DE60007839T2

DE60007839T2 - Wegwerfartikel für menschliche fäkalien

Info

Publication number: DE60007839T2
Application number: DE60007839T
Authority: DE
Inventors: Fabio Cinelli; Antonello Colaianni; Alessandra Adelia TORDONE; Semple Hugh MUNRO; John Brian TIGHE
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2020-02-03
Also published as: AU3220700A; KR20010101938A; WO2000045766A1; WO2000045766A9; AR018218A1; ES2214255T3; JP2002536068A; PE20001311A1; CN1338916A; EP1148856B1; DE60007839D1; CA2358488A1; EP1148856A1; EP1025823A1; ATE258035T1; BR0007961A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine wegwerfbare Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall wie eine Urinhandhabungsvorrichtung und Fäkalienhandhabungsvorrichtung für Säuglinge, Kinder oder Erwachsene zur direkten Anbringung an die Haut zwischen den Hinterbacken des Trägers. Die Vorrichtung verwendet einen verbesserten Klebstoff, um die leichte Anbringung und Entfernung der Vorrichtung vom Träger zu erleichtern und gleichzeitig die Aufrechterhaltung der Vorrichtung in der gewünschten Lage sicherzustellen. Der Klebstoff sorgt insbesondere für die Befestigung auf feuchter und nasser Haut während der gesamten Tragedauer, einschließend Umstände oder Trageperioden, während welcher der Klebstoff überschüssigen Mengen Flüssigkeit ausgesetzt ist.
Hintergrund der Erfindung
Urin- und Fäkalienhandhabungsvorrichtungen sind bekannte Fertigungsartikel, welche darauf ausgelegt sind, hauptsächlich von an Inkontinenz leidenden und insbesondere von bettlägerigen Kranken getragen zu werden. Solche Vorrichtungen werden an den natürlichen Analbereich oder an den künstlichen Ausgang des Trägers und/oder an den Urogenitalbereich angebracht und sollen Urin, fäkales Material und/oder Körperausscheidungen aufnehmen und sofort verwahren.
Solche Vorrichtungen sind, wie sie heute meistens bekannt sind, darauf ausgelegt, von bettlägerigen Kranken getragen zu werden. Als solche bestehen die Vorrichtungen aus einer relativ langen und engen Röhre an deren einen Extremität eine Öffnung vorhanden ist und eine Vorrichtung zur Befestigung an der Haut, auf die ein Klebstoff aufgebracht werden kann.
Beispiele dieser Beutel sind zum Beispiel in US-A 3,577,989 offen gelegt, welche einen wegwerfbaren Auffangbeutel zur Beseitigung für an Inkontinenz Leidende im Detail angibt, einschließend einen Behälter mit einem oben offenen Teil und einem Flansch, der um das oben offene Teil des Behälterteils herum befestigt ist. Der Flansch kann als Mittel der Befestigung des Beutels am Träger eine Klebstoffschicht auf seiner Oberfläche einschließen oder legt alternativ die Verwendung von elastischen Heftpflastern zur Befestigung des Beutels am Träger offen. US-A 4,784,656 beschreibt auch einen Aufnehmer zum Sammeln von fäkalem Material für an Inkontinenz Leidende. Der fäkale Sammler umfasst eine Dichtungsmanschette, Leitungen oder einen Zylinder und einen Aufnehmer; Der Aufnehmer und die Leitungen werden jeweils von zwei Flächenmaterialien aus geruchsdichter thermoplastischer Folie gebildet, welche entlang ihrer Seitenkanten jeweils heiß versiegelt sind und wobei die Seitenflächen der Dichtungsmanschette mit einer Klebstoffschicht beschichtet ist; GB-A 2,152,387 lehrt einen Fäkaliensammler für an Inkontinenz Leidende, umfassend einen Sammelbeutel und einen Ring, welcher mit einem Klebstoff versehen ist. Der Fäkaliensammler umfasst ein Paar Flächengebilde aus thermoplastischem Flächenmaterial, welche an ihren Rändern verbunden sind, um einen länglichen Beutel mit einer Öffnung an einem Ende zu definieren. GB-A 1,078,588 beschreibt einen Urinsammler, umfassend einen flüssigkeitsdichten Beutel mit röhrenförmiger Gestalt mit einer Öffnung, welche von einem Befestigungsmittel in Form eines einen Klebstoff tragenden Materials umgeben ist.
Andere Arten von Fäkalienhandhabungsbeutel mit einer flacheren Gestalt sind aus EP-A 245 064 bekannt. EP-A 245 064 legt Beutel mit einer Vorder- und Rückwand offen, wobei die Vorderwand eine Öffnung und Mittel zur Befestigung am Körper enthält. Die Befestigungsmittel bestehen aus einem hautverträglichen wasserbeständigen Material wie einem Hydrokolloid und einem wasserunlöslichen viskoelastischen Bindemittel.
Aufgrund ihrer typisch länglichen Gestalt und Abmessungen können sich solche Vorrichtungen, insbesondere, wenn sie von aktiven Trägern wie Kindern und nicht bettlägerigen Erwachsenen getragen werden, leicht um die Hüften des Trägers wickeln und/oder die Bildung von Falten und Knicken in den Vorrichtungen selbst verursachen. Unter solchen Umständen wird der aufgrund der Bewegung des Trägers auf den Beutel ausgeübte Druck und Zug natürlicherweise zunehmen. Folglich wird die Wahrscheinlichkeit, dass der bereits ausgeschiedene Urin oder das fäkale Material im Beutel veranlasst wird, Druck auf die Befestigungsmittel der Vorrichtung auszuüben, zunehmen. Als Folge davon wird nicht nur das Aufnahmevermögen der Vorrichtung nachteilig beeinflusst, sondern es kann auch, was viel wichtiger ist, zu einer unbeabsichtigten Loslösung der Vorrichtung vom Träger während des Gebrauchs kommen. Ein solcher Vorfall ist unannehmbar und hat sowohl für den Träger als auch den Pfleger unangenehme Folgen.
Es ist daher schwierig die Urin- und/oder Fäkalienhandhabungsvorrichtungen so auszulegen, dass sie an der Haut des Trägers sicher befestigt sind und während der Verwendung unter keinen Umständen unabsichtlich abgelöst werden.
Um für das erwünschte Maß an Haftung der Vorrichtung am Träger zu sorgen, legt der Stand der Technik typischerweise die Verwendung bestimmter Klebstoffe mit hoher Kohäsionskraft offen, wie auf Kautschuk basierende Klebstoffe und Acrylate. Diese Klebstoffe werden dann als dicke Schichten auf die gesamte Oberfläche des Flansches der Vorrichtung aufgetragen, um die Klebekraft, durch welche die Vorrichtung an der Haut des Trägers gesichert wird, zu maximieren. Es ist in der Tat offensichtlich, dass diese Vorrichtungen und insbesondere die Klebstoffe auf die Verwendung auf Fäkalienhandhabungsvorrichtungen ausgelegt worden sind, die von bettlägerigen Kranken, insbesondere solchen mit einem künstlichen Ausgang, verwendet werden, wobei eine maximale Haftung vor allen anderen Kriterien, wie die Bequemlichkeit für den Kranken, Vorrang hat.
Der Klebstoff muss jedoch eine hautverträgliche Zusammensetzung aufweisen und darf nicht scharf oder aggressiv gegenüber der Haut sein oder Hautreizung oder Entzündung verursachen. Es ist auch bevorzugt, dass der Klebstoff mit der Haut des Trägers derart verträglich ist, dass ein maximaler Hautoberflächenkontakt zwischen dem Klebstoff und der Haut erzielt wird. Es ist darüber hinaus auch wünschenswert, einen solchen Klebstoff bereitzustellen, dass die wegwerfbare Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall leicht vom Träger entfernt werden kann, ohne dem Träger irgendwelche unangemessene Schmerzzustände widerfahren zu lassen. Dies ist besonders unter Umständen wichtig, unter denen die Vorrichtung falsch platziert ist und die Entfernung und erneute Anbringung der Vorrichtung nochmals oder sogar mehrmals erforderlich ist, oder um die Anbringung solcher Vorrichtungen auf empfindlicher Haut und bei Trägergruppen wie Kindern zu sichern. Andererseits sollte jedoch das gewünschte Maß an Haftung natürlich auch während derartiger mehrfacher, wenn auch schmerzloser Anwendungen der Vorrichtung aufrechterhalten bleiben.
Das Problem, das erwünschte Maß an Haftung zu erzielen, wird weiterhin durch nasse Hautzustände verschärft. Typischerweise wird die Haut vor der Anbrin gung der wegwerfbaren Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall gereinigt und ist üblicherweise als Folge davon feucht. Die derzeit verfügbaren Klebstoffe, wie Hydrokolloide, haften jedoch oft nicht sofort stark an der Haut und müssen an Ort und Stelle festgehalten werden, bis eine ausreichende Mindesthaftung erfolgt. Darüber hinaus neigt das Gesamthaftungsvermögen solcher Klebstoffe dazu an nassen Hautoberflächen von Haus aus beträchtlich abzunehmen, so dass die Vorrichtung typischerweise nicht an der Haut des Trägers befestigt bleiben wird, wenn irgendein Druck auf die Vorrichtung ausgeübt wird, zum Beispiel bei der Bewegung des Trägers oder während des Stuhlgangs. Andererseits neigen Klebstoffe, welche Wasser absorbieren können und demzufolge sofort an feuchter Haut haften dazu Wasser sehr rasch zu absorbieren und zwar in ungeregelter Weise, so dass keine längere Klebedauer bereitgestellt wird.
Ein anderes Problem, welches mit Klebstoffen verbunden ist, die ihre Klebekraft nach dem Aussetzen an Flüssigkeiten nicht aufrechterhalten ist, dass der Klebstoff nicht nur mehr nicht zufrieden stellend auf der Haut haften wird, sondern dass er auch nicht mehr auf dem Flansch haften wird.
Feuchte und nasse Haut sind jedoch ein Problem, welches nicht nur im Stadium der Anbringung der Vorrichtung auftritt, weil eine beträchtliche Menge Feuchtigkeit auch während der Verwendung der Vorrichtung vom Träger durch Schwitzen und vom enthaltenen Material innerhalb der wegwerfbaren Vorrichtung für menschlichen Abfall erzeugt wird. Zusätzlich können, insbesondere im Fall von Urinhandhabungsvorrichtungen kleine Mengen Flüssigkeit auf dem Flansch abgeschieden werden oder auf der Flanschoberfläche wandern, ohne in die Beutelhöhle zu gelangen. Die resultierende feuchte Umgebung nimmt natürlich noch weiter zu, wenn die Vorrichtung in Verbindung mit einer Windel verwendet wird. Unter solchen Umständen können die derzeit verfügbaren Klebstoffe typischerweise diese Feuchtigkeit nicht absorbieren, wodurch wiederum die Klebefestigkeit in einem solchen Maß erniedrigt wird, dass die Vorrichtung bei Ausübung von Druck während des Tragens abgelöst wird. Es ist daher sehr wichtig einen Klebstoff bereitzustellen, der sowohl für eine Anfangsklebrigkeit als auch für die Aufrechterhaltung seiner Klebekraft auf nasser Haut sorgt. Darüber hinaus ist für die Produktleistung auch ein wichtiger Faktor, dass der Klebstoff beim Aussetzen an überschüssige Mengen Flüssigkeit, wie Wasser und insbesondere Urin, beständig ist, so dass er auch seine Klebkraft unter solchen Umständen nicht verlieren wird.
Niemand auf dem Gebiet der Fäkalienhandhabungsbeutel nach dem Stand der Technik erkennt oder behandelt das Problem der Bereitstellung dieser Vorrichtungen mit einem Klebstoff, welcher diesen Kriterien entspricht, insbesondere Klebstoffe, welche an nasser Haut haften und beständig sind und ihr Adhäsionsvermögen selbst dann beibehalten, wenn sie überschüssigen Mengen Flüssigkeit ausgesetzt werden.
Der Stand der Technik auf dem Klebstoffgebiet zur Befestigung auf der Haut allgemeinen ist im Gegensatz dazu auf dem Gebiet von Artikeln wie Bindenfixiermitteln, Pilastern und Bandagen weiter entwickelt. Diese Artikel werden jedoch typischerweise in einer Notfallsituation angewendet, wo zum Beispiel ein Hautschnitt beim Träger erfolgt ist und die Absorption von aus der Wunde austretenden Körperflüssigkeiten erwünscht ist. In diesem Zusammenhang sind Leistungsmerkmale, wie eine einfache Anwendung und Verwendung des Produkts, bequemes Tragen und schmerzlose Entfernung sowie Diskretion in diesem Fall wiederum von untergeordneter Bedeutung gegenüber Kriterien, wie Sterilität, Unterstützung bei der Heilung und mechanischer Schutz der Wunde. Solche Produkte besitzen typischerweise eine schlechte Haftung auf nasser Haut.
WO-A 95/20634 (3M) beschreibt einen zweiphasigen druckaktivierbaren Klebstoff mit einer kontinuierlichen Phase aus einem hydrophoben druckaktivierbaren Polymer und einer kontinuierlichen Phase aus einem hydrophilen Polymer, wobei festgestellt wird, dass der Klebstoff bei biomedizinischen Elektroden, Hautabdeckung bei Säugern und pharmazeutischen Verabreichungsvorrichtungen verwendbar ist.
WO-A 97/05171 (3M) beschreibt einen zweiphasigen druckaktivierbaren Klebstoff mit einer kontinuierlichen Phase aus einem hydrophoben druckaktivierbaren Polymer und einer kontinuierlichen Phase aus einem hydrophilen Polymer, wobei der Klebstoff eine Schälfestigkeit, gemessen nach einem PSTC-1 Test, wie in der Offenlegung beschrieben, von mindestens 3 N/100 mm aufweist, wobei wiederum festgestellt wird, dass der Klebstoff bei biomedizinischen Elektroden, Hautabdeckung bei Säugern und pharmazeutischen Verabreichungsvorrichtungen verwendbar ist.
Die Klebstoffe der vorstehenden 3M-Veröffentlichungen werden durch Polymerisation einer Mikroemulsion aus hydrophoben und hydrophilen Monomeren hergestellt, wobei die Mikroemulsion Öl- und Wasserphasen aufweist, in denen die betreffenden hydrophoben und hydrophilen Monomeren vor der Polymerisation vorliegen, gegebenenfalls mit anderen Komponenten wie bestimmten aufgeführten Tensiden, wasserlöslichen Additiven oder polaren Monomeren etc. In ihren jeweiligen Beispielen 38 beschreiben zum Beispiel beide 3M-Veröffentlichungen einen druckaktivierbaren Klebstoff, welcher aus einer polymerisierten Mikroemulsion gebildet wird, welche Wasser, ein hydrophobes Monomer (Isooctylacrylat), eine hydrophiles Monomer (2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure), ein hydrophiles reaktives Oligomer (AM90G-Ester, welcher ein Polyethylenoxidacrylat ist), ein Tensid (SAM 211) um die Mikroemulsion aufzubauen, und N-Vinylpyrrolidon (welches zusätzlich zum hydrophilen Monomer eine weiteres reaktives polares Monomer ist), zusammen mit einem Photoinitiator. Es wird behauptet, dass bei geeigneter Bestrahlung der Mikroemulsion der polymerisierte zweiphasige Klebstoff gebildet wird.
