DE60008736T2

DE60008736T2 - Wegwerfbarer artikel mit gleichzeitigem rückhaltevermögen für niedrig- und hochviskose flüssigkeiten

Info

Publication number: DE60008736T2
Application number: DE60008736T
Authority: DE
Inventors: Peter John LANKHOF; Mattias Schmidt
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: ES2216893T3; CA2373009A1; JP2002543923A; ATE260625T1; CA2373009C; EP1189562A1; DE60008736D1; PE20001504A1; MXPA01011662A; EP1051960A1; TW448042B; AR020028A1; WO2000069381A1; JP4554089B2; EP1189562B1; AU4997700A

Description

1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf absorbierende Artikel für das Halten von Körperfluiden, wie Urin, Menses oder Fäkalmaterial, und insbesondere auf ihre Fähigkeit, Materialien auf Wasserbasis anzunehmen und zu halten. Die Erfindungff bezieht sich ferner auf absorbierende Einwegartikel, wie Babywindeln oder Trainingshosen, Inkontinenzprodukte für Erwachsene und weibliche Hygieneprodukte.
2. HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Absorbierende Einwegartikel sind aus dem Stand der Technik für das Annehmen und Halten von Körperausscheidungen, wie Urin, Menstruationsfluide oder Fäkalmaterialien, wohl bekannt. Dabei stützt man sich auf zwei grundsätzliche Mechanismen. Zuerst wird der Einschluss solcher Ausscheidungen im allgemeinen durch eine Dichtungsfunktion, wie durch undurchlässige Materialien oder eine Konstruktion von Dichtungen zwischen dem Artikel und in den meisten Fällen der Haut des Trägers erreicht. Der andere Schlüsselmechanismus beruht darauf, die Ausscheidungen im absorbierenden Artikel zu halten, wobei dies im allgemeinen durch die Verwendung einer absorbierenden Struktur, um die Ausscheidungen aufzunehmen, erreicht wird. In den meisten Fällen ist der Absorptionsmechanismus auf die Handhabung der wässrigen Komponenten der Ausscheidungen gerichtet.
Einer der Schlüsselleistungskriterien, die ein absorbierender Artikel liefern muss, ist die Annahmegeschwindigkeit. Offensichtlich garantiert eine schnelle Flüssigkeitsannahme eine kurze Zeitspanne zwischen der Ausscheidung und dem Speichern der Ausscheidungen. Ein anderes Schlüsselleistungskriterium ist die Trockenheit der zum Nutzer weisenden Oberfläche des absorbierenden Artikels. Um zum Tragekomfort normaler Unterwäsche zu passen, ist ein trockener Eindruck der zum Nutzer weisenden Oberfläche erwünscht.
Dadurch bezieht sich eines der Schlüsseltransport- und Speicherphänomene auf die Kapillarwirkungen der Strukturen, durch die eine Eigenschaft der Materialien, die für die Konstruktion solcher Strukturen verwendet werden, eine kritische Bedeutung erlangt, wobei es sich um die Porosität der Struktur handelt. Je kleiner die Kapillaren sind, desto höher ist die kapillare Saugkraft.
Gleichzeitig hat sich in neueren absorbierenden Artikeln ein Trend ergeben, die Fähigkeit bereit zu stellen, Flüssigkeiten höherer Viskosität, wie Fäkalien, zu handhaben. Durch die hohe Viskosität solcher Flüssigkeiten ist es wünschenswert, dass die jeweiligen Annahmestrukturen große offene Poren liefern, damit sie solche Flüssigkeiten leicht annehmen können. Beispielsweise sind solche Strukturen in der WO 95/05139 (Roe), in der PCT/US97/20840 (Bast et al.) und in der PCT/US98/24389 (Roe et al.) beschrieben.
Die WO 96/16682 beschreibt solche Strukturen und Windeln für das Handhaben von Fäkalien, die eine Lotion enthalten, um das Anhaften der Fäkalien an der Haut zu reduzieren.
Unvermeidlicherweise begrenzen solche großen offenen Poren die Flüssigkeitshandhabungseigenschaften solcher offener Strukturen durch das Reduzieren ihrer kapillaren Ansaugung. Deswegen wurde im Stand der Technik vorgeschlagen, einen absorbierenden Artikel bereit zu stellen, der eine gute Flüssigkeitsannahmeleistung in der vorderen Region und eine gute Handhabungsfähigkeit für Flüssigkeiten hoher Viskosität in seiner hinteren Region aufweist. Ein solcher absorbierender Artikel ist beispielsweise in der PCT/US97/20841 (Bast et al.) beschrieben.
Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen absorbierenden Artikel bereit zu stellen, der die Probleme, die bei absorbierenden Artikeln des Stands der Technik aufgetreten sind, überwindet.
Eine spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen absorbierenden Artikel zu liefern, der eine gute Handhabungsleistung für Flüssigkeiten geringer Viskosität als auch eine gute Handhabungseigenschaft für Flüssigkeiten hoher Viskosität in seinem vorderen Bereich aufweist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen absorbierenden Artikel zu liefern, der eine hohe Flüssigkeitsannahmegeschwindigkeit und eine niedrige Flüssigkeitsrücknässung durch die Oberschicht aufweist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen absorbierenden Artikel zu liefern, der eine Flüssigkeitshandhabungsstruktur aufweist, die große offene Poren hat, die wirksam Flüssigkeiten niedriger Viskosität als auch Flüssigkeiten hoher Viskosität, wie Fäkalien, handhaben kann.
3. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung liefert einen absorbierenden Einwegartikel, der eine Querzentrallinie, einen ersten Bereich, und einen zweiten Bereich aufweist, wobei der erste Bereich vor der Querzentrallinie angeordnet ist, wobei der erste Bereich während des Gebrauchs in Kontakt mit der vorderen Taille des Trägers gelangt, wobei der zweite Bereich hinter der Querzentrallinie angeordnet ist, und wobei der zweite Bereich während des Gebrauchs mit der hinteren Taille des Trägers in Kontakt kommt. Der absorbierende Artikel der vorliegenden Erfindung umfasst eine flüssigkeitsdurchlässigen strukturierten Träger, eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht, die zumindest peripher mit dem strukturierten Träger verbunden ist, eine Flüssigkeitsspeicherstruktur, die zwischen der Oberschicht und der Unterschicht angeordnet ist, und eine Flüssigkeitshandhabungsstruktur, die zwischen der Oberschicht und der Flüssigkeitsspeicherstruktur angeordnet ist. Ein Abschnitt der Flüssigkeitshandhabungsstruktur ist im ersten Bereich angeordnet, und ein Abschnitt der Flüssigkeitshandhabungsstruktur ist im zweiten Bereich angeordnet. Der absorbierende Artikel der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der absorbierende Artikel einen Feuchtigkeitswert der Oberschicht von weniger als 120 Milligramm gemäß dem Oberschicht-Fertig-Produkt-Feuchtigkeitstestverfahren, das hier beschrieben ist, aufweist, und dass der absorbierende Einwegartikel einen vorderen Bereich mit einem Speicherung-unter-Druck-Wert von mindestens 800 Gramm pro Quadratmeter gemäß dem hier beschriebenen Speicherung-unter-Druck-Test aufweist.
Die vorliegende Erfindung liefert weiter einen absorbierenden Einwegartikel, bei dem der absorbierende Einwegartikel eine Annahmeleistung des gesamten Produkt im vorderen Bereich von mehr als 3,75 ml/s beim ersten Schwall und von mehr als 0,5 ml/s beim vierten Schwall aufweist.
Die vorliegende Erfindung liefert weiter einen absorbierenden Einwegartikel, bei dem der absorbierende Einwegartikel einen Hauthydratationswert des vorderen Bereichs von weniger als 120 mg gemäß dem hier beschriebenen Kollagen-Rücknässungs-Testverfahren aufweist.
Die vorliegende Erfindung liefert weiter einen absorbierenden Einwegartikel, bei dem der absorbierende Einwegartikel eine Immobilisierung unter komprimierter Inversion des vorderen Bereichs gemäß dem hier beschriebenen Immobilisierung-unterkomprimierter-Inversion-Test von mindestens 70% aufweist.
Die vorliegende Erfindung liefert ferner einen absorbierenden Einwegartikel, bei dem der absorbierende Einwegartikel eine Retention unter komprimierter Inversion des vorderen Bereichs gemäß dem hier beschriebenen Retention-unter-komprimierter-Inversion-Test von mindestens 7,5 Gramm aufweist.
Die vorliegende Erfindung liefert einen absorbierenden Einwegartikel, bei dem der absorbierende Einwegartikel eine Speicherung unter Druck des vorderen Bereichs gemäß dem hier beschriebenen Speicherung-unter-Druck-Test von mindestens 0,5 Gramm aufweist.
Die vorliegende Erfindung liefert einen absorbierenden Einwegartikel, bei dem der absorbierende Einwegartikel eine Immobilisierung unter komprimierter Inversion des hinteren Bereichs gemäß dem hier beschriebenen Immobilisierung-unter-komprimierter-Inversion-Test von mindestens 70% aufweist.
Die vorliegende Erfindung liefert ferner einen absorbierenden Einwegartikel, bei dem der absorbierende Einwegartikel eine Retention unter komprimierter Inversion des hinteren Bereichs gemäß dem hier beschriebenen Retention-unter-komprimierter-Inversion-Test von mindestens 7,5 Gramm aufweist.
Die vorliegende Erfindung liefert einen absorbierenden Einwegartikel, bei dem der strukturierte Träger eine Vielzahl von Öffnungen, die eine Größe von mindestens 0,2 mm² aufweisen, umfasst.
Die vorliegende Erfindung liefert weiter einen absorbierenden Einwegartikel, bei dem der strukturierte Träger eine offene Fläche von mehr als 12% aufweist.
Die vorliegende Erfindung liefert ferner einen absorbierenden Einwegartikel, bei dem die Flüssigkeitshandhabungsstruktur einen Kompressionswiderstand von mindestens 70% unter einem aufgebrachten Druck von 1 Newton pro Quadratzentimeter aufweist.
Die vorliegende Erfindung liefert ferner einen absorbierenden Einwegartikel, bei dem die Flüssigkeitshandhabungsstruktur eine Rückfederung von mindestens 50% nach 30 Sekunden unter einem aufgebrachten Druck von 1 Newton pro Quadratzentimeter aufweist.
Die vorliegende Erfindung liefert weiter einen absorbierenden Einwegartikel, bei dem die Flüssigkeitshandhabungsstruktur ein Verhältnis des Basisgewichts zur unkomprimierten Dicke von weniger als 100 Gramm pro Quadratmeter pro Millimeter aufweist.
Die vorliegende Erfindung liefert ferner einen absorbierenden Einwegartikel, bei dem die Flüssigkeitshandhabungsstruktur einen Träger und eine Schicht aus Fasern umfasst, wobei die Schicht aus Fasern Ankerabschunitte im Träger an im Abstand zueinander befindlichen Bindestellen besitzt und gekrümmte Abschnitte der Schicht, die vom Träger vorstehen, zwischen den Bindungsstellen aufweist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Während die Beschreibung mit den Ansprüchen schließt, die die vorliegende Erfindung ausführen und genau beanspruchen, wird angenommen, dass diese aus den folgenden Zeichnungen in Verbindung mit der begleitenden Beschreibung, in denen gleichen Komponenten die gleiche Bezugszahl gegeben wird, besser verständlich wird.
1 ist eine Aufsicht auf einer Ausführungsform eines absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung, wobei Teile weggeschnitten wurden, um die darunter liegende Struktur zu zeigen, wobei die zur Kleidung weisende Oberfläche der Windel zum Betrachter zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Flüssigkeitshandhabungsstruktur.
3 ist eine Darstellung eines Testaufbaus für den Annahmetest.
4 ist eine Darstellung des Testaufbaus für das Nach-Annahme-Kollagen-Rücknässungsverfahren.
5 ist eine schematische Vorderansicht einer Vorrichtung, die verwendet werden kann, um die Eigenschaften der Annahme-unter-Druck und der Speicherung-unter-Druck der Strukturen zu messen.
6 ist eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung, die verwendet werden kann, um die Eigenschaften der Retention-unter-komprimierter-Inversion und der Immobilisierung-unter-komprimierter-Inversion der Strukturen zu messen.
7 ist eine Aufsicht auf ein Stück eines Standardspeicherelements.
8 ist eine schematische Vorderansicht einer Vorrichtung, die verwendet werden kann, um die Trans-Oberschicht-Kapazität-Eigenschaften der Strukturen zu messen.
5. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der absorbierende Artikel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mittels eine Vielzahl unterschiedlicher Ausführungsformen und mittels einer Vielzahl unterschiedlicher Merkmale beschrieben. Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können durch das Kombinieren von Merkmalen einer Ausführungsform mit Merkmalen einer anderen Ausführungsform, die hier beschrieben ist, und/oder mit anderen hier beschriebenen Merkmalen erhalten werden. Diese weiteren Ausführungsformen werden so betrachtet, dass sie implizit hier beschrieben sind und somit einen Teil der vorliegenden Erfindung bilden. Fachleute werden erkennen, dass Kombinationen gewisser Merkmale zu nicht funktionierenden Artikeln, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden, führen können.
5.1 Absorbierender Artikel
Der Ausdruck "absorbierender Artikel", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf Vorrichtungen, die Körperausscheidungen absorbieren und einschließen und insbesondere auf Vorrichtungen, die am oder in der Nähe des Körpers platziert sind, um die verschiedenen Ausscheidungen, die vom Körper abgegeben werden, zu absorbieren und einzuschließen. Der Ausdruck "Einweg-" wird hier verwendet, um absorbierende Artikel zu beschreiben, die nicht gewaschen oder ansonsten wieder hergestellt oder erneut als absorbierender Artikel verwendet werden sollen (das heißt, sie sollen nach einmaligem Gebrauch weggeworfen und vorzugsweise recycelt, kompostiert oder an sonsten in einer umweltverträglichen Weise entsorgt werden). Ein "einstückiger" absorbierender Artikel bezeichnet absorbierende Artikel, die aus getrennten Teilen, die miteinander vereinigt sind, geformt ist, um eine koordinierte Einheit zu bilden, so dass sie keine getrennten Handhabungsteile, wie einen getrennten Halter und eine Einlage, erfordern. Eine bevorzugte Ausführungsform des absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung ist der einstöckige absorbierende Einwegartikel, die Windel 20, die in 1 gezeigt ist. Der Ausdruck "Windel", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf einen absorbierenden Artikel, der im allgemeinen von Kindern und erwachsenen inkontinenten Personen getragen wird und der um den unteren Rumpf des Trägers getragen wird. Die vorliegende Erfindung ist auch auf andere absorbierende Artikel, wie Inkontinenzeinlagen, Inkontinenzunterwäsche, absorbierende Einlagen, Windelhalter und Einlagen, weibliche Hygienekleidungsstücke und dergleichen, anwendbar.
5.2 Windel
1 ist eine Aufsicht auf die Windel 20 der vorliegenden Erfindung in einem flach ausgebreiteten Zustand, wobei Teile der Struktur weggeschnitten sind, um die Konstruktion der Windel 20 klarer zu zeigen. Der Abschnitt der Windel 20, der zum Träger zeigt, ist zum Betrachter hin gerichtet. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Windel 20 vorzugsweise einen flüssigkeitsdurchlässigen, strukturierten Träger 24, eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht 26, eine Flüssigkeitsspeicherstruktur 28, die vorzugsweise zwischen mindestens einem Teil des strukturierten Trägers 24 und der Unterschicht 26 angeordnet ist, eine Flüssigkeitshandhabungsstruktur 29, die zwischen dem strukturierten Träger 24 und der Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 angeordnet ist, Seitenfelder 30, elastische Beinaufschläge 32, ein elastisches Taillenele ment 34 und ein Befestigungssystem, das allgemein mit 40 bezeichnet ist.
Die Windel 20 ist in 1 so gezeigt, dass sie einen vorderen Taillenbereich 36, einen hinteren Taillenbereich 38, der dem vorderen Taillenbereich 36 gegenüber liegt, und eine Schrittregion 37, die zwischen dem vorderen Taillenbereich und dem hinteren Taillenbereich angeordnet ist, umfasst. Die Windel 20 weist weiter einen ersten Bereich 81, der, während die Windel 20 getragen wird, direkt neben der Vorderseite des Trägers angeordnet ist, und einen zweiten Bereich 82, der gegenüber dem ersten Bereich 81 und, während die Windel 20 getragen wird, direkt neben der Rückseite des Trägers angeordnet ist, auf. Der Umfang der Windel 20 wird durch die äußeren Ränder der Windel 20, bei welchen die Längsränder 50 im allgemeinen parallel zur Längszentrallinie 100 der Windel 20 verlaufen, und bei dem die Endränder 52 zwischen den Längsrändern 50 im allgemeinen parallel zur Querzentrallinie 110 der Windel 20 verlaufen, gebildet. In 1 ist der erste Bereich 81 gezeigt, wie er sich von einem Endrand 52 zur seitlichen Zentrallinie 110 erstreckt, und der zweite Bereich 82 ist gezeigt, wie er sich vom entgegengesetzt liegenden Endrand 52 zur seitlichen Zentrallinie 110 erstreckt. Für die Zwecke der Diskussion ist die seitliche Zentrallinie 110 als die Grenze zwischen dem ersten Bereich 81 und dem zweiten Bereich 82 in 1 gezeigt. Die Grenze zwischen dem ersten Bereich 81 und dem zweiten Bereich 82 kann jedoch an anderen Orten angeordnet sein, beispielsweise dichter zu einem der jeweiligen Endränder 52. Der erste Bereich 81 ist direkt neben der Vorderseite des Trägers angeordnet und sollte bei der Handhabung von Urin überragend sein. Der zweite Bereich, der direkt neben dem Rücken des Trägers angeordnet ist, sollte überragend bei der Handhabung von Fäkalmaterial, insbesondere Fäkalmaterial geringer Viskosität sein.
Das Chassis 22 der Windel 20 umfasst den Hauptkörper der Windel 20. Das Chassis 22 umfasst mindestens einen Abschnitt der Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 und vorzugsweise eine äußere Abdeckschicht, die den strukturierten Träger 24 und die Unterschicht 26 einschließt. Wenn der absorbierende Artikel einen getrennter Halter und eine Einlage umfasst, so umfasst das Chassis 22 im allgemeine den Halter und die Einlage. (Beispielsweise kann der Halter eine oder mehrere Schichten des Materials umfassen, um die äußere Abdeckung des Artikels auszubilden, und die Einlage kann einen absorbierenden Aufbau umfassen, der einen strukturierten Träger, eine Unterschicht und eine Flüssigkeitsspeicherstruktur einschließt. In solchen Fällen können der Halter und/oder die Einlage ein Befestigungselement einschließen, das verwendet wird, um während der Zeit des Gebrauchs die Einlage an ihrem Platz zu halten). Bei einstöckigen absorbierenden Artikeln umfasst das Chassis 22 die Hauptstruktur der Windel, wobei andere Elemente hinzugefügt sind, um die Verbundwindelstruktur auszubilden.
1 zeigt eine Ausführungsform der Windel 20, in welcher der strukturierte Träger 24 und die Unterschicht 26 Längen- und Breitenabmessungen aufweisen, die im allgemeinen größer als solche der Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 und der Flüssigkeitshandhabungsstruktur 29 sind. Der strukturierte Träger 24 und die Unterschicht 26 erstrecken sich über die Ränder der Flüssigkeitsspeicherstruktur 28, um somit den Umfang der Windel 20 auszubilden.
Während der strukturierte Träger 24, die Unterschicht 26 und das Chassis 22 in einer Vielzahl wohl bekannter Konfigurationen zusammengefügt werden können, sind bevorzugte Windelkonfigurationen allgemein im US-Patent 3,860,003 mit dem Titel "Contractible Side Portions for Disposable Diaper", das an Kenneth B. Buell am 14. Januar 1975 erteilt wurde, und im US-Patent 5,151,092 , das an Buell am 9. September 1992 erteilt wurde, und im US-Patent 5,221,274 , das an Buell am 22. Juni 1993 erteilt wurde, beschrieben. Andere geeignete Gestaltungen des Chassis der Windel sind im US-Patent Nr. 5,569,232 mit dem Titel "Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature", das an Roe et. al. am 29. Oktober 1996 erteilt wurde, im US-Patent 5,554,144 mit dem Titel "Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature", das an Roe et. al. am 10. September 1996 erteilt wurde, im US-Patent 5,554,143 mit dem Titel "Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature", das an Roe et. al. am 10. September 1996 erteilt wurde, im US-Patent Nr. 5,554,145 mit dem Titel "Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature", das an Roe et. al. am 10. September 1996 erteilt wurde, im US-Patent Nr. 5,556,394 mit dem Titel "Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature", das an Roe et. al. am 17. September 1996 erteilt wurde, beschrieben. Jede dieser Referenzen wird hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen.
