CZ340899A3 - Absorpční výrobek se zdokonaleným komfortem při aplikaci díky zlepšenému uložení i v nasyceném stavu a se zlepšeným chováním při opětovném zvlhčení - Google Patents

Description

Oblast vynálezu

Předložený vynález se vztahuje k oblasti absorpčních prvků, které jsou hlavně určeny pro přijímání a zadržení tělních výměšků jako je moč. Takovými prvky jsou hygienické výrobky k jednomu použití jako například dětské pleny, dětské plenkové kalhotky, inkontinenční hygienické výrobky pro dospělé.

Dosavadní stav techniky

Absorpční prvky pro přijímání a zadržení tělních výměšků jakými jsou moč nebo výkaly, jako jsou pleny najedno použití, dětské plenové kalhotky, inkontinenční hygienické výrobky pro dospělé které jsou v technice dobře známými a bylo vynaloženo úsilí na zlepšení jejich chování. Taková zlepšení se o obecně zaměřují primární funkci takovýchto výrobků, jmenovitě k zadržování tělesných tekutin, ale také na minimalizování negativních jevů spojených s nošením takovýchto výrobků a na vzrůstající komfort uživatele.

Taková zlepšení se většinou dělí do dvou hlavních kategorií: první kategorie se vztahuje k „technologii jádra” to jest „absorpční schopnosti” v širokém smyslu slova, nebo se hlavně vztahují k „technologii tělesné struktury”.

Jako na první se zaměří na to, jak zachytit a zadržet tělní výměšky (obecně v určitém stavu tekutosti) v „absorpční (nebo jádrové) struktuře“, kde je odpadní materiál výrobkem přijímán (zachycen) a poté ukládán (zadržován), s možným dodatečným krokem dalšího rozvádění (zvláště pak u moči).

Druhá kategorie pojednává obecně o takzvaných „tělesné struktuře“, jmenovitě o struktuře uspořádání výrobku pro účely zadržování tělních odpadů „uvnitř omezení výrobku“ oddělením absorpční (jádrové struktury) části a vnější strany, to jest oděvu uživatele a podobně, užitím nepropustné rubové vrstvy;

nebo předejitím tomu, aby tělní exsudáty neunikaly skrz prostor mezi absorpčním výrobkem a tělem uživatele, elastikovaným zřasením u nohy a pásovým otevíráním.

Toto také pojednává o možné aplikaci výrobku na uživatele- jako prostředky pro uzavírání, jako pásky, a udržování výrobku na uživateli jako je průběžný pás podobná uspořádání jsou často zakomponována do aplikačních prostředků.

Termínem „komfort“ pro uživatele je v předloženém vynálezu hlavně myšleno zlepšení tělesné struktury zavedením do této struktury takových prvků, které budou zajišťovat lepší chování výrobku a jeho změkčení.

i • · · · · · · : .·’·*··: *··.^:12763/1Ο5 ······ ·· ··

V PCT přihlášce WO 93/16669 (Alemany) nebo PCT přihlášce WO 93/21877 (Richardson) jsou popsány pleny ne jedno použití, kde je zvětšený komfort uživatele pomocí zavedení elastikovaných prvků, které lepší přizpůsobení tělu i při pohybu uživatele.

Když uvážíme vliv jader na komfort, obecně pro přiblížení je užití měkkého, neodírající materiál pro horní vrstvu nebo minimalizování tloušťky nebo objemu suchého výrobku, bylo by vhodné přitom udržovat měkkost takovýchto jader. V poslední době byly provedeny pokusy také zavést formu a tvar absorpčního jádra tak, aby umožňovalo dobré uložení během aplikace.

Poté co takzvané superabsorpční materiály nalezly široké uplatnění v absorpčních výrobcích na jedno použití, mnoho prodávaných výrobků, například výrobky s obchodním označením PAMPERS prodávané firmou Procter & Gamble Co. Nebo výrobky s obchodním označením HUGGIES prodávané firmou Kimberly-Clark Corporation v různých zemích, prošlo nevšední změnou v jejich tloušťce.

US-A-5.098.423 (Pieniak) popisuje pleny na jedno použití, který se pokouší popsat různé aspekty „komfortu“ poskytnutím struktur s „malou tloušťkou za sucha“ a tvrdí že ne pouze tloušťka struktury za sucha je důležitá, ale i také jiné rozměry, jako:

plocha průřezu jádra v oblasti rozkroku;

stlačitelnost výrobku v oblasti rozkroku a výsledná tloušťka výrobku po složení;

velikost „nárazové zóny výrobku“;

vzdálenosti (nožních) elastických prvků výrobku.

Proto, zde popsaná struktura může být nazývána tenká, ale široká.

Dále je popsán „index absorpční účinnosti“ je popsán množstvím tekutiny, které může být zachyceno oblastí rozkroku k objemu suchého jádra. Cílem tohoto parametru je umožnit zkonstruování vysoké absorpční charakteristiky, kapacity, v oblasti rozkroku. Tudíž je ještě cílem také absorbovat velké množství moči v oblasti rozkroku, což nevyhnutelně podstatně redukuje komfort po naplnění. Tento problém se stává více výraznějším s dalším zlepšováním chování absorpčních výrobků ohebných absorpčních výrobků poskytujících lepší provedení zadržování a proto narůstá v celku čas nošení a množství tekutiny obsažené v takových výrobcích předtím než jsou vyměněny.

V US-A-4.994.037 (Bernardin) jsou popsány absorpční výrobky, které mají „otočený profil kapacity“. Zde mezní objem uložení je umístěný mimo oblast rozkroku. Ukázané konstrukce pro absorpční výrobky neuvažují požadavky dobrého pasování mezi nohama uživatele, ani požadavky zadržování tekutiny, jako dosažení příslušné suchosti pokožky a nabývání tekutiny. Přitom tyto konstrukce umísťují objem mimo plnící bod, a nezabývají se tím, jakým způsobem se dosáhne účinný transport tekutiny do uvedený ukládacích oblastí.

Proto je cílem předloženého vynálezu navrhnout absorpční výrobek, který má zlepšené uložení při plnění, a současně dobré vlastnosti z hlediska zadržování tekutiny, zejména při opětovném zvlhčení.

*·: 12763/105

Dalším cílem předloženého vynálezu je dosáhnout uvedeného požadavku volitelným umístěním mezních kapacit uložení mimo oblast rozkroku.

Dalším cílem předloženého vynálezu je dosáhnout uvedeného požadavku bez škodlivého vlivu na ukládání výrobku za sucha navržením uspořádání s malou tloušťkou výrobku v oblasti rozkroku.

Dalším cílem předloženého vynálezu je dosáhnout uvedeného požadavku použitím distribučních materiálů, které mají vlastnosti vysokého tampónového toku

Dalším cílem předloženého vynálezu je dosáhnout uvedeného požadavku použitím superabsorpčních polymerů.

Dalším cílem předloženého vynálezu je dosáhnout toho užitím porézních absorpčních materiálů, jako například vyrobené HIPE polymerací.

Přehled obrázků na výkrese

Na obrázku 1 je schematicky znázorněna dětská plena, jako příklad absorpčního výrobku podle předloženého vynálezu.

Na obrázku 2 je schematicky znázorněna nasazovací dětská plena jako příklad absorpčního výrobku podle předloženého vynálezu.

Na obrázku 3 je znázorněno testovací zařízení s nastavením pro vertikální smáčecí test.

Na obrázku 4 je znázorněno testovací zařízení s nastavením pro pohlcovací test.

Na obrázku 5 je znázorněno testovací zařízení s nastavením pro test opětného smáčení pomocí kolagenu.

Příklady provedení vynálezu

Absorpční výrobek - obecně:

Jak je užito výše, termín „absorpční výrobky“ se vztahuje k výrobkům, které absorbují a zadržují tělesné exsudáty, přesněji se vztahuje k výrobkům, které jsou umístěny na nebo v těsné blízkosti uživatele za účelem absorpce a zadržení různých exsudátů vyloučených z těla, primárně ale moč.

Termín „výměnný“ je výše užit k popsání absorpčních výrobků, které jsou nejsou určeny k vyprání nebo jinému způsobu obnovení nebo opětovnému použití jako absorpčního prvku (to jest po použití se vyhazují do odpadu, vhodněji jsou recyklovány, nebo jiným kompatibilním způsobem uvedeny do odpadu)

Absorpční prvek obecně obsahuje:

absorpční jádro nebo jádrovou strukturu (která se dále může sestávat z podstruktur);

•12763/105 propustnou vrchní vrstvu;

pro kapalinu nepropustnou spodní vrstvu;

volitelné další rysy jako uzavírací prostředky nebo elasticita.

Na obrázku 1 je půdorys provedení absorpčního výrobku vynálezu, což je plena.

Plena 20 je na obrázku 1 znázorněna v do roviny rozloženém, nestaženém stavu (to jest ve tvaru, kdy bylo pružné stažení odstraněno, až na boční panely, kde smrštění bylo ponecháno na úrovni klidové polohy), přičemž jisté části byly odříznuty, aby bylo možno lépe znázornit konstrukci pleny a s částí pleny 20, která je odvrácena od těla uživatele, vnější povrch 52 je obrácen k pozorovateli. Jak je znázorněno na obrázku 1, plena 20 zahrnuje sestavu 22 schopnou pohlcovat, která výhodně obsahuje horní propustnou vrstvu 24 a spodní nepropustnou vrstvu 26, která je spojena s horní vrstvou 24, absorpční jádro 28 umístěné mezi horní vrstvou 24 a spodní vrstvou 26; pružné boční panely 30; elastikované nožní manžety 32; elastický pásový prvek 34; a uzavírací systém obsahující dvojitý napínací upevňovací systém obecně označovaný 36. Dvojitý napínací upevňovací systém 36 obsahuje primární upevňovací systém 38 a pásový uzavírací systém 40. Primární upevňovací systém 38 zahrnuje pár zajišťovacích prvků 42 a připevňovací prvek 44. Pásový uzavírací systém 40, znázorněný na obrázku 1 obsahuje pár prvních připevňovacích komponentů a druhý připevňovací komponent 48. Plena 20 také vhodně obsahuje stabilizující náplast 50 umístěnou u prvního komponentu 46.

Plena 20 znázorněná na obrázku 1 má vnější povrch 52 (obrácený k pozorovateli na obrázku 1), vnitřní povrch 54 umístěný proti vnějšímu povrchu 52, první pásovou oblast 56, druhou pásovou oblast 58, umístěnou v protilehlém uspořádání vzhledem k první pásové oblasti 56, a obvod 60, který je definován vnějšími okraji pleny 20, kde podélné okraje jsou označeny 62 a koncové okraje jsou označeny 64. Vnitřní povrch 54 pleny 20 zahrnuje část pleny 20, která je během aplikace otočena směrem k tělu (to jest, že vnitřní povrch 54 je obecně vytvořen přinejmenším částí horní vrstvy 24 a dalšími komponenty spojenými s horní vrstvou 24) Vnější povrch 52 zahrnuje tu část pleny 20, která je orientována směrem od těla uživatele (to jest, že vnější povrch 52 je tvořen přinejmenším částí spodní vrstvy 26 a ostatními komponenty spojenými se spodní vrstvou 26). První pásová oblast 56 a druhá pásová oblast 58 směřují od koncových okrajů 64 obvodu 60 k příčné středové čáře 66 pleny 20. Každá z pásových oblastí zahrnuje střední úsek 68 a pár bočních panelů, které zahrnují vnější příčné části oblastí pasu. Boční panely umístěné v první pásové oblasti 56 pasu jsou označeny 70 zatímco boční panely ve druhé pásové oblasti 58 pasu jsou označeny 72. Přestože není nutné, aby byly páry bočních panelů identické, je výhodné, když jsou zrcadlovým obrazem jeden druhého. Boční panely 72 umístěné ve druhé pásové oblasti 58 pasu mohou být pružně roztažitelné v příčném směru (například prostřednictvím pružných bočních panelů 30). (Příčný směr (směr osy x nebo-li šířka) je definovaný jako směr rovnoběžný s příčnou středovou čárou 66 pleny 20, podélný směr (směr osy y nebo-li délka) je definovaný jako směr rovnoběžný s podélnou středovou osou 67, a osový směr (směr osy z nebo-li tloušťka) je definován jako směr procházející tloušťkou pleny 20).

Obrázek 1 znázorňuje zvláštnost pleny 20, u které horní vrstva 24 a spodní vrstva 26 mají délku a šířku obecně větší než absorpční jádro 28. Horní vrstva 24 a spodní vrstva 26 jsou protaženy dál než okraje absorpčního jádra 28 a tím vytváří •••12763/105 obvod 60 pleny 20. Obvod 60 definuje vnější obvod, nebo řečeno jinými slovy, okraje pleny 20. Obvod 60 zahrnuje podélné okraje 62 a koncové okraje 64.

Soustava 22 schopná pohlcovat pleny 20 je znázorněna na obrázku 1, kde zahrnuje hlavní těleso (strukturu) pleny 20. Soustava 22 schopná pohlcovat obsahuje alespoň absorpční jádro 28 a vnější krycí vrstvu zahrnující horní vrstvu 24 a spodní vrstvu 26. Jestliže absorpční výrobek zahrnuje oddělený držák a vložku, soustava 22 schopná pohlcovat obecně obsahuje držák a vložku (to znamená, že soustava 22 má jednu nebo více vrstev materiálu, který definuje držák, zatímco vložka má absorpční vrstvu složenou např. z horní vrstvy, spodní vrstvy a absorpčního jádra). U složených absorpčních výrobků, zahrnuje soustava 22 hlavní strukturu pleny s ostatními prvky, které jsou přidány, aby vytvořily složenou strukturu pleny. Soustava 22 pleny 20 se obecně sestává z horní vrstvy 24, spodní vrstvy 26 a absorpčního jádra 28.

Zatímco každá elastikovaná nožní manžeta 32 může být sestavena tak, aby byla podobná jakémukoliv pásu nohou, bočním vložkám, stavěcím manžetám, nebo pružným manžetám popsaným výše. Je dána přednost tomu, aby každá elastikovaná nožní manžeta 32 obsahovala alespoň vnitřní stavěči manžetu, která obsahuje těsnící klopu 85 a stavěči pružný díl 86 takový, jaký je popsán v již výše zmíněném U.S. patentu č. 4,909,803. Ve vhodném provedení, elastikovaná nožní manžeta 32 dále obsahuje elastickou utěsňovací manžetu 104 s jedním nebo více elastickými pásy, umístěnými vně od stavěči manžety 84 tak jak to je popsáno v již výše zmíněném U.S. patentu č. 4,695,278.

