DE3737400A1

DE3737400A1 - Absorbierender gegenstand

Info

Publication number: DE3737400A1
Application number: DE19873737400
Authority: DE
Inventors: Minoru Nakanishi; Akira Sakurai
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1986-11-05
Filing date: 1987-11-04
Publication date: 1988-05-11
Anticipated expiration: 2007-11-05
Also published as: US4842595A; GB2197206A; JPS63117753A; DE3737400C2; GB2197206B; FR2605880A1; GB8724987D0; JPH0317498B2; FR2605880B1

Description

Die Erfindung betrifft einen absorbierenden Gegenstand, wie etwa eine Damenbinde, eine Wegwerfwindel oder eine Inkontinenzeinlage. Obwohl sich die Erfindung allgemein auf einen absorbierenden Gegenstand bezieht, soll sie nachfolgend anhand einer Damenbinde als Ausführungsbeispiel stellvertretend erläutert werden.

Eine Damenbinde üblicher Ausgestaltung besteht im allgemeinen aus drei Bestandteilen, nämlich einer flüssigkeitsdurchlässigen Oberflächenschicht, einer absorbierenden Schicht aus Cellulosefasern, absorbierenden Geweben, wasserabsorbierendem Polymeren oder ähnlichem, sowie einer flüssigkeitsundurchlässigen Schicht, die das Austreten von Flüssigkeit verhindert. In jüngster Zeit ist die Damenbinde zur Verfügung gestellt worden, die eine Rayon-Faseranordnung (die nachfolgend kurz als "Polsterwolle" bezeichnet wird) oder ähnliches, unter der Oberflächenschicht (auf der Absorptionsschicht) trägt.

In erster Linie sind Celluloseflocken wirtschaftlich, flexibel und in hohem Maße hydrophil. Dementsprechend werden sie in großem Rahmen als Absorptionsschicht eingesetzt.

Da jedoch die Wasserabsorption durch ein Laminat von Celluloseflocken nahezu vollständig auf dem Zurückhalten der Flüssigkeit zwischen den Fasern (Kapillarität) beruht und das Laminat keine Zwischenfaserverbindungsfestigkeit besitzt, läßt es sich leicht deformieren, und die Kapillaren, die zwischen den Fasern gebildet werden, werden unterbrochen, so daß die aufgenommene Flüssigkeit leicht freigegeben wird, wenn es einer zusammendrückenden Kraft unterworfen wird. Das Laminat zeigt zwar ein geringes Rückstellvermögen von der Kompression in trockenem Zustand, jedoch kein Rückstellvermögen, wenn es absorbiertes Wasser enthält. Dies führt zu einem Abgleiten und einem Kräuseln der Absorptionsschicht und stellt damit die Hauptursache für das Auftreten eines Flüssigkeitsaustrittes dar. Es ist verschiedene Verfahren eingesetzt worden, um die auftretenden Nachteile zu vermeiden.

Es sollen zunächst diese Verfahren sowie die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen naher erläutert werden. Dabei zeigt im einzelnen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegenstandes, wobei ein Nodularfasermaterial im oberen Teil der absorbierenden Schicht angeordnet ist,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung, wobei ein Nodularfibermaterial in der Gesamtheit der Absorptionsschicht angeordnet ist,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gegenstandes im Schnitt, wobei die absorbierende Schicht insgesamt aus Nodularfasermaterial besteht,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Damenbinde mit einem Formhalteelement,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Damenbinde mit dem Formhalteelement, wenn die Absorptionsschicht deformiert ist,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Damenbinde mit einem elastischen porösen Material als Absorptionschicht,

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine Damenbinde allgemeiner Ausgestaltung,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung eines Modells einer weiblichen Taille und

Fig. 9 eine Darstellung gemäß Fig. 8, wobei sich eine Testprobe an dem Modell der weiblichen Taille befindet.

Vorab soll zunächst die Bedeutung der einzelnen Bezugsziffern wiedergegeben werden:

1 - flüssigkeitsdurchlässige Oberflächenschicht
2 - flüssigkeitsdichte Schicht
3 - Absorptionsschicht
4 - Formhaltestück
5 - elastisches, poröses Material
6 - Polsterwolle
7 - Nodularfasermaterial
8 - hydrophile Fasern
9 - Modell einer weiblichen Taille
10 - Flüssigkeitszuführrohr
11 - Testprobe

Die Maßnahmen zur Behebung der eingangs aufgezeigten Nachteile sind etwa wie folgt:

1. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, hat man ein Formhaltematerial 4 vorgesehen, das beispielsweise aus einem geschäumten Material besteht und sich in der absorbierenden Schicht 3 oder auf der Seite der nicht wirkungsvollen Oberfläche befindet, um eine Deformation des absorbierenden Gegenstandes zu verhindern (siehe japanisches Gebrauchsmuster Nr. 6 009/1981).