Es wird festgestellt, dass der in WO-A 97/24149 offen gelegte Klebstoff für biomedizinische Elektroden, zur Hautabdeckung bei Säugern und pharmazeutischen Verabreichungsvorrichtungen verwendbar ist. Es sind jedoch bei den Ausführungsbeispielen als Beispiele speziell nur Klebstoffe auf Basis von Acrylsäurehomopolymeren und N-Vinylpyrrolidonhomopolymeren aufgeführt. Die Anwesenheit eines hydrophoben Monomers und/oder Polymeren ist nicht beschrieben.
US-A 5,338,490 (Dietz et al.) beschreibt einen druckaktivierbaren 2-phasigen Verbundklebstoff mit diskontinuierlichen hydrophoben druckaktivierbaren Klebstoffdomänen innerhalb einer kontinuierlichen hydrophilen Phase. Es wird festgestellt, dass der Klebstoff, unabhängig von seinem Wassergehalt, Innenleitfähigkeit besitzt und für biomedizinische Elektroden verwendbar ist. Diese Innenleitfähigkeit wird durch Verwendung eines ionischen Salzes als hydrophile Phase erzielt, das in einem solvatisierenden Polymer gelöst ist, das im Allgemeinen gewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus vernetztem Poly(N-vinyllactam), vernetztem Polyacrylamid und seinen ionischen Formen, vernetzter Polyacrylsäure und ihren Salzen, vernetzter Poly(2-acrylamido-2-methylpropansulfonsäure) und ihren Salzen, vernetzten Copolymeren aus der Säure, vernetzten Copolymeren aus den Salzen der Säure oder Mischungen oder Kombinationen hiervon. Die diskontinuierlichen hydrophoben Domänen werden aus hydrophoben Materialien gebildet, die im Allgemeinen gewählt sind aus Polyacrylaten, Polyolefinen, Siliconklebstoffen, natürlichen oder synthetisch abgeleiteten auf Kautschuk basierenden Klebstoffen, Polyvinylethern und Abmischungen hiervon. Es wird angegeben, dass der Klebstoff durch Vorformung der hydrophoben und hydrophilen Komponenten und deren gemeinsames Lösen in einen Lösungsmittel hergestellt wird, welches anschließend durch Abdampfen entfernt wird, um den Klebstoff zu hinterlassen.
Die Haftung an nasser Haut wird zum Beispiel in WO 98/03208 angesprochen, welche medizinische druckaktivierbare Klebstoffe offen legt, welche an trockener oder nasser Haut haften können und welche eine Mischung aus einem hydrophilen (Meth)acrylatcopolymer, enthaltend tertiäre Aminoguppen, einem hydrophilen (Meth)acrylatcopolymer, enthaltend Carboxylgruppen, Carbonsäuren und ein Vernetzungssystem, umfassen. Dieses Dokument behandelt jedoch die Haltung nach Aussetzen an überschüssige Flüssigkeit nicht. Ähnlich legt die WO 97/24149 einen polaren lipophilen druckaktivierbaren Klebstoff offen, welcher eine hydrophile Polymermatrix, eine weichmachende Lösung und ein Tensid umfasst, welcher für eine gute Haftung auf einer Reihe von Hauttypen sorgt. Nach diesem Dokument haften die Klebstoffe nicht an nassen Oberflächen.
Ein anderes Gebiet auf dem die Verwendung solcher Klebstoffe offen gelegt worden ist, sind Absorptionsmittel, wie zum Beispiel Monatsbinden, wie in der US-Erfindungsstandsmeldung H1602 oder WO-A 96/33683 und WO-A 95/16424 beschrieben. Letztere legt Sanitärartikel mit einem topischen Klebstoff offen, welcher auf der der Trägerin zugewandten Seite der Monatsbinde um den ganzen Außenrand herum aufgebracht ist. WO-A 96/13238 legt einen topischen Klebstoff offen, der anhand der Frequenzabhängigkeit beschrieben ist. EP-A 638 303 legt die Verwendung eines topischen Klebstoffs auf den Seitenstulpen von Monatsbinden offen, um die Stulpen in aufrechter Lage zu halten. Die Schweizer Anmeldung CH 643 730 legt die Verwendung sehr langer Monatsbinden mit abgeschrägten äußeren Rändern offen, welche einem topischen Klebstoff an den vier Ecken der äußern Ränder versehen sind, um einen topischen Klebstoffbereich reichlich außerhalb des Schamhaarbereichs bereitzustellen.
Alle diese Offenlegungen legen jedoch typischerweise ein Produkt offen, welches darauf ausgelegt ist, in Kombination mit einem Unterkleid getragen zu werden und bei dem das tatsächlich vorgesehene Maß an Haftung daher sehr gering ist und nicht darauf ausgelegt, irgendeinem übermäßigen Druck standzuhalten. Darüber hinaus wird der Klebstoff lediglich in allgemeiner Form oder Konzentration bezüglich der Anwendungsbereiche des Klebstoffs in Bezug auf den Artikel erörtert. Die Natur des Klebstoffs als solche wird, abgesehen von den physika lischen Grundanforderungen wie Druckempfindlichkeit, nicht erörtert, insbesondere nicht in Bezug auf die chemisches Zusammensetzung oder die Klebeeigenschaften.
Von daher besteht immer noch Bedarf an der Bereitstellung wegwerfbarer Handhabungsvorrichtungen für menschlichen Abfall mit einem Klebstoff für die sichere Befestigung und schmerzlose Entfernung der Vorrichtung von der Haut zwischen den Hinterbacken des Trägers, so dass sie zur Verwendung bei der empfindlichen Haut von Kindern geeignet sind, und es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine derartige Vorrichtung bereitzustellen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Klebstoff bereitzustellen, welcher die Fähigkeit besitzt, bei der Wiederverwendung, insbesondere bei mehrfacher Wiederverwendung, auf der Haut zu haften, wie zum Beispiel, wenn die Vorrichtung falsch platziert ist und dabei immer noch eine schmerzlose Entfernung zulassen. Ein solcher Klebstoff ist aus EP-A 0 850 649 bekannt.
Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dass der Klebstoff an feuchter oder nasser Haut haftet, unabhängig davon, ob dies bei direkter Anbringung der Vorrichtung auf nasser Haut erfolgt oder infolge von Feuchtigkeit, welche auf der Hautoberfläche während der Tragedauer der Vorrichtung erzeugt wird. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere darin einen Klebstoff bereitzustellen, welcher insbesondere gegenüber Wasser und Urin derart flüssigkeitsbeständig ist, dass die Klebeeigenschaften in deren Anwesenheit während der Tragedauer der Vorrichtung nicht nennenswert beeinträchtigt werden.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Klebstoff bereitzustellen, welcher nach dem Ablösen von der Haut des Trägers keine Rückstände hinterlässt. Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Ermüdung ist es, einen Klebstoff bereitzustellen, welcher nach der Anbringung keine kalte oder anderweitig unannehmbare Temperaturempfindung beim Träger verursacht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Klebstoff bereitzustellen, der in Kombination mit dem Flanschmaterial eine solche Flexibilität, Dehnbarkeit und Kontrahierbarkeit aufweist, dass er sich den Umrissen des Körpers während aller Körperbewegungen anpassen kann und der folglich für den Träger der Vorrichtung bequem ist, und dabei immer noch genügend Haft vermögen besitzt, um während der Verwendung eine sichere Befestigung zu gewährleisten.
Zusätzlich zu den vorstehenden Aufgaben der vorliegenden Erfindung ist es auch wünschenswert, dass die Klebstoffe zusätzliche Vorteile bieten, wie die Verabreichung/Verteilung einer Verbindung oder Zusammensetzung, welche für die Haut oder den Körper allgemeinen günstig ist.
Es wurde nunmehr überraschenderweise gefunden, dass die vorstehenden Nachteile wesentlich vermindert werden, wenn der Flansch für die wegwerfbare Vorrichtung für menschlichen Abfall mit einem Klebstoff, wie hierin nachstehend definiert, versehen wird. Der Klebstoff sorgt für eine sichere Befestigung, ist nach der Anwendung angenehm für die Haut, verursacht dennoch keine Unbequemlichkeit beim Entfernen und behält seine Klebekraft während der Tragedauer bei.
Unter einem andren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die wegwerfbare Vorrichtung zur Handhabung von menschlichem Abfall mit ihrem, wie vorstehend definierten speziellen Klebstoff, vorteilhaft in Verbindung mit wiederverwendbarer Unterwäsche oder vorzugsweise einer Wegwerfwindel verwendet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es wird angenommen, dass die Erfindung aus der vorangehenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser verstanden wird, worin:
1 eine perspektivische Ansicht einer wegwerfbaren Fäkalienhandhabungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist.
2 eine perspektivische Ansicht einer wegwerfbaren Fäkalienhandhabungsvorichtung in Verbindung mit einer Wegwerfwindel zeigt; und
3 eine perspektivische Ansicht einer Wegwerfwindel im Partialschnitt ist, die eine erfindungsgemäße Fäkalienhandhabungsvorrichtung umgibt.
4 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße wegwerfbare Urinhandhabungsvorrichtung ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine beliebige, auf dem Fachgebiet bekannte, wegwerfbare Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall kann mit einem, wie hierin definierten, Klebstoff versehen werden. Die Urin- und Fäkalienhandhabungsvorrichtungen umfassen typischerweise einen Beutel (11) mit einer Öffnung (21) und einem die Öffnung umgebenden Flansch (12) zur klebenden Befestigung am Urogenitalbereich und/oder Perianalbereich eines Trägers, wie aus 1 ersichtlich. Der vorliegenden Erfindung gemäß ist der Klebstoff so vorgesehen, dass er eine anfängliche Schälfestigkeit (P_I) unter normalen Umgebungsbedingungen und eine endgültige Schälfestigkeit (P_F) nach dem Aussetzen an Wasser gemäß den hierin beschriebenen Testverfahren besitzt, wobei das Verhältnis von P_I zu P_F 2:1,25 bis 2:4 beträgt, und eine Wasserabsorptionskapazität besitzt, wie im vorliegenden Test definiert, welche im Bereich von 3 Gew.-% bis 15 Gew.-% des Klebstoffs liegt.
Der Klebstoff erlaubt die Anbringung von wegwerfbaren Vorrichtungen zur Handhabung von menschlichem Abfall an die Haut des Trägers, wobei der Klebstoff als Schicht mit einer bestimmten Dicke oder Eindringtiefe C, gemessen in Millimeter (mm), typischerweise auf mindestens einen Teil der dem Träger zugewandten Oberfläche des Flansches vorgesehen ist.
Eine detaillierte Analyse der Abfolge der üblichen Situationen, welche von der Anbringung einer Fäkalienhandhabungsvorrichtung bis zum Zeitpunkt der Entfernung einer solchen Vorrichtung erfolgt hat gezeigt, dass vorzugsweise spezielle Klebeeigenschaften befriedigt werden müssen, um die gewünschten Leistungsmerkmale zu erzielen, insbesondere um die anfängliche Anbringung zu sichern, die Befestigung während der Verwendung zu sichern sowie eine schmerzfreie Entfernung nach dem Tragen. Die Eigenschaften, welche in diesem Zusammenhang in Betracht gezogen wurden, sind der Elastizitätsmodul, welcher das elastische Verhalten des Materials beschreibt und der Zähigkeitsmodul, welcher das Zähigkeitsverhalten des Klebstoffmaterials beschreibt.
Das Zähigkeitsverhalten des Klebstoffs kann dahingehende interpretiert werden, dass es einen Hinweis auf die Fähigkeit des Klebstoffs gibt, sich schnell mit einer gegebenen Oberfläche zu verbinden und sicher daran zu haften. Das elastische Verhalten kann als Hinweis auf das „Härte"-Verhalten des Klebstoffs angesehen werden. Sein Wert ist auch für eine gute Anfangsfestigkeit wichtig. Es wird angenommen, dass ihrer Kombination einen Hinweis auf die erforderliche Kraft beim Entfernen gibt. Das Verhältnis zwischen Elastizitäts- und Zähigkeitsmodul wird als Hinweis dafür angesehen, welcher Bruchteil der Energie für die Entfernung im Klebstoff abgeführt und welcher Teil verfügbar ist, um die tatsächliche Entfernung auszulösen.
Um eine topische Adhäsion für eine anfängliche und verlängerte Befestigung und leichte/schmerzlose Entfernung bereitzustellen, ist sowohl die Beziehung zwischen Elastizitätsmodul und Zähigkeitsmodul als auch ihr dynamisches Verhalten von Wichtigkeit.
Der Klebstoff besitzt bei einer Temperatur von 37°C (100°F) einen Elastizitätsmodul, abgekürzt G'₃₇, bei einer Temperatur von 37°C (100°F) einen Zähigkeitsmodul, abgekürzt G''₃₇ und bei einer Temperatur einen solchen von 25°C (77°F) G''₂₅.
Der erfindungsgemäße Klebstoff genügt den folgenden Bedingungen:
G'₃₇ (1 rad/s)
liegt im Bereich von 500 PA bis 20000 Pa,
vorzugsweise von 700 Pa bis 15000 Pa, am meisten
vorzugsweise von 1000 Pa bis 10000 Pa;
G''₃₇ (1 rad/s)
liegt im Bereich von 100 PA bis 15000 Pa,
vorzugsweise von 100 Pa bis 10000 Pa, am meisten
vorzugsweise von 300 Pa bis 5000 Pa;
und das Verhältnis G'₃₇ (1 rad/s)/G''₃₇ (1 rad/s) liegt im Bereich von 1 bis 30
Vorausgesetzt die vorstehenden rheologischen Bedingungen sind erfüllt, werden die Klebstoffe auch Bedingungen erfüllen, wie eine ausreichende Kohäsion (um Klebstoffrückstände auf der Haut zu verhindern), was für die kommerzielle Verwendung solcher Klebstoffe wichtig und für den Fachmann offensichtlich ist. Klebstoffe, welche die vorstehenden Kriterien erfüllen, können als Klebstoffe für den Flansch verwendet werden, vorausgesetzt sie erfüllen auch die üblichen Anforderungen an die Sicherheit bei der Verwendung auf der menschlichen oder tierischen Haut während der Verwendung und im Allgemeinen nach der Entsorgung der Vorrichtung.
Oft gehen die Kriterien für die hygienische Beurteilung dahin, dass Klebstoffe bevorzugt werden, die nach der Anwendung transparent oder weiß sind.
Es wurde festgestellt, dass die Beziehung zwischen der Dicke oder Eindringtiefe C, gemessen in Millimeter (mm) der Schicht, in welcher der Klebstoff typischerweise auf mindestens einem Teil der dem Träger zugewandten Oberfläche des Flansches vorgesehen ist, und dem Zähigkeitsmodul G''₂₅ bei etwa 100 rad/s des Klebstoffs, das Ausmaß bestimmt, in dem eine leichte schmerzlose Entfernung eines solchen, mindestens auf einem Teil der dem Träger zugewandten Oberfläche einer Fäkalienhandhabungsvorrichtung zur Befestigung der Vorrichtung auf der Haut eines Trägers aufgebrachten Klebstoffs erfolgt.
Der erfindungsgemäße Klebstoff ist folglich vorzugsweise als Schicht mit einer solchen Dicke C vorgesehen, dass der Zähigkeitsmodul G''₂₅ (100 rad/s) und die Dicke C vorzugsweise der folgenden empirischen Gleichung genügen: G''25 ≤ [(7,00 + C) × 3000] Paund vorzugsweise auch der folgenden empirischen Gleichung: G''25 ≤ [(5,50 + C) × 1700] PA
