CZ288371B6 - Structure for transport of liquids and process for producing thereof - Google Patents

Description

Struktura pro přenášení kapalin a způsob její výroby

Oblast techniky

Tento vynález se týká struktury vhodné k použití jako fluidum přepravující mechanismus. Zejména je tato struktura navržena, aby usnadňovala přenos fluida v přednostním směru z jednoho povrchu směrem k dalšímu povrchu a odolávala přenosu fluida v opačném směru.

Dosavadní stav techniky

V oblasti výroby jednorázových absorpčních výrobků je dlouho známo, že je výjimečně žádoucí sestavovat absorpční zařízení jako jsou jednorázové pleny, hygienické vložky, kalhotky při inkontinenci, obvazy na rány a bolavá místa a podobné, jež poskytují svému uživateli pocit suchého povrchu pro zvýšené pohodlí jeho nošení a minimalizaci potenciálu vzniku nežádoucích stavů pokožky následkem jejího delšího vystavení vlhkosti, pohlcené uvnitř daného výrobu. Podle toho je celkově žádoucí podporovat lychlý přenos fluida ve směru od nositele a do zadržující struktury, a současně bránit přenosu fluida v obráceném směru. Jedním schůdným řešením výše uvedeného problému předchozí techniky bylo použito na vystavené, uživatele kontaktující, ploše povrchu, krycí či horní vrstvy, jež obsahuje strukturu zformované, aperturové (otvory opatřené) termoplastické fólie. Patent US 4 342 314 uvádí vzorovou formovací fólii tohoto druhu. Tyto struktury využívají kapilárního přenosu fluida k vedení fluida z jednoho povrchu (nositele kontaktujícího) do skrze danou strukturu přes trojrozměrové kapiláry, zformované do určitého materiálu, a pak do vespodu ležící absorpční struktury. Aby se oslovily spotřebitelovy obavy s ohledem na plastický vzor a pocit, byly vyvinuty struktury' tohoto druhu, jež obsahují vzájemně propojenou strukturu látkového vzhledu, v zájmu vytvoření více látkového, esteticky přijatelnějšího vzhledu. Navíc, byly vyvinuty struktury z aperturové, formované termoplastické fólie, jež dále obsahují mikroskopickou povrchovou texturu (mikrotexturu), a/nebo mikroskopické apertury (mikroapertury či mikrootvory) k dalšímu vylepšení vizuálního a hmatového dojmu z těchto struktur. Příkladné fólie struktury tohoto druhu jsou obsahem patentů US čísel: 4 463 045, a 4 629 643. Ještě jedním schodným řešením předchozí techniky bylo použití vláknitého materiálu jako krytu či horní vrstvy' na tyto výrobky samotného či jako krytu či laminátu přes jiné materiály. Příkladná struktura horní vrstvy tohoto druhu je uvedena v přihlášce PCT WO 93/09741. Tyto vláknité materiály mohou mít podobu tkané či netkané struktury z vhodného druhu vlákna, mohou Či nemusí obsahovat navíc k inherentní poréznosti struktury samotné diskrétně formované otvory (apertury). Struktury tohoto druhu rovněž vykazují charakteristiky kapilárního přenosu fluida přes trojrozměrové kapiláry, formované mezivláknitý mezerami, podobně dopravující fluidum pryč od nositele kontaktujícího povrchu a do dané, vespodu ležící absorpční struktury. Tyto struktury vykazují esteticky přitažlivý, látkový povrchový vzhled a hmatový vjem v důsledku vláknité povahy jejich povrchu.

Ačkoli jsou kapilární struktury předchozích druhů efektivní v přenosu fluida, jejich účinnost je omezena v tom, že tyto kapilární struktury mohou pohybovat fluidem pouze jakmile se dostane dovnitř kapiláry. Fluidum, které zvlhčuje a zůstává na nositele kontaktujícím povrchu přispívá k „mokrému“ hmatovému pocitu či dojmu, a do rozsahu, v němž toto fluidum může být zbarveno či opakní, rovněž přispává k „potřísněnému“ vizuálnímu dojmu. Povrchové textury (úpravy) přirozeně vznikající v daném materiálu struktury, či mu udělované při formování, dále zvyšují pravděpodobnost, že reziduální fluidum bude přichyceno či zadržováno v nositeli kontaktujícím povrchu spíše, než aby vstupovalo do kapilárních struktur při přenášení pryč s povrchu. Tudíž, povrchové topografie, jež přispívají k žádoucím vizuálním a hmatovým dojmům když jsou suché, mohou mít rovněž tendenci zadržovat reziduální fluidum na exponovaném povrchu a být méně žádoucí v uživatelských podmínkách.

-1CZ 288371 B6

Podle toho by bylo žádoucí poskytnout strukturu se zvýšenou účinností při přenášení fluida z tohoto povrchu, který je na počátku kontaktován nějakým fluidem.

Obzvláště by bylo žádoucí udržet vizuální a hmatové vlastnosti struktur s vláknitými či jinak texturovanými povrchy, při současné podpoře rychlejšího a úplnějšího přenosu fluida z povrchu kontaktujícího nositele a do vnitřku sdruženého absorpčního výrobku.

Podstata vynálezu

Kapaliny přenášející struktura podle vynálezu je opatřena prvním povrchem a druhým povrchem. V této struktury jsou vytvořeny průchody pro průtok tekutiny mezi prvním povrchem a druhým povrchem, přičemž struktura je tvořena tvarovanou fólií a je dále opatřena vulkánovitými povrchovými odchylkami. Struktura podle vynálezu má gradienty povrchové energie, které jsou definovány regiony, které jsou uzpůsobeny pro vynakládání síly na tekutinu, která je ve styku s prvním povrchem tak, že tekutina je směrována směrem k průchodům pro její odvádění od prvního povrchu ke druhému povrchu. Regiony obsahují materiály vybraný ze skupiny silikové uvolňovací povlaky, upravený silikonový materiál, fluorované materiály, petrolatum, latexy, parafíny, povrchově aktivní činidla a smáčecí prostředky.

Podle výhodného provedení jsou regiony uspořádány ve vzájemném diskontinuálním rozestupu a jsou umístěny alespoň částečně uvnitř průchodů pro průchod tekutiny.

Podle dalšího výhodného provedení jsou regiony rozděleny nepravidelně na prvním povrchu.

První povrch má první povrchovou energii a druhý povrch má druhou povrchovou energii, která je vyšší než první povrchová energie.

Gradienty povrchové energie jsou vymezeny hranicemi mezi uvedenými regiony a materiály majícími různé charakteristiky povrchové energie.

Podle dalšího výhodného provedení jsou regiony opatřeny povlakem z tvrditelného silikonu jako materiálu o nízké povrchové energii.

Dále je výhodné, jestliže vulkánovité odchylky jsou opatřeny alespoň po jednom mikrootvoru.

Tvarovaná fólie je tvořena vícevrstvou fólií, která má první vrstvu a druhou vrstvu, přičemž druhá vrstva má vyšší tažnost než první vrstva a má vyšší povrchovou energii než povrchová energie první vrstvy.

Kapaliny přenášející struktura, která má řadu gradientů povrchové energie se vyrábí tak, že nejdříve se vytvoří plastová fólie, která má první vrstvu a druhou vrstvu, první vrstva má první tažnost a první povrchovou energii a druhá vrstva vykazuje druhou tažnost, která je vyšší než je první tažnost a druhou povrchovou energii, která je vyšší než první povrchová energie, potom se tato plastová fólie přivádí na tvarovací strukturu, dále se na plastovou fólii působí rozdílem tlaku, kterým se tato plastová fólie přizpůsobí tvarovací struktuře a kterým se rozláme čímž se vytvoří diskrétní průchody pro tekutinu, spojené s prvním povrchem a druhým povrchem, přičemž vytvořením těchto průchodů pro tekutiny přiléhá první vrstva k prvnímu povrchu a druhá vrstva přiléhá k druhému povrchu.

-2CZ 288371 B6

Přehled obrázků na výkresech

Ačkoli je popis zakončen patentovými nároky konkrétně označujícími a zřetelně nárokujícími tento vynález, má se za to, že vynález bude lépe pochopen z následujícího popisu provedeného ve spojení s příslušnými doprovodnými kresbami, z nichž:

Obr. 1 - znázorňuje zvětšené, částečně segmentové, perspektivní zobrazení typu plastické struktury podle předchozí techniky obecně uvedené v patentu US č. 4 342 314.

Obr. 2 - znázorňuje zvětšené, částečně segmentové, perspektivní zobrazení přednostní plastické struktury podle tohoto vynálezu, mající gradient povrchové energie.

Obr. 3 - znázorňuje zvětšený pohled řezem kapkou tekutiny na tuhém povrchu, kde úhel A zobrazuje úhel kontaktu dané tekutiny s tuhým povrchem.

Obr. 4 - znázorňuje zvětšený pohled řezem kapkou tekutiny na tuhém povrchu, majícím dvě rozdílné povrchové energie, takto vykazující dva rozdílné úhly kontaktu A(a) a A(b).

Obr. 5 - znázorňuje zvětšený pohled řezem kapkou tekutiny umístěnou přilehle generické kapiláře vykazující gradient povrchové energie.

Obr. 6 - znázorňuje další zvětšený, částečný pohled na strukturu z obr. 2, znázorňující jedno sestavení podle tohoto vynálezu.

Obr. 7 - znázorňuje další zvětšený, částečný pohled na strukturu z obr. 2, znázorňující alternativní sestavení struktury podle tohoto vynálezu.

Obr. 8 - znázorňuje zvětšené, částečně segmentové, perspektivní zobrazení dalšího ztvárnění netkané struktury podle tohoto vynálezu.

Obr. 9 - znázorňuje další zvětšený, částečný pohled podobný tomu na obr. 6 netkané struktury z obr. 8.

Obr. 10 - znázorňuje značně zvětšené, zjednodušené schematické zobrazení podobné tomu na obr. 2, „makroskopicky roztažené“, mikroskopicky aperturové trojrozměrné struktury vykazující gradient povrchové energie podle tohoto vynálezu.

Obr. 11 - znázorňuje další zvětšený, částečný pohled podobný tomu na obr. 6, struktury z obr. 10.

Obr. 12 - znázorňuje zvětšený pohled řezem na struktury z obr. 10 a 11, ale znázorňují podrobnější detaily orientace gradientů povrchové energie ve vztahu k dané struktuře.

Obr. 13 - znázorňuje pohled celkově podobný tomu na obr. 9, ale na další ztvárnění kompozitní struktury podle tohoto vynálezu.

Obr. 14 - znázorňuje půdorys hygienické vložky, která má odříznuté části pro snadnější zobrazení jejího sestavení.

Obr. 15 - znázorňuje pohled průřezem hygienické vložky z obr. 14, pro uvedený podél linie řezu 15-15.

Obr. 16 - znázorňuje půdorysný pohled na část ztvárnění horní vrstvy hygienické vložky vyrobené dle tohoto vynálezu.

-3CZ 288371 B6

Obr. 17 - znázorňuje půdoiysný pohled na část horní vrstvy ještě jednoho ztvárnění hygienické vložky vyrobené podle tohoto vynálezu.

Obr. 18 - znázorňuje zvětšené, částečně segmentové, perspektivní zobrazení reprezentativního absorpčního výrobku v podobě pleny, vyrobené v souladu s tímto vynálezem.

Obr. 19 - znázorňuje zvětšené, perspektivní zobrazení reprezentativního absorpčního výrobku v podobně hygienické vložky či menstruační vložky, vyrobené v souladu s tímto vynálezem.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje zvětšené, částečné segmentové, perspektivní zobrazení pružné, trojrozměrové, fluidem prostupné plastické struktury 40 předchozí techniky, vykazující kombinaci látce podobných a plastických vlastností, jež byla shledána vysoce vhodnou k použití jako horní vrstva v jednorázových absorpčních výrobcích, jako je horní vrstva 22 hygienické vložky 20 typu celkově znázorněného na obr. 14 a 15. Struktura 40 předchozí techniky je celkově v souladu s patentem US č. 4 342 314. Fluidem prostupná plastická struktura 40 vykazuje mnohonásobnost apertur (otvorů, např. 41) jež jsou formovány násobností vzájemně se protínajících (křižujících), vláknu podobných prvků (např. prvků 42, 43, 44, 45 a 46), vzájemně mezi sebou propojených v prvním, či nositele kontaktujícím, povrchu 50 struktury. Každý vláknu podobný prvek obsahuje určitý díl základny (např. díl základny 51) umístěný v rovně 52 a každý základní díl má díl boční stěny (např. díl boční stěny 53), připevněný ke každému jeho okraji. Díly boční stěny se přednostně protahují obecně ve směru druhého povrchu 55 dané struktury, s křižujícími se díly boční stěny vláknu podobných prvků vzájemně spojenými mezilehle prvních a druhých povrchů dané struktury, a končícími v podstatě souběžně jeden s druhým v rovině 56 druhého povrchu 55.

Pojem „vláknu podobný“, jak se zde užívá k popisu vzhledu plastických struktur, se obecně týká jakéhokoli vzoru s jemným měřítkem výtlačků či otvorů (dále „apetur“), nahodilých či nenahodilých, retikulovaných či neretikulovaných, jež mohou zajistit celkový vzhled a dojem ze tkané či netkané vláknité struktury při pohledu lidského oka. Při popisování prvků použitých ke zformování dané struktury, se zde pojem „vláknu podobný“ používá k popisu vzhledu anebo tvaru těchto prvků. Jak se zde používá pojem „makroskopicky roztažený“ při popisování rozměrných plastických struktur, pásků a fólií, tento se týká struktur, pásků a fólií, jež byly zpracovány tak, aby se přizpůsobily povrchu trojrozměrné formující struktury tak, že její oba povrchy vykazují trojrozměrný vzor této formující struktury, jenž je snadno viditelný normálním, prostým okem, když je kolmá vzdálenost mezi okem pozorovatele a rovinou dané struktury asi 30,5 cm.

Pojem „makroskopický“ se obecně týká charakteristických rysů nebo prvků, jež jsou snadno viditelné normálním, prostým okem, když je kolmá vzdálenost mezi okem pozorovatele a rovinou dané struktury asi 30,5 cm. Pojem „mikroskopický“ týká se charakteristických rysů nebo prvků, jež nejsou snadno viditelné normálním, prostým okem, když je kolmá vzdálenost mezi okem pozorovatele a rovinou dané struktury asi 30,5 cm.

Tyto makroskopicky roztažené struktury, pásky a fólie se přizpůsobují povrchu řečených tvarujících struktur, čehož je typicky dosahováno vytlačováním či vyrážením (tj., když formující struktura vykazuje vzor zahrnující v prvé řadě výčnělky ven) anebo opačným postupem (tj. vykazuje-li formující struktura vzor obsahující hlavně kapilární sítě dovnitř), či protlačováním pryskyřičné taveniny přímo na povrch formující struktury obou typů. Způsobem kontrastu, pojem „planámí“ se zde používá k popisu plastických struktur, pásků a fólií, se týká celkového stavu dané struktury, pásky nebo fólie, když je viděna prostým okem v makroskopickém měřítku.

Ve zvláště přednostním ztvárnění jsou vzájemně propojeny díly boční stěny 53 zakončeny v podstatě souběžně jeden s druhým v rovině 56 druhého povrchu 55 a formují otvory 49

-4CZ 288371 B6 v druhém povrchu 55 dané struktury. Kapilární síť 59 formovaná vzájemně propojenými díly bočních stěn umožňuje volný přesun fluida z prvního, či nositele kontaktujícího povrchu 50 struktuiy přímo do druhého povrchu 55 struktury, bez laterálního přenosu fluida mezi sousedními kapilárními sítěmi.

Každý z vláknu podobných prvků podél své délky v podstatě stejnoměrný průřez tvaru U. V případě primárního, vláknu podobného prvku jeho průřez obsahuje díl základny umístěný v rovině kontaktující nositele a díl boční stěny, připojený ke každému okraji dílu základny a protahující se celkově ve směru absorpční vložky kontaktujícího povrchu dané struktury. Díly bočních stěn, jež se vzájemně protínají (křižují), jsou k sobě vzájemně připojeny mezilehle povrchu kontaktujícího nositele a povrchu struktury kontaktujícího absorpční vložku, čímž se formuje kapilární síť vzájemně propojující protilehlé povrchy dané struktury.

Jedním z nedostatků spojených s používáním horních vrstev z plastické hmoty je, že navzdory své superiomí charakteristice zvládání fluida, někteří uživatelé velmi váhají s umístěním homí vrstvy, již snadno vnímají jako plastickou důsledkem jejího lesklého (či skelného) vzhledu, do styku s jejich pokožkou. Aby se tento skelný vzhled na viditelném povrchu struktury zmenšil, tj., té části struktury, jež je vidět hned nahoře, bylo zjištěno, že je vysoce účinné zapracování mikroskopického vzoru povrchových odchylek (dále „aberací“), jež nejsou rozpoznatelné když je kolmá vzdálenost mezi očima pozorovatele a rovinou dané struktury asi 30,5 cm. Patent US č.

463 045 definuje relevantní měřítka, která musí být splněna, aby určitá trojrozměrná roztažená struktura vykazovala v podstatě neskelný (nelesklý) viditelný povrch.

Ve zvláště přednostním ztvárnění obsahuje díl základny 51 mikroskopický vzor povrchových aberací 58, obecně v souladu s výše zmíněným patentem US č. 4 463 045. Tento mikroskopický vzor povrchových aberací 58 zajišťuje v podstatě nelesklý viditelný povrch, když na strukturu dopadnou náhodné paprsky světla.

Homí vrstva typu obecně popsaná v již dříve zmíněném patentu, mající povrchové aberace podle US 4 463 045, vykazuje látce podobný vzhled a hmatový vjem, stejně jako nelesklý viditelný povrch. Navíc, tato je vysoce účinná při podpoře rychlého přenosu fluida z prvního, nositele kontaktujícího povrchu, do druhého či absorpční vložku kontaktujícího povrchu. Homí vrstvy posledně jmenovaného typu se těší velkému komerčnímu úspěchu na menstruačních vložkách, vzhledem k jejich čistému a suchému vzhledu při používání, což je v protikladu k tradičním, netkaným vláknitým horním vrstvám.

