曲但不允许织物有任何的永久变形。任选地支承结构可以是刚性多孔的部分。在这样的实施方案中，织物表面上将没有挠曲。
一个在配送器的下部使用一旋钮的型式中，该旋钮将被转动以便向上移动配送器中的起卸器。这将为支承在起卸器上的一些粘性半固态物质提供通过织物涂施器表面的流动。在配送所要求量的半固态物质并将其涂施于身体表面以后没有可见的半固态物质的后挤出现象。当起卸器运动以配送半固态物质时，配送器中的内压迅速地与外部压力平衡。由此在使用配送器以后不会产生背压而导致半固态物质的任何显著的后挤出。
附图简述
图1为具有织造织物涂施器表面的配送器的透视图。
图2为图1的配送器的顶平面视图。
图3为图1的配送器用的配送器表面和框架的侧视图。
图4为具有挤塑的多孔薄膜涂施器表面的配送器的顶平面视图。
图5为作为配送器表面的多层织物的侧剖面图。
图6为涂施器表面的织物所用的支承件的顶平面视图。
图7为织物涂施器表面所用的另一种支承件的顶平面视图。
图8为注塑后的织物线股的剖面图。
发明详述
本配送器将针对织造和非织造的织物、多层织物的使用和织造及非织造织物以各种组合形式的使用来描述。一个目的是由配送器供给粘性半固态液体而没有任何的后挤出。随着施加于粘性半固态液体的压力的消失，通过织物配送表面的挤出也同时中断。后挤出的问题也可通过织物表面中低程度的挠曲来缓解。
另一目的是提供一种涂施器，其表面具有充分的挠曲以便接触涂施有粘性半固态材料的身体表面的外形，但又不会被永久变形。还有一个目的是，通过可用织物的选择范围、这些织物的结构和各织物的单层或多层设置结构可以改变涂施器的皮肤触觉。一些人想要平滑的感觉，而另一些人想要较粗糙的感觉。并且，某些配方将具有润滑的效果，因此可能要求较粗糙的感觉。在任一方面，涂施器表面的皮肤触觉都可以通过改变网眼织物来改变。
不管是织造的还是非织造的，涂施器表面将包括约1层至约10层的织物，优选为约1层至5层，并且最优选约1-3层。网眼开孔的标称尺寸将处于约50微米至约1000微米的范围内，并且优选为约80微米至400微米。在多层的结构中其中一层的网眼开孔一般将不与另一层的网眼开孔对准。然而，各层的网眼开孔可以对准。并且，各层的网眼开孔的尺寸可以不同。网眼开孔的标称(平均)表面面积将为约2.5×10-3mm2至约1mm2并且优选为约6.4×10-3mm2至约0.16mm2。
如果是织造织物，织物可以是三种基本组织中的任一种。这就是平纹、斜纹和缎纹组织。如果是平纹组织，其可以是常规的平纹组织、牛津条纹组织、茸毛组织、2×2席纹组织、3×2席纹组织、3×3席纹组织、4×4席纹组织、4×5席纹组织、3×5席纹组织以及8×8席纹组织。此外，织物可以是一种防裂缝的降落伞型式(rip stopparachute)。在这种型式的织法中有一种断续的织法以防止在织物中出现任何的裂缝。斜纹织物可以是2/1右旋斜纹、1/2右旋斜纹、2/2右旋斜纹、3/1右旋斜纹和3/1 45°右旋斜纹织物。缎纹织物可以是4综缎纹(即四经破缎纹)、5综缎纹、6综缎纹、7综缎纹或8综缎纹。这些是其中纤维沿径向和纬向交织的所有形式。经线一般称为经纱而纬线称为纬纱。织物的边缘是织边。
织造织物的结构以每英寸经线数×纬线数给出。在沿经向和沿纬向有同等数目的纱线的情况下织法可以是均织的。在非均织法中沿经向或沿纬向将有较多的纱线。
织物的紧密度可由下式算出：
Figure C9981421500091
这同一公式可用于算出织物的最大密满度(cover)。