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung gemäß kann der Klebstoff auf einer wegwerfbaren Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall, wie Fäkalien- oder Urinhandhabungsvorrichtungen (10) verwendet werden, welche an den Perianalbereich eines Trägers angebracht werden, wie aus 1 ersichtlich. Das Wort „Haut" bezieht sich erfindungsgemäß nicht nur auf die spezifische Oberhaut des Verwenders sondern schließt sowohl Schleimgewebe als auch das Haar ein, welches sich typischerweise im Genitalbereich findet.
Aufgrund der Natur und Umgebung in der solche wegwerfbaren Handhabungsvorrichtungen für menschlichen Abfall, wie Urin- und Fäkalienhandhabungsvorrichtungen, verwendet werden, ist ein wesentliches Merkmal, dass der Klebstoff eine Wasserabsorptionskapazität, wie im Test hierin definiert, von mindestens 3 Gew.-% des Klebstoffs besitzt, so dass der Klebstoff direkt auf nasser oder feuchter Haut haftet. Zusätzlich ist es auch wesentlich, dass der Klebstoff seine Adhäsionsfestigkeit in Gegenwart von überschüssiger Flüssigkeit aufrechterhält, wenn zum Beispiel der Träger der Vorrichtung uriniert. Insbesondere sollte das Verhältnis der Schälfestigkeit des Klebstoffs, wie nach dem Testverfahren hierin bestimmt, am meisten vorzugsweise bei einem konstanten Wert gehalten werden, so dass das Verhältnis von anfänglicher Schälfestigkeit (P_I) zur endgültigen Schälfestigkeit (P_F) 2:1,25 bis 2:4, vorzugsweise 2,0:1,5 bis 2,0:2,5 beträgt. Für wegwerfbare Handhabungsvorrichtungen für menschlichen Abfall sollte die anfängliche Schälfestigkeit für trockene, und weiter vorzugsweise, für nasse Haut typischerweise 0,1 N/cm bis 5,0 N/cm, vorzugsweise 0,5 N/cm bis 3,0 N/cm betragen.
Der Klebstoff absorbiert auch zusätzlich zur Aufrechterhaltung seiner Schälfestigkeit während längerer Zeit sogar in Gegenwart von Wasser weniger als 15%, vorzugsweise weniger als 10%, weiter vorzugsweise weniger als 7% Wasser. Ohne an irgendeine Theorie gebunden sein zu wollen wird angenommen, dass die Fähigkeit des Klebstoffs Wasser zu absorbieren in Betracht gezogen werden muss, um eine direkte Haftung auf nasser Haut zu erhalten und eine konstante Adhäsionsleistung während einer Trageperiode, selbst beim Aussetzen an überschüssige Flüssigkeit oder hohe Feuchte, aufrechtzuerhalten. Es wurde insbesondere festgestellt, dass nicht nur die absolute Fähigkeit des Klebstoffs in Betracht gezogen werden muss, sondern auch die Geschwindigkeit der Wasserabsorption, um einen Klebstoff zu schaffen, welcher die vorstehend identifizierten Leistungsparameter erfüllt.
Auf dem Fachgebiet bekannte Klebstoffe, welche zum Beispiel Hydrokolloidteilchen enthalten, welche eine 3-dimensionlae Kautschukmatrix und darin dispergierte kolloidale Absorptionsmittelteilchen umfassen, können nur begrenzte Mengen Wasser über die kolloidalen Teilchen selbst und nicht über die Matrix selbst absorbieren. Zusätzlich ist die Geschwindigkeit der Wasserabsorption langsam. Daher haften diese Klebstoffe nach dem Stand der Technik nicht auf nassen Oberflächen.
Hydrogelklebstoffe nach dem Stand der Technik können andererseits nicht nur große Mengen Wasser absorbieren sondern auch mit sehr hoher Geschwindigkeit. Als Folge davon können solche Klebstoffe auf nassen Oberflächen haften. Aufgrund der Kombination von hoher Absorptionsgeschwindigkeit und großer absoluter Wasseraufnahme verlieren diese Klebstoffe in Gegenwart von überschüssigem Wasser oder hoher Feuchte jedoch rasch ihre Klebkraft.
Demgemäß weisen die erfindungsgemäßen Klebstoffe die Fähigkeit auf, direkt an nasser Haut zu haften, indem sie ein minimales absolutes Wasserabsorptionsvermögen in Kombination mit einer solchen Absorptionsgeschwindigkeit besitzen, dass die Schälfestigkeit während der Tragedauer innerhalb definierter Grenzen bleibt.
Der Klebstoff wird mit einem, bevorzugten Muster bereitgestellt, typischerweise auf der dem Träger zugewandten Oberfläche (23) des Flansches (12) der Vorrichtung (10), in einer Dicke oder Eindringtiefe C, die vorzugsweise konstant ist. Die Schicht kann vorzugsweise kontinuierlich oder alternativ diskontinuierlich vorliegen, z. B. in Form von Punkten, Spiralen oder Streifen.
Obwohl sogar zähe Klebstoffe, wie druckaktivierbare Klebstoffe auf den menschlichen Haut-, Haar- und Schleimgeweben verwendet werden, versteht es sich, dass Klebstoffzusammensetzungen auf der Grundlage der am meisten charakteristischen rheologischen Verhaltensweisen, welche solche Materialien identifizieren, nur unter Vorbehalt als typische druckaktivierbare Klebstoffe (hierin nachstehend als PSA bezeichnet) betrachtet werden könnten.
Wie der Klebstofffachmann in der Tat weiß, ist das am meisten charakteristische Merkmal, welches einen PSA von anderen Substanzen unterscheidet, welche Gegenstände temporär aneinander binden können (wie es z. B. Wasser zwischen zwei Glasplatten könnte) die Tatsache, dass seine rheologischen Parameter und insbesondere der Elastizitätsmodul G' mit der Frequenz der aufgebrachten Beanspruchung stark schwanken. Insbesondere kann G' von PSAs um einige Größenordnungen zunehmen, während sich die Frequenz der aufgebrachten Beanspruchung von einer typischen Bindefrequenz zu einer typischen Ablösefrequenz, d. h. von 1 rad/s nach 100 rad/s ändert, wie nachstehend gezeigt.
In erster Konsequenz ist es daher unerlässlich Materialien, welche zur Verwendung als „Klebstoffe" vorgesehen sind, durch Angabe von Werten rheologischer Parameter und insbesondere von G' bei einem festen Frequenzwert zu definieren. Dies kann irreführend sein, weil dies beim Fehlen anderer Merkmale, wie der Oberflächenchemie, Materialien einschließen wird, die nicht von praktischem Nutzen sind. Es ist daher notwendig, dass die rheologische Charakterisierung auf der Grundlage von dynamischen Betrachtungen erfolgen muss. Dies bezieht sich nicht nur auf den Elastizitätsmodul G', sondern auch auf den Zähigkeitsmodul G'' und von daher auch auf tan (d) = G''/G'.
Es ist wohlbekannt, dass typische PSAs nicht nur eine starke Schwankung von G' über die betrachten Frequenzen aufweisen, sondern dass auch G'' sogar eine noch stärkere Schwankung aufweist, welche nahe an den Wert von G' heranreicht oder sogar größer werden kann, d. h. tan (d) wird in etwa oder sogar größer als 1, insbesondere bei den Frequenzen, die für die Ablösung typisch sind.
Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen kann dies dahingehend interpretiert werden, dass ein hoher Bruchteil der für die Ablösung aufgewendeten Energie innerhalb des Klebstoffs (so dass er als Ursache für die Ablösung nicht wirksam ist) und durch die Grenzschicht zwischen dem Klebstoff und der Haut abgeführt wird, wobei sich dieser Sachverhalt makroskopisch in einem sehr hohen Maß an Klebekraft äußert.
Wie vorstehend gezeigt, weisen Materialien, welche als Klebstoffe zur erfindungsgemäßen Verwendung verwendbar sind, rheologische Eigenschaften auf, welche bei einer Bezugstemperatur von 37°C (als übliche Körpertemperatur beim Menschen) und innerhalb eines Frequenzbereichs gemessen werden. Es wurde gefunden, dass bei der Anbringung einer Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall mit einem Klebstoff der Klebekontakt bei niedriger Frequenz ausgebildet wird, während das Ablösen bei der Ablösgeschwindigkeit der Vorrichtung erfolgt. Diese Geschwindigkeit wird als Frequenz von 100 rad/s ausgedrückt, während gefunden wurde, dass die zur Ausbildung der Klebeverbindung führende niedrige Frequenz in der Größenordnung von 1 rad/s liegt. Daher liegt der Frequenzbereich für die erfindungsgemäße Verwendung zwischen 1 und 100 rad/s.
Um gute Voraussetzungen für die Bindung zu schaffen, d. h. bei einer Frequenz von etwa 1 rad/sec, sollten die Absolutwerte des Elastizitätsmoduls nicht zu hoch sein, da. der Klebstoff andernfalls zu hart und nicht in der Lage ist, die Oberfläche auf der er haften soll, innig zu binden oder nachzuzeichnen. Es ist ebenfalls wichtig, dass der Absolutwert von G'' niedrig ist, damit eine gute Kohäsion vorliegt und das Material weich und in der Lage bleibt, sanft an der Haut zu haften.
Das Verhältnis von G'₃₇ (1 rad/sec) zu G''₃₇ ist wichtig, um sicherzustellen, dass sich diese zwei Werte bei der Haftung auf der Haut im Gleichgewicht befinden. Es ist wichtig dass das Verhältnis
groß genug ist, um sicherzustellen, dass das dynamische Verhalten sowohl des Elastizitäts- als auch des Zähigkeitsmoduls in einem Verhältnis gehalten wird, das für eine sicher Haftung und eine schmerzlose und leichte Ablösung sorgt.
Schließlich wird der Fachmann erkennen, dass die Glasübergangstemperatur Tg der Klebstoffzusammensetzung, die spezifische Wärmekapazität und die spezifische Wärmeleitfähigkeit Parameter sind, welche nützlich sind, um die Gruppe nützlicher Klebstoffe weitergehender zu definieren.
Der folgende Satz von charakteristischen Eigenschaften sollte für den Klebstoff zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise erfüllt sein:
G'₃₇ (1 rad/s)
liegt im Bereich von 500 PA bis 20000 Pa,
vorzugsweise von 700 Pa bis 15000 Pa, am meisten
vorzugsweise von 1000 Pa bis 10000 Pa;
G''₃₇ (1 rad/s)
liegt im Bereich von 100 PA bis 15000 Pa,
vorzugsweise von 100 Pa bis 10000 Pa, am meisten
vorzugsweise von 300 Pa bis 5000 Pa;
Das Verhältnis G'₃₇ (1 rad/sec)/G''₃₇ (1 rad/sec) liegt im Bereich von 1 bis 30.
Das Verhältnis
ist nicht kleiner als 0,5, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,7 bis 3, am meisten vorzugsweise im Bereich von 1 bis 1,8.
Der Wert des Verhältnisses G'37/G''37 sollte zumindest für den Frequenzbereich von oberhalb 1 rad/sec bis 100 rad/s vorzugsweise nicht kleiner als 0,5, vorzugsweise 0,7 bis 10 und am meisten vorzugsweise 1 bis 7 sein.
Das rheologische Verhalten kann auch zu den Werten der Glasübergangstemperatur Tg in Beziehung gesetzt werden. Für topische Klebstoffe gemäß der vorliegenden Erfindung sollte die Tg vorzugsweise kleiner al 0°C, weiter vorzugsweise kleiner als –5°C und am meisten vorzugsweise kleiner als –10°C sein.
Um Klebstoffzusammensetzungen bereitzustellen, welche den Anforderungen an die vorstehenden rheologischen und physikalischen Eigenschaften an einen Klebstoff genügen, können alle medizinisch geeigneten, im Wesentlichen wasserunlöslichen druckaktivierbaren Klebstoffe verwendet werden, welche ein Polymer umfassen, das eine 3-dinmensionale Matrix bildet, welche diese Eigenschaften erfüllt.
Der vorliegenden Erfindung gemäß umfasst die 3-dimensionale Matrix, die hierin auch als Gel bevorzugt ist, als Hauptbestandteil ein Polymer, das physikalisch oder chemisch vernetzt werden kann. Das Polymer kann natürlich oder synthetisch abgeleitet sein. Das unvernetzte Polymer schließt wiederkehrende Einheiten von Monomeren ein, abgeleitet von Vinylalkoholen, Vinylethern und ihren Copolymeren, Carboxyvinylxnonomere, Vinylestermonomere, Ester von Carboxyvinylmonomeren, Vinylamidmonomere, anionische Vinylmonomere, Hydroxyvinylmonomere, kationische Vinylmonomere, welche Amine oder quarternäre Gruppen enthalten; N-Vinyllactammonomere, Polyethylenoxide, Polyvinylpyrrolidon (PVP), Polyurethane, Acrylate, wie Methylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Methoxydiethoxyethylmethacrylat und Hydroxydiethoxymethacrylat, Acrylamide und sulfonierte Polymere wie sulfonierte Arylamidpolymere, wie zum Beispiel 2-Acrylamidomethylpropansulfonsäure (AMPS), und Acryl(3-sulfopropyl)estersäure (SPA), und Mischungen hiervon; desgleichen Acrylnitril, Methacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid (NNDMA), Acrylester wie Methyl-, Ethyl und Butylacrylate. Alternativ kann das unvernetzte Polymer ein Homopolymer oder Copolymer eines Polyvinylethers oder ein Copolymer, abgeleitet von einem Halbester von Maleinester sein. Ähnlich können alle anderen Polymer-Monomer-Einheiten als Copolymere verwendet werden, wie zum Beispiel Polyvinylalkohol und Polyacrylsäure oder Ethylen und Vinylacetat.
Als andere Alternative können die Polymeren thermoplastische Block-Copolymerelastomere sein, wie ABA-Blockcopolymere, wie Styrol-Olefin-Styrol-Blockcopolymere oder Ethylen-Propylen-Blockcopolymere. Solche Polymere schließen weiter vorzugsweise hydrierte Qualitäten von Styrol/Ethylen-Butylen/Styrol (SEBS), Styrol/Isopren/Styrol (SIS) und Styrol/Ethylen-Propylen/Styrol (SEPS) ein.
Besonders bevorzugte Polymere sind Acrylate, sulfonierte Polymere wie sulfo nierte Acrylamidpolymere, Vinylalkohole, Vinylpyrrolidon, Polyethylenoxid und Mischungen hiervon. Am meisten bevorzugt sind stickstoffhaltige Polymere.
Der vorliegenden Erfindung gemäß umfasst die 3-dimensionale Klebstoffmatrix hauptsächlich auch einen Weichmacher, welcher bei Raumtemperatur vorzugsweise eine Flüssigkeit ist. Dieses Material wird so gewählt, dass das Polymer solubilisiert oder innerhalb des Weichmachers dispergiert werden kann. Bei Ausführungsformen, bei denen eine Strahlungshärtung erfolgt, muss der Weichmacher mit der Strahlungshärtung derart verträglich sein, dass er den Vorgang der Strahlungshärtung des Polymers nicht inhibiert. Der Weichmacher kann hydrophil oder hydrophob sein.
Geeignete Weichmacher schließen ein Wasser, Alkohole, mehrwertige Alkohole wie Glycerol und Sorbitol, und Glykole und Etherglykole, wie Mono- oder Diether von Polyalkylenglykol, Mono- oder Diesterpolyalkylenglykole, Polyethylenglykole (typischerweise bis hinauf zu einem Molekulargewicht von etwa 600), Glykolate, Glycerol, Sorbitanester, Ester von Citronen- und Weinsäure, von Imidazolin abgeleitete amphotere Tenside, Lactame, Amide, Polyamide, quarternäre Ammoniumverbindungen, Ester wie Phthalate, Adipate, Palmitate, Sebacate oder Myristate, und Kombinationen hiervon. Besonders bevorzugt sind mehrwertige Alkohole, Polyethylenglykol (mit einem Molekulargewicht bis hinauf von etwa 600), Glyerol, Sorbitol, Wasser und Mischungen hiervon.
