CZ329099A3

CZ329099A3 - Absorpční výrobky zajišťující zlepšené uložení v mokrém stavu

Info

Publication number: CZ329099A3
Application number: CZ19993290A
Authority: CZ
Inventors: Gerald Alfred Young; Gary Dean Lavon; Nancy Ann Haynes; Mattias Schmidt; Bruno Johannes Ehrnsperger
Original assignee: The Procter & Gamble Company
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 2000-03-15

Abstract

Absorpčníjádra (28) pro absorpční výrobky,jakojsou pleny (20) kalhotky proti inkontinenci, tréninkové kalhoty, držáky plen a vložek, dámské hygienické prádlo a podobně, určené ke zlepšenému uložení a pohodlí uživatele při nošení, při adekvátnímpříjmu tělních exsudátůjsou konstruována tak, že jsou poměrně úzká v rozkrokové oblasti (56) výrobku, dokonce i kdyžjádro (28) při použití absorbuje významné množství tekutiny. Aby se toho dosáhlo,jejádro (28) konstruováno tak, že tekutina se odvádí v podstatě z rozkrokové oblasti (56) k přednímu a/nebo zadnímu konci výrobku. Absorpční výrobek obsahuje absorpčníjádro (28), mající šířku rozkrokové oblasti (56) za sucha i za mokra ne větší než 7 cm, přičemž rozkroková oblast(56) absorpčního jádra (28) má absorpční kapacitu ne větší než 40 % celkové absorpční kapacity absorpčníhojádra (28).

Description

Absoipční výrobky zajišťující zlepšené uložení v mokrém stavu

Oblast techniky

Vynález se týká absoipčních struktur, vhodných pro absorpční výrobky, jako jsou pleny, kalhotky proti inkontínencí, tréninkové kalhoty, držáky plen a vložek, hygienické prádlo a podobně. Vynález se zejména týká absorpčních struktur pro vytvoření absoipčních výrobků, majících zlepšené uložení při smáčení tělními tekutinami.

Dosavadní stav techniky

Děti a další osoby trpící inkontínencí nosí absorpční výrobky, jako jsou pleny, k absorbování a zachycení moči a ostatních tělních exsudátů. Absorpční výrobky působí jak k zachycení vylučovaných materiálů, tak k izolování těchto materiálů od těla uživatele a od osobního prádla a od ložního prádla uživatele těchto absorpčních výrobků. Ze stavu techniky jsou známé jednorázové absorpční výrobky, mající mnoho různých základních provedení. Například US patent Re. 26,152, nazvaný „Jednorázová plena“, vydaný na jméno Duncan a Baker, 31. ledna 1967, popisuje jednorázovou plenu, která dosáhla širokého příznivého přijetí a komerčního úspěchu. US patent 3,860,003, nazvaný „Smrštitelné boční části jednorázové pleny“, vydaný na jméno Buell, 14. ledna 1975, popisuje pružnou nožní manžetu, která dosáhla širokého příznivého přijetí a komerčního úspěchu.

Pleny mnoha provedení jsou poměrně široké a objemné, v suchém stavu, a zejména v mokrém stavu, v oblasti výrobku, uložené mezi nohama uživatele.

-2Důsledkem toho je určitá úroveň nepohodlí uživatele, protože pleny mají sklon ke shrnování při nošení. Ve snaze zaměřit se na nepohodlí uživatele, popisuje US patent 4,610,678 (Weisman a kol.) pleny obsahující zhuštěná jádra, která jsou užší v uvedených oblastech, než v provedení podle stavu techniky. Nicméně, právě tyto výrobky ukládají významnou míru absorbovaných tekutin ve své oblasti pro vylučování. Tato oblast pro vylučování je umístěna v části výrobku, která je při nošení uložena v rozkrokové oblasti uživatele.

Jelikož absorpční výrobky podle stavu techniky nerozdělují účinně tekutinu, tyto výrobky jsou typicky konstruovány pro ukládání významného množství tekutiny v rozkrokové oblasti pleny. Tedy po každém naplnění se stále zvětšuje objem této oblasti výrobku, a proto má výrobek sklon k většímu nepohodb' pro uživatele. Viz například, US patent 5,098,423, na jméno Pieniak a kol., kteiý je založen na popisu vynálezu dle patentu Weismana, a popisuje jednorázovou plenu s nízkým objemem v suchém stavu. Patent '423 je zaměřen na výrobek, mající poměrně malou plochu průřezu, v suchém stavu, zejména v “nárazové oblasti“ (vymezené v tomto patentu jako druhá a třetí pětina délky výrobku). Skutečně, důležitým aspektem popsaných výrobků je schopnost absorpčního materiálu absorbovat tekutinu v této “nárazové oblasti“. Patent specificky uvádí, že alespoň 60 % celkově absorbované tekutiny se zachycuje “nárazové oblasti“ pleny. Tedy, zatímco patent popisuje přání zlepšeného uložení pleny v suchém stavu, nemá úspěch při vytváření výrobku, zajišťující zlepšené uložení a pohodlí po celou dobu při nošení. Kromě toho prvotní úvaha o zlepšení uložení je založena na tenké a široké struktuře, která se přehýbá a shrnuje při používání, spíše než na optimalizování úzkého uspořádání a objemu absorpčního materiálu v rozkrokové oblasti, v suchém i mokrém stavu. Podle toho mají výrobky popsané v patentu '423 nízkou celkovou plochu průřezu v suchém stavu, vytvořenou poměrně tenkým (t.j. v rozměru výrobku „z“) a poměrně širokým (tj. v rozměru výrobku

-3jí“) jádrem. Avšak jádro udržuje 60 % své absorpční kapacity vrozkrokové oblastí. Důsledkem toho je snížené pohodlí, když je výrobek smáčen tělní tekutinou.

Bylo by proto výhodné, vytvořit absorpční strukturu, která zajišťuje lepší uložení a pohodlí pro uživatele, dokonce i tehdy, když je výrobek smáčen tělními tekutinami. Dále by bylo výhodné, vytvořit absoipční strukturu, která má sražený objem vrozkrokové oblasti, jak v suchém stavu, tak v mokrém stavu. Taková struktura by vytvářela absorpční výrobky, mající zlepšené uložení, dokonce i při smáčení tělními tekutinami.

Proto je jedním cílem tohoto vynálezu, vytvořit absorpční strukturu se zlepšeným uložením na těle uživatele během používání, sražením rozkrokové šířky struktury v suchém stavu, a rovněž, i když je struktura smáčena tekutinou.

Dalším cílem tohoto vynálezu je vytvořit absorpční strukturu, vytvářející lepší pohodlí pro uživatele, vyplývají ze schopnosti této struktury pro snadné rozdělování a ukládáni značného množství tekutiny, odváděné z rozkrokové oblasti struktury.

Dalším cílem tohoto vynálezu je vytvořit absorpční výrobky, obsahující tyto absorpční struktury.

Tyto a další cíle tohoto vynálezu budou snadněji patrné, když budou posuzovány podle následujícího popisu a ve spojení s doprovodnými výkresy.

Podstata vynálezu

Vynález vytváří absorpční struktury pro zařazení do absorpčních výrobků, jako jsou pleny, kalhotky proti inkontinenci, tréninkové kalhoty, držáky plen a vložek, dámské hygienické prádlo a podobně, určené ke zlepšenému uložení a pohodlí uživatele při nošení, při adekvátním příjmu tělních exsudátů. Takový

-4absorpční výrobek má zachycovací sestavu (základní část) typicky sestávající z horní vrstvy propustnou pro tekutiny a dolní vrstvou nepropustnou pro tekutiny, a z absorpčního jádra spojeného s vnější krycí vrstvou. Absorpční jádro je konstruováno tak, že je poměrně úzké v rožkrokové oblasti pleny, dokonce i když jádro při použití absorbuje významné množství tekutiny. Aby se toho dosáhlo, je jádro konstruováno tak, že tekutina se odvádí v podstatě z rožkrokové oblasti k přednímu a/nebo zadnímu konci výrobku.

Tento vynález se zejména týká absorpčního výrobku s absorpčním jádrem, přičemž toto absorpční jádro má rozkrokovou šířku za sucha i za mokra ne větší než asi 7 cm, přičemž rozkroková oblast absorpčního jádra má absorpční kapacitu ne větší, než asi 40 % celkové absorpční kapacity absorpčního jádra.

Přehled obrázků na výkrese

Zatímco popis je zakončený nároky, které zejména vyjadřují a přesně vymezují podstatu, která tvoří tento vynález, předpokládá se, že vynález bude srozumitelný z následujícího popisu, ve spojení s doprovodnými výkresy, v nichž se používají stejná označení pro označování vpodstatě totožných prvků, kde na obr. 1 je v půdorysu znázorněn absorpční výrobek podle vynálezu, kde horní vrstva je průhledná, pro jasnější znázornění absorpčního jádra, na obr. 2 je v půdorysu znázorněno absorpční jádro podle vynálezu, na obr. 3 je v půdorysu znázorněno jiné absorpční jádro podle vynálezu, na obr. 4 je znázorněno, jak se stanoví rozkroková oblast uživatele, absorpční výrobek a odpovídající absorpční jádro, na obr. 5 je v rozloženém perspektivním pohledu znázorněno vícedílné absorpční jádro použité v tomto vynálezu a na obr. 6 je ve schematickém pohledu znázorněn přístroj pro plnění výrobků pro vysvětlení podle dalších postupů popsaných v odstavci Způsoby testování.

Příklady provedení vynálezu

Výraz, „absoipční výrobek“, jak je zde použit, se týká zařízení, která absorbují a zachycují tělní exsudáty, a zejména se týká zařízení, která jsou umístěna proti nebo v blízkosti těla uživatele pro absorbování a příjem různých exsudátů, vylučovaných z těla. Absorpční výrobky zahrnují zařízení, používaná osobami tipící inkontinencí, a určená k absorbování močí Takové výrobky proti inkontinenci zahrnují, aniž by byly na ně omezeny, pleny, kalhotky pro dospělé proti inkontinenci, tréninkové kalhoty, držáky plen a vložek. Ostatní absorpční výrobky zahrnují výrobky určené k absorbování tekutin na bázi krve, jako je menses. Výraz, Jednorázový“, je zde použit k popisu absorpčních výrobků, které nejsou určeny k praní nebo k jakékoliv obnově nebo k opětnému použití jako absorpční výrobek (t.j. jsou určeny k vyřazení po jediném použití, a zejména k recyklování, kompostování nebo jinému vyřazení do odpadu, způsobem, který je slučitelný s životním prostředím). „Složený“ absorpční výrobek se týká absorpčních výrobků, které jsou vytvořeny ze samostatných částí, složených dohromady, pro vytvoření koordinovaného celku, takže tyto výrobky již nevyžadují samostatné manipulační části, jako jsou samostatné držáky nebo vložky.

Výraz, „absorpční jádro“, jak je zde použit, se týká částí (například vrstev) absorpčního výrobku, které slouží k příjmu, rozdělování, převádění, ukládání a/nebo přerozdělování uvolňovaných tekutin. Přijímací materiály zahrnují materiály, jejichž primární funkcí je příjem uvolňovaných tekutin. Takové materiály zahrnují přijímací vrstvy, materiály horní vrstvy, převáděcí vrstvy, moduly na řízem průtoku, obalové tkaniny nebo netkané vrstvy určené k zabraném migrace polymerů vytvářejících hydrogel, atd. Výraz „rozdělovači materiál“, jak je zde použit, se týká materiál(ů) jádra, jejichž primární funkcí je absorbování a rozdělování nebo přerozdělování tekutin k místům, která jsou vzdálená od míst,

-tíkám byla tekutina původně přivedena. Výraz, „ukládací materiál“, jak je zde použit se týká materiálu jádra, který zadržuje většinu zadržené tekutiny na hmotnostní bázi. Mělo by být zřejmé, že výrazy „rozdělovači materiál“ a „ukládací materiál“ se vzájemně nevylučují. V některých provedeních může jediný materiál sloužit jak k rozdělování tekutiny, tak k ukládání tekutiny.

Výraz, „přední“, jak je zde použit, se týká části absorpčního výrobku nebo absorpčního jádra, která je určena k umístění poblíž přední části těla uživatele. Výraz, „zadní“, jak je zde použit, se týká části absorpčního výrobku nebo absorpčního jádra, která je určena k umístění poblíž zadní části těla uživatele. Použití relativního výrazu „před“ znamená polohu ve výrobku nebo v jádru spíše směrem k přední části výrobku nebo jádra, zatímco výraz „za“ znamená polohu ve výrobku nebo v jádru spíše směrem k zadní části výrobku nebo jádra.

Výraz „rozměr - z“, jak je zde použit, se týká rozměru kolmo na délku a šířku členu, jádra nebo výrobku. „Rozměr - z“ obvykle odpovídá tloušťce členu, jádra nebo výrobku.

„Rozměry - x a y „ se týkají roviny kolmé k tloušťce členu, jádra nebo výrobku. Rozměry - x a y_ obvykle odpovídají šířce, resp. délce členu, jádra nebo výrobku.

„Rozkrokový bod“ výrobku a absorpčního jádra výrobku je určen umístěním výrobku na tělo uživatele, když uživatel stojí, a umístěním prodloužitelného vlákna kolem nohou uživatele v osmičkovém uspořádání (viz obr. 4). Bod u výrobku i absorpčního jádra odpovídající průsečíku vlákna, se považuje za rozkrokový bod výrobku nebo absorpčního jádra. Je samozřejmé, že rozkrokový bod je určen umístěním absorpčního výrobku na tělo uživatele určeným způsobem a stanovením, kde se by se mělo zkřížené vlákno dostat do kontaktu s výrobkem nebo s jádrem.

Jak je zde uvedeno, „rozkroková oblast“ absorpčního jádra odpovídá 50% • « ·

-7celkové délky absorpčního jádra (t.j. ve směru - y), kde je rozkrokový bod umístěn v podélném středu rozkrokové oblasti. To znamená, že rozkroková oblast je určena prvním umístěním rozkrokového bodu absorpčního jádra, a potom naměřením vzdálenosti 25 % celkové délky absoipčního jádra směrem dopředu a dozadu.

Výraz, „rozkroková šířka“, jak je zde použit, se týká šířky rozkrokové oblasti vrstvy absoipčního jádra, která zachycuje většinu tekutiny, když je výrobek naplněn na 70 % celkové kapacity výrobku prostřednictvím způsobu příjem tekutiny, popsané dále. Když tato vrstva sestává z řady jednotlivých vrstev, pak vrstva o nejmenší šířce je šířka této vrstvy, a proto je to rozkroková šířka absorpčního jádra. Jestliže je vrstva profilována v příčném rozměru (x), šířka této vrstvy je, určena šířkou oblasti o největší plošné hmotnosti tohoto profilu. Způsob určení rozkrokové šířky je dále popsán v odstavci Způsoby testování.