Die innere Oberfläche der Windel 20 umfasst den Teil der Windel 20, der sich während des Gebrauchs neben dem Körper des Trägers befindet (das heißt, die innere Oberfläche wird im allgemeinen durch mindestens einen Abschnitt des strukturierten Trägers 24 und anderer Komponenten, die mit dem strukturierten Träger 24 verbunden sind, gebildet). Die äußere Oberfläche umfasst den Abschnitt der Windel 20, der während des Gebrauchs weg vom Körper des Trägers angeordnet ist (das heißt, die äußere Oberfläche wird im allgemeinen durch mindestens einen Abschnitt der Unterschicht 26 und andere Komponenten, die mit der Unterschicht 26 verbunden sind, ausgebildet).
5.3 Handhabungsleistung für wässrige Flüssigkeiten
Die Flüssigkeitshandhabungsleistung für wässrige Flüssigkeiten ist ein Schlüsselmerkmal der vorliegenden Erfindung. Der Ausdruck "wässrige Flüssigkeiten", wie er hier verwendet wird, umfasst in nicht einschränkender Weise Körperausscheidungen, wie Urin, Fäkalmaterial, Menses, Blut und Schweiß.
5.3.1 Flüssigkeitsflusspfad
Um die vorliegende Erfindung weiter zu erläutern, beschreibt das Folgende den Fluidflusspfad durch den absorbierenden Artikel, vom "Beladungspunkt", wo das Fluid den Artikel zuerst trifft, bis zum "endgültigen Speicherbereich", das ist der Bereich des Artikels, wo das Fluid mit einem minimalen Einfluss auf den Träger gespeichert werden soll. Moderne Windelgestaltungen verwenden oft sogenannte superabsorbierende Materialien, wobei aber andere Strukturen, die Fluidbindungsmittel umfassen, auch vom Umfang der vorliegenden Erfindung abgedeckt sind.
Wenn das Fluid den Artikel zum ersten Mal in der sogenannte "Annahmephase" berührt, ist es wünschenswert, wenn das Fluid in die Poren/Öffnungen des Artikels so schnell wie möglich eindringt. Dies wird durch größere Öffnungen und/oder eine hydrophile Oberfläche des Materials unterstützt.
Die nächste Phase der Fluidhandhabung in absorbierenden Strukturen, die sogenannte "Speicherphase", bezieht sich auf das Transportieren des Fluids zu mehr oder weniger entfernten Orten für die endgültige Speicherung.
5.3.2 Flüssigkeitsflussmechanismen
Allgemein gesagt, kann der Flüssigkeitstransport durch zwei Mechanismen erzielt werden:

(1) – "freier Fluss", bei dem die Schwerkraft die antreibende Kraft ist. Dieser Typ des Fließens wird durch große offene Poren und geringere Oberflächenenergien, das sind hydrophile Oberflächen, verbessert. Dieser Fluss erfolgt per Definition jedoch nur in der Richtung der Schwerkraft – was manchmal nützlich sein kann, aber oft eine starke Einschränkung für beispielsweise das Erfassen verschiedener Nutzungssituationen, wie die Position des Trägers etc., darstellt.
(2) – "Kapillarfluss", bei dem die Kapillarkräfte dominieren. Dieser Flussmechanismus erlaubt es, den von der Schwerkraft dominierten Fluss zu überwinden. Eine der Gleichungen, die verwendet wird, um den Kapillarfluss zu beschreiben, ist die Laplace-Gleichung
wobei P_c der Kapillardruck, γ die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, θ der Kontaktwinkel zwischen der Flüssigkeit und der Oberfläche der Kapillare, und R der Radius der Kapillare ist.

Man kann aus dieser Gleichung leicht sehen, dass um den Kapillardruck, der die antreibende Kraft hinter dem Kapillarfluss ist, zu erhöhen, man

– den Kontaktwinkel durch das Maximieren der Differenz zwischen der Oberflächenenergie der Kapillare und der Oberflächenspannung der Flüssigkeit erniedrigen muss;
– man kleine Kapillaren vorsehen muss;
– man die Oberflächenspannung der zu transportierenden Flüssigkeit erhöhen muss, oder in anderen Worten, Gelegenheiten, bei denen die Oberflächenspannung der Flüssigkeit reduziert wird, eliminieren muss.

Es existieren bei der Gestaltung eines absorbierenden Artikels jedoch auch Einschränkungen, die detaillierter im jeweiligen Kontext erläutert werden.
5.3.3. Hydrophilie
Der absorbierende Einwegartikel der vorliegenden Erfindung umfasst Materialien verschiedener Hydrophilie, um die Fluidhandhabung des Artikels zu optimieren.
Ein Weg, um die Hydrophilie auszudrücken, besteht in einer Kontaktwinkelmessung, wobei der Winkel gemeint ist, der ausgebildet wird, wenn ein Tropfen der Flüssigkeit sich auf der Oberfläche eines festen Materials in einer Gasumgebung (normalerweise Luft) befindet. Je hydrophiler das Material ist, desto größer wird der Kontaktwinkel sein, und – im Extremfall – wird das Fluid einen nahezu kugelförmigen Tropfen, der auf der Oberfläche sitzt, ausbilden. Je hydrophiler ein Material ist, desto mehr wird sich das Fluid ausbreiten und – im Extremfall – nahezu die gesamte Oberfläche als ein dünner Film bedecken.
Oft werden Materialien, die einen kleineren Kontaktwinkel aufweisen, hydrophil genannt, und solche die einen größeren Kontaktwinkel haben, werden hydrophob genannt. Für den exakten Umfang der vorliegenden Erfindung ist die exakte Bestimmung des Kontaktwinkels jedoch nicht notwendig, sondern es ist vielmehr wichtig, ob ein gewisses Material behandelt ist, so dass es hydrophiler als das unbehandelte Material ist, so dass die Differenz bei einer gewissen Messtechnik größer als die Genauigkeit dieses Verfahrens ist.
Es existieren eine Anzahl geeigneter Materialien für das Herstellen von Fluidhandhabungselementen, die dieses Erfordernis, befeuchtbar oder ausreichend hydrophil zu sein, leicht befriedigen. Insbesondere weisen natürlich vorkommende Materialien, wie auf Zellulose basierende Fasermaterialien oder Zelluloseschwämme, eine natürliche Hydrophilie auf, das heißt, sie weisen durch ihren chemischen Aufbau (OH)-Gruppen oder andere aktive Orte auf der Oberfläche auf, was zu spezifischen Oberflächenenergien führt, so dass sie durch wässrige Fluide leicht befeuchtet werden können.
Es existiert jedoch eine andere Gruppe von Materialien, die gemäß ihrer Natur relativ hydrophob sind, wie beispielsweise dadurch, dass sie durch ihren chemischen Aufbau nur sehr wenige (OH)-Gruppen oder andere polare Orte auf ihrer Oberfläche aufweisen. Die am bekanntesten beispielhaften Materialien sind aus Olefinpolymeren, wie Polyethylen oder Polypropylen, hergestellt, wobei aber viele andere Materialien, die auch Zweikomponentenstrukturen, die solche Materialien umfassen, einschließen, betrachtet werden können. Konventionelle Klebstoffe – und insbesondere solche des "Heißschmelztyps" umfassen im allgemeinen eine Anzahl verschiedener Komponenten, wie strukturelle Polymere, Klebrigmacher, Harze etc., wobei die meisten dieser auch eine hydrophobe Natur aufweisen.
Statt ihrer Hydrophobie können solche Materialien für die Verwendung in absorbierenden Einwegartikeln aus anderen Gründen, wie ihre breiten Verfügbarkeit, der leichten Verarbeitung, der guten Entsorgung nach dem Gebrauch, attraktiv sein.
Somit gehört es zum allgemeinen Stand der Technik, die Hydrophobie durch das Behandeln solcher künstlich hergestellten hydrophoben Polymere mit hydrophilisierenden Mitteln oder "grenzflächenaktiven Stoffen" oder an der Oberfläche aktiven Mitteln zu überwinden. Diese Mittel können auf die Oberfläche der Fasern, der Bahnen oder Filmmaterialien aufgebracht werden. Wie beispielsweise in der EP-A-0.340.763 (Hansen) beschrieben ist, können die grenzflächenaktiven Stoffe auch in das Harz in relativen geringen Prozentsätzen eingefügt werden, so dass das (im wesentlichen hydrophobe) Basisharz (beispielsweise Polypropylen) ungefähr 0,5% bis 3% (auf der Basis des Gesamtgewichts) eines hydrophilisierenden Mittels umfasst. Diese hydrophilisierenden Mittel können im Harz homogen verteilt sein, oder sie können so verteilt sein, dass sie eine höhere Konzentration zur Oberfläche hin aufweisen, und so dass sie sogar in detektierbaren Mengen in einer Region, die sich entfernter von der Oberfläche befindet, beispielsweise im Kern der Fasern, nicht vorhanden sind. Für die Benetzbarkeit wirksam ist nur der Teil des hydrophilisierenden Mittels auf der Oberfläche des Materials.
Die Flüssigkeitshandhabung des absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung kann unterstützt werden, dadurch dass er Materialien umfasst, die eine zunehmende Hydrophilie entlang dem Flusspfad aufweisen. Ein solcher Hydrophiliegradient fördert den Flüssigkeitstransport von einem Material zum nächsten durch das Erhöhen des Kapillardrucks über Kontaktwinkelverminderungen.
Das erste Material im Flüssigkeitsflusspfad, das ist das Material, das den Beladungspunkt umfasst, ist der strukturierte Träger 24 des absorbierenden Artikels. Dieses Material ist auch das Material, das mit der Haut des Trägers während des Gebrauchs des Artikels in Berührung kommt. Durch dieses ist es wünschenswert, dass der strukturierte Träger während des Gebrauchs so trocken als möglich ist. Die Trockenheit des strukturierten Trägers wird hauptsächlich von zwei Faktoren beherrscht, der Flüssigkeitshaltung im strukturierten Träger und der Flüssigkeit, die entlang des Flüssigkeitsflusspfades in der umgekehrten Richtung zurück kommt. Das Einführen eines hydrophoben strukturierten Trägers verbessert seine Trockenheit in Bezug auf diese beiden Faktoren. Wenn die kapillare Ansaugung des strukturierten Trägers reduziert wird, dadurch dass er hydrophob ist, so kann weniger Flüssigkeit in den Poren des strukturierten Trägers zurückgehalten werden, und eine Flüssigkeitsrücknässung von den unteren Schichten wird unterdrückt.
Vom Betrachtungspunkt der Flüssigkeitsannahme ist die Hydrophobie des strukturierten Trägers offensichtlich schädlich. Es wurde jedoch herausgefunden, dass wenn der strukturierte Träger der vorliegenden Erfindung mit Öffnungen, das sind makroskopische Poren, versehen wird, es möglich ist, das Merkmal der Oberflächenhydrophobie mit den gesamten Flüssigkeitsannahmeanforderungen des absorbierenden Artikels zu kombinieren.
Die Flüssigkeitshandhabungsstruktur der vorliegenden Erfindung, die direkt unter dem strukturierten Träger platziert wird, muss mindestens teilweise hydrophil sein, um eine Flüssigkeitsannahme durch die Öffnungen des strukturierten Trägers zu unterstützen. Um die Flüssigkeitsannahme auch für nachfolgende Schwalle zu fördern, ist es wünschenswert, dass die Flüssigkeitshandhabungsstruktur der vorliegenden Erfindung während des Gebrauchs nicht wesentlich mehr hydrophob wird.
Die Flüssigkeitsspeicherstruktur der vorliegenden Erfindung muss auch hydrophil und vorzugsweise mehr hydrophil als die Flüssigkeitshandhabungsstruktur sein, um Flüssigkeit von der Flüssigkeitshandhabungsstruktur in die Flüssigkeitsspeicherstruktur zu überführen, und um die Flüssigkeit innerhalb der Flüssigkeitsspeicherstruktur zu halten.
5.3.4 Porengrößen
Um die Flüssigkeit entlang des Flüssigkeitsflusspfades zu transportieren, ist es wünschenswert, unterschiedliches Material mit einer abnehmenden Porengröße entlang des Flusspfades vorzusehen. Materialien mit einer kleineren Porengröße zeigen einen höheren Kapillardruck als ein Material mit einer größeren Porengröße. Somit können Materialien mit kleineren Poren aktiv Flüssigkeiten von einem Material mit größeren Poren annehmen, mit anderen Worten, sind sie fähig, das andere Material zu entwässern.
Somit umfasst der absorbierende Artikel der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verschiedene Materialien entlang des Flüssigkeitsflusspfades, die eine abnehmende Porengröße zeigen, um den Flüssigkeitstransport entlang des Flusspfades zu fördern.
Wie schon erwähnt wurde, muss der strukturierte Träger der vorliegenden Erfindung Öffnungen aufweisen, um ein Eindringen der Flüssigkeit trotz der Hydrophobie des strukturierten Trägers zu erlauben. Die Flüssigkeitshandhabungsstruktur der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise große Poren auf, um eine schnelle Annahme der Körperausscheidungen, die Flüssigkeiten mit mittlerer und hoher Viskosität, wie Menses und Fäkalmaterial, einschließen, zu ermöglichen. Die Flüssigkeitsspeicherstruktur weist vorzugsweise kleine Poren auf, um ein kapillares Saugen zu liefern, um mindestens die wässrigen Komponenten der Körperausscheidungen in die Flüssigkeitsspeicherstruktur zu überführen und in ihr zu speichern.
5.3.5 Oberflächenspannung der Flüssigkeit
Die Wirkungen der Oberflächenspannung und der Oberflächenenergien von Fluiden und nass gemachten Materialien auf die Fluidtransporteigenschaften wurden breit diskutiert, wie beispielsweise in "Absorbency" von Chatterjee (Elsevier, Amsterdam, 1985).
Die Erfinder haben jedoch erkannt, dass es nicht nur wichtig ist, auf das Benässen der Materialien durch die Fluide zu schauen, wobei das Ziel des Aufrechthaltens der Eigenschaften über nachfolgende Benässungszyklen eingeschlossen ist, sondern es auch wichtig ist, auf die Änderung der Eigenschaften des abgegebenen Fluids zu schauen und diese Erkenntnis auszuwerten, um die Wahl der Materialien und ihre verbesserte Anordnung in absorbierenden Strukturen zu optimieren.
Aus der obigen Laplace-Gleichung kann man sehen, dass eine Reduktion der Oberflächenspannung der anzunehmenden Flüssigkeit für den Kapillardruck und die Flüssigkeitshandhabung der unterschiedlichen Materialien schädlich ist.
Somit besteht ein optionales Merkmal der vorliegende Erfindung darin, dass der absorbierende Artikel eine hohe Oberflächenspannung der Flüssigkeiten aufrecht hält, wenn diese durch die verschiedenen hydrophilisierenden Materialien des absorbierenden Artikels hindurch gehen. Mit anderen Worten, ein optionales Element der vorliegende Erfindung besteht darin, dass solche Elemente des absorbierenden Artikels, die mit grenzflächenaktiven Stoffen behandelt werden, damit sie hydrophiler werden, diese grenzflächenaktiven Stoffe nicht oder nur zu einem geringen Grad an das Fluid verlieren.
Konventionelle Mittel, wie allgemein verwendete Nonylphenol-Ethoxylate (NPE) können leicht entfernt werden, während Materialien gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung im wesentlichen die Oberflächenspannung der Flüssigkeiten, die durch sie hindurch gehen, nicht reduzieren. Dies gilt bei allen funktionellen Elementen entlang des Flüssigkeitsflusspfades, des strukturierten Trägers, der Flüssigkeitshandhabungsstruktur und der Flüssigkeitsspeicherstruktur.
Innerhalb des Umfangs der konventionellen Technologie grenzflächenaktiver Stoffe wurde eine signifikante Anstrengung schon darauf verwendet, die Hydrophilie der Oberfläche beizubehalten, sogar nachdem sie in Kontakt mit wässrigen Fluiden, die versuchen, die grenzflächenaktiven Stoffe weg zu waschen, gekommen ist. Dies kann durch eine festere Bindung zwischen dem (hydrophoben) Polymer und dem grenzflächenaktiven Stoff erreicht werden (wie das beispielsweise in der EP-A-0.598.204 (Garavaglia) oder der WO 05/10648 (Everhardt) beschrieben ist, oder durch das Ersetzen des grenzflächenaktiven Stoffs, der von der Oberfläche weggewaschen wird, durch einen Diffusionsmechanismus vom Kern des Polymers.
Weiterhin besteht ein optionales Element der vorliegenden Erfindung darin, Materialien der absorbierenden Struktur hinzu zu fügen, um die Oberflächenspannung des eindringenden Fluids zu erhöhen, sogenannte "Spülmittel", um die Ansaugfähigkeit nachher zu maximieren. Die Technologien für das Erhöhen der Oberflächenspannungen von Fluiden sind auf verschiedenen Technologiegebieten, wie auf dem Gebiet der Waschhilfsmittel und dergleichen, verfügbar. Im wesentlichen gibt es zwei Wege, dies zu erreichen. Der erste Weg besteht aus dem Hinzufügen von Elektrolyten zur Lösung. Wenn dies im Kontext der vorliegenden Erfindung vorgenommen wird, so muss darauf geachtet werden, keine Verunreinigungen bei den weiteren Fluidhandhabungsschritten hinzuzufügen. Beispielsweise ist es wohl bekannt, dass insbesondere zweiwertige Metallionen, wie Ca⁺⁺, eine schädliche Wirkung auf gewisse Absorptionseigenschaften des Superabsorbers haben. Der zweite Weg, die Oberflächenspannung zu erhöhen, besteht darin, Mittel mit einem großen Oberflächengebiet, wie Aktivkohle, Zeolithe und dergleichen, zum absorbierenden Artikel hinzu zu fügen. Solche Mittel adsorbieren den grenzflächenaktiven Stoff an ihrer Oberfläche, um somit die Mobilität des grenzflächenaktiven Stoffs einzuschränken. Solch ein immobilisierter grenzflächenaktiver Stoff kann nicht länger zur Oberfläche der Flüssigkeiten wandern, um so die Oberflächenspannung der Flüssigkeit zu reduzieren.
5.3.6 Flüssigkeitsannahme
Der Ausdruck "Flüssigkeitsannahme", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die Rate, mit der die Flüssigkeit, die auf die Oberfläche des strukturierten Trägers der vorliegenden Erfindung abgesetzt wird, von der Oberfläche des strukturierten Trägers in den absorbierenden Artikel absorbiert wird.
Die Flüssigkeitsannahmeleistung des absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung wird über den Fertig-Produkt-Annahmetest, wie er nachfolgend beschrieben wird, beurteilt.
Der absorbierende Artikel der vorliegenden Erfindung weist eine Flüssigkeitsannahmerate von mindestens 3,75 ml/s beim ersten Schwall, vorzugsweise von mindestens 4 ml/s beim ersten Schwall, noch besser von mindestens 4,5 ml/s beim ersten Schwall und am besten von mindestens 5 ml/s beim ersten Schwall auf. Der absorbierende Artikel der vorliegenden Erfindung weist weiter eine Flüssigkeitsannahmerate von mindestens 0,5 ml/s beim vierten Schwall, vorzugsweise von mindestens 0,6 ml/s beim vierten Schwall, noch besser von mindestens 0,8 ml/s beim vierten Schwall und am besten von mindestens 1,0 ml/s beim vierten Schwall auf.
5.3.7 Flüssigkeitsrücknässung
Der Ausdruck "Flüssigkeitsrücknässung", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine schon angenommene Flüssigkeit, die nachfolgend durch den strukturierten Träger eines beladenen absorbierenden Artikels unter Druck ausgepresst wird.
Die Flüssigkeitsrücknässungsleistung des absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung wird über den Kollagen-Rücknässungstest, wie er nachfolgend beschrieben wird, eingeschätzt und durch den Hauthydrationswert quantifiziert.
Der vordere Bereich des absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung weist einen Hauthydrationswert von weniger als 120 mg, vorzugsweise eine Hauthydrationswert von weniger als 90 mg, noch besser einen Hauthydrationswert von weniger als 70 mg und am besten einen Hauthydrationswert von weniger als 50 mg auf.
Wahlweise kann der hintere Bereich einen Hauthydrationswert von weniger als 120 mg, vorzugsweise einen Hauthydrationswert von weniger als 90 mg, noch besser einen Hauthydrationswert von weniger als 70 mg und am besten einen Hauthydrationswert von weniger als 50 mg aufweisen.