Der Klebstoff umfasst typischerweise ein Polymer/Weichmacher-Gewichtsverhältnis von 1:100 bis 100:1, weiter vorzugsweise von 50:1 bis 1:50. Die genauen Mengen und Verhältnisse des Polymers und Weichmachers hängen jedoch in hohem Maße von der genauen Natur des verwendeten Polymers und des Weichmachers ab und können von einem Fachmann leicht gewählt werden. Ein hochmolekulares Polymermaterial wird zum Beispiel eine größere Menge Weichmacher benötigen als ein niedermolekulares Polymer.
Die Klebstoffzusammensetzung kann auch andere auf dem Fachgebiet bekannte herkömmliche Additive in Mengen von bis zu jeweils 10 Gew.-% umfassen, wie Konservierungsmittel, Antioxidantien, Pigmente, mineralische Füllstoffe und Mischungen hiervon.
Der vorliegenden Erfindung gemäß kann die Polymerkomponente des Klebstoffs physikalisch oder chemisch vernetzt sein, um eine 3-dimensionale Matrix zu bilden. Physikalische Vernetzung bezieht sich auf Polymere mit Vernetzungen, welche keine kovalenten chemischen Bindungen besitzen, sondern von solcher physikalischer Natur sind, dass in der 3-dimensionalen Matrix Bereiche vorliegen, die eine hohe Kristallinität besitzen oder Bereich mit einer hohen Glasübergangstemperatur. Chemische Vernetzung bezieht sich auf Polymere, welche durch chemische Bindungen vernetzt sind. Das Polymer ist vorzugsweise durch Strahlungsmethoden chemisch vernetzt, wie Thermo-, E-Strahl-, UV-, Gamma- oder Mikrowellenstrahlung.
Zusätzlich kann, wenn die chemischen Vernetzungen im System gebildet werden, ein polyfunktioneller Vernetzer und/oder radikalischer Starter in der Vormischung vorliegen, um die Vernetzung bei Bestrahlung zu starten. Ein derartiger Starter kann in Mengen bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,02 bis 2%, weiter vorzugsweise von 0,02 bis 0,2 % vorliegen. Geeignete Photoinitiatoren schließen Typ 1-α-Hydroxyketone und Benzildimethylketale, z.B. Irgacure 651 ein, von denen angenommen wird, dass sie bei Bestrahlung Benzoyl-Radikale bilden, welche die Polymerisation starten. Besonders bevorzugt ist 1-Hydroxycyclohexylphenylketon (erhältlich von Ciba Speciality Chemicals unter dem Warenzeichen Irgacure 184); Bevorzugt sind auch Darocur 1173 (2-Hydroxy-2-propylphenylketon) und Mischungen von Irgacure 184 und Darocur 1173. Zusätzlich können auch 0,02% bis 2% thermische Starter verwendet werden.
Die resultierenden Klebstoffzusammensetzungen sind hauptsächlich hydrophil. Hydrophobe und Mischphasenzusammensetzungen hängen von der Natur der Komponenten des Klebstoffs ab. Zusätzlich kann eine Monomermischung, ob hydrophil oder hydrophob und hydrophil, zu einer einzigen Phase oder einer Mischphase aus mindestens 2 Phasen führen. Die erfindungsgemäßen Klebstoffe bestehen vorzugsweise aus hydrophilen-hydrophoben-Mischphasen.
Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen wird angenommen, dass die verbesserte Flüssigkeitsbeständigkeit der Schälfestigkeit der Klebstoffe, insbesondere im Hinblick auf Wasser, von einem Monomergemisch erhalten wird, welches sowohl hydrophile, z. B. polare und/oder ionische Monomere, vorzugsweise wasserlösliche ionische Monomere, als auch hydrophobe, d. h. wasser-unlösliche Monomere umfasst. Das Verhältnis von hydrophilen Monomeren zu hydrophoben Monomeren sollte im Bereich von 5:1 bis 1:5, vorzugsweise von 3:1 bis 1:3, vorzugsweise von 2:1 bis 1:2 liegen. Die Hydrophilie und Hydrophobie einer Monomerkomponente steht immer im Verhältnis zur anderen Komponente. Hydrogelklebstoffe nach dem Stand der Technik umfassen typischerweise nur hydrophile Monomere, als deren Folge sie eine hohe Wasserabsorptionsgeschwindigkeit aufweisen, aber nach dem Aussetzen an überschüssige Flüssigkeit die Haftung nicht aufrechterhalten. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen wird angenommen, dass die Anwesenheit einer hydrophoben Komponente in der Klebstoffmatrix die Geschwindigkeit der Wasserabsorption des Klebstoffs vermindert. Als Folge davon ist die Verteilung des vom Klebstoff absorbierten Wassers einheitlicher. Als Folge davon wird zwischen der Hautoberfläche und dem Klebstoff kein Wasserfilm erzeugt, dessen Vorliegen die Bildung von Bindungen zwischen der Haut und dem Klebstoff verhindert und folglich das Adhäsionsvermögen des Klebstoffs selbst.
Die Erfindung versucht daher eine homogen dispergierte Reaktionsmischung bereitzustellen, umfassend sowohl hydrophobe als auch hydrophile Komponenten, welche sich bei der Polymerisation in eine 2-phasige oder mehrphasige Struktur trennt. Es wurde in einigen Fällen beobachtet, dass die Phasen eine Dicke von etwa 100 ± 50 μm aufweisen. Die Reaktionsmischung kann ein oder mehrere oberflächenaktive Stoffe enthalten, welche die Phasentrennung fördern oder auslösen, im Verlauf der Polymerisation jedoch zwischen den resultierenden Phasen anisotrop verteilt werden.
Die Anwesenheit eine hydrophoben Monomers oder Polymers in der anfänglich homogenen Dispersion mag erforderlich sein, um eine wirksamere Phasentrennung herbeizuführen.
Geeignete bevorzugte hydrophile Monomere sind Acrylsäure und deren Salze, 2-Acrylamido-2-methylpropan-sulfonsäure, Acryl(3-sulfopropyl)estersäure und die Salze hiervon sowie Kombinationen hiervon. Ein besonders bevorzugtes Beispiel ist 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäuresalz, üblicherweise als NaAMPS bekannt, das von Lubrizol entweder als 50% wässrige Lösung (Artikelbezeichnung LZ2405) oder als 58% wässrige Lösung (Artikelbezeichnung LZ2405A) kommerziell erhältlich ist. Geeignete hydrophobe Monomerkomponenten sind Methyl-, Ethyl-, Butyl-, Hexyl-, Isooctyl- und Isodecylacrylate und -methacrylate, Vinylether, Vinylpyrrolidin, Glycidylacrylat und Ethoxyacrylat, Tetrahydrofurfurylacrylat, Hydroxypropylacrylat, Vinylpropionat und Vinylbutyrat, und Kombinationen hiervon. Besonders bevorzugt sind Ethoxyethylacrylat und Butylacrylat.
Umfasst der Klebstoff sowohl eine hydrophobe Komponente, wie Butylacrylat, als auch ein hydrophiles Monomer (d. h. das vorerwähnte wasserlösliche ionische Monomer), wie NaAMPS, ist die Anwesenheit eines nichtionischen wasserlöslichen Monomers, zum Beispiel NNDMA, bevorzugt, um als so genannte "reaktive Lösungsmittelbrücke" zu fungieren und für das innige Mischen der verschiedenen scheinbar unverträglichen Komponenten der Reaktionsmischung vor der Polymerisation zu sorgen. Die Reaktionsmischung besitzt folglich eine homogene Struktur, welche sowohl hydrophile als auch hydrophobe Komponenten enthält, welche innig gemischt sind, wobei das NNDMA als Lösungsmittel sowohl für die hydrophilen als such die hydrophoben Materialien wirkt und eine klare, verträgliche Beschichtungslösung oder Dispersion liefert. Wenn die reaktive Lösungsmittelbrücke polymerisiert und dadurch im Wesentlichen aus der Reaktionsmischung entfernt wird, wird die Stabilität des Systems beeinträchtigt und die verträgliche Beschichtungslösung oder Dispersion unterliegt unter Bildung einer 2-phasigen Struktur der Phasentrennung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das vorerwähnte nichtionische wasserlösliche Monomer mindestens ein Mono- oder Dialkylacrylamid oder ein Analoges davon. Der Ausdruck "Analoges" bezieht sich in diesem Zusammenhang auf ein nichtionisches wasserlösliches Monomer, welches eine Alkyl- oder substituierte Alkylgruppe enthält, die über eine Amido- oder Alkylamidofunktion (-CO-NH- oder -CO-NR-) mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung verknüpft ist. Beispiele von solchen Analogen schließen Diacetonacrylamid (N-1,1-Dimethyl-3-oxobutylacrylamid), N-alkylierte Acrylamide, N,N-dialkylierte Acrylamide, N-Vinylpyrrolidon und Acryloylmorpholin ein. N,N-Dimethylacrylamid (NNDMA) und/oder dessen Analoge sind bevorzugt. Die Reaktionsmischung umfasst vorzugsweise etwa 15% bis etwa 30% und idealer Weise etwa 15% bis etwa 25% nichtionisches wasserlösliches Monomer des Gewichts der Reaktionsmischung.
Der Ausdruck "reaktive Lösungsmittelbrücke" bezieht sich, wie hierin verwendet, auf ein teilweise lipophiles nichtionisches wasserlösliche Monomer, welches sich zwischen der hydrophoben und der wässrigen Phase verteilen kann, wobei das hydrophobe Monomer im homogenen Reaktionsgemisch im Wesentlichen solubilisiert wird, ehe die Polymerisation startet. Die Lösungsmittelbrücke ist insofern reaktiv, als sie ein polymerisierbares Monomer ist, welches an der Polymerisationsreaktion teilnimmt. Ohne durch eine Theorie gebunden sein zu wollen wird angenommen, dass die Lösungsmittelbrückenwirkung des nichtionischen wasserlöslichen Monomers in erster Linie vor und in den relativ frühen Stadien der Polymerisationsreaktion ausgeübt wird und mit fortschreitender Polymerisationsreaktion abnimmt.
Unter bestimmten Umständen umfasst die Reaktionsmischung vorzugsweise 3% bis 20% und weiter vorzugsweise 8% bis 18% des Gewichts der Reaktionsmischung an einer stabilisierten Polymerdispersion, welche dazu dient für ein stabiles System mit Phasentrennung zu sorgen. Das Polymer umfasst irgendeines der folgenden, entweder allein oder in Kombination: Vinylacetat-Dioctylmaleat-Copolymer oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymer. Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, wie das von Harlow Chemicals unter dem Warenzeichen DM 137 vermarktete, ist bevorzugt.
Der Klebstoff wird folglich typischerweise durch Polymerisieren einer homogenen wässrigen Reaktionsmischung gebildet, umfassend 5% bis 50%, vorzugsweise 30% bis 50% des Gewichts der Reaktionsmischung hydrophiles Monomer, d. h. ein ionisches wasserlösliches Monomer; 10% bis 50%, vorzugsweise 15% bis 45% des Gewichts der Reaktionsmischung eines Weichmachers (eines anderen als Wasser); bis zu 50%, vorzugsweise 10% bis 50%, weiter vorzugsweise 15% bis 30%, am meisten vorzugsweise 15% bis 25% des Gewichts der Reaktionsmischung eines hydrophoben nichtionischen Monomers, d. h. nichtionisches wasserlösliches Monomer; bis zu 40%, vorzugsweise 0,05% bis 40%, weiter vorzugsweise 3% bis 40% des Gewichts der Reaktionsmischung Wasser.
Der Ausdruck "homogene wässrige Reaktionsmischung" bezieht sich, wie hierin verwendet, auf ein im Wesentlichen solubilisiertes System, bei dem vor der Polymerisationsreaktion so gut wie keine Phasentrennung erfolgt. Eine Emulsion, Mikroemulsion oder ausgephaste Mischung, bei der später eine Polymerisationsreaktion erfolgt, ist keine homogene wässrige Reaktionsmischung im Sinne der erfindungsgemäßen Zielsetzung. Wo eine Reaktionsmischung hydrophobe Komponenten einschließt, sind daher spezielle Maßnahmen erforderlich, um einen homogenen Zustand zu erzielen, wie hierin in größerem Detail beschrieben.
Oberflächeneigenschaften des polymerisierten Materials
Es ist eine Folge dieser Erfindung, dass das ausgephaste polymerisierte Material mindestens auf seiner Oberfläche vergleichsweise hydrophobe Bereiche enthält, welche das Polymer befähigen als druckaktivierbarer Klebstoff zu wirken, und im Wesentlichen hydrophile Bereiche, welche das oberflächenaktive Mittel befähigen in wässriger Umgebung an der Grenzfläche zwischen dem Polymer und der Haut von Säugern zu wirken. Wird das Polymer in Berührung mit der Haut gebracht werden Art und Menge des oberflächenaktiven Mittel so gewählt, dass es die Entfernung von natürlichem oder synthetischem hydrophoben Material, wie Hautfett oder Hautcreme von der Hautoberfläche zustande bringt, ohne die Adhäsionsleistung zwischen den hydrophoben Domänen und der Hautoberfläche nachteilig herabzusetzen. Soweit wie sowohl der bei dieser Erfindung gebildete polymere Klebstoff als auch die Haut mit der er in Berührung gebracht wird unter den Bedingungen der normalen Verwendung verformbar sind, wird ein Gleichgewichtszustand an der Grenzfläche erreicht, bei dem ein gewisser räumlicher Austausch zwischen hydrophoben Bereichen und hydrophilen Bereichen auf der Hautoberfläche eintritt.
Es wurde gefunden, dass das ausgephaste polymerisierte Oberflächenmaterial hauptsächlich gut definierte hydrophobe Phasen einschließt, welche in eine hydrophile Matrix eingebettet sind, in der in der Hauptsache das Wasser enthalten ist. Die hydrophoben Phasen weisen im Allgemeinen eine längliche Form auf mit einer Querabmessung oberhalb der Wellenlänge von Licht (z. B. etwa 0,5 bis etwa 100 μm). Sie können daher unter einem Lichtmikroskop auf einer Probe sichtbar gemacht werden, welche mit einem Farbstoff angefärbt ist, welcher sich vorzugsweise mit der hydrophoben Phase verbindet.
Die Oberflächenmorphologie der länglichen hydrophoben Phasen kann in weiten Grenzen schwanken. Ohne durch eine Theorie gebunden sein zu wollen wird angenommen, dass Änderungen der Oberflächenspannung an der hydrophoben/-hydrophilen Grenzfläche, welche mit fortschreitender Polymerisation erfolgen, dazu führen können, dass die Morphologie im fertigen Polymer schwankt. Die Oberflächenspannung kann sowohl von der Art und Menge der reaktiven Lösungsmittelbrücke als auch vom Tensid sowie von anderen Faktoren beeinflusst werden.
Die länglichen hydrophoben Phasen können sich folglich auf der Oberfläche des polymerisierten Materials zu einem Cluster aggregieren oder alternativ eine relativ offene Anordnung einnehmen. Die mikroskopisch sichtbar gemachten hydrophoben Phasen können zum Beispiel als unterbrochene lineare und/ oder verzweigte Stränge oder geschlossene Schleifen erscheinen, die in die hydrophile Matrix eingebettet sind.