Výraz, „vrstvy“, jak je zde použit, se týká identifikovaných složek absorpční struktury, a jakákoliv struktura, označená jako „vrstva“, může skutečně sestávat z vrstvené struktuiy nebo kombinace několika vrstev nebo roun požadovaných typů materiálů, jak bude dále popsáno. Výraz, „vrstva“, jak je zde použit, zahrnuje výrazy, „vrstvy“ a „vrstvený“. Pro účely toho vynálezu, by mělo být také samozřejmé, že výraz, „horní“ se týká vrstvy absorpčního jádra, která je nejblíže a je obrácena k horní vrstvě výrobku, naopak, výraz, „dolní“ se týká vrstvy absorpčního jádra, která je nejblíže a je obrácena k dolní vrstvě výrobku. Mělo by se poznamenat, že různé členy, vrstvy a struktury absorpčních výrobků podle tohoto vynálezu mohou být nebo nemusí být obecně rovinné, a mohou být tvarovány nebo profilovány v jakémkoliv požadovaném uspořádání.

Jedno provedení absoipčního výrobku ve tvaru pleny 20 obsahující takové absorpční jádro podle tohoto vynálezu je znázorněno na obr. 1. Na obr. 2 je v půdoiysu znázorněna plena 20 v plochém, nesmrštěném stavu (t.j. bez jakéhokoliv smrštění vyvolaného pružným pivkem), mající horní vrstvu 22, dolní » · · • · <

• 0 <

I · ··<

-8vretvu 24 a absorpční jádro, označené obecně jako 28. které je umístěné mezí horní vrstvou 22 a dolní vrstvou 24. Horní vrstva 22 je znázorněna jako průhledná, pro lepší znázornění absorpčního jádra 28.

Jak je také znázorněno na obr. 1, plena 20 má přední pásovou oblast 32, zadní pásovou oblast 34, středovou oblast 36 a obvodovou část 38, která je vymezena vnějším okrajem dolní vrstvy 24, a která má podélné okraje 40 a čelní okraje 42. Podélná osa pleny 20 probíhá v podstatě rovnoběžně s podélnými okraji 40, a je vyznačena jako podélná středová osa 67 (a odpovídá směru y nebo délce), zatímco příčná osa probíhá v podstatě rovnoběžně s čelní okraji 42, a je vyznačena jako příčná středová osa 66 (a odpovídá směru x nebo šířce). Pásové oblasti 32 a 34 sestávají z horních částí pleny 20, které při nošení obepínají pás uživatele. Středová oblast 36 je část pleny mezi pásovou oblastí 32 a 34 a sestává z části pleny 20, která je při nošení umístěna mezi nohama uživatele a kryje spodní část trupu uživatele. Středová oblast 36 tedy vymezuje oblast typického ukládání tekutiny na pleně 20 nebo jiném jednorázovém absorpčním výrobku.

Horní vrstva 22 a dolní vrstva 24 mohou být spojeny jakýmkoliv vhodným způsobem. Výraz, „spojen“, jak je zde použit, zahrnuje uspořádám, kde horní vrstva 22 je přímo připojena k dolní vrstvě 24, přímým připevněním horní vrstvy 22 k dolní vrstvě 24, a uspořádání, kde horní vrstva 22 je nepřímo připojena k dobu vrstvě 24, připevněním horní vrstvy 22 k mczičlenu, který je dále připevněn dolní vrstvě 24. Honu vrstva 22 a dolní vrstva 24 jsou zejména vzájemně přímo připevněny neznázoměnými spojovacími prostředky, jako je lepidlo, nebo jakýmikoliv jinými spojovacími prostředky, které jsou známé ze stavu techniky. K připevnění horní vrstvy 22 k dolní vrstvě 24 se může například použít rovnoměrná průběžná vrstva lepidla, vrstva lepidla uspořádaná v určitém vzoru, nebo řada samostatných čar nebo bodů lepidla. Jak je znázorněno na obr. 1, honu vrstva 22 má poněkud menší rozměrové uspořádání než dolní vrstva 24. Horní • « • ♦ · • · · · · · « · »* ·· • ** • · · · ·

-9vrstva 22 a dolní vrstva 24 však mohou mít stejné rozměrové uspořádání (t.j. mají stejný rozsah), takže jsou vzájemně spojeny v obvodové části 38 pleny 20. Velikost dolní vrstvy 24 je částečně určena velikostí absorpčního jádra a zvolenou přesnou konstrukcí pleny. V provedení, znázorněném na obr. 1, má dolní vrstva 24 tvar přesýpacích hodin. Jsou však také vhodné jiné tvary, jako je obdélníkový tvar, tvar písmene „I“ a podobně.

Ačkoliv to není znázorněno, plena 20 může mít pružné členy, které vyvozují na plenu smršťovací sílu, takže tato plena se vytvaruje těsněji a pohodlněji na tělo uživatele. Tyto pružné členy mohou být sestaveny v širokém rozsahu dobře známých uspořádání, jako je například všeobecně popsáno v patentu US 3,860,003 (Buell), vydaném 14. ledna 1975, kteiý je zde zahrnut formou odkazu. Pružné členy mohou být uspořádány těsně u obvodové části 38 pleny 20, zejména podél každého podélného okraje 40, takže tyto pružné prvky mají sklon stahovat a přidržovat plenu proti nohám uživatele. Pružné členy mohou být alternativně uspořádány těsně u jednoho nebo obou čelních okrajů 42 pleny 20, pro vytvoření všitého pásu, jako nebo spíše než nožních manžet Viz například patent US 4,515,595 (Kievit a kol.), vydaný 7. května 1985, kteiý je zde zahrnut formou odkazu. Pružné prvky jsou připevněny k pleně 20 v pružně smrštitelném stavu, takže ve volném uspořádání tyto pružné prvky účinně stahují nebo shrnují plenu 20. Pružné členy mohou být připevněny v pružně smrštitelném stavu alespoň dvěma způsoby. Pružné členy mohou být například nataženy a upevněny, když je plena 20 v nesmrštěném stavu. Plena 20 může být alternativně smrštěna například plisováním, a pružné členy se mohou připevnit nebo připojit k pleně 20, když jsou ve svém neuvolněném nebo nenataženém stavu. Pružné členy mohou procházet v podstatě celou délkou pleny 20 ve středové oblasti 36, nebo mohou alternativně procházet celou délkou pleny 20 nebo jakoukoliv jinou délkou vhodnou k vytvoření pružně smrštitelné řady. Délka těchto pružných členů je typicky určena konstrukcí pleny.

• «· · · 44 44 • 44 4 * · · · · · · ·

4 · 4 · 4 4 4

4 · · 44444444

4 * 4 4 4

444 4444 444 ·44 4« 44

-10Podle obr. 1 je absoipčm jádro 28 znázorněno ve tvaru písmene „I“. Jak bylo shora uvedeno, absorpční jádro obsahuje přední a zadní oblast, a rovněž rozkrokovou oblast. Tyto oblasti jsou vymezeny určením rozkrokového bodu jádra 28 , v souladu s tímto popisem. Jak bylo shora uvedeno, rozkrokový bod je určen anatomií uživatele absorpčního výrobku. Jenom pro účely znázornění, je rozkrokový bod absorpčního jádra 28 na obr. 1 znázorněn značkou 27. Rozkrokový bod 27 je znázorněn v umístění na podélné středové ose 67 pleny 20 a absorpčního jádra 28. Obecně by to platilo, bez ohledu na tvar pleny nebo absorpčního jádra. Jak je však vyznačeno, rozkrokový bod 27 není v tomto speciálním provedení umístěn na příčné středové ose 66, i když tam může být umístěn při jiné konstrukci pleny nebo jádra. Jak bylo shora uvedeno, když byl stanoven rozkrokový bod absorpčního jádra 28, určí se rozkroková oblast naměřením vzdálenosti 25 % celkové délky absorpčního jádra (s vyznačením příčné cáry 61), směrem dopředu od rozkrokového bodu, a naměřením vzdálenosti 25 % celkové délky absorpčního jádra (s vyznačením příčné čáry 63), směrem dozadu od rozkrokového bodu. V tomto zobrazení, rozkroková oblast je oblast jádra, umístěná mezi příčnými čárami 61 a 63. Jak je zobrazeno na obr. 1, je absorpční jádro 28 znázorněno, že má přední oblast 52, zadní oblast 54 a rozkrokovou oblast 56. Rozkroková oblast 56 absorpčního jádra 28 je opět určena umístěním rozkrokového bodu v jádře.

Horní vrstva 22 je zejména poddajná, vzbuzuje pocit měkkosti a nedráždí pokožku uživatele. Horní vrstva 22 je dále propustná pro tekutiny (například moč) a umožňuje snadné pronikání tekutin její tloušťkou. Vhodná horní vrstva může být vyrobena ze širokého rozsahu materiálů, jako jsou pórovité pěny, síťovité pěny, perforované plastové fólie, nebo tkaná nebo netkaná rouna z přírodních vláken (například z dřevitých nebo bavlněných vláken), syntetická vlákna (například polyesterová nebo polypropylenová vlákna), nebo kombinace přírodních a • t· · 9 99 99 • · · · 99 9 9 9 99 9

9 9 9 9 9 9 9

9 « · · · «··«··

9 9 9 9 9

999 9999 999 ·99 99 99

- 11 syntetických vláken. Horní vrstva se zejména vyrábí z hydrofobního materiálu, pro izolování pokožky uživatele od tekutin obsažených v absorpčním jádru, které je alespoň na jedné straně upraveno nějakou povrchově aktivní látkou, umožňující snadné pronikání tekutin jeho tloušťkou.

Ve výhodném provedení tohoto vynálezu, je alespoň část horní vrstvy vystavena mechanickému napínání, pro vytvoření roztažné vrstvené struktury s „nulovým napětím“, vytvářející pružné boční panely. Takže horní vrstva je zejména prodloužitelná, ve výhodnějším provedení roztažitelná, ale není nutně elastomemí, takže horní vrstva bude, po mechanickém napínání, alespoň v určitém stupni trvale prodloužena, takže se plně nevrátí do svého původního tvaru. Ve výhodném provedení může být horní vrstva vystavena mechanickému napínání, bez nepřípustného praskání nebo trhání horní vrstvy. Proto je výhodné, aby horní vrstva měla nízkou konvenční mez průtažnosti v příčném strojním směru (v bočním směru).

K výrobě horní vrstvy je k dispozici řada výrobních způsobů. Horní vrstva může být například tvořena netkaným rounem z vláken. Když horní vrstva sestává z netkaného rouna, může být toto rouno netkané, mykané, pokládané za mokra, vyíukované v roztaveném stavu, hydraulicky splétané, nebo vyrobené kombinací uvedených způsobů, nebo podobně. Horní vrstva ve výhodném provedení je mykaná a tepelně spojená pomocí prostředků, které jsou velice dobře známé odborníkům v oboru textilií. Horní vrstva ve výhodném provedení obsahuje polypropylenová vlákna staplové délky, jejichž denier (váhová jednotka) je asi 2,2. Výraz, „vlákna staplové délky“, který je zde použit, se týká vláken, majících délku alespoň asi 15,9 mm (0,625 palce). Horní vrstva má zejména plošnou hmotnost asi 18 až asi 25 g/m². Vhodná horní vrstva se vyrábí ve společnosti Veratec, Inc., divize International Paper Company, Walpole, Massachusetts, pod označením P-8.

• ·

44

4

4 ··♦ 4 4 4

44 • 4 4 4

4 4 4

444 444 • 4

-12Horní vrstva 22 je umístěna nad povrchem absorpčního jádra 28, obráceným k tělu. Ve výhodném provedení je přijímací materiál umístěn mezi absorpčním jádrem 28 a horní vrstvou 22. Horní vrstva 22 může být spojena s absorpčním jádrem 28 a/nebo s dolní vrstvou 24 neznázoměnými spojovacími prostředky, které jsou velice dobře známé v tomto oboru. Vhodné spojovací prostředky jsou popsány dále vzhledem ke spojení horní vrstvy 22 a/nebo dolní vrstvy 24 s absorpčním jádrem 28. Výraz, „spojen“, jak je zde použit, zahrnuje uspořádání, při němž je jeden prvek přímo upevněn ke druhému prvku přímým připevněním tohoto prvku ke druhému prvku, a uspořádání, při němž je tento prvek nepřímo upevněn ke druhému prvku připevněním tohoto prvku k vloženému prvku, kteiý je dále připevněn ke druhému prvku. Ve výhodném provedení tohoto vynálezu jsou horní vrstva a dolní vrstva vzájemně přímo spojeny v obvodové části pleny a mohou být vzájemně nepřímo spojeny přímým spojením s absorpčním jádrem neznázoměnými spojovacími prostředky. V alternativním provedení, absorpční jádro (nebo výhodný přijímací materiál) nemusí být připojeno ani k horní vrstvě ani k dolní vrstvě, takže je umožněno, aby absorpční jádro „plavalo“ mezi nimi.

Dolní vrstva 24 je nepropustná pro tekutiny (například pro moč) a vyrábí se zejména z tenké plastové fólie, i když se mohou použít i pružné jiné materiály nepropustné pro tekutiny. Výraz, „pružný“, jak je zde použit, se týká materiálů, které jsou poddajné a snadno se přizpůsobí obecnému tvaru a obrysu uživatele. Dolní vrstva 24 je určena k zabránění, aby absorbovaný a uložený exsudát v absorpčním jádru smáčel předměty, které jsou v kontaktu s plenou, jako je povlečení na postel a spodní prádlo. Dolní vrstva může tedy sestávat z tkaných nebo netkaných materiálů, polymerních fólií, jako jsou termoplastové fólie z polyethylenu nebo polypropylenu, nebo z kompozitních materiálů, jako je netkaný materiál potažený fólií. Dolní vrstva je zejména tvořena termoplastovou « · ·· fefe fe· ·· · · · · • · · · · · • · · ······ • · fefe ··· «·· ·· ··

-13fólií o tloušťce asi 0,012 mm (0,5 tisícin palce) až asi 0,051 mm (2,0 tisíciny palce).

Ve výhodném provedení tohoto vynálezu se alespoň část dolní vrstvy vystaví mechanickému napínání, pro vytvoření jak roztažné vrstvené struktury s „nulovým napětím“, vytvářející pružné boční panely, tak, pokud se to vyžaduje, pro vytvoření předpětí části dolní vrstvy současně se vyskytující s pružnými vlastnostmi pásu nebo sjakýmikoliv jinými pružnými vlastnostmi. Takže dolní vrstva je zejména prodloužitelná, ve výhodnějším provedení je roztažitelná, ale není nutně elastomemí, takže dolní vrstva bude, po mechanickém napínání, alespoň v určitém stupni trvale prodloužena, takže se plně nevrátí do svého původního nezkrouceného tvaru. Ve výhodném provedení může být dolní vrstva vystavena mechanickému napínám, bez nepřípustného praskám nebo trhám dolní vrstvy. Je proto výhodné, aby dolní vrstva měla konečné protažení před přetržením alespoň asi 400 % až asi 700 % v příčném strojním směru, při měření s použitím způsobu s ASTM D-638. Tedy polymemí fólie ve výhodném provedení pro použití v dolní vrstvě obsahuje vysoký obsah lineárního polyethylenu o nízké hustotě. Zejména výhodné materiály pro dolní vrstvu obsahují směsi složené asi ze 45 až 90 % lineárního polyethylenu o nízké hustotě aasizlOaž55% polypropylenu. Příkladné fólie pro použití jako dolní vrstva podle tohoto vynálezu se vyrábějí ve společnosti Tredegar Industries, lne., Terre Haute, Indtana, pod označením X8323, RR8220, jako směs pro určité vyíukované fólie a RR5475, jako směs určité lité fólie.

