DE3145398A1 - Material zum absorbieren von koerperfluessigkeiten - Google Patents

Material zum absorbieren von koerperfluessigkeiten

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DE3145398A1
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reservoir
cellulose fiber
fiber layer
layer
body fluid
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DE19813145398
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Dennis Charles 15311 Orland Park Ill. Holtman
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Johnson and Johnson Professional Inc
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Johnson and Johnson Baby Products Co
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Description

:- ·:· '-* -:- 3U5398
Wegwerfbare absorbierende Materialien, v;ie Einmalwindeln, hygienische Binden und Inkontinenzelnlaßen, haben hauptsächlich wegen ihrer einfachen Verwendung in den letzten Jahren zunehmend Interesse gefunden. Es sind viele verschiedene Konstruktionen vorgeschlagen und praktiziert worden, von denen einige trotz gewisser Unzulänglichkeiten in ihren Eigenschaften vielerorts zu einem wirtschaftlichen Erfolg führten.
Eines der schwierigsten Probleme auf diesem technischen Gebiet bestand darin, daß noch kein geeignetes Material zur Verfugung stand, das große Mengen von Körperflüssigkeiten aufnehmen kann. Dies gilt insbesondere für erwachsene Inkontinenzpatienten, unabhängig davon, ob der Patient aktiv ist und einer Tätigkeit nachgeht oder krank und gegebenenfalls bettlägerig ist. Es wurden verschiedene Versuche unternommen, spezielle Materialien anzugeben, die große Mengen von Körperflüssigkeiten aufnehmen können (US-PSen 3 441 024, 3 747 ÖO2, 3 968 793 und 4 067 366).
Die bekannten Konstruktionen sind als Hilfe für erwachsene Inkontinenzpatienten gedacht. Es bleibt also nach wie vor das Bedürfnis nach einem absorbierenden Material, welches das ganze Volumen eines abgegebenen Urins aufnimmt, ohne daß ein Teil der Flüssigkeit aus dem Material austritt.
Bei Inkontinenzpatienten, seien es Erwachsene oder Kin-30
, der, haben wegwerfbare absorbierende Materialien im allgemeinen das volle Volumen des abgegebenen Urins nicht aufgenommen, ohne daß die Flüssigkeit in die Kleidung überging. In ähnlicher Weise halten die bekannten Damenbinden normalerweise nicht die Gesamtmenge der abgege-
benen Menstruationsflüssigkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Material zum Absorbieren von Körperflüssigkeiten anzugeben, das eine möglichst große Menge einer Körperflüssigkeit aufnehmen kann. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
Das erfindungsgemäße Material kann als Windel für Kinder, Einlage für erwachsene Inkontinenzpatienten und als Damenbinde verwendet werden.
Erfindungsgemäß wird ein Material zur Verfügung gestellt, das Körperflüssigkeiten aufnehmen und halten kann. Es weist eine lose verdichtete Cellulosefaser-
schicht auf, die an einer Seite mit einer feuchtigkeitsun-15
durchlässigen Rückschicht versehen ist und außerdem eine Deckschicht aus einem textilen oder textilähnlichen Material aufweist, die mindestens die von der Rückschicht abgewandte Seite der Cellulosefaserschicht bedeckt. Die Cellulosefaserschicht ist mit einem
Reservoir versehen, das mindestens 75 % der in einer Sekunde abgegebenen Körperflüssigkeit aufnehmen kann. Das Reservoir ist durch Zusammendrücken der Cellulosefaserschicht in einem Bereich gebildet worden, der beim Gebrauch des Materials am Ort der Abgabe der Körperflüssigkeit liegt.
Das erfindungsgemäße Material kann in einer Einmalwindel, z. B. in einer Windel für Kinder, oder in einer Einlage für Erwachsene mit einem größeren Flüssigkeitshaltevermögen vorgesehen sein. Auch kann das Material in eine Damenbinde oder in eine Inkontinenzeinlage eingearbeitet werden. In jedem Fall liegt die Öffnung des Reservoirs im Bereich der Abgabe der Körperflüssigkeit und gestattet dadurch die unmittelbare Aufnahme der Körperflüssigkeit in das Reservoir. Im allgemeinen beträgt das
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-7-
Fassungsvermögen des Reservoirs für die Körperflüssigkeit mindestens 10 ml.