Das polymerisierte Material ist typischerweise nicht 2-phasig. Mindestens eine der hydrophoben und hydrophilen Phasen liegt als diskrete Bereiche innerhalb des polymerisierten Materials vor und beide Phasen erstrecken sich nicht gleichzeitig über das polymerisierte Material (Bikontinuität).
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Klebstoffzusammensetzungen werden die Bestandteile üblicherweise gemischt, um eine homogene Reaktionsmischung in Form einer anfänglichen wasserbasierenden flüssigen Vor-Gel-Formulierung zu schaffen, die dann durch eine radikalische Polymerisationsreaktion in ein Gel umgewandelt wird. Dies kann zum Beispiel unter Verwendung eines konventionellen thermischen Starters und/oder Photoinitiators oder durch ionisierende Strahlung erreicht werden. Die Photoinitiierung ist ein bevorzugtes Verfahren und wird üblicherweise angewendet, indem die einen geeigneten Photoinitiator enthaltende Vor-Gel-Reaktionsmischung UV-Licht unterworfen wird, nachdem sie als Schicht auf siliconisiertem Trennpapier oder einem anderen festen Substrat ausgebreitet oder darauf beschichtet worden ist. Die einfallende UV-Intensität beträgt bei einer Wellenlänge im Bereich von 240 bis 420 nm im Idealfall im Wesentlichen 40 mW/cm². Die Verarbeitung erfolgt im Allgemeinen in kontrollierter Weise, welche eine genau vorbestimmte Abfolge von Mischen und thermischer Behandlung oder Vorgeschichte beinhaltet.
Die UV-Bestrahlungsdauer sollte im Idealfall kürzer als 60 sec und vorzugsweise kürzer als 10 sec sein, um ein Gel mit einer besseren als 95% Umwandlung der Monomeren zu bilden, wobei für eine bessere Umwandlung als 99,95% eine Aussetzung an UV-Licht von weniger als 60 sec und vorzugsweise von weniger als 40 sec bevorzugt ist. Die Fachleute werden verstehen, dass der Umfang der Bestrahlung von der Dicke der Reaktionsmischung, der Konzentration des Photoinitiators und der Natur des Substrat auf das die Reaktionsmischung beschichtet ist sowie von der UV-Quelle abhängt.
Diese Zeitangaben beziehen sich auf eine bei 100 W/cm arbeitende Mitteldruckquecksilberbogenlampen als UV-Quelle. Die UV@-Intensität bei 254 nm und 313 nm, welche die Oberfläche des Substrats erreicht, beträgt ungefähr 150 μW/cm² und 750 μW/cm². Für eine gegebene Lampe ist die UV-Intensität eine Funktion der Betriebsspannung und des Abstands der Reaktionsmischung von der UV-Quelle.
Um die Anwesenheit von irgendwelchen Restmonomeren auf ein Mindestmaß zu beschränken und vorzugsweise auszuschließen ist es wichtig sicherzustellen, dass die Umsetzung vollständig ist. Dies hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, wie dem Substrat, auf das der Klebstoff aufgebracht wird, dem Typ und der Intensität des ultravioletten Lichts und der Anzahl der UV-Licht Durchgänge. Die Umwandlung der vorliegenden hydrophilen Monomeren wie NaAMPS sollte vorzugsweise 98%, weiter vorzugsweise 99,0%, am meisten vorzugsweise 99,9% betragen, so dass der Monomeranteil im Klebstoff 2200 μg/g oder weniger, vorzugsweise 220 μg/g oder weniger, am meisten vorzugsweise 22 μg/g oder weniger beträgt.
Der Klebstoff ist typischerweise mindestens auf einem Teil der dem Träger zugewandten Oberfläche des Flansches als Schicht mit einer Dicke oder Eindringtiefe C, welche vorzugsweise konstant ist, oder die alternativ über die Anwendungsoberfläche des Klebstoffs schwanken kann, vorgesehen.
Betrachtet man insbesondere die Ablösephase einer Klebstoffzusammensetzung für die Befestigung auf der Haut eines Trägers, wird allgemein davon ausgegangen, dass gute Ablösebedingungen, d. h. bei einer Frequenz von etwa 100 rad/sec des Klebstoffs, welcher zumindest auf einem Teil der dem Träger zugewandten Oberfläche des Flansches aufgebracht ist, erzielt werden, wenn der Klebstoff leicht von der Haut und insbesondere vom Körperhaar entfernt werden kann, das auf diesem Bereich der Haut vorliegen kann, in dem der Flansch den Körper berührt, ohne dem Träger Schmerz zu verursachen und damit bei der Ablösung zu fest auf der Haut und dem Haar des Trägers zu haften. Eine gute Entfernung läuft weiterhin darauf hinaus, dass der Klebstoff keine Rückstände auf der Haut oder dem Haar hinterlässt.
Die Beziehung zwischen der in Millimeter (mm) gemessenen Dicke oder Eindringtiefe C der Klebstoffschicht, welche sich typischerweise auf mindestens einem Teil der dem Träger zugewandten Oberfläche des Flansches der wegwerfbaren Vorrichtung zur Handhabung von menschlichen Abfall befindet, und dem Zähigkeitsmodul G''₂₅ bei 25°C bei etwa 100 rad/sec des topischen Klebstoffs, gibt einen Hinweis auf das schmerzlose und leichte Ablösen des Klebstoffs von der Haut.
Ohne durch irgendeine Theorie gebunden sein zu wollen wird angenommen, dass bei höheren G''₂₅-Werten bei 100 rad/ sec, was insgesamt einem höheren Adhäsionsvermögen der Zusammensetzung entspricht, eine größere Eindringtiefe oder Dicke C der Klebstoffschicht benötigt wird, so dass die zur Ablösung aufge brachte Energie innerhalb der Klebstoffmasse gleichmäßiger verteilt und daher sanfter auf die Haut übertragen wird, und so Energiespitzen vermeidet, die typischerweise die Schmerzempfindungen beim Träger verursachen. Dünnere Klebstoffschichten machen mit anderen Worten einen Klebstoff mit einem niedrigeren G''₂₅ bei 100 rad/sec nötig, um eine verminderte Schmerzempfindung bei der Entfernung der Vorrichtung zu erzielen.
Der Klebstoff wird erfindungsgemäß als Schicht mit einer solchen Dicke C bereitgestellt, dass der Zähigkeitsmodul G''₂₅ (100 rad/sec) und die Dicke C der Klebstoffschicht der nachstehenden empirischen Gleichung genügen: G''25 ≤ [(7,00 + C) × 3000] Paund vorzugsweise der folgenden empirischen Gleichung genügen: G''25 ≤ [(5,50 + C) × 1700] PA
Während bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Dicke C der Klebstoffschicht konstant ist, kann eine solche Klebstoffschicht in unterschiedlichen Bereichen der dem Träger zugewandten Oberfläche des Flansches auf dem sie aufgebracht ist, unterschiedliche Dicken aufweisen, mit der Maßgabe, dass die vorerwähnte Beziehung zwischen C und G''₂₅ in jedem Fall in jedem Bereich erfüllt ist.
Um die Auswirkung der Dicke C der Klebstoffschicht in Bezug auf den Zähigkeitsmodul G''₂₅ (100 rad/sec) des erfindungsgemäßen Klebstoffs auf die Ablösung des zur Befestigung einer wegwerfbaren Vorrichtung für die Handhabung von menschlichen Abfall an die Haut des Trägers zu untersuchen, ist eine Ablöseschmerzstufenprüfung entwickelt worden. Bei dieser Prüfung wurde die Haftung von Standardsubstraten, auf welche der gleiche Klebstoff in Schichten unterschiedlicher Dicke vorgesehen worden war, auf der Haut des Unterarms von Mitgliedern eines organoleptischen Gremiums bestimmt und bei der allmählichen Ablösung der Schmerz anhand von Schmerzstufen ermittelt, wie hierin nachstehend beschrieben.
Der vorliegenden Erfindung gemäß kann irgendeine auf dem Fachgebiet bekannte, wegwerfbare Vorrichtung für menschlichen Abfall mit dem wie hierin definierten Klebstoff versehen werden.
Typische Urin- oder Fäkalienhandhabungsvorrichtungen (10) umfassen einen Beutel (11) mit einer Öffnung (21) und einem die Öffnung umgebenden Flansch (12) zur vorzugsweise klebenden Befestigung an den Urogenitalbereich und oder Perianalbereich eines Trägers, wie aus den 1 und 4 ersichtlich ist. Es kann jede auf dem Fachgebiet bekannte Fäkalien- oder Urinhandhabungsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Klebstoff ausgerüstet werden.
Der hierin verwendete Beutel (11) ist ein flexibler Aufnehmer für die Aufbewahrung von Urin und ausgeschiedenem fäkalem Material. Der Beutel (11) kann in beliebiger Gestalt und Größe vorgesehen werden, je nach dessen vorgesehener Verwendung, d. h. ob die Vorrichtung für bettlägerige Kranke oder unter Inkontinenz leidende aktive Kranke oder solche, die einen künstlichen Ausgang benötigen oder für Kinder vorgesehen ist. Längliche Beutel, die grundsätzlich röhrenförmig oder rechteckig sind, werden zum Beispiel typischerweise von bettlägerigen und älteren an Inkontinenz Leidenden verwendet. Für aktivere Träger, ob für Kinder oder Erwachsene, sollte die wegwerfbare Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall vorzugsweise derart anatomisch so gestaltet sein, dass sich die Vorrichtung den Körperumrissen anpasst und vom Träger unauffällig unter normaler Kleidung getragen werden kann.
Besonders bevorzugte Formen sind flache kreisförmige Beuteltypen, konisch geformte Beutel, abgestumpft geformte Beutel und pyramidenförmig oder pyramidenstumpfförmig geformte Beutel. Bei einer am meisten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fäkalienhandhabungsvorrichtung besitz der Beutel (11) eine im Wesentlichen abgestumpfte konische Gestalt. Ein bevorzugt gestalteter Beutel für Urinvorrichtungen ist in 4 dargestellt. Die Beutel besitzen typischerweise ein dem Träger zugewandtes Teil (16) und ein der Kleidung zugewandtes Teil (17). Das dem Träger zugewandte Teil (16) der Fäkalienhandhabungsvorrichtung (10) ist an die Hinterbacken des Trägers anliegend angeordnet. Das dem Träger zugewandte Teil (16) überdeckt als solches die Hinterbacken des Trägers weitgehend und hängt nicht zwischen den Schenkeln des Trägers.
Darüber hinaus ist der Beutel (11) vorzugsweise so gestaltet, dass er ein zumindest teilweises Einschieben und Zurückbewegen des Beutels zwischen die Hinterbacken des Trägers erlaubt und dabei einen guten Kontakt zwischen dem Flansch und der Haut des Trägers sicherstellt. Der Beutel (11) kann zum Beispiel mit einem Halsteil oder einer Leitung versehen sein.
Der Beutel (11) ist vorzugsweise so ausgelegt, dass er genügend Volumen für Urin und/oder fäkales Material unter einer Vielfalt von Tragebedingungen zur Verfügung stellt, auch wenn er von einem frei beweglichen, d. h. nicht bettlägerigen Träger getragen wird. Das Sitzen auf dem Beutel führt zum Beispiel in manchen Bereichen des Beutels zu einem stark verminderten Volumen. Der Beutel (11) ist demzufolge vorzugsweise so gestaltet, dass er genügend Volumen in Bereichen zur Verfügung stellt, welche unter Tragebedingungen, wie beim Sitzen, keinem hohen Druck ausgesetzt sind.
Der Beutel (11) ist darauf ausgelegt, jedes eingeschlossene Material sicher zu verwahren. Er wird typischerweise flüssigkeitsundurchlässig sein, kann jedoch atmungaktiv sein. Der Beutel (11) ist auf eine ausreichende Festigkeit ausgelegt, um dem Zerreißen bei der Verwendung zu widerstehen, selbst wenn auf den Beutel (11) unter typischen Tragebedingungen, wie beim Sitzen, Druck ausgeübt wird.
Der vorliegenden Erfindung gemäß kann der Beutel (11) je nach der erforderlichen Gestalt des Beutels (11) aus einem einheitlichen Stück Material oder aus einer Anzahl getrennter Materialstücke hergestellt sein, welche gleich oder unterschiedlich sein können und die an ihren jeweiligen Rändern versiegelt sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzen die Beutel hierin einen dem Träger zugewandten Teil (16) und einen der Kleidung zugewandten Teil (17), welche getrennte Materialstücke umfassen. Der dem Träger zugewandte Teil (16) und der der Kleidung zugewandte Teil (17) sind am Rand des Beutels (11) versiegelt, was einen den Beutel umlaufenden Rand (18) schafft. Wie aus der 1 ersichtlich ist, kann der dem Träger zugewandte Teil (16) des Beutels (11) zwei weitere Abschnitte (19) umfassen, die Mittels dem Fachmann bekannter Verfahren, wie Kleben, Heißsiegeln oder Druckversiegeln aneinander befestigt werden, um die gewünschte Beutelkonfiguration zu schaffen. Der Rand (18) kann auch im Innern des Beutels liegen, wodurch er sich eher gemeinsam mit der inneren Oberfläche (15) des Beutels (11) erstreckt als mit der äußeren Oberfläche (30) des Beutels (11). Der Beutel (11) ist vorzugsweise zur transversalen Achse unsymmetrisch, so dass der in Längsrichtung gemessene Abstand vom Mittelpunkt der Öffnung (21) zum vorderen Ende des Beutels (11) kürzer ist als der zum hinteren Ende des Beutels (11) gemessene Abstand.
Der vorliegenden Erfindung gemäß kann der Beutel (11) eine oder mehrere Schichten, vorzugsweise zwei oder drei Schichten, umfassen. Die Schicht an der Innenseite des Beutels (11), die typischerweise zumindest teilweise mit fäkalem Material in Berührung kommt, wird als Innenschicht bezeichnet. Die äußerste Schicht des Beutels, welche typischerweise zumindest teilweise mit der Haut des Trägers und der Kleidung des Trägers in Berührung kommt, wird als Außenschicht bezeichnet.
Die Schichten des Beutelmaterials können aus einem beliebigen Material bereitgestellt werden, vorzugsweise so, dass der Beutel flüssigkeitsundurchlässig ist. Die Schichten können insbesondere jedes Material umfassen, wie Vliesstoffe oder Folien. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Laminat aus einem Vliesstoff und einer Folie gebildet werden. Das Laminat kann mittels dem Fachmann bekannter Mittel gebildet werden.
Jede Vliesstoffschicht kann Filzgewebe, Klöppelgewebe, Luftspinngewebe, Nassspinngewebe, Trockenspinngewebe, Schmelzspinngewebe, Stapelfaserkrempelgewebe, Schmelzspinnverbundstoff, Steppgewebe, Lochgewebe, Kombinationen der Vorstehenden und dergleichen umfassen