Na dolní vrstvě 24 se zejména povrchově razí reliéf (typicky na tloušťku asi 0,127 mm /5,5 tisícin palce/) a provádí se konečná úprava pro vytvoření látkového vzhledu. Dolní vrstva může dále umožnit pronikání páry z absotpčního jádra (t.j. je prodyšná), zatímco stále zabraňuje průchod exsudátů dolní vrstvou.

Dolní vrstva 24 je uložena těsně u dolního povrchu absoipčního jádra 28, a může být k němu připojena neznázoměnými spojovacími prostředky, které jsou

• •0 · 0 0

-14velice dobře známé v tomto oboru. Alternativně se mezi dolní vrstvu 24 a absorpční jádro 28 může umístit přídavný materiál (například přijímací materiál). Dolní vrstva 24 se může upevnit k absorpčnímu jádru 28 nebo k jakémukoliv vloženému materiálu stejnoměrnou průběžnou vrstvou lepidla, vrstvou lepidla uspořádanou v určitém vzoru, nebo řadou samostatných čar, spirál nebo bodů lepidla. Bylo zjištěno, že uspokojivá lepidla se vyrábějí ve společnosti Centuiy Adhesives, lne., Columbus, Ohio, s označením Ceníuiy 5227, a dále ve společnosti Fuller Company, St. Paul, Minnesota, s označením HL-1258. Spojovací prostředky budou zejména tvořeny sítí vláken lepidla s otevřeným vzorem, jak je uvedeno v patentu US 4,573,986, o názvu „Disposable Waist-Containment Garment“, kteiý je vydán na jméno Minetola a Tucker, 4. Března 1986. Příkladné spojovací prostředky se sítí vláken lepidla s otevřeným vzorem jsou tvořeny několika čarami vláken lepidla stočených do spirálového vzoru, jak je zobrazeno u přístroje a způsobu znázorněném v patentu US 3,911,173, vydaném na jméno Sprague, ml., 7. října 1975, v patentu US 4,785,996, vydaném na jméno Ziecker a kol., 22. listopadu 1978 a v patentu US 4,842,666, vydaném na jméno Werenicz, 27. června 1989. Alternativně mohou být spojovací prostředky tvořeny tepelným spojením, lisovaným spojením, ultrazvukovým spojením, dynamicko mechanickým spojením, nebo jakýmikoliv jinými spojovacími prostředky nebo kombinací těchto spojovacích prostředků, které jsou známé v tomto oboru.

Absorpční jádro 28 bude sestávat z jakéhokoliv absorpčního prostředku, ktetý je schopen rozdělovat a/nebo zadržet tekutiny, jako je moč a další určité tělní exsudáty, a kteiý je schopen vytvářet vlastnosti pro rozdělování a ukládání tekutin, které vymezuje tento vynález. Zatímco absorpční jádro 28, zobrazené na obr. 1 má tvar písmene „I“, může se použít jakýkoliv tvar.

Například na obr. 2 je znázorněno absorpční jádro 128 ve tvaru přesýpacích hodin, přičemž toto jádro má ve svých podélných okrajích zakřivené výřezy, ·« ► · · • · · ·· · · « ·· ·«

-15označené obecně jako 142. Pro účely znázornění je rozkrokový bod vyznačen obecně položkou 127. (jak bylo shora popsáno, rozkrokový bod absoipčního jádra je odvozen od uživatele absorpčního výrobku.) Jak je znázorněno, rozkrokový bod 127 obecně leží na podélné středové ose 167 a na příčné čáře 168 (i když v tomto provedení ne na příčné středové ose).

Rozkroková oblast se stanoví naměřením vzdáleností 25 % celkové délky absorpčního jádra (s vyznačením pněné čáty 161), směrem dopředu od rozkrokového bodu, a naměřením vzdáleností 25 % celkové délky absorpčního jádra (s vyznačením příčné čáry 163), směrem dozadu od rozkrokového bodu. V tomto zobrazení, rozkroková oblast 156 je oblast jádra, umístěná mezi příčnými čárami 161 a 163. Kromě rozkrokové oblasti 156 má absorpční jádro 128 přední oblast 152 a zadní oblast 154.

Na obr. 3 je znázorněna jiná plena a odpovídající tvar absorpčního jádra. Plena 220 je zejména uspořádána pro uložení do oblasti sinalým pohybem uživatele. (Popis výrobků s malým pohybem a odpovídajících absorpčních jader je podrobně uveden v patentu US 5,358,500, vydaném na jméno LaVon a kol., jehož popis je zde uveden formou odkazu). Absorpční jádro obecně označené jako 228 je také uspořádané pro uložení do oblasti s malým pohybem uživatele.

Obr. 4 znázorňuje prostředky pro stanovení rozkrokového bodu výrobku a jeho absorpčního jádra. Podle obr. 4 jsou nohy stojícího uživatele absorpčního výrobku zobrazeny v průřezu, pozicemi 301 a 302. Průběžný materiál 303 (například šňůra nebo gumový pás) je jednou stočen a je umístěn kolem nohou uživatele v bodě dostatečně těsně u trupu uživatele, takže průsečík 304 materiálu 303 může být extrapolován na výrobek při nosem. Tím je určen rozkrokový bod absorpčního jádra výrobku, a rozkroková oblast jádra je určena podle shora uvedeného popisu.

Rozkroková šířka absorpčního jádra v rozkrokovém bodě, v suchém stavu a • ·

-16v mokrém stavu, je také důležitá při zajišťování zlepšeného uložení výrobku na těle uživatele. Je výhodné, aby rozkroková šířka byla malá, právě při smáčení tekutinou, takže absorpční jádro je vystaveno minimálnímu mačkání, když jsou nohy uživatele u sebe. V tomto ohledu mají absorpční jádra, která jsou vhodná k tomuto vynálezu, rozkrokovou šířku za sucha i za mokra ne větší než asi 7 cm. Rozkroková šířka v suchém a mokrém stavu nebude ve výhodném provedení větší než asi 6 cm, a ve výhodnějším provedení nebude větší než asi 5 cm. Prostředek k měření rozkrokové šířky je popsán v odstavci, Způsoby testování, infra. Co se týká výskytu shrnování během nošení, může se to více týkat rozkrokové šířky než plochy průřezu v rozkrokovém bodě jádra.

Z toho vyplývá, že snižování rozkrokové šířky absorpčního jádra s rovnoměrnou kapacitou na jednotku plochy povrchu nutně snižuje množství materiálu a kapacity v oblasti ukládání tekutiny. Dřívější snahy ke zlepšení uložení výrobku na těle uživatele snižováním šířky v rozkrokové oblasti byly vedeny zvyšováním kapacity na jednotku plochy povrchu, k udržení nutné kapacity v rozkrokové oblasti. Tyto dřívější snahy se projevovaly použitím přídavných vláken v rozkrokové oblasti k absorbování tekutiny a v některých případech použitím přídavných polymerů tvořících hydrogel pro ukládání tekutiny. Tento přístup měl proto za následek negativní vliv na objem, jak v suchém stavu, tak v mokrém stavu. Tento vynález je v přímém kontrastuje určen k odvádění tekutiny, uložené v rozkrokové oblasti, pryč z této oblasti. To se odráží ve sníženém množství ukládání tekutiny v rozkrokové oblasti absorpčního jádra. V přednostním provedení, rozkroková oblast absorpčního výrobku, jako taková, bude sestávat z materiálu, který slouží k rozdělování tekutin z této rozkrokové oblasti. Zatímco rozdělování tekutin je důležitou funkcí materiálu rozkrokové oblasti jádra, je součástí rozsahu vynálezu existence materiálů v rozkrokové oblasti, jejichž prvořadou funkcí je ukládání tekutin, dokud se nepřekročí požadovaná úroveň ukládání v rozkrokové oblasti.

• · * • · · ·· · ···

-17V kombinaci s požadovanými parametry rozkrokové šířky, budou absorpční výrobky podle tohoto vynálezu také obsahovat absorpční jádro, které zadržuje méně než asi 40 % celkové absoipční kapacity absorpčního jádra v rozkrokové oblasti jádra. Samozřejmě, ukládání menších množství tekutin v rozkrokové oblasti jádra, vzhledem k přední nebo zadní oblasti jádra, je odraz schopnosti materiálů jádra odvádět tekutinu z rozkrokové oblasti při nošení absorpčního výrobku, a tím zlepšit uložení výrobku a pohodlí pro jeho uživatele. V tomto ohledu absorpční jádro podle vynálezu zadrží ve výhodném provedení méně než asi 25 %, ve výhodnějším provedení méně než asi 15 %, a v ještě výhodnějším provedení 0 až 10 % celkové kapacity jádra v rovnovážném stavu v rozkrokové oblasti jádra. V některých provedeních bude absorpční jádro konstruováno tak, aby většina absorbované tekutiny (t.j. více než 50 %) byla nakonec uložena za rozkrokovým bodem jádra. Za rozkrokovým bodem jádra se bude nacházet zejména alespoň 67 % celkové absorpční kapacity absorpčního jádra. Způsob ke stanovení celkové absorpční kapacity jádra a procentuální kapacity rozkrokové oblasti jádra je popsán dále v odstavci Způsoby testováni.

Jak bylo shora popsáno, absorpční jádro bude obsahovat materiál, který slouží k rozdělování tekutiny z rozkrokové oblasti jádra. Vertikální vzlínání, t.j. vzlínání tekutiny v opačném směru, než je směr gravitačních sil, je zejména žádoucí vlastností tohoto rozdělovacího materiálu. Tento rozdělovači materiál se bude často používat v absorpčních výrobcích tak, že tekutina, která se má absorbovat, se musí odvádět uvnitř výrobku z poměrně nižší polohy do poměrně vyšší polohy v rámci absorpčního jádra výrobku. Proto se schopnost těchto materiálů ke vzlínání tekutiny proti směru gravitačních sil zejména týká jejich činnosti jako absorpčních materiálů v těchto absorpčních výrobcích.

Vlastnosti vzlínání, které se zejména týkají rozdělování tekutiny, jsou: A) rychlost vertikálního vzlínání tekutiny rozdělovacím materiálem; a B) absorpční • 99

9 9

9 99

99 9 9 9

9 9 9 9 • · 9 999

9 9

999 999 99 99

9

-18kapacita rozdělovacího materiálu ve specificky uvedených výškách vzlínání. Další důležitou vlastností rozdělovačích materiálů je jejich schopnost odvádět (oddělovat) tekutinu od příslušných absorpčních struktur (například přijímacích materiálů), s nimiž může být materiál ve styku.

Rychlost vertikálního vzlínání se stanoví změřením doby, která ke nutná, aby obarvená testovací tekutina (například syntetická moč) v nádržce vzlínala do vertikální vzdálenosti 5 cm v testovacím proužku materiálu specifikovaného rozměru. Způsob vertikálního vzlínání je podrobněji popsán v odstavci Způsoby testování patentu US 5,387,207, ale provádí se pri 31° C místo při 37° C. V rozdělovacím materiálu, který má být obzvláště vhodný v absorpčních výrobcích k absorbování moči, bude syntetická moč (65+5 dyn/cm) vzlínat do výšky 5 cm ne déle než asi 30 minut. Ve výhodnějším provedení bude syntetická moč vzlínat v rozdělovacím materiálu do výšky 5 cm ne déle než asi 15 minut, a v ještě výhodnějším provedení ne déle než asi 5 minut. V jiném výhodném provedeni bude syntetická moč vzlínat v rozdělovacím materiálu do výšky 12 cm ne déle než asi 2 minuty.

Testem absorpční kapacity vertikálního vzlínání se měří množství testované tekutiny na gram absorpční pěny, která se udržuje na každý palec (2,54 cm) vertikální části téhož vzorku pěny o normalizovaném rozměru, použitého v testu vertikálního vzlínání. Takové stanovení se provádí, když se umožní, aby testovací tekutina vertikálně vzlínala až k dosažení rovnovážného stavu (například po 18 hodinách). Test absorpční kapacity vertikálního vzlínání je podrobněji popsán v odstavci Způsoby testování v patentu US 5,387,207.

Ve výhodném provedení bude absorpční jádro, vhodné pro výrobky podle tohoto vynálezu, obsahovat materiál mající kapacitu vertikálního vzlínání alespoň asi 15 g/g, ve výhodném provedení alespoň asi 25 g/g a v ještě výhodnějším provedení alespoň asi 40 g/g ve výšce 2 cm. V jiném výhodném provedení bude

4· 44 • 4 4 · * 4 4 4 • 4 4· 4 4 4 • 4

4«

-19absoipční jádro obsahovat rozdělovači materiál mající kapacitu vertikálního vzlínání ve výšce 20 cm alespoň asi 10 g/g, ve výhodném provedení alespoň asi 20 g/g, ve výhodnějším provedení alespoň asi 30 g/g, a v ještě výhodnějším provedení alespoň asi 40 g/g. V jiném výhodném provedení bude tento materiál mít kapacitu vertikálního vzlínání ve výšce 25 cm alespoň asi 5, g/g, ve výhodném provedení asi 20 g/g, a ve výhodnějším provedení alespoň asi 30 g/g. V jiném výhodném provedení bude mít tento materiál kapacitu vertikálního vzlínání ve výšce 30 cm alespoň asi 0,5 g/g, ve výhodném provedení asi 10 g/g, ve výhodnějším provedení alespoň asi 20 g/g, a v ještě výhodnějším provedení alespoň asi 30 g/g.

V jednom provedení bude absorpční jádro obsahovat v přední i zadní oblasti jádra týž materiál, jaký je obsažen v jeho rozkrokové oblasti. To znamená, že rozdělovači materiál bude také vhodný k ukládám tekutiny. Alternativně může jádro obsahovat odlišný ukládací materiál v přední a/nebo zadní oblasti jádra. Tento ukládací materiál bude potom desorbovat distribuční materiály.