纱线的旦尼尔数也是重要的。旦尼尔数是9000米纱线的重量克数。一低的旦尼尔数表示一细的较小截面的纱线。在一给定的旦尼尔数时，较大比重的材料比较小比重的材料将具有较小的截面。
在选择织造织物方面有许多变量。通过织造方式、织物紧密度、纤维材料、纤维结构和纤维的旦尼尔数的选择，可以改变织物的结构。皮肤触觉可以从平滑变化至粗糙。通过压延或类似的织物处理，可以改变织物的表面以产生较平滑的结构和皮肤触觉。皮肤触觉和涂施还可以通过将织物连接于涂施器框架上的张力来调节。可以改变织物的挠曲性。并且，织物可以被支承或不被支承。如果是被支承的，假定涂施器表面为常见的椭圆形，则其可以沿长轴和/或沿短轴被支承。如果涂施器是圆形的，则其可以通过一个或多个径向的支承件来被支承。
如果织物是非织造的，它可以是一挤塑薄膜而使其结构为多孔的，或是一密实的薄膜经冲孔而成多孔的。此外，非织造的织物可以包括许多短纤维，将它们以随机的排列方式叠加，然后选择性地用粘合剂将其粘合在一起或者通过热粘合。挤塑的多孔薄膜可以用在U.S.专利4842794或U.S.专利5207962中所公开的方法来制造。在U.S.专利4842794中，一热塑性薄膜片材被挤塑到约0.5-20密耳(mils)的厚度。薄膜的一面设有每厘米约4-60个沟纹而在另一面设有呈锐角15°和75°的一组沟纹。具有花纹的压花辊处于每线性厘米约4-120磅的压力下。结果形成一个具有椭圆形小孔的薄膜。而且该薄膜可以是沿机器方向或横向单轴向取向约50％至500％，或者相继地沿机器方向和横向双轴向取向达到约600％。在替换方案中，挤塑的和多孔的薄膜可以被热处理以增大小孔的尺寸。
在U.S.专利5207962的方法中使被挤塑的薄膜通过一压花的夹辊与一光辊之间来挤塑成一热塑性薄膜。压花的夹辊具有许多带尖锐末端的凸缘。由这些尖锐的凸缘形成薄膜中的小孔。而且多孔的薄膜可以是沿机器方向或其横向方向单轴向取向或沿机器方向和其横向方向双轴向取向。各小孔将具有凸缘尖端的形状和尺寸。各小孔也将是一致的反复出现的式样。这些挤塑的薄膜是用于实现本发明目的的一类非织造的织物。
挤塑的薄膜还可以制成片材形式或多股形式。当挤塑成多股形式时，这些线股以螺线型式形成一片材。这也通称为双平面的结网。制成螺线线股形式的薄膜每2.54cm可以具有7至50或更多条线股，具有约30cm至152cm的宽度以及0.033cm至0.30cm并且优选约0.05至约0.15cm的厚度。各小孔的尺寸可以处于100至500微米或更大的范围内。挤塑的线股式薄膜的开孔面积的范围可以为约4％至25％或更多。较大的开孔将具有较大的开孔面积。实用的非织造的结网制品是Nalle Plaslics公司的Naltex制品。
优选的挤塑的薄膜每2.54cm具有约20至约50并且优选约30至40条线股，而且具有约125微米至约225微米的标称开孔尺寸。标称开孔尺寸是长宽尺寸大致相同的方孔的平均尺寸。这转换为约0.015mm2至约0.052的标称网眼开孔面积。开孔的形状可以从三角形至多角形至圆形或椭圆形变化。然而，网眼开孔面积将在上述范围以内。各网眼开孔将在一给定的范围内，网眼开孔的形状与尺寸可以变化。
图1中示出用于排汗剂或除臭剂的配送器。容器10具有上部分12、筒体部分14和用于提升容器中的起卸器的旋钮16。上部分12包括嵌入件20，嵌入件20包括支承框架18和织物涂施器表面26。支承框架18与筒体部分14液体紧密接触。嵌入件可以机械式连接于筒体或可以用热粘方法或粘合剂粘合于筒体。