5.3.8 Feuchtigkeit der Oberschicht
Um den trockenen Eindruck der zum Nutzer weisenden Oberfläche des absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung zu unterstützen, weist der absorbierende Artikel der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Feuchtigkeit der Oberschicht von weniger als 300 mg, noch besser von weniger als 200 mg, nochmals besser von weniger als 100 mg und nochmals besser von weniger als 80 mg und am besten von weniger als 50 mg gemäß der Oberschicht-Fertig-Produkt-Trockenheit, die später hier beschrieben wird, auf.
5.4 Handhabung von Flüssigkeiten hoher Viskosität
Zusätzlich liefert der absorbierende Artikel der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Handhabung von Flüssigkeit hoher Viskosität, insbesondere eine Flüssigkeitshandhabung viskoser fluider Körperausscheidungen.
Der Ausdruck "viskose fluide Körperausscheidungen" oder "VFWB", wie er hier verwendet wird, bezieht sich im allgemeinen auf jede Ausscheidung, die vom Körper abgegeben wird, die eine Viskosität von mehr als ungefähr 10 cP und von weniger als ungefähr 2 × 10⁵ cP bei einer Scherrate von 1/sec (bei ungefähr 35 Grad Celsius), noch besser zwischen ungefähr 10³ cP und 10⁵ cP bei einer Scherrate von eins 1/sec, in einem gesteuerten Belastungsrheometrietest unter Verwendung paralleler Platten auf einem gesteuerten Belastungsrheometer aufweist. (Als Referenz weist Wasser 1,0 cP bei 20 Grad Celsius auf, und cremige JIF-Erdnussbutter (erhältlich von der Procter & Gamble Co., Cincinnati, OH) weist ungefähr 4 × 10⁵ cP bei 25 Grad Celsius bei derselben Scherrate auf). Das Verfahren für das Bestimmen der Viskosität, wie es hier verwendet wird, ist detailliert im unten stehenden Abschnitt Testverfahren beschrieben.
5.4.1 Speicherung unter Druck
Wenn viskose fluide Körperausscheidungen in die Flüssigkeitshandhabungsstruktur eingedrungen sind, ist es wünschenswert, während des Rests des Tragezyklus die Ausscheidungen weg vom Träger und während des Verfahrens des Wechselns weg von der Pflegeperson zu halten. Der Ausdruck "speichern", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die physikalische Trennung des Materials, das in der Windel abgelagert ist, von der zum Körper weisenden Oberfläche des Artikels, so dass das Material, das in der Windel abgelagert ist, sich nicht sofort im Kontakt mit der Haut des Trägers befindet oder diese erreichen kann. Die Speicherung-unter-Druck oder die "Speicherung" wird als die Menge des Materials, die in der Struktur auf der Basis einer Flächeneinheit gehalten wird, gemessen, wie das im Abschnitt Testverfahren weiter unten beschrieben wird. Wenn die Speicherung-unter-Druck-Kapazität zu niedrig ist, so wird die absolute Menge der viskosen fluiden Körperausscheidungen, die weg vom Hautzugang pro Flächeneinheit der Struktur gespeichert werden kann, reduziert. Eine passende Speicherkapazität ist wesentlich, um die Wahrscheinlichkeit für ein Auslaufen und das Gebiet der Haut, das durch die viskosen fluiden Körperausscheidungen verunreinigt wird, zu reduzieren, da es weniger wahrscheinlich ist, dass die viskosen fluiden Körperausscheidungen, die gespeichert wurden, für die zum Körper weisende Oberfläche der Struktur im Hinblick auf ein Auslaufen und eine Wanderung im Artikel verfügbar sind.
In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollte der absorbierende Artikel eine Flüssigkeitshandhabungsstruktur, die einen Speicherung-unter-Druck-Wert von mehr als ungefähr 800 Gramm pro Quadratmeter (g/m²) der Flüssigkeitshandhabungsstruktur für die viskosen fluiden Körperausscheidungen aufweist, besitzen. Noch besser ist es, wenn die Flüssigkeitshandhabungsstruktur einen Speicherung-unter-Druck-Wert von mehr als ungefähr 900 g/m² der viskosen fluiden Körperausscheidungen aufweist. Nochmals besser ist es, wenn die Flüssigkeitshandhabungsstruktur einen Speicherung-unter-Druck-Wert von mehr als ungefähr 1000 g/m² der viskosen fluiden Körperausscheidungen aufweist, und am besten ist es, wenn sie einen Wert von mehr als ungefähr 1100 g/m² der viskosen fluiden Körperausscheidungen aufweist. Im allgemeinen haben sich Speicherung-unter-Druck-Werte zwischen mindestens ungefähr 800 g/m² und ungefähr 10000 g/m² und zwischen ungefähr 1000 g/m² und ungefähr 10000 g/m² als annehmbar herausgestellt. (Diese bevorzugten Speicherung-unter-Druck-Parameter beziehen sich auf integrierte Artikel, die vorzugsweise so, wie sie für den Gebrauch gedacht sind, ausgewertet werden. Somit sollten alle Komponenten oder Schichten des Artikels so konfiguriert werden, wie sie es während des normalen Gebrauchs wären, wenn die Messung ihrer Leistung durchgeführt wird. Eine detailliertere Beschreibung des Verfahrens für das Bestimmen der Speicherung-unter-Druck-Leistung ist im unten stehenden Abschnitt Testverfahren enthalten).
5.4.2 Retention und Immobilisierung unter komprimierter Inversion
Viskose, fluide Körperausscheidungen, die vom absorbierenden Artikel angenommen werden oder in ihn eindringen, werden vorzugsweise auch in der Windel weg vom Träger gehalten. Ein bevorzugter Weg, Körperausscheidungen, insbesondere viskose, fluide Körperausscheidungen zurück zu halten, besteht darin, die Ausscheidungen an einem Ort entfernt vom Träger zu immobilisieren. Der Ausdruck "immobilisieren", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die Fähigkeit des Materials oder der Struktur, gespeicherte viskose, fluide Körperausscheidungen unter einem aufgebrachten Druck und/oder dem Einfluss der Schwerkraft zu halten. Die Immobilisierung-unter-komprimierter-Inversion oder die "Immobilisierung" kann durch das Erhöhen der Viskosität der Ausscheidungen (beispielsweise durch ein Entwässern), durch ein mechanisches Einschließen (das ist ein Oberflächenenergiephänomen, das durch die vergrößerte Kontaktoberfläche der viskosen, fluiden Körperaus scheidungen mit den inneren Bereichen des Materials oder der Struktur vorangetrieben wird) oder durch irgend andere bekannte Mittel, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, erreicht werden. Die "Immobilisierung-unter-komprimierter-Inversion", wie das weiter im unten stehenden Abschnitt Testverfahren beschrieben wird, wird im Ausdrücken des Prozentsatzes der viskosen, fluiden Körperausscheidungen oder analogen Stoffen, die in der Struktur verbleiben, nachdem die Struktur einem umgekehrten Druckzyklus unterworfen wird, wie das unten beschrieben ist, gemessen. Die "Retention-unter-komprimierter-Inversion" oder die "Retention" ist ein absolutes Maß darüber, wie stark die viskosen, fluiden Körperausscheidungen unter belastenden Nutzungsbedingungen "gespeichert" bleiben.
Vorzugsweise sollte die Flüssigkeitshandhabungsstruktur einen Retention-unter-komprimierter-Inversions-Wert von mehr als ungefähr 7,5 g der viskosen fluiden Körperausscheidungen, die in die Struktur eindringen, haben. Noch besser ist es, wenn die Flüssigkeitshandhabungsstruktur einen Retention-unter-komprimierter-Inversions-Wert von mehr als ungefähr 8,0 g der viskosen, fluiden Körperausscheidungen, und noch besser von mehr als ungefähr 8,5 g der viskosen, fluiden Körperausscheidungen aufweist, nachdem sie dem Retention-unter-komprimierter-Inversion-Test unterworfen wurden, wie das unten beschrieben ist. Im allgemeinen haben sich Retention-unter-komprimierter-Inversion-Werte zwischen mindestens ungefähr 7,5 g und ungefähr 100,0 g und zwischen ungefähr 8,0 g und ungefähr 100,0 g als annehmbar erwiesen. Unter denselben Bedingungen sollte die Flüssigkeitshandhabungsstruktur einen Immobilisierung-unter-komprimierter-Inversions-Wert von mindestens 70% der viskosen, fluiden Körperausscheidungen, die durch die Flüssigkeitshandhabungsstruktur angenommen wurden, aufweisen. Noch besser ist es, wenn die Flüssigkeitshandhabungsstruktur einen Immobilisierung-unter-komprimierter-In versions-Wert von mindestens ungefähr 80% und noch besser von mindestens ungefähr 85% der viskosen, fluiden Körperausscheidungen, die vom Element 120 angenommen wurden, aufweist. Im allgemeinen haben sich Immobilisierung-unter-komprimierter-Inversions-Werte zwischen mindestens ungefähr 70% und ungefähr 100 und zwischen ungefähr 80% und ungefähr 100% als akzeptabel erwiesen. (Diese bevorzugten Immobilisierung- und Retention-unter-komprimierter-Inversions-Parameter beziehen sich auf integrierte Artikel, die vorzugsweise so ausgewertet werden, wie sie für die Nutzung gedacht sind. Somit sollten alle Komponenten oder Schichten des Artikels so konfiguriert sein, wie sie dies während des normalen Gebrauchs wären, wenn die Messung ihrer Leistung vorgenommen wird. Eine detailliertere Beschreibung des Verfahrens für die Bestimmung der Immobilisierung- und Retention-unter-komprimierter-Inversions-Leistung ist im Abschnitt Testverfahren weiter unten angegeben).
Ohne die passende Immobilisierungs- und Retentionsleistung können die Wirkungen der verbesserten Annahme- und Speicherleistung vermindert werden, da es sein kann, dass die viskosen, fluiden Körperausscheidungen zur zum Körper weisenden Oberfläche der Struktur zurückkehren und die Wahrscheinlichkeit für ein Auslaufen oder eine Verschmutzung der Haut des Trägers erhöhen. Weiterhin ist die Immobilisierung am wirksamsten, wenn die Struktur zuerst die Ausscheidungen annimmt und sie dann speichert. Viskose, fluide Körperausscheidungen, die immobilisiert werden, bevor sie entfernt von der Haut des Trägers gespeichert werden, können auf dem strukturierten Träger in Kontakt mit der Haut verbleiben. Das Immobilisieren viskoser, fluider Körperausscheidungen, die sich in Kontakt mit der Haut befinden, können die Mühe, die die Pflegeperson während des Wechsel-/Reinigungsverfahrens aufbringen muss, erhöhen, und es kann die Wahrscheinlichkeit einer verbleibenden "Mikropegelkontaminierung" erhöhen. Eine "Mikropegelkon taminierung" bezieht sich auf einen Ausscheidungsrest, der auf der Haut verbleibt, aber für das unbewaffnete menschliche Auge schwer erkennbar ist. Somit kann es hilfreich sein, mindestens drei Parameter (Annahme, Speicherung und Immobilisierung oder Annahme, Speicherung und Retention) für eine gegebene Struktur zu betrachten, wenn ihre Verwendbarkeit für das wirksame Handhaben viskoser, fluider Körperausscheidungen bestimmt wird.
In einigen Ausführungsformen kann es wünschenswert sein, die Windel 20 mit einer unterschiedlichen Annahmeleistung in verschiedenen Abschnitten der Windel zu versehen. Dies kann durch das Vorsehen eines einzelnen strukturierten Trägers, der so hergestellt oder behandelt wurde, dass er Bereiche mit unterschiedlichen Annahmeeigenschaften aufweist, erzielt werden. Weiterhin kann der strukturierte Träger über die Ebene der zum Körper weisenden Oberfläche des Artikels erhaben sein, um so eine bessere Kontrolle der ausgeschiedenen viskosen, fluiden Körperausscheidungen zu haben. In einigen Ausführungsformen kann es sogar wünschenswert sein, dass der strukturierte Träger in der Nähe der Quelle der viskosen, fluiden Körperausscheidungen (beispielsweise im perianalen Bereich) sich in Kontakt mit der Haut des Trägers befindet.
Die Transoberschichtkapazität, wie sie durch den Transoberschichtkapazitätstest, der nachfolgend beschrieben wird, gemessen wird, reflektiert die Fähigkeit der Windeln, Fäkalmaterial niedriger Viskosität zu handhaben. Ein erster Bereich 81 und ein zweiter Bereich 82 der Windel 20 sollten eine relative hohe Transoberschichtkapazität aufweisen.
Es besteht eine umgekehrte Beziehung zwischen der minimalen Transoberschichtkapazität, die notwendig ist, um Fäkalmaterial niedriger Viskosität zu handhaben, und dem Oberflächengebiet der Windel 20, das diese minimale Kapazität aufweist.
Da ein größerer Prozentsatz des Oberflächengebiets der Windel 20 eine Transoberschichtkapazität hat, die ausreicht, Fäkalmaterial niedriger Viskosität zu handhaben, nimmt die notwendige Transoberschichtkapazität ab.
In jedem Fall weisen der erste Bereich 81 und der zweite Bereich 82 der Windel 20 vorzugsweise eine Transoberschichtkapazität von mindestens ungefähr 300 Gramm pro Quadratinch auf, vorausgesetzt dass ein Oberflächengebiet von mindestens 0,02 Quadratmeter der Windel 20 eine solche Transoberschichtkapazität aufweist, und dass vorzugsweise mindestens 0,03 Quadratmeter der Windel 20 eine solche Transoberschichtkapazität aufweisen.
Mindestens ein Abschnitt des ersten Bereichs 81 und mindestens ein Abschnitt der zweiten Bereichs 82 der Windel 20 liefern gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Transoberschichtkapazität von mindestens 300 Gramm pro Quadratmeter, noch besser von mindestens 400 Gramm pro Quadratmeter, noch besser von mindestens 500 Gramm pro Quadratmeter, noch besser von mindestens 600 Gramm pro Quadratmeter und am besten von mindestens 700 Gramm pro Quadratmeter.
5.5 Flüssigkeitsspeicherstruktur
5.5.1 Flüssigkeitsspeicherung
Die Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 kann jedes absorbierende Mittel sein, das im allgemeinen komprimierbar und anpassbar ist, die Haut des Trägers nicht reizt und Flüssigkeiten, wie Urin und gewisse andere Körperausscheidungen absorbieren und halten kann. Wie in 1 gezeigt ist, so weist die Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 eine Kleidungsoberfläche, eine Körperoberfläche, Seitenränder und Taillenränder auf. Die Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 kann in einer großen Vielzahl von Größen und Formen (beispielsweise rechteckig, sanduhrförmig, T-förmig, asymmetrisch etc.) und aus einer großen Vielzahl von Flüssigkeit absorbierenden Materialien, die gemeinhin in Einwegwindeln und anderen absorbierenden Artikel verwendet werden, wie zerkleinertem Holzzellstoff, der allgemein als Luftfilz bezeichnet wird, hergestellt werden. Beispiele anderer geeigneter absorbierender Materialien umfassen gekreppte Zellulosewatte, schmelzgeblasene Polymere, die Coform einschließen, chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Zellulosefasern, Tissues, die Tissuehüllen und Tissuelaminate einschließen, absorbierende Schäume, absorbierende Schwämme, superabsorbierende Polymere, absorbierende Geliermaterialien oder irgend ein äquivalentes Material oder Kombinationen von Materialien.
Die Konfiguration und Konstruktion der Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 kann auch variiert werden (beispielsweise kann die Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 Zonen verschiedener Dicke, einen Hydrophiliegradienten, einen Porengrößengradienten, einen Superabsorptionsgradienten und Annahmezonen mit einer geringeren mittleren Dichte und einem geringeren mittleren Basisgewicht aufweisen, oder sie kann eine oder mehrere Schichten oder Strukturen umfassen). Die gesamte Absorptionskapazität der Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 sollte jedoch mit dem vorgesehenen Beladung und der beabsichtigten Verwendung der Windel 20 kompatibel sein. Weiterhin kann die Größe und die Absorptionskapazität der Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 variiert werden, um Träger, die von Kindern bis zu Erwachsenen reichen, zu berücksichtigen.
Für eine Verwendung als Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 geeignete beispielhafte absorbierende Strukturen sind im US-Patent 4,610,678 mit dem Titel "High-Density Absorbent Structures", das an Weisman et al. am 9. September 1986 erteilt wurde, im US-Patent 4,673,402 mit dem Titel "Absorbent Artic les With Dual-Layered Cores", das an Weisman et al. am 16. Juni 1987 erteilt wurde, im US-Patent 4,888,231 mit dem Titel "Absorbent Core Having A Dusting Layer", das an Angstadt am 19. Dezember 1989 erteilt wurde, und im US-Patent 4,834,735 mit dem Titel "High Density Absorbent Members having Lower Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones", das an A1-meany et al. am 30. Mai 1989 erteilt wurde, beschrieben.
5.5.2 Hüllschichten
Die Flüssigkeitsspeicherstruktur der vorliegenden Erfindung kann weiter mindestens eine Hüllschicht umfassen. Die Hüllschicht bedeckt die absorbierende Struktur an mindestens einem Teil der Oberfläche der absorbierenden Struktur, so dass der Fluidpfad vom die Flüssigkeit empfangenden Gebiet zur Flüssigkeitsspeicherstruktur durch die Bahn hindurch geht. Somit sollte der Ausdruck "einhüllen" nicht nur ein vollständiges Einhüllen oder Einschließen bezeichnen. Ein Beispiel für eine solche Ausführungsform kann eine Hüllschicht, die die obere Oberfläche der Flüssigkeitsspeicherstruktur bedeckt und dann in der Nähe des Kerns nach unten geheftet wird, sein, so dass die Seitenoberfläche durch die Hüllschicht bedeckt sein kann, wobei dies aber nicht notwendigerweise sein muss.
In einer bevorzugten Ausführungsform bedeckt die Hüllschicht auch andere Oberflächen der Flüssigkeitsspeicherstruktur, wobei sie in einer bevorzugten Ausführungsform alle sechs Oberflächen bedeckt, so dass die Flüssigkeitsspeicherstruktur vollständig eingehüllt wird. Eine andere bevorzugte und leichter herzustellende Ausführungsform bedeckt die obere Oberfläche als auch die zwei Seitenflächen, indem sie um diese gefaltet wird, um die untere Oberfläche teilweise oder vollständig zu bedecken.
Das Einhüllen des absorbierenden Elements kann auch durch mehr als eine Hüllschicht oder durch eine Hüllschicht mit verschiedenen Eigenschaften in ihren verschiedenen Bereichen erzielt werden. Beispielsweise können die Oberflächenteile des absorbierenden Elements, die sich nicht im Fluidflusspfad befinden, keine oder keine permanente Fluidhydrophilie aufweisen. Oder es kann ein anderes Hüllmaterial in solchen Bereichen verwendet werden, oder die Materialien des absorbierenden Elements können hier durch andere Elemente, wie konventionelle Tissuematerialien, aber auch undurchlässige Schichten, die zur selben Zeit eine andere Funktion aufweisen, wie durch ein Unterschichtmaterial, eingeschlossen werden.
Natürlich ist es ein wesentliches Erfordernis, dass die absorbierende Struktur und die Hüllschicht sich in Fluidverbindung miteinander befinden, so dass der Fluidflusspfad und insbesondere der kapillare Transportgradient nicht unterbrochen wird. Eine solche bevorzugte Ausführungsform ist eine Ausgestaltung, bei der die Hüllschicht und die absorbierende Struktur sich zumindest für die oben beschriebenen Oberflächen in direktem Kontakt miteinander befinden.
Es ist aus dem Stand der Technik allgemein bekannt, geeignete Hüllschichten aus Tissueschichten, Vliesstoffen und dergleichen herzustellen. Bevorzugte Vliesmaterialien, die für die Hüllschichten der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung 98107288.7 (Fuchs) beschrieben. Diese hydrophilen Materialien zeigen eine geringe Abgabe des grenzflächenaktiven Stoffes an die aufgenommene Flüssigkeit und beeinflussen somit nicht negativ die Flüssigkeitshandhabung des absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung. Um die Flüssigkeitshandhabung des absorbierenden Artikels der vorliegenden Er findung nicht negativ zu beeinflussen, weist eine geeignete Hüllschicht einen Oberflächenspannungsreduktionswert von weniger als 15 mN/m, vorzugsweise von weniger als 12 mN/m, noch besser von weniger als 9 mN/m, noch besser von weniger als 6 mN/m und am besten von weniger als 3 mN/m gemäß dem Oberflächenspannungsreduktionstest, der hier später definiert wird, auf.