2. Wie die Fig. 6 zeigt, wurde die absorbierende Schicht selbst ersetzt durch ein elastisches, poröses Material (z. B. ein Urethanskelettschaum, eine Polyesterfaseranordnung, wobei die Fasern durch ein Klebemittel miteinander verbunden sind, oder ähnliches) (siehe japanische Offenlegungsschrift Nr. 22 354/1986).

Im ersten Fall wird zwar die Formhaltigkeit des Gesamtaufbaues aufrechterhalten, während sich jedoch andererseits die Schicht selbst deformiert, so daß ein Abgleiten und ein Kräuseln auftritt, wie dies in Fig. 5 wiedergegeben ist.

Im zweiten Fall ist zwar das Rückstellvermögen des absorbierenden Gegenstandes ausgezeichnet, aber die hydrophile Natur des elastischen, porösen Materials ist extrem schlecht, verglichen mit den Celluloseflocken, so daß das Material nicht ausreichend ist bezüglich seiner Flüssigkeitsaufnahmekapazität und des Flüssigkeitsrückhaltevermögens.

Da eine Polsterwolle 6, wie sie in Fig. 7 gezeigt wird, haupsächlich zum Zwecke einer wirkungsvollen Absorption einer Flüssigkeit eingesetzt wird, die auf die Oberflächenschicht 1 auf der Innenseite aufgebracht wird, und zur Überführung der Flüssigkeit in die Absortionsschicht 3 dient, besteht diese im allgemeinen aus einer Rayon-Faser (gelegentlich auch Zellstoff). Wenn es sich um eine relativ kleine Menge, die aufgebracht wird, handelt, ist dies sehr wirkungsvoll. Wenn jedoch, im Gegensatz hierzu, die aufgebrachte Menge groß ist, kräuselt sich die Polsterwolle aufgrund ihrer stark hydrophilen Natur gerade so wie im Fall der zuvor erwähnten Zellstoff-Flocken. Hieraus ergibt sich, daß eine Schicht gebildet wird mit einer großen Menge hierin absorbierter Flüssigkeit zwischen der absorbierenden Schicht 3 und der Oberflächenschicht 1, und die Flüssigkeit fließt leicht zurück zur Oberflächenschicht, was zur Herabsetzung der Trockenheit und einem Flüssigkeitsaustritt zur Seite führt.

Verschiedene Verbesserungen dieser Nachteile sind vorgeschlagen worden. So ist beispielsweise ein Verfahren zu erwähnen, gemäß welchem eine synthetische Faser statt der Rayon- Faser eingesetzt wird, wie auch ein Verfahren, gemäß welchem eine Faseranordnung (Werg) eingesetzt wird. Da sowohl die synthetische Faser als auch die Faseranordnung geringe hydrophile Eigenschaften besitzen, ist die Aufnahme einer Flüssigkeit von einer Oberflächenschicht unzureichend, und die Flüssigkeit diffundiert unausweichlich zwischen der Oberflächenschicht und der Polsterwolle, woraus sich eine schlechte Trockenheit und ein Flüssigkeitsaustritt zur Seite ergibt.

Da außerdem keine hinreichende Verbesserung des Widerstandes gegen Zusammendrücken erzielt wird, ergeben sich auch keine Fortschritte hinsichtlich des Verhinderns des Rückflusses von Flüssigkeit unter Druck in Richtung der aufgebrachten Kompression beim Tragen.

Angesichts dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen absorbierenden Gegenstand der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, der nicht mit diesen Problemen behaftet ist. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.

Nach der Erfindung wird ein absorbierender Gegenstand geschaffen, mit einer flüssigkeitsdurchlässigen Oberflächenschicht, einer flüssigkeitsdichten Schicht zur Verhinderung des Flüssigkeitsaustrittes, sowie einer Absorptionsschicht zwischen diesen beiden Schichten, wobei die wesentlichen Merkmale darin liegen, daß zumindest ein Teil des die absorbierende Schicht bildenden Materials aus einem Nodularfasermaterial besteht, wobei das Nodularfasermaterial eine Faser enthält, deren Verhältnis von Naßfestigkeit zu Trockenfestigkeit 80% oder mehr beträgt.