Plena 20 dále zahrnuje pružný pásový prvek 34, který poskytuje uživateli, že plena lépe sedne a zlepšuje jímavost. Pružný pásový prvek 34 se alespoň rozkládá podélně, směrem ven od alespoň jednoho okraje pasu 83 absorpčního jádra ve středním úseku 68 a obecně tvoří přinejmenším část koncového okraje 64 pleny 20. Tudíž pružný prvek pasu obsahuje díl pleny směřující od okraje pasu 83 absorpčního jádra 28 ke koncovému okraji 64 pleny 20 a je určen k tomu, aby byl umístěn v oblasti uživatelova pasu. Pleny na jedno použití jsou obecně konstruovány tak, že mají dva pružné prvky pasu, jeden umístěný v první oblasti pasu a jeden v druhé oblasti pasu. Zatímco plena na jedno použití podle předloženého vynálezu může být konstruována s jediným pružným prvkem pasu obepínajícím uživatele, nebo zpevňující prvek pasu pouze se zadním elastickým prvkem, diskuse s ohledem na pružný prvek pasu se bude soustředit na pleny, které mají pár pružných prvků pasu, alespoň jeden, a vhodněji oba, které jsou konstruovány podle předloženého vynálezu. Zatímco pružný prvek pasu, nebo kterýkoliv jeho díl, může obsahovat oddělený díl připevněný k sestavě 22 schopné pohlcovat pleny 20, pružný pásový prvek 34 bude popsán s ohledem na vhodné provedení, v kterém je pružný pásový prvek 34 konstruován jako napínač ostatních dílů pleny, jako je spodní vrstva 26 nebo horní vrstva 24, výhodněji pak jak spodní vrstvy 26 tak i horní vrstvy 24.

Elastikovaný pásový díl 35 pružného pásového prvku 34 může obsahovat část horní vrstvy 24, část spodní vrstvy 26, která musí být vytvořená z mechanicky roztažitelného vrstveného (dvě vrstvy) materiálu obsahující elastomerní pásový prvek 76 umístěný mezi horní vrstvou 24 a spodní vrstvou 26 a pružný prvek 77 umístěný mezi spodní vrstvou 26 a elastomerním pásovým prvkem 76.

’ Π 2763/105

Toto a stejně tak i ostatní komponenty pleny jsou podrobněji popsány v patentovém spisu WO č. 93/16669, který je zde včleněný pomocí odkazů.

Obrázek 2 znázorňuje další příklad absorpčního výrobku, na který může být předložený vynález aplikován, jmenovitě natahovací dětskou plenu na jedno použití. Natahovací dětská plena 20 na jedno použití obsahuje tělesnou strukturu 21, boční okraje 23 a absorpční sestavu 22. Tělesná struktura 21 má přinejmenším přední pásová oblast 56 a zadní pásová oblast 58 a oblast rozkroku 57, podélné postranní oblasti 88, poutkouvé klopy 72, dále obsahuje pružný prvek 90 poutkové klopy, funkčně sdružený s každou poutkovou klopou 72 a vytváří tak vrstvenou poutkouvou klopu, jejíž elastičnosti bude využito při procesu mechanického natahování, což bude detailněji popsáno dále. Absorpční soustava 22 připevněna k tělesné struktuře 21.

Vnější vrstva 26 je ta část tělesné struktury 21, která tvoří vnější část dětské natahovací pleny 20 na jedno použití, to jest stranu odvrácenou od uživatele. Vnější vrstva 26 je poddajná, měkká na dotek a nevyvolávající podráždění pokožky uživatele.

Vnitřní vrstva 24 je ta část tělesné struktury 21, která tvoří její vnitřek a je v kontaktu přinejmenším s pasem a nohama uživatele. Vnitřní vrstva je také poddajná, měkká na dotek a nevyvolávající podráždění pokožky uživatele.

Vnitřní vrstva 24 je vhodně umístěna sousedně k vnější vrstvě 26 a je k ní připojena prostřednictvím připojovacích prostředků (nejsou znázorněny), takovými jaké jsou známy v technice. Například vnitřní vrstva 24 může být k vnější vrstvě připevněna rovnoměrnou kontinuální vrstvou lepidla, profilovanou vrstvou lepidla, nebo soustavou jednotlivých oddělených proužků,obloučků nebo bodů adhezního prostředku.

Podle provedení předloženého vynálezu jsou vnitřní vrstva 24 a vnější vrstva 26 spolu nepřímo spojeny jejich přímým spojením v pružné prvky 90 křidélkové klopy, pružných elastomerních pásových prvcích 76, a elastických pásů 105 jsou navzájem přímo pospojovány v oblasti za pružným prvkem 90 křidélkové klopy, pružných elastomerních pásových prvků 76 a pružných pásů 45.

Ve vhodném provedení předloženého vynálezu, bude alespoň část vnitřní a vnější vrstvy 24, 26 tělesné struktury vystavena mechanickému roztahování aby poskytovala „nulovou námahu“ natáhnutím vrstveného materiálu, který tvoří elastické poutkouvé klopy 30. Tudíž jsou vnitřní a vnější vrstva 24, 26 protažitelné, vhodněji i roztažitelné, ale ne nutně elastomerní, takže vnitřní a vnější vrstev 24, 26 budou, přes mechanické roztahování, alespoň na nějakém stupni prodlouženy tak, že se plně nevrátí do jejich původního nedeformovaného stavu. Ve vhodném provedení, vnitřní a vnější vrstva 24, 26 mohou být vystaveny mechanickému roztahování bez přílišného roztržení nebo vzniku trhlinek. Tudíž je vhodné, aby vnitřní a vnější vrstva 24, 26 měla nízkou mez průtažnosti v příčném směru.

Tělesná struktura 21 dětské natahovací pleny 20 na jedno použití vhodně dále obsahuje elastikované nožní manžety 32 poskytující zlepšené pohlcování tekutin a dalších tělesných výměšků. Každá elastikovaná nožní manžeta 32 může obsahovat několik různých provedení pro redukci netěsnosti tělních výměšků v oblasti nohou. Zatímco každá elastikovaná nožní manžeta 32 může být sestavena tak, aby byla podobná jakémukoliv pásu nohou, bočním vložkám, stavěcím manžetám, nebo ••.*12763/105 pružným manžetám popsaným výše, je dána přednost tomu, aby každá elastikovaná nožní manžeta obsahovala alespoň boční klopu 104 a jeden nebo více elastikovaných pásů 105.

Tělesná struktura 21 dětské natahovací pleny 20 na jedno použití dále vhodně obsahuje elastický pásový prvek 34 umístěný sousedně s koncovým okrajem 64 dětské natahovací pleny 20 na jedno použití, alespoň v zadní pásové oblasti 58 a bylo by vhodnější pokud by byl elastický pásový prvek 34 umístěn jak v přední pásové oblasti 56, jakož i v zadní pásové oblasti 58. Pásový díl dětské natahovací pleny 20 na jedno použití je ta část, která je určena svým umístěným v oblasti uživatelova pasu. Elastický pásový prvek 34 představuje prvek, který udržuje definovanou oblast pokrytí, je v kontaktu s uživatelovým pasem, a je elasticky roztažitelný alespoň v příčném směru, tak, aby funkčně pasoval na uživatelův pas a přizpůsobil se jeho pasu tak, aby poskytnul lepší pasování. Tudíž, pásový díl je obecně ta část dětské natahovací pleny 20 na jedno použití, směřující od koncového okraje 64 dětské natahovací pleny 20 na jedno použití alespoň k okraji pásu 83 absorpčního jádra 28. Zatímco elastický pásový prvek 34 může obsahovat jednotlivé části připevněné k tělesné struktuře 21 dětské natahovací pleny 20 na jedno použití, pásový díl je protažení jiných prvků dětské natahovací pleny 20 na jedno použití jako je vnitřní vrstva 24, vnější vrstva 26,nebo kombinace těchto prvků a spojeného elastického materiálu. Alternativně, horní a spodní vrstva absorpční soustavy může být protažena za okraje absorpčního jádra 28 a spojí se elastickým materiálem aby vytvořily elastický pásový díl. Dětské plenkové kalhotky na jedno použití jsou často konstruovány tak, že mají dva elastické pásové díly; jeden umístěný v přední pásové oblasti 56 a jeden umístěný v zadní pásové oblasti 58. Dětské natahovací pleny 20 na jedno použití mají alespoň elastický pásový díl umístěný alespoň ve středním úseku 68 zadní pásové oblasti 58. Vhodněji je jiný elastický pásový díl umístěn v přední pásové oblasti 56. Je výhodné, aby oba elastické pásové prvky 34 byly umístěny mezi elastickými poutkovými klopami 30.

Elastický pásový prvek 34 může být konstruován v mnoha různých konfiguracích. Podle obrázků 2 a 3, elastický pásový díl obsahuje elastomerní pásový prvek 76 vsunutý mezi vnitřní vrstvu 24 a vnější vrstvu 26 a je funkčně spojen s jedním nebo jak s vnitřní tak i vnější vrstvou 24, 26 společně s přední pásovou oblastí 56 a zadní pásovou oblastí 58 dětské natahovací pleny 20 na jedno použití.

Ve vhodném provedení tělesné struktury 21 obsahuje v přední pásové oblasti 56 a zadní pásové oblasti 58 elastické poutkové klopy 30. Elastické poutkové klopy 30 jsou prvky tělesné struktury, to znamená, že nejsou samostatnými prvky připevněnými k této struktuře, ale jsou spíše vytvořeny z jejího protaženého materiálu tak, že tvoří součást této tělesné struktury. Elastické poutkové klopy 30 dávají elastiky roztažitelný článek, který poskytuje komfortnější pasování počátečním přizpůsobením výměnného hygienického prádla uživateli a zachování tohoto přizpůsobení po dobu užívání, poté co byl výrobek naplněn exsudáty, tak dlouho co elastické poutkové klopy umožní stranám výměnného hygienického výrobku roztahovat a stahovat.

Každá poutková klopa 72 obsahuje část tělesné struktury 21, která směřuje příčně vně od podélného středního úseku 68 této struktury 21 k její podélné postranní části 88. Poutková klopa 72 obecně směřuje podélně od koncového okraje 64 tělesné struktury 21 k části jejího podélného okraje 62 tak, že tvoří nožní otvor (tato část podélného okraje 62 je označována jako nožní okraj 106). Ve vhodném provedení

• · · · · Μ ♦ · · « · ·· * : .·’·*··: *··?12763/105 předloženého vynálezu je poutková klopa tvořena částmi vnitřní vrstvy 24 a vnější vrstvy 26, které směřují za střední úsek 68 tělesné struktury 21.

\f provedení předloženého vynálezu pružné prvky 90 poutkové klopy jsou funkčně spojeny s tělesnou strukturou 21 do poutkové klopy 72, vhodněji mezi vnitřní vrstvou 24 a vnější vrstvou 26 tak , že pružné prvky 90 poutkové klopy dovolují elastickým poutkovým klopám 30 být elasticky roztažitelné v příčném směru (příčně elasticky roztažitelné). Jak je použito výše, termín „elasticky roztažitelný“ znamená díl nebo část tělesné struktury, která bude roztažitelné alespoň v jednom směru (vhodný pro poutkové klopy a pásový díl je příčný směr), kdy jsou aplikovány napínací síly (typicky příčné napínací síly pro poutkové klopy a pásový díl), a po uvolnění se vrátí do předešlé velikosti a konfigurace. Obecně, elastomerní materiály užité v předloženém vynálezu jsou smrštitelné zpět přinejmenším na 75 % jejich původní konfigurace okolo 5 sekund nebo méně přes jejich natažení a okamžité uvolnění (to jest „prudce“ elastický).

Absorpční jádro / jádrová struktura

Absorpční jádro 28 by obecně mělo být stlačitelné, nevyvolávající podráždění uživatele a schopné absorbovat a zadržovat kapaliny jako je moč a jiné určité tělní výměšky. Jak je znázorněno na obrázku 1, absorpční jádro 28 má povrch přivrácený k prádlu, povrch přivrácený k tělu, postranní okraje a pásové okraje. Absorpční jádro může obsahovat širokou škálu kapalinu absorbujících nebo kapalinu zadržujících materiálů, společně použitých v plenách na jedno použití a v jiných absorpčních výrobcích, například takových jakými jsou rozmělněná dřevitá vlákna, která jsou obecně označována jako foukaná dřevitá celulóza; tavným zvlákňováním vytvořené polymerní materiály zahrnující kombinovanou směs; chemicky zesílená, modifikovaná nebo zesíťovaná celulózová vlákna; nebo tkaniny zahrnující překrývací tkaninu a vrstvené tkaniny.

Příklady absorpční struktury jsou popsány v U.S. patentu č. 4,610,678 nazvaném „Absorpční struktury s velkou hustotu“, původce Weisman a spol., publikovaném 9. září 1986; U.S. patentu č. 4,673,402 nazvaném „Absorpční výrobek, který má dvojvrstvá jádra“, původce Weisman a spol., publikovaném 16. června 1987; U.S. patentu č. 4,888,231 nazvaném „Absorpční jádra, která mají oprašovací vrstvu“, původce Angstadt, publikovaném 19. prosince 1989; EP-A-0 640 330, původce Bewick-Sonntag a spol.; US patentu č. 5,180,622 (Berg a spol.); US patentu č. 5,102,597 (Roe a spol.); a US patentu č. 5,387,207 (LaVon). Takové struktury mohou být přijaty jako kompatibilní s požadavky naznačenými níže, aby mohli být použity jako absorpční jádro

28.

Absorpční jádro může mít jednotnou strukturu jádra, nebo může být kombinací několik absorpčních struktur, které mohou být tvořeny jednou nebo více podstrukturami. Každá ze struktur nebo pod-struktur může mít v podstatě dvou rozměrné roztažení (to jest být vrstva) nebo trojrozměrný tvar.

Materiály použitelné pro vytvoření absorpčních jader • · · · ·« • * · · · * .*’ · ’··: ***32763/105 «<·· a« · ·

Absorpční jádro pro předložený vynález může obsahovat vláknité materiály pro vytvoření vláknitého rouna nebo vláknitých matric.

Vlákna použitá v předloženém vynálezu jsou v přírodě se vyskytující vlákna (modifikované nebo nemodifikované) a stejně tak synteticky vyrobená vlákna. Příkladem vhodných nemodifikovaných/modifikovaných v přírodě se vyskytujících může být bavlna, kavyl přepevný, vylisovaná cukrová třtina, výčesky, len, vlna, buničina, chemicky modifikovaná buničina, juta, hedvábí, ethyl celulóza a acetátová celulóza. Vhodná syntetická vlákna mohou být vyrobena z polyvinylchloridu, polyvinylfluoridu, polytetrafluorethylenu, polyvinylidenchloridu; akrylátových polymerů jako je ORLON®, polyvinylacetát, polyethylvinylacetát, nerozpustný nebo rozpustný polyvinylalkohol; polyolefinů jako je polyethylen (například PULPEX®) a polypropyleny; polyamidů jako je nylon, polyester a podobně. Použitá vlákna mohou obsahovat pouze v přírodě se vyskytující vlákna, pouze syntetická vlákna, nebo slučitelnou kombinaci přírodních a syntetických vláken. Vlákna použitá v předloženém vynálezu mohou být hydrofilní, nebo mohou být kombinací hydrofilních a hydrofóbních vláken.