5.6 Unterschicht
Die Unterschicht 26 ist neben der Kleidungsoberfläche der Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 angeordnet und ist mir ihr vorzugsweise durch (nicht gezeigte) Befestigungsmittel, wie sie aus dem Stand der Technik wohl bekannt sind, verbunden. Der Ausdruck "verbunden", wie er hier verwendet wird, umfasst Konfigurationen, bei denen ein Element direkt am anderen Element befestigt ist, indem das Element direkt am anderen Element befestigt wird, und Konfigurationen, bei denen das Element indirekt am anderen Element befestigt ist, durch das Befestigen des Elements an einem oder mehreren Zwischenelementen, das oder die wiederum am anderen Element befestigt sind.
Beispielsweise kann die Unterschicht 26 an der Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 durch eine gleichförmige, kontinuierliche Schicht eines Klebstoffs, eine gemusterte Schicht eines Klebstoff oder eine Anordnung getrennter Linien, Spiralen oder Punkte des Klebstoffs befestigt sein. Klebstoffe, die sich als zufriedenstellend herausgestellt haben, werden von der H. B. Fuller Company aus St. Paul, Minnesota hergestellt und als HL-1258 vermarktet. Die Befestigungsvorrichtung wird vorzugsweise ein offenes Netzwerkmuster aus Fäden des Klebstoffs umfassen, wie das im US-Patent 4,573,986 mit dem Titel "Disposable Waste-Containment Garment", das an Minetola et al. am 4. März 1986 erteilt wurde, beschrieben ist, wobei es noch besser ist, wenn gewissen Linien der Klebstofffäden in ein Spiralmuster gebracht werden, wie das durch die Vorrichtungen und Verfahren dargestellt ist, die im US-Patent 3,911,173 , das an Sprague Jr. am 7. Oktober 1975 erteilt wurde, im US-Patent 4,785,996 , das an Ziecker et. al. am 22. November 1978 erteilt wurde, und im US-Patent 4,842,666 , das an Werenicz am 27. Juni 1989 erteilt wurde, dargestellt ist. Jedes dieser Patente wird hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen. Alternativ kann die Befestigungsvorrichtung Hitzebindungen, Druckbindungen, Ultraschallbindungen, dynamisch, mechanische Bindungen oder irgend andere geeignete Befestigungsmittel oder Kombinationen dieser Befestigungsmittel umfassen, wie das aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Die Unterschicht 26 ist gegenüber Flüssigkeiten (beispielsweise Urin) undurchlässig und sie vorzugsweise aus einem dünnen Kunststofffilm hergestellt, obwohl andere flexible, flüssigkeitsundurchlässige Materialien auch verwendet werden können. Der Ausdruck "flexibel", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf Materialien, die nachgiebig sind und die sich leicht der allgemeinen Form und den Konturen des menschlichen Körpers anpassen.
Die Unterschicht 26 verhindert, dass Ausscheidungen, die in der Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 absorbiert und enthalten sind, Artikel, die die Windel 20 berühren, wie Bettwäsche und Unterwäsche, nass machen. Die Unterschicht 26 kann somit ein gewobenes oder nicht gewobenes Material, Polymerfilme, wie thermoplastische Filme aus Polyethylen oder Polypropylen, oder Verbundmaterialien, wie ein mit einem Film beschichtetes Vliesstoffmaterial, umfassen. Vorzugsweise ist die Unterschicht 26 ein thermoplastischer Film, der eine Dicke von ungefähr 0,012 mm (0,5 Milliinch) bis ungefähr 0,051 mm (2,0 Milliinch) aufweist. Für die Unterschicht 26 speziell bevorzugte Materialien umfassen Blasfilme RR8220 und Gießfolien RR5475, wie sie von Tredegar Industries Inc. aus Terre Haute, Indiana hergestellt werden. Die Unterschicht 26 ist vorzugsweise geprägt und/oder filzartig ausgebildet, um ihr ein kleiderartigeres Aussehen zu verleihen. Weiterhin kann es die Unterschicht 26 Dämpfen ermöglichen, aus der Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 zu entweichen (das heißt, sie ist atmungsfähig), während sie dennoch verhindert, dass Ausscheidungen durch die Unterschicht 26 hindurch gehen.
5.7 Strukturierter Träger
Der strukturierte Träger 24 der vorliegenden Erfindung weist eine erste oder innere Oberfläche, die zum Inneren der Einwegwindel, insbesondere zur Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 ausgerichtet ist, und eine gegenüber liegende zweite oder äußere Oberfläche, die, wenn die Windel getragen wird, zur Haut des Trägers ausgerichtet ist, auf.
Der strukturierte Träger 24 ist neben aber nicht notwendigerweise anschließend an die Körperoberfläche der Flüssigkeitsspeicherstruktur angeordnet, und er ist vorzugsweise mit der Unterschicht 26 oder der Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 durch Mittel, die aus dem Stand der Technik wohl bekannt sind, verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind am Umfang der Windel der strukturierte Träger 24 und die Unterschicht 26 direkt miteinander verbunden.
Der strukturierte Träger 24 ist nachgiebig, fühlt sich weich an und reizt die Haut des Trägers nicht. Weiterhin ist der strukturierte Träger 24 flüssigkeitsdurchlässig und ermöglicht es Flüssigkeiten (beispielsweise Urin), leicht durch seine Dicke hindurch zu dringen. Ein geeigneter strukturierter Träger 24 kann aus einem großen Bereich von Materialien, wie porösen Schäumen, vernetzten Schäumen, mit Öffnungen versehenen Kunststofffilmen oder gewobenen oder nicht gewobenen Bahnen aus natürlichen Fasern (beispielsweise Holz- oder Baumwollfasern), synthetischen Fasern (beispielsweise Polyester- oder Polypropylenfasern) oder einer Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern, hergestellt werden. Vorzugsweise ist der strukturierte Träger 24 aus einem hydrophoben Material hergestellt, um die Haut des Trägers gegenüber Flüssigkeiten, die in der Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 enthalten sind, zu isolieren.
5.7.1 Allgemeine Eigenschaften
5.7.1.1. Funktionelle Eigenschaften
Der strukturierte Träger der vorliegenden Erfindung ist hydrophob, um die Flüssigkeitshaltung im strukturierten Träger zu minimieren und um die Flüssigkeitsrücknässung von der Flüssigkeitshandhabungsstruktur oder der Flüssigkeitsspeicherstruktur zurück auf die Haut des Trägers zu minimieren.
Wahlweise kann der strukturierte Träger der vorliegenden Erfindung auch oleophob sein, um das Halten der Flüssigkeit im strukturierten Träger zu minimieren, und um die Flüssigkeitsrücknässung von der Flüssigkeitshandhabungsstruktur oder der Flüssigkeitsspeicherstruktur zurück auf die Haut des Trägers zu minimieren.
Der strukturierte Träger der vorliegenden Erfindung weist eine Flüssigkeitsretention in der Oberschicht gemäß dem hier nachfolgend definierten Flüssigkeits-Retentions-Test von weniger als 50 mg, besser von weniger als 40 mg, noch besser von weniger als 30 mg, am besten von weniger als 20 mg für eine Testflüssigkeit, die eine Oberflächenspannung von ungefähr 62 mN/m besitzt, auf.
Der strukturierte Träger der vorliegenden Erfindung weist eine Flüssigkeitsretention in der Oberschicht gemäß dem hier später definierten Flüssigkeits-Retentions-Test von weniger als 150 mg, vorzugsweise von weniger als 120 mg, noch besser von weniger als 90 mg, am besten von weniger als 70 mg für eine Testflüssigkeit, die eine Oberflächenspannung von ungefähr 33 mN/m besitzt, auf.
Der Kontaktwinkel der zum Nutzer weisenden Seite des strukturierten Trägers der vorliegenden Erfindung mit destilliertem Wasser, das eine Oberflächenspannung von mindestens 72 mN/m besitzt, beträgt mindestens 90°, vorzugsweise mindestens 100°, noch besser mindestens 110°, nochmals besser mindestens 120° und am besten mehr als 125°. Hohe Kontaktwinkel von mehr als 90° führen sogar zu einem negativen kapillaren Saugen, was die jeweiligen Poren wasserabstoßend macht.
5.7.1.2 Strukturelle Eigenschaften
Der strukturierte Träger 24 weist vorzugsweise eine Vielzahl von Öffnungen mit einer wirksamen Öffnungsgröße von mindestens 0,2 Quadratmillimeter auf, wobei es noch besser ist, wenn die Vielzahl der Öffnungen eine wirksame Öffnungsgröße von mindestens 0,5 Quadratmillimeter haben, und es nochmals besser ist, wenn die Vielzahl der Öffnungen eine wirksame Öffnungsgröße von mindestens 1,0 Quadratmillimeter haben, und es am besten ist, wenn die Vielzahl der Öffnungen eine wirksame Öffnungsgröße von mindestens 2,0 Quadratmillimeter haben. Wirksame Öffnungen sind solche, die einen Graupegel von 18 oder weniger auf einer Normalgraupegelskala von 0–255 unter den Bildaufnahmeparametern, die unten beschrieben werden, aufweisen.
Der strukturierte Träger 24 weist vorzugsweise einen wirksamen offenen Bereich von mindestens 15 Prozent auf, wobei es besser ist, wenn der strukturierte Träger einen wirksamen offenen Bereich von mindestens 25 Prozent aufweist, und es am besten ist, wenn der strukturierte Träger einen wirksamen offenen Bereich von mindestens 30 Prozent besitzt.
Ein Verfahren, um die wirksame Öffnungsgröße und den offenen Bereich zu bestimmen, ist im Verfahrensabschnitt beschrieben.
5.7.2 Herstellungstechniken
Für eine Verwendung als strukturierter Träger geeignete Materialien und Strukturen können mit Öffnungen versehene Vliesstoffe, mit Öffnungen versehene Filme, mit Öffnungen versehene Vliesfilme, Mulle, gewobene Stoffe, Mulle, Geflechte, dünne Makroporenschäume, Verbundstoffe aus den vorher erwähnten Materialien und dergleichen einschließen. Es gibt eine Anzahl von Herstellungstechniken, die verwendet werden können, um den strukturierten Träger 24 herzustellen. Beispielsweise kann der strukturierte Träger 24 ein Vliesstoff aus Spinnvliesfasern, kardierten, nass gelegten, schmelzgeblasenen oder hydroverfitzten Fasern oder Kombinationen oder Verbundlaminate der obigen Stoffe oder dergleichen sein. Bevorzugte strukturierte Träger 24 umfassen einen kardierten/kardierten Verbundstoff, der über einem Drahtformungsgitter hydroverfitzt und thermisch mit Durchluft getrocknet wurde, durch Mittel, die Fachleuten auf dem Gebiet der Vliesstoffe und der Hydroverfitzung von Faserstoffen wohl bekannt sind.
5.7.3 Oberflächenbehandlung
Der strukturierte Träger 24 der vorliegenden Erfindung kann ein Oberflächenappreturmittel, das die freie Oberflächenenergie von mindestens einem Teil der Oberfläche des strukturierten Trägers reduziert, und somit diesen Teil der Oberfläche sogar mehr hydrophob und eventuell oleophob macht, umfassen.
Der strukturierte Träger kann Hydrophobiegradienten in einer Richtung parallel zu den Hauptoberflächen des strukturierten Trägers aufweisen, um individuelle Flüssigkeitshandhabungseigenschaften in den verschiedenen Regionen des strukturierten Trägers zu liefern. Der strukturierte Träger kann auch einen Hydrophobiegradienten in einer Richtung rechtwinklig zur den Hauptflächen des strukturierten Trägers aufweisen, um den Flüssigkeitstransfer durch den strukturierten Träger zu erhöhen.
Mindestens ein Teil der Oberfläche des strukturierten Trägers 24 der vorliegenden Erfindung und insbesondere die Oberfläche, die während des Gebrauchs zum Träger zeigt, kann eine Oberflächenbeschichtung, wie einen dünnen Fluorkautschukfilm aufweisen. Geeignete Techniken, um eine solche Oberflächenbeschichtung zu erhalten, sind aus dem Stand der Technik wohl bekannt und sind beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung Nr. 98116895.8 , in der WO 97/42356 (Gleason) und in der WO 96/00548 (Quellette) beschrieben. Eine andere geeignete Oberflächenbehandlung ist eine Silikon freisetzende Beschichtung von Dow Corning aus Midland, Michigan, die als Syl-Off 7677 erhältlich ist, zu der ein Vernetzungsmittel, das als Syl-Off 7048 erhältlich ist, in Gewichtsverhältnissen von 100 Teilen zu 10 Teilen jeweils hinzugefügt wird. Eine andere geeignete Oberflächenbeschichtung ist eine Beschichtung aus einem mittels UV aushärtbaren Silikon, die eine Mischung aus zwei Silikonen, die kommerziell von der General Electric Company, Silicone Products Division, aus Waterford, NY unter den Bezeichnungen UV 9300 und UV 9380-D1 erhältlich sind, in Gewichtsverhältnissen von 100 Teilen zu 2,5 Teilen umfasst. Andere geeignete Behandlungen umfassen Faserappreturmittel, die von Viberuvisions aus Varde, Dänemark unter den Bezeichnungen T190 und T198 erhältlich sind, ein Faserappreturmittel, das von Schill und Seilacker aus Böblingen, Deutschland unter der Bezeichnung Silastol FC1760 erhältlich ist, ein Einschmelzadditiv, das von der Minnesota Mining And Manufacturing Company aus St. Paul, Minnesota, USA erhältlich ist. Andere geeignete Behandlungsmaterialien umfassen in nicht einschränkender Weise fluorierte Materialien, wie Fluorpolymere (beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE), das kommerziell unter dem Handelsnamen TEFLON^® erhältlich ist) und Chlorfluorpolymere. Andere Materialien, die sich als geeignete für das Vorsehen von Bereichen mit einer reduzierten Oberflächenenergie erweisen, umfassen Petrolatum, Latexe, Paraffine und dergleichen.
Der strukturierte Träger 24 der vorliegenden Erfindung kann hydrophobe und oleophobe Polymere umfassen. Verfahren zur Herstellung solcher Polymere und Artikel daraus sind aus dem Stand der Technik wohl bekannt und werden beispielsweise im US-Patent Nr. 3,870,767 (Grimaud) beschrieben.
Wahlweise kann der strukturierte Träger der vorliegenden Erfindung durch modulierte Plasmaglühentladungsbehandlungen behandelt werden, wie das in der europäischen Patentanmeldung Nr. 98116895.8 (D'Agostino et al., P&G Case CM1893FQ) und in der europäischen Patentanmeldung Nr. 98116894.1 (D'Agostino, P&G, Case CM1894FQ) beschrieben ist.
5.7.4 Hautpflegezusammensetzung
Die äußere Oberfläche des strukturierten Trägers kann eine wirksame Menge einer Hautpflegezusammensetzung umfassen, bei der es sich um ein Halbfeststoff oder ein Feststoff bei 20°C handelt, und die teilweise auf die Haut des Trägers überführbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform des absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung umfasst der absorbierende Artikel zusätzlich eine Hautpflegezusammensetzung, die während des vorgesehenen Gebrauchs zumindest teilweise auf die Haut des Trägers überführbar ist. Vorzugsweise wird eine solche Öl enthaltende Zusammensetzung auf einer zum Nutzer weisenden Oberfläche des absorbierenden Artikels angeordnet. Die Öl enthaltende Zusammensetzung kann auch so entfaltet werden, dass sie nur zur Zeit des vorgesehenen Gebrauchs freigegeben wird, indem sie beispielsweise in Mikrokapseln eingeschlossen ist.
Hautpflegezusammensetzungen, die für den absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung geeignet sind, werden beispielsweise in der WO 96/16682 (Roe et al.) beschrieben.
Vorzugsweise weisen die Hautpflegezusammensetzungen, die für den absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung geeignet sind, ein Schmelzprofil auf, so dass sie relativ immobil und lokalisiert im Hinblick auf ihre Positionierung im absorbierenden Artikel bei Raumtemperatur sind, sie auf den Nutzer bei Körpertemperatur übertragbar sind, und sie unter extremem Lagerbedingungen dennoch nicht vollständig flüssig sind. Es ist wichtig, dass die Hautpflegezusammensetzungen der vorliegenden Erfindung durch einen normalen Kontakt, die Bewegung des Nutzers und/oder Körperwärme leicht auf die Haut überführbar sind.
Die für den absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung geeigneten Hautpflegezusammensetzungen sind bei 20°C, das heißt bei Umgebungstemperatur, fest oder öfter noch halb fest. Mit "halb fest" ist gemeint, dass die Hautpflegezusammensetzungen eine Rheologie aufweisen, die typisch für pseu doplastische oder plastische Fluide ist. Wenn keine Scherkraft ausgeübt wird, so können die Hautpflegezusammensetzungen das Aussehen eines Halbfeststoffes haben, wobei sie aber zum Fließen gebracht werden können, wenn die Scherrate erhöht wird. Das ergibt sich durch die Tatsache, dass während die Hautpflegezusammensetzung primär feste Komponenten umfasst, sie auch einige wenige flüssige Komponenten aufweist.
Die für den absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung geeigneten Hautpflegezusammensetzungen sind bei Raumtemperatur zumindest halb fest, um das Wandern der Hautpflegezusammensetzung zu minimieren. Zusätzlich weisen die Hautpflegezusammensetzungen vorzugsweise einen endgültigen Schmelzpunkt (100% flüssig) über möglichen "belastenden" Lagerbedingungen, die bei mehr als 45°C liegen können, auf.
Insbesondere sollten die für den absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung geeigneten Hautpflegezusammensetzungen das folgende Schmelzprofil aufweisen:
Indem diese Hautpflegezusammensetzungen bei Umgebungstemperaturen fest oder halb fest sind, weisen diese Hautpflegezusammensetzungen nicht die Tendenz auf, in das Innere des absorbierenden Artikels, auf den sie angewandt werden, zu fließen und zu wandern. Dies bedeutet, dass weniger Hautpflegezusammensetzung für das Gewähren der wünschenswerten therapeuti schen oder schützenden Vorteile der Beschichtung notwendig ist.
Wenn die Hautpflegezusammensetzungen auf die zum Nutzer weisende Oberfläche des absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden, so sind die für den absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung geeigneten Hauptpflegezusammensetzungen durch einen normalen Kontakt, die Bewegung des Nutzers und/oder die Körperwärme übertragbar.
Eine bevorzugte Ausführungsform des absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung enthält eine wirksame Menge einer Hautpflegezusammensetzung. Der Ausdruck "wirksame Menge einer Hautpflegezusammensetzungsbeschichtung" bezieht sich auf eine Menge einer speziellen Hautpflegezusammensetzung, die, wenn sie auf einen strukturierten Träger einer Windel aufgebracht wird, bei dem Vollbringen ihrer schützenden, therapeutischen oder kosmetischen Wirkung wirksam ist. Natürlich wird die wirksame Menge einer Beschichtung aus einer Hautpflegezusammensetzung zum großen Maß von der speziell verwendeten Hautpflegezusammensetzung abhängen.
Die Hautpflegezusammensetzungen, die für den absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen: (1) ein oder mehrere Weichmacher; (2) ein oder mehrere Immobilisierungsmittel für den Weichmacher; (3) optional ein oder mehrere hydrophile grenzflächenaktive Stoffe; und (4) andere optionale Komponenten.
Die Viskosität der hergestellten Hauptpflegezusammensetzungen, die den Weichmacher, das Immobilisierungsmittel und optionale Komponenten einschließen, sollte so hoch wie möglich sein, um zu verhindern, dass die Hautpflegezusammensetzung in das Innere des absorbierenden Artikels fließt. Unglücklicherweise können hohe Viskositäten auch zu Hautpflegezusammenset zungen führen, die ohne Verarbeitungsprobleme nur schwierig aufzubringen sind. Somit muss ein Gleichgewicht erzielt werden, so dass die Viskositäten hoch genug sind, um die Hautpflegezusammensetzungen auf der zum Nutzer weisenden Oberfläche des absorbierenden Artikels lokalisiert zu halten, aber nicht so hoch, dass sie Verarbeitungsprobleme verursachen. Geeignete Viskositäten für die Hautpflegezusammensetzungen werden typischerweise im Bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 200 Zentipoise, vorzugsweise im Bereich von ungefähr 15 bis ungefähr 100 Zentipoise liegen, wenn dies bei 60°C gemessen wird.
5.7.4.1 Weichmacher
Der aktive Inhaltsstoff in diesen Hautpflegezusammensetzungen, der eine Schlüsselrolle spielt, besteht aus einem oder mehreren Weichmachern. Ein Weichmacher, wie der Begriff hier verwendet wird, ist ein Material, das die Haut weich macht, beruhigt, geschmeidig macht, bedeckt, ölig macht, befeuchtet oder reinigt. Ein Weichmacher erreicht typischerweise mehrere dieser Aufgaben, wie das Beruhigen, Befeuchten und Ölen der Haut. Diese Weichmacher haben, um für eine Verwendung im absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung geeignet zu sein, entweder eine plastische oder fluide Konsistenz bei Umgebungstemperaturen. Diese spezielle Konsistenz des Weichmachers ermöglicht es, dass die Hautpflegezusammensetzung ein weiches, öliges, lotionsartiges Gefühl vermittelt.