Struktura 40, předchozí techniky, když je užita jako homí vrstva absorpčního výrobku, je typicky ošetřena povrchovým činidlem (surfaktantem), aby se homí vrstva stala hydrofílní. Vystavené povrchy dílů základny 51 a dílů bočních stěn 53 jsou celkově ošetřeny pomocí surfaktantu tak, aby se staly v podstatě hydrofilními, čímž se zmenšuje pravděpodobnost, že tělová fluida budou stékat z homí vrstvy spíše, než aby byla skrze homí vrstvu vtahována a pohlcována absorpčním jádrem. Vhodné způsoby aplikace surfaktantů jsou popisovány v patentech US č. 4 950 254 a

009 563, oba vydané Osbomovi.

Navzdory efektivnímu fungování surfaktantem ošetřené, fluidem prostupné struktury 40 předchozí techniky v aplikacích homí vrstvy u jednorázových absorpčních výrobků jako jsou hygienické vložky, mohou existovat jisté nedostatky spojené s horními vrstvami podobného sestavení. Například, ošetření celého exponovaného povrchu homí vrstvy surfaktantem vytváří velmi smáčivý povrch, jenž při umístění k pokožce nositele může působit její přilepování k pokožce nositele. Tím zase může dojít k vytváření pocitů tepla, potu a/nebo lepení nositele, což může být vnímáno u některých uživatelů jako nežádoucí.

Navíc, ačkoli jsou kapilární struktury předchozích druhů efektivní v přenosu fluida, jejich účinnost je omezena tak, že tyto kapilární struktury mohou pohybovat fluidem pouze jakmile se dostane do vnitřku kapiláry. Fluidum, jež zvlhčuje a zůstává na nositele kontaktujícím povrchu,

-5CZ 288371 B6 přispívá k „mokrému“ hmatovému pocitu či dojmu a do rozsahu, v němž toto fluidum může být zbarveným či opakním, rovněž přispívá k „potřísněnému“ vizuálnímu dojmu. Povrchové textury (úpravy) přirozeně vznikající vdaném materiálu, či mu udělované při formování, dále zvyšují pravděpodobnost, že reziduální fluidum bude přichyceno či zadržováno v nositeli kontaktujícím povrchu spíš aby vstupovalo do kapilárních struktur pro přenášení pryč s povrchu. Tudíž, povrchové topografie přispívá k žádoucímu vizuálnímu a hmatovému vjemu když jsou suché, mohou mít rovněž tendenci zadržovat reziduální fluidum na exponovaném povrchu a být také méně žádoucí v uživatelských podmínkách.

Obr. 2 uvádí zvětšené, částečně segmentové, perspektivní zobrazení ztvárnění fluidem prostupné, trojrozměrové, látce podobné struktury formované fólie tohoto vynálezu. Geometrická konfigurace fluidem prostupné struktury 80 je celkově podobná struktuře 40 předchozí techniky na obr. 1 a celkově v souladu s patentem US č. 4 342 314, Radela a kol.. Jiné vhodné formované fólie jsou popsány v patentu US: 3 929 135, vydaném Thompsonovi den 30. prosince 1975; 4 324 246, vydaném pro Mullane et al. dne 13. dubna 1982; a 5 006 394, vydaném Bairdovi dne 9. dubna 1991.

Struktura 80 je přednostně zformována z termoplastické fólie. Příklady vhodných materiálů k použití jako struktura 80 obsahují, ale nejsou omezeny na polyolefmy jako polyetylény včetně lineárního polyetylénu s nízkou hustotou (hmotností), polyetylénu s nízkou hustotou, polyetylénu s ultranízkou hustotou, polyetylénu s vysokou hustotou a polypropylenu; polymery na základě metalocenového katalyzátoru; nylon (polyamid); estery celulózy; póly (metylmetakrylát); polystyren; poly(vinylchlorid); polyester; polyuretan; kompatibilní polymery; kompatibilní kopolymery; biodegradovatelné polymery; a směsi, lamináty a/nebo jejich kombinace. Fólie vyráběné z těchto materiálů mohou být plastikovány pomocí vhodných přísad známých dané technice. K dosažení žádoucích fyzikálních charakteristik mohou být přidávány jiné přísady. Fluidem prostupná plastická struktura 80 vykazuje mnohonásobnost otvorů či průchodů fluida (např. apertur 71), jež jsou formovány násobností vzájemně se křižujících, vláknu podobných prvků (např. prvků 91, 92, 93. 94 a 95), vzájemně propojených v prvním či nositele kontaktujícím povrchu 90 dané struktury. Každý vláknu podobný prvek obsahuje nějaký díl základny (například, díl základny 81) umístěný v rovině 102 a každý díl základny má díl boční stěny (například, díl boční stěny 83), připojené ke každému jeho okraji. Díly boční stěny 83 či mezilehlé díly se protahují celkově ve směru druhého povrchu 85 dané struktury. Křižující se díly boční stěny vláknu podobných prvků jsou vzájemně spojeny mezilehle prvních a druhých povrchů dané struktury, a končí v podstatě souběžně k sobě v rovině 106 druhého povrchu 85. Pojmem „průchod fluida“ se zamýšlí obsáhnout uzavřené, či alespoň částečně uzavřené struktury či kanály, jež mohou přenášet fluida. Pojmem průchodu fluida se tudíž zamýšlí obsáhnout pojmy „apertury“, „kanálu“, „kapiláry“, stejně jako jiné podobné pojmy.

Ve zvláště přednostním ztvárnění jsou vzájemně propojené díly boční stěny 83 či mezilehlé díly zakončeny v podstatě souběžně jeden s druhým v rovině 106 druhého povrchu 85, ke zformování apertur 89 v druhém povrchu 85 struktury. Kapilární sítě 99 zformované vzájemně propojenými díly bočních stěn 83 či mezilehlými díly, umožňují volný převod fluida z prvního či nositele kontaktujícího, povrchu 90 struktury přímo do druhého povrchu 85 struktury, bez laterálního přenosu fluida mezi sousedními kapilárními sítěmi.

V souladu s tímto vynálezem je první, či nositele kontaktující, povrch 90 struktury 80 relativně nesmáčitelný, v porovnání s relativně smáčitelnými díly bočních stěn 83 či mezilehlými díly. Užitečným parametrem smáčivosti je úhel kontaktu, který tvoří kapka tekutiny (rozhraní plyntekutina) s druhým povrchem (rozhraní plyn-tuhé těleso). Typicky vytváří kapka tekutiny 110, umístěná na tuhém povrchu 112, s tuhým povrchem úhel kontaktu A, jak je vidět na obr. 3. Když se smáčivost tuhého tělesa tekutinou zmenšuje, úhel kontaktu A se zvětšuje. Uhel kontaktu tekutina-tuhé těleso může být stanoveno technikami známými příslušné technice, jako jsou ty, jež jsou podrobněji popsány v publikaci Fyzikální chemie povrchů, druhé vydání, autoři Arthur W. Adamson (1967), F. E. Bartell a H.H. Zuidama, Časopisu americké chemické asociace, 58,

-6CZ 288371 B6

1449 (1936), a. vJ. J. Bikermanovi a Ind. Eng. Chem. Anal. Ed„ 13. 443 (1941). Novější publikace v této oblasti zahrnují Chenga et al., Koloidy a povrchy. 43:151-167 (1990), a Rotenberga et a.., Joumal of Colloid and Interface Science. 93(11:169-183 (1983). Jak se zde používá pojem „hydrofilní“, tento se týká povrchů, které jsou smáčitelné vodnatými fluidy (např. vodnatými tělovými fluidy) na nich usazenými. Hydrofilita a smáčitelnost jsou typicky definovány v pojmech úhlu kontaktu a povrchového napětí daných fluid a zahrnutých tuhých povrchů. O tom pojednává podobně publikace Americké chemické společnosti s názvem Úhel kontaktu, smáčivost a adheze, editovaná Robertem F. Gouldem (Copyright 1964). Daný povrch je považován za smáčený nějakým fluidem (hydrofilním), když má dané fluidum tendenci se spontánně rozptylovat přes daný povrch. Podle toho se pak povrch považuje za hydrofilní, když dané fluidum nemá tendenci se spontánně rozptylovat po daném povrchu. Příslušný úhel kontaktu závisí na nehomogenitách povrchu (chemických a fyzikálních, příklad hrubosti), znečištění, chemickém/fyzikálním ošetření či složení (kompozici) tuhého povrchu stejně jako na povaze tekutiny a jejím znečištění. Povrchová energie tuhého tělesa rovněž ovlivňuje úhel kontaktu. Když se jeho povrchová energie zmenšuje, úhel kontaktu se zvyšuje, a když se jeho povrchová energie zvyšuje, úhel kontaktu se zmenšuje.

Energie potřebná k oddělení tekutiny od tuhého povrchu (např. fólie či vlákna) je vyjádřena následující rovnicí (1):

(1) W = G(1 + cos A) ve které:

W - je práce adheze měřená v J/m2,

G - je povrchové napětí tekutiny měřené v N/cm, a

A - je úhel kontaktu tekutina-tuhý povrch měřený ve stupních.

U dané tekutiny se práce adheze zvyšuje s kosinem úhlu kontaktu tekutina-povrch (dosahující maxima tam, kde je úhel kontaktu A nulový).

Práce adheze je užitečným nástroje v chápání a kvantifikace charakteristik povrchové energie daného povrchu. Dalším užitečným způsobem, jenž by mohl být užit k charakterizování rysů povrchové energie daného povrchu je parametr zvaný „kritické povrchové napětí“, jak o něm pojednává H. W. Fox, E. F. Hare a W. A. Zisman vJ. Colloid Sci, 8, 194 (1953), a W. A. Zisman v Advan. Chem. Series No. 43, Chapter 1, Americké chemické společnosti (1964), oboje zde tímto zapracované referencí.

V tabulce 1 níže je zobrazen inverzní vzájemný vztah mezi úhlem kontaktu a prací adheze u konkrétního fluida (např. vody), jehož povrchové napětí je 750 N/cm.

Tabulka 1

A (stupně)	cos A,	1+cos A,	W (J/m2)
0	1	2	1,5
30	0,87	1,87	1,4
60	0,5	1,50	1,13
”90	0	1,00	0,75
120	-0,5	0,5	0,38
150	-0,87	0,13	0,1
180	-1	0	0

Jak je uvedeno v tabulce 1, když se práce adheze konkrétního povrchu zmenšuje (vykazuje menší povrchovou energii konkrétního povrchu), úhel kontaktu fluida na povrchu se zvyšuje a tudíž fluidum má tendenci „navalovat“ se a zaujímat menší povrchovou plochu kontaktu. Opak je pravdou, když se povrchová energie u daného fluida zmenšuje. Práce fluida tudíž ovlivňuje meziplošné fenomény fluida na daném tuhém povrchu.

Co je důležitější, v kontextu tohoto vynálezu, gradienty povrchové energie či diskontinuity byly shledány jako užitečné při podpoře přenosu fluida. Obr. 4 znázorňuje kapku fluida 110, jež je umístěna na tuhém povrchu majícím dva regiony 113 a 115. mající rozdílné povrchové energie (pro účely zobrazení uvedené rozdílným čárkováním). V situaci uvedené na obr. 4, vykazuje region 113 srovnatelně nižší povrchovou energii, než region 115, a tudíž zmenšenou smáčivost pro kapku fluida než region 115. Podle toho, kapka 110 vytváří úhel kontaktu A(b) na okraji kapku kontaktujícího regionu 113. jež je větší, než úhel kontaktu A(a) vytvářený na okraji kapku kontaktujícího regionu 115. Mělo by být povšimnuto, že ač kvůli grafické jasnosti body „a“ a „b“ leží v jedné rovině, vzdálenost „dx“ mezi těmito body a a b nemusí být lineární, namísto představování rozsahu kontaktu kapky/povrchu bez ohledu na tvar daného povrchu. Kapka 110 je tudíž podrobena nerovnováze povrchové energie a tudíž vnější síle v důsledku rozdílů v relativních povrchových energiích (tj., gradientu povrchové energie či diskontinuity) mezi regiony 113 a 115. což může být představeno následující rovnicí (2):

(2) dF = G [cosA(a)-cos A(b)]dx ve které:

dF - čísla síla na kapku fluida, dx - vzdálenost mezi referenčními místy „a“ „b“,

G - je jak definováno v předešlém, a

A(a) a A(b) - jsou úhly kontaktu v místech „a“, respektive „b“.

Řešením rovnice (1) pro cos A(a) a cos A(b) a substitucí do rovnice (2) se dostane rovnice (3):

(3) dF = G[W(a)/G-l )-(W(b)/G-l )]dx

Pak rovnice (3) může být zjednodušena na rovnici 4):_ (4) dF = (W(a)-W(b))dx

Význam rozdílu v povrchové energii mezi dvěmi povrchy je jasně podtržen v rovnici (4), jak je přímo proporciální efekt, jenž se mění ve velikost rozdílu v práci, jíž bude adheze mít na velikost dané síly.

Podrobnější pojednání o fyzikální povaze účinků povrchové energie a kapilarity je možno nalézt v Textile Science and Technology, díl 7, Absorbence, editor Portnoy K. Chatterjee (1985), a v Kapilarita, teorie a praxe, Ind. Eng. Chem. 61,10 (1969) od A. M. Schwartze.

Podle toho, síla jíž prochází kapka bude působit pohyb ve směru vyšší povrchové energie. Pro jednoduchost a grafickou jasnost, byl gradient povrchové energie Či diskontinuita na obr. 4 zvýrazněn jako jediná, ostrá diskontinuita či hranice mezi dobře definovanými regiony konstantní, ale lišící se povrchové energie. Gradienty povrchové energie mohou rovněž existovat jako kontinuální gradient či stupňovitý gradient, se sílou vykonávanou na každou konkrétní kapku (či části této kapky) určenou povrchovou energií v každé konkrétní ploše kontaktu kapky. Termín „gradient“ je používán při aplikaci na rozdíly v povrchové energii či práci adheze, je

-8CZ 288371 B6 zamýšlen k popisu změny v povrchové energii či práci adheze, nastávající přes nějakou měřitelnou vzdálenost. Pojem „diskontinuita“ se zamýšlí k odkazu na typ „gradientu“ nebo přechodu, v němž změna v povrchové energii nastává přes v podstatě nulovou vzdálenost. Podle používání všechny „diskontinuity“ spadají pod definici „gradient“.

Pojmy „kapilární“ a „kapilarita“ se týkají průchodů, apertur, pórů nebo mezer uvnitř nějaké struktury, jež jsou schopné přenášet fluidum v souladu s příslušnými principy kapilarity, celkově představovanými Laplaceovou rovnicí (5):

(5) p = 2G(cos A)/R ve které:

p - kapilární tlak,

R - vnitřní poloměr kapiláry (kapilární poloměr), a

G a A - jsou jak definováno výše.

Jak je uvedeno v Průniku látek od Emery I. Válko, jenž je v Kapitole III v Chem. Aftertreat Text. (1971), str. 83-113, jenž je zde tímto zapracován referencí, pro A=90 stupňů je cos A nula a neexistuje žádný kapilární tlak. Pro A>90 stupňů je cos A negativní a tento kapilární tlak čelí vstupu fluida do kapiláry. Tudíž, stěny kapilár musí být hydrofilní povahy (A>90 stupňů), aby nastaly kapilární jevy. Rovněž R musí být dostatečně malé, aby p mělo významnou hodnotu, protože když se R zvětšuje (větší apertura/struktura kapiláry), kapilární tlak se zmenšuje.

Možná stejně tak významnou jako je přítomnost gradientů povrchové energie, je konkrétní orientace či umístění gradientů samotných, se zřetelem k orientaci a umístění kapilár či průchodů fluida samotných. Přesněji, gradienty povrchové energie či diskontinuity, jsou umístěny ve vztahu ke kapilárám tak, že fluida nemohou zůstávat na prvním či vrchním povrchu bez kontaktování alespoň jednoho gradientu povrchové energie či diskontinuity, a na tyto je takto působeno hnací silou, doprovázející daný gradient. Fluidum posunuté do či jinak přítomné v kapilárovém vstupu bude přednostně kontaktovat alespoň jeden gradient ve směru Z či diskontinuitu přítomnou v kapiláře samotné blízko vstupu do kapiláry, a takto procházet hnací silou směru Z k hnání fluida do kapiláry, kde kapilární síly přebírají pohyb daného fluida směrem z prvního povrchu. V přednostní konfiguraci kapiláry přednostně vykazují délku vstupu s nízkou povrchovou energií a jinak vyšší povrchovou energii kapilární stěny či povrchu takovou, že gradient povrchové energie či diskontinuity je srovnatelně malou, ale konečnou vzdáleností pod prvním povrchem. V takové lokaci jsou diskontinuita či gradient umístěny tak, že fluidum v kontaktu s prvním povrchem na okraji dané kapiláry či přes otevřené zakončení kapiláry bude mít nižší povrch či meniskus, jenž se bude protahovat směrem dolů do otevřeného zakončení dané kapiláry, kde bude kontaktovat diskontinuitu.

Pomocí dalšího vysvětlení tohoto principu, obr. 5 znázorňuje kapku 110 fluida, jež je umístěno přes generickou kapiláru či průchod fluida. Toto zobrazení je považováno za dostatečně generické k představení zde vyjádřeného konceptu, aniž by byl tento omezen na konkrétní materiál struktury, design či sestavení. Analogicky k obr. 4, kapilára je formována tak, aby představovala povrchy 113 a 115, mající rozdílné povrchové energie (pro účely zobrazení označené rozdílným čárkováním). Jako na obr. 4, povrchová energie povrchu 113 je v předem stanovené úrovni, jež je srovnatelně nízká v porovnání s tou, jíž má povrch 115. takže povrch 113 je považován za hydrofobní. Podle toho, okraje kapky v kontaktu s povrchem 113 vykazují relativně větší úhel kontaktu A, takže se okraje kapky ostře odchylují od rozhraní s povrchem 113. Povrch 115 má, na druhé straně, porovnatelně vyšší povrchovou energii ve srovnání s povrchem 113.