Pro mnoho absorpčních jader nebo jádrových struktur podle předloženého vynálezu je výhodné použít hydrofilní vlákna. Vhodná hydrofilní vlákna pro použití v předloženém vynálezu jsou celulózová vlákna, modifikovaná celulózová vlákna, hedvábí, polyesterová vlákna jako je polyethylentereftalát (například DACRON®), hydrofilní nylon (HYDROFIL®) a podobné. Vhodná hydrofilní vlákna se mohou být také získat hydrofilizací hydrofóbních vláken, například taková jako jsou povrchově aktivním činidlem nebo oxidem křemičitým zpracovaná termoplastická vlákna získaná například z polyolefinů jako je polyethylen nebo polypropylen, akrylátových polymerů, polyamidů, polystyrenů, polyuretanů a podobně.

Vhodná vlákna dřevité buničiny mohou být získána ze známých chemických procesů jakým je zpracování podle Krafta nebo sulfitové zpracování. Je obzvláště dána přednost tomu, aby byla tato vlákna dřevité buničiny získávána z jižanského měkkého dřeva díky jeho zvláštní příznačné absorpční vlastnosti. Tato vlákna dřevité buničiny mohou být také získána výrobou buničiny prostřednictvím mechanického zpracování, například takového jako je mletí a drcení dřeva, mechanické rafinování, termomechanické, chemicko-mechanické nebo chemicky-termomechanické způsoby zpracování. Mohou být použita recyklovaná nebo druhotná vlákna dřevité buničiny, stejně tak i bělená a nebělená vlákna dřevité buničiny.

Žádaným zdrojem hydrofilních vláken pro použití v předloženém vynálezu, zvláště pro absorpční oblasti vyžadující dobré pohlcování kapaliny a rozváděči schopnost, jsou chemicky ztužená celulosová vlákna. Užitý termín „chemicky ztužená celulózová vlákna“ představuje celulózová vlákna, která byla chemickou cestou ztužena za účelem nárůstu tuhosti vlákna, za suchých a vodných podmínek. Chemické ztužení může zahrnovat přidání chemického ztužovacího činidla, které například potahuje nebo impregnuje vlákna. Chemické ztužení může také zahrnovat ztužení vláken pomocí změny chemické struktury, například zesíťováním řetězců polymerů.

Polymerní ztužovací činidla, která potahují nebo impregnují celulózová vlákna zahrnují: kationtové modifikované škroby se skupinou obsahující dusík (tzv. amino skupiny), například takové jako jsou škroby dodávané na trh firmou National Starch and Chemical Corp., Bridgewater, NJ, USA; latexy; vazební pryskyřice pro zajištění pevnosti • · 9 9 *? 2763/105 za mokra, takové jako polyamídepichlorhydrinové pryskyřice (například pryskyřice Kymene® 557H firmy Hercules, Wilmington, Delaware, USA), polyakrylátamidové pryskyřice, popsané například v U.S. patentu č. 3,556,932 (Coscia a spol.) vydaný 19. ledna 1971; polyakrylátamidy dodávané na trh firmou American Cyanamid Co., Stamford, CT, USA, pod obchodním označením Pařez® 631 NC; močovinoformaldehydové a melamin-formaldehydové pryskyřice a polyethyleniminové pryskyřice. Obecné pojednání o vazebních pryskyřicích pro zajištění pevnosti za mokra využívaného v papírenství, jehož principy jsou aplikované pro účely vynálezu, je publikované v monografii TAPPI č. 29 pod názvem „Pevnost papíru a papírových kartonů za mokra“, ed. Technical Association of the Pulp and Paper Industry (New York, 1965).

Tyto vlákna mohou být také ztuženy chemickou reakcí. Například činidlo pro zesíťování může být aplikováno na vlákna, u kterých jsou následkem aplikace chemického působení vytvořené mezivláknové zesíťované vazby. Tyto zesíťované vazby mohou zvýšit tuhost vláken. Zatímco užívání zesíťování vazeb uvnitř vláken chemicky ztužující vlákno je výhodné, neznamená to, že chemické ztužení vláken nezahrnuje jiné typy reakcí.

Individuálně ztužená vlákna pomocí zesíťovaných vazeb (to jest jednotlivě ztužená vlákna jakožto i proces jejich přípravy) jsou popsána například v U.S. patentu č. 3,224,926 (Bernardin), vydaném 21. prosince 1965; U.S. patentu č. 3,440,135 (Chung), vydaném 22. května 1969; U.S. patentu č. 3,932,209 (Chatterjee), vydaném 13. ledna 1976; U.S. patentu č. 4,035,147 (Sangenis a spol.), vydaném 19. prosince 1989; U.S. patentu č. 4,898,642d (Moore a spol.), vydaném 6. února 1990; a U.S. patentu č. 5,137,537 (Herron a spol.), vydaném 11. srpna 1992.

U současných vhodných ztužených vláken chemické zpracování zahrnuje zesíťování uvnitř vláken činidlem pro zesíťování, zatímco takováto vlákna jsou v relativně dehydratovém, nezvlákněném (to jest oddělená), zkrouceném, zvlněném stavu. Vhodná ztužovací chemická činidla jsou typicky monomerická zesíťovací činidla obsahují zejména C₂-C₉ polykarboxylové kyseliny, například takové jako je kyselina citrónová.

Taková ztužená vlákna, která jsou zkroucena a zvlněna mohou být vyjádřena odkazem na „počet zákrutů“ vlákna a „faktor zvlnění“ vlákna. Zde použitý termín „počet zákrutů“ znamená počet zkroucených zauzlení přítomných na určité délce vlákna. Počtu zákrutů je vyžito jako prostředků měření stupně o který se vlákno otočilo okolo své podélné osy. Termín zkroucené zauzlení v se podstatě týká axiální rotace o 180° okolo podélné osy vlákna, kdy se část vlákna (to jest zauzlení) jeví tmavěji relativně ke zbytku vlákna, když je vlákno pod mikroskopem s propouštěným světlem. Zkroucené zauzlení se jeví tmavým v oblasti, kde propouštěné světlo prochází skrz dodatečnou stěnu vlákna díky shora zmíněné rotaci. Vzdálenost mezi zauzleními koresponduje s osovou rotací o 180°. Počet zkroucených zauzlení v určité délce vlákna (to jest počet zákrutů) je příznačný pro stupeň zákrutu vlákna, což je fyzikální parametr vlákna. Procedury pro určení zkroucených zauzlení a celkový počet zákrutů jsou popsány v U.S. patentu 4,898,642.

Takto ztužená vlákna dále mají průměrný počet zkroucených zauzlení vlákna za suchého stavu alespoň 2.7, vhodněji alespoň 4.5 zkroucení, zauzlení na milimetr.

• · φφφφ • · φ φ • 9

9 Φ

Φ ·

ΦΦΦΦ Φ · ’ *12763/105

Mimoto průměrný počet zkroucených zauzlení takových vláken by měl být za vlhka alespoň 1.8, vhodněji okolo 3.0, a měl by být alespoň o asi 0.5 zkrouceného zauzlení méně než průměrný počet zkroucených zauzlení vlákna za suchého stavu. Ještě vhodněji, průměrný počet zkroucených zauzlení vlákna za suchého stavu by měl být alespoň 5.5 zkroucených zauzlení na milimetr, a průměrný počet zkroucených zauzlení vlákna za vlhkého stavu by měl být alespoň 4.0 zkroucených zauzlení na milimetr a měl by také alespoň o 1.0 zkroucené zauzlení na milimetr menší než průměrný počet zkroucených zauzlení vlákna za sucha. Nejlépe však, aby průměrný počet zkroucených zauzlení vlákna za sucha byl alespoň 6.5 zkroucených zauzlení vlákna na milimetr a průměrný počet zkroucených zauzlení vlákna za vlhka by měl být alespoň 5.0 zkroucených zauzlení na milimetr a měl by být alespoň o 1.0 zkroucené zauzlení na milimetr menší než průměrný počet zkroucených zauzlení vlákna za sucha.

Kromě zkroucení, tato vhodná ztužená vlákna jsou také zvlněna. Zvlnění vlákna může být popsáno jako částečné zkracování vlákna díky uzlíkům, zkroucením, nebo ohnutím vlákna. Pro účely předloženého vynálezu je zvlnění vlákna měřeno v označeních dvourozměrné roviny. Rozsah zvlnění může být vyjádřený faktorem zvlnění vlákna. Faktor zvlnění vlákna, dvourozměrné měření zvlnění, je určeno pozorováním vlákna v dvourozměrné rovině. K určení faktoru zvlnění jsou měřeny, navrhovaná délka vlákna jako nejdelší rozměr z obdélníku obklopujícího vlákno, L_R, a aktuální délka vlákna L_A. Faktor zvlnění vlákna pak může být určen z následujícího vzorce:

Faktor zvlnění = (L_A/L_R)-1

Reprodukce rozboru způsobu, která může být užita k měření Lr a I_a je popsána v U.S. patentu 4,898,642. Vhodná ztužená vlákna mají faktor zvlnění alespoň 0.30 a výhodněji alespoň 0.50.

Tato chemicky ztužená celulózová vlákna mají určité schopnosti, které je předurčují k použití zejména v určitých absorpčních strukturách podle předloženého vynálezu, vzhledem k neztuženým celulózovým vláknům. Kromě toho, že jsou hydrofilní, tato ztužená vlákna mají jedinečnou kombinaci tuhosti a objemové pružnosti.

Dodatečně, nebo alternativně mohou být syntetická nebo termoplastická vlákna zahrnuta v absorpčních strukturách, například mohou být vyrobeny z jakéhokoliv termoplastického polymeru, který může být taven za teplot které nebudou ve značné míře poškozovat vlákna. Výhodné je, aby bod tání tohoto termoplastického materiálu byl méně než 190 °C, a výhodněji mezi teplotami 75 °Ca 175 °C. V každém případě, by měl být bod tání tohoto termoplastického materiálu nižší než teplota, při které tepelně vázané absorpční struktury, když jsou použity v absorpčních výrobcích, jsou pravděpodobně skladovány. Bod tání termoplastického materiálu není typicky nižší než asi 50 °C.

Termoplastické materiály a zejména termoplastická vlákna, mohou být vyrobena z různých termoplastických polymerů, zahrnující polyolefiny, například takové jako je polyethylen (například PULPEX®) a polypropylen, polyestery, kopolyestery, polyvinylacetát, polyamidy, kopolyamidy, polystyreny, polyuretany a kopolymery jakýchkoliv předcházejících polymerů, například takové jako je vinylchlorid/vinylacetát a podobně. Vhodné termoplastické materiály zahrnují hydrofobní vlákna, která byla

9 9 9 ·9 ♦ 9 · * 9 * .* · ’··: *“32763/105

9·«·· 9 9 99 vytvořena hydrofilní, jako termoplastická povrchovým činidlem upravená vlákna nebo termoplastická oxidem křemičitým upravená vlákna odvozená od, například, polyolefinů jako polyethylen, polypropylen, akrylátové polymery, polystyreny a podobné. Povrch hydrofóbního termoplastického vlákna může být převeden na hydrofilní pomocí úpravy povrchově aktivním činidlem, jako je neionogenní povrchově aktivní činidlo a aniontové povrchově aktivní činidlo, například nástřikem vlákna povrchově aktivním činidlem, máčením vlákna do povrchově aktivního činidla nebo zahrnutím povrchově aktivního činidla jako části polymeru tavení ve výrobě termoplastického vlákna. Přes tavení a ztuhnutí, povrchově aktivní činidlo má tendenci zůstávat na povrchu termoplastického vlákna. Vhodná povrchově aktivní činidla zahrnují neionogenní povrchově aktivní činidla jako Brij® 76, vyráběný firmou ICI Americas, lne., Wilmington, Delaware, a různá povrchově aktivní činidla prodávaná pod obchodní značkou Pegosperse® a dodávaná na trh firmou Glyco Chemical, lne., Greenwich, Connecticut. Kromě neionogenního povrchově aktivního činidla může být též použito aniontové povrchově aktivní činidlo. Povrchově aktivní činidla mohou být aplikována na termoplastická vlákna ve vrstvách, například, od 0,2 do 1 gram na centimetr čtvereční termoplastického vlákna.

Vhodná termoplastická vlákna mohou být vyrobena z jednoho polymeru (jednosložková vlákna), nebo mohou být vyrobena zvíce než jednoho polymeru (například dvousložková vlákna). Například „dvousložková vlákna“ se mohou vztahovat k termoplastickým vláknům, která obsahují jádrové vlákno vyrobené z jednoho polymeru, který je zapouzdřený uvnitř termoplastickém obalu často tavící na odlišné, typicky nižší teplotě než polymer obsahující jádro. Jako výsledek těchto dvousložkových vláken opatřující vázání tepelným působením díky tavení obalu polymeru, tím zachycuje žádoucí sílu charakterickou pro polymer jádra.

Vhodná dvousložková vlákna pro použití v předloženém vynálezu mohou obsahovat obal/jádro vláken vykazující následující příkladné kombinace polymerů: polyethylen/polypropylen, polyethylvinylacetát/polypropylen, polyethylen/polyester, polypropylen/polyester, kopolyester/polyester a podobné. Zvlášť vhodná dvousložková termoplastická vlákna pro použití zde, jsou ta, která mají polypropylenové nebo polyesterové jádro, a kopolyester s nízkou teplotou tavení, polyethylvinylacetát nebo polyethylenový obal (například dvousložková vlákna DANAKLON®, CELBOND® nebo CHISS®). Tato dvousložková vlákna mohou být soustředná nebo nesoustředný. Výše užité termíny „soustředné“ a „nesoustředné“ se vztahují k tomu, zda obal má tloušťku, která je stejná nebo rozdílná v ploše průřezu dvousložkového vlákna. Nesoustředná dvousložková vlákna mohou být požadována při poskytnutí větší pevnosti v tlaku při menší tloušťce vlákna. Vhodná dvousložková vlákna pro zdejší použití mohou být nezvlněna (to jest zakřivena). Dvousložková vlákna mohou být zvlněna typickými textilními prostředky, například takovými jako je nadouvání nebo zvlňování pomocí ozubeného kola za účelem dosažení zejména dvourozměrného nebo „plochého zvlnění.