Weichmacher, die im absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, können auf Petroleum basieren, vom Fettsäureestertyp, vom Alkylethoxylattyp, vom Fettsäureesterethoxylattyp, vom Fettalkoholtyp, vom Polysilioxantyp sein, oder Mischungen dieser Weichmacher aufweisen. Geeignete auf Petroleum basierende Weichmacher umfassen sol che Kohlenwasserstoffe oder Mischungen von Kohlenwasserstoffen, die Kettenlängen von 16 bis 32 Kohlenstoffatomen aufweisen. Petroleum, das auf diesen Kohlenwasserstoffen basiert, die diese Kettenlängen aufweisen, umfasst Mineralöl (was auch als "flüssiges Petrolat" bekannt ist) und Petrolat (das auch als "mineralisches Wachs" und "Petrolatum" bekannt ist). Mineralöl bezeichnet gewöhnlicherweise weniger viskose Mischungen aus Kohlenwasserstoffen, die 16 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen. Petrolatum bezeichnet gewöhnlicherweise viskosere Mischungen aus Kohlenwasserstoffen, die 16 bis 32 Kohlenstoffatome aufweisen. Petrolatum und Mineralöl sind speziell bevorzugte Weichmacher für die Hautpflegezusammensetzungen der vorliegenden Erfindung.
5.7.4.2 Immobilisierungsmittel für den Weichmacher
Das Immobilisierungsmittel wirkt der Tendenz des Weichmachers, in den absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung zu wandern oder zu fließen, entgegen, indem es den Weichmacher primär auf der Oberfläche des absorbierenden Artikels, auf die die Hautpflegezusammensetzung aufgebracht wird, lokalisiert.
Für eine Verwendung im absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung geeignete Immobilisierungsmittel können ein Element umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus C₁₄–C₂₂ Fettalkoholen, C₁₂–C₂₂ Fettsäuren und C₁₂–C₂₂-Fettalkoholethoxylaten, die einem mittleren Grad einer Ethoxylation, der von 2 bis ungefähr 30 reicht, aufweisen, und Mischungen daraus. Bevorzugte Immobilisierungsmittel umfassen C₁₆–C₁₈-Fettalkohole, die am besten aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Cetylalkohol, Stearylalkohl und Mischungen daraus ausgewählt werden. Mischungen aus Cetylalkohol und Stearylalkohol werden speziell bevorzugt. Andere bevorzugte Immobilisierungsmittel umfassen C₁₆–C₁₈ Fettsäuren, die am besten aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Palminsäure, Stearinsäure und Mischungen daraus besteht. Mischungen aus Palminsäure und Stearinsäure werden speziell bevorzugt. Nochmals andere bevorzugte Immobilisierungsmittel umfassen C₁₆–C₁₈-Fettalkoholethoxylate, die einen mittleren Grad einer Ethoxylierung aufweisen, der von ungefähr 5 bis ungefähr 20 reicht. Vorzugsweise sind die Fettalkohole, Fettsäuren und Fettalkohole linear.
5.7.4.3 Optionale hydrophile grenzflächenaktive Stoffe
Es ist wichtig, dass die Hautpflegezusammensetzungen auch ausreichend benetzbar sind, um zu gewährleisten, dass Flüssigkeiten in mindestens die erste Komponente des absorbierenden Artikels schnell eindringen können. Dies vermindert die Wahrscheinlichkeit, dass Körperausscheidungen von der Beschichtung aus der Hautpflegezusammensetzung herab fließen, statt dass sie in mindestens die erste Komponente gezogen werden. In Abhängigkeit vom in der Hautpflegezusammensetzung der vorliegenden Erfindung speziell verwendeten Immobilisierungsmittel kann ein zusätzlicher hydrophiler grenzflächenaktiver Stoff (oder eine Mischung aus hydrophilen grenzflächenaktiven Stoffen) erforderlich sein, um die Benetzbarkeit zu verbessern.
5.7.4.4 Andere optionale Komponenten
Auf Öl basierende Zusammensetzungen können andere optionale Komponenten umfassen, die typischerweise in einem Weichmacher, Cremes und Hautpflegezusammensetzungen dieses Typs vorhanden sind. Diese optionalen Komponenten umfassen Wasser, Viskositätsmodifikationsmittel, Duftstoffe, desinfizierende, antibakteriell wirkende Stoffe, pharmazeutisch wirkende Stoffe, Filmausbildner, Deodorantien, Trübungsmittel, Adstringentien, Lösungsmittel und dergleichen. Zusätzlich können Stabilisierungsmittel hinzugefügt werden, um die Lagerungszeit der Hautpflegezusammensetzung zu verbessern, wie beispielsweise Zellulosederivate, Proteine und Lecithin. Alle diese Materialien sind aus dem Stand der Technik als Zusatzstoffe für solche Zusammensetzungen wohl bekannt und können in passenden Mengen bei den Hautpflegezusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
5.8 Flüssigkeitshandhabungsstruktur
5.8.1 Eigenschaften
5.8.1.1 Positionierung
Die Flüssigkeitshandhabungsstruktur ist zwischen dem strukturierten Träger und der Flüssigkeitsspeicherstruktur angeordnet. Es ist vorteilhaft, wenn die Flüssigkeitshandhabungsstruktur operativ mit dem strukturierten Träger verbunden wird, so dass die fluiden Körperausscheidungen, die durch den strukturierten Träger angenommen sind, in die Flüssigkeitshandhabungsstruktur eintreten können. In einigen alternativen Ausführungsformen kann die Flüssigkeitshandhabungsstruktur einen Beinaufschlag, das Taillenband, eine Fäkalabfalleinschlusstasche oder dergleichen einschließen, oder operativ mit jedem solchen Element verbunden werden.
Ein Abschnitt der Flüssigkeitshandhabungsstruktur ist im ersten Bereich des absorbierenden Artikels angeordnet, und ein Abschnitt der Flüssigkeitshandhabungsstruktur ist im zweiten Bereich des absorbierenden Artikels angeordnet. In bevorzugten Ausführungsformen ist mindestens ein Teil der Flüssigkeitshandhabungsstruktur im Bereich des Artikels, der sich beim Tragen nahe der Harnröhre des Trägers befindet, angeord net. Weiterhin ist mindestens ein Teil der Flüssigkeitshandhabungsstruktur vorzugsweise im Bereich des Artikels angeordnet, der sich beim Tragen in der Nähe der Analregion des Trägers befindet. Dies hilft zu gewährleisten, das alle abgegebenen Ausscheidungen auf oder nahe der Flüssigkeitshandhabungsstruktur abgelagert werden.
5.8.1.2 Funktionelle Eigenschaften
Die Flüssigkeitshandhabungsstruktur der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise viskose, fluide Körperausscheidungen, die vom absorbierenden Artikel angenommen und gespeichert werden, annehmen, speichern, immobilisieren und halten. Diese Funktionen sind oben im Kontext des gesamten absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zusätzlich kann die Flüssigkeitshandhabungsstruktur viskose, fluide Körperausscheidungen innerhalb des absorbierenden Artikels 20 in Richtungen, die im allgemeinen parallel zur Ebene der Unterschicht 26 verlaufen, transportieren. Der Transport kann aktiv sein, so dass eine Kapillarkraft oder eine andere Kraft zu einer Bewegung der viskosen, fluiden Körperausscheidungen oder ihrer Komponenten (beispielsweise des freien Wassers) führt. In anderen Ausführungsformen kann der Transport passiv sein, wodurch viskose, fluide Körperausscheidungen oder Komponenten davon durch die Struktur unter dem Einfluss von äußerlich aufgebrachten Kräften, wie der Schwerkraft, dem Druck des Trägers oder der Bewegung des Trägers, sich bewegen. Im Fall des passiven Transports sollte die Flüssigkeitshandhabungsstruktur relativ große, miteinander verbundene Kanäle oder dergleichen aufweisen, so dass die viskosen, fluiden Körperausscheidungen mit minimal aufgebrachter Energie sich leicht durch die Struktur hindurch bewegen.
Die Flüssigkeitshandhabungsstruktur der vorliegenden Erfindung reduziert vorzugsweise nicht die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit, wenn sich die Flüssigkeitshandhabungsstruktur in Kontakt mit dieser Flüssigkeit befindet. Wo es benötigt wird, ist es wünschenswert, entweder intrinsisch hydrophile Materialien, wie Zellulosefasern, Polyesterfasern oder dergleichen zu verwenden, oder die hydrophoben Materialien mit grenzflächenaktiven Stoffen zu behandeln, die nicht leicht in die Flüssigkeit freigegeben werden.
5.8.1.3 Strukturelle Eigenschaften
Die Flüssigkeitshandhabungsstruktur der vorliegenden Erfindung weist ein Verhältnis des Basisgewichts zur unkomprimierten Dicke von weniger als 100 Gramm pro Quadratmeter pro Millimeter auf, das heißt, die Flüssigkeitshandhabungsstruktur weist eine offene Struktur auf, um leicht die Körperausscheidungen, wie Urin, Menses, Fäkalien und dergleichen, anzunehmen. Vorzugsweise weist die Flüssigkeitshandhabungsstruktur der vorliegenden Erfindung ein Verhältnis des Basisgewichts zur unkomprimierten Dicke von weniger als 90 Gramm pro Quadratmeter pro Millimeter auf. Noch besser ist es, wenn die Flüssigkeitshandhabungsstruktur der vorliegenden Erfindung ein Verhältnis des Basisgewichts zur unkomprimierte Dicke von weniger als 80 Gramm pro Quadratmeter aufweist. Am besten ist es, wenn die Flüssigkeitshandhabungsstruktur der vorliegenden Erfindung ein Verhältnis des Basisgewichts zur unkomprimierten Dicke von weniger als 70 Gramm pro Quadratmeter pro Millimeter aufweist. Die Flüssigkeitshandhabungsstrukturen, die ein Verhältnis von mehr als 100 Gramm pro Quadratmeter pro Millimeter aufweisen, liefern eine ausreichende Offenheit, um hoch viskose Flüssigkeiten, wie Fäkalien und Menses, leicht anzunehmen.
Die Flüssigkeitshandhabungsstruktur weist im allgemeinen ein Basisgewicht zwischen 5 und 500 Gramm pro Quadratmeter auf. Die Flüssigkeitshandhabungsstruktur, die ein Basisgewicht von weniger als 5 g/m² aufweist, wird nicht fähig sein, die gewünschte Rückfederung und den gewünschten Kompressionswiderstand zu liefern. Eine Flüssigkeitshandhabungsstruktur, die ein Basisgewicht von mehr als 500 g/m² aufweist, wird dem absorbierenden Artikel unerwünschtes Gewicht hinzufügen, was für den Träger eine Komforteinbuße verursachten kann.
Die Flüssigkeitshandhabungsstruktur der vorliegenden Erfindung weist im allgemeinen eine Dicke von mindestens 0,5 Millimeter, vorzugsweise von mindestens 1 Millimeter auf. Während sogar größere Dicken, beispielsweise Dicken von 5,0 Zentimeter, eine ausgezeichnete Handhabung der Körperausscheidungen und insbesondere von Fäkalmaterial niedriger Viskosität liefern würden, würden solche Dicken eine unerwartete Fülligkeit in der Windel schaffen, was zur Erzeugung einer Komforteinbuße beim Träger führen kann.
Eine andere Schlüsseleigenschaft ist die Rückfederung der Flüssigkeitshandhabungsstruktur 29. Um offen zu bleiben, muss die Flüssigkeitshandhabungsstruktur 29 eine ausreichende Rückfederung aufweisen, um den Kräften der Verpackung und solchen, die durch den Träger ausgeübt werden, zu widerstehen. Der Ausdruck "Rückfederung", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf den Prozentsatz der wieder erworbene Dicke, nachdem die Flüssigkeitshandhabungsstruktur temporär unter einem definierten Druck gepresst wurde. Vorzugsweise weist die Flüssigkeitshandhabungsstruktur 29 eine Rückfederung von mindestens 50% nach 30 Sekunden unter einem aufgebrachten Druck von 1 Newton/cm² auf, noch besser ist es, wenn die Flüssigkeitshandhabungsstruktur 29 eine Rückfederung von mindestens 75% nach 30 Sekunden unter einem aufgebrachten Druck von 1 Newton/cm² aufweist, am besten ist es, wenn die Flüssigkeitshandhabungsstruktur 29 eine Rückfederung von mindestens 85% nach 30 Sekunden unter einem aufgebrachten Druck von 1 Newton/cm² aufweist.
Unabhängig von der Aufmachung der Flüssigkeitshandhabungsstruktur sollte diese einer Kompression widerstehen, um einen signifikanten Pegel der Kapazität aufrecht zu halten, wenn eine komprimierende Kraft auf die Flüssigkeitshandhabungsstruktur angewandt wird. Vorzugsweise kann die Flüssigkeitshandhabungsstruktur mindestens ungefähr 35% ihrer ursprünglichen Dicke beibehalten, wenn ein Kompressionsdruck von 1 Newton/cm² auf die Struktur ausgeübt wird. Noch besser ist es, wenn die Flüssigkeitshandhabungsstruktur mindestens ungefähr 50%, und am besten mindestens ungefähr 70% ihrer ursprünglichen Dicke aufrecht halten kann, wenn ein Kompressionsdruck von 1 Newton/cm² ausgeübt wird. Im allgemeinen kann in bevorzugten Ausführungsformen die Flüssigkeitshandhabungsstruktur zwischen ungefähr 35% und 99% ihrer ursprünglichen Dicke beibehalten, wenn ein Kompressionsdruck von 1 Newton/cm² auf die Struktur ausgeübt wird. Noch besser ist es, wenn die Flüssigkeitshandhabungsstruktur zwischen ungefähr 50% und 95% ihrer ursprünglichen Dicke beibehält, wenn ein Kompressionsdruck von 1 Newton/cm² aufgebracht wird.
Um die Flüssigkeitshandhabung des absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung nicht negativ zu beeinflussen, weist die Flüssigkeitshandhabungsstruktur einen Oberflächenspannungsreduktionswert von weniger als 15 mN/m, vorzugsweise von weniger als 12 mN/m, noch besser von weniger als 9 mN/m, noch besser von weniger als 6 mN/m und am besten von weniger als 3 mN/m gemäß dem hier später definierten Oberflächenspannungsreduktionstest auf.
5.8.2 Struktur der Flüssigkeitshandhabungsstruktur
Die Flüssigkeitshandhabungsstruktur kann jedes Material oder jede Struktur sein, die Körperausscheidungen annehmen, speichern und immobilisieren kann, wie das oben beschrieben wurde. Somit kann die Flüssigkeitshandhabungsstruktur ein einzelnes Material oder eine Anzahl von Materialien, die operativ miteinander verbunden sind, umfassen. Weiterhin kann die Flüssigkeitshandhabungsstruktur integral mit einem anderen Element der Windel 20 ausgebildet sein, oder sie kann aus einem oder mehreren getrennten Elementen bestehen, die direkt oder indirekt mit einem oder mehreren Elementen der Windel 20 verbunden sind. Es werden Ausführungsformen erwogen, bei denen die Flüssigkeitshandhabungsstruktur mindestens einen Teil des Kerns 28 einschließt.
5.8.3 Geeignete Materialien
Für eine Verwendung als Flüssigkeitshandhabungsstruktur geeignete Materialien können offene Schäume mit großen Zellen, makroporöse, kompressionsfeste Vliesstoff-Highlofts, offen- und geschlossenzellige Schäume in Teilchenform großer Größe (makroporös und/oder mikroporös), Highloft-Vliesstoffe, Polyolefin-, Polystyrol-, Polyurethanschäume oder Teilchen, Strukturen, die eine Vielzahl vertikal ausgerichteter schleifenförmige Faserstränge umfassen, Flüssigkeitsspeicherstrukturen, die oben beschrieben wurden, die gestanzte Löcher oder Eindrücke aufweisen, und dergleichen einschließen. (Der Ausdruck "mikroporös", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf Materialien, die Fluide durch eine kapillare Aktion transportieren können. Der Ausdruck "makroporös" bezieht sich auf Materialien, die Poren aufweisen, die zu groß sind, um den kapillaren Transport des Fluids zu bewirken, wobei sie im allgemeinen Poren aufweisen, die größer als ungefähr 0,5 mm im Durchmesser sind, und sie insbesondere Poren von mehr als ungefähr 1,0 mm im Durchmesser haben). Eine Ausführungsform umfasst ein mechanisches Befestigungsschlaufenauftreffelement, das eine unkomprimierte Dicke von ungefähr 1,5 Millimeter aufweist, das als XPL-7124 von der 3M Corporation aus Minneapolis, Minnesota erhältlich ist. Eine andere Ausführungsform umfasst ein 6 Denier, gekrimptes und mit Harz verbundenes Vliesstoff-Highloft, das ein Basisgewicht von 110 Gramm pro Quadratmeter und eine nicht komprimierte Dicke von 7,9 Millimeter aufweist, das von der Glit Company aus Wrens, Georgia erhältlich ist. Die Flüssigkeitshandhabungsstruktur oder irgend ein Teil davon kann eine Lotion oder andere bekannte Substanzen einschließen oder mit einer solchen bedeckt sein, um die Leistung oder andere Eigenschaften des Elements hinzuzufügen, zu verbessern oder zu ändern.
5.8.3.1 Schicht eines Schleifenmaterials, das einen Träger aufweist
2 zeigt eine Ausführungsform einer Flüssigkeitshandhabungsstruktur 29. Im allgemeinen kann die Flüssigkeitshandhabungsstruktur 29 eine Schicht eines Schleifenmaterials 118, die einen Träger 120 besitzt, der vordere und hintere Hauptoberflächen 123 und 124 aufweist, und eine Vielzahl von längs ausgerichteten Fasern in einer speziell geformten Schicht der Fasern 126, die im allgemeinen nicht verformte Ankerabschnitte 127 besitzen, die verbunden sind, indem sie in der Trägerschicht 120 an beabstandeten, länglichen im allgemeinen parallelen Bindungsorten 128, die in einer Richtung entlang der vorderen Oberfläche 123 kontinuierlich sind, wobei gekrümmte Abschnitte 130 der Faserschicht 126 von der vorderen Oberfläche 123 der Trägerschicht 120 zwischen den Bindungsorten 128 in kontinuierlichen Reihen vorstehen und sich auch quer über die Schicht des Schleifenmaterial 118 erstrecken, umfassen. Die gekrümmten Abschnitte 130 der Schicht der Fasern 126 weisen eine im allgemeinen gleichförmige Höhe von der Trägerschicht 1220 von mehr als ungefähr 0,5 Millimeter und vorzugsweise von mehr als ungefähr 1,0 Millimeter auf, wobei die Höhe der geformten Schicht der Fasern 126 mindestens ein Drittel und vorzugsweise die Hälfte bis das Ganze und das Eineinhalbfache der Distanz zwischen den Bindungsorten 128 beträgt, wobei die einzelnen Fasern der Schicht aus Fasern 126 weniger als 25 Denier Größe (vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 Denier) aufweisen, und die Schicht der Fasern 126 ohne den Träger 120 ein Basisgewicht im Bereich von 5 bis 300 Gramm pro Quadratmeter (und vorzugsweise im Bereich von 15 bis 100 Gramm pro Quadratmeter), gemessen entlang der ersten Oberfläche 123, aufweist, um einen ausreichenden offenen Bereich zwischen den Fasern in der Schicht der Fasern 126 entlang den gekrümmten Abschnitten 130 zu liefern (das ist ein offener Bereich zwischen ungefähr 10 und 90 Prozent), um das leichte Eindringen des Fäkalmaterials in die einzelnen Fasern entlang den gekrümmten Abschnitten 130 zu bieten.
Für eine Verwendung als Träger 120 geeignete Materialien umfassen in nicht einschränkender Weise thermoplastische Filme, poröse Filme, mit Öffnungen versehene Filme, mit Öffnungen versehene Vliesstoffe, nicht mit Öffnungen versehene Vliesstoffe, nicht gewobene Stoffe, atmungsfähige Materialien, wie atmungsfähige Filme, die in nicht einschränkender Weise Mikroporenfilme, mit Öffnungen versehene Vliesstoffe und dergleichen einschließen. Der Träger 120 ist vorzugsweise eine relativ dünne Schicht, die eine Dicke im Bereich von ungefähr 0,00125 bis 0,025 Zentimeter aufweist.