-9CZ 288371 B6

V situaci uvedené na obr. 5 je kapka 110 znázorněna jako umístěná přes a protahující se částečně do vstupního otvoru kapiláry za stavu, kde síly povrchového napětí a gravitační síly jsou zhruba vekvilibriu. Spodní část kapky, jež je uvnitř kapiláry, formuje meniskus 117 sjeho okraji v dotyku se stěnou kapiláry v regionu 113 mající hydrofobní charakteristiky povrchové energie. Grafient povrchové energie, diskontinuity či přechodu mezi povrchy 113 a 115 je částečně určen tak, aby kontaktoval dolní část kapky v blízkosti okraje menisku 117. Orientace kapky a hloubka menisku kapky jsou určovány takovými faktory jako viskozita fluida, povrchové napětí fluida, velikost kapiláry a tvar, a povrchová energie vrchního povrchu a vstupu kapiláry.

V momentě, kdy se kapka sama umístí přes vstup kapiláry a její dolní okraj kontaktuje gradient povrchové energie směru Z, diskontinuitu či přechod mezi povrchy 113 a 115, meniskus 117. jenž má konvexní tvar, se mění na konkávně tvarovaný meniskus jako je meniskus 119 zvýrazněný přerušovanou čárou. Když se meniskus mění do konkávní podoby jako je meniskus 119, fluidum zvlhčuje kapilární stěnu v blízkosti horního regionu hydrofilního povrchu 115 a fluidum prochází vnější silou v důsledku rozdílu povrchové energie popsaného výše rovnicí (3). Spojená povrchová energie a síly kapilárního tlaku tak spolupracují a vtahují dané fluidum do kapiláry ke kapilárnímu přenosu fluida z prvního povrchu. Když se daná kapka fluida pohne směrem dolů do kapiláry, srovnatelně nízká povaha povrchové energie povrchu 113 ve vrchním regionu kapiláry minimalizuje přitahování fluida k vrchnímu povrchu a minimalizuje tahové síly na kapku, omezujíce výskyt přichycování či setrvání fluida na anebo blízko vrchního povrchu.

Voda se v celém průběhu používá jako referenční tekutina jenom jako příklad k pojednání a není chápána jako limitující prostředek. Fyzikální vlastnosti vody jsou dobře stanoveny a voda je snadno k dispozici a má obecně homogenní vlastnosti kdekoli je získána. Koncept týkající se práce adheze se zřetelem na vodu, může být snadno použit na jiná fluida jako krev, menses a moč, vzetím v úvahu charakteristik konkrétního povrchového napětí požadovaného fluida.

S odkazem na obr. 2, zatímco první, či nositele kontaktující, povrch 90 struktury 80 má relativně nízkou povrchovou energii a relativně malou práci adheze u daného fluida (například vody, či tělových fluid jako menses), díly boční stěny 83 či mezilehlé díly struktury 80 mají přednostně relativně vysokou povrchovou energii a relativně velkou práci adheze u daného fluida. Protože boční stěny 83 struktury 80 mají relativně vysokou povrchovou energii ve srovnání s prvním povrchem 90, boční stěny 83 jsou více smáčitelné, než první povrch 90. Druhý povrch 85 struktury 80 má přednostně vyšší povrchovou energii a větší práci adheze fluida, než první povrch 90. Povrchová energie a práce adheze fluida druhého povrchu 85 může být stejná jako u bočních stěn 83. V přednostním ztvárnění je povrchová energie a práce adheze pokud jde o fluidum druhého povrchu 85 relativně vyšší než u boční stěny 83.

Tím, že máme strukturu s gradientem povrchové energie formovanou strukturami vytvářejícími relativně nízkou povrchovou energii přilehlé části struktury, jež bude umístěna přilehle k a v kontaktu s pokožkou nositele (tj. první povrch 90) a částí relativně vysoké povrchové energie umístěné mimo kontakt s pokožkou nositele (tj. díly boční stěny 83 či mezilehlé díly), struktura 80 je schopna pohnout kapkou tekutiny zčásti struktury vykazující relativně nižší povrchovou energii do části struktury, jež vykazuje relativně vyšší povrchovou energii. Pohyb kapky tekutiny je indukován rozdílem úhlu kontaktu mezi částí s nižší povrchovou energií a částí s vyšší povrchovou energií, což vede k nerovnováze v síle povrchového napětí působící na rovinu kontaktu tekutina-tuhý povrch. Má se za to, že je to tento výsledný gradient povrchové energie, jenž zlepšuje (zvyšuje) vlastnosti struktury 80 tohoto vynálezu zvládat fluida, a jenž činí tuto strukturu zvláště vhodnou k použití na horní vrstvu absorpčního výrobku, například horní vrstvu 22 na absorpčním výrobku 20 uvedeném na obr. 14.

Navíc ke zlepšeným vlastnostem zvládání fluida, navržením struktury tak, že její část s relativně nižší povrchovou energií může být umístěna do kontaktu s pokožkou nositele, adheze mezi pokožkou a strukturou je zmenšena pomocí zmenšení kapilární síly generované okluzními tělovými fluidy umístěnými mezi prvním povrchem této struktury a pokožkou nositele.

-10CZ 288371 B6

Zajištěním struktury se zmenšenou adhezí mezi pokožkou nositele a strukturou se omezuje také vjem či pocit lepivosti, spojený s adhezí k horní vrstvě z plastické struktury. Potenciál zpětného navlhčování je rovněž redukován tím, že horní vrstva má gradient povrchové energie podle výše zmíněného popisu. Když užité síly mají tendenci tlačit shromážděné fluidum ke zpětnému zvlhčování či vymačkávání z vložky (např. vytlačování tlakem z absorpčního jádra směrem k prvnímu povrchu horní vrstvy), tomuto nežádoucímu pohybu bude činit první povrch horní vrstvy, jenž má relativně nízkou povrchovou energii k odpuzování fluida, když se toto pokouší nalézt cestu z vložky skrze otvory v horní vrstvě.

Navíc, fluidum je schopné vstupovat do horní vrstvy rychleji, důsledkem hnacích sil gradientů povrchové energie horní vrstvy. Fluidum je pohybováno ve směru 7 směrem k druhému povrchu horní vrstvy přes gradient povrchové energie z prvního povrchu do dílů bočních stěn horní vrstvy s relativně vyšší povrchovou energií směrem k absorpčnímu jádru.

S ohledem na gradient povrchové energie tohoto vynálezu je důležité pamatovat, že horní a dolní hranice každého takového gradientu jsou ve vzájemném vztahu relativní, tj., regiony struktury, jejichž rozhraní definuje gradient povrchové energie nemusí být na odlišných stranách hydrofobního/hydrofilního spektra. Gradient může být vytvořen pomocí dvou povrchů s různým stupněm hydrofobity nebo různými stupni hydrofílity a nemusí být nutně vytvořen s ohledem na nějaký hydrofobní povrch a hydrofílní povrch. Nehledě na výše uvedené, v současnosti se dává přednost, aby horní povrch dané struktury měl srovnatelně nízkou povrchovou energii, tj., aby byl celkově hydrofobní, aby se maximalizovala hnací síla udělovaná přicházejícímu fluidu a minimalizovala celková smáčivost nositele kontaktujícího povrchu.

Ačkoli se mnoho struktur předchozí techniky pokoušelo využívat různých povrchových obalů (povlaků) k udělení jim větší hydrofíbnosti a/nebo sníženého koeficientu tření celkovému vrchnímu povrchu struktury, tyto obaly typicky podstatně omezovaly, pokud přímo neeliminovaly charakteristické rysy topografického povrchu v obalem nepokryté struktuře. Jak uvedeno výše, tyto charakteristické rysy povrchu jsou důležitým fyzikálním rysem s ohledem na vizuální a hmatový vjem. Navíc mají tyto obaly typicky hladký, lesklý výsledný vzhled, což zdůrazňuje lepivý, potivý a plastický pocit těchto struktur.

Bez ohledu na teorii, je třeba kontaktovat, že povrchová topologie hraje hlavní roli nejen v redukování vizuálních a hmatových vjemů normálně sdružených s těmito strukturami, ale také při zacházení a/nebo přepravě a zadržování tělových fluid. Podle toho, fluidem prostupné struktury podle tohoto vynálezu jsou přednostně sestavovány tak, aby se zachovaly topografii fyzikálního povrchu působením formované fólie, tj., v nichž povrchové rysy přežívají gradient generující postup.

Obr. 6 je zvětšený částečný pohled jasněji zdůrazňující orientaci regionů 98 na prvním povrchu 90 a v kapilárách ve zformované fólii z obr. 2. Mělo by být povšimnuto s ohledem na obr. 6, jako u následných obrázků, že velikost a tvar regionů 98 byly pro grafickou jasnost přehnány v rozlišení o tloušťce. Nahodilost a nepravidelnost těchto usazení či ošetření přesahuje omezení grafického zvýraznění a tudíž tato zobrazení zde jsou zamýšlena jako ilustrativní a neomezující. Podle toho jsou regiony 98 zvýrazněny na obr. 6 přednostně rovněž roztroušeny pomocí ještě menších regionů, jež jsou příliš malé a nahodilé, aby byly na tomto zobrazení adekvátně uvedeny. Pomocí odkazu, povrchová textura v podobě mikroskopických aberací (označených na obr. 1 jako 58, nečíslovaných, ale zobrazených na obr. 2, 6 a 7) je (jak definováno odkazem na Ahra et al.) na mikroskopické úrovni, a podle toho může být tudíž posouzena relativní velikost, tloušťka a rozsah regionů 98.

Gradienty povrchové energie tohoto vynálezu tudíž existují v unikátním vztahu k rysům povrchu a/nebo textur fluidem prostupné struktury vyrobené v souladu s ním. Jak uvádí podrobněji obr. 6, gradienty povrchové energie jsou přednostně sestaveny formováním regionů 98 s nízkou povrchovou energií, jež se vzájemně propojují s obklopujícími regiony struktury majícími

-11CZ 288371 B6 srovnatelně vyšší povrchovou energii. Tudíž, každý region 98 generuje gradient povrchové energie na svých hranicích. Podle toho, čímž větší je počet regionů 98, tím větší je počet individuálních gradientů povrchové energie. Regiony 98 jsou přednostně diskontinuální (tj., ne zcela obklopující danou strukturu) a od sebe vzdálené, ponechávající intervenující regiony s vyšší povrchovou energií.

Na obr. 6 si rovněž všimněte vyznačení tloušťky t ošetření povrchovou energií použité ke generaci regionů 98 a hloubky Z, do níž se protahuje každý konkrétní region 98 pod první povrch 90 dané struktury. Tloušťka t je přednostně malá ve vztahu k hloubce Z či roztahu regionů 98, aby se minimalizoval dopad generace regionů na topografii vrstvy. V případě, kde jsou regiony 98 generovány pomocí obalu (potahu), tloušťka t je tloušťka tohoto obalu. Kde jsou regiony formovány pomocí změny chemického složení materiálu struktury, tloušťka t bude menší než nebo se téměř rovnající kalibru fólie či tloušťce.

V každém gradientu je kapka kontaktující oba povrchy vystavena hnací síle, jež uděluje určitý stupeň pohybu fluidu a redukuje pravděpodobnost, že fluidum bude stát či zachytávat se, zejména na topografii povrchu. Ač by mohly být regiony 98 aplikovány v předem stanoveném vzoru, regiony 98 jsou na površích struktury přednostně nahodile orientovány, s nahodilostí zvyšující pravděpodobnost, že gradienty povrchové energie budou patřičně umístěny tak, aby postihovaly všechny konkrétní kapky či kvantitu fluida. Nahodilost je žádoucí nejen napříč prvního povrchu dané struktury, ale rovněž uvnitř průchodů fluida samotných. Podle toho, jakákoli konkrétní kapilára nebo průchod mohou vykazovat násobné gradienty povrchové energie definované regiony 98, jež mohou být také umístěny v lišících se lokacích ve směru Z od prvního povrchu. Rovněž konkrétní průchody fluida mohou vykazovat více či méně regionů 98, než jiné průchody fluida, a regiony 98 mohou být též umístěny tak, aby spočívaly zcela uvnitř průchodů fluida (tj., zcela umístěny mezi prvním a druhým povrchem).

Regiony 98 jsou rovněž přednostně svou povahou diskontinuální se zřetelem ke směrovosti dané struktury. Na obr. 6 je zvláště evidentní, že povrchové ošetření je přednostně diskontinuální se zřetelem k plošným regionům, struktuiy mezi postupnými kapilárami. Diskontinuita ošetření hydrofobního povrchu aplikovaného na méně hydrofobní (či více hydrofilní) substrát jako je povrch struktury, má za následek gradienty povrchové energie malého měřítka v rovině daného povrchu. Tyto gradienty je třeba rozlišovat od gradientů X-Y velkého měřítka zonální povahy pomocí jejich relativně malé velikosti oproti průměrné velikosti kapky povrchu, topografie, či gradientů povrchové energie, jež jsou menší velikosti, než průměrná velikost kapky fluida na dotyčném povrchu. Průměrná velikost kapky má snadno určitelné charakteristiky, jež mohou být získány empirickými pozorováními u daných fluid a povrchů. Jako reference, u struktury jaká je na obr. 2 jsou průměrné velikosti kapky pro umělé menstruační fluidum (definováno níže) typicky dosti velké, aby pokrývaly při počátečním kontaktu (před přijmutím, vsáknutím) alespoň 2-3 jednotlivé kapiláry.

Bez ohledu na teorii, je třeba uvést, že zlepšení charakteristik průchodu fluidem jsou realizována zmenšením doby setrvání fluida na vrchním povrchu dané struktury, stejně jako pohybem fluida z vrchního povrchu do kapilár ke kapilárnímu přesunu fluida. Tudíž se věří, že je žádoucí, aby počáteční fluidum kontaktující povrch struktury usnadňoval pohyb fluida v malém měřítku (v protikladu větším laterálním pohybům napříč povrchem struktury), směrem k nejbližší dostupné kapiláře a pak rychle směrem dolů do vespodu ležící struktury. Gradienty povrchové energie tohoto vynálezu zajišťují hnací sílu žádoucího směru Z, stejně jako sílu X-Y k udělení žádoucího pohybu fluida v malém měřítku.

Pluralita gradientů povrchové energie malého měřítka vykazovaná těmito strukturami se má za prospěšnou z perspektivity pohybu fluida. Gradienty malého měřítka napomáhají v laterálním, či pohybu X-Y, kapek fluida formovaných na povrchu struktury, jež by mohly být jinak uspořádány tak, aby byly přes plošky mezi kapilárami či povrchovou konkávnost přítomnou na povrchu vrchní struktury, kde by mohlo být jinak fluidum zachycováno nebo alespoň

-12CZ 288371 B6 zpožďováno na své cestě směrem knejbližší použitelné kapiláře. Podle toho, gradienty povrchové energie malého měřítka na povrchu struktury kapilární sítě mají přednostně průměrné mezery, jež jsou menší než průměrné mezery mezi kapilárami, takže jinak přerušují plochy s konstantní povrchovou energií mezi kapilárami.

Navíc regiony 98, jež jsou menší ve svém povrchovém rozsahu než typická velikost kapky, proudu či potůčku tělové tekutiny na něj dopadající, podrobují kapky, proudy či potůčky tělového fluida destabilizujícím silám důsledkem nevyhnutelného překlenování fluidem nějakého gradientu povrchové energie anebo diskontinuity.

Zatímco gradient povrchové energie zde popsaný by mohl být výhodně použit na nekapilámí struktury, včetně povrchu takových struktur jako jsou dvojrozměrové (planámí) fólie, podle tohoto vynálezu, dává se přednost použít jako gradienty povrchové energie malého měřítka X-Y, tak gradienty povrchové energie směru Z malého měřítka typu zde popsaného k dosažení maximálního rušení fluida a ekvilibria kapky a takto minimalizování času setrvávání kapky a přichytávání anebo rezidua na vrchních regionech dané struktury. Podle toho, přítomnost regionů 98 může být omezena na první povrch struktury, a tudíž zajišťovat funkcionalitu X-Y, či omezena na vnitřek průchodů fluida, ale je přednostně využita k největší výhodě jak na prvním povrchu, tak uvnitř průchodů fluida.

V sestaveních kapilární struktury podle tohoto vynálezu gradienty povrchové energie zajišťují synergický efekt ve spojení s povahou kapilár této struktury k zajištění zlepšeného přenosu fluida a charakteristik zacházení. Fluidum na prvním povrchu dané struktury čelí dvěma rozdílným a doplňujícím se hnacím silám při své cestě z prvního povrchu a směrem k druhému či protilehlému povrchu struktury a typicky dále směrem dovnitř absorpčního výrobku. Tyto dvě síly se podobně spojují (kombinují) v čelení pohybu fluidu směrem k prvnímu povrchu struktury, čímž se omezuje výskyt zpětného navlhčování a zvyšuje se suchost povrchu dané struktury. Pomoci příkladného zobrazení synergismu tohoto vynálezu oproti spojení či superpozice kapiláry a efektů povrchové energie, kapilární struktury tohoto vynálezu byly shledány jako vykazující unikátní kombinaci vlastností shledávaných za důležité ze spotřebitelského hlediska. Konkrétněji, kapilární struktury podle tohoto vynálezu byly shledány jako vykazující dobré charakteristiky přijímání, suchosti a maskování, které jsou zde dále definovány.