V tomto případě termoplastických vláken, se jejich délka může měnit v závislosti na jednotlivém bodu tání a jiných požadovaných vlastnostech těchto vláknech. Typicky, tato termoplastická vlákna mají délku od 0,3 do 7,5 cm, vhodněji od 0,4 do 3,0 cm. Vlastnosti, zahrnující bod tání, těchto termoplastických vláknech mohou být také přizpůsobeny proměnlivým průměrem (tloušťkou) vláken. Průměr těchto termoplastických vláken je typicky definován prostřednictvím váhové jemnosti příze buď v denier (hmotnost v gramech na 9000 metrů vlákna) nebo v decitex (dtex - hmotnost v • · 9 · 9 · ·« • 9 9 9 “i ***12763/105

9 9 · gramech na 10000 metrů dtex). V závislosti na speciálním uspořádání uvnitř struktury, vhodná termoplastická vlákna mohou vykazovat váhovou jemnost příze v rozmezí pod 1 dtex, například od 0,4dtex, do 20 dtex.

Uvedené vláknité materiály mohou být použity v individuální formě, kdy se výroba absorpčního výrobku a jemné vláknité struktury provádí na průmyslové lince. Uvedená vlákna mohou být také použita jako předtvarované vláknité rouno nebo jemná tkanina. Tyto struktury jsou dopravovány k produkci výrobku v podstatě nekonečné nebo ve velmi dlouhé formě (například v rolích, cívkách) a poté jsou rozřezávány na příslušnou velikost. Toto může být provedeno individuálně s každým materiálem, před tím než v kombinaci s ostatními materiály vytvoří absorpční jádro, kdy jádro samo je přeříznuto a uvedené materiály se kryjí s jádrem.

Je mnoho způsobu výroby takových vláknitých roun nebo jemných tkanin, a takovéto procesy jsou v technice velmi dobře známy.

Co se týká použití vláken k výrobě takových vláknitých roun, není zde téměř žádné omezení v principu - ačkoliv určitá specifická výroba vláknitého rouna a spojovací procesy, nemusí být plně kompatibilní s určitými materiály nebo typy vláken.

Když se podíváme na individuální vlákna jako na počáteční materiál pro vytvoření rouna, tyto mohou být uloženy do tekutého media - jestliže je toto plynné (vzduch), takové struktury jsou obecně označované jako „ukládání ze sucha“, jestliže to je kapalné, takové struktury jsou obecně označovány jako „ukládání za mokra“. „Ukládání za mokra“ je všeobecně používáno k výrobě papírové jemné tkaniny s širokou oblastí vlastností. Tento termín je nejčastěji používán ve spojení s materiály na bázi celulózy, jakkoliv také může zahrnovat materiály ze syntetická vlákna.

Ukládání za sucha se všeobecně používá pro netkaná rouna, přičemž často může být pro vytváření takových roun použito mykání. Také obecně známé jemné tkaniny tvořené foukáním spadají do této kategorie.

Roztavený polymer může být vytlačen do vláken, která potom mohou být přímo formována do rouna (to jest opomíjí se krok výroby jednotlivých vláken, která jsou formována do rouna v odděleném výrobním kroku). Výsledné struktury jsou společně nazývány jako netkané foukaného typu, nebo jestliže jsou vlákna podstatně více natažena - pod tryskou pojená vláknitá rouna.

Dále mohou být rouna vytvářena kombinací jedné nebo více tvořících technologií.

Aby byla dána struktuře rouna určitá pevnost a integrita, jsou vázané. Nejobvyklejší používané technologie jsou (a) chemické vázání nebo (b) tepelné vázání, stavením části rouna. Za druhé, vlákna mohou být stlačena, což vede k charakteristickým vázajícím bodům, které, například pro netkané materiály, mohou překrývat značnou část z celkové oblasti, hodnoty až 20 % nejsou neobvyklé. Nebo zejména užitečné pro struktury, u kterých je požadovaná nízká hustota - může být aplikováno vázání „skrze vzduch“, kde části polymerů, například obalový materiál dvousložkových vláken, jsou roztaveny způsobem, kdy ohřátý vzduch prochází skrz rouno (často jemných).

•· ··«· • φ * * :;·· ;;í2763/io5

Poté co jsou rouna utvořena a svázána, mohou být dále upravována pro vytvoření specifických vlastností. To může být provedeno - jako jeden z mnoha příkladů - prostřednictvím dodatečného zpracování povrchově aktivním činidlem pro převod hydrofóbních vláken tak, aby byla více hydrofilní, nebo naopak. Také dodatečná mechanická úprava, která je popsána v patentovém spisu č. EP 96108427.4, může použita k dodání zvláště užitečných vlastností takových materiálů.

Dodatečně nebo alternativně k vláknitému rounu, mohou absorpční jádra obsahovat jiné porézní materiály, jako například pěnové hmoty. Vhodné pěnové hmoty jsou polymerní absorpční pěnové hmoty s otevřenými buňkami, získávané polymerací vnitřní fáze emulze voda v oleji vysokého stupně (dále jen HIPE pěnové hmoty). Takové polymerní pěnové hmoty mohou být vytvářeny pro požadované vlastnosti zadržování kapalin a stejně tak požadované vlastnosti rozvádění kapalin.

Takové HIPE pěnové materiály, které poskytují obě výše popsané požadované vlastnosti, tj. schopnost zadržovat kapalinu a odpovídajícím způsobem jí rozvádět, a které jsou vhodné pro účely popisovaného použití, jsou popsány v U.S. patentové přihlášce č. 08/563,866 (DesMarais a spol.), podané dne 25. listopadu 1995 (dále označované jako „patentová přihláška 866“); U.S. patentové přihlášce č. 08/542,497 (Dyer a spol.), podané dne 13.října 1995; U.S. patentu č. 5,387,207 (Dyer a spol.), zveřejněném 7.února 1995; a U.S. patentu 5,260,345 (DesMarais a spol.), zveřejněném 9.listopadu 1993.

Polymerní pěnové hmoty používané v předloženém vynálezu jsou ty, které mají relativně otevřené buňky. To znamená, že jednotlivé buňky pěnové hmoty jsou v celku volné propojení sousedních buněk. Buňky v podstatě v takovéto struktuře otevřených buněk pěnové hmoty mají mezi sebou otvory nebo „okénka“, která jsou dostatečně velká aby umožňovaly přenos tekutiny z jedné buňky do druhé uvnitř pěnové struktury.

Tyto v podstatě struktury pěnových hmot s otevřenými buňkami mají síťovaný charakter s jednotlivými buňkami, které jsou určeny množstvím vzájemných propojení, třírozměrná rozvětvená rouna. Vlákna polymerního materiálu vytvářející tato rozvětvená rouna mohou být označována jako „vyztužená rouna“. Pěnové hmoty s otevřenými buňkami, které vykazují strukturu vyztuženého typu jsou znázorněné pomocí příkladu na mikroskopických snímcích na obrázku 1 a 2 v patentové přihlášce 866. Jak je zde použito, pěnová hmota má „otevřené buňky“ jestliže alespoň 80 % z buněk v pěnové struktuře má propojení se sousední buňkou o velikosti 1 mikrometr.

Dodatečně, otevřené buňky těchto polymerních pěnových hmot jsou dostatečně hydrofilní, aby umožňovaly absorbovat tekutiny na bázi vody v množstvích, která jsou specifikovaná dále. Vnitřní povrchy pěnových struktur jsou učiněny hydrofilními pomocí zbytkových hydrofilních povrchových činidel, které zůstaly ve struktuře pěnové hmoty po polymerací, nebo pomocí vybraných procedur, které po polymerací upravují pěnovou hmotu.

Polymerní pěnové hmoty mohou připraveny ve formě nenapěněné (to jest v nerozepjatém stavu), polymerní pěnové hmoty, které přes kontakt s tekutinami na bázi vody, se rozpínají a absorbují takové kapaliny. Uveďme například U.S. patentovou přihlášku č. 08/563,866 a U.S. patent č. 5,387,207. Promáčknuté polymerní pěnové hmoty jsou obvykle získány vytlačováním vodní fáze z polymerizované HIPE pěnové *· ···· •· 99 99

9 9 9 9 9 9 ·*·· .·’ · : .·* * ’··:***12763/105

9999 9 999 9999 99 99 hmoty kvůli pěchovacím silám nebo tepelným vysušováním nebo vakuovým odvodňováním. Po stlačení nebo tepelném vysušení nebo vakuovém odvodnění, je polymerní pěnová hmota v nenapěněném, neboli nerozepjatém stavu. Nebortivé pěnové hmoty, jaké jsou popsané v U.S. patentové přihlášce Č. 08/542,497 a U.S. patentu č. 5,260,345, jsou také použitelné jako distribuční materiál.

Superabsorpční polymery nebo hydrogely

Optimální a často výhodné absorpční struktury podle předloženého vynálezu mohou obsahovat superabsorpční polymery, nebo hydrogely. Hydrogel tvořící absorpční polymery užité v předloženém vynálezu zahrnují množství v podstatě vodou nerozpustné, ale vodou bobtnatelné, polymery schopné absorbovat velké množství kapalin. Takové polymerní materiály jsou také obecně nazývány jako „hydrokoloidy“ nebo „vysoce absorpční“ materiály. Tyto hydrogely vytvářející absorpční polymery mají množství aniontových funkčních skupin, jako sulfonová kyselina a typičtější jsou karboxylové skupiny. Příkladem vhodných polymerů pro naše použití jsou ty, které jsou připraveny z polymerovatelných, nenasycených, kyselinu obsahujících monomerů.

Některé kyselinu neobsahující monomery mohou být také zahrnuty, obvykle v malých množstvích, v přípravě hydrogelů tvořících absorpční polymery. Takové kyselinu neobsahující monomery mohou obsahovat, například, ve vodě rozpustné nebo ve vodě dispergovatelné estery kyselinu obsahujících monomerů, stejně tak monomery, které neobsahují karboxylové skupiny nebo skupiny sulfonové kyseliny. Příklady takovýchto dobře známých materiálů jsou popsány například v U.S. patentu č. 4,076,663 (Masuda a spol.), vydaném 28. února 1978 a v U.S. patentu č. 4,062,817 (Westerman), vydaném 13. prosince 1977.

Hydrogely tvořící absorpční polymery vhodné pro předložený vynález obsahují karboxylové skupiny. Tyto polymery zahrnují hydrolyzované kopolymery roubované škrob-akrylonitrilem, částečně neutralizované kopolymery roubované škrobakrylonitrilem, kopolymery roubované škrob-akrylátovou kyselinou, částečně neutralizované kopolymery roubované škrob-akrylátovou kyselinou, zmýdelněné kopolymery na bázi vinylacetátu a akrylesteru, hydrolyzované akrylonitrilové nebo akrylamidové kopolymery, mírně zesíťované kombinované polymery jakéhokoliv z předcházejících kopolymerů, částečně neutralizovaná polyakrylová kyselina a mírně zesíťované kombinované polymery částečně neutralizované polyakrylovou kyselinou. Shora uvedené polymery mohou být použity buď samostatně nebo ve formě směsi dvou nebo více různých polymerů. Příklady těchto polymerních materiálů jsou popsány v U.S. patentu č. 3,661,875, U.S. patentu č. 4,076,663, U.S. patentu č. 4,093,776, U.S. patentu č. 4,666,983 a U.S. patentu č. 4,734,478.

Nejvíce preferované polymerní materiály pro použití ve výrobě hydrogelů tvořících částice jsou drobně vázané zesíťované polymery z částečně neutralizovaných polyakrylátových kyselin a škrobových derivátů. Nejvýhodnější je, aby hydrogely tvořící částice obsahovaly od 50 do 95 %, vhodněji okolo 75 % neutralizovaných drobně vázaných zesíťovaných polyakrylátových kyselin (to jest poly(natriumakrylát/akrylová kyselina)).

·♦ ··· · • 999 9

999 9999 í ’Ί2763/105 ·

Jak je popsáno výše, hydrogely tvořící absorpční polymery jsou vhodně drobně zesíťované. Vázaná síť slouží k vytváření polymeru v podstatě vodou nerozpustného, přičemž z části určuje absorpční kapacitu a extrahovatelný obsah polymeru charakterizovaný přítomností prekursory v částicovém stavu a výsledných makrostruktur. Procesy vázané sítě polymerů a typická činidla pro vázání sítě jsou podrobněji popsána v již zmíněném U.S. patentu č. 4,076,663 a v dokumentu DE-A4020780 (Dahmen).

Superabsorpční materiály mohou být použity v částicové formě nebo ve vláknité formě a mohou být také kombinovány jiné prvky za účelem utvoření polotovarů struktur.

Přitom jednotlivé prvky byly popsány samostatně a absorpční struktura nebo podstruktura může být vyrobena kombinováním jedním nebo více prvků.

Bez určení limitujícího účinku, následující popisuje vhodné kombinace:

Specifický superabsorpční polymer (SAP), kombinovaný s celulózovými nebo jinými vlákny. Základní princip je stanovený dostatečně ze stavu techniky známým způsobem, ačkoliv, z důvodu nezbytnosti překonání redukce tloušťky výrobků, vyšších a vyšších hmotnostních poměrů SAP vzhledem k vláknům byl upotřeben nedávno. V této oblasti může být kombinace SAP s pojivý jako za tepla tavená lepidla (popsaná například v dokumentu EP-A-0.695.541) nebo s teplem tavitelnými polymerními materiály (jako PE částice) vhodným nástrojem pro znehybnění SAP; SAP tvořící podstrukturu pomocí mezičásticovým zesíťováním;

Vláknité SAP kombinované s jinými vlákny, nebo tvoření vláknitého rouna SAP; Struktura pěnové hmoty obsahující různé velikosti póru atd.

Zdokonalené absorpční výrobky

Poté co máme popsány absorpční výrobky a vhodné materiály, struktury, komponenty nebo pod-komponenty v obecných termínech, budou následovat specifické rysy podle předloženého vynálezu. Proto je cílem se soustředit na popis zadržování moči určitého uživatele, a výsledné zadržování moči potřebné pro absorpční struktury.

Mělo by to být popsáno, aby ty samé mechanismy zadržování tekutiny byly aplikovatelné zejména na výměšky na bázi vody, stejně tak jako na výkaly s velmi nízkou viskozitou nebo menstruační tekutiny.

Oblasti absorpčních výrobků

Obecně, absorpční hygienické výrobky jsou určeny, aby byly nošeny v partiích rozkroku. To je v podstatě konstrukční rys těchto výrobků, pokrytí oblastí těla kde se mohou vyskytnout výměšky („oblasti vylučování“), které se nacházejí v okolí příslušných tělních otvorů. Příslušné zóny absorpčního výrobku překrývající oblasti vylučování jsou analogicky označovány jako „oblasti plnění“. Tudíž, během používání jsou výrobky obecně umístěny na uživateli tak, že jsou prodlouženy (při stání uživatele) z oblasti rozkroku mezi nohami vzestupně (nahoru), jak v přední části tak i v zadní části uživatele.