Das Verhältnis von Naßfestigkeit zu Trockenfestigkeit, wie es gemäß der Erfindung eingesetzt wird, erhält man gemäß der folgenden Formel: Naß-/Trocken-Festigkeitsverhältnis = (SW/SD) × 100, wobei SD die Reißfestigkeit bei einem Standardzustand und SW die Reißfestigkeit in nassem Zustand darstellt. Die Reißfestigkeitsuntersuchung wird an einzelnen Fasern ausgeführt, in Übereinstimmung mit dem Verfahren, wie es in "Tensile Strength Tests of Fibers" gemäß JIS L 1069 beschrieben ist.

Der Gehalt an Fasern mit einem Naßfestigkeits- zu Trockenfestigkeitsverhältnis von 80% oder mehr in dem Nodularfasermaterial gemäß der Erfindung ist nicht besonders beschränkt und kann ausgewählt werden in Abhängigkeit von den angestrebten Eigenschaften. Vorzugsweise liegt dieser Wert jedoch bei 20 Gew.-% oder mehr und besonders bevorzugt bei 50 Gew.-% oder mehr. Wenn der Gehalt an Fasern mit einem Verhältnis von Naßfestigkeit zu Trockenfestigkeit von 80% unter 20 Gew.-% liegt, erhält man keine ausreichende Druckfestigkeit.

Das hydrophile Fasermaterial ist zu erwähnen als ein Fasermaterial, das in der Nodularfaser anderes Fasermaterial enthält, mit einem Verhältnis von Naßfestigkeit zu Trockenfestigkeit von 80% oder mehr. Der Einsatz von Nodularfasern, die nur aus einem Fasermaterial bestehen, mit einem Verhältnis von Naßfestigkeit zu Trockenfestigkeit von 80% oder mehr (nachfolgend kurz als "Skelettfasern" bezeichnet) oder Skelettfasern und hydrophiles Fasermaterial, können eine Absorptionsschicht zur Verfügung stellen, die keiner Verminderung der Flüssigkeitsabsorption unterliegt und im besonderen eine hydrophile Natur besitzt, wobei in wirkungsvoller Weise eine Flüssigkeit in die absorbierende Schicht überführt werden kann, während gleichzeitig eine Druckfestigkeit dahingehend besteht, daß eine Flüssigkeit nicht zur Oberfläche zurückströmt, auch wenn ein Druck aufgebracht wird, wobei eine verminderte Tendenz zur Kräuselung vorliegt.

Beispiele für Skelettfasern mit einem Verhältnis von Naßfestigkeit zu Trockenfestigkeit von 80% oder mehr, die gemäß der Erfindung eingesetzt werden, umfassen Polyester, Polypropylen, Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Nylon, Acrylfasern, Baumwolle und Flachsfasern. Konjugierte Fasern, die aus zwei Bestandteilen hergestellt sind, die ausgewählt sind aus Polyester, Polypropylen, Polyäthylen usw., können ebenfalls allein oder in Mischung mit anderen Verwendung finden.

Unter anderem werden Polyester/Polypropylen-konjugierte und Polyester/Polyäthylen-konjugierte Fasern bevorzugt unter dem Gesichtspunkt des elastischen Rückstellvermögens nach dem Zusammendrücken. Die Fasergröße unterliegt keinen besonderen Einschränkungen und kann entsprechend den angestrebten Eigenschaften ausgewählt werden. Im allgemeinen bevorzugt man etwa 1,5 bis 6 Denier. Wenn die Stärke geringer ist als 1,5 Denier, erzielt man keine hinreichende Druckfestigkeit. Wenn sie stärker ist als 6 Denier, ergibt sich eine Steifheit und damit unangenehme Anfühlungseigenschaften.

Eine Oberflächenmodifizierung, wie etwa eine Behandlung der Faseroberfläche mit einem Schmiermittel oder einem Plasma, unterliegt ebenfalls keiner Einschränkung insoweit als die Druckfestigkeit hiervon nicht beeinflußt wird.

Beispiele für das hydrophile Fasermaterial umfassen Rayon, Kupferammoniumrayon und Celluloseflocken. Sie können allein oder in Mischung mit anderen eingesetzt werden. Es bestehen keinerlei Einschränkungen hinsichtlich der Faserlänge und Größe.