Die Fasern in der Schicht der Fasern 126 können in verschiedenen Richtungen in Bezug auf die parallelen Bindungsorten 128 angeordnet werden, und sie können an Kreuzungspunkten in den gekrümmten Abschnitten 130 miteinander verbunden werden oder auch nicht, sie können in verschiedenen Richtungen in Bezug auf die parallelen Bindungsorte 128 verlaufen, wobei sich die Mehrheit der Fasern in der Schicht der Fasern 126 (das heißt über 80 oder 90 Prozent) in Richtungen in ungefähr einem rechten Winkel zu den Bindungsorten 128 erstreckt, oder es können sich alle einzelnen Fasern in der Schicht der Fasern 126 in Richtungen in allgemein rechten Winkeln zu den beabstandeten, im allgemeinen parallelen Bindungsorten 128 erstrecken.
Um am effektivsten bei der Handhabung der Körperausscheidungen und insbesondere von Fäkalmaterial niedriger Viskosität zu sein, muss die Flüssigkeitshandhabungsstruktur eine luftige offene Struktur aufweisen. Eine Schlüsselkomponenten dieser Gleichung ist die Höhe der gekrümmten Abschnitte 130 der Schicht der Fasern 126 vom Träger 120. Wie oben erwähnt wurde, so weisen die gekrümmten Abschnitte 130 der Schicht von Fasern 126 eine im allgemeinen gleichförmige Höhe vom Träger 120 von mehr als ungefähr 0,5 Millimeter und vorzugsweise von mehr als ungefähr 1,0 Millimeter auf.
5.8.3.2 Vliesstoff
Alternativ kann eine nicht absorbierende Flüssigkeitshandhabungsstruktur 29 vorgesehen werden. Wenn eine nicht absorbierende Flüssigkeitshandhabungsstruktur 29 ausgewählt wird, so kann sie in Form eines mit Öffnungen versehenen Vliesstoffs, der die oben beschriebenen Anforderungen bezüglich der Dicke erfüllt, vorgesehen werden. Ein geeigneter Vliesstoff ist von der Tredegar Corporation aus Terre Haute, Indiana unter der Bezeichnung X5790 erhältlich. Natürlich muss die Flüssigkeitshandhabungsstruktur 29, wenn sie nicht absorbierend ist, mit einer Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 verbunden werden, die eine passende Kapazität aufweist, um die darauf abgelagerten Fluide zu absorbieren und zu halten.
6. Verfahren
Wenn nichts anderes gesagt ist, so werden alle Tests bei ungefähr 22°C +/–2°C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 35 +/–15% ausgeführt.
Wenn nichts anderes angegeben ist, so ist der synthetische Urin, der in den Testverfahren verwendet wird, allgemein als Jayco SynUrine bekannt und von der Jayco Pharmaceuticals Company aus Camp Hill, Pennsylvania erhältlich. Die Formel für den synthetischen Urin ist: 2,0 g/l KCl; 2,0 g/l Na₂SO₄; 0,85 g/l (NH₄)H₂PO₄; 0,15 g/l (NH₄)H₂PO₄; 0,19 g/l CaCl₂; und 0,23 g/l MgCl₂. Alle Chemikalien sind analyserein. Der pH-Wert des synthetischen Urins liegt im Bereich von 6,0 bis 6,4.
6.1 Fertig-Produkt-Annahmetest
Betrachtet man die 3, so wird eine absorbierende Struktur (10) mit einem 75 ml Schwall synthetischen Urins mit einer Rate von 15 ml/s unter Verwendung einer Pumpe (Modell 7520-00, geliefert von Cole Parmer Instruments, Chicago, USA) aus einer Höhe von 5 cm über der Probenoberfläche beladen. Die Zeit, um den Urin zu absorbieren, wird mit einem Timer aufgezeichnet. Der Schwall wird alle 5 Minuten in präzisen 5 Minuten Schwallintervallen wiederholt, bis der Artikel ausreichend beladen ist. Die aktuellen Testdaten werden durch ein viermaliges Beladen erzeugt.
Die Testprobe, die einen Kern umfasst, und die eine Oberschicht und eine Unterschicht einschließt, wird so angeord net, dass sie flach auf einer Schaumplattform 11 innerhalb eines Acrylglaskastens (von dem nur die Basis 12 gezeigt ist) liegt. Eine Acrylplatte 13, die eine Öffnung mit einem Durchmesser von 5 cm im wesentlichen in ihrer Mitte aufweist, wird oben auf der Probe platziert. Synthetischer Urin wird durch einen an der Öffnung befestigten und verklebten Zylinder 14 in die Probe eingeführt. Elektroden 15 sind an der untersten Oberfläche der Platte in Kontakt mit der Oberfläche der absorbierenden Struktur 10 angeordnet. Die Elektroden sind mit dem Timer verbunden. Gewichte 16 werden oben auf der Platte platziert, um beispielsweise das Gewicht eines Babys zu simulieren. Ein Druck von 50 g/cm² (0,7 psi) wird in diesem Test typischerweise verwendet.
Wenn Testfluid in den Zylinder eingeführt wird, so baut es sich typischerweise oben auf der absorbierenden Struktur auf, um einen elektrischen Kreis zwischen den Elektroden zu schließen. Dies startet den Timer. Der Timer wird gestoppt, wenn die absorbierende Struktur den Schwall Urin absorbiert hat, und der elektrische Kontakt zwischen den Elektroden unterbrochen wird.
Die Annahmerate ist als das absorbierte Schwallvolumen (ml) pro Zeiteinheit (s) definiert. Die Annahmerate wird für jeden Schwall, der in die Probe eingeführt wird, berechnet. Von speziellem Interesse im Hinblick auf die aktuelle Erfindung sind der erste und der letzte der vier Schwalle.
Der Test ist primär gestaltet, um Produkte auszuwerten, die eine Absorptionskapazität von ungefähr 300 ml bis 400 ml aufweisen. Wenn Produkte mit wesentlich anderen Kapazitäten ausgewertet werden sollen, sollten die Einstellungen insbesondere des Fluidvolumens pro Schwall passend auf ungefähr 20% der theoretischen Kapazität eingestellt werden, und die Abweichungen sollten aufgezeichnet werden.
6.2 Oberschicht-Fertig-Produkt-Feuchtigkeitstest
Nach dem Ausführen des oben beschrieben Fertig-Produkt-Annahmetests mit nur zwei Schwallen und dem Warten zwischen 5 und 6 Minuten, wird die Oberschicht vorsichtig (vorzugsweise so vollständig wie möglich) vom Rest des Produkts entfernt, und ein Stück der Oberschicht wird herausgeschnitten, wobei der Annahmepunkt des Fertig-Produkt-Annahmetests im wesentlichen beim herausgeschnittenen Stück im Zentrum liegt. Das Stück der Oberschicht sollte ungefähr 200 mm lang und 120 mm breit sein. Dann wird das Nassgewicht der Oberschicht gemessen. Schließlich wird die Oberschicht vorsichtig getrocknet (beispielsweise durch das Erhitzen in einem Ofen bei ungefähr 60°C), und das Trockengewicht der Oberschicht wird gemessen. Die Feuchtigkeit der Oberschicht ist die Differenz zwischen dem Nassgewicht und dem Trockengewicht der Oberschicht.
6.3 Flüssigkeitsretentionstest
Der Flüssigkeitsretentionstest misst die Flüssigkeit, die in einer Materialprobe gehalten wird, die vorübergehend in eine Testflüssigkeit, die eine definierte Oberflächenspannung aufweist, eingetaucht wird. Die Testflüssigkeiten werden unter Verwendung von destilliertem Wasser und dem Lösen einer geeigneten Menge eines geeigneten grenzflächenaktiven Stoffs im Wasser hergestellt.
Eine Probe des Materials, die eine Länge von 50 mm und eine Breite von 50 mm aufweist, wird hergestellt und gewogen. Die Probe wird während 5 Minuten in die Testflüssigkeit eingetaucht. Nach dem Herausnehmen der Probe aus der Testflüssigkeit wird die Probe sorgfältig geschüttelt, so dass übermä ßige Flüssigkeit von der Oberfläche der Materialprobe herablaufen kann.
Die Flüssigkeitsretention der Materialprobe wird durch das Messen des Nassgewichts und das Herstellen der Differenz zwischen dem Nassgewicht und dem Trockengewicht erhalten.
6.4 Kollagenrücknässungstestverfahren
Bevor der Test ausgeführt wird, wird der Kollagenfilm, wie einer, der von der NATURIN GmbH in Weinheim, Deutschland gekauft wurde, vorbereitet, indem er in kreisförmige Schichten mit einem Durchmesser von 90 mm unter Verwendung einer Probenschneidevorrichtung geschnitten wird, und indem der Film in der gesteuerten Umgebung des Testraums (siehe oben) für mindestens 12 Stunden ins Gleichgewicht gebracht wird (eine Pinzette muss für jede Handhabung des Kollagenfilms verwendet werden).
4 zeigt das Experimentalzentrum, das für das Ausführen des Kollagenrücknässungstestverfahren verwendet wird.
Mindestens 5 Minuten aber nicht mehr als 6 Minuten, nachdem der letzte Schwall des obigen Annahmetest absorbiert wurde, werden die Abdeckplatte und die Gewichte entfernt, und die Testprobe (4100) wird sorgfältig flach auf einem Labortisch platziert.
4 Schichten des vorgeschnittenen und ins Gleichgewicht gebrachten Kollagenmaterials (4110) werden mit einer Genauigkeit von mindestens einem Milligramm gewogen und dann zentriert zum Beladungspunkt des Artikels angeordnet und mit einer Acrylglasplatte (4120) mit einem Durchmesser von 90 mm und einer Dicke von ungefähr 20 mm bedeckt. Ein Gewicht (4130) von 15 kg wird sorgfältig hinzugefügt (auch zentriert). Nach 30 +/–2 Sekunden werden das Gewicht und die Acrylglasplatte wieder sorgfältig entfernt, und die Kollagenfilme werden erneut gewogen.
Der Hauthydrationswert ist die Feuchtigkeit, die vom Kollagenfilm-aufgenommen wurde, ausgedrückt in Milligramm.
6.5 Herstellen der Fäkalanaloge
6.5.1 Fäkalanalog A
Das Analog A ist ein Fäkalmaterialanalog, das durch das Mischen von 10 Gramm Carbopol 941, das von der B.F. Goodrich Corporation aus Brecksville, OH erhältlich ist, oder eines äquivalenten Arcrylpolymers in 900 Milliliter destillierten Wassers hergestellt wird. Das Carpobol 941 und das destillierte Wasser werden getrennt gewogen und abgemessen. Ein dreiflügliger, eine axiale Strömung erzeugender Schraubenrührer, der einen Flügel mit einem Durchmesser von 2 Inch aufweist (erhältlich von VWR Scientific Products Corp. aus Cincinnati, Ohio, Katalognummer BR4553-64, der an einer 3/8" Rührwelle BR4553-52 befestigt ist), wird verwendet, um das destillierte Wasser umzurühren. Die Propellergeschwindigkeit sollte während des Mischens bei konstant 450 U/min liegen. Der Mischer sollte einen Wirbel ohne ein Spritzen erzeugen. Das Carbopol wird langsam in das Wasser gesiebt, so dass es in den Wirbel gezogen und ohne das Ausbilden weißer Klumpen oder "Fischaugen" gemischt wird. Die Mischung wird gerührt, bis alles Carbopol hinzugefügt wurde, und danach dann noch für eine Zeitdauer von 2 Minuten. Die Seiten der Schüssel, die die Mischung enthält, sollten abgekratzt werden, und die Schüssel sollte im benötigten Maß gedreht werden, um eine homogene Mischung zu erzielen. (Die Mischung wird durch Luftblasen wahrscheinlich leicht trüb sein). Einhundert Gramm ei ner volumetrischen 1,0 N NaOH-Lösung, die von der J. T. Baker Co., Phillipsburg, NJ erhältlich ist, wird dann langsam in die Mischung abgemessen, und die Mischung wird umgerührt, bis sie homogen ist. Die Mischung sollte dick und klar werden. Die Mischung sollte für 2 Minuten nach dem Hinzufügen der Alkalilösung gerührt werden. Die neutralisierte Mischung sollte sich für mindestens 12 Stunden ins Gleichgewicht bringen können und sollte für den Annahme-unter-Druck-Test innerhalb von 96 Stunden danach verwendet werden. Bevor die Carbopol-Mischung verwendet wird, sollte sie in einem Behälter bei niedriger Geschwindigkeit (ungefähr 50 U/min) für ungefähr 1 Minute gerührt werden, um zu gewährleisten, dass die Mischung homogen ist.
Das Analog A sollte, wenn es korrekt hergestellt ist, eine Scherviskosität von ungefähr 13000 Pascalsekunden bei einer Scherrate von 3,12 pro Sekunde, gemessen bei einer Temperatur zwischen 20 und 23°C aufweisen.
6.5.2 Fäkalanalog B
Das Testanalog (Analog B), das bei dieser Mischung verwendet wird, ist eine wässrige Polyacrylamid-Lösung, die folgendermaßen hergestellt wird. Zweiundzwanzig-komma-fünf (22,5 g) Gramm Polyacrylamid, das von der Aldrich Chemical Company aus Milwaukee, Wisconsin erhältlich ist, wird mit einer Lösung von 20 g Dawn-Geschirrspülmittel, das von der Procter & Gamble Company aus Cincinnati, OH erhältlich ist, verdünnt mit 1000 ml destilliertem Wasser, gemischt. Das Mischen wird unter Verwendung desselben Schraubenrührers, der beim Mischen des Analog A verwendet wurde, durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Propellergeschwindigkeit während des Mischens konstant bei ungefähr 650 U/min liegen sollte. Das Mischen wird für 30 Minuten in einem Wasserbad bei 180 F durchgeführt. Das erwärmte Wasserbad wird entfernt, und die Mischung wird während zusätzlicher 30 Minuten gerührt. Die Mischung kann während mindestens 12 Stunden ins Gleichgewicht kommen und wird für den Immobilisierung-unter-komprimierter-Inversion-Test innerhalb von 96 Stunden verwendet. Das Analog B sollte eine Härtewert (in der unten beschriebenen Weise gemessen) zwischen ungefähr 7,5 und ungefähr 10,5 Gramm haben. Das Analog B ist gestaltet, um die Wassersaugleistung von wirklichen, flüssigen Fäkalien von gestillten Babys zu simulieren. Das Analog B ist im allgemeinen leichter anzunehmen (das heißt mobiler) als das Analog A, was seine Retention schwieriger macht.
6.5.3 Fäkalanalog C
Das Testanalog C, das hier verwendet wird, ist eine wässrige Polyacrylamidlösung, die folgendermaßen hergestellt wird. 11,1 Gramm Polyacrylamid, das von der Aldrich Chemical Company aus Milwaukee, Wisconsin erhältlich ist, wird mit einer Lösung von 4,12 Gramm FeClone#4, das von den SilliClone Studios, USA erhältlich ist, und 4,12 Gramm FeClone#7, das von den SilliClone Studios, USA erhältlich ist, verdünnt mit 906,5 ml destilliertem Wasser, gemischt. Das Mischen wird unter Verwendung desselben Schraubenrührers, der beim Mischen des Analogs A verwendet wird, durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Propellergeschwindigkeit während des Mischen bei ungefähr 650 U/min konstant sein sollte. Das Mischen wird für 30 Minuten in einem Wasserbad bei 180F durchgeführt. Das erwärmte Wasserbad wird entfernt, und die Mischung wird für zusätzliche 30 Minuten umgerührt. Die Mischung kann für mindestens 12 Stunden ins Gleichgewicht kommen und wird für den Fäkalakzeptanztest innerhalb von 96 Stunden verwendet. Das Analog C sollte einen Härtewert (der in der unten beschriebenen Weise gemessen wird) zwischen ungefähr 3 und ungefähr 5 Gramm aufweisen.
6.6 Härteverfahren
Die Härte wird unter Verwendung einer Texturanalysevorrichtung Stevens-Farnell QTS-25, Modell 7113–5kg und der zugehörigen Software auf einer Intel basierenden Maschine, die einen 486-Prozessor oder höher aufweist, gemessen. Ein Messfühler mit ½ Inch aus rostfreiem Stahl und eine Analogaufnahme werden vorgesehen. Ein geeigneter Messfühler ist der TA18 Messfühler, der von Leonard Farnell Co. aus Hatfield, England erhältlich ist. Die Analogaufnahme kann durch das Schneiden eines 7 Milliliter Szintillationsglasfläschchens aus linearem Polyethylen niedriger Dichte (das einen Innendurchmesser von 0,55 Inch +/–0,005 Inch aufweist) auf eine Länge von ungefähr 16 Millimeter hergestellt werden. Geeignete Glasfläschchen sind von der Kimble Glass Company aus Vineland, New Jersey als #58503-7 Glasfläschchen erhältlich. Die Analogaufnahme wird bis zum oberen Rand (Pegel) mit dem Analog (Analog A oder B, wie das unten beschrieben wird) oder zu testenden Fäkalien gefüllt. Wenn ein Modifikationsmittel ausgewertet werden soll, wird die Probe über das unten beschriebene Probenherstellungsverfahren hergestellt. Das Glasfläschchen wird unter dem Messfühler mit einem ½ Inch Stab aus rostfreiem Stahl zentriert. Der Messfühler wird abgesenkt, so dass er gerade die Oberfläche des Analogs im Glasfläschchen berührt. Der Messfühler 5162 wird um 7 Millimeter mit ungefähr 100 Millimeter pro Minute nach unten bewegt und dann gestoppt. Die Härte ist die maximale aufgezeichnete Widerstandskraft, auf die der Messfühler bei seinem Hub von 7 mm stößt. (Die Temperatur des Raums und des Analogs sollte während der Messung zwischen ungefähr 65 bis 75 Grad Fahrenheit liegen). Als Referenz wurde herausgefunden, dass die Härte in einer engen Beziehung zum komplexen Modul des Materials, die eine Kombination aus dem Viskosemodul und dem Elastizitätsmodul des Materials darstellt, steht.
6.7 Trans-Oberschicht-Kapazität
Die Trans-Oberschicht-Kapazität wird durch den folgenden Test gemessen. Die Vorrichtung 839, die für diese Messung verwendet wird, ist in 8 dargestellt. Das Fäkalanalog A wird verwendet, um die Trans-Oberschicht-Kapazität zu messen.
Ein Hohlzylinder 840 aus rostfreiem Stahl, der auf einer Platte 842 montiert ist, wird vorgesehen. Der Zylinder 840 aus rostfreiem Stahl weist eine Höhe von 7,5 cm (2,95 Inch), einen Innendurchmesser von 5,08 Zentimeter (2,00 Inch) und einen Außendurchmesser von 6,3 Zentimeter (2,48 Inch) auf. Der Boden des Zylinders 840 erstreckt sich unter die Platte auf eine Distanz von 3,5 Millimeter und weist eine Rand mit einer ringförmigen Dicke von 3,5 Millimeter auf. Der Rand 843 verhindert, dass das Fäkalmaterialanalog, das unten diskutiert werden wird, aus dem vorgesehenen Testbereich der Probe ausläuft.
Es wird auch ein Gewicht 844 mit 100,6 Gramm vorgesehen. Das Gewicht 844 ist auch zylindrisch geformt und weist einen Durchmesser von 5,08 cm (2,0 Inch) auf, so dass das Gewicht 844 dicht in den Zylinder 840 passt aber frei durch das Loch im Zylinder 840 gleiten kann. Diese Anordnung liefert einen Druck von 49,57 Kilogramm pro Quadratmeter (0,071 Pfund pro Quadratinch) und einen Testbereich von 3,142 Quadratinch. Wenn es gewünscht wird, so kann das Gewicht 844 einen Handgriff 845 aufweisen, um zu ermöglichen, dass es leicht in den Zylinder 840 eingeschoben und aus ihm entfernt werden kann.
Es wird eine zu testende Probe 846 vorgesehen. Die Probe 846 wird vorzugsweise aus dem zweiten Bereich 82 einer existierenden Windel 20 geschnitten, wobei sie aber voraussichtlich in Rohmaterialform als ein Laminat der verschiedenen Komponenten der Windel 20 geliefert werden kann. Die Probe 846 wird in eine quadratische Größe von 10,16 auf 10,16 Zentimeter (4 Inch auf 4 Inch) geschnitten. Die Probe 846 wird von jedem Bereich der Windel 20, der die Flüssigkeitsspeicherstruktur 28 innerhalb des Quadrats, das die Probe 846 bildet, aufweist, genommen.