» · φ

► ··· » ·· «φ φ φφφ φ φφφ > φ φφ · φ φ φ »φ φ φ φ φ

32763/105

Obecně takové výrobky mají délku přesahující šířku, čímž je výrobek nošen tak že podélná osa je shodně se směrem výšky uživatele když stojí, přitom šířka výrobku je vyrovnaná s linií z leva doprava u uživatele.

Prostor mezi nohama uživatele obecně vymezuje možný prostor pro výrobek v této oblasti. Aby výrobek dobře pasoval, měl by být navrhnut tak, aby dobře pasoval v oblasti rozkroku. Jestliže šířka výrobku je příliš široká vzhledem k šířce rozkroku uživatele, výrobek se může deformovat, což může mít za následek ve výsledku zhoršené chování, a zhoršený komfort uživatele.

Bod kde je výrobek neužší, aby nejlépe pasoval mezi nohy uživatele a shodoval se s bodem na uživateli, kde je vzdálenost mezi nohama nejrovnějši je pro oblast předloženého vynálezu nazýván jako „bod oblasti rozkroku“.

Jestliže není bod oblasti rozkroku výrobku zřejmý z jeho tvaru, může být určen umístěním výrobku na uživatele určené skupiny uživatelů (například batole), výhodně když stojí, a následným umístěním roztažitelné příze okolo nohou v konfiguraci čísla osm. Bod na výrobku, korespondující s bodem překřížení příze, je považován za bod oblasti rozkroku výrobku a postupně také absorpčního jádra, které je upevněno uvnitř výrobku.

Přitom tento bod oblasti rozkroku výrobku je často uprostřed výrobku, (v podélném směru) toto není nezbytný případ. Může být výhodné, aby část výrobku, která je určena pro nošení v přední části byla menší než zadní část - buď v délce, nebo šířce, nebo v obou rozměrech, nebo oblasti povrchu. Také bod oblasti rozkroku nemusí být umístěn uprostřed absorpčního jádra, zejména když absorpční jádro není umístěno uprostřed délky výrobku.

Oblast rozkroku je oblast obklopující a rozkládající se kolem bodu oblasti rozkroku tak, že přikrývá jednotlivé tělní otvory, respektive oblasti vyměšování. Pokud není zmíněno jinak, tato oblast se rozprostírá na 50% délky celkové délky jádra (která je definována jako vzdálenost mezi předními a zadními okraji pasu jádra, které může být přiblíženo rovnými liniemi vzpřímeně k podélné středové linii.) Jestliže je bod oblasti rozkroku umístěn uprostřed výrobku, potom oblast rozkroku začíná (pokud počítáme od předního okraje jádra) na 25% z celkové délky a rozprostírá se na 75% z celkové délky jádra. Nebo, přední a zadní čtvrť délky absorpčního jádra nenáleží k oblasti rozkroku, zbytek ano.

Délka oblasti rozkroku 50% z celkové délky absorpčního jádra byla určena pro dětské pleny, kde bylo potvrzeno, že je to vhodný prostředek k popsání jevu zadržování kapaliny. Jestliže je předložený vynález aplikován na výrobky, které mají drasticky jiné rozměry, může se stát, že bude nutné zredukovat těchto 50 % (jako v případě pro těžké inkontinenční hygienické výrobky) nebo zvýšit poměr (jako v případě pro ultra lehké nebo lehké inkontinenční hygienické prostředky). V obecnějších termínech, tato oblast rozkroku výrobku by neměla moc přesahovat oblast vylučování uživatele.

Jestliže je bod oblasti rozkroku umístěn mimo od středového bodu výrobku, oblast rozkroku ještě překrývá 50% z celkové délky výrobku (v podélném směru), i když není rozmístěna přesně mezi přední a zadní částí, ale proporcionálně přizpůsobena k tomuto odsazení.

·· 9· ·· • 9 9 9 9 9 · *··: **12763/105

Jako příklad výrobku který má celkovou délku jádra 500 mm a který má bod rozkroku, který je umístěn uprostřed, oblast rozkroku se bude rozprostírat od 125 mm od předního okraje až do 375 mm od předního okraje. Nebo, jestliže bod rozkroku leží 50 mm odsazen blíže k přednímu okraji jádra (to jest 200 mm od předního okraje jádra), oblast rozkroku se rozprostírá od 100 mm do 350 mm.

V obecných termínech, pro výrobek který má celkovou délku jádra L_c, bod rozkroku umístěný ve vzdálenosti L_cp od předního okraje jádra, a oblast rozkroku o délce L_cz, potom přední okraj uvedené oblasti rozkroku bude umístěn ve vzdálenosti Lfecz, která se vypočítá podle vzorce:

Lfecz ~ L_Cp (1 ^— L_Cz/ L_c).

Absorpční výrobek může být například dětská plena, určená pro batolata (to jest pro děti s váhou od 12 do 18 kg) čímž je velikost výrobku na trhu obecně nazývána jako MAXI velikost. Potom musí být výrobek schopný přijímat a zadržovat jak fekální materiály tak i moč, zatímco pro kontext předloženého vynálezu oblast rozkroku musí být schopná především přijímat zatížení močí.

Celková plocha a velikost oblasti rozkroku jsou, samozřejmě, závislé na příslušné šířce absorpčního jádra, to jest, jestliže je jádro rovnější v oblasti rozkroku než vnější strana oblasti rozkroku, oblast rozkroku má menší oblast (povrch) než je zbývající plocha absorpčního jádra.

Přitom se může předpokládat, že hranice mezi oblastí rozkroku a zbytkem výrobku mohou být zakřivené, být v předloženém popisu přizpůsobeny tak aby byly rovné, kolmo k podélné ose výrobku.

„Oblast rozkroku“ je dále určena šířkou jádra v této oblasti a plocha oblasti rozkroku plochou která je definována délkou oblasti rozkroku a příslušnou šířkou.

Jako doplňkový prvek oblast rozkroku, absorpční jádro také obsahuje alespoň jedenu ale často dvě oblasti pasu, protažené k přední části a zadní části absorpčního jádra mimo oblast rozkroku.

Konstrukční kapacita a mezní kapacita uložení

Aby bylo možné porovnat absorpční výrobky pro různé podmínky koncového použití, nebo rozdílnou velikost výrobků, jako vhodný měřící nástroj byla zvolena „konstrukční jímavost“.

Například kojenci představují typickou skupinu uživatelů, ale i v této skupině bude množství vyloučené moči, frekvence vylučování, složení moči různé od menších kojenců (novorozeňat) po batolata na jedné straně, ale také například mezi jednotlivými batolaty.

Jinou skupinou uživatelů mohou být větší děti, které jsou sužovány jistým druhem inkontinence.

9

9 9 • 9

9 · • ·

9 · 9 9

99

9 9 9 *·*^2763/105

99

Také dospělí, trpící inkontinencí, mohou používat takovéto výrobky, opět s širokou oblastí vlastností míry zatížení, obecně označovaných jako lehká inkontinence až po těžkou inkontinencí.

Přestože osoba obeznámená se stavem techniky bude schopná převést uvedené poznatky na ostatní velikosti absorpčního výrobku a jeho aplikace, bude další rozbor a podrobný popis směřovaný na absorpční výrobky velikostí vhodných pro aplikaci ve spojení s kojenci. Pro takové uživatele, naplnění močí do 75 ml na jedno vyprázdnění, s průměrem čtyř vyprázdnění na jedno nošení, výsledkem je 300 ml což je celkové možné naplnění a typický poměr vyprazdňování je 15 ml/s.

Nadále, takové výrobky schopné splnit takové požadavky by mely mít schopnost zadržovat takové množství moči, které budou pro další rozbor označovány jako „konstrukční kapacita“.

Takováto množství tekutin musí být absorbována materiály, které mohou nakonec zadržovat tělní tekutiny, nebo alespoň jejich vodné části, tak že - je-li jaké pouze malé množství je propuštěno na povrch výrobku k uživatelově pokožce. Termín „mezní“ se vztahuje k jedinému hledisku k situaci jako v absorpčním výrobku k dlouhým časům nošení, v jiném hledisku k absorpčním materiálům, které dosahují jejich „možné“ jímavosti, když jsou vyrovnané s jejich vybavením. Toto může být v takovém absorpčním výrobku pod okamžitou podmínkou při použití po dlouhém nošení, nebo to může také být při testovací proceduře pro čisté materiály nebo materiálové složky. Vzhledem k tomu, že mnoho procesů při jejich posuzování vykazuje asymptotické kinetické chování, musí být osobám obeznámeným se stavem techniky zřejmé, že „mezní“ hodnoty absorpční jímavosti mohou být dosažené teprve po dosažení skutečné jímavosti, což je hodnota blízká hodnotě asymptotického mezního bodu, například vzhledem k přesnosti měření testovacího vybavení.

Absorpční výrobek může obsahovat materiály, které jsou především navrženy pro mezní zadržení tekutin a jiné materiály, která jsou především navrženy pro splnění dalších funkcí jako je nabývání a rozvod tekutin, ale mohou ještě mít jistou mezní schopnost zadržování, vhodné materiály jádra podle předloženého vynálezu jsou popsány bez pokusu uměle oddělit takovéto funkce. Nicméně, mezní jímavost pro uchování může být určující pro celkové absorpční jádro, pro jeho oblasti, pro absorpční struktury, nebo i podstruktury, ale také i pro materiály, které jsou použity v každém z předcházejících.

Jak je diskutováno výše různé rozměry výrobku, osoba obeznámená se stavem techniky je schopná příslušně navrhnout kapacity pro určité skupiny uživatelů.

Tvarování

Důležitý prvek předloženého vynálezu je specifické uspořádání celkové absorpční kapacity přes různé oblasti absorpčního výrobku, tak, že pasování absorpčního výrobku na tělo uživatele je ještě komfortnější, i když je navržená kapacita výrobku zatížena zcela nebo jen z části.

«4 44

4 4 4

12763/105

Specifické uspořádání se v podstatě zaměřuje na poskytování pouze velmi malé mezní kapacity zadržení v oblasti rozkroku.

Jímavost určitých oblastí může být určena:

- základními váhami absorpčního materiálu při posuzování (vyjádřená v gramech materiálu na jednotkovou plochu);

- jímavostmi absorpčních materiálů (vyjádřené v ml jímavosti na gram materiálu);

- plochou uvedené oblasti, pro předloženou diskusi podélným rozměrem oblasti a příslušné (nemusí být nutně konstantní) šířky podél tohoto rozměru.

První dva faktory mohou být kombinovány do základní jímavosti (vyjádřené v ml na jednotkovou plochu).

Jestliže žádný z těchto parametrů není konstantní (jmenovitě šířka, nebo plošná hmotnost, směsy), osoba obeznámená se stavem techniky bude schopná spočítat příslušné váhové faktory nebo průměry, tak že sečte rozličné parametry a vydělí příslušným parametrem, ten byl spočítán výše.

Proto je jeden způsob jak vyjádřit požadavek malé mezní kapacity uložení v oblasti rozkroku, je vyjádřením, že oblast rozkroku má nižší základní kapacitu než zbývající část absorpční struktury.

Potom, základní kapacita oblasti rozkroku by neměla být větší než 0,9 krát průměrná základní kapacita zbývající části absorpčního jádra, vhodněji méně než 0,7 krát. Jakkoliv nejvíce preferovaná konstrukce má i dále redukovanou základní kapacitu v oblasti rozkroku, i méně než 0,3 krát kapacita zbývajících částí absorpčního jádra. Oblast rozkroku může mít jednotnou základní kapacitu, nebo může mít podoblasti s různými základními kapacitami. Ve specifickém vhodném navržení, nemají části oblasti rozkroku v podstatě žádnou mezní základní kapacitu uložení, a takové části mohou pokrývat 50% a více plochy oblasti rozkroku.

Jiný způsob jak popsat potřebu nízké absorpční kapacity v oblasti rozkroku je pohlédnutím na podélné úseky absorpčního jádra, které vzniknou například rozdělením na úseky absorpčního jádra v přední, střední nebo zadní části, nebo oblasti rozkroku mající 50 % z celkové délky jádra a porovnáním tohoto se zbývajícími úseky jádra. Dílčí mezní kapacita uložení oblasti rozkroku by měla poté být méně než 49 % z celkové mezní kapacity uložení celkového jádra. Vhodněji i pro další zlepšené pasování při zatížení, je vhodnější i menší absorpční kapacitu v oblasti rozkroku, konkrétně menší než 41 % celkové absorpční kapacity, nebo i vhodněji méně než 23 %.

Mezní kapacita uložení rozvádějícího profilu může být určena výpočtem z materiálů v určitých úsecích, nebo také měřením, například rozdělením výrobku do úseků, které mají danou délku a určením absorpční jímavosti na úsek.

Jestliže, jak tomu je v moderních absorpčních výrobcích, jsou použity superabsorpční materiály jako mezní zadržovací materiál, další způsob, jak určit potřebnou nízkou absorpční kapacitu v oblasti rozkroku je přes omezení superabsorpční kapacity v analogii s právě diskutovanou celkovou absorpční kapacitou, to jest, která má méně než 49% z superabsorpční kapacity, vhodněji méně než 41% a nejlépe méně než 23 % v oblasti rozkroku.

• » · • · • 9 • 9

9999 9

99 ·· • · 9 9 9 9 .‘* · ’··: *‘*£2763/105

9999 99 99

Tudíž, „převrácené tvarování“ mezní absorpční jímavosti může být dosáhnuto dvěma různými způsoby, které se nevylučují:

První začíná od konstantní „základní kapacity“ po celém absorpčním výrobku a tvarování je dosaženo tak, že oblast rozkroku má menší plochu než zbývající oblasti. Postupně podélné „kapacity úseků“ budou vyšší pro úseky mimo oblast rozkroku.

Druhý začíná s redukovanou „základní kapacitou“ v „oblasti rozkroku“ která, i pro trojúhelníkový tvar jádra, by poskytovala menší kapacitu v oblasti rozkroku.

Samozřejmě, kombinací dvou podmínek může být dále zvýšen profil.

Dodatečně, pro přemístění absorpční kapacity z oblasti rozkroku, může být žádoucí nerozložit kapacitu pravidelně mezi přední a zadní částí. Je vhodné přizpůsobit rozmístěni kapacity specifickým požadavkům anatomie uživatele a nejčastějším situacím použití. Například pro dětské pleny, které jsou určeny pro nošení aktivními batolaty, je žádoucí mít menší kapacitu v přední oblasti než zadní oblasti. Také pro dospělé trpící inkontinencí, kteří mohou být někdy upoutané na lůžko, může být užitečné zadní asymetrické umístění mezní kapacity uložení (jak je v patentové přihlášce EP-A-0,692,232).