Obecně, přijímání je odrazem stupně, do něhož přenos fluida danou strukturou nepřekáží průchodnosti fluida. Zvýšené dávky přijímání/časů odrážejí rušení či impedance průchodu fluida, stejně jako skutečný vliv sil ženoucích fluidum, jako jsou kapiláry a gradienty povrchové energie. Suchost je odrazem stupně, do něhož přenos fluida danou strukturou odolává přenosu fluida v obráceném směru, v podstatě stupeň do něhož daná struktura pracuje jako jednosměrný ventil pro tok fluida v přednostním směru. Maskování odráží čistotu povrchu po průchodu fluidem, dále definované jako stupeň zbývajícího zbarvení (pomocí zabarveného fluida), stejně jako velikost nebo rozsah dané zbarvené oblasti (regionu).

Typicky, když se povrchová energie dané kapilárové struktury zmenšuje stejnoměrně, maskování a suchost u povrchu se zlepšuje, ale na úkor omezení přijímacích charakteristik. Podle toho, zlepšení v příjímání realizované stejnoměrným zvýšením povrchové energie dané kapilárové struktury jsou typicky kompenzována sníženými charakteristikami maskování a suchosti. Použitím principů gradientu povrchové energie podle tohoto vynálezu, v němž je povrchová energie vrchního povrchu snížena, zatímco povrchová energie spodního povrchu zůstává vyšší, a zejména pomocí přednostní orientace a lokace gradientů samotných, zvýšené charakteristiky přijímání, suchosti a/či maskování, mohou být dosaženy bez obětování zbývajících parametrů. Vhodné analytické či testovací způsoby pro určování výkonnosti dané struktury s ohledem k těmto atributům jsou popsány podrobněji v části ANALYTICKÉ ZPŮSOBY níže. Při navrhování struktury podle tohoto vynálezu by mělo být zvažováno množství fyzikálních parametrů, konkrétněji s ohledem na stanovení příslušné velikosti a umístění gradientů povrchové energie pro patřičné zacházení s fluidem. Tyto faktory obsahují velikost rozdílu povrchové

-13CZ 288371 B6 energie (jenž závisí na použitých materiálech), migrovatelnosti materiálů, biokompatibilitu materiálu, pórovitost anebo velikost kapilár, celkovou průměrku a geometrii, povrchovou topografii, viskozitu fluida a povrchové napětí, a přítomnost nebo nepřítomnost jiných struktur na obou stranách dané struktury.

Přednostně mají regiony 98 struktury 80 práci adheze pokud jde o vodu do asi 15J/m2, přednostněji do asi 7,5 J/m2. Přednostně má zbytek struktury obklopující regiony 98 práci adheze pokud jde o vodu do asi 15 J/m2, přednostněji v rozmezí od asi 2,5 J/m2 do asi 15 J/m2, a nejpřednostněji v rozmezí od asi 5 J/m2 do asi 15 J/m2. Přednostně je rozdíl v práci adheze pokud jde o vodu mezi prvními regiony 98 a zbytkem struktury v rozmezí od asi 0,5 J/m2 do asi 14,5 J/m2, přednostněji v rozmezí od asi 2,5 J/m2 do asi 14,5 J/m2, a nejpřednostněji v rozmezí od asi 5,0 J/m2 do asi 14,5 J/m2.

Aby se vyrobila struktura 80 uvedená na obr. 2, mající gradient povrchové energie podle tohoto vynálezu, vrstva (fólie) polyetylénu je potlačována do bubnu, kde je vakuem formována do aperturové (otvory opatřené) formované fólie a pak, je-li to žádoucí, podrobena ošetření korónou („corona discharge treatment“), celkově podle patentů US: 4 351 784, vydaném Thomasovi et al. dne 28. září, 1982; 4 456 570, vydaném Thomasovi et al. dne 26. června, 1984; a 4 535 020, vydaném Thomasovi et al. dne 13. srpna, 1985. Daný polyetylén může mít, je-li to žádoucí, do pryskyřice zpracované povrchové činidlo, či typicky aplikované. Na první povrch aperturové formované fólie je pak aplikováno povrchové ošetření s relativně nízkou povrchovou energií ke zformování regionů 98 a přednostně vytvrzeno. Vhodným povrchovým ošetřením je silikonový uvolňovací obal (povlak), k němuž je přidáván zesilovač ve váhových poměrech 100 dílů na 10 dílů v uvedeném pořadí. Ještě jedním vhodným povrchovým ošetřením je obal ze silikonu tvrzeného UV, obsahující směs dvou silikonů, ve váhových poměrech 100 díl na 2,5 dílu. Když je tato silikonová směs použita na formované fólii jak je uvedeno na obr. 2 a 6, úrovně aplikace obalu od asi 0,5 do asi 8,0 gramů silikonu na čtvereční metr povrchové plochy struktury pracovaly uspokojivě, ačkoli pro jisté aplikace mohou být vhodné jiné úrovně obalu, v závislosti na povaze materiálu dané struktury a povrchu, charakteristikám fluida atd. Povrchová energie silikonového uvolňovacího obalu na prvním povrchu aperturové formované fólie je menší, než je povrchová energie polyetylenových mezilehlých dílů, jež mohly být podrobeny korónovému ošetření a/nebo ošetřeny nějakým povrchovým činidlem.

Jiné vhodné materiály ošetření obsahují, ale nejsou na ně omezeny, fluorované materiály jako fluoropolymery (např. polytetrafluoroethylen, TPFE), a chlorofluoropolymery. Jiné materiály, jež mohou být vhodnými pro zajištění regionů se zmenšenou povrchovou energií obsahují Petrolatum, latexy, parafíny a podobné, ačkoli silikonové materiály jsou v současnosti upřednostňovány k použití ve fluidy prostupných strukturách v kontextu absorpčních výrobků, pro jejich biokompatibolní vlastnosti. Pojem „biokompatibilní“ se týká materiálů majících nízkou úroveň specifické adsorpce pro, či jinými slovy nízkou afinitu pro, biospecie či biologické materiály jako glukoproteiny, krevní destičky a podobně. Jako takové mají tyto materiály v užitečných podmínkách tendenci odolávat ukládání biologické materie ve větším měřítku, než jiné materiály. Tato vlastnost jim umožňuje lépe si udržovat své vlastnosti povrchové energie, jíž je třeba pro situaci zvládání následného fluida. V nepřítomnosti biokompatibility má usazování takového biologického materiálu tendenci zvyšovat hrubost či nehomogenitu povrchu, což vede ke zvýšené unáŠecí síle či odolávání pohybu fluida. Následkem toho, biokompatibilita odpovídá zmenšené unášecí (tahové) síle či odolnosti vůči pohybu fluida, a tudíž rychlejšímu přístupu fluida do gradientu povrchové energie a kapilární struktury. Udržování v podstatě stejné povrchové energie rovněž udržuje původní rozdíl povrchové energie pro následné a trvající dávky (ukládání) fluida.

Biokompatibilita však není synonymní s nízkou povrchovou energií. Některé materiály jako polyuretan, vykazují biokompatibilitu do určitého stupně, ale rovněž vykazují srovnatelně vysokou povrchovou energii. Některé materiály s nízkou povrchovou energií, jež by jim mohly být atraktivní pro použití zde, jako polyetylén, biokompatibilitu postrádají. Současně

-14CZ 288371 B6 upřednostňované materiály jako silikon a fluorované materiály přednostně vykazují jak nízkou povrchovou energii, tak biokompatibilitu.

Vhodná povrchová činidla pro hydrofilizaci či zvýšení povrchové energie vybraných regionů dané struktuiy obsahují, například, etoxylované estery, glukózové amidy, triblokové kopolymery oxidu ethylenu a oxid propylenu a kopolymery silikonu a ethylenglykolu. Tyto sulfaktanty mohou být zapracovány do výchozího polymerového materiálu (v pryskyřici zapracované činidlo, či RIS) struktury, v souladu s výše odkazovanou, publikovanou přihláškou PCT WO 93/09741, či mohou být alternativně aplikovány na povrch dané struktury pomocí nástřiku, tisku, či jinými vhodnými způsoby jaké uvádí patent US č. 4 950 264, vydaný Osbomovi.

Alternativně, ještě jeden přístup ke generaci struktur s gradienty povrchové energie podle tohoto vynálezu obsahuje ponoření dílu boční stěny 83 struktury 80 s koronovým a silikonovým ošetřením do smáčecího činidla (např. vodného roztoku činidla) tak, že díly boční stěny 83 mají relativně vyšší povrchovou energii, než má první povrch 81 (regiony 98)struktury s koránovým a silikonovým ošetřením.

Dalším přednostním způsobem konverze pásky polyetylénové fólie, jež může mít v sobě volitelně přimíchán nějaký povrchový prostředek (surfaktant), do perturové formované fólie je pomocí aplikace trysku fluida s vysokým tlakem, složeného z vody či podobně, proti jednomu povrchu dané fólie, přednostně při současném použití vakua přilehle protilehlého povrchu fólie. Tyto způsoby jsou popsány podrobněji v patentech US čísel·. 4 609 518, vydaném pro Curro et al.; 4 629 643, vydaném pro Curro et al.; 4 637 819, vydaném pro Quellette et al., 4 681 793, vydaném pro Linmana et al., 4 695 422, vydaném pro Curro et al., 4 778 644, vydaném pro Curro et al.; 4 839 216, vydaném pro Curro et al.; 4 846 821, vydaném pro Lyonse et al.. Aperturová formovaná fólie pak, je-li to žádoucí, může být podrobena ošetření korónou („corona discharge treatment). Na první povrch aperturované formované fólie pak může být nanesen či otisknut silikonový uvolňovací obal ke generaci regionů 98 a je pak přednostně vytvrzen. Mezilehlé a dolní díly aperturové struktury formované fólie mohou být pokryty ponořením do smáčecího činidla tak, že silikonem neošetřené mezilehlé a dolní části struktury mají relativně vyšší povrchovou energii, než má první povrch 81 (regiony 98) struktury s koránovým a silikonovým ošetřením. Povrchová energie silikonem ošetřených regionů 98 je pak nižší, než povrchová energie neošetřených částí dané struktury.

Obr. 7 zdůrazňuje ještě další způsob formování formované fólie mající gradient povrchové energie podle tohoto vynálezu, využívající vícevrstvé fólie v postupu formování jako je popsáno výše. První vrstva 103 fólie, jež tvoří povrch struktury, je zformována z prvního materiálu, zatímco druhá vrstva 101 fólie, jež tvoří druhý povrch dané struktury, je zformována z druhého materiálu. Druhý materiál přednostně vykazuje větší tažnost (duktilitu) a vyšší povrchovou energii než první materiál, takže během procesu děrování se první vrstva 103 fólie láme (praská) první, zatímco druhá vrstva 101 fólie se protahuje do většího rozsahu a formuluje dolní díl dané struktury. První povrch dokončené struktury je takto složen z prvního materiálu, zatímco mezilehlé a dolní díly dokončené struktury jsou složeny z druhého materiálu, exponovaného po prolomení prvního materiálu, s hranicí mezi těmito dvěma materiály umístěné v kapilárách a nepatrně pod prvním povrchem struktury jak znázorňuje obr. 7. Dokončená struktura tudíž vykazuje gradient povrchové energie z prvního povrchu do druhého povrchu, definovaného rozhraním mezi okrajem první vrstvy 103 („region“ odpovídající těm na obr. 6), bez dodatečných kroků ošetření prvního, mezilehlého a/nebo druhého povrchu přísadami či obaly (potahy). Na obr. 7 si všimněte nepravidelnosti okraje první vrstvy 103. jež odpovídá nahodilé vzdálenosti gradientu povrchové energie (definovaného okrajem regionu 103) z prvního povrchu struktury. První a druhé vrstvy zde popsané mohou být od sebe vzájemně odděleny jednou nebo více intervenujícími vrstvami ve vícevrstvé fólii (neznázoměno), mající 3 anebo více vrstev, jež se mohou volitelně účastnit v gradientu povrchové energie fólie tím, že mají charakteristiky povrchové energie mezilehle těm, jež má (nej)vrchnější a (nej)dolnější vrstva.

-15CZ 288371 B6

Obr. 8 a 9 znázorňují perspektivní pohled na další ztvárnění fluidum přenášející struktury 200 podle vynálezu. Fluidum přenášejí struktura 200 obsahuje fluidem prostupnou netkanou strukturu 202, přednostně složenou z polypropylenových vláken 203. Jiná vhodná vlákna obsahují přírodní vlákna jako dřevěná, bavlněná, či umělého hedvábí, či syntetická vlákna jako je polyester nebo polyetylén, bikomponentní vlákna, či kombinace přírodních a syntetických vláken, stejně jako je rozmanitý papír, hedvábný papír, či papíru podobné vláknité materiály. Netkaná struktura 202 má přednostně první či homí povrch 205 a druhý či dolní povrch 206. První povrch 205 je oddělen od druhého povrchu 206 mezilehlým dílem 207. První povrch 205 má na sobě přednostně pluralitu regionů 210, odpovídajících regionům 98 uvedeným na obr. 6. Regiony 210 vykazují přednostně srovnatelně nízkou povrchovou energii a přednostně zahrnují ošetření povrchu s nízkou povrchovou energií jak je popsáno výše s ohledem na ztvárnění z obr. 2 a 6. Pluralita otvorů (apertur) 215 se přednostně protahuje z prvního povrchu 205 do druhého povrchu 206 netkané struktury 202.

Regiony 210 mají přednostně relativně nízkou povrchovou energii a relativně malou práci adheze ve srovnání s vlákny netkaného materiálu, jež mají relativně vysokou povrchovou energii a relativně vysokou práci adheze. Podle toho, ošetřená netkaná struktura 200 vykazuje pluralitu gradientů povrchové energie, definovaných hranicemi regionů 210, tj. rozhraní mezi regiony 210 a obklopujícími vláknitými povrchy.

Povrchová ošetření pro generování regionů 210 mohou být aplikována na první povrch 205 netkané struktury 202 pomocí technik známých v příslušné techniky, jako je sítotisk, hlubotisk, nástřikem, ponořením atd. Netkaná struktura 200 může být děrována způsoby známými v technice jako je jehlování, hydrosplétání, prstencové válcování (válcování mezi vzájemně zabírajícími zvlněnými válci), podélným rozříznutím a napínáním, vyrážením atd.

U konfigurací, v nichž má daná struktura definované apertury je povrchové ošetření regionů 210 přednostně aplikováno na první povrch dané netkané struktury po dokončení provedení aperturovací opeče. Povrchové ošetření regionů 210 může být alternativně aplikováno na první povrch netkané struktury před aperturovací operací.

Jak je znázorněno na obr. 9, vztah regionů 210 k topografii povrchu (obsahující jednotlivá vlákna vyčnívající směrem vzhůru od horního povrchu struktury) se považuje za důležitý aspekt tohoto vynálezu. Všimněte sí přerušované či diskontínuální, od sebe vzdálené povahy těchto regionů s ohledem na směr povrchu dané struktury a směr tloušťky struktury, zejména protože povrchové ošetření jak je na obr. 9, je vlastně pluralitou diskrétních části, kapek či globulí s částmi povrchu zjednotlivých vláken spíše než přemostěním či maskováním daných vláken, což by působilo okluzi vláken mezi póiy. Jak pojednáno výše, tato diskontinuita vede ke generaci plurality gradientů povrchové energie malých měřítek, což se považuje za prospěšné z perspektivy pohybu fluida.

Na obr. 9 je rovněž jasně znázorněna penetrace (průnik) povrchového ošetření do a pod první povrchu 205 netkané struktury 202. Zatímco většina regionů 210 je koncentrována blízko prvního povrchu 205 samotného, ošetřené regiony se protahují směrem dolů strukturou na bázi vlákno-vlákno k dosažení analogické penetrace té, jež je definována výše se zřetelem ke struktuře formované fólie. Regiony 210 jsou přednostně koncentrovány blízko prvního povrchu 205 a zmenšení frekvence (zvýšení mezer) se zvýšenou vzdálenosti od prvního povrchu tak, že jsou generovány regiony s nízkou povrchovou energií a tudíž více gradientů povrchové energie na anebo blízko prvního povrchu 205 pro větší účinek na fluidum na anebo blízko prvního povrchu. V průměru tudíž, vrchní regiony struktury blízko prvního povrchu budou vykazovat nižší průměrnou povrchovou energii, než tu, již vykazují spodní regiony struktury bližší druhému povrchu.

Ačkoli se předchozí pojednání soustředilo na současně upřednostňovanou aperturovou netkanou strukturu mající diskrétní apertury srovnatelně velké ve vztahu k mezerám mezí vlákny, má se za

-16CZ 288371 B6 to, že principy tohoto vynálezu jsou aplikovatelné se stejným účinkem na neaperturové netkané struktury s dostatečnou efektivní porézností k umožnění žádoucích charakteristik průchodu fluida. Má se za té, že tato použitelnost je v důsledku neokluze (neucpání) mezivláknitých kapilár taková, že zůstávají otevřené dostatečné průchody pro přenos fluida do spodní struktury. Ve struktuře mající diskrétní apertury srovnatelně velké ve vztahu k mezerám mezi vlákny, se má za to, že neokluzuje je méně důležitá, ale stále ještě se má za výhodnou. Ačkoli se předchozí pojednání soustředilo na skutečně netkaný substrát (podklad), mělo by být chápáni, že koncept tohoto vynálezu by mohl být použit podobným způsobem na tkané či hydridní tkané/netkané substráty. Při provádění toho, poznání stupně poréznosti přítomné v dané protkané struktuře musí nezbytně extrapolovat předchozí pojednání, týkající se poréznosti a mezivláknitých kapilárních mezer netkaných struktur, na vzájemně protkané struktury. Navíc, pojem „vlákno“, jak se zde užívá, je zamýšlen rovněž k obsažení typu vláknité struktury běžně nazývané jako „vlákno s kapilárním kanálkem“, tj., vlákno mající v sobě zformovaný kapilární kanál. Vhodná vlákna tohoto druhu jsou podrobněji popsána v patentech US čísel: 5 200 248, 5 242 644 a 5 356 405, všechna vydané Thompsonovi dne 6. dubna 1993, 7. září 1993 a 18. října 1994, v uvedeném pořadí. Vláknité struktury formované těmito vlákny mohou vykazovat nejen mezivláknité kapilár)' a mezery, ale rovněž intravláknité kapilární struktury. Obr. 10 znázorňuje zvětšené, částečně segmentované perspektivní zobrazení ztvárnění trojrozměrné, fluidem prostupné struktury formované fólie podle tohoto vynálezu. Geometrická konfigurace fluidem prostupné struktury 310 je celkově podobná tomu na obr. 2, ale obsahuje mikroapertury v souladu se společně přiděleným patentem US č. 4 629 643, pro Curro a Linmana.