Výhodný absorpční materiál k vytváření požadovaných vlastností pro vzlínání je absorpční materiál z polymemí pěny s otevřenými póiy, který je odvozen od polymerování vysoké vnitřní fáze vody v olejové emulsi (dále nazvané jako HIPE). Takové polymemí pěny se mohou vyrábět k vytváření požadovaných ukládací ch vlastností, a rovněž požadovaných rozdělovačích Mastností. Když jsou v přední a zadní oblasti absorpčního jádra obsaženy odlišné materiály, polymemí rozdělovači pěny budou s výhodou projevovat desorpění vlastnosti, které umožní, aby tyto další složky oddělovaly tekutinu. Je žádoucí, aby tyto složky udržovaly pokožku uživatele absorpčního výrobku suchou, dokonce i při „vyměšování“, a dokonce i když je vystavena stlačování. Jsou měkké, pružné a příjemné pro uživatele absorpčního výrobku a mají poměrně vysokou kapacitu pro tekutinu a rovněž k vytváření plen a dalších absoipčních výrobků, které účinně využívají složky absorpčního jádra.

• ··

4« 4 9 • · • · t • · ··· ····

44

4 9

9 9

999 9 99

9

44

-20Pěny odvozené od HIPE, vytvářející jak požadované rozdělovači, tak ukládací vlastnosti, pro použití v tomto vynálezu jsou popsány v současně vyřizované přihlášce US č.08/563,866 (Des Marais a kol.), podané 25. listopadu 1995 (dále označená jako přihláška ‘866), v patentu US 5,387,207 (Dyer a kol.), vydaném 7. února 1995 a patentu US 5,260,345 (Des Marais a kol.), vydaném 9. listopadu 1993, jejichž obsahy jsou zde uvedeny formou odkazu.

Polymemí pěny, které jsou vhodné jako rozdělovači materiál pro tento vynález, jsou pěny, které mají poměrně otevřené póry. To znamená, že podstatná část jednotlivých buněk této pěny je propojená se sousedními buňkami. Buňky v takových pěnových strukturách, v podstatě s otevřenými poty, mají mezibuněčné otvoty nebo „okénka“, která jsou dosti velká k umožnění snadného převádění tekutiny zjedné buňky do druhé v rámci pěnové struktury.

Tyto struktury, v podstatě s otevřenými póry, budou mít všeobecně síťovaný charakter s jednotlivými buňkami vymezenými množstvím vzájemně spojených trojrozměrných rozvětvených roun. Pásy polymemího materiálu vytvářející tato rozvětvená rouna mohou být označeny jako „vzpěty“. Pěny s otevřenými póry, mající typickou strukturu se vzpěrami, jsou znázorněny pomocí příkladu na mikrosnímcích na obr. 1 a 2 přihlášky‘866. Použitý výraz, že materiál pěny je materiál „s otevřenými póry“, platí, jestliže alespoň 80 % buněk v pěnové struktuře, které mají rozměr alespoň 1 pm, je v hydraulickém spojení alespoň s jednou sousední buňkou.

Kromě toho, že polymemí pěny jsou s otevřenými póry, jsou tyto polymemí pěny dostatečně hydrofilní, aby umožnily této pěně absorbování vodných tekutin v množství, které bude dále specifikováno. Vnitřní povrchy těchto pěnových struktur se stávají hydrofilními pomocí zbytkových hydrofilujících povrchově aktivních látek, které zůstaly v pěnové struktuře po polymerování, nebo pomocí vybraných postupů dodatečného polymerování pěny.

-21 Polymemí pěny se mohou připravit ve formě zborcených (t.j. neexpandovaných) polymerních pěn, které po dotyku svodnými tekutinami expandují a absorbují tyto tekutiny. Viz například současně vyřizovanou patentovou přihlášku US ‘866 a patent US 5,387,207. Tyto zborcené polymemí pěny se obvykle získají vytlačením vodné fáze z polymerované pěny HIPE pomocí stlačovací síly, a/nebo sušením za tepla a/nebo vakuovým odvodňováním. Po stlačení a/nebo sušení za tepla nebo vakuovém odvodňování je polymemí pěna ve zborceném nebo neexpandovaném stavu. Nebortivé pěny, jako jsou pěny, popsané v současně vyřizované patentové přihlášce US č. 08/542,497 a v patentu US 5,260,345 jsou také vhodné jako rozdělovači materiál.

Důležitým parametrem těchto pěn je jejich teplota skelného přechodu Tg. Tato Tg představuje střed přechodu mezi skelným a pryžovým stavem polymeru. Pěny, které mají vyšší Tg, než je teplota jejich používání, mohou být velice pevné, ale také mohou být velice tuhé a potenciálně náchylné ke zlomení. Když jsou takové pěny bortivé, potřebují také hodně času k navrácení do expandovaného stavu, když se namočí vodnými tekutinami, chladnějšími než Tg polymeru, po uložení ve zborceném stavu v delším časovém období. Požadovaná kombinace mechanických vlastností, specificky pevnost a objemová pružnost, typicky vyžaduje doslova selektivní rozsah typů monomerů a úrovní pro dosažení těchto požadovaných vlastností.

Bylo zjištěno, že specifická plocha povrchu na pěnový objem polymemí pěny je obzvláště vhodný pro empirické vymezení pěnových struktur, které zůstanou ve zborceném stavu. Tato vlastnost je dále důležitá pro schopnost pěny vytvářet absorpční kapacity vertikálního vzlínání, které jsou popsány v tomto spisu. Viz patent US 5,387,207, kde je podrobně popsána specifická plocha pěnového objemu. „Specifická plocha povrchu na pěnový objem“ se týká specifické plochy

-22povrchu kapilárního sání pěnové struktiuy násobené hustotou pěny v expandovaném stavu. Bylo zjištěno, že polymemí pěny, mající hodnoty specifické plochy povrchu na pěnový objem alespoň 0,025 m²/cc, ve výhodnějším provedení alespoň 0,05 m²/cc, a v nejvýhodnějším provedení alespoň 0,07 m²/cc, zůstávají ve zborceném stavu, a jsou proto velice vhodné pro tento účel.

Další důležitá vlastnost absorpčních polymemích pěn vhodných pro tento účel je jejich volná absorpční kapacita. „Volná absorpční kapacita“ je celkové množství testovací tekutiny (syntetická moč), které daný vzorek pěny absorbuje do své buněčné struktury na jednotku hmoty pevného materiálu v tomto vzorku. Aby byty obzvláště vhodné pro absorpční výrobky podle tohoto vynálezu, měly by mít absorpční pěny volnou absorpční kapacitu asi 55 až asi 100 ml, ve výhodném provedení asi 55 až asi 75 ml syntetické moči na gram suchého pěnového materiálu. Způsob stanovení volné absorpční kapacity pěny je popsán v odstavci Způsoby testování v přihlášce ‘866.

Po vystavení působení vodných tekutin, bortivé pěny vhodné pro tento účel expandují a absorbují tekutiny. Když jsou tyto pěny odvodněny pod tlakem na tloušťku asi 1/6 (17 %) nebo méně jejich plně expandované tloušťky, zůstanou ve velmi tenkém stavu, s průvodním vzrůstem ukládací účinnosti a pružnosti. To je příznačné pro nízkou hustotu expandovaných pěn. „Expanzní činitel“ pro tyto pěny je alespoň 4X. t.j. tloušťka pěny v expandovaném stavu je alespoň asi čtyřnásobek tloušťky pěny ve zborceném stavu. Zborcené pěny podle tohoto vynálezu mají expanzní činitel v rozsahu asi 4X až 10X.

Pro účely tohoto vynálezu může být poměr mezi expandovanou a zborcenou tloušťkou pěny odvodněné pod tlakem empiricky přiblížen následující rovnicí;

tloušťka = tloušťka zbořená x 0,133 x poměr W:O kde „tloušťka kandovaná“ je tloušťka pěny v jejím expandovaném stavu,

-23„tloušťka “je tloušťka pěny v jejím zborceném stavu a poměr W:O je poměr vody k oleji v emulzi o vysoké vnitřní fázi, z níž je vyrobena tato pěna. Tedy typická pěna vyrobená z emulze o poměru vody k oleji 60:1 by měla mít předem určený expanzní činitel 8,0, t.j. expandovaná tloušťka představuje osminásobek zborcené tloušťky pěny. Způsob měření expanzního činitele je popsán v odstavci Způsoby testování v přihlášce ‘866.

Důležitým mechanickým význakem absorpčních poíymemích pěn, vhodných pro tento vynález, ať už jsou bortivé nebo nebortivé, je jejich pevnost v expandovaném stavu, jak je stanoveno jejich odporem proti průhybu při stlačování (RTCD). Odpor RTCD představovaný těmito pěnami je íunkcí modulu polymeru a rovněž hustoty a pěnové sítě. Modul polymeru je opět stanoven: a) složením polymeru; b) podmínkami, za jakých je polymerována pěna (například úplností získané polymerace, zejména vzhledem k zesítění) a c) rozsahem v němž je polymer plastifikován zbytkovým materiálem, například emulgátory, které zůstaly v pěnové struktuře po zpracování.

Aby byly vhodné jako absorbenty v absorpčních výrobcích, jako jsou pleny, musí být pěny podle tohoto vynálezu vhodně odolné proti deformaci nebo stlačení silami, které se vyskytují při jejich používání, když absorpční materiály působí při absorbování a zadržování tekutin. Pěny, které nemají dostatečnou pevnost ve významu RTDC, mohou mít schopnost k příjem a ukládání přijatelných množství tělních tekutin za podmínek bez zatížení, ale budou se velice snadno zbavovat těchto tekutin při stlačování, způsobeném pohybem a činností uživatele absorpčního výrobku, který obsahuje tyto pěny.

Odpor RTCD představovaný polymerními pěnami, vhodnými pro tento vynález, může být kvantifikován stanovením velikosti napětí vytvořeném ve vzorku nasycené pěny, udržované pód určitým omezeným tlakem, při specifikované teplotě a časovém údobí. Způsob k provádění tohoto obzvláštního typu testu je popsán « · · * · · ·· • · · · · · · · · • · · · · · · • · · · · ······ • · · · · • · · ··· · ·· · · ··

-24v odstavci Způsoby testování v přihlášce ‘866. Pěny vhodné jako absorbenty jsou takové pěny, které mají takový odpor RTCD, aby omezený tlak o velikostí 5,1 kPa vytvářel napětí typicky asi 40 % nebo méně, než je stlačení pěnové struktury po jejím nasycení na její volnou absorpční kapacitou syntetickou močí, mající povrchové napětí 65±5 dyn/cm. Napětí vytvářené za těchto podmínek bude ve výhodném provedení v rozsahu asi 2 až asi 25 %, ve výhodnějším provedení 2 až 15 % a v nejvýhodnějším provedení asi 2 až asi 10 %.

Pěnové buňky, a zejména buňky vytvářené polymerováním monomerů obsahujících olejovou fázi, která obklopuje kapičky vodné fáze poměrně bez monomerů, budou mít často vpodstatě kulový tvar. Velikost nebo „průměr“ takových kulových buněk je běžně používaným parametrem pro obecné vyznačení pěn. Jelikož buňky vdaném příkladu nebudou mít nezbytně přibližně stejnou velikost, bude často specifikována průměrná velikost buňky, t.j. průměrný průměr buňky.

Ke stanovení průměrné velikosti buňky je k dispozici řada způsobů. Nejvhodnější způsob ke stanovení průměrné velikosti buňky v pěně však zahrnuje jednoduché měření založené na skanování elektronových mikrosnímků pěnového vzorku. Daná měření velikosti buněk jsou založena na řadě průměrných velikosti buněk pěny v expandovaném stavu. Pěny vhodné jako absorbenty pro vodné tekutiny, podle tohoto vynálezu, mají ve výhodném provedení číslo průměrné velikosti asi 50 pm nebo méně, a typicky asi 5 až asi 35 pm.

„Hustota pěny“ (t.j. v gramech na kubický centimetr objemu pěny na vzduchu) je zde specifikována na suché bázi. Množství absorbovaných zbytkových materiálů rozpustných ve vodě, například zbytkových solí nebo tekutiny zbylé v pěně, například po polymeraci HIPE, promývání a/nebo hydrofílování, se při výpočtu a vyjadřování hustoty pěny nezohledňuje. Hustota pěny však zahrnuje ostatní zbytkové materiály rozpustné ve vodě, jako jsou emulgátory, přítomné

-25v polymerované pěně. Takové zbytkové materiály mohou ve skutečnosti významně přispívat ke hmotnosti pěnového materiálu.

K měření hustoty pěny se mohou používat jakékoliv vhodné gravimetrické způsoby, které vytvářejí stanovení hmotnosti pevného pěnového materiálu na jednotku objemu pěnové struktury. Například gravimetrický způsob ASTM, kteiý je podrobněji popsán v odstavci Způsoby testování v patentu US 5,387,207 je jedním ze způsobů, kteiý se může použít ke stanovení hustoty. Polymerní pěny podle tohoto vynálezu, ve svém zborceném stavu, které jsou vhodné jako absorbenty, mají hodnoty objemové hustoty v suchém stavu v rozsahu asi 0,1 až asi 0,2 g/cc, ve výhodném provedení asi 0,11 až asi 0,15 g/cc a v nejvýhodnějším provedení asi asi 0,12 až asi 0,14 g/cc. Polymerní pěny, podle tohoto vynálezu, ve svém expandovaném stavu, které jsou vhodné jako absorbenty, mají hodnoty objemové hustoty v suchém stavu v rozsahu asi 0,010 až asi 0,018 g/cc, ve výhodném provedení asi 0,013 až asi 0,018 g/cc.

Vhodné absorpční pěny budou mít obecně speciálně požadované a vhodné vlastnosti pro nakládání s vodnými tekutinami a absorpční vlastnosti. Zejména, když se pěna používá jako základní rozdělovači materiál v absorpčním jádru podle tohoto vynálezu, je důležitá schopnost odvádění tekutiny z rozkrokové oblasti jádra k přední a/nebo zadní oblasti jádra.

Další důležitou vlastností absorpčních pěn podle tohoto vynálezu je jejich kapilární absorpční tlak. Kapilární absorpční tlak se týká schopnosti pěny k vertikálnímu vzlínání tekutiny. [Viz P.K.Chatterjee a H.V.Nguyen v článku „Absorbemcy“, Textile Science and Technology, sv. 7; P.K.Chatteijee, Ed.; Elsevier: Amstredam, 1985; Kapitola 2.] Pro účely tohoto vynálezu, příslušný kapilární absorpční tlak je hydrostatický tlak, při němž naplnění vertikálně vzlínající tekutinou je 50 % volné absorpční kapacity za podmínek rovnovážného stavu při 31° C. Hydrostatický tlak je představován sloupcem tekutiny (například syntetické • 4 4 • 4

4

-26moči) o výšce h. Aby byly obzvláště vhodné pro absorpční výrobky, výhodné absorpční pěny pro tento účel budou mít obecně kapilární absoipční tlak alespoň asi 24 cm. (Pěny podle tohoto vynálezu ve výhodném provedení mají absorpční tlak alespoň asi 30 cm, a ve výhodnějším provedení alespoň asi 40 cm).