Ve vhodném provedení předloženého vynálezu pro dětské pleny, je méně než polovina mezní kapacity uložení, vhodněji méně než jedna třetina mezní kapacity uložení umístěna mimo oblast rozkroku v místě přední části, to jest v přední oblasti pasu a více než polovina mezní kapacity uložení, vhodně alespoň dvě třetiny jsou umístěny v zadní části výrobku.

Další požadavek zahrnutý ve výše popsaném návrhu, jmenovitě poskytující dobré chování při opětovném zvlhčení. Jak bylo popsáno výše, oblast plnění absorpčního výrobku leží obecně v oblasti rozkroku. Prostor uložení kapaliny je vhodně umístěn mimo oblast rozkroku. Postupně vyloučená tekutina je přemístěna z oblasti plnění do oblasti ukládání, buď za dostatečně vysokých transportních poměrů k převyšování rozmístění kapaliny ve výrobku, nebo kombinací se střední schopností zadržování kapaliny, ale v žádném případě bez škodlivého dopadu na suchost povrchu výrobku směrem k uživateli, tak jak může být měřen způsobem testování opětovného zvlhčení po nabytí pomocí kolagenu.

Po poškození, je podstatnou funkcí absorpčního výrobku zadržet vyloučené tekutiny, aby se vyhnulo pře hydratování pokožky uživatele. Jestliže není absorpční výrobek dobře funkční, v tomto případě se tekutina vrací z absorpčního jádra zpět k pokožce uživatele - také často nazývané „opětovné zvlhčení“- což může mít škodlivý efekt na stav pokožky, u které může například být pozorováno podráždění pokožky.

Bylo shledáno, že když se podrobí testu opětovného zvlhčení po nabytí pomocí kolagenu, jek je zde popsáno, výsledek menší než 180 mg poskytuje akceptovatelné provedení, ale dobře provedené výrobky poskytují akceptovatelné chování méně než 80mg, vhodněji méně než 70mg nebo i vhodněji méně než 50mg.

9999

9

9 •

• 999 ·· 99 9* • 9 9 · « 9 * ’··· ‘*12763/105

9999 99 *9

Aby bylo dosaženo potřebných transportních a středně ukládacích vlastností, je často použito mechanismu kapilárního přenosu. Takový mechanismus záleží z velké části na vytvořených kapilárách. Takový transport nepotřebuje být schopen překonat jisté výšky, ale potřebuje také mít dostatečně vysoký poměr transportu kapaliny. Tudíž, vhodné materiály nemusí být pouze schopné rychle dosáhnout vertikální výšky jako při vertikálním tampónovém testu, ale musí také dostatečné množství tekutiny do takovéto výšky přesunout. Bylo shledáno, že jistý užitý materiál přenese tekutinu do výšky tampónu 8,3 cm za méně než 13 sekund, nebo do výšky 12,4 za méně než 45 sekund. Ale ne pouze čas za, který se dosáhne určité výšky je důležitý, ale také tok ve 8,3 cm je vhodně vyšší než 0,32 ml/s/cm², nebo vhodně více než 0,16 ml/s/cm² ve výšce 12,4 cm.

Tyto požadavky a stejně tak i materiály splňující takové požadavky jsou popsány v patentové přihlášce EP 96108427,4, dále také popisuje opětovné zvlhčení nebo suchost pokožky a požadavky činnosti nabývání. Žádné hodnocení nebylo učiněno s ohledem na aspekt pasování zatíženého výrobku, požadavky chování byly dosaženy při užití konvenčních distribučních profilů.

Vhodně, výrobky mají poměr nabytí kapaliny více než 3,5 ml/s při testu naplnění jak je zde popsán, vhodněji více než 4,0 ml/s, ještě vhodněji více než 4,2 ml/s při prvním ovlivnění, nebo 0,5 ml/s, vhodněji více než 0,6 ml/s, nejvhodněji více 0,7 ml/s při čtvrtém vylití.

Testovací procedury

Obecně:

Všechny testy jsou prováděny za teploty 22 ± 2 °C a 35 ± 15 % relativní vlhkosti. Syntetická moč použitá pro tuto testovací metodu je všeobecně známá pod obchodním označením Jayco Synllrine a dodávaná na trh firmou Jayco Pharmaceuticals Company, Camp Hill, Pennsylvania. Schematický vzorec syntetické moči je: 2,0 g/l KCI; 2,0 g/l Na₂SO₄; 0,85 g/l (NH₄)H₂PO₄; 0,15 g/l (NH₄)H₂PO₄; 0,19 g/l CaCI₂ a 0,23 g/l MgCI₂. Všechny tyto chemikálie jsou reagenčního typu. pH syntetické moči se pohybuje v rozmezí od 6,0 do 6,4.

Vertikální tampónový test

Vertikální tampónový test je zaměřen na určení času potřebného pro dosažení přední části kapaliny určité výšky při vertikálním uložení, to jest proti gravitaci, stejně tak i množství tekutiny vyzdvihnuté materiálem během tohoto času.

Princip tohoto testu je umístění vzorku na držák vzorku vybavený elektrodami ve formě nožek, působících k upevnění vzorku ve vertikální poloze a umožňující vytvoření elektrického časového znamení. Zásobník tekutiny je umístěn na stupnici, tak, že může být sledována časová závislost tekutiny pohlcené vzorkem z vertikálního tampónu. Doba není podstatná pro test, test je prováděn na komerčně dostupném vybavení EKOTESTER, dodávaném na trh firmou Ekotec Industrietechnik GmbH, Ratingen, Germany, který také umožňuje elektronické zpracování dat.

12763/105 φφ φφφ* » φ φ

φφ φφφ • · φ · ··: ·1 ΦΦ φφ • ····

Testovací nastavení je schematicky znázorněno na obrázcích 3a a b.

Vybavení je v podstatě vyrobeno z plexiskla a obsahuje zásobárnu tekutiny 310 pro 929 gramů testovací kapaliny ve výšce hladiny 311 17 mm a držák vzorku 320. Zásobárna je umístěna na stupnici 315 s přesností 0,1g vyrobená Mettler GmbH, typ PM3000. Optimálně, a znázorněno propojením 316, může být tato stupnice připojena k elektronickému zařízení sbírající data 342.

Držák vzorku je v podstatě plexisklový plát o šířce 330 10 cm a délce 331 15 cm a tloušťce okolo 5 mm (není znázorněna). Upevňovací prostředek 325 je protažený přes tyto rozměry ve směru 332 nahoru, který je vhodný aby během testu zajišťoval opakovatelné umisťování v opravdu vertikálním směru ( to jest ve směru gravitace) v opakované ponoru 333 spodního okraje 321 držáku vzorku 12 mm v testovací kapalině v zásobníku 310 během testu. Držák vzorku 320 je dále vybaven 9 katodovými nožkami 326 umístěnými ve třech řadách ve vzdálenostech 334, 335, 336 56mm, 95 mm a 136 mm od spodního okraje 321 držáku vzorku. V každé z těchto řad jsou tři elektrody, rozmístěné jedna od druhé ve vzdálenosti 337 28 mm a první umístěné u podélného okraje 322 jsou umístěné ve vzdálenosti 338 22m od tohoto okraje. Nožky mají délku okolo 10 mm, průměr okolo 1 mm a jsou na konci zaostřeny pro jejich aplikaci do vzorku. Nožky jsou vyrobeny za železa. Dále nožka anody 327 je umístěna vedle střední nožky katody ve spodní řadě. Anoda 327 a 9 katodových nožek 326 jsou připojeny (schematicky znázorněno na obrázku 3a 328 dvěmi katodovými nožkami a anodovou nožkou k časovacímu zařízení 341, které umožňuje monitorovat moment kdy je uzavřen elektrický obvod mezi anodou a jednotlivými katodami, například elektrolytickou tekutinou ve zvlhčeném testovacím vzorku, který je umístěn mezi elektrodami.

V kontrastu s obecnými procedurami nastíněnými výše, toto vybavení je umístěné a test je prováděn v tepelně řízeném poklopu nastaveném na 37 °C a neodchylující se více než o 3 °C. Testovací tekutina je také připravena na 37 °C v tepelně řízené vodní lázni po dostatečný čas, poskytující konstantní teplotu tekutiny.

Testovací kapalina je naplněna do zásobníku 310 a vytvoří povrch 312 v potřebné výšce hladiny 311, například přidáním předem určeného množství tekutinu jako 927,3 gramu ± 1 gram.

Zkušební vzorek je uveden v rovnováhu při laboratorních podmínkách (výše) a umístěn do 37 °C vybavení před testem. Testu také předchází měření svorky vzorku, jak je nastíněno níže.

Zkušební vzorek je vyříznut o velikosti 10 x 15 cm konvenčními prostředky, které umožňují maximálně možný účinek stlačení na oříznutých okrajích, přičemž takovým příkladem řezače vzorku může být JDC Corporation nebo ostrými noži jako skalpel nebo, méně vhodné, ostrým párem nůžek.

Zkušební vzorek je opatrně umístěn na držák vzorku tak, že okraje se kryjí s dnem a bočními okraji 321 a 322 držáku vzorku, to jest tak, že nepřesahuje mimo plát držáku vzorku. Přitom vzorek musí být v podstatě plochý, ale v nenapnutém stavu, to jest, neměl by tvořit vlny, neměl by být v mechanickém napětí. Je třeba dá pozor, aby

9 • 4

12763/105 β··· 4 vzorek měl pouze přímý kontakt s nožkami a nebyl spojený s plexisklovým plátem držáku.

Držák vzorku 320 je poté umístěn ve vertikální poloze do testovací tekutiny zásobníku 310, tak že držák 320 vzorku a stejně tak zkušební vzorek jsou ponořeny ponorem 333 12 mm do tekutiny. Postupně budou mít elektrody nyní vzdálenosti 343, 338 a 339 44 mm, 83 mm a 124 mm podle pořadí ke hladině 312 tekutiny. Jak ponoření držáku vzorku mění čtení na stupnici 315, toto je vyváženo předem určeným množstvím vložením držáku vzorku bez vzorku, například o 6 gramů.

Bude uznáno, že umístění držáku vzorku 320 a testovací vzorek v nepojmenovaném uspořádání musí být velmi přesný na jedné straně, ale také rychlý jak materiál začne nasávat a vlhnout při prvním kontaktu s tekutinou. Rám 350 do kterého může být držák vzorku vložen s upevňovacími prostředky 325 je také částí EKOTESTERu, ale mohou být použity jiné prostředky pro dosažení rychlého upevnění.

Čtení na stupnici je monitorováno jako funkce času okamžitě po umístění vzorku. Bylo shledáno výhodnějším spojit stupnici s elektronickým počítačem, tak jak je součástí EKOTESTER.

Jakmile tekutina dosáhne první řady a uzavře elektrické spojení mezi anodou 327 a katodami 326, tento čas může být zaznamenán jakýmkoliv časovači zařízením, časovači blok 341 EKOTESTERU je vhodný příklad. Přitom další zpracování dat může být provedeno každé tři časové jednotky jedné řady, další data se týkají průměru všech tří elektrod na řadu, která se obecně neliší více než přibližně ± 5% od průměru.

Tudíž, vytvořená data jsou:

časově závislé množství tekutiny, která je vyzdvihnutá vzorkem po ponoření; a čas potřebný, za který tekutina dosáhne určité výšky.

Z tohoto pro každou ze tří výšek mohou být vyčteny dvě důležité hodnoty:

První, čas v sekundách, za který tekutina dosáhne určité výšky.

Druhý, „součtový tok“ pro každou výšku rozdělující

- množství vyzdvižené tekutiny vzorkem v čase, za který je dosažena tato výška

- tímto časem

- a plochou průřezu definovanou měřenou tloušťkou a šířkou vzorku o velikosti 10 cm.

Test nabývání

Obrázek 4 znázorňuje absorpční strukturu 410, která je naplněna výtokem 75 ml syntetické moči při poměru 15 ml/s používající čerpadlo (model 7520-00 dodávané firmou Cole Parmer Instruments, Chigago, USA), z výšky 5 cm nad povrchem vzorku. Čas pro absorbování moči je zaznamenáván časovači. Ovlivnění kapalinou se opakuje přesně v 5 minutových intervalech do doby, kdy je výrobek dostatečně naplněn. Aktuální data jsou získána po čtvrtém naplnění.

Testovací vzorek, kterým může být absorpční výrobek nebo absorpční struktura obsahující absorpční jádro, horní vrstvu a spodní vrstvu je uspořádán tak, aby ležel na plocho na pěnové plošině 411 uvnitř plexisklového boxu (je znázorněn pouze základ • · ; · · · · · * * _Λ a · · ······ ·· I ..1-27.63/105

412). Plexisklový plát 412, který má ve středu otvor o průměru 5 cm , je umístěn navrchu vzorku na oblasti plnění struktury. Syntetická moč je zaváděna do vzorku připasovaným válcem 414, a přilepeným k otvoru. Elektrody 415 jsou umístěny na nejspodnějším povrchu plátu, v kontaktu s povrchem absorpční struktury 410. Elektrody jsou připojeny k časovači. Zátěže jsou umístěny na povrchu plátu, aby simulovaly například váhu dítěte. Tlak okolo 50g cm² (0,7psi) je dosažen umístěným zátěží 416, například pro společně možnou MAXI velikost 20 kg.

Zkušební tekutina je zavedena do válce, který je typicky postaven na vrchu absorpční struktury, tím kompletuje elektrický obvod mezi elektrodami. Zkušební tekutina je transportována z čerpadla do testovací soustavy trubkovými prostředky o průměru 8 mm, který je udržován plný zkušební tekutiny. Tudíž tekutina opouští potrubí v tu samou chvíli, kdy je zapnuto čerpadlo. Přitom se také spustí časovač, a časovač se zastaví když absorpční struktura absorbovala ovlivnění moči a je prolomen elektrický kontakt mezi elektrodami.

Poměr nabývání je definován jako objem absorbovaného výtoku působící kapaliny (v ml) na jednotku času (s). Poměr nabývání je počítán pro každý výtok vpravený do vzorku. Při pohledu na předložený vynález má zvláštní význam první a poslední ze čtyř ovlivnění výtokem kapaliny.

Test je především určen k ohodnocení produktů obecně se vztahujících k výrobkům o velikosti MAXI pro konstrukční kapacitu okolo 300 ml a které mají určitou mezní hodnotu uložení od 300 do 400 ml. Jestliže výrobky význačně rozdílných kapacit (jakými mohou být zamýšlené pro výrobku pro dospělé při inkontinenci), nastavení, zejména objemu tekutiny na výtok by mělo být přizpůsobeno vhodně 20 % z celkové konstrukční kapacity a odchýlení od standardního testovacího protokolu by mělo být zaznamenáno.