Obr. 11 je zvětšený částečný pohled na strukturu z obr. 10, zvýrazňující podrobněji vztah mikroapertur 325 k celkovému sestavení struktury. Na obr. 11 je též uveden primárně nedeformovaný povrch struktury či plošek 328 mezi a okolo základen povrchových aberací, jež kulminují v mikroaperturách 325 majících ztenčené okraje 326. Tentýž obrázek též uvádí přítomnost diskrétních, diskontinuálních, od sebe rozmístěných regionů 390, jež přednostně vykazují srovnatelně nízkou povrchovou energii v porovnání s intervenujícími povrchy struktury podobným způsobem, tvarem a kompozicí jako ty znázorněné na obr. 6.

Obr. 12 znázorňuje pohled řezem na jednu z makroskopických struktur z obr. 11, zvýrazňující přítomnost regionů 390 na vrchním povrchu struktury. Jak uvádí obr. 12, na základě určitých okolností, mohou regiony 390 alespoň vstupovat do vnitřku alespoň některých mikroapertur 325 (jak uvedeno v 391). Toto má tendenci dále redukovat povrchovou energii vrchního povrchu struktury v porovnání s mezilehlým dílem majícím neblokované mikroapertury. Navíc, částečné či úplné překrytí vnitřku mikroapertur na nejvrchnější části formulované fólie s regiony nízké povrchové energie dále redukuje pravděpodobnost, že fluidum bude přichyceno uvnitř mikrootvoru, čímž se zvyšuje pocit sucha prožívaný nositelem.

Jak je znázorněno na obr. 11-12, vztah regionů 390 k topografii povrchu (obsahující mikroapertuiy 325) se má za důležitý aspekt tohoto vynálezu. Všimněte si přerušované či diskontinuální povahy těchto regionů 390 s ohledem na směr povrchu dané struktury. Jak pojednáno výše, tato diskontinuita vede ke generaci plurality gradientů povrchové energie malých měřítek na rozhraní mezi každým tímto regionem a obklopujícím povrchem dané struktury, což se považuje za prospěšné z perspektivy pohybu fluida.

Na obr. 12 je rovněž zdůrazněna penetrace (průnik) regionů 390 pod povrchem struktury a dolů do apertur analogicky k diskusi o průniku výše. Na obr. 12 je rovněž zdůrazněna rozdílná úroveň či stupně penetrace regionů 390 do makroapertur struktury, s mikroaperturou 330 vykazující srovnatelně malý průnik pod prvním povrch struktury a s makroaperturou 340 vykazující větší stupeň penetrace. Regiony 390 jsou přednostně soustředěny blízko prvního povrchu a mají menší frekvenci (větší mezery) se zvyšováním vzdálenosti od prvního povrchu, takže je generováno více regionů s nízkou povrchovou energií, a tudíž více gradientů povrchové energie na anebo blízko prvního povrchu k většímu účinku na fluida na anebo blízko prvního povrchu. V průměru tudíž budou vrchní regiony struktury blízko prvního povrchu vykazovat nižší průměrnou

-17CZ 288371 B6 povrchovou energii, než vykazují spodní regiony blíže druhého povrchu. Podrobnější detaily pokud jde o povahu postupů, jicOhž je možno využít k výrobě míkroaperturových, makroskopických roztažených a/nebo aperturových formovaných fólií uvedených na obr. 10-12, jsou uvedeny v patentu US 4 609 518, vydaném 2. září, 1986, pro Curro et al.. Po výrobě míkroaperturových formovaných fólií podle tohoto vynálezu jsou formovaným fólií udělovány vlastnosti gradientu povrchové energie podle tohoto vynálezu, způsobem popsaným výše se zřetelem na obr. 2 a 6, a tyto mohou být zpracovány do absorpčních výrobků jako jsou ty uvedené na obr. 14 a 15. Vskutku, vlastnosti gradientu povrchové energie podle tohoto vynálezu jsou zejména užitečné při vyrovnávání se s tendencí fluid shromažďovat se v a okolo mikrostruktur přítomných ve zformovaných fóliích, jak je zvýrazněno na obr. 10-12. Toto vede ke strukturám majícím zlepšené látkové charakteristiky, bez obětování zřejmého stavu sucha spotřebitele.

Ačkoli se mnoho předchozího pojednání soustředilo na jednotkové (jeden strukturální prvek ve směru Z) fluidem prostupné struktury s jedinou vrstvou materiálu, rozumí se, že principy tohoto vynálezu mohou být stejně tak použitelné na jednotkové (jeden strukturální prvek ve směru Z) fluidem prostupné struktury s mnohonásobnými vrstvami, jež byly spojeny do nějaké kompozitní struktury. Když takovéto vícevrstvé struktury obsahují násobné vrstvy materiálů různých fyzikálních charakteristik (tj., množství vrstev fólií, tkaných či netkaných vrstev), tyto struktury mohou rovněž obsahovat skupinu hybridních materiálů, obsahujících vrstvy z rozdílných fyzikálních skupin materiálů jako jsou kompozity netkaného materiálu/fólie, kompozity netkaného materiálu/fólie/netkaného materiálu, atd. V případě takovýchto materiálů se má za to, že principy gradientu povrchové energie podle tohoto vynálezu jsou použitelné na povrchy výsledné struktury vystavené struktury vystavené fluidu stejným způsobem jak je zde výše popsáno pokud jde o příslušný materiál samostatně.

Jako ilustrativní příklad tohoto aspektu přítomného vynálezu, obr. 13 znázorňuje kompozit netkaného materiálu/fólie/netkaného materiálu 510, v němž je netkaný povrch obrácen k nositeli stejně jako k přicházejícímu fluidu. Příkladný kompozit tohoto druhu je popsán podrobněji v patentu US č. 4 780 352, vydaném Palumbovi dne 25. října, 1988. Tato kompozitní struktura v souladu s tímto vynálezem obsahuje vrchní vláknitou vrstvu 530, mezilehlou vrstvu plastické fólie 540, a spodní vláknitou vrstvu 550. Podle toho, principy gradientu povrchové energie podle tohoto vynálezu, ztělesněné v regionech 520 a dále uvnitř a okolo vláken vrchní vláknité vrstvy 530, jsou strukturálně a chováním podobné povaze jakou má netkaná struktura znázorněná a popsaná výše s ohledem na obr. 8 a 9. Navíc, vrstva plastické fólie 540 může fungovat jako bariéra dalšímu průniku ošetřením povrchu užitými ke generaci regionů 520, tak zajišťujíce jejich koncentraci blízko vrchního povrchu dané struktury. Podle toho, pokud je vrchní povrch kompozitu fólie s podkladovou vláknitou vrstvou, principy gradientu povrchové energie podle tohoto vynálezu budou strukturálně a chováním podobné povaze jakou má struktura formované fólie znázorněná a popsaná výše s ohledem na obr. 6, 7, 11 a 12. Podle toho se má za to, že spodní vrstvy v kompozitní struktuře, ač se podílí na celkových charakteristikách struktury, nebudou ovlivňovat chování přenosu fluida v počátečním příjmu fluida natolik, že nevytváří vystavený povrch přicházejícímu fluidu.

Jiné vhodné materiály obsahují polymerové pěnové materiály zahrnující hydrofilní flexibilní síť vzájemně propojených otevřených prostorů jako fluidum přenášecí strukturu, které mohou být uděleny gradienty povrchové energie podle tohoto vynálezu. Vhodné pěnové materiály tohoto druhu jsou popsány v patentech US č.: 5 147 345, vydaném 15. září, 1992, Youngovi et al., a 5 397 316, vydané 14. března, 1995, LaVonovi et al..

Navíc k procesům formování popsaným výše, gradienty povrchové energie podle tohoto vynálezu mohou být aplikovány na fólii, netkané či kompozitní struktury, jež byly podrobeny jiným mechanickým procesům jako je krepování, napínání/aktivace pomocí válcování zvlněnými válci anebo jinak. Takový mechanický postup může být buď alternativou postupům zde

-18CZ 288371 B6 popsaným výše anebo přídavkem k těmto postupům, tj., sekvenčně buď před anebo po těchto postupech.

Ačkoli se předchozí pojednání soustředilo na současně upřednostňovaný přístup začátku s převážně hydrofilní strukturou a aplikaci obalu, ošetření či přeloženou vrstvu materiálu ke generaci regionů s nízkou povrchovou energií a učinění vrchních částí hydrofobními, rozumí se, že jsou zamýšleny rovněž jiné přístupy ke generování gradientů povrchové energie, a jsou v rámci tohoto vynálezu. Tyto přístupy budou obsahovat aplikování hydrofilního materiálu (například, hydrofilního latexu) do spodních částí původně hydrofobní struktury ke generování hydrofilních regionů s hranicemi v rozhraních s hydrofobními povrchy struktury, formujíce strukturu dvou nebo více materiálů s různými charakteristikami povrchové energie s gradienty povrchové energie formovanými hranicemi mezi příslušnými materiály, formujíce strukturu materiálu převážně hydrofobního nebo převážně hydrofilního a změnu povrchového chemického složení jejích vybraných regionů pomocí mechanického, elektromagnetického, či chemického působení, či ošetřovacích technik známých v příslušné technice a takto generování vybraných gradientů povrchové energie, přednostní migrace složek chemické struktury schopných změny povrchové energie, ošetření hydrofobních regionů, aby byly dočasně hydrofilní a produkovaly při použití gradienty povrchové energie atd.

Příkladný absorpční výrobek

Pojem „absorpční výrobek“, jak je užíván v tomto materiálu, se obecně týká zařízení, která pohlcují a zadržují tělesné exsudáty. Konkrétněji se tento termín týká zařízení, která jsou umístěna proti anebo v blízkosti těla daného nositele, aby pohlcovala a zadržovala různé exsudáty vylučované jeho tělem. Pojmem „absorpční výrobek“ se zamýšlí obsáhnout pleny, menstruační vložky, tampony, hygienické vložky, vložky při inkontinenci apod., stejně jako obvazy na rány a bolavá místa. Pojem Jednorázový“, zde užívaný, se týká výrobků, u kterých se nepočítá s jejich praním, či jinou obnovou, či znovupoužíváním jako absorpčního výrobku (tj., u nichž se počítá s jejich odhozením do odpadků po omezeném použití a jsou přednostně recyklované, kompostované či jejich likvidace probíhá jinak, způsobem slučitelných s ochranou životního prostředí). Pojem Jednotkový“, či komplexní absorpční výrobek, se týká absorpčních produktů, jež jsou vytvářeny z oddělených částí spojených dohromady ke zformování koordinované entity tak, že nevyžadují oddělené manipulativní části jako je např. samostatný držák a vložka.

Přednostním ztvárněním jednotkového absorpčního výrobku podle tohoto vynálezu je menstruační vložka, hygienická vložka 20, zobrazená na obr. 14. Termín „hygienická vložka“, jak je používán v tomto materiálu, se týká výrobku, jenž je nošen ženami přilehle stydké oblasti, obecně vně urogenitálního regionu a je zamýšlen k pohlcování a zadržování menstruačních fluid a jiných vaginálních výtoků z těla nositele (např. krve, mensesu a moči). Interlabiální zařízení, jež jsou umístěna částečně uvnitř a částečně vně vestibulu nositele, spadají rovněž do rámce tohoto vynálezu.

Mělo by však být jasné, že tento vynález je též použitelný na ostatní dámské hygienické a menstruační vložky, či jiné absorpční výrobky jako jsou pleny, vložky při inkontinenci a podobně, stejně jako jiné struktury navržené k usnadnění přenosu fluida z povrchu jako jednorázové ručníky, kosmetické kapesníčky a podobně.

Je třeba chápat, že celková velikost, tvar a/nebo konfigurace daného absorpčního výrobku, je-li nějaká, do něhož jsou zapracovány či používány společně fluidum přenášející struktury podle tohoto vynálezu, nemají žádný kritický či funkční vztah k principům tohoto vynálezu. Tyto parametry však musí být brány v úvahu se zamýšleným fluidem a zamýšlenou funkcionalitou při určování vhodných konfigurací struktur a příslušné orientace gradientů povrchové energie podle tohoto vynálezu.

-19CZ 288371 B6

Hygienická vložka 20, jak je znázorněna, má dvě plochy, první povrch 20a tekutinami propustný, či „plochu k tělu“, a druhý povrch 20b tekutinami nepropustný k prádlu otočený. Hygienická vložka 20 je zobrazena na obr. 14, jak vypadá při pohledu od svého prvního povrchu 20a. První povrch 20a je zamýšlen k nošení přilehle k tělu nositele. Druhý povrch 20b hygienické vložky 20 (obr. 15) je na protilehlé straně a zamýšlí se sjeho umístěním přilehle ke spodním oděvním součástem nositele, když je hygienická vložka 20 nošena.

Hygienická vložka 20 má dvě středové osy, podélnou středovou osu L a základní příčnou osu T. Pojem „podélný“ zde používaný se týká linie, osy anebo směru v rovině hygienické vložky 20, jež je celkově vjedné ose s (např., přibližně paralelní s) vertikální rovinou půlící stojícího nositele na levou a pravou polovinu těla, když se hygienická vložka 20 nosí. Pojmy „příčný“ či „laterální“ zde používané, jsou spolu zaměnitelné a týkají se linie, osy anebo směru, jež leží uvnitř roviny hygienické vložky 20, jež je celkově kolmá k podélnému směru. Obr. 14 rovněž znázorňuje, že vložka 20 má obvod 30, jenž je definován vnějšími okraji hygienické vložky 20, v němž jsou podélné okraje 31 (či „boční okraje“) a koncové okraje 32 (či „konce“). Obr. 14 znázorňuje půdorys hygienické vložky 20 podle tohoto vynálezu v podstatě plochém stavu, jež má odříznuté části pro snadnější zobrazení jejího sestavení a s částí vložky 20, jež je obrácena či kontaktuje nositele, orientovanou k divákovi. Jak je uvedeno na obr. 14, hygienická vložka 20 přednostně obsahuje tekutinami propustnou horní vrstvu 22, tekutinami nepropustnou dolní vrstvu 23 spojenou s horní vrstvou 22, a absorpční jádro 24 umístěné mezi horní 22 a dolní 23 vrstvou, a sekundární horní vrstvu či přijímací vrstvu 25, umístěnou mezi horní vrstvou 22 a absorpčním jádrem 24.

Hygienická vložka 20 přednostně zahrnuje volitelné boční klopy 34 či „křidélka“, jež jsou přehnuty okolo rozkrokové části kalhotek nositele. Boční klopy 34 mohou sloužit množství účelů, včetně, ale neomezených na pomáhání udržování hygienické vložky připevněné ke kalhotkám při současné ochraně kalhotek nositele před znečištěním.

Obr. 15 znázorňuje pohled průřezem hygienické vložky 20, provedený podél linie řezu 15-15 na obr. 14. Jak je vidět na obr. 15, hygienická vložka 20 přednostně obsahuje adhezní upevňovací prostředky 36 pro připojení hygienické vložky 20 ke spodnímu prádlu daného nositele. Odstranitelné uvolnitelné kryty 37 pokrývají adhezní upevňovací prostředky 36 a udržují před použitím adhezivo od přihnání kjinému povrchu, než je rozkroková část dané součástky spodního prádla.

Horní vrstva 22 má první povrch 22a a druhý povrch 22b umístěné přilehle k, a přednostně připevněn k, prvnímu povrchu 25a přijímací vrstvy fluida 25 k podpoře přepravy fluida z horní vrstvy do přijímací vrstvy. Druhý povrch 25b přijímací vrstvy 25 je umístěn přilehle k, a je přednostně připevněn k, prvnímu povrchu 24a absorpčního jádra či zásobní vrstvě fluida 24 k podpoře přepravy fluida z přijímací vrstvy do daného absorpčního jádra. Druhý povrch 24b absorpčního jádra 24 je umístěn přilehle k, a je přednostně připevněn k, prvnímu povrchu 23a dolní vrstvy 23.

Navíc k tomu, že hygienická vložka 20 má podélný směr a příčný směr, hygienická vložka 20 má rovněž směr Z, což má směr procházející směrem dolů horní vrstvou 22 a do jakéhokoli zajištěného zásobního jádra či vrstvy fluida 24. Cílem je zajistit v podstatě kontinuální dráhu mezi horní vrstvou 22 a podkladovou vrstvou či vrstvami absorpčního výrobku zde tak, že fluiodum je taženo ve směru Z z horní vrstvy výrobku směrem do jeho konečné zásobní vrstvy. Absorpčním jádrem 24 může být jakýkoli absorpční prostředek schopný pohlcování či zadržování tekutin (např. mensesu a/nebo moči). Jak je zobrazeno na obr. 14 a 15, absorpční jádro 24 má povrch 24b k oděvové součásti, povrch 24a k tělu, boční okraje a koncové okraje. Absorpční jádro 24 má být vyráběno v široké škále velikostí a tvarů (např., obdélníkové, oválné, tvaru přesýpacích hodin, tvaru psí kosti, asymetrické atd.) a ze široké rozmanitosti tekutiny pohlcujících materiálů, běžně používaných v hygienických vložkách a ostatních absorpčních

-20CZ 288371 B6 výrobcích, jako je například rozmělněná dřevěná buničina, na kterou se všeobecně odkazuje jako na airfelt. Příklady jiných vhodných absorpčních materiálů obsahují krepovou buničitou vatu, tavením foukané polymery včetně koformy, chemicky ztužená, upravená nebo zesítěná celulózová vlákna, syntetická vlákna jako kadeřavá polyesterová vlákna, rašelinový mech, materiál obsahující pásy hedvábného papíru a tkaninové lamináty, absorpční pěny, absorpční houby, superabsorpční polymery, absorpční gelové materiály, či jakékoli ekvivalentní materiály anebo jejich kombinace či směsi.