Wenn die Probe 846 von einer Windel 20 geschnitten wird, sollte die Probe alle Schichten und Komponenten der Windel 20 von der Oberschicht 24 bis zur Unterschicht 26 und diese einschließend umfassen. Es muss darauf geachtet werden, dass man beim Entfernen der Probe 846 von der Windel 20 die Probe 846 nicht zerstört oder eine unbeabsichtigt große Verformung der Oberschicht 24 verursacht. Die Oberschicht 24 oder ihr Äquivalent in der Windel 20 wird vom Rest der Probe 846 entfernt. Die Probe 846 (ohne die erste Oberschicht 24) wird auf 0,01 Gramm genau gewogen. Die Oberschicht 24 wird dann sorgfältig in ihre ursprüngliche Position in der Probe 846 zurückgeführt, ohne mit dieser verbunden zu werden. Wenn Schwierigkeiten beim Entfernen der Probe 846 von der Windel 20 oder beim Entfernen der Oberschicht 24 von der Probe 846 auftreten, kann die Probe 846 und der umgebende Abschnitt der Windel 20 vor oder nach dem Schneiden gefroren werden. Das Gefrieren kann unter Verwendung eines Kreiskühlgerätes (circuit refrigerant) PH100-15, das von Philips ECG, Inc. aus Waltham Massachusetts hergestellt wird, erfolgen.
Der Zylinder 840 wird auf der Probe 846 zentriert. Eine Spritze, die eine Öffnung von 5 bis 6 Millimeter aufweist, gibt 10 Kubikzentimeter des Testfluids durch das Loch im Zylinder 840 oben auf die Probe 846 ab. Das Testfluid ist das Fäkalanalog A, das in der oben beschriebenen Weise hergestellt wird, das eine Scherviskosität zwischen 10000 und 15000 Zentipoise aufweist. Das Gewicht 844 mit 100,6 Gramm wird durch das Loch im Zylinder 840 eingeschoben und sanft auf dem Testfluid für eine Zeitdauer von 2 Minuten platziert.
Nach 2 Minuten werden das Gewicht 844 und der Zylinder 840 von der Probe 846 entfernt. Die Oberschicht 24 wird von der Probe 846 entfernt, indem die Oberschicht 24 parallel zur Probe 846 gezogen und weggeworfen wird. Der Rest der Probe 846 wird dann erneut gewogen. Die Trans-Oberschicht-Kapazität ist die Zunahme des Gewichts aller Schichten der Probe 846, die unter der Oberschicht 24 liegen, geteilt durch den Testbereich von 3,142 Quadratinch der Probe.
6.8 Annahme unter Druck
Die Annahme unter Druck wird durch den folgenden Test, der die in 5 gezeigte Vorrichtung 5139 verwendet, gemessen. Ein hohler Plexiglaszylinder 5140 wird auf einer Platte 5142 aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von ungefähr 9,5 mm montiert. Die Platte 5142 ist ein Quadrat von ungefähr 10,16 cm auf 10,16 cm (ungefähr 4 Inch auf 4 Inch). Der Zylinder 5140 und die Plattenkombination weisen eine Höhe von 7,6 Zentimeter (ungefähr 3,0 Inch), einen Innendurchmesser von 5,08 Zentimeter (ungefähr 2,00 Inch) und einen Außendurchmesser von 6,3 Zentimeter (ungefähr 2,48 Inch) auf. Der Boden des Zylinders 5140 erstreckt sich unter die Platte 5142 in einer Distanz von ungefähr 3,5 Millimeter. Der Rand 5143 verhindert, dass das Testfluid 5166 aus dem zugewiesenen Testbereich ausläuft. Zwei Gewichte 5156 mit 625 Gramm werden auch vorgesehen, wobei jedes einen Durchmesser von 5,08 cm (ungefähr 2,0 Inch) aufweist.
Ein zylindrisch geformtes Plexiglasgewicht 5144 von 24,6 Gramm wird vorgesehen. Das Gewicht 5144 weist einen Durchmesser von 5,08 Zentimeter (ungefähr 2,0 Inch) auf, so dass das Gewicht 5144 mit enger Toleranz in den Zylinder 5140 passt, aber frei durch das Loch 5141 im Zylinder 5140 gleiten kann. Diese Anordnung liefert einen Druck von ungefähr 119 Pascal (Pa) (ungefähr 0,017 Pfund pro Quadratinch) und einen Testbereich von ungefähr 20,27 Quadratzentimeter (ungefähr 3,142 Quadratinch). Wenn es gewünscht wird, so kann das Gewicht 5144 einen Handgriff 5145 aufweisen, so dass es leicht in den Zylinder 5140 eingeschoben und wieder aus ihm entfernt werden kann. In solchen Fällen sollte die kombinierte Masse des Handgriffs 5145 und des zylindrischen Gewichts 5144 gleich 24,6 Gramm sein.
Ein Probe 5146 der Struktur, die auf die Annahme-unter-Druck-Eigenschaften getestet werden soll, wird vorgesehen. Die Probe 5146 kann aus einer existierenden Windel geschnitten werden, oder sie kann aus einem Material konstruiert werden, das nicht in eine Windel geformt wurde. Die Probe 5146 umfasst die gesamte Struktur, die für einen Verwendung in einem Artikel gedacht ist, oder die gesamte Struktur des Artikels, der ausgewertet werden soll, wobei die Oberschicht 5161 eingeschlossen ist. (Um die Annahme-unter-Druck-Leistung der einzelnen Annahmeelemente zu messen, wie das im Annahmeelementabschnitt oben beschrieben wurde, wird der Annahme-unter-Druck-Test unter Verwendung des Standardspeicherelements 5147 statt jeder darunter liegenden Struktur oder Schichten durchgeführt. Das hier verwendete Standardspeicherelement 5147 umfasst eine quadratische 10,16 cm (4 Inch) große 1,6 mm dicke Aluminiumplatte, die ein Muster von 153 regelmäßig beabstandeten Öffnungen 5168 mit einem Durchmesser von 4,3 mm aufweist, wie das in 7 gezeigt ist. Die Öffnungen sind so angeordnet, dass ungefähr 26 Öffnungen pro Quadratinch vorhanden sind.) Die Probe 5146 sollte in ein Quadrat mit der Abmessung 10,16 Zentimeter auf 10,16 Zentimeter (ungefähr 4 Inch auf 4 Inch) geschnitten werden.
Fünf Schichten eines Löschpapiers 5149 mit hohem Basisgewicht, die 10,16 cm × 10,16 cm (4 Inch × 4 Inch) messen, werden vorgesehen. Die obere Schicht 5161 der Probe 5146 wird entfernt, und die verbleibenden Komponenten oder Schichten der Probe 5146 (wenn es mehrere Komponenten oder Schichten gibt) und die fünf Schichten des Löschpapiermaterials 5149 werden auf 0,01 Gramm gewogen. Somit sollten, wenn die Probe 5146 von einer Windel genommen wird, die Schichten der Windel wie die Oberschichten, die sekundären Oberschichten, die Annahmeschichten, die Flüssigkeitsspeicherstrukturen etc. vor dem Wiegen getrennt werden. (In einigen Fällen kann eine einzige Schicht zwei oder mehr permanent verbundene Komponenten umfassen). Dabei muss darauf geachtet werden, die Probe 5146 nicht zu zerstören oder eine unbeabsichtigte große Verformung irgendwelcher Teile der Probe 5146 zu verursachen. Die Schichten der Probe 5146 können gefroren werden, um ihre Trennung von benachbarten Schichten der Probe 5146 zu unterstützen. Das Gefrieren kann unter Verwendung eines Kreiskühlgeräts PH100-15, das von der Philips ECG Inc. aus Waltham Massachusetts hergestellt wird, erfolgen.
Die Probe 5146 sollte, so wie sie ursprünglich konfiguriert war, oben auf den 5 gestapelten Schichten des Löschpapiermaterials 5149 wieder zusammengefügt werden, wobei die Seite der Probe 5146, die zum Träger weisen soll, nach oben und weg vom Löschpapiermaterial 5149 zeigt. Das Löschpapiermaterial 5149 ist vorzugsweise ein Filterpapier, das von Ahlstrom Filtration Inc. aus Mt. Holly Springs, Pennsylvania als #632-025 erhältlich ist, das ein Basisgewicht von ungefähr 90 Gramm pro Quadratmeter aufweist.
Der kombinierte Aufbau der Probe 5146 und des Löschpapiermaterials 5149 wird auf der Arbeitsfläche 5146 einer Texturanalysevorrichtung Steven-Farnell QTS-25 Modell 7113-5kg (erhältlich von Leonard Farnell Co. aus Hatfield, England) unter dem Messfühler 5162 zentriert. Ein geeigneter Messfühler 5162 ist ein 100 cm langer, flach endender zylindrischer Aluminiumverlängerungsstab "QTSM3100", der von Leonard Farnell Co. aus Hatfield, England erhältlich ist. Der Zylinder 5140 wird auf der Probe 5146 zentriert. Die zwei Gewichte 5156 mit jeweils 625 Gramm werden in entgegengesetzten Ecken (diagonal) der Platte 5142 platziert, um sie zu stabilisieren. Eine Spritze, die eine Öffnung von ungefähr 4 bis 6 Millimeter aufweist, wird verwendet, um die ungefähr 10 Kubikzentimeter des viskosen, fluiden Körperausscheidungsanalogs 5166 (Analog C, wie es oben beschrieben ist) durch das Loch 5141 im Zylinder 5140 oben auf die Probe 5146 abzugeben.
Wenn die passende Menge des viskosen, fluiden, Körperausscheidungsanalogs 5166, des Analogs C, in den Zylinder 5140 abgemessen wurde, so wird das Gewicht 5144 mit 24,6 Gramm langsam und sanft in das Loch 5141 im Zylinder 5140 eingeschoben, bis es auf der Oberfläche des Analogs ruht. Die Texturanalysevorrichtung 5160 wird aktiviert, so dass der Messfühler 5162 das zylindrische Gewicht 5144 mit einer Geschwindigkeit von 10 Millimeter pro Minute nach unten drückt, bis eine Widerstandskraft von ungefähr 1,42 N (144,6 Gramm der Kraft) erreicht wird. Die Texturanalysevorrichtung 5160 wird so eingestellt, dass der Abwärtshub gestoppt wird, wenn die Widerstandskraft von 1,42 N (144,6 Gramm der Kraft) erreicht wird. Die Aufzeichnungsvorrichtung wird so eingestellt, dass sie bei einer Widerstandskraft von 0,049 N (5 Gramm der Kraft) auslöst, um somit den Startpunkt so zu definieren. Die maximale Widerstandskraft von 1,42 N (144,6 Gramm der Kraft) entspricht einem aufgebrachten Druck von 700 Pascal (0,1 Pfund pro Quadratinch). Wenn eine Widerstandskraft von 1,42 N (144,6 Gramm der Kraft erreicht ist), so wird der Messfühler 5162 in seine Startposition zurück gezogen.
Das Gewicht 5144 wird von Zylinder 5140 entfernt, und dann wird der Zylinder 5140 von der Oberfläche der Probe 5146 entfernt, wobei man darauf achtet, dass kein Analog C, das im Zylinder 5140 verbleibt, auf die Probe tropft. Die obere Schicht 5161 der Probe 5146 wird dann von der oder den darunter liegenden Schichten der Probe 5146 durch das Ziehen der oberen Schicht 5161 parallel zur Oberfläche der darunter liegenden Schichten, wenn dies möglich ist, entfernt. Bei gewissen Strukturen, wo es schwierig ist, die obere Schicht 5161 durch ein paralleles Ziehen zu den darunter liegenden Schichten zu entfernen, kann die obere Schicht 5161 abgeschält oder von den darunter liegenden Schichten der Probe 5146 abgehoben werden. Wenn die Probe 5146 nur eine einzige Schicht umfasst, so wird das Standardannahmeelement, das unten beschrieben wird, als die obere Schicht 5161 der Probe 5146 verwendet. Die darunter liegenden Schichten der Probe 5146 und das Löschpapiermaterial 5149 werden dann gewogen.
Die Annahme-unter-Last A_L der Probe 5146 ist gleich der Zunahme des kombinierten Gewichts der darunter liegenden Schichten) der Probe 5146 und des Löschpapiermaterials 5149, das durch das Testanalog C, das durch die obere Oberfläche der Probe 5146 pro aufgebrachter Arbeit W (in Millijoule) auf einer Flächeneinheitsbasis hindurch geht, verursacht wird. Die Arbeit W wird durch das Integrieren der Kraft F(s), die dem Messfühler auf seinem Abwärtshub widersteht, vom Startpunkt bei so über die gesamte Distanz, die zurückgelegt wurde, bis die maximale Kraft von 1,42 N (144,6 Gramm der Kraft) bei s_max registriert wird, berechnet. Die Einheit Arbeit wird unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet:
6.9 Speicherung unter Druck
Die Speicherung-unter-Druck wird unter Verwendung derselben Vorrichtung 5139, die oben beschrieben und in 5 dargestellt ist, gemessen. Der Hohlzylinder 5140, das Gewicht 5144 und die Gewichte 5156 mit 625 g, die oben im Annahme-unter-Druck-Test beschrieben wurden, werden vorgesehen. Eine Probe 5146 der bezüglich der Speicherung-unter-Druck-Eigenschaften zu testenden Struktur wird auch vorgesehen. Wiederum kann die Probe 5146 aus einer existierenden Windel 20 geschnitten werden, oder sie kann aus einem Material konstruiert werden, das nicht in eine Windel geformt wurde. Die Probe 5146 sollte die gesamte Struktur, die für die Verwendung in einem Artikel gedacht ist, oder die gesamte Struktur des auszuwertenden Artikels umfassen. (Um die Speicherung-unter-Druck-Leistung der einzelnen Speicherelemente zu messen, wird, wie das im Speicherelementabschnitt oben beschrieben wurde, der Speicherung-unter-Druck-Test unter Verwendung des Standardannahmeelements statt irgend einer darüber liegenden Struktur oder Schichten durchgeführt. Das Standardannahmeelement 150 ist ein Drahttuch aus rostfreiem Stahl Typ 304 (Standardgrad) mit 16 × 16 Maschen, das als #9226T45 von der McMaster Carr Supply Company aus Chicago, Illinois erhältlich ist). Die Probe 5146 sollte in ein Quadrat, das 10,16 Zentimeter auf 10,16 Zentimeter (ungefähr 4 Inch auf 4 Inch) misst, geschnitten werden.
Fünf Schichten eines Löschpapiers 5149 mit hohem Basisgewicht (das identisch dem ist, das oben im Annahme-unter-Druck-Test beschrieben wurde), die 4 Inch auf 4 Inch messen, werden vorgesehen. Die obere Schicht 5161 der Probe 5146 wird entfernt, und die verbleibenden Komponenten oder Schichten der Probe 5146 (wenn es mehrere Komponenten oder Schichten gibt) und die fünf Blätter des Löschpapiermaterials 5149 werden auf 0,01 Gramm genau gewogen. Somit sollte, wenn die Probe 5146 von einer Windel genommen wird, die obere Schicht 5161 der Windel, wie die Oberschicht, vor dem Wiegen von der Probe 5146 getrennt werden. Dabei sollte darauf geachtet werden, die Probe 5146 nicht zu zerstören oder eine nicht beabsichtigte große Verformung der Elemente der Probe 5146 zu verursachen. Die Schichten der Probe 5146 können gefroren werden, wie das oben beschrieben ist, um bei ihrer Trennung von benachbarten Schichten der Probe 5146 zu helfen.
Die Probe 5146 sollte, so wie sie ursprüngliche konfiguriert war, oben auf den fünf gestapelten Schichten des Löschpapiermaterials 5149 wieder zusammengefügt werden, wobei die Seite, die zum Träger zeigen soll, nach oben und weg vom Löschpapiermaterial 5149 zeigt. Der kombinierte Aufbau der Probe 5146 und des Löschpapiermaterials 5149 wird auf der Arbeitsfläche 5146 der (oben beschriebenen) Texturanalysevorrichtung 5160 unter dem Messfühler 5162 zentriert. Der Zylinder 5140 wird auf der Probe 5146 zentriert. Die zwei Gewichte 5156 mit jeweils 625 Gramm werden auf diagonal entgegengesetzten Ecken der Platte 5142 platziert, um diese zu stabilisieren. Eine Spritze, die eine Öffnung von ungefähr 4 bis 6 Millimeter aufweist, wird verwendet, um 10 Kubikzentimeter Analog C (wie es oben beschrieben ist) durch das Loch im Zylinder 5140 oben auf die Probe 5146 abzugeben. Das Gewicht 5144 von 24,6 Gramm wird in das Loch 5141 im Zylinder 5140 eingeschoben, und die Texturanalysevorrichtung 5160 wird aktiviert, wobei der Messfühler 5162 das zylindrische Gewischt 5144 mit einer Geschwindigkeit von 10 Millimeter pro Minute nach unten drückt, bis eine Widerstandskraft von 1,42 N (144,6 Gramm der Kraft) erreicht wird. (Die maximale Widerstandskraft von 1,42 N (144,6 Gramm der Kraft) entspricht einem aufgebrachten Druck von 700 Pascal oder 0,1 Pfund pro Quadratinch). Wenn die Wi derstandskraft von 1,42 N (144,6 Gramm der Kraft) erreicht ist, so wird der Messfühler 5162 in seine Startposition zurück gezogen.
Das Gewicht 5144 wird vom Zylinder 5140 entfernt, und dann werden der Zylinder 5140 und die Gewichte 5156 von der Oberfläche der Probe 5146 entfernt, wobei man darauf achtet, kein Analog C, das im Zylinder 5140 bleibt, auf die Probe zu tropfen. Die Probe 5146 wird dann von der Arbeitsfläche 5164 der Texturanalysevorrichtung 5160 durch das Ziehen der Probe 5146 parallel zur Arbeitsfläche 5146 entfernt, wenn dies möglich ist. Bei gewissen Strukturen kann, wenn die obere Schicht 5161 schwierig durch ein Ziehen parallel zu den darunter liegenden Schichten zu entfernen ist, die obere Schicht 5161 von den darunter liegenden Schichten der Probe 5146 abgeschält oder weggehoben werden. Die Probe 5146 und das Löschpapier 5149 werden dann gewogen. Die Menge des gespeicherten Testanalogs C ist gleich der Zunahme des kombinierten Gewichts der darunter liegenden Schichten der Probe 5146 und des Löschpapiers 5149, verursacht durch das Testanalog C, das in die Probe 5146 eindringt, auf einer Flächeneinheitsbasis.
6.10 Immobilisierung und Retention unter komprimierter Inversion
Um die Immobilisierung-unter-komprimierter-Inversion und die Retention-unter-komprimierter-Inversion zu messen, ist ein Zylinder 5140 auf einer Platte 5142 montiert, wie das in 5 gezeigt ist. Der Zylinder 5140 weist eine Höhe von 7,5 Zentimeter (ungefähr 2,95 Inch), einen Innendurchmesser von 5,08 Zentimeter (ungefähr 2,00 Inch) und einen Außendurchmesser von 6,3 Zentimeter (ungefähr 2,48 Inch) auf. Der Hohlzylinder 5140 und die Platte 5142 sind identisch zu denen, die in den oben beschriebenen Annahme-unter-Druck-Tests und Spei cherung-unter-Druck-Tests verwendet wurden, mit der Ausnahme, dass die Platte nicht den "Rand" 5143 am Boden aufweist, und dass sowohl der Zylinder 5140 als auch die Platte 5142 aus rostfreiem Stahl hergestellt sind. Der Zylinder 5140 und die Platte 5142 aus rostfreiem Stahl weisen ein kombiniertes Gewicht von ungefähr 1170 Gramm auf.
Die Probe 5146 der zu testenden Struktur wird vorgesehen, und die obere Schicht 5161, wenn sie in der Probe 5146 enthalten ist, wird entfernt. Die verbleibenden darunter liegenden Schichten der Probe 5146 und die fünf Schichten des Löschpapiermaterials 5149 werden zusammengefügt und gewogen. Die obere Schicht 5161 wird dann oben auf dem Aufbau platziert. Die Probe 5146 kann auch aus Materialien hergestellt werden, die nicht in eine Struktur gebracht wurden. Der kombinierte Aufbau der zu testenden Probe 5146 und des Löschpapiers 5149 wird auf einer Werkbankoberfläche 5165 platziert. (Um die Immobilisierung-unter-komprimierter-Inversion-Leistung und die Retention-unter-komprimierter-Inversion-Leistung getrennter Immobilisierungs- und Retentionselemente zu messen, wie das oben im Abschnitt Immobilisationselement beschrieben wurde, wird der Immobilisierungs-unter-komprimierter-Inversions-Test unter Verwendung des Standardannahmelements statt irgend einer oberen Schicht 5161 verwendet. Alle darunter liegenden Schichten sind in dieser Auswertung eingeschlossen). Eine Spritze, die eine Öffnung von ungefähr 4 bis 6 Millimeter aufweist, wird verwendet, um 10 Kubikzentimeter des Testanalogs durch die Öffnung im Zylinder 5140 oben auf die Probe 5146 abzugeben.