Další vhodný materiál k použití zejména jako rozdělovači materiál, v rozkrokové oblasti tohoto vynálezu je popsán v současně vyřizované patentové přihlášce US č.08/633,630 (G.Seger a kol.), podané 17. Dubna 1996, která je zde zahrnuta formou odkazu. Tento rozdělovači materiál na bází vláken, označený zde jako „členy k absorbování tekutin“, zejména obsahuje tři základní složky: chemicky ztužená, zakroucená a zkadeřená bytnějící vlákna, vlákna s velkou povrchovou plochou a přísadu chemického pojivá, kde každá je podrobně popsána. Tyto popsané vláknité členy používají vlákna s velkou povrchovou plochou k vytváření kapilárního tlaku (nebo sání) u Členů k absorbování tekutin. Tato vlákna s velkou povrchovou plochou mají obecně malý průměr a mohou být vysoce přizpůsobivá. Propůjčují těmto vláknitým členům kapilární tlak o hodně vyšší, než je kapilární tlak zjištěný u samotných chemicky ztužených, zakroucených a zkadeřených bytnějících (surových) vláken. Výhodnými vlákny pro tato použití s velkou povrchovou plochou jsou dřevěná buničitá vlákna pocházející z eukalyptu. Zejména vhodnými eukalyptovými vlákny jsou vlákna pocházející z odrůdy eucalyptus grandis

Tyto vláknité členy zejména obsahují asi 80 % až asi 95 % chemicky ztužených, zakroucených a zkadeřených vláken, asi 3 % až asi 20 % vláken s velkou povrchovou plochou a 0 % až asi 5 % chemického pojivá pro zvýšení fyzikální soudržnosti rouna. (Všechny procentuální údaje se týkají hmotnostních procent na základě celkové hmotnosti suchého rouna). Tyto členy k absorbování tekutin budou ve výhodném provedení obsahovat asi 80 % až asi 90 % chemicky ztužených, zakroucených a zkadeřených vláken, asi 8 % až asi 18 % vláken ·· 4 9 9 9 4 · • 9 9 9 9 9 4 4 · • · · 9 9 4 · • 4 9 * 4 444449

4 9 · ·

944 444 «44 «4 4 4

-27s velkou povrchovou plochou a 0,25 % až asi 2 % chemického pojivá. Ve výhodnějším provedení budou tyto členy k absorbování tekutin obsahovat asi 88 % chemicky ztužených, zakroucených a zkadeřených vláken, asi 10 % vláken s velkou povrchovou plochou a asi 2 % chemického pojivá.

Kromě toho, že používají chemické pojivo, tyto členy k absorbování tekutin mohou mít také užitek z integrování tepelně spojeného polymemího mikrorouna do tohoto materiálu. Toto mikrorouno se vytváří polymemími spojovacími vlákny (jako jsou kopofyolefinová dvousložková vlákna od firmy Hoechst-Celanes a pod.) majícími pevnou vazbu v místě křížení vláken. V těchto provedeních vytváří termoplastický spojovací materiál spojovací místa v místě křížení spojovacích vláken, s jinými spojovacími vlákny, s chemicky ztuženými, zakroucenými a zkadeřenými vlákny a s vlákny s velkou povrchovou plochou. Taková tepelně spojená rouna mohou být obecně vyrobena vytvořením rouna obsahujícího ztužená celulosová vlákna a termoplastová \4ákna, která jsou zejména pravidelně rozdělena v tomto rounu. Termoplastový vláknitý materiál může být smíchán se ztuženými celulosovými vlákny a s jemnými vlákny ve vodné kaši před vytvářením rouna. Po vytvoření se rouno tepelně spojuje ohříváním rouna, dokud se neroztaví termoplastová část vláken. Specifické neomezující příklady vhodného vláknitého materiálu zahrnují vlákna tavená za tepla (KODEL 410), dvousložková vlákna, trojsložková vlákna, jejich směsi a pod.

Ve výhodném provedení, používajícím shora popsané vláknité rozdělovači materiály, se vláknitý materiál protlačuje alespoň dvěma kladkami, majícími obvodové hřebínky a drážky, které procházejí v tak úzké toleranci, že je vlákno vystaveno trvalé deformaci. Podobné postupy byly vytvořeny ke zpracování roztažných vrstvených materiálů, a jsou popsány v patentu US 5,167,897 (Weber), který se týká roztažných materiálů. Tyto postupy v podstatě vytvářejí mechanické zpracování rouna.

-28Stručně řečeno, postup k vytváření trvalé deformace vláknitého rouna obsahuje směrování rouna skrze zařízení postupně roztahující rouno v příčném směru, používající protilehlá tlaková zařízení, mající trojrozměrné povrchy, které jsou uspořádány alespoň částečně doplňkově. Ve výhodném provedení se nezpracované rouno směruje vloženými kladkami k průchodu mezi uvedenými hřebínky a drážkami na povrchu nejhořejší rýhované kladky a příslušně spoluzabírajícími drážkami a hřebínky na povrchu nejspodnější rýhované kladky. Zatímco přesné uspořádání, rozteč a hloubka doplňkových hřebínků a drážek na nejhořejší a nejspodnější rýhované kladce se budou měnit, v závislosti na faktorech, jako je velikost požadovaného napětí v rounu a Mastnosti samotného rouna, jako je plošná hmotnost a objemová pružnost, specifické výhodné provedení má v podstatě pravoúhlý profil, přičemž, jako je pro zpracování rouna o plošné hmotnosti asi 150 g/m² a počáteční tloušťce asi 1,5 mm, mají drážky Šířku 1 mm, hřebínky mají šířku 36 o velikosti 0,6 mm, vzdálenost mezi dnem drážek k vrcholům hřebínků je asi 8 mm, a vyrovnávací rádiusy jsou asi 0,1 mm.

Pro rouna mající různé Mastnosti by se měly tyto rozměry příslušně přizpůsobit, přičemž bylo zjištěno, že je výhodné, když šířka hřebínků je 30 % až 90 % šířky drážek, zejména 50 % až 70 %. Šířky drážek by se měly vztahovat na tloušťku zpracovaného rouna, a neměly by být mimo rozsah 40 % až 100 % tloušťky, zejména by měly být v rámci 60 % až 80 %.

Stupeň přesahu protilehlých vrcholků rýhovaných kladek by měl být samozřejmě nastaven, jak je požadováno, pro vytvoření Mce méně silného mechanického zpracování rouna.

Maximální přesah je dán provozním omezením, jako je účinný provoz zařízení, a materiálovými Mastnostmi, které by mohly vyústit v proděravění nebo rozříznutí rouna při příliš silném zpracování. Bylo zjištěno, že tento přesah by neměl přesáhnout 80 % tloušťky rouna, ve výhodném provedení ne Mce než 33 %

-29tloušťky rouna a v ještě výhodnějším provedení ne více než 25 % tloušťky rouna.

Minimální přesah je definován takovým omezením, aby vlákno bylo skutečně mechanicky zpracováno. To vyžaduje, aby rozteč rýhovaných kladek, které jsou uspořádány tak, že by mohly vzájemně zabírat, kdyby se rozteč zmenšovala, byla menší než tloušťka rouna. Tedy „přesah“ jaký je zde použit, je menší než nula, a spodní hranice přesahu, která má být vhodná pro tento vynález, je asi - 100 %. Ve výhodném provedení by však měl být přesah větší než - 15 %, a ve výhodnějším provedení větší než + 5 %. Bylo zjištěno, že obzvláště výhodné nastavení přesahu ke zpracování rouna o plošné hmotnosti 150 g/m² a tloušťce asi 1,5 mm, je + 13 %.

Materiály rýhovaných kladek mohou být jakékoliv vhodné materiály, které umožňují příslušné tvarování a odolávání tlaku, kterým působí kladka na materiál, jako je kov, jako hliníkové slitiny nebo ocel. V případě příliš velkého nebo velkého tření mezi rounem a kladkou, se povrch kladky může zdrsnit nebo vyhladit nebo jinak zpracovat, k zabránění prokluzu mezi rýhováním nebo k zabránění nedostatečného proniknutí do rýhování.

Také bylo zjištěno, že zatímco výhodné provedení obsahuje dvojici zabírajících rýhovaných kladek, jejichž rýhování je v podstatě vzájemně rovnoběžně vyrovnáno, tento způsob může také používat dvojici rýhovaných kladek, přičemž rýhování není vůbec uspořádáno vzájemně rovnoběžně. Dále, toto rýhování takové dvojice rýhovaných kladek nemusí být nutně vyrovnáno rovnoběžně se strojem. Například, když je vyžadována zakřivená dráha pro odvádění tekutiny, zabírající zuby na dvojicích rýhovaných kladek, používané k postupnému roztahování rouna, mohou být seřazeny v požadovaném zakřiveném uspořádání, pro vytvoření přilehlých čar podél požadovaného zakřiveného obrysu, spíše než v přímce.

když byl způsob mechanického zpracování popsán s odkazem na výhodný

-.30profil, mohou se použít i jiné profily. Uvedené drážky a hřebínky mohou mít trojúhelmkový tvar, lichoběžníkový tvar nebo více zakřivený tvar, například sinusový tvar, nebo jakýkoliv jiný tvar, umožňující vzájemný záběr dvou kladek. Pro taková uspořádání se mohou obvykle snadno zpracovat jiné výhodné rozměry pro optimální výkon.

Zatímco výhodné provedení má rovnoměrné uspořádám hřebínků a drážek, jak v obvodovém, tak v osovém směru rýhovaných kladek, specifická provedení mohou obsahovat oblasti s různými vzory, ať už v osovém uspořádání, například v šířkách drážek a/nebo hřebínků, měnících se v osovém směru kladek, nebo v obvodovém směru, například drážek a/nebo hřebínků, majících měnící se hloubku po obvodu alespoň jedné kladky, nebo alespoň jedna z těchto kladek má makroskopicky zakřivený tvar, například je tlustší ve střední části než směrem k okrajům.

Také může být výhodné použití více než dvou rýhovaných kladek, když je například žádoucí zabránit příliš silnému zpracování v jedné operaci. Přitom se může umístit další kladka s charakteristickými vlastnostmi této kladky tak, aby její rýhování také zabírala s rýhováním ostatních kladek. Zatímco rýhování těchto kladek může být vyrovnáno s rýhováním další kladky, hloubka záběru může být odlišná nebo - v rámci omezení tohoto vyrovnání - může být odlišný tvar rýhování tak, že má odlišné rádi usy hřebínků a drážek. Také se samozřejmě může uvažovat o více než dvou kladkách, nebo o dvou sadách nebo párech kladek, nebo o jiných kombinacích takových nastavení.

Pro ještě další zvýšení flexibility dosažení lepšího výkonu zpracování rouna, může se ještě zařadit dodatečná operace, a totiž roztahování rouna v přednostním směru rozdělování tekutiny. Pokud se týká popsaného způsobu, odpovídá to roztahování v podélném (t.j. ve strojním směru) rouna. Tento účinek může spočívat v kombinaci účinků podle tohoto vynálezu s účinky vyplývajícími z rovnoměrného

-31zpracování rouna (t.j. zpracování všech buněk v podstatě stejným způsobem), jak je popsáno v odstavci dosavadní stav techniky.

Dalšího zlepšení tohoto způsobu se může dosáhnout dalším přidáním operace ohřevu rouna, buď v samostatné operaci přímo po dodatečném zpracování po tváření, jak bylo shora uvedeno, nebo ohřevem prostředků, které vyvozují mechanický tlak na rouno, například jedné nebo obou lýhovaných kladek. Toho se výhodně používá u roun, obsahujících tepelně tavitelné materiály (jako jsou materiály, obsahující termoplastová vlákna). Příznivý účinek tohoto dodatečného tepelného zpracování spočívá vtom, že rouna se mohou vytvářet tak, aby dovolovala poměrně snadnou plastickou deformaci mechanickým způsobem, tedy dosažení požadované objemové pružnosti a/nebo pevnosti zpracováním za tepla.

Dále bylo zjištěno, že zatímco ve výhodných způsobech, které jsou zde popsány, se používají vzájemně zabírající válcové íýhované kladky, může se tento způsob provádět také přerušovanými operacemi ražení, používajícími vzájemně zabírají desky k postupnému roztahování uvedeného rouna.

Aniž by bylo nutno se vázat na teorii, bylo ověřeno, že účinkem postupného způsobu prodlužování je vytvoření kompresních oblastí v rounu v nejvyšším bodě rýhování, přičemž mezi nejvyššími body se vytvoří napětí. To vede k úpravě velikostí pórů, rozdělení velikostí pórů a/nebo tvarů pórů, která je v těchto oblastech různá.

Takový způsob se liší od reliéfního ražení, jímž jsou stlačovány jenom určité oblasti materiálu, zatímco další oblasti nikoliv, a také od shora popsaného způsobu roztahování vláknitého rouna, jímž se v podstatě deformují všechny póry stejným způsobem (i když v potenciálně měnícím se stupni). Také je třeba pro odlišeni od běžného krepování / způsobů mikrokrepování, které - zatímco se vytvářejí oblasti s různými hustotami, vzájemně těsně u sebe - mají různé orientování (směr CD nebo x).

• » ♦ · • · · · • ♦ * * · · » 9

-32V těch provedeních, kde rozdělovači materiál není zvláště vhodný pro ukládání absorbované tekutiny, bude absorpční jádro také obsahovat materiál, nebo kombinaci materiálů, jejíž prvořadou funkcí je ukládání absorbované tekutiny. Materiál pro ukládání tekutin provádí ukládání tělních exsudátů mimo tělo uživatele tak, aby uživatel měl pocit sucha. Ukládací materiály jsou udržovány v hydraulickém spojem s rozdělovacím materiálem, takže moč nebo další vodné tělní tekutiny absorbované rozdělovacím materiálem, mohou být desorbovány materiálem pro ukládání tekutin. Když jsou ukládací materiály umístěny v přední a/nebo zadní oblasti absorpčního jádra, vytváří jádro výhodu v uložení absorpčního výrobku na těle uživatele tím, že ukládá většinu absorbované tekutiny mimo rozkrokovou oblast tohoto výrobku.

Jakýkoliv materiál, který je schopen desorbování rozdělovacího materiálu, může být použit jako ukládací materiál. Například ukládací materiál může obsahovat polymery vytvářející hydrogel, které jsou vodou nerozpustné, ale jsou vodou bobtnatelné, a jsou schopné absorbovat velká množství tekutin. Takové polymery jsou běžně označené jako „hydrokoloidní“ nebo „superabsorpční“ materiály, a mohou obsahovat polysacharídy, jako jsou karboxymethylderiváty škrobu, karboxymethylová celulosa a hydroxypropylová celulosa; neiontové typy, jako je polyvinylalkohol a polyvinylestery; kationtové typy, jako je polyvinyl pyridin, polyvinylmorfolinion, a Ν,Ν-dimethylaminoeťhyl- nebo N,Ndiethylaminopropylakryláty a methakryláty, a respektive jejich kvartémí soli. Absorpční polymery vytvářející hydrogel, vhodné pro toto použití, mají typicky řadu aniontových funkčních skupin, jako jsou sulfoskupiny, a zejména karboxylové skupiny. Příklady polymerů vhodných pro toto použití zahrnují polymery, které se připravují z polymerovatelných, nenasycených monomerů, obsahujících kyseliny. Takové monomery tedy obsahují olefinicky nenasycené kyseliny a anhydridy, které obsahují alespoň jednu olefínickou dvojnou vazbu.