Také konfigurace a sestavení absorpčního jádra mohou být různé (například, dané absorpční jádro může mít různé zóny hmatnosti, tj., například profilované tak, aby byly silnější ve středu), hydrofílní gradienty, superabsorpční gradienty, či zóny přijímání s nižší hustotou či nižší průměrnou plošnou hmotností, či zahrnující jednu nebo více vrstev nebo struktur). Celková absorpční kapacita absorpčního jádra by však, nicméně, měla být kompatibilní sjeho plánovaným zařízením a používáním určitého absorpčního výrobku. Dále, příslušná velikost a absorpční kapacita daného absorpčního jádra může být rozmanitá, aby se přizpůsobovala různým použitím jako jsou například vložky při inkontinenci, kryty kalhotek, pravidelné hygienické vložky či hygienické vložky přes noc.

Příkladné absorpční struktury pro použití jako absorpční jádro v tomto vynálezu jsou popsány v patentu US 4 950 264, vydaném Osbomovi dne 21. srpna, 1990; patentu US 6 610 678, vydaném Weismanovi et al. dne 9. září, 1986; patentu US 4 834 735, vydaný Alemanymu et al. dne 30. května, 1989; a Evropské patentové přihlášce č. 0 198 683, the Procter & Gambie Company, publikované 22. října, 1986, jménem Duenka et al..

Přednostní ztvárnění absorpčního jádra 24 má gradient povrchové energie podobný gradientu povrchové energie horní vrstvy 22. K tělu obrácený povrch 24a absorpčního jádra a části absorpčního jádra 24 bezprostředně přilehlá k tělu obrácenému povrchu má přednostně relativně nízkou povrchovou energii v porovnání s povrchem 24b obráceným k prádlu, jenž má relativně vysokou povrchovou energii. Je důležité si povšimnout, že zatímco je uvnitř absorpčního jádra 24 gradient povrchové energie, povrchová energie povrchu kontaktujícího či k nositeli obráceného povrchu 24a absorpčního jádra, je přednostně větší než povrchová energie povrchu obráceného k prádlu 25b přijímací vrstvy 25. Tento vztah se upřednostňuje, aby mohlo být fluidum taženo či hnáno od přijímací vrstvy do absorpčního jádra. Pokud by měla být povrchová energie povrchu 24a obráceného k tělu absorpčního jádra menší, než má povrch 25b obrácený k prádlu přijímací vrstvy, fluidum v přijímací vrstvě 25 by bylo absorpčním jádrem odpuzováno, čímž by bylo absorpční jádro učiněno zbytečným.

Dolní vrstva 23 a horní vrstva 22 jsou umístěny přilehle povrchu obráceného k prádlu a povrchu obráceného k tělu absorpčního jádra 24 a jsou přednostně k němu a vzájemně spojeny pomocí připevňovacích prostředků (nejsou znázorněny), jako jsou ty dobře známé v dané technice. Například, dolní vrstva 23 a/nebo horní vrstva 22 mohou být připevněny k absorpčnímu jádra nebo k sobě navzájem pomocí stejnoměrné, kontinuální vrstvy adheziva, jeho vzorované vrstvy anebo jeho jakýmkoli uskupením do samostatných linií, spirál anebo bodů. Připevňovací prostředky budou přednostně obsahovat síť vláken adheziva s otevřeným vzorem, jak je popisuje patent US 4 573 986, vydaný Minetolovi et al. dne 4. března, 1986. Příkladné připevňovací prostředky ze sítě vláken otevřeného vzoru obsahují několik linií adhezních vláken (filamentů) zatočených do spirálovitého vzoru, jak to ilustruje příslušné zařízení a způsob, který uvádí patent US 3 911 173, vydaný Spragueovi, Jr., 7. října, 1975; patent US 4 785 996, vydaný Zieckerovi, et al. 22. listopadu, 1978; a patentu US 4 842 666, vydaný Wereniczovi 27. června, 1989. Alternativně mohou tyto připevňovací prostředky zahrnovat tepelné spoje, tlaková spojení, ultrazvuková spojení, dynamická mechanická spojení, či jakékoli jiné, vhodné připevňovací prostředky, či jejich kombinace, známé současnému stavu techniky.

Dolní vrstva 23 je tekutinám nepropustná (např. mensesu a/nebo moči) a je přednostně vyráběna z tenké plastické fólie, ačkoli mohou být užity rovněž jiné pružné, tekutiny nepropouštějící

-21CZ 288371 B6 materiály. Tak, jak se používá v tomto materiálu termín „ohebný“ (flexibilní), tento se týká těch materiálů, jež jsou poddajné a snadno přizpůsobivé celkovému tvaru a konturám lidského těla. Dolní vrstva 23 zabraňuje aby, exsudáty, absorbované a zadržené v absorpčním jádře, smáčely věci v kontaktu s hygienickou vložkou 20, jak jsou kalhotky, pyjama a součástky spodního prádla. Dolní vrstva 23 se takto může skládat z tkaného či netkaného materiálu, polymerových fólií jako jsou termoplastické fólie z polyetylénu nebo polypropylenu, či kompozitních materiálů, jako je tenkým obalem pokrytý netkaný materiál. Přednostně je dolní vrstvou termoplastická fólie tloušťky od asi 0,012 mm do asi 0,051 mm.

Dolní vrstva je přednostně vyrážena a/nebo je provedena finální úprava matté k zajištění více látkového vzhledu. Dolní vrstva 23 může dále dovolovat unikat parám z absorpčního jádra 24 (tj., má dýchací schopnost), přitom však stále zabraňuje průchodu exsudátů dolní vrstvou 23. Při použití může být hygienická vložka 20 udržována na místě pomocí jakýchkoli podpůrných či upevňovacích prostředků (neznázoměny), dobře známých dané technice. Přednostně je hygienická vložka umístěna v součástce spodního prádla nositele či kalhotkám, a k těmto je připevněna pomocí upevňovače nebo adheziva. Adhezivo zajišťuje prostředek připevnění hygienické vložky vrozkrokové části kalhotek. Tudíž, část nebo celý vnějšek povrchu 23b k oděvu dolní vrstvy 23 je pokryt adhezivem. Jakékoli adhezivo či lepidlo užívané v dané technice pro tyto účely zde může být užito za adhezivo, s předností pro samolepicí adhezivo. Vhodné adhezní upevňovače rovněž popisuje patent US 4 917 697. Před umístěním na místo má hygienická vložka samolepicí adhezivo typicky pokryté odstranitelným uvolňovacím krytem 37, aby se před použitím adhezivo chránilo před vysycháním anebo přihnáním k jinému povrchu, než je rozkrokový region kalhotek. Vhodné uvolňovací kryty jsou rovněž popsány ve výše uvedeném patentu US 4 917 697. Pro tyto účely je zde možno použít jakékoli komerčně dostupné uvolňovací kryty. Hygienická vložka 20 podle tohoto vynálezu se použije odstraněním uvolňovacího krytu a poté jejím umístěním v kalhotkách tak, že adhezivo kontaktuje spodní kalhotky, Adhezivo udržuje během použití hygienickou vložku v poloze v kalhotkách. V přednostním ztvárnění tohoto vynálezu má hygienickou vložka dvě klopy 34, každá přilehlá k a protahující se laterálně od bočního okraje absorpčního jádra. Klopy 34 jsou konfigurovány tak, aby se řasily přes okraje kalhotek nositele v rozkrokovém regionu tak, že klopy mohou být uspořádány mezi okraje kalhotek a stehny nositele. Tyto klopy slouží alespoň dvěma účelům. Za prvé, klopy pomáhají bránit znečišťování těla nositele a kalhotek menstruačním fluidem, přednostně zformováním bariéry s dvojitou stěnou podél okrajů kalhotek. Za druhé, klopy jsou přednostně opatřeny na svém povrchu k prádlu připevňovacími prostředky tak, aby mohly být klopy přehnuty dozadu pod kalhotky a připevněny ke straně kalhotek obrácené k prádlu. Tímto způsobem klopy slouží udržování hygienické vložky patřičně umístěné v kalhotkách. Klopy mohou být sestaveny z různých materiálů, včetně materiálů podobných horní vrstvě, dolní vrstvě, látce, či kombinace těchto materiálů. Dále, klopy mohou být samostatnými prvky, připojenými k hlavnímu tělesu vložky, či mohou obsahovat prodloužení horní a dolní vrstvy (tj., jednotkové). Množství hygienických vložek majících klopy vhodné nebo přizpůsobitelné k použití s hygienickými vložkami tohoto vynálezu je uvedeno v patentech US čísel: 4 687 478, s názvem „Tvarovaná hygienická vložka s klopami“, vydaném van Tilburgovi dne 18. srpna, 1987; 4 589 876, s názvem „Hygienická vložka“, vydaném van Tilburgovi 20. května, 1986.

V přednostním ztvárnění tohoto vynálezu může být přijímací vrstva(y) 25 umístěné mezi horní vrstvou 22 a absorpčním jádrem 24. Přijímací vrstva 25 může sloužit několika funkcím včetně zlepšování prosakování exsudátů přes a do absorpčního jádra. Existuje několik důvodů, proč je zlepšené prosakování exsudátů důležité, včetně zajištění rovnoměrnější distribuce exsudátů celým absorpčním jádrem a umožnění, aby byla hygienická vložka 20 vyráběna relativně tenkou. Dotyčné prosakování zde může zahrnovat dopravu tekutin v jednom, dvou anebo ve všech směrech (tj., v rovině x-y a/nebo směru z). Přijímací vrstva může být složena z několika různých materiálů, včetně netkaných či tkaných struktur ze syntetických vláken, obsahujících polyester, polypropylen nebo polyetylén, přírodní vlákna obsahující bavlnu nebo celulózu; směsi těchto vláken či jakýchkoli ekvivalentních materiálů anebo jejich kombinací. Příklady hygienických vložek, majících přijímací vrstvu a horní vrstvu jsou podrobněji popsány v patentu US 4 950 264,

-22CZ 288371 Β6 vydaném Osbomovi a v patentu EP617 602, s názvem „Absorpční výrobek mající tavené vrstvy“. V přednostním ztvárnění může být přijímací vrstva spojena s homí vrstvou pomocí jakéhokoli tradičního prostředku spojování vrstev dohromady, nej přednostněji pomocí spojů tavením, což je podrobněji popisováno ve výše zmíněném patentu vydané na jméno Cree.

V přednostním ztvárnění má přijímací vrstva 25 přednostně gradient povrchové energie podobný tomu jako má homí vrstva 22 a/nebo absorpční jádro 24. V přednostním ztvárnění k nositeli obrácený první povrch 25a má relativně nízkou povrchovou energii v porovnání s povrchem kontaktujícím absorpční vložku 25b. Přednostně je povrchová energie prvního povrchu 25a přijímací vrstvy 25 větší, než povrchová energie druhého povrchu homí vrstvy 22. Navíc, druhý povrch 25b přijímací vrstvy má relativně nízkou povrchovou energii ve srovnání s povrchovou energií povrchu 24a obráceného k tělu absorpčního jádra 24.

Na obr. 16 je uvedeno další přednostní ztvárnění hygienické vložky 120 podle tohoto vynálezu. Vložka 120 na obr. 16 je uvedena tak, jak je spatřována od svého prvního či nositele kontaktujícího povrchu 120a. Hygienická vložka 120 obsahuje tekutinami propustnou homí vrstvu J22, tekutinami nepropustnou dolní vrstvu (neznázoměna). spojenou s homí vrstvou 122, a absorpční jádro (neznázoměno), umístěné mezi homí vrstvou 122 a dolní vrstvou, a přijímací vrstvu (neznázoměnou), umístěnou mezi homí vrstvou 122 a daným absorpčním jádrem. Homí vrstva 122 přednostně obsahuje více regionů a/nebo zón jako je například první centrální region 132, druhý region 134 přilehne k a kontinuální s prvním regionem 132, a třetí region 136 přilehlý k a kontinuální s druhým regionem 134. Přednostně má první povrch homí vrstvy 122 uvnitř prvního centrálního regionu 132 relativně vyšší povrchovou energii než má homí vrstva 122 uvnitř přilehlého druhého regionu 134. Podobně má první povrch homí vrstvy 122 uvnitř druhého regionu 134 relativně vyšší povrchovou energii než má homí vrstva 122 uvnitř přilehlého třetího regionu 136. Tudíž, fluidum usazené na homí vrstvě 122 bude hnáno z třetího regionu 136 směrem k druhému regionu 134 a z druhého regionu 134 směrem k prvnímu regionu 132. Podle toho, fluidum bude směrováno z třetího regionu 136 směrem k prvnímu regionu 132 homí vrstvy 122 k napomáhání prevence jakékoli úniku fluid přes obvod 140 dané hygienické vložky.

Zatímco první, či nositele kontaktující, povrch homí vrstvy 122 má gradient povrchové energie od regionu k regionu, jenž může být diskrétní anebo kontinuální, homí vrstva 122 bude mít přednostně rovněž dodatečný gradient povrchové energie mezi prvním povrchem a díly boční stěny či mezilehlými díly homí vrstvy 122. Povrchová energie dílů boční stěny 134 uvnitř příslušných regionů homí vrstvy bude vyšší než povrchová energie nositele kontaktujícího povrchu v prvních, druhých a třetích regionech homí vrstvy 122. Tudíž, homí vrstva rovněž podporuje přenos fluid ve směru Z, podobně jako struktura 80 uvedená na obr. 2.

V některých situacích může být žádoucí mít gradient povrchové energie na prvním povrchu homí vrstvy 122, jenž tlačí fluidum z prvního regionu do druhého regionu a z druhého regionu do třetího regionu. V tomto ztvárnění má první povrch homí vrstvy 122 uvnitř prvního regionu 132 poměrně nižší povrchovou energii, než má homí vrstva 122 uvnitř přilehlého druhého regionu 134. Podobně, první povrch homí vrstvy 122 uvnitř přilehlého třetího regionu 136. Tudíž, fluidum usazené na homí vrstvě 122 bude hnáno z prvního regionu 132 směrem k druhému regionu 134 a z druhého regionu 134 směrem ke třetímu regionu 136. Tento typ gradientu povrchové energie může být žádoucí při snaze plně využít absorpční kapacitu příslušného podkladového absorpčního jádra pomocí rozptylování tělových fluid napříč prvního povrchu homí vrstvy, daná fluida budou mít přímější dráhu do obvodových částí vespodu ležícího absorpčního j ádra.

Regiony 132,134, 136, jsou znázorněny na obr. 16 jako mající celkově oválnou konfiguraci. Avšak, tyto regiony mohou být formovány v široké rozmanitosti tvarů a velikostí jako, například obdélníkové, eliptické, tvaiy přesýpacích hodin, psí kosti, asymetrické, trojúhelníkové, cirkulámí, či dokonce nahodilých tvarů a velikostí.

-23CZ 288371 B6

Na obr. 17 je znázorněna hygienická vložka 180 tak, jak je spatřována od svého prvního 180a. Hygienická vložka 180 obsahuje prvky nebo komponenty podobné těm, jež má hygienická vložka 20 znázorněná na obr. 14 a 15, jako tekutinami propustnou horní vrstvu 182. tekutinami nepropustnou dolní vrstvu spojenou s horní vrstvou 182, absorpční jádro umístěné mezi horní vrstvou 182 a dolní vrstvou, a sekundární horní vrstvu či přijímací vrstvu, umístěnou mezi horní vrstvou 182 a daným absorpčním jádrem. Hygienická vložka 180 má obvod 190, jenž je definován vnějšími okraji vložky 180, v němž jsou podélné okraje či „boční okraje“ 191 a koncové okraje či „konce“ 192. Horní vrstva 182 obsahuje pluralitu regionů, protahujících se celkově paralelně k podélné ose L hygienické vložky 180 a obsahuje první či centrální region 184, protahující se paralelně k podélné ose z jednoho konce hygienické vložky na druhý. Přilehle k prvnímu či centrálnímu regionu 184 je pár druhých regionů 185,186, protahující se v podstatě paralelně k prvnímu regionu 184. Přilehle k druhým regionům 185, 186, je pár třetích regionů 187, 188. První region má přednostně relativně vysokou povrchovou energii, v porovnání s druhými regiony 185. 186. Podobně druhé regiony 185, 186, mají relativně vysokou povrchovou energii v porovnání s třetími regiony 187, 188.

Alternativně, první region může mít relativně nízkou povrchovou energii v porovnání s druhými regiony 185. 186. Druhé regiony 185, 186, pak mohou mít relativně nízkou povrchovou energii v porovnání s třetími regiony 187, 188.

Mělo by být poznamenáno, že charakteristiky povrchové energie regionů zvýrazněných na obr. 16 a 17 jsou navíc ke gradientům povrchové energie a charakteristikám tohoto vynálezu. Podle toho, uvnitř jednoho či více definovaných regionů na obr. 16 a 17, jsou rovněž obsaženy rysy povrchové energie a charakteristiky popsané na obr. 2 a 6-13.

Na obr. 18 je znázorněno příkladné ztvárnění jednorázového absorpčního výrobku v podobě pleny 400. tak, jak je užíván v tomto materiálu pojem „plena“, tento se vztahuje k absorpčnímu výrobku, který všeobecně nosí kojenci anebo inkontinentní osoby, jenž je nošen okolo dolního torza těla nositele. Je však zřejmé, že vynález je rovněž použitelný na ostatní absorpční výrobky, jako jsou například kalhotky pro osoby trpící inkontinencí, tréninkové kalhotky, vložky plen, hygienické vložky, kosmetické ubrousky, papírové ručníky apod. Plena 400 znázorněna na obr. 18 je zjednodušený absorpční výrobek, jenž by mohl představovat plenu před nasazením na nositele. Je třeba poznamenat, že vynález není omezen na konkrétní typ anebo konfiguraci pleny uvedené na obr. 18.