Geeignete Folienmaterialien für jede der Schichten umfassen vorzugsweise ein thermoplastisches Material. Das thermoplastische Material kann gewählt sein unter allen Arten von Heißschmelzklebstoffen, Polyolefinen, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, amorphen Polyolefinen und dergleichen; Material, welches schmelzbare Komponenten enthält, umfassend Fasern oder polymere Bindemittel, einschließend Naturfasern wie Cellulose – Zellstoff, Baumwolle, Jute, Hanffaser; synthetische Fasern wie Glasfasern, Rayon, Polyester, Polyolefin, Acryl, Polyamid, Aramid, Polytetrafluorethylen, Polyimid; Bindemittel wie hochschmelzendes/niedrigschmelzendes Zweikomponentenpolymer, -copolymer, Polyester, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat/Polyvinylchlorid-Copolymer, Polyamid, Materialien, umfassend Abmischungen, worin einige der Bestandteile nicht schmelzbar sind; luft- und dampfdurchlässige Materialien, einschießend mikroporöse Folien wie jene, die von der EXXON Chemical Co., Ill. USA, unter der Bezeichnung EXXAIRE oder jene, die von der Mitsui Toatsu Co., Japan, unter der Bezeichnung ESPOIR NO erhältlich sind; und monolithische atmungsaktive Materialien wie Hytrel^TM, erhältlich von DuPont, und Pebax^TM, erhältlich von ELF Atochem, Frankreich.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Folie, wie sie in jeder Schicht enthalten ist, vorzugsweise für Gase wie Luft oder Dampf, wie Wasserdampf durchlässig, um das Problem des Einschlusses und der Kondensation feuchter Dämpfe, die vom Körper des Trägers abgegeben werden und damit die nach kurzer Verwendungsdauer auftretenden warmen, klammen und unbequemen Verhältnisse zu vermeiden.
Die Außenschicht des Beutels ist bevorzugt mit einer Vliesstoffschicht versehen. Solche Materialschichten bieten der Haut des Trägers eine unebene Oberfläche und vermindern dadurch das Okklusionsproblem beträchtlich und verbessern die Hautverträglichkeit stark.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Beutel zwei Schichten. Die Außenschicht umfasst vorzugsweise eine Vliesstoffschicht und die Innenschicht umfasst eine Folie.
Bei einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Beutel (11) drei Schichten, vorzugsweise eine Folie und zwei Vliesstoffschichten. Bei einer sogar noch weiter vorzugsweisen Ausführungsform ist die Folie zwischen den zwei Vliesstoffschichten angeordnet. Diese Abfolge von Schichten führt zu einer geschlossenen Faserstruktur, welche bei der Berührung mit der Haut des Trägers ein besonders angenehmes Gefühl verleiht. Bei einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die Innenschicht eine Folie und die zwei anderen Schichten umfassen Vliesstoffe.
Die Vliesstoffschicht oder die Vliesstoffschichten, welche vom Beutel (11) umfasst werden, können hydrophob oder hydrophil sein. Umfasst der Beutel (11) keine Folienschicht, ist vorzugsweise zumindest eine Vliesstoffschicht hydrophob. Als Folge davon widersteht der dem Träger zugewandte Teil (16) und der der Kleidung zugewandte Teil (17) der Fäkalienhandhabungsvorrichtung (10) der Flüssigkeitspenetration. Umfasst der Beutel eine Folie oder eine hydrophobe Vliesstoffschicht, dürfen weitere Vliesstoffschichten hydrophil sein.
Die Vliesstoffschicht wird typischerweise mit einem oberflächenaktiven Material behandelt, wie einer Fluorchemikalie oder anderen hydrophoben Appreturen, um für die erforderliche Hydrophobie zu sorgen. Die Vliesstoffschicht kann jedoch eben so gut mit Beschichtungen flüssiger undurchdringlicher Materialien wie Heißschmelzklebstoffen oder Beschichtungen von Siliconen oder anderen hydro phoben Verbindungen wie Kautschuke und Pflanzen- und Mineralwachse behandelt werden, oder sie kann zum Beispiel unter Verwendung von Nanopartikeln oder Plasmabeschichtungstechniken physikalisch behandelt werden.
Die Vliesstoffschicht kann auch mit Mitteln zur Verbesserung der gefühlsmäßig wahrnehmbaren Weichheit des dem Träger zugewandten Teils (16) und des der Kleidung zugewandten Teils (17) behandelt werden. Die Mittel schließen ohne Beschränkung darauf pflanzliche, tierische oder synthetische Öle, Siliconöle und dergleichen ein. Es ist bekannt, dass die Anwesenheit dieser Mittel der Vliesstoffschicht ein seidiges oder flannelartiges Gefühl verleihen, ohne diese für den Tastsinn des Trägers fettig oder ölig zu machen. Zusätzlich können Tensidmaterialien, einschließend anionische, nicht-anionische, kationische und nicht-kationische Tenside zugegeben werden, um die Weichheit und Oberflächenglätte weiter zu erhöhen.
Die Vliesstoffschicht kann weiterhin mit einer Lotion imprägniert werden, um für erwünschte therapeutische oder schützende Vorteile von Beschichtungslotionen zu sorgen. Die Lotionsbeschichtung auf den dem Träger zugewandten Teil (16) und dem der Kleidung zugewandten Teil (17) ist durch die normale Berührung und normale Bewegung des Trägers und/oder die Körperwärme auf die Haut des Trägers übertragbar. Im Allgemeinen wird Mineralöl in Form einer Lotion als wirksam angesehen, um der Haut des Trägers eine lindernde, schützende Beschichtung zu verleihen. Die Vliesstoffschicht kann auch mit einer festen Ölphase oder Cremeformulierung imprägniert werden oder in die Vliesstoffschicht kann eine Portion durch Druck, Wärme oder Wasser zerstörbarer Kapseln inkorporiert werden, die zum Beispiel Babyöl enthalten.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Beutel (11) ein Absorptionsmaterial enthalten. Das Absorptionsmaterial kann ein beliebiges Absorptionsmaterial umfassen, das Flüssigkeiten absorbieren und zurückhalten kann. Das Absorptionsmaterial kann eine breite Vielfalt von Flüssigkeit absorbierenden Materialien umfassen, wie sie üblicherweise in Einwegwindeln und anderen Absorptionsartikeln verwendet werden, wie Zellstoff, der im Allgemeinen als Luftfilz bezeichnet wird. Beispiele anderer geeigneter Absorptionsmaterialien schließen gekräuselte Cellulosewatte; heiß geschäumte Polymere, einschließlich Coform; chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Cellulosefasern; Gewebe, einschließend Seiden- und Packpapier; Absorptionsschäume; Absorptions schwämme; Superabsorptionspolymere; absorbierende Gelmaterialien; oder jedes andere bekannte Absorptionsmaterial oder Kombinationen von Materialien ein.
Das Absorptionsmaterial kann im Beutel (11) in jeder geeigneten Weise angeordnet werden. Das Absorptionsmaterial kann zum Beispiel innerhalb des Beutels lose angeordnet werden oder es kann an der Innenschicht des Beutels (11) befestigt werden. Es kann jedes bekannte Verfahren zur Befestigung von Absorptionsmaterial an Vliesstoff- und Foliensubstraten verwendet werden, um das Absorptionsmaterial an der Innenschicht des Beutels zu befestigen. Das Absorptionsmaterial kann auch so angeordnet werden, dass es jede gewünschte Gestalt oder Konfiguration (z. B. rechteckig, oval, kreisrund, etc.) aufweist.
Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform ist die äußere Oberfläche des Beutels (11) mit Klebstreifen (40) zur Befestigung des Beutels (11) am Körper des Trägers versehen. Die Klebstreifen (40) sind vorzugsweise so an der äußeren Oberfläche des Beutels (11) angeordnet, dass sie bei der Verwendung am Unterleib des Trägers haften. Klebstreifen (40) können je nach der vorgesehenen Verwendung der Vorrichtung in beliebiger Anzahl, Größe und Gestalt verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall, insbesondere die Urinhandhabungsvorrichtung umfasst vorzugsweise auch eine zusätzliche Erfassungsschicht. Die Erfassungsschicht ist typischerweise an der inneren Oberfläche des Beutels befestigt. Die Erfassungsschicht kann jedoch auch am Flansch oder an beiden, dem Flansch und der inneren Oberfläche des Beutels, befestigt sein. Die Erfassungsschicht ist vorzugsweise so angeordnet, dass sie die Genitalien des Trägers vom direkten Kontakt mit dem Absorptionsmaterial trennt. Die Erfassungsschicht ist flüssigkeitsdurchlässig und ermöglicht es dem Urin sie leicht zu durchdringen, so dass er im Absorptionsmaterial absorbiert werden kann.
Die Erfassungsschicht kann aus einer breiten Vielfalt von Materialien hergestellt werden, wie poröse Schäume; wabenförmige Schäume; Kunststofflochfolien; oder Gewebe oder Vliesstoffe aus natürlichen Fasern (z. B. Holz- oder Baumwollfasern); synthetische Fasern (z. B. Polyester- oder Polypropylenfasern) oder einer Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern. Wenn die Erfassungstrennschicht Fasern einschließt, können die Fasern schmelzgesponnen, gekrem pelt, nassgesponnen, schmelzgeblasen, nassgewoben oder anderweitig bearbeitet werden, wie auf dem Fachgebiet bekannt.
Die Erfassungsschicht ist auf eine solche Porengröße ausgelegt, dass sie das Absorptionsmaterial nicht durchdringen und mit der Haut des Trägers in Berührung kommen kann. Obwohl die Erfassungsschicht darauf ausgelegt ist, keine zu große Porenweite aufzuweisen, welche den Durchgang des Absorptionsmaterials ermöglicht, besitzt sie vorzugsweise eine Porenweite, welche größer ist, als die Porenweite des Absorptionsmaterials.
Die Erfassungsschicht ist vorzugsweise weniger hydrophil als das Absorptionsmaterial. Die Erfassungsschicht kann mit einem Tensid behandelt werden, um die anfängliche Benetzbarkeit zu erhöhen. Die Erfassungsschicht sollte jedoch bei Behandlung mit einem Tensid noch weniger hydrophil sein als das Absorptionsmaterial. Geeignete Verfahren zur Behandlung der Erfassungsschicht mit einem Tensid, schließen das Besprühen der Erfassungsschicht mit einem Tensid und das Eintauchen des Materials in das Tensid ein. Alternativ kann in die Erfassungsschicht ein Tensid inkorporiert werden.
Der Beutel (11) ist, wie in 1 dargestellt, mit einer Öffnung (21) versehen, durch die vom Körper ausgeschiedenes Material vor der Lagerung innerhalb des Beutelhohlraums erhalten wird. Die Öffnung (21) ist von einem Flansch (12) umgeben und kann in jeder Gestalt und Größe bereitgestellt werden, wie kreisrund, länglich, herzförmig, und kann symmetrisch oder unsymmetrisch sein, wobei die Öffnung vorzugsweise entweder in der Längs- oder Querrichtung oder in beiden Richtungen eine längliche Anordnung aufweist, z. B. weisen die Umrisse der Öffnung die Gestalt von zwei Ellipsen auf, deren jeweilige Hauptachsen im Wesentlichen aufeinander senkrecht stehen.
Der Flansch (12) ist am Beutel (11) mit jedem dem Fachmann bekannten Mittel befestigt, das für eine dauerhafte oder wiederlösbare Befestigung sorgt. Der Flansch wird jedoch am Beutel vorzugsweise mit einem Klebstoff befestigt. Der Beutel wird typischerweise am Flansch gegen den äußeren Umfangs des Flansches hin befestigt, um keinerlei Störung für das eintretende Materials zu verursachen.
Der Flansch kann in beliebiger Größe bereitgestellt werden, je nachdem, für welche Gruppe von Trägern die Vorrichtung vorgesehen ist. Ähnlich kann der Flansch in jeder Gestalt bereitgestellt werden und weist vorzugsweise eine symmetrische Gestalt auf, die vorzugsweise mehrere Laschen (13) umfasst. Der Flansch (12) kann einen vorderen Fortsatz (28) und einen hinteren Fortsatz (29) in den perinealen und cocczygealen Bereich eines Trägers hinein umfassen.
Der Flansch (12) umfasst eine der Kleidung zugewandte Oberfläche (22) und eine dem Träger zugewandte Oberfläche (23). Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind dies zwei große, im Wesentlichen ebene Oberflächen, der Flansch kann jedoch auch Vorsprünge umfassen, die darauf ausgelegt sind, in den perinealen oder coccygealen Bereich des Trägers hinein zu passen.
Der Flansch (12) sollte aus einem weichen, flexiblen und geschmeidigen Material gefertigt sein, um eine leichte Anbringung des Flansches an den Perianalbereich zu erlauben. Typische Materialien schließen Vliesstoffmaterialien, Gewebe, offenzellige thermoplastische Schäume, geschlossenzellige thermoplastische Schäume, Verbunde aus offenzelligen Schäumen und gereckten Vliesstoffen sowie Folien ein. Ein geschlossenzelliger Polyethylenschaum hat sich als wirksam erwiesen, noch bevorzugter wird jedoch ein offenzelliger Polyurethanschaum verwendet. Solche Schäume besitzen eine Dicke innerhalb eines generellen Bereichs von 0,1 bis 5 Millimetern und eine Dichte von 5 bis 250 g/m², weiter vorzugsweise 50 g/m². Andere thermoplastische Schaumstoffmaterialien oder andere geeignete Kunststoffflächenmaterialien mit den beschriebenen Eigenschaften solcher Schäume (d. h. Weichheit, Biegsamkeit, Dehnbarkeit und Rückstellvermögen) könnten ebenfalls verwendet werden. Das Material der der Kleidung zugewandten Oberfläche (23) des Flansches (12) kann sich vorzugsweise in den definierten Öffnungsbereich hinein in Form eines Saums oder Bandes aus einem Materials erstrecken, welches das unbeabsichtigte Aneinanderkleben der Oberflächenkanten der den Flansch definierenden Öffnung verhindert.
Der vorliegenden Erfindung gemäß ist der Klebstoff (20) vorzugsweise mit einem entfernbaren Mittel (nicht dargestellt) wie siliconisiertem Papier abgedeckt, um die Klebstoffschicht (20) zu schützen. Der Klebstoff (20) kann die gesamte, dem Träger zugewandte Oberfläche (23) des Flansches (12) abdecken oder weiter vorzugsweise, mindestens eine, vorzugsweise zwei bis sechs nicht klebende Stellen aufweisen. Diese Stellen können entweder frei von Klebstoff sein oder inaktivierte oder abgedeckte Klebstoffe enthalten. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist der Klebstoff bei einer bevorzugten Ausführungsform nicht auf die gesamte, dem Träger zugewandte Oberfläche des Flansches (12) aufgebracht, um Laschen (13) auf jeder Seite des Flansches (12) bereitzustellen, welche nicht klebend sind, und dadurch die Anbringung und Ablösung der Vorrichtung zu erleichtern, während sie gleichzeitig die Berührung mit dem Klebstoff vermeiden. Diese Laschen sind jedoch ebenfalls bevorzugt mit dem entfernbaren Mittel abgedeckt. Vor der Anbringung der Fäkalienhandhabungsvorrichtung (10) an die Haut des Trägers, werden die Abdeckmittel, sofern vorhanden, entfernt.