Das Reservoir wird durch Zusammendrücken von lose verdichteten Cellulosefasern im Bereich des Reservoirs gebildet. Das Verdichten kann durch einen Druck in solcher räumlicher Verteilung durchgeführt werden, daß die gewünschte Form des Reservoirs erhalten wird. Diec kann z.B. mit einem Prägestempel oder einer Prägewalze erfolgen.
In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Material schematisch und beispielhaft erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Materials;
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 1 entlang der Linie 2-2;
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform
des Materials;
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsforra
des Materials;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Einmalwindel
mit dem Material;
25
Fig. β eine perspektivische Ansicht einer Damenbinde mit dem Material und
Fig. 7 einen Querschnitt durch die Damenbinde gemäß Fig. 6 entlang der Linie 7-7·
Das erfindungsgemäße Material kann in vielen verschiedenen Ausführungsformen verwirklicht werden. In der Zeichnung und in der nachfolgenden Beschreibung sind bevorzugte Ausführungsformen angegeben.
Gemäß der Zeichnung, insbesondere Fig. 1, weist ein
absorbierendes Material 10 unter der Deckschicht IJ ein Reservoir 12 auf. Die Deckschicht besteht aus einem feuchtigkeitsdurchlässigen Faservlies.
Fig. 2 zeigt das absorbierende Material gemäß Fig. 1 im Querschnitt entlang der Linie 2-2. Die feuchtigkeitsdurchlässige äußere Deckschicht 18 umhüllt vollständig das absorbierende Material. Eine feuchtigkeitsundurchlässige Rückschicht 16 bedeckt das Material unten und an beiden Seiten. Unmittelbar benachbart zur Cellulosefaserschicht 22 ist ein Hüllgewebe Ik angeordnet. Es ist nicht unbedingt erforderlich, die Cellulosefaserschicht mit einem Hüllgewebe zu umgeben. Ist jedoch diese Schicht ziemlich dick, d.h. hat sie z.B. eine Dicke von \ 2,5^ cm oder mehr, kann es zweckmäßig sein, ein Hüllge- \
webe zu verxrenden, um die gewünschte Form des absorbie- j
renden Materials aufrechtzuerhalten . Die Cellulosefaserschicht 22 wird mit einem Reservoir 20 und einem
verdichteten Faserbereich 2h versehen. Die Oberfläche' 20
der Cellulosefaserschicht mit der öffnung des Reservoirs 20 wird zum Körper des Benutzers angeordnet, wobei die Öffnung des Reservoirs im Bereich der Abgabe der Körperflüssigkeit liegt. Ein Abdeckstreifen 26 wird abgezogen, um einen Klebstoff freizugeben, mit dem das Material an !
i
der Unterwäsche des Benutzers oder der Benutzerin befe- ί
stigt werden kann.
In den Fig. 5 und 4 sind Draufsichten auf zweckmäßige Cellulosefaserschichten dargestellt, die in dem Material verwendet v/erden. Gemäß Fig. 3 enthält die Cellulosefaserschicht ^O ein Reservoir j>2 mit rechteckiger Form. Das Reservoir kann näher an einem Ende der Cellulosefaserschicht angeordnet sein. Zum Beispiel kann das Reservoir an einer Stelle sein,' die am Ende eines Drittels der Länge der Cellulosefaserschicht liegt. Auch
kann das Reservoir in dem Bereich zwischen der Mitte und einem Ende der Cellulosefaserschicht vorgesehen sein. Diese Anordnungen erleichtern das Positionieren des Materials in demjenigen Bereich des Körpers des Benutzers oder der Benutzerin, in dem die Körperflüssigkeit abgegeben wird. Gemäß der Fig. 4 ist eine Cellulosefaserschicht 4o mit einem Reservoir 42 mit ovaler Form versehen. Es kann jede gewünschte Form und Größe des Reservoire gewählt werden, so lange sich dieses über eine Fläche von mindestens 1^ 6,54 cm der Oberfläche erstreckt und ein Volumen von mindestens 10 ml aufweist.
In der Fig. 5 ist eine Einmalwindel 50 mit einer feuchtigkeitsundurchlässigen Rückschicht 52 dargestellt. Über der Rückschicht 52 ist eine locker verdichtete Cellulosefaserschicht 54 angeordnet. Die Faserschicht enthält ein Reservoir 56, das durch Zusammendrücken oder Verdichten der Fasern in diesem Bereich gebildet worden ist. Die Cellulosefaserschicht 54 ist mit einer feuchtigkeits-
durchlässigen Deckschicht 58 aus einem Vliesstoff abgedeckt. Die Deckschicht und die Rückschicht sind in den Randbereichen miteinander verbunden. Außerdem liegen Klebstofflinien 57 vor, mit denen die Cellulosefaserschicht an der Rückschicht befestigt ist. Bandenden 59 25
sind zur Befestigung der Windel am Kind vorgesehen.