Obr. 18 je perspektivní pohled na plenu 400 v jejím vyrovnaném, nestaženém stavu (tj. bez elastických prvků způsobujících stahování) s odříznutými částmi struktury, aby bylo jasněji zobrazeno příslušné sestavení pleny 400. Část pleny 400 kontaktující nositele ji lící směrem k prohlížejícímu. Jak je ukázáno na obr. 18, tato plena 400 přednostně zahrnuje tekutinami propustnou horní vrstvu 404, tekutinami nepropustnou dolní vrstvu 402, spojenou s horní vrstvou 404; a absorpční jádro 406 umístěné mezi horní vrstvou 404 a dolní vrstvou 402. Mohou být rovněž obsaženy dodatečné strukturální rysy jako jsou elastické členy a upevňovací prostředky k zajištění pleny na místě na nositeli (jako páskové poutkové upevňovače). Ačkoli mohou být horní vrstva 404, dolní vrstva 402 a absorpční jádro 406 sestaveny v rozmanitosti dobře známých konfigurací, přednostní konfigurací pleny je ta, již obecně popisuje patent US 3 860 003 (Buell). Alternativní přednostní konfigurace jednorázových plen jsou rovněž uvedeny v patentu US 4 808 178 (Aziz et al.), patentu US 4 695 278 (Lawson), a v patentu US 4 816 025 (Foreman).

Obr. 18 znázorňuje přednostní podobu pleny 400, ve které horní vrstva 404 a dolní vrstva 402 jsou koextenzivní a mají rozměiy délky a šířky celkově větší, než ty jež má absorpční jádro 406. Horní vrstva 404 je spojena s a superponována na dolní vrstvě 402, čímž se formuje obvod pleny 400. Tento obvod definuje vnější parametr či okraje pleny 400. Obvod zahrnuje okrajová zakončení 401 a podélné okraje 403. Horní vrstva 404 je přizpůsobivá, s měkkým pocitem a nedráždivá pro pokožku daného nositele. Dále, horní vrstva 404 je propustná tekutinám a těmto umožňuje snadno pronikat svou tloušťkou. Vhodná horní vrstva 404 může být vyráběna ze

-24CZ 288371 B6 širokého rozsahu materiálů, jako jsou porézní pěny, retikulované pěny, aperturované plastické fólie, přírodní vlákna (např. dřevěná nebo hedvábná), syntetická vlákna (jako polyesterová nebo polypropylenová), či kombinace přírodních a syntetických vláken. Přednostně je homí vrstva 404 vyráběna v souladu s tímto vynálezem a má v sobě gradienty povrchové energie. Zejména se přednostně homí vrstva 404 skládá z polypropylenových vláken staplové délky, jež mají jemnost asi l,5denie. Termín „vlákna staplové délky“ se týká těch vláken, jež mají délku alespoň 15,9 mm.

K výrobě homí vrstvy 404 může být využito množství výrobních technik. Například, homí vrstva 404 může byt kaná, netkaná, mykaná, odstředivě splétaná apod. Přednostní homí vrstva 404 má plošnou hmotnost od asi 18 do asi 25 gramů na čtvereční metr, minimální tažnou sílu za sucha nejméně asi 400 gramů na centimetr v podélném směru výroby, a tažnou sílu za mokra nejméně 55 gramů na centimetr v příčném směru.

Dolní vrstva 402 je tekutinám nepropustná a je přednostně vyráběna z tenké plastické fólie, ačkoli mohou být použity rovněž jiné pružné, tekutiny nepropouštějící materiály. Dolní vrstva 404 zabraňuje tomu, aby příslušné exsudáty , absorbované a zadržené v absorpčním jádře 406. smáčely věci v kontaktu s plenou 400. jako prostěradla a součásti spodního prádla. Přednostně je dolní vrstvou 402 poly etylenová fólie, s tloušťkou od asi 0,012 mm až do asi 0,051 cm, ač je možno užít jiných flexibilních, tekutinami nepropustných materiálů. Tak, jak se používá v tomto materiálu termín „flexibilní“, tento se tyká těch materiálů, jež jsou poddajné a snadno přizpůsobivé celkovému tvaru a konturám lidského těla.

Dolní vrstva 402 je přednostně ražena a/nebo s úpravou povrchu matté k zajištění více látkového vzezření. Dále, dolní vrstva 402 může umožňovat parám, aby unikaly z absorpčního jádra 406 a přitom stále ještě brání exsudátům, aby procházely skrze dolní vrstvu 402. Velikost dolní vrstvy 402 je diktována velikostí absorpčního jádra 406 a přesným designem zvolené pleny.

V přednostním ztvárnění má dolní vrstva 402 upravený tvar přesýpacích hodin, protahující se za absorpční jádro 406 minimální vzdálenost aspoň 1,3 cm až asi 2,5 cm okolo celého obvodu dané pleny.

Homí vrstva 404 a dolní vrstva 402 jsou vzájemně spojeny dohromady jakýmkoli vhodným způsobem. Termín „spojený“ zahrnuje ty konfigurace, jimiž je homí vrstva 404 přímo připojena k dolní vrstvě 402 prostřednictvím připojení homí vrstvy 404 přímo k dolní vrstvě 402 a konfigurace, jimiž je homí vrstva 404 nepřímo připojena k dolní vrstvě 402 prostřednictvím připojení homí vrstvy 404 k mezilehlým členům, jež jsou zase připojeny k dolní vrstvě 402.

V přednostním ztvárnění jsou homí vrstva 404 a dolní vrstva 402 přímo spojeny jedna s druhou v obvodě pleny prostředky připevnění (neznázoměnými) jako je adhezivum či jakýkoli jiný připevňovací prostředek známý dané technice. Například, vzorovou vrstvou adheziva, či k připojení homí vrstvy 404 k dolní vrstvě 402 může být užito uspořádání samostatných linií či bodů adheziva. Páskové poutkové upevňovače (pro jasnost nezobrazeny) se typicky aplikují na zadní pásový region pleny 402 k zajištění upevňovacího prostředku pro udržování pleny na nositeli. Páskové poutkové upevňovače mohou být jakékoli dobře známé z dané technice, jako je upevňovací páska popsaná v patentu US 3 848 594, (Buell). Tyto páskové poutkové upevňovače či jiné upevňovací prostředky pleny se typicky aplikují blízko rohů pleny 400.

Elastické členy (pro jasnost neznázoměny) jsou uspořádány přilehle obvodu pleny 400, přednostně podél každého podélného okraje 403, takže elastické členy mají tendenci táhnout a udržovat plenu 400 proti nohám daného nositele. Alternativně mohou být elastické členy uspořádány přilehle z jednoho nebo obou koncových okrajů 401 pleny 400 k zajištění pasu stejně jako či spíše než nožních manžet. Například, vhodný pás je uveden v patentu US 5 515 595 (Kievit et al.). Navíc, způsob a zařízení vhodné k výrobě jednorázové pleny s elasticky stažitelnými členy jsou popsány v patentu US 4 081 301 (Buell).

-25CZ 288371 B6

Určité elastické členy jsou připevněny k pleně 400 v elasticky stažitelném stavu, takže v normálně nenapjaté konfiguraci tyto elastické členy efektivně plenu 400 stahují či nabírají. Elastické členy mohou být připojeny v elasticky stažitelném stavu nejméně dvěma způsoby. Například, elastické členy mohou být protaženy a připevněny zatímco je plena 400 v nestaženém stavu. Alternativně, plena 400 může být stažena, například, plizováním, a dané elastické členy mohou být zajištěny a připojeny k pleně 400 zatímco jsou tyto elastické členy ve svém neuvolněném či nenapjatém stavu. Elastické členy se mohou protahovat podél části délky pleny 400. Alternativně se elastické členy mohou protahovat podél celé délky pleny 400. či jakékoli jiné délky, vhodné k zajištění elasticky stažitelné linie. Délka daných elastických členů je diktována designem dané pleny.

Elastické členy mohou být v mnohosti konfigurací. Například, šířka elastických členů se může měnit od asi 0,25 mm do asi 25 mm či více; dané elastické členy mohou obsahovat jeden pramen (pruh) elastického materiálu či jich mohou obsahovat několik a to paralelních nebo neparalelních, či elastické členy mohou být pravoúhlé či křivočaré. Ještě dále, elastické členy mohou být připevněny k pleně jakýmkoli z několika způsobů známých dané technice. Například elastické členy mohou být připojeny k pleně 400 ultrazvukovým spojením, teplem a tlakem, použitím rozmanitosti spojovacích vzorů anebo mohou být elastické členy k pleně 400 jednoduše přilepeny.

Absorpční jádro 406 pleny 400 je umístěno mezi homí vrstvou 404 a dolní vrstvou 402. Absorpční jádro 406 může být vyráběno v široké rozmanitosti velikostí a tvarů (např. obdélníkové, ve tvaru přesýpacích hodin, asymetrické apod.).

Celková absorpční kapacita absorpčního jádra 406 by však nicméně měla být kompatibilní s plánovaným zatížením pro zamýšlené používání absorpčního výrobku či pleny. Dále, příslušná velikost a absorpční kapacita absorpčního jádra 406 může být rozmanitá, aby se přizpůsobila nositelům od kojenců, až k dospělým osobám.

Jak je na obr. 18 zřejmé, absorpční jádro 406 obsahuje fluidum rozdělující člen 408. V přednostní konfiguraci, jaká je znázorněna na obr. 18, absorpční jádro 406 dále přednostně obsahuje přijímací vrstvu či člen 410, v tekuté komunikaci (spojení) s fluidum rozdělující vrstvou či členem 408 a umístěnou mezi fluidum rozdělujícím členem 408 a homí vrstvou 404. Přijímací vrstva či člen 410 se mohou skládat z několika různých materiálů, včetně tkaných anebo netkaných struktur ze syntetických vláken, obsahujících polyester, polypropylen či polyetylén, přírodních vláken obsahujících bavlnu či celulózu, směsi těchto vláken či jakékoli ekvivalentní materiály nebo jejich kombinace.

Při svém použití je plena 400 nasazena nějakému nositeli umístěním zadní pásové oblasti pod nositelova záda a protažením zbytku pleny 400 mezi jeho nohama tak, aby přední pásová oblast byla umístěna napříč předku daného nositele. Příslušná pásková poutka či jiné upevňovače jsou pak přednostně upevněna ke směrem ven obráceným plochám pleny 400.

Příprava příkladných absorpčních výrobků

Následuje popis vhodného způsobu sestavování příkladného absorpčního výrobku, obsahujícího strukturu přenosu fluida podle tohoto vynálezu.

Příprava ošetřených horních vrstev

Zesíťovač SYL-OFF 7048 je přimíchán v 10 % přidaných na úroveň k SYL-OFF 7677 Release Coating. Tato silikonová směs je pak volně aplikována na vrstvu papírového ručníku komerčně k dostání od the Procter & Gambie Company of Cincinnati, Ohio. Konkrétní dluh užitého ručníku v sobě nemá viditelně vyražený povrchový vzor. Potom, co se směs nasákla do papírového ručníku, je přebytečná směs SYL-OFF odstraněna vysáním pomocí suchého ručníku,

-26CZ 288371 B6 aby se zabránilo viditelným loužičkám volného silikonového materiálu. Po tomto budeme tento ručník dále pro vhodnost nazvat „ošetřeným ručníkem“.

Horní vrstvy jsou nařezány na žádoucí rozměr z materiálu horní vrstvy a připáskovány k papírovým ručníkům (BountyR) jako materiálu nosiče tak, že strana obrácená k prádlu horní vrstvy je obrácena k materiálu nosiče. Nositele kontaktující strana připáskované horní vrstvy je pak umístěna na ošetřený ručník. Válečkem (který je běžně k dostání z dodávek z obchodů s danou technikou, jenž je znám jako váleček formy pro tisk, jako např. váleček „Speedball“ od Hunt Mfg. Co), je pak jemně přejížděno přes zadní část papírového ručníku s připáskovanou horní vrstvou tak, aby nositele kontaktující povrch horní vrstvy kontaktoval ošetřený ručník. Připáskovaná horní vrstva je pak okamžitě pověšena nositelem kontaktující stranou dolů v peci s necirkulujícím povrchem při 60 stupních Celsia a ponechána kvytvrzení 10 minut. K ujištění se, že došlo k úplnému vytvrzení může být prohlédnut pásek na homí vrstvě, aby bylo jisté, že se směs SYL-OFF nestírá (neodírá).

Po tvrzení jsou páska a papírový ručník odstraněny z homí vrstvy a homí vrstva je řezána na žádoucí velikost a tvar (stále ještě větší než hotový absorpční výrobek) z centrální (nepáskované) části materiálu homí vrstvy. Toto je provedeno k odstranění páskované plochy z homí vrstvy před tím, než je homí vrstva vážena k výpočtu plošné hmotnosti SYL-OFF na dané homí vrstvě.

Plošná hmotnost materiálu SYL-OFF je stanovena odečtením plošné hmotnosti materiálu homí vrstvy ve stavu nepokrytém pláštěm (gramy na čtvereční metr) od plošné hmotnosti (gramy na čtvereční metr) materiálu homí vrstvy opatřené pláštěm (povlakem, obalem). Pokud nebude plošná hmotnost povrchem neopatřeného výchozího materiálu homí vrstvy známa předem, výchozí homí vrstva může být nařezána do známé velikosti a vážena před zahájením procedury pokrývání povrchem.

Aby se získaly různé hmotnosti povrchu silikonu na materiálu homí vrstvy, může být podle potřeby měřeno množství parametrů. Tyto parametry obsahují tlak válečku během jeho aplikace na homí vrstvu, počet přechodů tohoto válečku přes materiál homí vrstvy, viskozitu silikonového materiálu (což může být ovlivněno, například, teplotou), úroveň nasycení ošetřeného ručníku atd. Homí vrstvy zformované z původně hydrofilního materiálu jsou pak připraveny k použití na menstruační vložku. Homí vrstvy zformované z na počátku hydrofobního materiálu jsou ošetřeny roztokem 0,1% Pegosperse 200 ML k učinění hydrofilními silikonem nepokrytých ploch. Povrch této homí vrstvy obrácený ke spodnímu prádlu je ponořen do pánve vhodné velikosti s roztokem Pegosperse 200 ML. Homí vrstva je pak okamžitě pověšena stranou kontaktující nositele nahoru v peci s necirkulujícím vzduchem při 60 stupních Celsia a ponechána dokud neuschne. Taková homí vrstva je pak připravena k umístění na menstruační vložku.

Příprava menstruačních vložek

Menstruační vložky se sestavují následujícím způsobem. Na silikonem pokrytý uvolňovací papír je aplikován spirálový vzor teplotavného adheziva Findlay H2031 v množství 0,04 g na 6,45 cm². Tato adhezní vrstva je přenesena na vršek (k nositeli obrácené) strany sekundární homí vrstvy pomocí válcování dohromady sekundární homí vrstvy a povrchem opatřeného uvolňovacího papíru ručním válečkem. Sekundární homí vrstva je formována z netkaného materiálu známého jako Hort Howard Airlaid Tissue, třída 817, komerčně dostupné od společnosti Fořt Howard Corp. of Green Bay, Wisconsin. Homí vrstva je aplikována na adhezní stranu sekundární homí vrstvy a obě jsou spojeny dohromady jejich tlačením dohromady ručním válečkem. Dva proužky oboustranné pásky 0,6 cm jsou aplikovány podél obou dlouhých stran dané polyetylenové dolní vrstvy. K sestavení úplné absorpční struktury je přidáno absorpční jádro.

K sestavení příkladného absorpčního výrobku podle podoby na obr. 19 se na komponenty absorpční struktuiy užívají následující materiály. Absorpční výrobek z obr. 19 (menstruační vložka) je strukturálně podobný tomu na obr. 14-17, s výjimkou, že vykazuje celkový profil

-27CZ 288371 B6 tvaru přesýpacích hodin. Vrstva jádra je sestavena takto: fólie stejného materiálu Fořt Howard jako sekundární horní vrstva je nařezána do konečné velikosti 190 mm krát 143 mm. Silikonem pokrytý uvolňovací papír obsahující spirálový vzor teplotavného adheziva Findlay H2031 je aplikován na Fořt Howard v 0,04 gramu na 6,45 cm². Silikonem pokrytý uvolňovací papír, jenž je užit k přesunu lepidla je nechán na Fořt Howardu a šablona 190 m krát 65 mm je umístěna na střední část dané vrstvy s podélnými zakončeními v jedné ose s podélnými zakončeními Forf Howardu. Ford Howard je pak přehnut přes šablonu ke zvrásnění materiálu, dělíce ho do třech dílů (částí). Šablona je poté odstraněna, ponechávaje lepidlo na zvrásněném Fořt Howardu. Pak se na stranu s lepidlem materiálu Fořt Howard, netkaný materiál, rovnoměrně rozdělen částicový absorpční gelový materiál v podobě Nalco 1180 AGM, v množství 0,68 gramu na vložku. Dále je pak aplikováno 190 mm 0,6 cm široké oboustranné pásky na vnitřní kraj Fořt Howardu, jenž je pak přeložen přes záhyby tak, že páskovaný okraj je na vrchní straně. Výsledné zásobní jádro má konečný rozměr 190 mm krát 65 mm, sekundární vrstva je adhezně připojena k horní vrstvě.

Vrstva zásobní/jádra je adhezně připojena k polyetylenové dolní vrstvě pomocí dvou proužků 0,6 cm široké oboustranné pásky.

Pak jsou spojeny horní vrstva a sestavení absorpční struktury. Pak je přes sestavenou strukturu umístěna vrstva TeflonuR. Okraje produktu jsou pak pevně uzavřeny vhodně tvarovaným lisovadlem, připojeným k žehličce a ohřívány na teplotu nad tavný bod polyetylenové horní vrstvy a dolní vrstvy. Žehlicí lisovadlo je aplikováno na materiál tlakem ruky k utěsnění (uzavření) okraj. Menstruační vložka je pak oddělena z daného materiálu použitím páru ručních nůžek.