Das Verfahren zur Herstellung einer Nodularfaser kann das Schneiden einer Faseranordnung umfassen, um eine entsprechende Länge und Breite (oder je nachdem ein entsprechendes Gewicht) zu erhalten, wobei man die geschnittenen Nodularfasern bildet und teilweise die Skelettfasern durch Hitze miteinander verbindet, wenn sie schmelzbar sind, oder die Fasern teilweise mit einem Klebemittel zum Anhaften bringt, das weder aufquillt noch im Wasser lösbar ist.

Obwohl die Größe der Nodularfasern gemäß der Erfindung keiner besonderen Einschränkung unterliegt, liegt sie normalerweise im Bereich von 1 mm bis 60 mm.

Die Verfahren des Einsatzes einer solchen Nodularfaser als Bestandteil des Absorptionsgegenstandes gemäß der Erfindung liegen 1. darin, sie unter der Oberflächenschicht einzusetzen, 2. sie mit anderen hydrophilen Fasern zu mischen und die Mischung in der gesamten absorbierenden Schicht einzusetzen und 3. die absorbierende Schicht insgesamt nur aus Nodularfasern herzustellen. In den Fällen 1 und 2 enthält die absorbierende Schicht 3 bis 80 Gew.-% Nodularfasern, bezogen auf das Gewicht der absorbierenden Schicht. Es ist jedoch hier ausdrücklich anzuführen, daß die Erfindung natürlich nicht hierauf beschränkt ist.

Die nachfolgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung, wobei diese allerdings keinerlei Beschränkung darstellen.

Beispiel 1

In diesem Fall wurde die Nodularfaser unter der Oberflächenschicht eingesetzt (auf der oberen Seite der Absorptionsschicht) (es handelt sich um eine Ausführungsform, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist). Eine Damenbinde aus einer Oberflächenschicht 1, einer Absorptionsschicht 3, einer flüssigkeitsdichten Schicht 2 sowie einer Polsterwolle 6 unter der Oberflächenschicht, entsprechend der Darstellung in Fig. 7, wurde als Testprobe eingesetzt.

Bei der hier verwendeten Oberflächenschicht handelte es sich um ein schmelzverklebtes Faservlies mit 65% einer Polyesterfaser und 35% einer Polyäthylen/Polypropylen-konjugierten Faser und einem Basisgewicht von 20 g/m². Die Absorptionsschicht umfaßte 2 g Zellstoff-Flocken, 1,5 g eines Absorptionsgewebes und 0,3 g eines superabsorbierenden Polymeren.

Die hier verwendete flüssigkeitsdichte Schicht bestand aus einem wasserdichten Papier (25 g/m²) mit einem 10 µ dicken Polyäthylenfilm, der auf die Oberfläche aufgeschichtet war.

Eine Binde mit einer Polsterwolle 6 aus einer Rayon-Faser stellte eine Vergleichsbinde dar. Diese Wolle wurde ersetzt mit verschiedenen Nodularfasern gemäß der Erfindung, entsprechend der Tabelle 1, um die Wirkung zu untersuchen. Die Rayon-Wolle 6 und die Nodularfasern 7 gemäß der Erfindung wurden jeweils in einer Menge von 0,3 g eingesetzt. Um die Wirkung gemäß der Erfindung zu bestätigen, wurde die Menge an Flüssigkeitsrückströmung gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.

Messung der Menge rückströmender Flüssigkeit

10 g künstlichen Blutes wurden in eineTestprobe injiziert. Die Flüssigkeit, die zurückfloß, wenn ein Druck von 50 g/cm² auf die Testprobe aufgebracht wurde, wurde mit einem Filterpapier aufgesaugt. Das Gewicht der aufgesaugten Flüssigkeit wurde als Menge der Rückstromflüssigkeit definiert.

Tabelle 1

Eingesetze Materialien

Verhältnis von Naßfestigkeit/Trockenfestigkeit = (SW/SD) × 100, wobei SD die Reißfestigkeit in Standardzustand und SW die Reißfestigkeit in naßem Zustand darstellt.

Tabelle 2

Beispiel 2

In diesem Fall wurde die Nodularfaser insgesamt als Absorptionsschicht eingesetzt (eine Ausführungsform gemäß der Darstellung in Fig. 2).