In den Fig. 6 und 7 wird eine Damenbinde βθ gezeigt. Die in der Fig. 6 dargestellte Deckschicht 62 ist ein
o_ feuchtigkeitsdurchlässiger Vliesstoff. Gemäß Fig. 7 wird eine Cellulosefaserschicht 64 teilweise von einer feuchtigkeitsundurchlässigen Rückschicht 70 umgeben. Die gesamte Anordnung wird von einer feuchtigkeitsdurchlässigen Deckschicht 72 umgeben.Die Cellulosefaserschicht 64 enthält ein Reservoir 66, an dessen Boden Gin Bereich 68 aus verdichteten Fasern vorliegt. Dieser Bereich wird zusammen
-10-mit dem Reservoir 66 gebildet.
Die locker verdichtete Cellulosefaserschicht in erfindungsgcnäßen Material besteht a.B. aus Holzpulpefasern, Fasern aus regenerierter Cellulose oder Celluloseestern (Reyon), Baumwollinters oder Gemischen aus solchen Fasern. Die Cellulosefaserschicht wird hauptsächlich durch Zwischenfaserbindungen zusammengehalten, die keinen Klebstoff erfordern. In einigen Fällen kann die Faserschicht synthetische schmelzbare Fasern, wie Fasern aus Polyäthylen oder Polypropylen, enthalten. Die Cellulosefaserschicht stellt eine zusammenhängende Bahn aus lokker verdichteten Cellulosefasern dar und hat ein geringes Schüttgewicht. Die Cellulosefasern sind vorzugsweise zerkleinerte Holzpulpefasern in Form von sogenannten "Flocken".
Das Reservoir in der Cellulosefaserschicht wird durch Zusammendrücken desjenigen Bereichs der Schicht herge-
stellt, in dem das Reservoir gewünscht wird. Das Zusammendrücken soll ausreichend sein, um ein Reservoir von genügender Tiefe zu erhalten, so daß mindestens 10 ml Flüssigkeit darin aufgenommen werden können. Der Boden j
des Reservoirs ist ein Bereich mit verdichteten Fasern. i
Der verdichtete Bereich absorbiert rasch die Körper- ;
flüssigkeit und beginnt deren Verteilung nach anderen Teilen der Cellulosefaserschicht. Außerdem kann es zweckmäßig sein, an der von dem Reservoir abgewandten
Seite der Cellulosefaserschicht eine papierähnliche 30
verdichtete Schicht vorzusehen. Die papierähnliche Schicht wird durch leichtes Anfeuchten der Oberfläche der Cellulosefaserschicht und nachfolgendes leichtes Verdichten unter Anwendung von Druck hergestellt (US-PS 3 017 304).
Die Deckschicht des erfindungsgemäßen Materials ist ein Vliesstoff mit einer hohen Feuchtigkeitsdurchlässigkeit. Der Vliesstoff kann z.B. aus Polyester, Polyäthylen, Polypropylen, Polyamid (Nylon) oder regenerierter Gellulose oder Celluloseestern (Reyon) bestehen. Vorzugsweise hat der Vliesstoff für die Deckschicht ein geringes Gewicht, z.B. 10-170 g/m2 (0,5-5,0 OZ/yd2) , und eine Dichte unter 0,2 g/cm . Besonders geeignete Vliesstoffe haben eine ungewöhnlich große Dehnung, lockere und v/eiche Struktur sowie eine faltenartige Anordnung. Obwohl die Deckschicht feuchtigkeitsdurchlässig ist, hat sie vorzugsweise die Eigenschaft, daß sie nach dem Durchdringen von Feuchtigkeit ein Zurückschlagen der Körperflüssigkeit verhindert, wenn das absorbierende Material sich seiner maximalen Beladung nähert.
Die Cellulosefaserschicht ist im wesentlichen besser benetzbar als die Deckschicht und neigt dazu, Flüssigkeit von der Deckschicht abzuziehen, Wenn die Körper-2^ flüssigkeit abgegeben wird, durchdringt sie die Deckschicht und wird von dem Reservoir aufgenommen. Die einzelnen Fasern der Cellulosefaserschicht sind sehr gut benetzbar und ziehen so die Flüssigkeit in die Cellulosefaserschicht. Der Boden des Reservoirs besteht aus einem
Bereich mit verdichteten Fasern, wo der Kapillarradius sehr klein ist. Auf diese Weise wird der Kapillardruck erhöht, und die Flüssigkeit wird rasch auf die verschiedenen Bereiche der Cellulosefaserschicht verteilt. Der
Bereich aus verdichteten Fasern am Boden des Reservoirs 30
hat den maximalen Kapillardruck, da dort sehr geringe Kontaktwinkel zwischen den Fasern der Schicht mit einer hohen Dichte der zusammengedrückten Fasern kombiniert sind.