,3 • · · ·

-33Tyto monomery mohou být zejména vybrány z olefinicky nenasycených karboxylových kyselin a anhydridů kyselin, z olefinicky nenasycených sulfonových kyselin a jejich směsí.

K přípravě absorpčních polymerů vytvářejících hydrogel mohou být také zahrnuly některé monomery bez obsahu kyselin, obvykle v menším množství. Takovými monomery bez obsahu kyselin mohou také být například ve vodě rozpustné nebo dispergovatelné estery monomerů obsahujících kyseliny, a rovněž monomery, které vůbec ne obsahují karboxylové nebo sulfonové skupiny. Volitelnými monomery bez obsahu kyselin mohou tedy být monomery, obsahující následující typy funkčních skupin: estery karboxylových kyselin nebo sulfonových kyselin, hydroxylové skupiny, amidové skupiny, aminové skupiny, nitrilové skupiny, skupiny kvartémrch amoniových sob, arylové skupiny (například fenylové skupiny, jako jsou skupiny odvozené od styrenových monomerů). Tyto monomery bez obsahu kyselin jsou dobře známé látky a jsou podrobněji popsány například v patentu US 4,076,663 (Masuda a kol.), vydaném 28. února 1978 a v patentu US 4,062,817 (Westerman), vydaném 13. prosince 1977, z nichž oba jsou zde uvedeny formou odkazu.

Monomery, kterými jsou olefinicky nenasycené karboxylové kyseliny a anhydridy karboxylových kyselin, jsou akrylové kyseliny, představované samotnou akrylovou kyselinou, methakrylovou kyselinou, ethakrylovou kyselinou, achlorakrylovou kyselinou, a-kynoakrylovou kyselinou, β-metíiylakrylovou kyselinou (krotonovou kyselinou), a- fenylakrylovou kyselinou, β-akryloxypropionovou kyselinou, sorbovou kyselinou, α-chlorosorbovou kyselinou, angelikovou kyselinou, skořicovou kyselinou, p-chloroskořicovou kyselinou, β-sterylakrylovou kyselinou, itakonovou kyselinou, citrokonovou kyselinou, mesakonovou kyselinou, glutakokovou kyselinou, akonitovou kyselinou, maleinovou kyselinou, fumarovou kyselinou, trikarboxyethylenem a anhydridem kyseliny maleinové.

• «

-34Monomery, kterými jsou olefínicky nenasycené sulfonové kyseliny zahrnují alifatické nebo aromatické vinylsulfonové kyseliny, jako je vinylsulfonová kyselina, allylsulfonová kyselina, vinyltoluensulfonová kyselina a styrensulfonová kyselina a aktyl, jako je sulfoethylakrylát, sulfoeíhylmethakrylát, 2-hydroxy-3methakiyloxypropylsulfonová kyselina a 2-aktylamid-2-methylpropansulfonová kyselina.

Výhodné absoipční polymery vytvářející hydrogel pro použití v tomto vynálezu obsahují karboxylové skupiny. Těmito polymery jsou hydrolyzované roubované kopolymeiy akiylonitril-škrob, Částečně neutralizované hydrolyzované roubované kopolymeiy akiylonitril-škrob, roubované kopolymeiy škrob- kyselina akrylová, částečně neutralizované roubované kopolymery škrob- kyselina akrylová, zmýdelněné kopolymery vinylacetát-akrylestery, hydrolyzované akrylonitrilové nebo akrylamidové kopolymery, slabě zesítěné polymery z jakýchkoliv předchozích kopolymeru, částečně neutralizovanou polyakiylovou kyselinu, a slabě zesítěné polymery částečně neutralizované polyakrylové kyseliny. Tyto polymery se mohou použít buď samostatně nebo ve formě směsi dvou nebo více různých polymerů. Příklady těchto polymerních materiálů jsou uvedeny v patentech US 3,661,875, US 4,076,663, US 4,093,776, US 4,666,983 a US 4,734,478.

Nejvýhodnějšími polymemími materiály pro použití k tomuto účelu jsou slabě zesítěné polymery částečně neutralizované polyakrylové kyseliny a jejich škrobové deriváty. Nejvýhodnější absorpční polymery vytvářející hydrogel, obsahují asi 50 až asi 95 %, zejména asi 75 %, neutralizované slabě zesítěné polyakrylové kyseliny (t.j. sodné soli kopolymeru akrylát- akrylové kyseliny). Zesítění činí polymer v podstatě nerozpustným ve vodě a částečně určuje absorpční kapacitu a obsah extrahovatelného polymeru v absorpčních polymerech vytvářejících hydrogel. Způsoby pro síťování těchto polymerů a typická činidla používaná pro síťování jsou podrobněji popsány v patentu US 4,076,663.

-35Absorpění polymery vytvářející hydrogel se mohou výběrově kombinovat s vláknitými materiály pro vytváření ukládacího materiálu. Vláknité materiály usnadňují, mezi jiným, absorpci tekutin polymery vytvářejícími hydrogel. Nicméně může být výhodné, používat poměrně vysoké koncentrace polymerů vytvářejících hydrogel, při současném zabránění jevu blokování tvorby gelu, který se projevuje u mnoha polymerů vytvářejících hydrogel. Použití vysoké koncentrace polymerů vytvářejících hydrogel je podrobně popsáno v patentu US 5,599,335 (Goldman a kol.) a v patentu US 5,562,646 (Goldman a kol.), které jsou zde oba zahrnuty formou odkazu.

Ukládací materiály, obsahující polymery vytvářející hydrogel, mohou také obsahovat vláknité materiály k vytváření vláknitého rouna nebo vláknitých matric. Vlákna vhodná pro tento účel zahrnují přírodní vlákna, (modifikovaná nebo nemodifikovaná), a rovněž syntetická vlákna. Příklady vhodných nemodifikovaných nebo modifikovaných přírodních vláken, zahrnují bavlnu, kavyí přepevný, vylisovanou cukrovou třtinu, textilní výčesky, len, hedvábí, vlnu, buničinu, chemicky modifikovanou buničinu, jutu, umělé hedvábí, ethylcelulosu a acetát celulosy. Vhodná syntetická vlákna se mohou vyrábět z polyvinylchloridu, polyvinylfluoridu, polytertra fluorethylenu, polyvinylidenchloridu, polyakrylových polymerů, jako je ORLON * polyvinylacetátu, polyethylenvinylacetátu, nerozpustného nebo rozpustného polyvinylalkoholu, polyolefinů, jako je polyethylen (například PULPEX® ) a polypropylen, polyamidů jako je nylon, polyesterů jako je DACRON® nebo KODEL®, polyuretanů, polystyrenů a pod. podobně. Použitá vlákna mohou obsahovat pouze přírodní vlákna, pouze syntetická vlákna nebo jakoukoliv kombinaci přírodních nebo syntetických vláken.

Použitá vlákna mohou být hydrofilní, hydrofobní nebo mohou být tvořena kombinací hydrofilních a hydrofobních vláken. Výraz, „hydrofilní“, jak je zde použit, popisuje vlákna nebo povrchy vláken, která jsou smáčivá vodnými

• 4 44 · · ·

4 4 4

4 · 4 4

4

4 4 4

-36tekutinami (například vodnými tělními tekutinami) ukládanými na tato vlákna. Hydrofilie a smáčivost jsou typicky vymezeny v termínech kontaktní úhel a povrchové napětí tekutin a zahrnutých pevných látek. Je to podrobně popsáno v publikaci Americké chemické společnosti, nazvané Kontaktní úhel, smáčivost a přilnavost, kterou vydal Robert F.Gould (copyrigt 1964). Vlákno nebo povrch vlákna se považuje, že je smáčen tekutinou (t.j. je hydrofihú), když kontaktní úhel mezi tekutinou a vláknem, nebo jeho povrchem, je menší než 90° nebo, když má tekutina sklon ke spontánnímu rozšíření přes celý povrch vlákna, přičemž oba stavy normálně existují současně. Naopak, vlákno nebo povrch vlákna se považuje za hydrofobní, když kontaktní úhel je větší než 90° a, když se tekutina spontánně nerozšiřuje přes povrch vlákna.

Pro ukládací materiál, vhodný pro tento účel, se zejména používají hydrofihú vlákna. Vhodná hydrofihú vlákna pro použití v tomto vynálezu, zahrnují celulosová vlákna, modifikovaná celulosová vlákna, umělé hedvábí, polyesterová vlákna, jako je polyethylen tereftalát (například DACRON®) hydrofilní nylon (HYDROFIL®) a podobně. Vhodná hydrofihú vlákna se také mohou získat hydrofilováním hydrofobních vláken, jako jsou termoplastická vlákna, upravená povrchově aktivními látkami nebo oxidem křemičitým, odvozená například z polyolefinů, jako je polyethylen nebo polypropylen, polyakrylové polymery, polyamidy, polystyreny, polyuretany a podobně. Z důvodů dostupnosti a z důvodů nákladů, se při použití v tomto vynálezu, dává přednost celulosovým vláknům, zejména buničině.

Vhodná buničitá vlákna se mohou získat dobře známými chemickými výrobními postupy, jako je výrobní Kraftův postup a postup za použití siřičitanu. V obzvláště výhodném provedení jsou tato buničitá vlákna odvozena z jižních měkkých dřev, díky jejich vynikajícím absorpčním vlastnostem. Tato buničitá vlákna se také mohou získat z mechanických postupů, jako je zpracování buničiny ze dřevoviny, a z mechanického, termomechanického, chemicko mechanického • 4« 4 4 44 44 *4 4 4 44 ·4 4 44 4

4 4 4 444·

44 4 44444444

4 4 4 · 4

-37a chemicko termomechanického čištění. Mohou se použít recyklovaná nebo sekundární buničitá vlákna, a rovněž bělená a nebo nebělená buničitá vlákna.

Žádoucím zdrojem hydrofílních vláken pro použití v tomto vynálezu jsou chemicky vyztužená celulosová vlákna. Výraz, „chemicky vyztužená celulosová vlákna“, jak je zde použit znamená celulosová vlákna, která byla vyztužena chemickými způsoby ke zvýšení tuhosti těchto vláken jak v suchém, tak v mokrém stavu. Tyto způsoby mohou zahrnovat přidávání chemických ztužujících činidel, například povlaků a/nebo impregnování vláken. Tyto způsoby mohou také zahrnovat ztužení vláken úpravou chemické struktury, například zesítěním polymemích řetězců.

Polymemí ztužující činidla, kterými se mohou povlékat nebo impregnovat celulosová vlákna, zahrnují: kationtové modifikované škroby, mající skupiny obsahující dusík (například amino skupiny), jako jsou dostupné u společnosti National Starch and Chemical Corp., Bridgewater, NJ, USA; latexy; pryskyřice pevné za mokra, jako je polyamidová epichlorohydrinová pryskyřice (například Kymene® 557H, Hercules, lne. Wilmington, Delaware, USA), poíyakrylamidové pryskyřice, popsané například v patentu US 3,556,932 (Coscia a kol.), vydaném 19. ledna 1971; komerčně dostupné pofyakrylamidy prodávané společností American Cyanamid Co., Stamford, CT, USA, pod firemním označením Pařez® 631 NC; močovino formaldehydová a melamino formaldehydová pryskyřice a polyethyleniminová pryskyřice. Obecné pojednání o pryskyřicích pevných za mokra používaných v oboru papíru, a obecně použitelných pro tento účel, se může nalézt v řadách monografie TAPPI, č.29, „Pevnost za mokra u papíru a lepenky“, Technical Association of the Pulp and Paper Industry (New York, 1965).

Tato vlákna mohou být také ztužena chemickou reakcí. Například se na vlákna mohou nanášet zesíťovací činidla, takže následně po nanesení způsobí chemickou formu mezivláknité zesítěné vazby. Tato zesítěná vazba může zvýšit tuhost vláken.

« · · fe

• ·*

9 9 9

9 999 fe fefe ·· · 9 9 99

-38Zatímco se dává přednost použití vazby se vzájemné zesítěnými vlákny k chemickému ztužení vláken, neznamená to, že se vyloučí ostatní druhy reakcí pro chemické ztužení.

Vlákna vyztužená zesítěnou vazbou v individualizovaném tvaru (t.j. individualizované ztužená vlákna, a rovněž způsoby pro jejich přípravu) jsou uvedena, například v patentu US 3,224,926 (Bemardin), vydaném 21. prosince 1965; v patentu US 3,440,135 (Chung), vydaném 22. dubna 1969; v patentu US 3,932,209 (Chatterjee), vydaném 13.1edna 1976; a v patentu US 4,035,147 (Sangenis a kol.), vydaném 12. července 1977. Výhodnější ztužená vlákna jsou uvedena v patentu US 4,822,453 (Dean a kol.), vydaném 18. dubna 1989; v patentu US 4,888,093 (Dean a kol.), vydaném 19. prosince 1989; v patentu US 4,898,642 (Moore a kol.), vydaném 6. února 1990 a patentu US 5,137,537 (Henow a kol.), vydaném 11. srpna 1992, které jsou zde uvedeny formou odkazu.

U nejvýhodnějších ztužených vláken, zahrnuje chemické zpracování vzájemné zesítění vláken se síťovacími činidly, přičemž taková vlákna jsou v poměrně dehydratovaném, rozvlákněném (t.j. individualizovaném), zkrouceném a zkadeřeném tvaru. Vhodnými chemickými ztužujícími činidly jsou typicky monomemí zesíťovací činidla, zahrnující, aniž by se na ně omezovala, C₂-C₈dialdehydy, C₂-C₈ monoaldehydy, s kyselou funkční skupinu, a zejména (3₂-C₉polykarboxylové kyseliny. Tyto sloučeniny mají schopnost reakce alespoň se dvěma hydroxylovými skupinami v jediném celulosovém řetězci nebo na blízko umístěných celulosových řetězcích v jediném vlákně. Specifickými příklady takových zesíťujících činidel jsou, aniž by se na ně omezovaly, glutaraldehyd, glyoxal, formaldehyd, glyoxylová kyselina, oxydijanatarová kyselina, a citrónová kyselina. Účinkem zesítění za těchto podmínek se vytvoří vlákna, která jsou ztužená, a která mají sklon si ponechat své zakroucené a zkadeřené uspořádání během používání v tepelně spojených absorpčních strukturách pro tento účel.

·· ·· » · · · ··« ··· • ·

-39Taková vlákna a způsoby jejich výroby jsou popsány ve shora uvedených patentech.