基本上任何筒体部分、起卸器和旋钮都可用于本发明的配送器上。关键的特征是配送粘性半固体时通过的嵌入件。嵌入件20包括支承框架18和具有涂施器表面24的织物26。织物26可以机械式固定在支承框架上，可以用粘合剂或热粘合于嵌入件，或可以在模塑支承框架的过程中将其注塑于支承框架上。将织物涂施器表面镶嵌模塑到支承框架上是优选的。
在一优选的实施方案中，在成形支承框架的过程中将织物镶嵌注塑于织物支承框架上并且在这个过程中同时改善织物的表面。织物的表面是通过将基本上圆形的织物纤维改变成平的上表面和平的下表面来改善的。将基本上圆形的纤维32改变成在其上表面具有圆的弦34的形状和在其下面具有圆的弦36的形状，并且形成如图8所示的椭圆式形状，这样平的上表面有助于减小织物表面的摩擦系数并在使用时产生平滑的皮肤触觉。亦即，涂施器表面以较小的摩擦沿皮肤移动。纤维的厚度从上表面至下表面在镶嵌注塑过程中被减小约5％至约25％，并且优选为约8％至15％。
在镶嵌注塑过程中还可以改变网眼尺寸。网眼小孔开口尺寸将减小约5至约25％。因此，原始的织物网眼尺寸将必须考虑到镶嵌模塑过程中网眼尺寸的减小来确定。在镶嵌模塑过程中将网眼织物放于模腔中。模腔成形为能容纳织物，该织物带有处于边界区域的织物边缘。边界区域是待形成嵌入件的支承框架的区域。将一配合的模具部分嵌入模腔并且对模塑件施加压力。与织物接触的各模具件将具有一复合曲线形状，该形状将赋予在支承框架上的织物。热塑料通过通道被注射入封闭模具中以形成嵌入件框架。在与网眼格织物边缘接触的同时，热塑料粘合于网眼织物。并且，在这个过程中模具件相互相对的压力将织物纤维的形状从圆形改变成弦形并且赋予织物部分以复合曲线形状。
在镶嵌模塑中，框架将具有一上边缘30以便连接织物。在一优选的型式中，上边缘30将通过嵌入件支承框架18与水平面成约5°至约50°的角度。该从边缘30的外边缘22向其内边缘28向上延伸的角度有助于图5中所示将织物形成复合曲线形状。
注塑于一嵌入件上的织造织物示于图2的顶平面视图和图3的侧视图中。在图2中所示的织造织物26被注塑于嵌入件支承件18的边缘30上。在该注塑过程中，通常织物26和嵌入件支承件将用同一塑料构成。然而，这不是必要的，一般，这些是烯烃各如聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯以及共聚物和聚合物。然而也可以采用其他的热塑性塑料例如聚酯。在图3中，示出嵌入件18以机械式连接于筒体12的上部分的形式。凹槽28锁定于上部分上的一互补凸肋上。织物26可以通过位于织物下方的结构支承件保持为复合曲线形状。这些结构支承件更详细地示于图6和图7中。
图4示出一嵌入件支承框架与一热粘合于边缘30的非织造织物。嵌入件支承框架的结构同图2和图3中的一样。不同之处在于采用在特定范围内具有随机开孔尺寸的织物。如在图2的实施方案中，图4的实施方案中的织物可以是多层的。这一般可以是约1层至约5层，并且最优选为约1至约3层。图5示出一个三层设置的织物结构。
如以上指出的，图6和图7示出织物的支承结构。这些支承结构将保持织物为复合曲线结构。织物可以保持单弧形表面。但是，在大多数使用中优选是保持织物为复合曲线结构。在图6中示出保持织物为复合曲线的支承件40和42。一不同的支承件设置示于图7中。其中支承件44、46和48保持织物为复合曲线结构。