Der Klebstoff (20) kann auf die dem Träger zugewandte Oberfläche des Flansches (12) in jeder auf dem Fachgebiet bekannten Weise aufgebracht werden, wie Beschichtung mit Schlitzdüse, Spiral- oder Streuanwendung oder Drucken. Der Klebstoff wird je nach der vorgesehenen Endanwendung typischerweise mit einem Basisgewicht von 20 g/m² bis 2500 g/m², weiter vorzugsweise von 500 g/m² bis 2000 g/m², am meisten vorzugsweise von 700 g/m² bis 1500 g/m² angewendet. Bei Fäkalienhandhabungsvorrichtungen (10) zur Verwendung für Kleinkinder kann die Menge Klebstoff beispielsweise geringer sein als bei Fäkalienhandhabungsvorrichtungen (10), die auf unter Inkontinenz leidende aktive Erwachsene ausgelegt sind.
Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall (10) besonders nützlich und vorteilhaft ist, wenn sie in Verbindung mit einem Kleidungsstück oder einer Windel (50), vorzugsweise einer Einwegwindel, verwendet wird – siehe 2. Die wegwerfbare Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall (10) wird vorzugsweise zuerst in der Perianalumgebung des Trägers angeordnet, ehe die Einwegwindel (50) angebracht wird. Die Windel (50) wird insbesondere über der wegwerfbaren Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall (10) angeordnet und in herkömmlicher Weise um den Körper des Trägers herum befestigt. Es wurde gefunden, dass zusätzlich zur ausgezeichneten Trennung zwischen Urin und fäkalem Material, das kombinierte System aus wegwerfbarer Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall (10) und Windel (50) die Hautreizung tatsächlich vermindert, was zeitig erfolgen sollte, insbesondere weil die Gruppe typischer Träger, die sehr alten, die sehr jungen und die ungesunden Träger einschließt. Die wegwerfbare Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall (10) erlaubt tatsächlich die Bildung einer Trennschicht zwischen der Haut des Trägers und der Windel (50), d. h. einem Teil des Absorptionskerns (58) der Windel (10). Die Windel (50) kann von herkömmlicher Art sein (wovon eine Ausführungsform nachstehend beschriebene ist, jedoch unter keinen Umständen darauf beschränkt) oder kann angepasst sein, um in wirksamer und bequemer Weise die wegwerfbare Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall (10) zu beinhalten, gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung.
Der Ausdruck „Wegwerfwindel" bezieht sich, wie er hierin verwendet, auf Artikel, welche Körperausscheidungen absorbieren und aufnehmen, und bezieht sich noch spezieller auf Artikel, welche am oder benachbart zum Körper des Trägers angeordnet sind, um die verschiedenen vom Körper ausgeschiedenen Abfälle zu absorbieren und die nach einmaligem Gebrauch entsorgt werden sollen (d. h. es ist nicht beabsichtigt sie zu waschen oder anderweitig wiederherzustellen oder wieder zu verwenden) und die vorzugsweise zurückgeführt, kompostiert oder anderweitig in umweltverträglicher Weise entsorgt werden. Der Ausdruck „Windel" bezieht sich, wie er hierin verwendet, im Allgemeinen auf ein von Kindern oder an Inkontinenz Leidenden getragenes Kleidungsstück, das zwischen den Beinen hochgezogen und um den Leib des Träges befestigt wird.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Windel (50) im Partialschnitt, welche die vorliegende Erfindung verkörpert, ehe sie am Träger über der Fäkalienhandhabungsvorrichtung (10) angebracht wird. Wie aus 3 ersichtlich, umfasst eine bevorzugte Windel (50) einen Körperteil (52) und eine wiederbefestigbare mechanische Befestigungsvorrichtung (54). Ein bevorzugter Körperteil (52) umfasst eine flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht (56) und einen Absorptionskern (58), eine flüssigkeitsundurchlässige Rückschicht (60) und elastisch kontrahierbare Beinmanschetten (62), wobei jede Beinmanschette (62) vorzugsweise eine Seitenlasche (64) umfasst und ein oder mehrere elastische Teile (66). Der Einfachheit halber ist nur ein elastisches Teil (66) an der Seitenlasche (64) dargestellt. Dabei können die Deckschicht (56), der Absorptionskern (58), die Rückschicht (60), die Seitenlasche (64) und die elastischen Teile (66) in einer Reihe wohlbekannter Konfigurationen angeordnet werden. Eine bevorzugte Wegwerfwindelkonfiguration ist in US-A 3,860,003 dargestellt und allgemein beschrieben, eine sogar noch weiter bevorzugte Wegwerfwindelkonfiguration ist in WO-A 93/16669 dargestellt und allgemein beschrieben. Bei dieser bevorzugten Windelkonfiguration ist die Rückschicht (60) mit der Deckschicht (56) verbunden; Der Absorptionskern (58) ist zwischen der Deckschicht (56) und der Rückschicht (60) angeordnet; Die Seitenlaschen (64) stehen von und entlang jeder Seitenkante des Absorptionskerns (58) nach außen; und das elastische Teil (66) ist mit jeder Seitenlasche (64) operativ verbunden
3 zeigt den Körperteil (52) in dem die Deckschicht (56) und die Rückschicht (60) sich gleichförmig erstrecken und deren Abmessungen in der Länge und Breite generell größer sind als die des Absorptionskerns (58). Die Deckschicht (56) steht über die Rückschicht (60) über, wodurch sie den Rand (68) des Körperteils (52) bildet.
Der Körperteil (52) besitzt eine innere Oberfläche (74) und eine äußere Oberfläche (76). Wird eine Rückschicht (60) verwendet, bildet sie typischerweise die äußere Oberfläche (76) des Körperteils (52). Die innere Oberfläche (74) ist die Oberfläche der Windel (50) gegenüber der äußeren Oberfläche (76) und wird in der dargestellten Ausführungsform typischerweise durch die Deckschicht (56) gebildet. Im Allgemeinen ist die innere Oberfläche (74) der Windel (50) diejenige Oberfläche, die sich gleichförmig mit der äußeren Oberfläche (76) erstreckt und die zu ihrem größeren Teil mit dem Träger in Berührung steht, wenn die Windel (50) getragen wird.
Der Absorptionskern (58) des Körperteils (52) kann aus irgendeinem Absorptionsmittel bestehen, das im Allgemeinen komprimierbar, verformbar, für den Träger nicht hautreizend ist und Flüssigkeiten wie Urin und gewisse andere Körperausscheidungen absorbieren und zurückhalten kann. Der Absorptionskern (58) kann in einer Reihe von Größen und Formen (zum Beispiel rechteckig, uhrglasförmig, T-förmig, asymmetrisch, etc.) und aus einer breiten Vielfalt von Flüssigkeit absorbierenden Materialen gefertigt werden, wie sie üblicherweise in Einwegwindeln und anderen Absorptionsartikeln verwendet werden wie Zellstoff, der im Allgemeinen als Luftfilz bezeichnet wird. Beispiele anderer geeigneter Absorptionsmaterialien schließen gekräuselte Cellulosewatte; heißgeschäumte Polymere, einschließlich Coform; chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Cellulosefasern; Gewebe, einschließlich Seiden- und Packpapier; Absorptionsschäume; Absorptionsschwämme; Superabsorptionspolymere; absorbierende Gelmaterialien; oder jedes andere bekannte Absorptionsmaterial oder Kombinationen von Materialien ein. Die Konfiguration und Konstruktion des Absorptionskerns (58) kann ebenfalls verändert werden (zum Beispiel kann der Absorptionskern (58) wechselnde Greifzonen, hydrophile Gradienten, Superabsorptionsgradienten, oder Befestigungszonen mit niedrigerer mittlerer Dichte und niedrigerem mittleren Basisgewicht; oder kann ein oder mehrere Lagen oder Strukturen aufweisen). Weiterhin kann die Größe und das Absorptionsvermögen des Absorptionskerns (58) verändert werden, um sie Trägern anzupassen, die vom Kind bis zum Erwachsenen reichen.
Die Rückschicht (60) ist für Flüssigkeiten (zum Beispiel für Urin) undurchlässig und vorzugsweise aus einer dünnen Kunststofffolie, vorzugsweise einer thermoplastischen Folie, gefertigt, obwohl auch andere flexible flüssigkeitsundurchlässige Materialien verwendet werden können. Der Ausdruck „flexibel" bezieht sich, wie hierin verwendet, auf Materialien, die nachgiebig sind und sich der allgemeinen Gestalt und den Umrissen des menschlichen Körpers leicht anpassen. Die Rückschicht (60) verhindert die im Absorptionskern (58) absorbierten und enthaltenen Ausscheidungen daran, Gegenstände zu verschmutzen, die mit der Windel (50) in Berührung stehen, wie Unterwäsche und Bettzeug. Die Rückschicht (60) kann demzufolge Polymerfolien wie thermoplastische Folien aus Polyethylen oder Polypropylen, oder Verbundmaterialien wie filmbeschichtetes Vliesstoffmaterial umfassen. Beispielhafte Folien werden von Tredegar Industries, Inc., Terre Haute, Ind., USA oder BP-Chemical Plas Tec, Rotbuchenstrasse 1, D-8000 München, Deutschland gefertigt.
Die Rückschicht (60) ist vorzugsweise strukturiert um ein kleidungsähnlicheres Aussehen anzunehmen. Die Rückschicht (60) kann weiterhin auch Dämpfe aus dem Absorptionskern (58) entweichen lassen, während sie gleichzeitig Ausscheidungen am Durchgang durch die Rückschicht (60) hindert, indem sie zum Beispiel mit Mikroöffnungen versehen ist. Die Größe der Rückschicht (60) wird von der Größe des Absorptionskerns (58) und der gewählten genauen Windelausführung bestimmt.
Die Deckschicht (56) der Windel ist nachgiebig, weich anfühlend und für die Haut des Trägers nicht reizend. Die Deckschicht (56) ist weiterhin flüssigkeitsdurchlässig und erlaubt Flüssigkeiten (zum Beispiel Urin) ihre Dicke schnell zu durchdringen. Eine geeignete Deckschicht (56) kann aus einer breiten Vielfalt von Materialien gefertigt werden wie poröse Schäume, vernetzte Schäume, Lochfolien; oder geschlossenen oder offenen Geweben aus natürlichen Fasern (zum Beispiel Holz- oder Baumwollfasern) oder aus Kombinationen von natürlichen und synthetischen Fasern. Sie wird vorzugsweise aus einem Material hergestellt, welches die Haut des Trägers von den im Absorptionskern (58) zurückgehaltenen Flüssigkeiten isoliert.
Es gibt eine Anzahl von Fertigungsverfahren, die für die Fertigung der Deckschicht (56) verwendet werden können. Die Deckschicht (56) kann zum Beispiel ein Faservliesgewebe sein. Eine beispielhafte Deckschicht (56) ist gekämmt und nach dem Textilfachmann wohlbekannten Verfahren thermisch gebunden. Eine geeignete Deckschicht wird zum Beispiel von Veratec Inc., einer Abteilung der International Paper Company, Walepole, Mass., USA, gefertigt. Eine Deckschicht (56), die für Inkontinenzkleidung besonders bevorzugt ist, umfasst eine geformte thermoplastische Folie.
Prüfverfahren
Ablöseschmerzgradprüfung
Die Ablöseschmerzgradprüfung wird verwendet, um den Schmerz während des Ablösens einer mit einer Klebstoffschicht versehenen Probe zu bestimmen, die kurz vorher auf die Haut eines Trägers aufgebracht wurde. Die Prüfung ermittelt speziell den Schmerz bei der Ablösung einer jeden Probe, verglichen mit dem Schmerz, der bei der Ablösung einer aus einem kommerziellen festen medizinischen Pflaster als Bezugsprobe auftritt.
Probenvorbereitung
Die Prüfung erfolgt mit rechteckigen Proben von 60 × 20 mm aus einer 23 μm dicken, Polyesterfolie, wie sie von der Effegidi S.p.A., Colorno (Parma, Italien) verkauft wird, welche auf einer Seite mit einer kontinuierlichen Klebstoffschicht ausgewählter Dicke ausgerüstet sind. Die Bezugsprobe ist eine Probe von 60 × 20 mm eines mit Klebstoff versehenen Vliesstoff, wie er von der Beiersdorf A.G. Hamburg, Deutschland unter dem Warenzeichen Fixomull Strech erhältlich ist.
Prüfverfahren
Ein Gremium von sechs Probanden wird für den Test ausgewählt. Der Test erfolgt in einem klimatisch kontrollierten Labor, in dem eine Temperatur von 23°C und eine relative Feuchte von 50% aufrechterhalten werden. Abgesehen vom normalen Reinigen/Waschen mit Wasser und Seife ist keine spezielle Behandlung der Haut des Trägers erforderlich. Man lässt die Haut dann vor dem Test mindestens zwei Stunden trocknen, um es der Haut zu erlauben sich mit den Raumbedingungen ins Gleichgewicht zu setzen. Es werden unterschiedliche Klebstoffe im Vergleich zur Bezugsprobe R untersucht. Jede Probe wird von einem Operateur von Hand auf den inneren Teil des Vorderarms des Probanden mittig zwischen dem Handgelenk und dem Ellbogen aufgebracht, so dass die kurze Seite der Probe auf die Länge des Arms ausgerichtet ist. Der Operateur übt auf jede Probe mit dem Handballen den gleichen Druck aus, wie er typischerweise angewendet wird, um ein medizinisches Pflaster zu veranlassen auf der Haut zu haften. Jede Probe wird während der vorgeschriebenen Dauer getragen und dann durch den Operateur von der Haut des Probanden durch langsames und sanftes Ziehen entfernt.
Es werden jeweils vier Reihen einer Bezugsprobe R und der Prüfproben aufgebracht, getragen und dann von der Haut des Trägers entfernt; Jede Probe wir eine Minute getragen mit einer Wartezeit von 5 Minuten zwischen zwei aufeinander folgenden Proben der gleichen Reihe, und einer Wartezeit von 15 Minuten zwischen zwei unterschiedlichen aufeinander folgenden Reihen. Die Bezugsprobe R wird jeweils als erste Probe der betreffenden Reihe aufgebracht, getragen und entfernt. Die Reihenfolge des Aufbringens/Tragens/Entfernens der Testproben erfolgt bei jeder der drei ersten Reihen wahllos, mit der Maßgabe, dass bei keiner der Reihen eine Wiederholung erlaubt ist, und dass bei den ersten drei Reihen keine Reihenfolge wiederholt wird. Bei der vierten Reihe wird eine der Prüfproben zweimal geprüft, wobei die Bezugsprobe immer die erste ist. Insgesamt ist jede Probe gleich oft (24mal) geprüft worden.
Die Probanden wurden gebeten jede Probe unter Verwendung einer Schmerzskala von 0 bis 10 zu bewerten, worin 0 keinem Schmerz und 10 dem Schmerz bei der Ablösung der Bezugsprobe R entspricht. Die Schmerzwerte für jede Probe wurden als Mittelwert von 24 Beobachtungen erhalten.
Die bei der Prüfung gesammelten Ergebnisse wurden mittels eines statistischen Analysenprogramms „Mittelwerthäufigkeitsvergleich gepaarter Proben" ausgewertet, welche zeigten, dass die Unterschiede zwischen den Schmerzwerten der Proben statistisch beträchtlich sind.
Schälfestigkeitsprüfung