Vlákna ve výhodném uspořádání, která jsou zakroucena zkadeřena, mohou být měřena vyznačením jak „počtem zákrutů“ vlákna, tak „činitelem zkadeření“ vlákna. Výraz, „počet zákrutů“, jak je zde použit, se týká počtu uzlů, které se vyskytují na určité délce vlákna. Počet zákrutů se používá jako prostředek k měření stupně, v němž jsou vlákna zkroucena kolem své podélné osy. Výraz, „zakroucený uzel“, se týká v podstatě axiálního otočení vlákna o 180° kolem jeho podélné osy, přičemž část vlákna (t.j. „uzel“) se jeví tmavá vzhledem ke zbývající části vlákna, když se pozoruje pod mikroskopem s vysílaným světlem. Zakroucený uzel se jeví tmavý v místech, kde vysílané světlo prochází přídavnou stěnou vlákna způsobenou uvedeným zkroucením. Vzdálenost mezi uzly odpovídá axiálnímu zkroucení o 180°. Počet zakroucených uzlů v určité délce vláken (t.j. počet zákrutů) přímo určuje stupeň zakroucení Vláken, což je fyzikální parametr vlákna. Postup stanovení zakroucených uzlů a celkového počtu zákrutů je popsán v patentu US 4,898,642.

Vlákna ve výhodném uspořádání budou mít průměrný počet zákrutů v suchém stavu alespoň asi 2,7, zejména alespoň asi 4,5 zakroucených uzlů na milimetr. Dále průměrný počet zákrutů těchto vláken v mokrém stavu by měl být zejména alespoň asi 1,8, zejména alespoň asi 3,0, a měl by také zejména být alespoň asi o 0,5 zakroucených uzlů na milimetr menší než průměrný počet zákrutů v suchém stavu. Dokonce ve výhodnějším provedení by průměrný počet zákrutů v suchém stavu měl být alespoň asi 5,5 zakroucených uzlů na milimetr, a průměrný počet zákrutů v mokrém stavu měl být alespoň asi 4,0 zákruty, uzly na milimetr, a měl by také být alespoň o 1,0 zakroucený uzel na milimetr menší než průměrný počet zákrutů v suchém stavu. V nejvýhodnějším provedení by průměrný počet zákrutů v suchém stavu měl být alespoň asi 6,5 zakroucených uzlů na milimetr, a průměrný počet

-40zákrutů v mokrém stavu měl být alespoň asi 5,0 zakroucené uzly na milimetr, a měl by také být alespoň o 1,0 zakroucený uzel na milimetr menší než průměrný počet zákrutů v suchém stavu.

Kromě zakroucení jsou tato ztužená vlákna ve výhodném provedení také zkadeřena. Zkadeření vlákna může být popsáno jako částečné zkrácení vlákna vlivem zauzlení, zakroucení a/nebo ohnutí vlákna. Pro účely tohoto vynálezu se zkadeření vlákna měří v pojmech dvojrozměrné roviny. Rozsah zkadeření vlákna se může změřit odkazem na činitel zkadeření vlákna. Činitel zkadeření, dvojrozměrné měření zkadeření, je stanoveno pozorováním vlákna ve dvojrozměrné rovině. Ke stanovení činitele zkadeření se měří jak promítaná délka vlákna, jako nejdelší rozměr dvojrozměrného obdélníku obsahující vlákno, Lr, tak skutečná délka vlákna, L_A. Činitel zkadeření se potom může vypočítat z následující rovnice:

Činitel zkadeření = (L_A /L_R) -1

Způsob rozboru zobrazení, který se může k měření L_R a L_A , je popsán v patentu US 4,898,642. Ztužená vlákna ve výhodném provedení budou mít činitel zkadeření alespoň asi 0,30 a ve výhodnějším provedení budou mít činitel zkadeření alespoň asi 0,50.

Tato chemicky ztužená celulosová vlákna mají určité vlastnosti, které je činí obzvláště vhodné pro určité absorpční členy podle tohoto vynálezu, vzhledem k neztuženým celulosovým vláknům. Kromě toho, že jsou hydrofilní, mají tato ztužená vlákna jedinečné kombinace tuhosti a objemové pružnosti. To umožní, aby tepelně spojené absorpční struktury vyrobení s těmito vlákny, udržovaly vysokou úroveň jímavosti, a aby projevovaly vysokou úroveň objemové pružnosti a expanzivní citlivosti na smáčení. Zejména objemová pružnost těchto ztužených vláken umožňuje, aby absorpční člen lépe udržoval svou kapilární strukturu během působení jak tekutiny, tak stlačovacích sil, normálně se vyskytujících během

99 99 999»

9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 «99999

9 9 9

9 «99 99 9 9 · 99

-41používání, a tím byl odolnější proti zborcení.

Ukládací materiál ve výhodném uspořádání k praktickému použití v tomto vynálezu, obsahuje materiál polymemí pěny, odvozený od HEPE. Tyto materiály budou mít ve výhodném uspořádání dostatečné absorpční tlaky kdesorbování rozdělovacího materiálu, a tím budou vytvářet snížené ukládání tekutiny v rozkrokové oblasti výrobku. Jak však bylo uvedeno, jediný materiál může v tomto výrobku působit jak jako rozdělovači materiál, tak jako ukládací materiál.

Shora popsané pěny vzhledem k rozdělovači složce podle tohoto vynálezu, jsou také vhodné jako ukládací složka těchto výrobků. Zejména výhodné jsou bortivé polymemí pěnové materiály, které po kontaktu svodnými tekutinami (zvláště svodnými tělními tekutinami, jako je moč) mohou expandovat a absorbovat tyto tekutiny. Tyto absoipční polymemí ukládací pěnové materiály obsahují hydrofilní, pružnou, neiontovou polymemí pěnovou strukturu propojených otevřených buněk, jak je uvedeno, například v patentu US 5,387,207 (Dyer a kol.), vydaném 7. února 1995, a v současně vyřizované patentové přihlášce č. 08/563,866, podané 25. listopadu 1995, jejichž obsah je zde uveden formou odkazu. Jak bylo shora uvedeno, pěnový materiál vhodný pro vytváření požadovaného rozdělování tekutiny z rozkrokové oblasti, může také působit při zadržování absorbované tekutiny. Jak však bylo vyznačeno, jediný materiál může působit jak jako rozdělovači, tak jako ukládací materiál, v těchto výrobcích.

Ukládací pěnový materiál vhodný pro tento vynález vytváří absorpční pěnu s velice nízkou hustotou. Pro danou expandovanou tloušťku tyto pěny s nižší hustotou účinně využívají dostupný polymemí materiál. V důsledku toho tyto absorpční pěny s nižší hustotou vytvářejí ekonomicky atraktivní prostředek pro dosažení tenčího absorpčního jádra pro absorpční výrobky, jako jsou pleny, chrániče nebo kalhotky proti inkontinenci dospělých, hygienické vložky a podobně. Dosáhne se toho při současném zajištění požadovaných absorpčních a mechanických vlastností.

• · · · · · · • ♦ · · · ··· ··· • · · · ·

-42Materiály použité v absorpčním jádru podle tohoto vynálezu mohou být uspořádány nejrůznějšími způsoby, pokud požadovaná rozkroková šířka (v suchém i v mokrém stavu) a hodnoty zadržování tekutin v rozkrokové oblasti nejsou překročeny. Jak bylo shora uvedeno, pro dosažení těchto obou vlastností, je výhodné, když. v rozkrokové oblasti je poměrně nízké ukládání tekutin.

Absorpční jádra, vhodná pro tento účel mohou obsahovat samostatné složky pro použití v rozkrokové, přední a zadní oblasti absorpčního jádra. Na obr. 5 je v rozloženém perspektivním pohledu znázorněno absorpční jádro 428, se zobrazením jeho jednotlivých prvků. Jak je zobrazeno na obr. 5, absorpční jádro 428 sestává z předního panelu 420 a ze zadního panelu 430, které jsou oba vyrobeny zabsoipčního materiálu, zejména z materiálu vhodného k ukládám tekutin. Na obr. 5 je dále znázorněna středová část 451, sestávající z absoipčního materiálu, a překiývající přední panel 420 a zadní panel 430. Materiál této středové části 451 obsahuje materiál pro rozdělování tekutin, jak zde bylo popsáno, nebo materiál, mající požadované vlastností pro rozdělování a ukládání tekutin.

Středová část 451 může obsahovat řadu proužků absorpčního materiálu, kde každý má individuální tvar, šířku, délku a tloušťku. Ve výhodném provedení je například poměrně tenký, ohebný, objemově pružný, polymemí proužek středové části 451 zejména vyroben z téhož materiálu pro rozdělování a ukládání tekutin, jako přední panel 420 a zadní panel 430. Na obr. 5 je také zobrazen přijímací materiál 452.

ZPŮSOBY TESTOVÁNÍ

A. CELKOVÁ ABSORPČNÍ KAPACITA VÝROBKU A PROCENTUÁLNÍ

KAPACITA ROZKROKOVÉ OBLAS TI • · · • 99 »· · » φ

Φ * · · ♦ Φ

9999999 9

9 9

9

99

-43Následující protokol je určen ke zjištění celkové absorpční kapacity („TAC“) a procentuální kapacity rožkrokové oblasti („CRC“) výrobku. Protokol používá údaje stanovené z testovaní testovaných výrobků používaných účastníky testu.

Rozdělení účastníků testu * Účastníci testu by se měli vybírat, podle hmotnosti, v uvažovaném rozsahu velikostí testovaných výrobků. Dále jsou uvedeny současné velikosti výrobků a hmotností dětí pro výrobky prodávané pod označením Pampers, Luvs a Iíuggies (z 25. března 1997):

Velikost pleny	novorozenec	malý	malý/střední	střední	velký	zvi. velký

Pampers	do 10 liber	8-14 lb	12-18 lb	16-28 lb	přes 22 lb	přes 27 lb
Luvs	zbytečné	8-15 lb	12-18 lb	16-28 lb	21-37 lb	přes 30 lb
Huggies	do 10 liber	8-14 lb	12-18 lb	16-28 lb	21-37 lb	přes 30 lb

* Skupina 100 účastníků testu by se měla vybírat stejnoměrně v příslušném hmotnostním rozsahu vzhledem k velikosti testovaných výrobku a zamýšlené skupině uživatelů. Poznámka: uvedené velikosti jsou dány pro současně prodávané výrobky a mohou se měnit při úpravě konstrukce nebo velikostí výrobku.

* Podle operace výběru se ze skupiny náhodně zvolí 30 účastníků testu.

Příprava výrobku * Testované výrobky se zváží, ke zjištění hmotnosti výrobku v suchém stavu * Člen testovacího týmu vezme výrobek, navlékne jej dítěti na začátku testu, t.j. nasadí jej normálním způsobem.

* Když už je testovaný výrobek nasazen, člen testovacího týmu umístí dítě (uživatele výrobku) do stojící polohy a stanoví se rozkrokový bod, jak bylo shora popsáno v této přihlášce.

• 99 9 · 99 99

9 9 99 ·· 9999

9 9 9 9 9 9 9

99 9 9 9 999 999

9 9 9 9 9

999 9999 999 999 9· 99

-44* Rozkrokový bod se potom trvalým způsobem označí na vnější straně testovaného výrobku.

* Potom se stanoví plnící oblast změřením od rozkrokového bodu směrem dopředu k příslušnému genitálnímu bodu, s ohledem na pohlaví a velikost uživatele výrobku. Vzdálenost od rozkrokového bodu směrem dopředu je pro dívky průměrně 1,25 palců. Vzdálenost od rozkrokového bodu směrem dopředu je pro chlapce průměrně 2,5 palců.

* Pro odborníka v oboru je zřejmé, že tyto vzdálenosti se mohou zvětšovat nebo zmenšovat podle velikosti uživatele výrobku. Proto může být tato vzdálenost pro jiné velikosti stanovena umístěním uživatele výrobku do stojící polohy a stanovením rozkrokového bodu, jak bylo předem specifikováno, a dále změřením vzdálenosti od rozkrokového bodu k močové trubici nebo ke spodní části penisu.

* Když je stanovena plnící oblast, změří se vzdálenost od přední pásové části k plnící oblasti, přičemž tato vzdálenost se používá ke stanovení délky plnící trubice, která se má zavést do výrobku během plnění syntetickou močí.

Syntetická moč * Testovací tekutina k použití tento test je syntetická moč (syn-urine). Tato vodná sloučenina sestává z následujících složek rozpuštěných v destilované vodě:

Složka	Procentuální složení
KC1	2,0 g/1
Na ₂SO 4	2,0 g/1
(NH ₄)H₂ PO ₄	0,85 g/1
(NH₄)₂HPO4	0,15 g/1
CaCl₂	0,19 g/1
MgCl₂	0,23 g/1

·« 0	• ··	··
• ·	··	··	• ·	• ·
•	•	•	• ·	• ·
• ·	•	•	• ···	• ··
•	•	•	•	•
	···	···	··	··

-45* Teplota v lázni se syntetickou močí se udržuje na 37 C. Vhodná ohřívaná lázeň je Lauda M20-B, komerčně dostupná u VWR Scientific Products.

* K čerpání syntetické moči z ohřívané lázně k výrobku se používají napájecí čerpadla. Objem a rychlost napájení má být 75 ml při 15 mls/sec. Vhodnými čerpadly jsou Masterílex model 7500-60 nebo 7524-00 komerčně dostupná u Cole Partner Instrument Company. Vnitřní průměr plnící trubice má být 0,125 palce.

Protokol * Když užjsou výrobky nasazeny a označeny, jak bylo shora popsáno, zváží se volné příhodné kalhoty z modré bavlny ke zjištění hmotnosti suchých kalhot, a tyto kalhoty se natáhnou přes testovaný výrobek tak, aby se mohlo snadno identifikovat a měřit prosakování.

* Testované výrobky se potom plní zavedením plnící trubice na předem stanovenou vzdálenost, naměřenou od pasu, a provádí se specifikované plnění při specifikované rychlosti.

* Mezi plněním se uživatelé absorpčních výrobků vrací k normálním aktivitám.

* Výrobky se plní specifikovaným plněním při specifikované rychlosti každých 10 minut, t.j. v desetiminutových intervalech mezi plněními. Před každým plněním se bavlněné kalhoty kontrolují na prosakování.

* V těchto plněních se pokračuje, dokud neprosákne 1 gram tekutiny z výrobku na bavlněné kalhoty. To se může stanovit odstraněním kalhot a jejich zvážením.

* Když 1 gram tekutiny prosákl na kalhoty, testovaný výrobek se odstraní okamžitě se zváží.

Celková kapacita a kapacita rozkrokové oblasti * Celková kapacita pro daný testovaný výrobek se stanoví odečtením hmotnosti daného výrobku v suchém stavu od hmotnosti daného výrobku v mokrém stavu.

-46* Celková kapacita pro skupinu výrobků je daná průměrem celkových kapacit jednotlivých výrobků.