Způsob testování opětovného zvlhčení po nabytí pomocí kolagenu

Před prováděním testu se připraví kolagenový povlak, zakoupený od firmy NATURIN GmbH, Weinhein, Germany, pod obchodním označením COFFI a plošnou hmotností okolo 28 g/m², a následně z tohoto povlaku vyřízne díl o průměru 90 mm, například za použití zařízení pro řezání zkušebního vzorku a vyvážením povlaku v řízeném prostředí testovací laboratoře (viz výše) alespoň po dobu 12 hodin (jsou použity pinzety pro veškerý kontakt s kolagenovým povlakem).

Alespoň 5 minut, ale ne déle než 6 minut poté co byl ve výše uvedeném testu nabývání absorbován poslední výtok kapaliny, překrývají plát a zátěže jsou odstraněny a testovací vzorek 520 je opatrně umístěn na plocho na laboratorní pracovní stůl.

Čtyři vrstvy vyseknutého a vyváženého kolagenového materiálu 510 jsou váženy s přesností alespoň jednoho miligramu, a potom vystředěně umístěny na bod plnění výrobku a překryty plexisklovým plátem 530 s průměrem 90 mm a tloušťkou 20 mm. Váha 540 15 kg je opatrně přidána (také soustředně). Po 30 ±2 sekundách je závaží a plexisklový plát se opatrně sejme a kolagenové povlaky jsou převáženy.

..72763/105

Výsledek testování opětovného zvlhčení po nabytí pomocí kolagenu je vlhkost vyzdvihnutá kolagenovým povlakem, vyjádřená v mg.

Dále by mělo být poznamenáno, že tento testovací protokol může být lehce přizpůsoben specifickým typům výrobků, jako různé velikosti dětských plenek, nebo inkontinenční výrobky pro dospělé, nebo menstruační výrobky, nebo různosti typů a množství plnící látky, množství a velikosti absorpčního materiálu, nebo různorodosti tlaků při používání. Mající jeden definovaný z těchto důležitých parametrů, taková modifikace bude zřejmá osobně obeznámené se stavem techniky. Když se uváží výsledek z přizpůsobeného protokolu výrobku, mohou být lehce optimalizovány tyto určující důležité parametry jako v konstrukčním experimentu podle standardních statistických způsobů s reálným v použití okrajových podmínek.

Test distribuce tekutiny

Test distribuce tekutiny se zaměřuje na určení množství tekutiny sebrané určitou částí absorpčního výrobku nebo jádrovou strukturou.

Tento test může být aplikován na výrobky naplněné při řízených laboratorních podmínkách, tak jako když jsou prováděny jiné testy stanovení schopnosti přenosu tekutiny, například test nabývaní, který je popsaný výše.

Tento test může být také aplikován na použité výrobky, například, když děti nosí pleny, naplní je při reálných podmínkách, poté jsou výrobky ohodnoceny při příslušných hygienických podmínkách. Prodleva mezi naplněním a ohodnocením by neměla být příliš dlouhá, ačkoliv jak bylo shledáno alespoň pro konstrukce jaké jsou testovány v příkladech popsaných níže, má prodleva pouze velmi malý vliv na výsledky distribuce tekutiny.

Aby byla určena distribuce tekutiny v absorpčním výrobku nebo struktuře, naplněný výrobek je vážen a poté rozložen (optimálně po proříznutí elastikovaných prvků aby se lépe rozprostřel) a označen podél jeho podélné osy ve čtverce. Potom je výrobek oříznut podél čar kolmých k podélné čáře, a musí se dát pozor, aby nedošlo k vymáčknutí tekutiny. Toho může být nejlépe dosaženo při použití JCD řezače papíru, nebo skalpelu.

Každá část je vážena a výsledek je určen k celkové váze.

Pro výrobky, které mají silné tvarování (to jest různé váhy materiálů v různých oblastech) celková váha a stejně tak i dílčí váhy mohou upraveny váhou výrobku v suchém stavu. Dílčí váhy mohou být určeny pro „sesterské pleny“ (to jest pleny vyrobené tím samým způsobem a jestliže jsou vyrobeny na lince hromadné výroby v přibližně stejném čase jako testovaná plena). Jestliže by potom měl mít výrobek různé váhy, dílčí váhy mohou být dále přizpůsobeny podle tohoto poměru, za předpokladu, že odchylky budou úměrně rozmístěné v sekcích.

Výsledek testu distribuce tekutiny je vyjádřen percentuelně z celkového množství tekutiny přítomné v určité sekci, například v oblasti rozkroku.

·« φφφφ

..12763/105

Hustota / měřená tloušťka Z plošná hmotnost

Vzorek definované oblasti například vyříznuté řezačkou je vážen s přesností alespoň na 0,1%. Tloušťka se měří pod aplikovaným tlakem 550 Pa (0,08 psi) na testovací oblasti s průměrem 50 mm. Plošná hmotnost je váha na jednotku plochy a je vyjádřena v g/m², měřená tloušťka je vyjádřená v mm za tlaku 550 Pa, na základě čehož může být okamžitě spočítána hustota, vyjádřená v g/cm³.

Test kapacity po odstředění při použití čajového sáčku (TCC test)

I když byl test TCC vyvinut speciálně pro superabsorpční materiály, může být snadno aplikovaný na jiné absorpční materiály.

TCC test měří hodnoty kapacity po odstředění při použití čajového sáčku, které měří zadržení tekutin v absorpčních materiálech.

Absorpční materiál je umístěn do „čajového sáčku“ ponořen do 0,9% roztoku chloridu sodného na 20 minut a poté odstřeďován po dobu 3 minut. Poměr váhy zadržené kapaliny k počáteční váze suchého materiálu je absorpční kapacita absorpčního materiálu.

Dva litry 0,9% váženého chloridu sodného v destilované vodě jsou nality do misky o rozměrech 24 cm x 30 cm x 5 cm. Kapalina ji naplní do výšky 3 cm.

Čajový sáček má rozměry 6,5 cm x 6,5 cm a je dostupný od firmy Teekanne se sídlem v Důsseldorfu, Germany. Vak je utěsnitelný se standardním kuchyňským zařízením utěsňující plastické pytle (například VACUPACK2 PLUS dostupné od firmy Krups, Germany).

Čajový sáček je otevřen opatrným částečným uříznutím a poté je zvážen. Okolo 0,200 g vzorku absorpčního materiálu váženého s přesností ± 0,005g je umístěno do čajového sáčku. Čajový sáček je poté uzavřen tepelným pečetícím přístrojem. Toto se nazývá čajový sáček se vzorkem. Prázdný čajový sáček je utěsněn a použit jako polotovar.

Čajový sáček se vzorkem a prázdný čajový sáček je položen na plochu solného roztoku a ponořený po dobu 5 sekund, kdy je použita roztěrka umožňující celkové namočení (čajové sáčky budou plavat na hladině solného roztoku, ale jsou namočeny). Časovač se zapíná okamžitě. Po 20 minutách máčení je čajový sáček se vzorkem a prázdný čajový sáček vyjmuty ze solného roztoku a umístěny do zařízení Bauknecht WS 130, Bosh 772 NZK096 nebo podobné odstředivky (průměr 230 mm), tak, že je připevněn k vnější stěně bubnu odstředivky. Víko odstředivky je uzavřeno, odstředivka je zapnuta a rychlost narůstá rychle až na 1400 otáček/min. Jakmile se odstředivka ustálí na 1400 otáčkách/min sepne časovač. Po 3 minutách je odstředivka vypnuta.

Čajový sáček se vzorkem a prázdný čajový sáček jsou vyjmuty a odděleně zváženy.

φφ φφ ► · φ · $2$6/105 φ

φ

ΙΦ · φ

Kapacita po odstředění při použití čajového sáčku (TCC) pro vzorek absorpčního se vypočítá následovně:

TCC = [(váha čajového sáčku se vzorkem po odstředění) - (váha prázdného čajového sáčku po odstředění) - (váha suchého absorpčního materiálu) 4- (váhou suchého absorpčního materiálu).

Také specifické části struktury nebo celého výrobku mohou být měřeny jako dílčí výseky, to jest pozorováním částí struktury nebo celkového výrobku, čímž řezání je provedeno na šířku výrobku na určených bodech podélné osy výrobku. Zvláště definice oblasti rozkroku, jak byla popsána výše, dovoluje určit kapacitu oblasti rozkroku. Jiné výseku mohou být použity pro určení „základní kapacity“ (to jest množství kapacity na jednotkovou plochu určité oblasti výrobku. V závislosti na velikosti jednotkové plochy (vhodně 2 cm na 2cm) je definováno jak mnoho v průměru nastávají - přirozeně, menší velikost bude v průměru nastávat méně.

Mezní kapacita uložení

Bylo navrženo mnoho způsobů jak je možno určit nebo ohodnotit mezní konstrukční kapacitu uložení absorpčního výrobku.

V kontextu předloženého vynálezu bylo přijato, že mezní kapacita uložení výrobku je součet mezních absorpčních kapacit jednotlivých elementů nebo materiálů. Na tyto jednotlivé komponenty, mohou být aplikovány různé osvědčené techniky pokud jsou aplikovány shodně po celou dobu porovnávání. Například kapacita po odstředění při použití čajového sáčku vyvinutá a osvědčená pro superabsorpční polymery (SAP) může být užita pro takové SAP materiály, ale také pro jiné (výše).

Někdy jsou kapacity jednotlivých materiálů známy, poté celková kapacita výrobku může být vypočítána vynásobením těchto hodnot (v ml/g) s hmotností materiálu použitého ve výrobku.

Pro materiály které mají jednoúčelovou funkčnost jinou než mezní uložení tekutin - jako nasákavé vrstvy a podobné - mezní kapacita uložení může být opomenuta, buď takové materiály ve skutečnosti mají pouze velmi nízké hodnoty kapacity v porovnání k jednoúčelovým materiálům s uložením kapalin, nebo nejsou takové materiály určeny pro plnění tekutinou a tudíž by měly uvolnit jejich tekutiny jiným materiálům pro mezní uložení.

Příklady a hodnocení

Distribuční materiály

Pro porovnání různých konstrukcí a vlastností materiálů, byly použity dva materiály k nahrazení konvenčních tkaniny, například tkanivo s vysokou pevností za mokra se plošnou hmotností 22,5 g/m² vyráběné firmou Strepp, Kreuzau, Germany pod označením NCB. Typické vlastnosti distribuce kapaliny pro takové tkaniny jsou vypsány v tabulce č.1

I

Ζί2763/105 φ · · * φ φ φ · φ φ φφφφ φ φφφ φ·φ φ

Za prvé byl ohodnocen materiál s vysokým tokem při distribuci (příklad 1.1), což bylo provedeno od ukládání za mokra chemicky vázané tkaniny o plošné hmotnosti 150 gsm a hustotou 0,094 g/cm³, sestávající se z směsi vláken z:

- 90 % hmotnostních (celkové hmotnost směsi vláken) chemicky vyztužené, kroucené celulózy (CS), komerčně dostupné pod obchodním označením „CMC“ od firmy Weyerhaeuser Co., US;

- 10 % podle (celkové hmotnosti směsi vláken) eukalyptových vláken, vázaných 2 % hmotnostními směsi vláken poiyakrylát amid-glyoxalové pryskyřice, prodávané firmou Cytec Industries, West Patterson, NJ.USA, pod obchodním označením Pařez™ 631 NC.

Toto bylo poté vystaveno dodatečnému upravení mezi dvěma válečky pokrytými výstupky s výškou hrotu 0,2 mm, šířkou 0,6 mm, uspořádanými ve vzájemné vzdálenosti od sebe 1 mm, které jsou podrobně popsané v patentové přihlášce EP č.

96108427.4.

Dále tepelně smíšený papírenskou technologií vyrobený materiál (příklad 1.2) byl vyroben použitím 60 % chemicky ztužené a kroucené celulózy, 30 % eukalyptových vláken jak bylo použito ve výše popsaném chemicky smíšeném distribučním materiálu a 10% excentrického dvousložkového vláknitého materiálu typu polyethylenový obal/polyethylentereftalátové jádro, který má zabudovaný stálé hydrofilizační činidlo do polyethylenové pryskyřice, vyráběný HOECHST CELANESE, US, pod označením Celbond® T225. Po konvenčním ukládání za mokra, tato tkanina byla tepelně svázána konvenční foukáním vázanou technologií firmy Ahlstrom lne.,US, s plošnou hmotností 150 gsm a hustotou 0,11 g/cm³.

Poté co je podroben vertikálnímu tampónovému testu, jako je popsáno výše, materiály vykazují výsledky jak je znázorněno v tabulce 1:

Tabulka 1

	Příklad 1.1	Příklad 1.2	Příklad 1.3
Tampónový čas (s) pro dosažení výšky sloupce 8,3 cm	13	45	>210
12,4 cm	45	165
Přítok (ml/s/cm2)
8,3 cm	0,32	0,06	<0.02
12,4 cm	0,16	0,04	nezjištěno

Tudíž Příklad 1.2 poskytuje zdokonalené provedení oproti standardním tkaninám příkladu 1.3, který je podstatně horší než zejména vhodný materiál příkladu 1.1.

Obecný popis výrobku • · · · • «9 ·

7.12763/105

Zatímco předložený vynález je možné aplikovat na širokou oblast výrobků, konkrétní prospěch je uvedený příklad v kontextu s dětskými plenami, a tím jsou pleny určené pro děti v rozmezí od 8 do 18 kg také nazývány „MAXI“ velikost. Pro takové výrobky jsou typické rozměry jedni z PAMPERS BABY DRY PLUS MAXI/MAXI PLUS, jak jsou prodávány firmou Procter & Gamble v různých zemích Evropy :

	délka (rozměr ve směru osy x)	šířka (rozměr ve směru osy y)
celková plena	499 mm	430 mm
absorpční jádro	438 mm
šířka poutka jádra		115 mm

Během použití je konstrukce těchto výrobků taková, že sedí v podstatě symetricky, když porovnám natažení v oblasti pasu přední a zadní části. Bod rozkroku je shodný s „bodem plnění“ umístěným (jak pro chlapečky a holčičky) 4,9 cm k přední oblasti pasu středového bodu výrobku a 17 cm od předního okraje jádra. Postupně, oblast rozkroku je rozložena, pokud začneme počítat, od předního okraje pasu absorpčního jádra (na 0 cm) směrem k zadnímu konci ( na 43,8 cm) - od 6,1 cm do

27,8 cm.

Výrobky uvedených příkladů předloženého vynálezu jsou obecně získány z těchto komerčně dostupných výrobů a poté modifikovány jako předvedené ve specifických příkladech.