Es wird dem Testanalog (Analog B) ermöglicht, unter der Schwerkraft für 3 Minuten in die Probe 5146 einzudringen. Der Zylinder 5140 wird dann von der Oberfläche der Probe 5146 entfernt, und die gesamte Probe 5146 wird gewogen. Die obere Schicht 5161 der Probe 5146 wird dann von den darunter lie genden Schichten der Probe 5146 durch das Abheben der oberen Schicht 5161 vertikal von der Oberfläche der darunter liegenden Schichten entfernt, und es wird ermöglicht, dass überflüssige Analog B zurück in die unteren Schichten abzieht. Der Aufbau des Rest der Probe 5146 und des Löschpapiermaterial 5149 wird dann gewogen. Das liefert ein Maß der Nettomenge Q_B des Analogs B, das während des Beladungsschritts dieses Tests durch die Struktur aufgesogen wird. Die Probe 5146 wird dann einschließlich der Schicht 5161 der oberen Oberfläche wieder zusammengefügt. Drei Schichten eines quadratischen 4 Inch Löschpapiermaterials 5149 werden vorgesehen und gewogen. Ein Standardspeicherelement 5147 wird vorgesehen und oben auf die drei Schichten des Löschpapiermaterials 5149 platziert. Die wieder zusammengefügte Probe 5146 wird auf den Aufbau des Standardspeicherelements 5147 und drei Schichten des Löschpapiermaterials 5149 umgekehrt. (Das Standardspeicherelement 5147 umfasst eine quadratische 4 Inch große, 1,6 Millimeter dicke Aluminiumplatte, die ein Muster von 153 regelmäßig beabstandeten Öffnungen 5168 mit einem Durchmesser von 4,3 Millimeter aufweist, wie das in 7 gezeigt ist. Die Öffnungen sind so angeordnet, dass es ungefähr 26 Öffnungen pro Quadratinch gibt).
Ein Gewicht 5158 von 16 Pfund mit einer Größe von 16 Quadratinch (das einem Druck von 7000 Pascal oder 1,0 psi entspricht) wird dann sanft auf der Oberfläche 5146, die weg vom Standardspeicherelement 5147 zeigt, platziert. Das Gewicht 5158 wird nach drei Minuten entfernt, und die Probe 5146 wird wieder ausgerichtet, so dass die Seite, die durch das Testanalog B beaufschlagt wurde, nach oben zeigt. Die obere Schicht 5161 wird entfernt, und die Gewichte der verbleibenden Schichten der Probe 5146 und der fünf Schichten des Löschpapiermaterials werden gemessen und aufgezeichnet. Die Retention-unter-komprimmierter-Inversions R_C1 der Probe wird dann als die tatsächliche Nettomenge des Testanalogs B, das in den darunter liegenden Schichten der Struktur nach dem Inversionszyklus enthalten ist, berechnet.
Die Immobilisierung-unter-komprimierter-Inversions I_Cl wird als Prozentsatz des Testanalogs B, das während des Beladungsschritts durch die Struktur dringt (das heißt durch die Oberflächenschicht in die darunter liegenden Schichten der Probe weitergeht), das in den darunter liegenden Schichten der Struktur nach dem Inversionsschritt verbleibt, berechnet. Die Gleichung für die Bestimmung der Immobilisierung-unter-komprimierter-Inversion ist folgendermaßen: ICl = RCl/QB
6.11 Oberflächenspannungsmessung
Alle Messungen werden mit einem kommerziell erhältlichen digitalen Oberflächenspannungsmessgerät Typ K 10 T der Krüss GmbH, Deutschland unter Anwendung des wohl bekannten Ringverfahrens vorgenommen. Dadurch wird die Kraft, um einen kreisförmigen Ring aus Platin, der in die Testflüssigkeit eingetaucht ist, nach oben zu ziehen, überwacht, und unter Berücksichtigung der Schwerkraft und des Auftriebs wird die Oberflächenspannung bestimmt und in N/cm ausgedrückt.
Alle Gläser und der Platinring werden mit Isopropanol und deionisiertem Wasser gereinigt und dann in einem Trocknungsofen bei 50°C getrocknet. Kurz vor dem Durchführen der Messung werden die Gläser unter Verwendung einer Bunsenbrennerflamme weiter gereinigt und getrocknet und dann in einem Exsikkator auf 37°C herab gekühlt.
Alle Messungen werden durch das Erwärmen der Testlösung und des Probenhalters auf 37°C bei 37°C durchgeführt.
Der Glasbecher und die Ausrüstung wird mit 25 ml (+/–5 ml) Testlösung gefüllt (vorzugsweise direkt aus dem Hauptbehälter ohne Verwendung eines Überführungswerkzeuges wie einer Bürettel und im Probenhalter platziert. Dann wird der Platinring bis zur Rotglut in der Flamme des Bunsenbrenners erhitzt und dann sofort in die Ringhaltevorrichtung getan.
Die Ausrüstung wird dann initiiert, um automatisch die Messung auszuführen, das heißt den Ring einzutauchen und mit einer konstanten Geschwindigkeit zu ziehen, während die Kräfte gemessen werden. Das Ergebnis kann direkt von der Anzeige der Ausrüstung abgelesen werden.
Wenn nichts anderes angegeben ist, wird jede Messung drei Mal wiederholt, und die Ergebnisse werden gemittelt.
6.12 Messung der Oberflächenspannungsreduktion
Der Oberflächenspannungsreduktionstest der vorliegenden Erfindung soll den Einfluss einer der Komponenten des absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung auf die Oberflächenspannung einer angenommenen Flüssigkeit messen.
Alle Gläser und der Platinring werden mit Isopropanol und deionisiertem Wasser gereinigt und dann in einem Trocknungsofen bei 50°C getrocknet. Kurz vor dem Durchführen der Messung werden die Gläser unter Verwendung einer Bunsenbrennerflamme weiter gereinigt und getrocknet, und dann in einem Exsikkator auf 37°C herab gekühlt.
Zu Beginn des Tests wird die Oberflächenspannung von 40 ml deionisiertem Wasser über den obigen Oberflächenspannungstest gemessen. Dann werden 3 Proben der zu testenden Komponente in die 40 ml deionisiertes Wasser getaucht. Die Probe der Komponente sollte ungefähr 0,05 Gramm wiegen. Die Konfiguration der Probe sollte so gut wie möglich der Konfiguration der Komponente im absorbierenden Artikel ähneln, insbesondere im Hinblick auf den Oberflächenbereich, der für die angenommene Flüssigkeit zugänglich ist. Wenn die Probe der Komponenten weniger als 0,05 Gramm wiegt, so muss die Menge der Testflüssigkeit entsprechend eingestellt werden. Nach 5 Minuten wird die Probe vollständig aus der Testflüssigkeit entfernt. Die Oberflächenspannung der verbleibenden Flüssigkeit wird drei Mal gemessen.
Die Reduktion der Oberflächenspannung der getesteten Komponente des absorbierenden Artikels ist die Differenz zwischen der anfänglichen Oberflächenspannung und der endgültigen Oberflächenspannung des deionisierten Wassers.
6.13 Verfahren um die wirksame Öffnungsgröße und den offenen Bereich eines strukturierten Trägers zu bestimmen.
Die wirksame Öffnungsgröße und der wirksame offene Bereich werden durch das folgende Verfahren unter Verwendung der unten beschriebene Bildanalyse durchgeführt. Das Verfahren weist drei prinzipielle Schritte auf: Bildaufnahme, das heißt, das Erhalten repräsentativer Bilder von Bereichen der Oberfläche des strukturierten Trägers 24, Bildmessung, das heißt das Messen des Prozentsatzes des offenes Bereiches eines Bildes und der einzelnen Öffnungen und ihrer Umfänge, und Datenanalyse, das heißt Exportieren des prozentual offenen Bereiches, der einzelnen Öffnungsfläche und der Umfangsmessungen an eine Tabellenkalkulation, wo die Häufigkeitsverteilungen, die Summe der Flächenverteilungen und die Berechnungen des hydraulischen Radius vorgenommen werden.
Eine Bildanalysesoftware, die eine Framegrabber-Karte, ein Mikroskop, eine Kamera und eine Bildanalysesoftware aufweist, wird verwendet. Eine Framegrabber-Karte Modell DT2855, die von Data Translation aus Marlboro, Mass. erhältlich ist, wird vorgesehen. Ein Monitormikroskop VH5900, eine Videokamera, die eine VH50 Linse mit einem Kontaktilluminationskopf aufweist, die von der Keyence Company aus Fair Lawn, N.J., USA erhältlich ist, werden auch vorgesehen und verwendet, um ein Bild aufzunehmen, das in einer Computerdatei gespeichert wird. Das Keyence-Mikroskop nimmt das Bild auf, und die Framegrabber-Karte wandelt das analoge Signal dieses Bildes in ein vom Computer lesbares digitales Format um. Das Bild wird in einer Computerdatei gespeichert und unter Verwendung einer geeigneten Software, wie der Software Optimas Image Analysis, Version 3.1, erhältlich von der BioScan Company aus Edmaons, Wash., gemessen. Um die Software Optimas Image Analysis zu verwenden, sollte der Computer eine Software Windows 3.0 oder höher, die von der Microsoft Corporation aus Redmond, Wash. erhältlich ist, haben. Und er sollte auch eine CPU aufweisen, die mindestens äquivalent dem Prozessor Intel 80386 ist. Jeder geeignete Tischrechner kann verwendet werden, wobei ein PC 486 DX33 sich als speziell geeignet erwiesen hat. Die Bilder, die in einer Datei gespeichert und von dieser aufgerufen werden, werden auf einem Sony Trinitron Monitor Modell PVM-1343MO mit einer endgültigen Anzeigevergrößerung von ungefähr 50x dargestellt.
Der oben angegebene Bildaufnahmeschritt erfordert 10 verschiedene Bereiche einer Probe eines repräsentativ strukturierten Trägers 24 eines speziellen Typs der Windel 20 oder des zu testenden Probenmaterials. Jeder Bereich ist rechteckig und misst ungefähr 5,8 Millimeter auf 4,2 Millimeter. Die Probe wird auf einer mattschwarzen Platte platziert, um den Kontrast zwischen den Öffnungen und dem Abschnitt der Probe, der die Öffnungen bildet, zu erhöhen. Der mittlere Graupegel und die Standardabweichung der mattschwarzen Platte sind 16 beziehungsweise 4.
Bilder werden mit ausgeschalteter Raumbeleuchtung unter Verwendung des Keyence-Monitormikroskops, das auf einem Stativ direkt über der Probe montiert ist, aufgenommen. Die Keyence-Lichtquelle, die die Probe beleuchtet, wird mit der Software Optimas eingestellt und überwacht, um den mittleren Graupegel und die Standardabweichung eines 0,3 Graukeils auf einer Kodak-Grauskala, die von der Eastman Kodak Company aus Kochester, New York erhältlich ist, zu messen. Die Steuerung der Keyence-Lichtquelle wird so eingestellt, dass der mittlere Graupegel des beleuchteten Graukeils 111 + 1 beträgt, und so dass die Standardabweichung 10 + 1 beträgt. Alle Bilder wurden während einer einzigen Zeitdauer aufgenommen, und die Keyence-Lichtquelle wird durch das Messen des mittleren Graupegels und der Standardabweichung des Graukeils während des Bildaufnahmeverfahrens überwacht.
Beim Messen einer einzelnen Öffnung ist nur die wirksame Öffnungsgröße von Interesse. Das Messen der wirksamen Öffnungsgröße quantifiziert die Öffnungsgröße, die vorgesehen ist, um zur Porosität des strukturierten Trägers 24 beizutragen und berücksichtigt die Beiträge der Fasern und Faserbündel, die eine Fläche queren, die eine Öffnung darstellen soll. Eine wirksame Öffnung ist jedes Loch durch den strukturierten Träger 24, das einen Graupegel von weniger oder gleich 18 bei der Verwendung der hier beschriebenen Bildaufnahmeparameter aufweist. Somit kann eine vorgesehene Öffnung durch Querfasern in eine Vielzahl wirksamer Öffnungen unterteilt werden.
Die Bildanalysesoftware wird in Millimetern mittels eines Maßstabsbildes, das von den Probenbildern aufgenommen wird, kalibriert. Ein 3 Bildpunkte auf 3 Bildpunkte Mittelungsfilter, den man im Bildmenü von Optimas 3.1 findet, wird auf je des gespeicherte Bild angewandt, um das Rauschen zu reduzieren. Die Öffnungen werden im Graupegelbereich von 0 bis 18 detektiert. Eine Öffnung, die nicht vollständig im Sichtbereich von 5,8 auf 4,2 enthalten ist, wird bei den Messungen der einzelnen Fläche und des Umfangs nicht betrachtet. Somit werden die Mittelwerte und Verteilungen der Fläche und des Umfangs nicht durch die Öffnungen beeinträchtigt, die sich nicht vollständig im Sichtfeld befinden.
Einzelne Öffnungen, die im Bild nicht vollständig gesehen werden können, sind jedoch in der Berechnung des prozentual offenen Bereichs enthalten. Der Unterschied ergibt sich daraus, dass der prozentuale offene Bereich einfach das Bild der Bildpunktverhältnisse von 0 bis 18 zur Gesamtzahl der Bildpunkte im Bild ist. Bereiche, die einen Graupegel 19 oder mehr aufweisen, werden bei der Berechnung des offenen Bereichs nicht gezählt.
Der prozentuale offene Bereich für den Mittelwert von 10 Bildern für jeden strukturierten Träger 24 wird unter Verwendung der Software Optimas Image Analysis gemessen. Der prozentuale offene Bereich wird als das Verhältnis der Anzahl der Bildpunkte, die einen Graupegel von 0 bis 18 aufweisen, zur Gesamtzahl der Bildpunkte des Bildes definiert. Der prozentuale offene Bereich wird für jedes Bild, das einen speziellen Bereich einer Probe des strukturierten Trägers darstellt, gemessen. Der prozentuale offene Bereich von jeder der 10 einzelnen Bilder wird dann gemittelt, um einen prozentualen offenen Bereich für die gesamte Probe zu erhalten.
Die Datenanalyse wird durch eine Excel Tabellenkalkulation, die auch von der Microsoft Corporation aus Redmond, Washington erhältlich ist, durchgeführt. Die Excel Tabellenkalkulation organisiert die Messungen des prozentualen offenen Bereichs, der Öffnungsfläche und des Öffnungsumfangs, die von der Optimas-Software erhalten werden. Probenmittelwerte und Standardabweichungen, Grrößen- und Häufigkeitsverteilungen der einzelnen Öffnungsflächen und Berechnungen des hydraulischen Radius (Fläche geteilt durch Umfang) für die einzelnen Öffnungen werden unter Verwendung der Tabellenkalkulation erhalten.
Die Verteilungen der einzelnen Öffnungsflächen werden auch unter Verwendung der Excel Tabellenkalkulation berechnet. Die Öffnungen werden in Behälter mit gewissen Größenbereichen sortiert. Die Anzahl der Öffnungsflächen, die in gewisse interessierende Größenbereiche fallen, wird bestimmt als auch die Summe der Flächen innerhalb jedes Bereichs. Die Bereiche werden in Inkrementen von 0,05 Quadratmillimeter festgelegt. Diese Flächen werden als Prozentsatz des gesamten offenen Bereichs der Probe ausgedrückt. Die Häufigkeits- und Summenverteilungen der Fläche werden durch das Kombinieren einzelner Öffnungsmessungen von allen 10 Bildern für jede Probe erhalten.

Claims

Absorbierender Wegwerfartikel (20) mit einer transversalen Mittellinie (110), einem ersten Bereich (81) und einem zweiten Bereich (82), wobei der erste Bereich vor der transversalen Mittellinie liegt, wobei der erste Bereich in Kontakt mit der vorderen Taille des Trägers während des Gebrauchs kommt, wobei der zweite Bereich hinter der transversalen Mittellinie angeordnet ist, wobei der zweite Bereich in Kontakt mit der hinteren Taille des Trägers während des Gebrauchs kommt, wobei der absorbierende Wegwerfartikel umfasst: einen flüssigkeitsdurchlässigen Strukturträger (24), eine flüssigkeitsundurchlässige Außenlage (26), die zumindest teilweise peripher mit dem Strukturträger verbunden ist, eine Flüssigkeits-Speicher-Struktur (28), die zwischen der Decklage und der Außenlage angeordnet ist, und eine Flüssigkeits-Handhabungs-Struktur (29), die zwischen der Decklage und der Flüssigkeits-Speicher-Struktur angeordnet ist, wobei ein Abschnitt der Flüssigkeits-Handhabungs-Struktur in dem ersten Bereich angeordnet ist, wobei ein Abschnitt der Flüssigkeits-Handhabungs-Struktur in dem zweiten Bereich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der absorbierende Artikel einen Decklagen-Feuchtigkeits-Wert von weniger als 120 Milligramm gemäß dem hierin offenbarten Decklagen-Fertig-Produkt-Feuchtigkeits-Prüfverfahren aufweist und der absorbierende Wegwerfartikel einen Speicher-unter-Druck-Wert des vorderen Bereiches von mindestens 800 Gramm pro Quadratmeter gemäß der hierin offenbarten Speicher-unter-Druck-Prüfung aufweist.
Absorbierender Wegwerfartikel (20) nach Anspruch 1, wobei der absorbierende Wegwerfartikel eine Gesamt-Produkt-Erfassungs-Leistung des vorderen Bereiches (81) von mehr als 3,75 ml/s im ersten Schwall und von mehr als 0,5 ml/s im vierten Schwall aufweist.
Absorbierender Wegwerfartikel (20) nach Anspruch 1, wobei der absorbierende Wegwerfartikel einen Haut-Hydratations-Wert des vorderen Bereiches (81) von weniger als 120 Milligramm gemäß dem hierin definierten Kollagen-Rücknässungs-Prüfverfahren aufweist.
Absorbierender Wegwerfartikel (20) nach Anspruch 1, wobei der absorbierende Wegwerfartikel eine Immobilisierung des vorderen Bereiches (81) unter komprimierter Inversion von mindestens 70 % gemäß der hierin offenbarten Immobilisierung-unter-komprimierter-Inversion-Prüfung aufweist.
Absorbierender Wegwerfartikel (20) nach Anspruch 4, wobei der absorbierende Wegwerfartikel eine Retention des vorderen Bereiches (81) unter komprimierter Inversion von mindestens 7,5 Gramm gemäß der hierin offenbarten Rentention-unter-komprimierter-Inversion-Prüfung aufweist.
Absorbierender Wegwerfartikel (20) nach Anspruch 1, wobei der absorbierende Wegwerfartikel einen Speicher-unter-Druck-Wert des hinteren Bereiches (82) von mindestens 0,5 Gramm pro Quadratmeter gemäß der hierin offenbarten Speicher-unter-Druck-Prüfung aufweist.
Absorbierender Wegwerfartikel (20) nach Anspruch 4, wobei der absorbierende Wegwerfartikel eine Immobilisierung des hinteren Berei ches (82) unter komprimierter Inversion von mindestens 70% gemäß der hierin offenbarten Immmobilisierung-unter-komprimierter-Inversion-Prüfung aufweist.
Absorbierender Wegwerfartikel (20) nach Anspruch 7, wobei der absorbierende Wegwerfartikel eine Retention des hinteren Bereiches (82) unter komprimierter Inversion von mindestens 7,5 g gemäß der hierin offenbaren Retention-unter-komprimierter-Inversion-Prüfung aufweist.
Absorbierender Wegwerfartikel (20) nach Anspruch 1, wobei der Strukturträger (24) eine Vielzahl von Öffnungen mit einer Größe von mindestens 0,2 mm² aufweist.
Absorbierender Wegwerfartikel (20) nach Anspruch 1, wobei der Strukturträger (24) einen offenen Bereich von größer als 12% aufweist.
Absorbierender Wegwerfartikel (20) nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeits-Handhabungs-Struktur (29) einen Kompressions-Widerstand von mindestens 70% unter einem aufgebrachten Druck von 1 Newton pro Quadratzentimeter aufweist.
Absorbierender Wegwerfartikel (20) nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeits-Handhabungs-Struktur (29) eine Rückfederung von mindestens 50% nach 30 Sekunden unter einem aufgebrachten Druck von 1 Newton pro Quadratzentimeter aufweist.
Absorbierender Wegwerfartikel (20) nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeits-Handhabungs-Struktur (29) ein Verhältnis des Basisgewichts zum unkomprimierten Endmaß von weniger als 100 Gramm pro Quadratmeter pro Millimeter aufweist.
Absorbierender Wegwerfartikel (20) nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeits-Handhabungs-Struktur (29) einen Träger (120) und eine Lage von Fasern (126) aufweist, wobei die Lage von Fasern Befestigungsabschnitte in dem Träger an beabstandeten Bindestellen (128) aufweist und gebogene Abschnitte (130) der Lage aufweist, die von dem Träger zwischen Bindestellen hervorspringen.