* Kapacita rozkrokové oblasti se stanoví položením naplněného výrobku na plocho a vyříznutím rozkrokové oblasti z výrobku. (Rozkroková oblast se stanoví vzhledem k rozkrokovému bodu, který byl předem identifikován pro tento výrobek). Tato oblast se potom zváží. Tento postup by se měl provádět během 15 minut po sejmutí výrobku z uživatele absorpčního výrobku.

* Ze suchého výrobku se vyřízne odpovídající rozkroková oblast ke zjištění hmotnosti rozkrokové oblasti.

* Kapacita rozkrokové oblasti se stanoví odečtením hmotnosti rozkrokové oblasti v suchém stavu od hmotností rozkrokové oblastí v mokrém stavu. Tím se zjistí kapacita rozkrokové oblasti pro daný výrobek.

* Kapacita rozkrokové oblasti pro skupinu výrobků je daná průměrem rozkrokových kapacit jednotlivých výrobků.

* Procentuální poměr rozkrokové kapacity k celkové kapacitě se stanoví dělením průměrné kapacity rozkrokové oblastí průměrnou celkovou kapacitou pro daný soubor výrobků.

* Podobný postup se používá ke stanovení procentuální absorpční kapacity absorpčního jádra za rozkrokovým bodem.

B. Příjem tekutin

Způsob přijímám tekutin vytváří způsob pro přivádění tekutiny do absorpčního výrobku, kteiým se simulují provozní podmínky. Výrobek se naplní na 70 % své celkové absorpční kapacity. Něktetým z následujících způsobů testování, popsaných dále, se použije namočený výrobek podle tohoto způsobu pro jeho charakterizování podle tohoto vynálezu.

-47PRINCIP

Tímto testem se simuluje přivádění moči do výrobku za následujících podmínek:

1) Na vzorek výrobku se působí flakem 0,4 psi (asi 28 g/cm²).

2) Do výrobku se přivádí syntetická moč v přírůstcích plnění 50 ml při rychlosti 10 ml/sec, s 5 minutovým časovým údobím (čas rovnovážného stavu) mezi každým plněním. Počet plnění bude určen celkovou absorpční kapacitou výrobku.

Testovač příjmu:

Testovací přístroj

Upravené okolní prostředí: Teplota a vlhkost se řídí v následujících mezích: teplota: 88 ± 2 °F relativní vlhkost: 50 ± 2 %

Získán od Concord - Retm Co., 6315 Warrick St. Cincinnati, OH. 45227 Díly

Odměmé válce:

(100 ml) (1000 ml) Erlenmeyerova baňka: (6000 ml)

Číslicové čerpadlo:

zkušební stanoviště (plexisklo) pěnová podložka - 6“ x 20 x 1 pěna pokrytá polyetylenovým materiálem dolní vrstvy druh pěny:hustota 1,0 lb/ft³. IDL 24 psi tryska krycí deska

VWR Scientific, (100 ml), katalogové číslo:

24711-310 (1000 ml) katalog, č. 24711-364 nebo ekv. VWR Scientific, katalog, číslo: 29135-307 nebo ekv.

Cole-Parmer Instrument Co., tel.(800) 323-4340 katalogové číslo: G-07523-20

-48Hlava čerpadla pro nízkotlaké plnění: Cole-Parmer Instr. Co., kat.č.: g-07518-02 Destilovaná voda: běžný zdroj

Syntetická moč: SynUrine, připravená dle Způsobu testování, odst. A.

SESTAVENÍ TESTOVACÍHO PŘÍSTROJE

Testovací přístroj by měl sestaven, jak je znázorněno na obr. 6. Testovací přístroj je označen vztahovou značkou 520. Testovací přístroj 520 je umístěn na vhodném stole nebo na pracovní desce. Testovací přístroj 520 obsahuje přívod syntetické moči 524, čerpadlo 528, dvojici elektrických konektorů nebo snímačů 536 a držák 546 vzorku.

v

Čerpadlo 528 je objemové čerpadlo, které je vybavené hlavou 530 čerpadla a číslicovým časovačem 532. Elektrické snímače 536 jsou připojeny k čerpadlu 528 elektrickými dráty 538. Od přívodu syntetické moči 524 k čerpadlu 528 a od čerpadla 528 k držáku 546 vzorku vedou trubice 540 značky Tygon®. Trubice 540 značky Tygon® vedoucí od čerpadla 528 k držáku 546 vzorku jsou zejména udržovány nad držákem 546 vzorku neznázoměným prstencovým stojanem. Konec trubic 540 značky Tygon® vedoucí k držáku 546 vzorku také obsahuje hýsku 542 pro řízem přívodu syntetické moči na zkušební vzorek.

Držák 546 vzorku sestává ze zkušebního stanoviště z plexiskla, z pěnové podložky 550 a zkiycí desky 552. Zkušební stanoviště 548 je schematicky znázorněno na obr. 6, jak pro zjednodušení obsahuje základní desku z plexiskla. Zkušební stanoviště 548 by také mělo obsahovat čtyři stěny z plexiskla, uspořádané svisle ze základny a obklopující vzorek 510 pleny. To zabraňuje vytékání syntetické moči ze zkušebního stanoviště 548 během testování. Pěnová podložka 550 je umístěna na horní části zkušebního stanoviště 548 z plexiskla, takže se během testování vyrovnává tlak na vzorek. Vzorek 510 pleny se umístí na pěnovou základnu, se svou horní vrstvou obrácenou nahoru. Na horní část vzorku pleny se

- 49 potom umístí krycí deska 552 tak, že válcový sloupec 556 usměrňující tekutinu a otvor 558 v krycí desce 552 jsou v pněném středu vzorku pleny. Na krycí desku 552 se potom umístí závaží 560, která vyvozují tlak 0,4 psi (asi 28 g/cm² )na vzorek pleny.

Elektrické snímače 536 jsou uspořádány tak, že se právě dotýkají horní vrstvy vzorku pleny v oblasti, kde se ukládá syntetická moč. Elektrické snímače 536 jsou umístěny vně, a na opačných stranách válcového sloupce 556 usměrňujícího tekutinu. Elektrické snímače 536 zaznamenávají přítomnost syntetické moči na horní vrstvě vzorku pleny. Když je celé množství syntetické moči přijato vzorkem pleny, přeruší se elektrické spojem mezi elektrickými snímači 536.

POSTUP

1) Odřízněte všechny pružné prvky z testované pleny tak, aby plena ležela naplocho. Umístěte plenu na horní část pěnového dílu na základně testovače příjmu. Plena by měla být umístěna se svou horní vrstvou obrácenou vzhůru tak, aby syntetická moč byla přiváděna na tuto horní vrstvu. Plena by měla být umístěna tak, aby tryska pro přivádění moči byla vzdálena přibližně 3 palce od předního okraje pleny.

2) Umístěte soubor krycí desky na plenu.

3) Jemně umístěte příslušná závaží na krycí desku tak, aby na plenu působil tlak 0,4 psi (asi 28 g/cm² ).

4) Posuňte prstencový stojan tak, aby tryska byla přímo nad středem válcového sloupce usměrňujícího tekutinu. Spouštějte prstencový stojan, dokud tryska nepřesahuje 2“ (asi 5 cm) nad povrchem pleny. Polohujte trysku tak, aby byla kolmo k pracovní desce.

5) Spusťte čerpadlo.

6) Čerpadlo začne dodávat specifický objem syntetické moči a časovač poběží, dokud nebude tento objem absorbován plenou.

* ·

-507) Po absorbování tekutiny, se uvolní omezující tlak, přičemž se ponechá kiycí deska na svém místě, po dobu 5 minut. Potom se znovu působí tlakem po zbývajících 10 minut rovnovážného času.

8) Po uplynutí 15 minut rovnovážného času se testovací cyklus automaticky opakuje. Testovací cyklus bude probíhat podle požadavku tolikrát, až se přivede specifický objem syntetické moči na vzorek pleny.

9) Po skončení všech testů vypláchněte trubici destilovanou vodou. Vyčistěte každý den povrch malých kontaktů snímače umístěných uvnitř základny trubice horní desky malým kartáčkem. Jestliže se testovač používá po celých čtyřiadvacet hodin, a není možné vypláchnout syntetickou moč z trubice, vyměňte trubice každý měsíc. Vyměňte pěnovou podložku každé 3 měsíce pro udržení pevnosti držáku.

C. ROZKROKOVÁ ŠÍŘKA ZA MOKRA

Šířka rozkroku absorpčního jádra absorpčního výrobku se měří nejdříve tak, že se stanoví rozkrokový bod absorpčního výrobku. Výrobek se potom namočí na 70 % své celkové kapacity podle způsobu přijímání tekutin. Výrobek se odstraní z přístroje a nechá vyrovnat po dobu 1 hodiny. Po dosažení rovnovážného stavu se výrobek příčně rozřízne po celé tloušťce, pro vytvoření dvou úseků dlouhých 2 palce (asi 5 cm), přičemž rozkrokový bod je na příčném a podélném středu tohoto úseku. Potom se zváží každá namočená vrstva vzorku rozděleného na úseky. Šířka vrstvy obsahující většinu absorbované tekutiny odpovídá rozkrokové šířce absorpčního výrobku.

D. RYCHLOST VERTIKÁLNÍHO VZLÍNÁNÍ A ABSORPČNÍ KAPACITA

VERTIKÁLNÍHO VZLÍNÁNÍ

Rychlost vertikálního vzlínání v materiálu v 5 cm a absorpční kapacita vertikálního vzlínání pro danou výšku se měří za použití Testu rychlosti

-51 vertikálního vzlínání a absorpční kapacity vertikálního vzlínání, který je popsán v odstavci Způsoby testování v patentu US 5,387,207 (Dyer a kol.), kteiý je zde zahrnut formou odkazu, kromě toho, že se měří při 31° C, spíše než při 37° C. Pro materiály, které postrádají dostatečnou soudržnost, aby vydržely testovací protokol, se může použít k podepření materiálu hydrofobní mřížka, která neovlivní schopnost vzlínání. Nakonec se neprovádí operace promývání a opětného vysoušení jako ve spisu ‘207.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Absorpční jádro mající rozkrokovou šířku zasucha i zamokra nevetší než 7 cm, vyznačující se tím, že rozkroková oblast absorpčního jádra má absorpční kapacitu ne větší, než 40 % celkové absorpční kapacity absorpčního jádra.
2. Absorpční jádro podle nároku 1,vyznačující se tím, že absorpční jádro má rozkrokovou šířku za sucha i za mokra ne větší než 6 cm, zejména ne větší než 5 cm.
3. Absorpční jádro podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že rozkroková oblast absorpčního jádra má absorpční kapacitu ne větší, než 25 % celkové absorpční kapacity absorpčního jádra, ve výhodném provedení ne větší než 15 % celkové absorpční kapacity absorpčního jádra, a ve výhodnějším provedení 0 až 10 % celkové absorpční kapacity absorpčního jádra
4. Absorpční jádro podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že rozkroková oblast obsahuje rozdělovači materiál, mající rychlost vertikálního vzlínání syntetické moči do výšky 5 cm za dobu ne větší než 30 minut, ve výhodném provedení ne větší než 15 minut, a ve výhodnějším provedení ne větší než 5 minut.
5. Absoipční jádro podle nároku 4, vyznačující se tím, že rozdělovači materiál má rychlost vertikálního vzlínání syntetické moči do výšky 12 cm za dobu ne větší než 2 minuty.
6. Absorpční jádro podle nároku 4, vyznačující se tím, že rozdělovači materiál má kapacitu vertikálního vzlínání alespoň 15 g/g, ve výšce 2 cm, ve výhodném provedení alespoň 25 g/g, ve výšce 2 cm, a ve výhodnějším provedení alespoň 40 g/g, ve výšce 2 cm.

»» · · • · ·

-537. Absorpční jádro podle nároku 4 nebo 6, vyznačující se tím, že rozdělovači materiál má kapacitu vertikálního vzlínání alespoň 10 g/g, ve výšce 20 cm, ve výhodném provedení alespoň 20 g/g, ve výšce 20 cm, a ve výhodnějším provedení alespoň 30 g/g, ve výšce 20 cm.
8. Absorpční jádro podle nároků 4, 6 nebo 7, vy zn a č uj í c í se t í m, že rozdělovači materiál má kapacitu vertikálního vzlínání alespoň 5 g/g, ve výšce 25 cm, ve výhodném provedení alespoň 20 g/g, ve výšce 25 cm, a ve výhodnějším provedení alespoň 30 g/g, ve výšce 25 cm.
9. Absorpční jádro podle nároku 4, 6, 7 nebo 8, vyznačující se tím, že rozdělovači materiál má kapacitu vertikálního vzlínání alespoň 0,5 g/g, ve výšce 30 cm, ve výhodném provedení alespoň 10 g/g, ve výšce 30 cm, a ve výhodnějším provedení alespoň 20 g/g, ve výšce 20 cm.
10. Absorpční jádro mající rozkrokovou šířku za sucha i za mokra ne větší než 7 cm, vyznačující se tím, že rozkroková oblast absorpčního jádra má absorpční kapacitu ne větší, než 40 % celkové absorpční kapacity absorpčního jádra, přičemž absorpční jádro obsahuje materiál vybraný ze skupiny, sestávající z polymerního pěnového materiálu s otevřenými póiy a z vláknitého materiálu, který obsahuje (i) chemicky ztužená, zakroucená a zkadeřená bytnějící vlákna, (ii) vlákna s velkou povrchovou plochou a (iii) přísadu chemického pojivá.
11. Absorpční jádro podle nároku 1 až 10, vyznačující se tím, že absorpční jádro obsahuje polymemí pěnový materiál s otevřenými póry, přičemž polymerová pěna je odvozena od vysoké vnitřní fáze vody v olejové emulsi a má (a) hodnoty specifické plochy povrchu na pěnový objem alespoň 0,025 m²/cc, a (b) odpor k průhybu při stlačování 40 % nebo méně, při měření za omezujícího tlaku 0,74 psi.

-5412. Absorpční jádro podle nároku 1 až 10, vyznačující se tím, že absorpční jádro obsahuje vláknitý materiál, který sestává z (i) 80 % až i 90 % chemicky ztužených, zakroucených a zkadeřených vláken, (ii) 8 % až 18 % vláken s velkou povrchovou plochou a (iii) 0,25 % až 2 % přísady chemického pojivá, přičemž tento vláknitý materiál je trvale deformován pomocí mechanického zpracování.
13. Absorpční jádro mající rozkrokovou šířku za sucha i za mokra ne větší než 7 cm, vyznačující se t í m, že absorpční jádro obsahuje materiál vybraný ze skupiny, sestávající z polymemího pěnového materiálu s otevřenými póry a z vláknitého materiálu, který obsahuje (i) chemicky ztužená, zakroucená a zkadeřená bytnějící vlákna, (ii) vlákna s velkou povrchovou plochou a (iii) přísadu chemického pojivá.
14. Absorpční výrobek, který obsahuje absorpční jádro podle nároků 1 až 13.