Die einzelnen Fasern der Cellulosefaserschicht haben im
allgemeinen einen Flüssigkeit-Faser-Kontaktwinkel von unter 15°, der sich bei der optimalen Ausführungsfora gegen Hull nähert. Die Dochtwirkung oder das bevorzugte Absorptionsvermögen der Cellulosefasersehicht ist gegenüber Viasser jedoch durch die geringe Dichte begrenzt, die einen großen wirksamen Kapillarradius für die Xapillarräurr.c zwischen benachbarten Fasern zur Folge hat.
Der Druck, der eine Flüssigkeit zum Eintritt in eine zylindrische Kapillaröffnung veranlaßt, wird durch die nachfolgende Gleichung wiedergegeben:
2-fcos θ
P = !
in der
P den Kapillardruck,
Ύ die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, θ den Kontaktwinkel zwischen der Flüssigkeit und der Faser und
r den Kapillarradius
darstellen.
Bei einer gegebenen Flüssigkeit nimmt der Druck (Kapillarkraft) mit dem Cosinus des Kontaktwinkels zwischen der Flüssigkeit und der Faser zu (wobei der Cosinus ein Maximum erreicht, wenn der Winkel Null ist). Außerdem steigt der Druck mit abnehmendem Kapillarradius, so daß engere Kapillaröffnungen Flüssigkeit aus weiteren Kapillaröffnungen abziehen.
Die relative Dochtwirkung zwischen der Deckschicht und der Cellulosefasersehicht wird sowohl von den relativen Dichten der Schichten wie auch der relativen Benetzbarkeit der einzelnen Fasern in jeder Schicht beeinflußt.
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Die einzelnen Fasern der Cellulose faserschicht haben im wesentlichen kleinere Kontaktwinkel zwischen der Flüssigkeit und der Faser als jene Fasern der Deckschicht, viodurch der Unterschied in den Dichten der Schichten überkompensiert wird. Der Unterschied der Kontaktwinkel in den beiden Schichten führt insgesamt zu einer Zunahme des Kapillardrucks im Sinne einer Absorption von Flüssigkeit in der Cellulosefaserschicht* Eine verdichtete Faserschicht, wie jene am Boden des Reservoirs, führt zu einem maximalen Kapillardruck, da in dieser Schicht die Kombination aus einerseits einem sehr geringen Kontaktwinkel zwischen den Fasern und der Flüssigkeit und andererseits einer hohen Dichte (kleiner Kapillarradius) der Fasern vorliegt.
Aufgrund dieser Voraussetzungen wird bei der Abgabe von Urin die Deckschicht in einem kleinen Bereich benetzt. Der Urin wird dann nahezu sofort durch die Deckschicht zu dem Reservoir weitergeleitet. Dort kommt die Flüssig-2^ keit mit der Cellulosefaserschicht in Berührung, die das Reservoir umgibt, und wird bevorzugt in das Innere der Cellulosefaserschicht aufgenommen, was auf die bessere Benetzbarkeit des Bereichs um das Reservoir, insbesondere von dessen Boden, zurückzuführen ist. Das gleiche geschieht, wenn die Körperflüssigkeit eine Menstruationsflüssigkeit oder eine andere Körperflüssigkeit ist.

Claims (1)

3H5398 DIPL.-ING. HANSV. GROENIJVG PATENTANWALT J/B 10-211 JOHNSON & JOHNSON BABY PRODUCTS COMPANY 501 George Street New Brunswick, N.J., USA Material zum Absorbieren von Körperflüssigkeiten Patentansprüche
1. Material zum Absorbieren von Körperflüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß es eine feuchtigkeitsundurchlässige Rückschicht (16,52,70), eine darüber angeordnete absorbierende, locker verdichtete Cellulosefaserschicht (22,30,40,54,64) und eine feuchtigkeitsdurchlässige Deckschicht (IJ,18,58,62,72) aufweist, die mindestens die von der Rückschicht (16,52,70) abgewandte Seite der Cellulosefaserschicht (22,j5O,4o,54, 64) bedeckt, in der ein Reservoir (12,20,32,42,56,66) vorgesehen ist, das mindestens 75 % der in einer Sekunde abgegebenen Körperflüssigkeit aufnehmen kann, wobei das Reservoir (12,20,32,42,56,66) durch Zusammendrücken der Cellulosefaserschicht (22,30,40,54,64) gebildet worden ist und in demjenigen Bereich des Materials angeordnet ist, wo bei dessen Gebrauch die Körperflüssigkeit abgegeben wird.