Příklady

Příklad 1

Horní vrstva byla připravena (vyrobena) podle postupu stanoveného výše. Výchozím materiálem byla trojrozměrná, makroskopicky roztažená formovaná fólie podle již dříve uvedených parametrů Radela a Ahra, jež se prodává na hygienické vložky firmou the Procter & Gambie Company of Cincinnati, Ohio, jako „DRI-WEAVE“. Tato fólie měla celkové vzezření fólie uvedené na obr. 1 výše, a obsahovala povrchové činidlo se zpracovanou pryskyřicí (RIS) tak, aby byla svou povahou celkově hydrofilní. Horní vrstva byla pokryta silikonem na nositele kontaktujícím povrchu v délce 0,47 gramů na čtvereční metr a, v souladu s postupem výše, byla zapracována do absorpčního výrobku v podobně menstruační vložky, mající celkový vzhled menstruační vložky znázorněné na obr. 19.

Příklad 2

Horní vrstva byla připravena podle příkladu 1, s tou výjimkou, že hmotnost povrchu silikonu byla 1,3 gramu na čtvereční metr, a byla zpracována do absorpčního výrobku v podobě menstruační vložky mající celkový vzhled menstruační vložky znázorněné na obr. 19.

Příklad 3

Horní vrstva byla připravena podle postupu stanoveného výše. Výchozím materiálem byla neaperturovaná netkaná struktura polypropylenových vláken prodávaná firmou Veratec of Walpole, Massachusetts, jako horní vrstva pleny P8 (23 gramů na čtvereční metr) jež byla celkově hydrofilní povahy. Tato horní vrstva byla pokryta silikonem na nositele kontaktujícím povrchu v dávce 0,50 gramů na čtvereční metr a, v souladu s postupem výše, zapracována do

-28CZ 288371 B6 absorpčního výrobku v podobě menstruační vložky mající celkový vzhled menstruační vložky znázorněné na obr. 19.

Příklad 4

Horní vrstva byla připravena podle příkladu 3, s tou výjimkou, že hmotnost povrchu silikonu byla 2,7 gramu na čtvereční metr, a byla zapracována do absorpčního výrobku v podobě menstruační vložky mající celkový vzhled menstruační vložky znázorněné na obr. 19.

Příklad 5

Horní vrstva byla připravena podle postupu stanoveného výše. Výchozím materiálem byla trojrozměrná, makroskopicky roztažená formovaná fólie s mikroaperturami (mikrootvory) v souladu s patentem od Curro, popsaného výše. Tato fólie měla celkové vzezření podobné fólii uvedené na obr. 10 výše. Horní vrstva byla pokryta silikonem na nositele kontaktujícím povrchu v míře 0,52 gramů na čtvereční metr a, v souladu s postupem výše, ošetřena povrchovým činidlem způsobem popsaným výše, a v souladu s postupem výše, byla zapracována do absorpčního výrobku v podobě menstruační vložky mající celkový vzhled menstruační vložky znázorněné na obr. 19.

Příklad 6

Horní vrstva byla připravena podle příkladu 5, s tou výjimkou, že hmotnost povrchu silikonu byla 1,08 gramu na čtvereční metr, a byla zapracována do absorpčního výrobku v podobě menstruační vložky mající celkový vzhled menstruační vložky znázorněné na obr. 19.

Způsoby analýzy

Následující příkladné analytické způsoby, jež byly shledány jako vhodné a užitečné při určování výkonu vrstev přenášejících fluidum v souladu s tímto vynálezem. Analytické způsoby zde popsané jsou přednostně prováděny použitím konkrétního standardního fluida, jež se nazývá umělým menstruačním fluidem (zde dále jen jako „AMF“), ačkoli mohou být provedeny podobné (stejné) analytické studie pomocí jiných fluid. Vzorec a příprava vhodné umělé menstruační tekutiny jsou popsány v části Způsoby testování přihlášky patentu EP 724 420, podané 21. října, 1993, jmény Richardse et al..

1. Rychlost přijímání

Rychlost (či míra) přijímání v tomto materiálu je míra času, jíž je třeba aby daný objem na povrchu aplikovaného fluida vstoupil, či ..pronikl“ materiálem horní vrstvy do pod ní ležící absorpční struktury. V této sérii testů je to měřítko času ve vteřinách k úplnému odvodnění 7,5 ml roztoku AMF s povrchovým napětím 460-580 N/cm z dutiny o průměru 2,54 cm s hloubkou 1,58 cm, mající ve svém nejspodnějším povrchu násobnost otvorů. Jiné vhodné objemy fluida obsahují 17 ml a 5 ml. Dutina je integrálně formována v průnikové desce 10,16 x 10,16 cm, jež je umístěna na hotovém absorpčním výrobku zkompletovaném v souladu s výše uvedeným popisem, obsahujícím horní vrstvu k testování. Nositele kontaktující povrch vzorku horní vrstvy je orientován plochou čelního povrchu nahoru. Elektrický časovač je spouštěn kontaktováním roztoku AMF páru od sebe rozmístěných elektrod ve výše popsané dutině. Časovač se automaticky vypíná, když je všechen roztok AMF odvodněn z dané dutiny do absorpčního elementu. Časy jsou uváděny v sekundách.

-29CZ 288371 B6

2. Suchost

Suchost v tomto materiálu je mírou jak snadno může fluidum migrovat směrem nahoru do nositele kontaktujícího povrchu homí vrstvy po přijetí fluida, stejně jako reziduální vlhkost na povrchu homí vrstvy. Podle toho, 90 vteřin po dokončení příjmu AMF ve výše uvedeném testu přijímání, je průniková deska odstraněna a předem zvážený vzorek filtračního papíru, přibližně 12,7 x 12,7 cm, je vsunut přes nejvrchnější povrch homí vrstvy vzorku absorpčního výrobku a na tento vzorek je aplikováno předem stanovené tlakové zatížení asi 0,0175 kg/cm² po dobu 30 vteřin. Filtrační papírek je pak odstraněn a převážen, a množství fluida pohlceného filtračním papírem se nazývá „povrchovou vlhkostí“ daného vzorku. Výsledky jsou vyjádřeny v gramech fluida pohlceného filtračním papírem. Jiné vhodné přírůstky času obsahují 20 minut po ukončení přijímání AMF. Jak by tudíž mělo být zřejmé, menší číslo „povrchové vlhkosti“ je indikací pocitu suššího povrchu. Vhodněji může být „suchost“ vyjádřena jako 1/povrchová vlhkost, výsledkem čehož se vyšší hodnoty suchosti rovnají pocitu suššího povrchu.

3. Maskování

Pojem „maskování“ je definován jako rozdíl intenzity odraženého světla mezi „užitým“ či znečištěným produktem, a hodnotou jeho odrazu před jeho použitím. Akceptace nějakého menstruačního výrobku velmi závisí na maskovacím účinku (výkonnosti) jeho homí vrstvy. Ve skutečnosti toto dobré maskování nejen poskytuje čistší a suší povrch homí vrstvy, ale též odráží lepší absorpci a menší zpětné navlhčování daného produktu. Maskování musí být analyzováno pomocí měření intenzity světla odráženého od povrchu daného produktu potom co byl navlhčen, aby se mohlo kvantifikovat a porovnat výsledky mezi jednotlivými výrobky. Intenzita světla popisuje energii světla. Příchozí (dopadající) paprsek světla (např. slunečního světla) je odrážen daným povrchem a vytváří odchozí (odražený) paprsek světla, který má rozdílnou energii či intenzitu. Rozdíl intenzit mezi příchodem a odchozím paprskem je energie pohlcená povrchem. Například, černý povrch absorbuje značně více energie či světla, než bílý povrch. Energie pohlcená černým povrchem může být přeměněna na teplo. Tudíž, černá auta mají tendenci být teplejší v létě než bílá. Intenzita světla velmi závisí na daném zdroji světla. Typicky může být intenzita světla charakterizována použitím různých úrovní šedi. Tudíž, bílá bude vyžadovat hodnotu rovnající se nule (bílá=O) a černá hodnota 255 (čemá=255). Jakákoli šeď (či intenzita světla) mezi těmito dvěma hodnotami bude někde mezi 0 a 255. Produkt vzorku pro ohodnocení je analyzován před zavedením jakékoli fluida, tj., ve svém nepoužitém stavu. Plocha měření je definována a je vzat soubor měření. Výsledky z pěti měření jsou zprůměrovány. Na vzorky je pak nalito 5 ml fluida v souladu s postupem uvedeným s ohledem na test přijímání k provedení měření vlhkosti. Před sundáním průnikové desky a podrobením vzorku měření maskování a analýze, fluidu se ponechají 3 minuty k dosažení stabilní orientace uvnitř daného vzorku. Pak se provede druhý soubor měření stejného produktu použitím stejné identifikované plochy měření. Výsledky z pěti měření jsou zprůměrovány. Číselný rozdíl mezi počáteční průměrnou hodnotou a průměrnou hodnotou po použití poskytuje kvantifikaci v rozdílu odraženého světla a odtud čistotu povrchu daného produktu. Malé číselné rozdíly odrážejí malou změnu od stavu před použitím a, tudíž, účinné „maskování!, zatímco vyšší rozdíly odrážejí větší změnu od stavu před použitím a, tudíž, méně účinné „maskování“. Následuje popis vhodných komponentů a vhodného způsobu ohodnocování efektivnosti maskování struktury přenášející fluidum podle tohoto vynálezu.

Komponenty Hardware

Použitým skenerem je tradiční HP skener lip, připojený k počítači Apple Macintosh. Počítač by měl mít paměť RAM alespoň 8 MB, aby utáhl současně software skenru a zobrazení NIH. Monitor by pak měl mít alespoň 256 stupňů šedi k provozu software.

-30CZ 288371 B6

Komponenty Software

Software skenru (DeskScan II 2.1)

Tento software je poskytnut prostřednictvím HP (Hewlett-Packard) a navržen k chodu s HP skenerem lip.

Zobrazení NIH verze 1,44

Tento program umožňuje pozorovatelům analyzovat nějaký obraz a stanovit hustotu jakékoli barvy či úroveň šedi a intenzitu odraženého světla.

Postupy měření

V následujícím je podrobně popsán postup pro měření menstruační vložky či podobného předmětu.

Určování údajů

Plochost podle daného vzorkuje velmi důležitá, aby se dosáhlo konzistentních výsledků. V tomto bodě je na délku menstruační vložky položeno 30,48 cm dlouhé kovové pravítko, vážící 42,8 gramů, k dostatečnému zploštění vzorku k provedení měření, bez nepatřičného stlačování či porušení daného vzorku.

Po skenování mokrých vzorků je obrazovka očištěna pomocí alkoholem napuštěné měkké tkaniny. Obrazovka skeneru musí být velmi čistá, protože nečistota na obrazovce může postihnout kvalitu skenovaného vzorku a daného měření.

Používání skeneru

K použití skeneru HP lip na skenování nějakého vzorku jsou nezbytné následující kroky:

Příprava skeneru:

1. Ujistěte se, že zástrčka skeneru je připojena do počítače

2. Zapněte počítač

3. Spusťte skener

4. Spusťte program software skeneru (Desk/Scan II 2.1)

Skenování zobrazení:

5. Umístěte danou vložku na střed obrazovky

6. Umístěte závaží (např. kovové pravítko) na vložku

7. Na menu programu zmáčkněte PREVIEW

8. Vyberte si typ zobrazení, který chcete mít (Vyberte si: „Čemo-bílá fotografie“)

9. Vyberte si způsob tisku (Vyberte si: Lintronic)

10. Vyberte si plochu, již chcete snímat do souboru.

11. Upravte jas a kontrast

Jas: 114

Kontrast: 115

Tyto hodnoty musí být nastaveny abyste měli vždy stejnou kvalitu zobrazení.

12. Ujistěte se, že máte všechna příslušná správná nastavení.

13. Zmáčkněte tlačítko FINÁL.

Systém Vám požádá, abyste defmoval(a) jméno a svazek k uchování daného souboru. Soubor by měl mít formát TIFF. Obvykle je tato volba předem nastavena. Ujistěte se, že jste uložili soubor ve formátu TIFF, abyste tento soubor mohli otevřít v zobrazení NIH:

-31CZ 288371 B6

Skener pak bude skenovat vaší vložku znova, tentokrát pomaleji, protože daný obrázek ukládá do souboru.

Vyhodnocování údajů

Následující kroky popisují postup analyzování skenovaného obrázku:

Analyzování skenovaného obrázku použitím zobrazení NIH Přizpůsobení programu

1. Otevřete zobrazení NIH

2. Přizpůsobte si program (jen když ho používáte poprvé/)

a) Menu: OPTIONS

Zkontrolujte stupnici šedi

Preference: - Undo & Clipboard buffer: nastavte na 1500 (vyrovnávací paměť)

- preference záznamu v menu FILÉ

b) Menu: ANALÝZE

Volby: - zkontrolujte Area a Mean Densitv (plochu a průměrnou hustotu)

- Digits right of... nastavte na 1

c) restartujte zobrazení NIH aby byla všechna nastavení účinná.

Měření

3. Otevřete kalibrační soubor nazvaný CALIBRATION.TIFF

4. Otevřete skenovaný soubor ve formátu TIFF pokud Vás bude systém varovat, že UNDO Buffer je příliš malá, přidejte paměť opakováním preferencí v kroku 2a) měření pro skenovaný soubor budou automaticky kalibrována (porovnávána) a to pokud bude ve stejném momentu otevřený soubor CALIBRATION.TIFF

5. Běžte na ANALÝZE v menu a zvolte RESET

6. Spusťte měření

a) vyberte si plochu, jež bude měřena (můžete si vybrat čtvercové okénko, které má asi

1,016 x 1,016 cm, jež je menší než plocha podrobená potřísnění daným fluidem

b) běžte na ANALÝZE v menu a zvolte MEASURE

c) opakujte kroky 6 a) a b) pro všech 5 měření různých „čtvercových okének“ vzorku v regionu zájmu

d) běžte na ANALÝZE v menu a zvolte SHOW RESULTS (zobrazení výsledků)

7. Zavřete daný soubor bez uložení

8. Opakujte kroky 4-7, dokud neukončíte příslušná měření.

Zatímco byla znázorněna a popsána zvláštní ztvárnění tohoto vynálezu, tomu kdo je sběhlý v příslušném stavu techniky je zřejmé, že je možno provést různé jiné změny a úpravy, aniž by se šlo za duch a rámec tohoto vynálezu. V připojených patentových nárocích se tudíž zamýšlí pokrýt všechny takové změny a modifikace, které jsou v rámci tohoto vynálezu.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Struktura pro přenášení kapalin, opatřená prvním povrchem (90) a druhým povrchem (85), ve které jsou vytvořeny průchody (71) pro průtok tekutiny mezi prvním povrchem (90) a druhým povrchem (85), přičemž struktura je tvořena tvarovanou fólií a je dále opatřena vulkánovitými povrchovými odchylkami, vyznačující se tím, že gradienty povrchové energie jsou definovány regiony (98), které jsou uzpůsobeny pro vynakládání síly na tekutinu, která je ve

   -32CZ 288371 B6 styku s prvním povrchem (90) tak, že tekutina je směrována směrem k průchodům (71) pro její odvádění od prvního povrchu (90) ke druhému povrchu (85), přičemž regiony (98) obsahují materiál vybraný ze skupiny silikonové uvolňovací povlaky, upravený silikonový materiál, fluorované materiály, petrolatum, latexy, parafíny, povrchově aktivní činidla a smáčecí prostředky.
2. 2. Struktura pro přenášení kapalin podle nároku 1, vyznačující se tím, že regiony (98) jsou uspořádány ve vzájemném diskontinuálním rozestupu.
3. 3. Struktura pro přenášení kapalin podle nároku 1, vyznačující se tím, že regiony (98) jsou umístěny alespoň částečně uvnitř průchodu (71) pro průtok tekutiny.
4. 4. Struktura pro přenášení kapalin podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že regiony (98) jsou rozděleny nepravidelně na prvním povrchu (90).
5. 5. Struktura pro přenášení kapalin podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že první povrch (90) má první povrchovou energii a druhý povrch (85) má druhou povrchovou energii, která je vyšší než první povrchová energie.
6. 6. Struktura podle nároků 1 až 5, vyznaČující se tím, že gradienty povrchové energie jsou vymezeny hranicemi mezi uvedenými regiony (98) a materiály majícími různé charakteristiky povrchové energie.
7. 7. Struktura podle nároku 1 až 6, vyznačující se tím, že regiony (98) jsou opatřeny povlakem z tvrditelného silikonu jako materiálu o nízké povrchové energii.
8. 8· Struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že vulkánovité odchylky jsou opatřeny alespoň po jednom mikrootvoru.
9. 9. Struktura podle nároku 8, vyznačující se tím, že tvarovaná fólie je tvořena vícevrstvou fólií, která má první vrstvu a druhou vrstvu, přičemž druhá vrstva má vyšší tažnost než první vrstva a má vyšší povrchovou energii než povrchová energie první vrstvy.
10. 10. Způsob výroby struktury pro přenášení kapalin, kde struktura vykazuje řadu gradientů povrchové energie, přičemž je opatřena prvním povrchem a druhým povrchem podle nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že nejdříve se vytvoří plastová fólie, která má první vrstvu a druhou vrstvu, první vrstva má první tažnost a první povrchovou energii a druhá vrstva vykazuje druhou tažnost, která je vyšší než první tažnost a druhou povrchovou energii, která je vyšší než první povrchová energie, potom se tato plastová fólie přivádí na tvarovací strukturu, dále se na plastovou fólii působí rozdílem tlaku, kterým se tato plastová fólie přizpůsobí tvarovací struktuře a kterým se rozláme, čímž se vytvoří diskrétní průchody pro tekutinu, spojené s prvním povrchem a druhým povrchem, přičemž vytvořením těchto průchodů pro tekutiny přiléhá první vrstva k prvnímu povrchu a druhá vrstva přiléhá k druhému povrchu.