Tyto výrobky obsahují v jejich jádře okolo 20g standardní severní foukáním ukládané dřevité vláknité celulózy a okolo 10g superabsorpčního materiálu, jakým je komerčně dostupný od firmy Stockhausen GmbH Germany s obchodním označením FAVOR SXM typ 100. Superabsorpční materiály mají teoretickou kapacitu 31 ml/g, což společně s 4 ml/g foukáním ukládané dřevité celulózy poskytuje pro takové výrobky konstrukční kapacitu okolo 390 ml. Dodatečně jádro obsahuje „nabývací záplatu“, překrývající ukládací jádro v délce 25,4 cm, začínající od 28. cm od předního okraje jádra směrem dozadu. Tato záplata je vyrobena z foukáním ukládaného chemicky zesíleného vláknitého materiálu na bázi celulózy (CS), dodávaného Weyerhaeuser Co., US s obchodním označením „CMC“, fungující jako nabývací/rozváděcí vrstva, která má plošnou hmotnost okolo 295 g/m². V kontextu uvedených příkladů je mezní kapacita uložení nastavena na nulu, jak se předpokládá, že kapalina bude přemístěna z této nabývající/rozvádějící vrstvy, aby byla tato vrstva připravena pro opětovné plnění při opakovaných výtocích (viz shora uvedené).

Konstrukce jádra je taková, že směs SAP a foukané dřevité celulózy přikrývá (směrem k uživateli) slabou vrstvu čisté foukané dřevité celulózy. Tvar jádra je většinou obdélníkového tvaru o velikosti 438 mm na 115 mm, s nepatrně užší šířkou u bodu rozkroku, 102 mm. Smíšená vrstva je profilována v plošné hmotnosti tak, že její podélná kapacita distribučních průřezů je přibližně následující:

1. čtvrtina (přední)	140 ml
2. čtvrtina	130 ml
3. čtvrtina	70 ml
4. čtvrtina (zadní)	50 ml

• t • ΦΦΦ φ *I2Ž$3/1O5

Zlepšené uložení

První test se zaměřuje na podpoření efektu opětovné distribuce kapacity ukládání. Byla provedena „studie ukládání“, pročež byly vytvořeny dva produkty. První referenční produkt byl vyroben zaměřující se na okopírování prodávaného výrobku jak bylo popsáno výše, odlišující se od dalších tím, že nemá nabývající záplatu.

Tento výrobek byl porovnán s „převráceným profilem“ konstrukce (příklad 2.1) odlišující se pouze v tom, že kapacita řezu byla různá ve fázích, tak že kapacita profilu je následující:

1. čtvrtina (přední)	120 ml
2. čtvrtina	70 ml
3. čtvrtina	60 ml
4. čtvrtina (zadní)	140 ml

Tyto byly testovány ve „studii uložení“. Testovací a referenční výrobky byly uměle naplněny syntetickou močí a zkušených matek bylo zaznamenáno ohodnocení pasování, pro suché pleny a když byly naplněny, poprvé s 150 ml a poté s 300 ml syntetické moči.

Pro každý výrobek byly poptávány celkové ohodnocení pasování a ohodnocení pasování mezi nohama pro různá plnění.

Stupnice ohodnocení byla od 0 (špatný) do 4 (výborný).

Výrobky byly umístěny mezi 17 náhodně vybraných dětí.

Tabulka 2

	Příklad 2.2	Příklad 2.1
Hodnocení uložení matek
Celkové uložení	2,6	2,0
Uložení mezi nohama
Suché	3,0	2,0
při ovlivnění 150 ml kapaliny	2,9	1,9
při ovlivnění 300 ml kapaliny	2,6	1,4

Toto jasně ukazuje slabší stanovení uložení standardně tvarovaných plenek v kontrastu k převrácenému profilu.

Dopad chování otočeného tvarování (smíšená jádra)

Uživatelé nechtějí slevit ze zlepšeného chování v důsledku uložení. Pro stanovení dopadu různých konstrukcí na chování, byly výrobky porovnány v laboratorních testech na významné parametry chování při shromažďování tekutiny a opětovném zvlhčení.

♦ · • · · · · • «·«·

Ί 2/03/105

Pro tento test byly výrobky vyrobeny v širokém rozsahu zkušebních vzorků, které byly porovnávané s jedním referenčním výrobkem, kopírujícím skutečný prodávaný výrobek (příklad 3.1) bez nabývající vrstvy, která byla nahrazena tepelně vzduchem vázanou syntetickou nabývající vrstvou vyrobenou vrstvením vzduchem 63 % excentrických PE/PP dvousložkového vláknitého materiálu (typ ESEWA firmy Danaklon AB, DK) společně s 37 % tradiční jižanské dřevité buničiny do rouna vázaného foukáním o hustotě 0,04 g/cm³ a plošné hmotnosti 120 gsm (příklad 3.3). Další výrobek byl kombinací příkladu 3.3 s otočeným profilem kapacity jak je popsáno v příkladu 2.1.

Třetí výrobek (3.1) se odlišuje od tohoto posledního, že dále zahrnuje tepelně vázaný mokrým papírenským způsobem vyrobený materiál jak je popsáno v příkladu

1.2.

Tabulka 3

	Příklad 3.1	Příklad 3.2	příklad 3.3
Distribuční kapacita	Reverzní	reverzní	oblast rozkroku
Nabývající materiál	vzduchem vrstvené rouno (pro všechny příklady)
Distribuční materiál	za mokra ukládané, vzduchem vrstvené rouno	obvyklý materiál na bázi celulózy
Distribuce tekutiny (v %)
Oblast rozkroku	58	55	79
Test nabývání (v ml/s)	2,9	3,6	3,2
1. výtok	0,19	0,1	0,16
4. výtok
Opětné zvlhčení pomocí kolagenu (v mg)
Oblast rozkroku	268	283	262
Zadní část	25	72	12

Tyto údaje demonstrují, že zatímco převrácený profil má lepší distribuci tekutiny opatřující menší kapacitou v oblasti rozkroku tato výhoda je na úkor horšího chování při opětovném zvlhčení, zvláště v zadní části výrobku. Použitím právě zlepšeného distribučního materiálu zlepšujícího tuto nevýhodu bez nežádoucího dopadu na distribuci tekutiny nebo chování při nabývání.

Distribuční materiál vtlačený do tradičně tvarovaných jader

Výhody chování dobrých distribučních materiálů jsou dále uvedené v příkladu v opačném tvarování jader. Pro zvýraznění tohoto efektu, standardní plena (příklad 4.2, stejná konstrukce jako 2.2) byla porovnána s příkladem 4.1, kde byla standardní tkanina nahrazena zlepšeným distribučním materiálem (jek je popsaný v příkladu 1)

Tabulka 4 • · » · • 4 · · φ ’*Í2fés/105

	Příklad 4.1	Příklad 4.2
Distribuce tekutiny (v %)
Oblast rozkroku	91	88
Test nabývání (v ml/s)
1. výtok	3,9	4,8
4. výtok	0,59	0,82
Opětovné zvlhčení pomocí kolagenu (v mg)
Oblast rozkroku	60	53

Zlepšený distribuční materiál pro rozvádění tekutiny má tudíž v podstatě vliv na lepší chování, avšak s tím, že změna distribuce tekutiny se pohybuje ve velice omezeném rozsahu.

Vrstvená jádra

Výhody předloženého vynálezu jsou i dále demonstrovány v testu základní hmoty, kde jádra byla vyrobena jako vzorky bez superabsorpčních nebo smíšených vláken, ale lépe s vrstvenou strukturou.

Celková konstrukce byla stejná jako v příkladu 3, kde absorpční jádro bylo konstruováno a vyrobeno nahrazením homogenního smíšeného ukládacího jádra obdélníkovou absorpční strukturou s 15 g superabsorpčního pojivá uloženého mezi vrstvami i standardní tkaniny výše popsaného doplňkového zpracování distribučního materiálu chemicky modifikovanými vazbami. Vysoce absorpční laminát měl šířku 90 mm (středově) za použití způsobu laminování nástřikem adhezního prostředku, který je více popsán ve výše zmíněném EP-A-0.695.541.

Pro dvě konstrukce (označované jako „ploché“) je laminát protažen po celé délce výrobku, s vysoce absorpční plošnou hmotností 355 gsm.

Pro dva obrácené profily konstrukcí, je laminát rozmístěn od předního a zadního okraje jádra a na základní hmotnosti 500 gsm přes délku 167 mm směrem k oblasti rozkroku, tudíž není na asi 130 mm ve středu oblasti výrobku bez vysoce absorpčního. Jak vyplývá z posledně uvedeného je tento laminát odsazený od přední části a současně tak, že část oblasti rozkroku je v podstatě prostá přítomnosti superabsorpčního materiálu.

Tabulka 5

	5.1	5.2	5.3	5.4
Profil kapacity	obrácený	obrácený	Plochý	plochý
Distribuční materiálu	vysoký přítokový výkon	vysoký přítokový výkon	vysoký přítokový výkon	obvyklý
	Průměr:	Průměr:	Průměr:	Průměr:
Test nabývání (ml/s)
1. výtok	3,95	2,92	3,91	2,89

..Ί 2.7.63/105

4. výtok	0,66	0,36	0,73	0,54
Opětné zvlhčení pomocí kolagenu (v pg)
Oblast rozkroku	59	118	65	106
Zadní část
Distribuce tekutiny (%)
Oblast rozkroku	56	58	70	73

Tato tabulka dále ukazuje výhodný efekt dobrého distribučního materiálu na chování výrobku: dále demonstruje, že - nezávislost tkaniny nebo materiálu s vysokým tokem- distribuce tekutiny je positivním vlivem konstrukcí otočeného profilu. Zpětné zvlhčení je hlavní ohroženo pro tkaninové výrobky.

Celkový závěr z těchto experimentů může být shrnut tak, že vhodný výrobek má malou mezní kapacitu uložení v oblasti rozkroku, dobrý distribuční materiál, vhodněji materiál s vysokým distribučním tokem, takový, že výrobek ještě předvádí dobré chování při zadržování tekutiny, jak je měřeno hodnotami nabývání nebo opětovného zvlhčení.

Claims (24)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Absorpční výrobek obsahující absorpční jádro, které obsahuje oblast rozkroku a jednu nebo více oblastí pasu, čímž uvedená oblast rozkroku má nižší mezní schopnost ukládání než jedna nebo více oblastí pasu dohromady, vyznačující se tím, že uvedený výrobek vykazuje v oblasti rozkroku hodnotu testu opětovného zvlhčení pomocí kolagenu menší než 180 mg.
2. 2. Absorpční výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený výrobek vykazuje v oblasti rozkroku hodnotu testu opětovného zvlhčení pomocí kolagenu menší než 80 mg.
3. 3. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že uvedený výrobek vykazuje v oblasti rozkroku hodnotu testu opětovného zvlhčení pomocí kolagenu menší než 70 mg.
4. 4. Absorpční výrobek podle kteréhokoli z nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že uvedený výrobek vykazuje v oblasti rozkroku hodnotu testu opětovného zvlhčení pomocí kolagenu menší než 50 mg.
5. 5. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že uvedená oblast rozkroku vykazuje základní mezní kapacitu uložení tekutiny menší než 0,9 násobek základní mezní kapacity uložení tekutiny absorpčního jádra.
6. 6. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že uvedená oblast rozkroku vykazuje základní mezní kapacitu uložení tekutiny menší než 0,7 násobek základní mezní kapacity uložení tekutiny absorpčního jádra.
7. 7. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že uvedená oblast rozkroku vykazuje základní mezní kapacitu uložení tekutiny menší než 0,5 násobek základní mezní kapacity uložení tekutiny absorpčního jádra.
8. 8. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že uvedená oblast rozkroku vykazuje základní mezní kapacitu uložení tekutiny menší než 0,3 násobek základní mezní kapacity uložení tekutiny absorpčního jádra.
9. 9. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že uvedená oblast rozkroku vykazuje dílčí mezní kapacitu uložení menší než 49 % celkové mezní kapacity uložení jádra.

   • · ♦ ·

   ,.12,7.03/105
10. 10. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že uvedená oblast rozkroku vykazuje dílčí mezní kapacitu uložení menší než 41 % celkové mezní kapacity uložení jádra.
11. 11. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že uvedená oblast rozkroku vykazuje dílčí mezní kapacitu uložení menší než 23 % celkové mezní kapacity uložení jádra.
12. 12. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že délka oblasti rozkroku představuje polovinu celkové délky absorpčního jádra.
13. 13. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že obsahuje materiál pro mezní uložení tekutiny poskytující alespoň 80 % celkové mezní kapacity uložení absorpčního jádra.
14. 14. Absorpční výrobek podle nároku 13, vyznačující se tím, že uvedený materiál pro mezní uložení tekutiny poskytuje alespoň 90 % celkové mezní kapacity uložení absorpčního jádra.
15. 15. Absorpční výrobek podle nároků 13 nebo 14, vyznačující se tím, že uvedený materiál pro mezní uložení tekutiny obsahuje superabsorpční polymery.
16. 16. Absorpční výrobek podle nároků 13 nebo 14, vyznačující se tím, že uvedený materiál pro mezní uložení tekutiny neobsahuje superabsorpční polymery.
17. 17. Absorpční výrobek podle nároků 13 nebo 14, vyznačující se tím, že uvedený materiál pro mezní uložení tekutiny obsahuje pěnový materiál s otevřenými buňkami.
18. 18. Absorpční výrobek podle nároku 17, vyznačující se tím, že uvedený pěnový materiál se získává polymerací vnitřní fáze emulze voda v oleji vysokého stupně.
19. 19. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že alespoň 50 % plochy uvedené oblasti rozkroku nevykazuje v podstatě žádnou mezní kapacitu uložení.
20. 20. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že méně než 50 % uvedené mezní kapacity uložení je umístěno směrem • 4 · ^27^83/105 dopředu vzhledem k oblasti rozkroku, neboli v přední polovině výrobku, a více než 50 % uvedené mezní kapacity uložení je umístěno v zadní polovině výrobku.
21. 21. Absorpční výrobek podle nároku 22, vyznačující se tím, že méně než 33 % uvedené mezní kapacity uložení je umístěno směrem dopředu vzhledem k oblasti rozkroku, neboli v přední polovině výrobku, a více než 67 % uvedené mezní kapacity uložení je umístěno v zadní polovině výrobku.
22. 22. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že tento výrobek v oblasti rozkroku vykazuje výkon nabývání pro čtyři ovlivnění výtokem kapaliny alespoň 0,5 ml/s.
23. 23. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvedená oblast rozkroku obsahuje materiál, vykazující při dosažení výšky sloupce 12,4 cm přítokový výkon větší než 0,075 g/cm²/s.
24. 24. Absorpční výrobek podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvedená oblast rozkroku obsahuje materiál získávaný dodatečným odpovídajícím zpracováním chemicky vázaného za mokra ukládaného vláknitého rouna, obsahujícího zesílená celulózová vlákna, eukalyptová vlákna a chemicky vázanou pryskyřici.