■ SIEBEETSTR. 4 - 8O0O MÜNCHEN 80 · POB 800 340 · JCABEI.: RJIEIIiPATBST · ΤΪΙ, (089) 471070 · TELEX 3-22639
—2—
2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, j
daß das Reservoir (12,20,52,42,56,66) durch Zusammendrücken der Cellulosefaserschicht (22,50,40,54,64) gebildet, worden ist und ein Fassungsvermögen von mindestens 10 ml aufweist.
5. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Reservoirs (12,20,52,42,56,66) ein verdichteter Bereich (24,68) der Fasern der Cellulosefaserschicht (22,50,40,54,64) ist*
4. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir (12,20,52,42,56,66) zwischen der Mitte
und einem schmalen Ende des Materials angeordnet ist. 15
5. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fassungsvermögen des Reservoirs (12,20,52,42,56, 66) ausreicht, um mindestens 90 % der in einer Sekunde
abgegebenen Köroerflüssigkeit aufzunehmen» 20
6. Inkontinenzbinde mit im wesentlichen rechteckiger Form für Erwachsene, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine feuchtigkeitsundurchlässige Rückschicht (16), eine darüber
angeordnete absorbierende, locker verdichtete Cellulose- i
I
faserschicht (22) und eine feuchtigkeitsdurchlässige Deck- \ schicht (15,18) aufweist, die mindestens die von der Rückschicht (16) abgewandte Seite der Cellulosefaserschicht
(22) bedeckt, in der ein Reservoir (12,20) vorgesehen ist, ;
2 2 I
das sich über mindestens 6,45 cm (1 in ) der Oberfläche ;
der Cellulosefaserschicht (22) erstreckt und ein Fassungsvermögen von mindestens 10 ml aufweist, wobei das Reser- '. voir (12,20) durch Zusammendrücken der Cellulosefaserschicht (22) gebildet worden und in demjenigen Bereich oc der Inkontinenzbinde angeordnet ist, wo bei deren Gebrauch eine Körperflüssigkeit abgegeben wird.
3U5398
7· Inkontinenzbinde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschicht (16) mit einem Klebestreifen zum Befestigen der Inkontinenzbinde beim Tragen durch
den Benutzer versehen ist.
5
8. Einmalwindel,, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine feuchtigkeitsundurchlässige Rückschicht (52), eine darüber angeordnete absorbierende, locker verdichtete Cellulosefaserschicht (54) und eine feuchtigkeitsdurchlässige Deckschicht (58) aufweist, welche die von der Rückschicht (52) abgewandte Seite der Cellulosefaserschicht (51I-) bedeckt, in der ein Reservoir (56) vorgesehen ist, das mindestens 75 % der in einer Sekunde abgegebenen Körperflüssigkeit aufnehmen kann, wobei das Reservoir (56) durch Zusammendrücken der Cellulosefaserschicht (54) gebildet worden ist und in demjenigen Bereich der Einmalwindel angeordnet ist, wo bei deren Gebrauch die Körperflüssigkeit abgegeben wird.
9. Einmalwindel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir (56) als Boden einen verdichteten Faserbereich sowie ein Fassungsvermögen von mindestens 10 ml aufweist.
10. Damenbinde, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
feuchtigkeitsdurchlässige Deckschicht (62,72) und eine davon umgebene absorbierende, locker verdichtete Cellulosefaserschicht (64) aufweist, in der ein Reservoir (66) vorgesehen ist, das mindestens 75 $ der in einer Sekunde abgegebenen Körperflüssigkeit aufnehmen kann, wobei das Reservoir (66) durch Zusammendrücken der Cellulosefaserschicht (64) gebildet worden ist und in demjenigen Bereich der Damenbindc angeordnet ist, wo bei deren Gebrauch die Körperflüssigkeit abgegeben wird.
1 11. Damenbinde nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Reservoirs (66) ein verdichteter Bereich der Pasern der Cellulosefaserschicht (64) ist.
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