网眼织物可以包括构成这些织物的基本上任何材料。然而优选热塑性塑料织物，因为它们更易于粘合于支承框架上。优选的网眼织物是多烯织物、聚酯织物、尼龙织物和聚酯弹体织物。多烯织物包括一类聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯聚合物织物和包含这些烯烃共聚物的织物。网眼织物的网眼开孔尺寸为约50微米至约1000微米，并且优选为约80微米至约400微米。开孔面积将占约4％至约25％。网眼织物的厚度将为约0.02厘米至0.35厘米。优选网眼织物和支承框架由同样热塑性材料构成以便易于将网眼织物粘合到支承框架上。
本配送器的其它部分由通常用于这种配送器的材料构成。这些是可模塑的热塑性塑料。配送器的大多数部分(即使不是全部)都将注塑而成。

Claims (18)

1.一种将半固态物质涂施于身体表面的涂施器，其包括一筒体(14)，该筒体在一端由一适用于在该筒体内轴向移动的起卸器封闭而在另一端由一涂施器表面(26)封闭，其特征在于，该涂施器表面(26)由织造织物和非织造织物中的至少一种构成，该织物被镶嵌注塑到支承框架(18)上，该织物具有截面尺寸为50微米至1000微米的许多标称网眼开孔、0.032cm至0.3cm的厚度和用以改善在身体表面上的触觉的被改进的织物表面。
2.如权利要求1中的涂施器，其特征在于所述涂施器表面(26)包括1-10层织物。
3.如权利要求2中的涂施器，其特征在于所述涂施器表面(26)包括1-5层织物。
4.如权利要求1中的涂施器，其特征在于所述涂施器表面(26)是选自平纹组织、斜纹组织或缎纹组织的织造织物。
5.如权利要求1中的涂施器，其特征在于所述非织造织物是具有许多小孔的挤塑的薄膜。
6.如权利要求1中的涂施器，其特征在于所述非织造织物是许多随机排列的无规纤维。
7.如权利要求1中的涂施器，其特征在于，在所述涂施器表面(26)的下方至少有一个支承件(40)、(42)、(44)、(46)、(48)。
8.如权利要求7中的涂施器，其特征在于，所述涂施器具有一长轴和一短轴，所述支承件(48)沿长轴方向延伸。
9.如权利要求8中的涂施器，其特征在于所述支承件(44)、(48)将所述涂施器表面(26)形成一复合曲线形。
10.如权利要求1中的涂施器，其特征在于所述涂施器表面(26)是多烯和聚酯中的一种。
11.如权利要求1中的涂施器，其特征在于所述织物具有尺寸为75微米至350微米的许多小孔。
12.如权利要求11中的涂施器，其特征在于所述织物具有尺寸为100微米至250微米的许多小孔。
13.如权利要求1中的涂施器，其特征在于所述涂施器表面(26)是一种挤塑的材料。
14.如权利要求1中的涂施器，其特征在于所述织物表面是被压延的。
15.一种将可流动的物质涂施于身体表面上所用的涂施器表面(26)的成形方法，包括：
设置织造织物和非织造织物中的至少一种，该织物具有0.032cm至0.3cm的原始厚度和尺寸为50微米至1000微米的许多网眼开孔；
改善所述织物的顶表面；
将该织物嵌入注塑模具的第一部分内，织物横跨着该模具第一部分的模腔延伸并且用第二模具部分将该模具封闭；
将热的热塑性塑料注射入该第一和第二模具部分中的至少一个内以同时形成该织物用的支承框架(18)并将该织物粘合于该支承框架(18)。
16.如权利要求15中的方法，其特征在于所述织物被成形为复合曲线。
17.如权利要求15中的方法，其特征在于所述织物是挤塑的织物。
18.如权利要求15中的方法，其特征在于所述织物被压延以便改善其顶表面。
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