Die Oberflächenschicht 1 und die flüssigkeitsdichte Schicht waren die gleichen wie sie für das Beispiel 1 verwendet wurden. Die Absorptionsschicht war eine Mischung aus 0,3 g wasserabsorbierendem Polymeren und 3,5 g einer Mischung einer Nodularfaser 7 und einer hydrophilen Faser 8, wie etwa Celluloseflocken, Rayon oder Baumwolle. Die so erhaltenen Proben sind in Tabelle 3 wiedergegeben.

Tabelle 3

Beispiel 3

In diesem Fall bestand die Absorptionsschicht nur aus Nodularfasern (eine Ausführungsform, wie sie in Fig. 3 wiedergegeben ist).

Die Oberflächenschicht 1 und die flüssigkeitsdichte Schicht 2 waren die gleichen wie sie für Beispiel 1 eingesetzt wurden. Die Absorptionsschicht war eine Mischung von 3,5 g einer Nodularfaser 7 und 0,3 g eines wasserabsorbierenden Polymeren. Eine Mischung oder Schichtung aus Nodularfasern, bestehend aus unterschiedlichen Materialien wurden ebenfalls hergestellt.

Tabelle 4

Testbeispiel 1

Um die Wirkung dieser Proben zu bestätigen, wurde die Menge an Flüssigkeitsrückstrom und die Menge an dynamischer Maximalabsorption gemessen.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 zusammengefaßt.

Messung der Menge an Flüssigkeitsrückstrom nach dem gleichen Verfahren wie Beispiel 1 Messung der Menge an dynamischer Maximalabsorption

Ein Testbeispiel 11 wurde auf das bewegbare Modell einer weiblichen Taille 9 gemäß der Darstellung in Fig. 8 in einer solchen Weise aufgebracht, wie dies in Fig. 9 zeigt. Nach dem Anbringen einer Hose wurde das Modell in Gehbewegung versetzt, mit einer Geschwindigkeit von 50 m/Min während künstliches Blut in die Testprobe durch das Flüssigkeitszuführrohr 10 injiziert wurde. Die Menge an absorbiertem flüssigem Blut, bis ein Austritt aus der Seite eintrat, wurde gemessen.

Tabelle 5

Aus der obigen Darstellung wird deutlich, daß der Absorptionsgegenstand gemäß der Erfindung eine ausgezeichnete Druckfestigkeit und ein vorzügliches Rückstellvermögen nach einer Deformation besitzt, wobei der Flüssigkeitsrückstrom zur Oberfläche (Oberflächentrockenheit) und die Menge an dynamischer Absorption (Auslaufsicherheit) gegenüber herkömmlichen Gegenständen wesentlich verbessert sind.

Der absorbierende Gegenstand gemäß der Erfindung umfaßt eine Nodularfaser mti einem Gehalt einer Skelettfaser mit einem Verhältnis von Trockenfestigkeit zu Naßfestigkeit von 80% oder mehr in zumindest einem Teil der absorbierenden Schicht. Somit kann die Flüssigkeit wirkungvoll in die Absorptionsschicht übertragen werden, ohne daß eine Verminderung der Flüssigkeitsabsorption eintritt, das heißt, der hydrophilen Natur der absorbierenden Schicht. Da die absorbierende Schicht eine ausgezeichnete Druckfestigkeit besitzt, wie auch ein vorzügliches Rückstellungsvermögen auch dann, wenn eine Flüssigkeit absorbiert ist, tritt weder ein Abgleiten noch ein Kräuseln der absorbierenden Schicht ein, wenn diese Schicht deformiert ist, so daß der Flüssigkeitsrückstrom zur Oberfläche und ein Flüssigkeitsaustritt aus der Seite, die hauptsächlich durch ein Abrutschen und Kräuseln verursacht werden, wesentlich reduziert wird.

Claims

1. Absorbierender Gegenstand einer flüssigkeitsdurchlässigen Oberflächenschicht, einer flüssigkeitsundurchlässigen Schicht, sowie einer absorbierenden Schicht zwischen den beiden vorgenannten Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des die absorbierende Schicht bildenden Materials aus einem Nodularfasermaterial besteht und dieses Nodularfasermaterial eine Faser enthält, deren Verhältnis von Naßfestigkeit zu Trockenfestigkeit 80% oder mehr beträgt.

2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Fasermaterials mit dem vorgegebenen Verhältnis von Naßfestigkeit zu Trockenfestigkeit mehr als 20 Gew.-% des Nodularfasermaterials ausmacht.

3. Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge mehr als 50 Gew.-% des Nodularfasermaterials ausmacht.