Dies ist eine quantitative Methode zur Bestimmung der mittleren Schälkraft, die erforderlich ist, um eine Klebstoffprobe von der Haut unter einem bestimmten Schälwinkel und Geschwindigkeit abzulösen. Ausrüstung

Schere	konventionelle Quelle
Standardlineal	konventionelle Quelle
Stahlroller	5,0 kg Masse, 13 cm Durchmesser und 4,5 cm Breite mit 0,5 mm dickem Gummi.
Polyesterfolie	PET 23 μm, erhältlich von EFFEGIDI S.p.A., 43052 Colorno, Italien.
Transferklebstoff	3M 1524, erhältlich von 3M Italia S.p.A., 20090 Segrate, Italien.
Stoppuhr	konventionelle Quelle
Zugprüfgerät	Instron Modell: 6021 (oder gleichwertiges)

Prüfverfahren A) Zugprüfungsschäleinstellungen

Lastzelle	10N
Prüfgeschwindigkeit	1000 mm/min
Backen/Backen-Abstand	25 mm
Vorlast	0,2N
Prüfstrecke „LM"	50 mm
Veränderliche Messgröße	F mittel (N) in „LM"

B) Hautzustand und Vorbereitung
Die Probe wird vom Unterarm abgeschält. Es werden 3 Hautzustände geprüft:

1. Trocken: Der Unterarme ist unbehandelt und wird vor der Prüfung nicht abgewischt oder zwischen Wiederholungen.
2. Nass: Zu einer Baumwollscheibe (Demak'up Durchmesser 5,5 cm, Gewicht etwa 0,6 g) werden 3 ml destilliertes Wasser gegeben. Als Nächstes wird dann mit der Scheibe unter leichtem Druck 3-mal über die Prüfstelle auf dem Unterarm gewischt. (Die Prüfstelle auf dem Unterarme ist rechtwinklig, ungefähr 2 cm breit und länger als die Klebestelle).

C) Probenvorbereitung

1. Man lasse sich die Probe während 1 h auf Raumbedingungen (23 ± 2°C und 50 ± 2% F_rel) einstellen.
2. Man bereite 260 ± 2 mm lange und 20 ± 2 mm breite rechteckige Klebstoffproben.
3. Man befestige die Polyesterfolie auf der Probenoberfläche die (unter Verwendung des Transferklebstoffs, um den Polyester auf der Substratoberfläche zu befestigen).
4. Jedes Prüfteil sollte einzeln hergestellt und sofort geprüft werden.
5. Man entferne das Abdeckpapier vom Klebstoff, ohne diesen zu berühren. Man verbinde ein Ende mit der Haut (vgl. Abschnitt B).
6. Man rolle den Stahlroller einmal in jeder Richtung 160 mm über den Klebestreifen.

D) Prüfumgebung
Der Klebstoff kann unter 2 Umweltbedingungen geprüft werden:

1. Klimaraum, wie unter C 1 beschrieben.
2. Nasse Umwelt: Hier wird nach dem Schritt C4 die Probe genommen und in einen Ofen mit kontrollierter Feuchte 3 Stunden bei 85°C gestellt. Sie wird danach entnommen und es werden die Schritte C5 und C6 ausgeführt.

E) Durchführung
1 Minute nach dem Schritt C6 nehme man das freie Ende des Prüfteils (ungefähr 100 mm lang) und spanne es in das obere Ende der Klebstoffprüfmaschine ein. Man achte darauf, dass das Prüfteil einen Winkel von 90 Grad mit dem Unterarm bildet. Man starte die Prüfmaschine.
F) Bericht
Man berichte das Mittel der Schälfestigkeit von 5 Prüfungen. Die Einzelwerte sind die Grundlage für die Berechnung der Standardabweichungen zwischen den Proben.
Verfahren zur Prüfung des Restmonomergehalts
Prüfprobe
1 Gramm einer Hydrogelprobe wird entnommen und in 100 ml 0,9% wässrige Kochsalzlösung getaucht. Die Probe bleibt 24 Stunden bei 40°C in der Kochlsalzlösung. Ein aliquoter Teil der Flüssigkeit wird verdünnt und mittels Elektrosprüh-LC/MS/MS analysiert.
Eichprobe
1 Gramm eines Bezugsmonomers (z. B. NaAMP) wird in 0,9% wässriger Kochsalzlösung gelöst. Ein aliquoter Teil der Flüssigkeit wird verdünnt und mittels Elektrosprüh-LC/MS/MS analysiert
Auswertung
Die Konzentration der Prüf- und Eichprobe wird mithilfe der linearen Regressionsanalyse unter Verwendung eines Software-Pakets, wie VGH Mass Lynx, bestimmt.
Klebstoffherstellung
Das Folgende ist eine allgemeine Beschreibung der Herstellung von 20 kg Klebstoff bei Raumtemperatur und Normaldruck. In einem 80 l Plastikbehälter werden 250 ml Triethanolamin vorgelegt und gerührt. Dem Behälter wird N,N-Dimethylacrylat (NNDMA) zugesetzt und gerührt. Dann wird Glycerol zugegeben und die gesamte Mischung 5 min gerührt. Anschließend wird Natrium-2-acrylamid-2-methylpropansulfonsäure (NaAMPS) zugegeben und die Mischung 5 min gerührt. Danach wird das Vernetzungsmittel zugegeben und die Mischung nochmals mindestens 30 min gerührt. Die Mischung wird dann vor der UV-Härtung auf ein Substratmaterial extrudiert. Die UV-Härtung besteht in 2–4 Durchgängen unter einer Bank mit 3 UV-Lampen.
Das Bezugsmaterial wird wie vorsehend hergestellt, außer dass NNDMA durch Acryl-(3-sulfopropyl)estersäure SPA ersetzt und die Mischung vor der UV-Härtung 24 h bei 53°C gerührt wird.
Alle nachstehend detaillierten Formulierungen wurden auf einem Polyurethanschaum (EV 1700X von Caligen) mit einem Beschichtungsgewicht von 0,8 bis 1,6 kg/m² beschichtet und durch 10 s Aussetzen an eine mit 100 W/cm betriebene Quecksilbermitteldrucklampe gehärtet.
Klebstoffzusammensetzung
Ergebnisse

Claims

Wegwerfbare Handhabungsvorrichtung (10) für menschlichem Abfall, umfassend einen Beutel (11), wobei der Beutel (11) eine Öffnung und einen die Öffnung (21) umgebenden Flansch (12) besitzt, wobei der Flansch (12) eine dem Träger zugewandte Oberfläche (23) und eine der Kleidung zugewandte Oberfläche (22) aufweist, wobei die dem Träger zugewandte Oberfläche einen Klebstoff (20) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff eine anfängliche Schälfestigkeit (P_I) und eine endgültige Schälfestigkeit (P_F) nach dem Aussetzen an Wasser, besitzt, wie im vorliegenden Testverfahren definiert, wobei das Verhältnis von P_I zu P_F 2:1,25 bis 2:4 beträgt, und eine Wasserabsorptionskapazität, wie im vorliegenden Test definiert, welche im Bereich von 3 bis 15 Gew.-% des Klebstoffs liegt.
Wegwerfbare Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall nach Anspruch 1, wobei die anfängliche Schälfestigkeit (P_I) des Klebstoffs 0,1 N/cm bis 5,0 N/cm, vorzugsweise 0,5 N/cm bis 3,0 N/cm beträgt.
Wegwerfbare Handhabungsvorrichtung nach mindesten einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Klebstoff eine Wasserabsorptionskapazität, wie im vorliegenden Test definiert, von weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 7 Gew.-% des Klebstoffs besitzt.
Wegwerfbare Handhabungsvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Klebstoff als Schicht mit einer Dicke in Millimetern (mm) vorgesehen ist, der Klebstoff einen Zähigkeitsmodul bei einer Temperatur von 25°C (77°F), G''₂₅, besitzt, wobei der Zähigkeitsmodul G''₂₅ (100 rad/s) und die Dicke C des Klebstoffs die folgende Gleichung erfüllen: G''25 ≤ [(7,00 + C) × 3000] Pa
Wegwerfbare Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähigkeitsmodul G''₂₅ (100 rad/s) und die Dicke C des Klebstoffs die folgende Gleichung erfüllen: G''25 ≤ [(5,50 + C) × 1700] Pa
Wegwerfbare Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff einen Elastizitätsmodul bei einer Temperatur von 37°C (100°F), G''₃₇, und einen Zähigkeitsmodul bei einer Temperatur von 37°C (100°F)), G''₃₇, besitzt, und so gewählt ist, dass: a) G'₃₇ (1 rad/s) im Bereich von 500 Pa bis 20 000 Pa, vorzugsweise 700 Pa bis 15.000 Pa, am meisten bevorzugt 1 000 Pa bis 10 000 PA; b) G''₃₇ (1 rad/s) im Bereich von 100 bis 15 000 Pa, vorzugsweise 100 Pa bis 10 000 Pa, am meist4en bevorzugt 300 Pa bis 5 000 Pa; c) das Verhältnis G'₃₇ (1 rad/s)/G''₃₇ (1 rad/s) im Bereich von 3 bis 30 liegt.
Wegwerfbare Handhabungsvorrichtung nach mindestens einem, der vorangehenden Ansprüche, wobei der Klebstoff (20) umfasst: a) ein Polymer, gewählt aus Acrylpolymeren, sulfonierten Polymeren, Vinylalkoholen, Vinylpyrrolidon, Polyethylenoxid oder Mischungen hiervon, und b) einen Weichmacher, gewählt aus mehrwertigen Alkoholen, Polyethylenglykolen, Sorbitol, Wasser oder Mischungen hiervon.
Wegwerfbare Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Klebstoff (20) ein Hydrophil-Hydrophob-Mischphasenklebstoff ist.
Wegwerfbare Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Verhältnis der hydrophilen Komponenten zu den hydrophoben Komponenten 5:1 bis 1:5 beträgt.
Wegwerfbare Handhabungsvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Klebstoff gebildet ist durch Polymerisieren einer homogenen wässrigen Reaktionsmischung, umfassend 5 bis 50 Gew.-% der Reaktionsmischung eines hydrophilen Monomeren, 10 bis 50 Gew.-% der Reaktionsmischung eines Weichmachers (von Wasser verschieden), bis zu 50 Gew.-% der Reaktionsmischung eines nichtionischen Monomeren und bis zu 40 Gew.-% der Reaktionsmischung Wasser.
Wegwerfbare Handhabungsvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche in Kombination mit einer Einwegwindel (50).