DE69731403T2

DE69731403T2 - Absorbierende komponenten mit der fähigkeit zur anhaltenden aufnahmegeschwindigkeit beim absorbieren mehrfacher ausscheidungen wässeriger körperflüssigkeiten

Info

Publication number: DE69731403T2
Application number: DE69731403T
Authority: DE
Inventors: Ray Glen LASH; Fumito Kakogawa-cho FURUKAWA; Joseph John LITCHHOLT; Ebrahim Rezai; Mattias Schmidt
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2017-03-01
Also published as: US6372952B1; HUP9902447A3; TR199801882T2; EP0959850B2; EG21953A; ES2227685T3; CN1218384A; KR100323815B1; HU222066B1; AU2580197A; EP0959850A1; DE69731403D1; BR9708144A; JP3249535B2; JPH11506963A; IL126300A0; CZ302398A3; WO1997034559A1; PE63198A1; NO984405D0

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Anmeldung bezieht sich auf absorbierende Artikel, wie Windeln, Erwachsenen-Inkontinenzpads, Damenbinden und dergleichen, die in der Lage sind, mehrfache Ausscheidungen wasserhaltiger Körperfluide zu handhaben. Die Anmeldung bezieht sich insbesondere auf Artikel mit einem absorbierenden Kern, der eine anhaltende Annahmefähigkeit besitzt. Der absorbierende Kern bietet anhaltende Annahmeraten, indem eine Fluidannahmezone bereit gestellt wird, die durch das Aufquellen eines Fluidspeichermaterials gebildet wird, welches in direkter Fluidkommunikation mit der Decklage des Artikels liegt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Entwicklung stark absorbierender Elemente für die Verwendung als Einwegwindeln, Erwachsenen-Inkontinenzpads und -einlagen und als Katamneseprodukte, wie Damenbinden, sind Gegenstand von wesentlichen wirtschaftlichen Interesses. Eine höchst wünschenswerte Eigenschaft für solche Produkte ist ihre Dünnheit. Zum Beispiel sind dünne Windeln weniger voluminös zu tragen, sitzen besser unter der Bekleidung und sind weniger wahrnehmbar. Sie sind auch kompakter in verpacktem Zustand, so dass die Windeln für den Verbraucher leichter zu tragen und zu lagern sind. Die Kompaktheit bei der Verpackung führt oft zu reduzierten Vertriebskosten für den Hersteller und den Distributor, einschließlich eines geringeren Stellbereichs, der im Lager pro Windeleinheit benötigt wird.
Die Fähigkeit, dünnere absorbierende Artikel, wie Windeln, zu schaffen, geht einher mit der Fähigkeit, relativ dünne absorbierende Kerne oder Elemente zu entwickeln, die große Mengen ausgeschiedener Körperfluide, insbesondere Urin, annehmen und speichern können. In dieser Hinsicht war die Verwendung bestimmter absorbierende Polymere, die häufig als "Hydrogele", "Superabsorbenzien" oder "hydrokolloides" Material bezeichnet werden, besonders wichtig. Siehe zum Beispiel US Patent 3,669, 103 (Harper et al.), veröffentlicht am 13. Juni 1972, und US Patent 3,670,731 (Harmon), veröffentlicht am 20. Juni 1972, welche die Verwendung solcher Materialien (hiernach als "Hydrogel bildende absorbierende Polymere" bezeichnet) in absorbierenden Artikeln offenbaren. Tatsächlich war die Entwicklung dünnerer Windeln die direkte Folge von dünneren absorbierenden Kernen, welche den Vorteil aus der Fähigkeit dieser absorbierenden Polymere, große Mengen ausgeschiedener Körperfluide zu absorbieren, typischerweise dann, wenn sie in Kombination mit einer faserigen Matrix verwendet wurden, aufnahmen. Siehe zum Beispiel US Patent 4,673,402 (Weisman et al.), veröffentlicht am 16. Juni 1987, und US Patent 4,935,022 (Lash et al.), veröffentlicht am 19. Juni 1990, welche zweischichtige Kernstrukturen offenbaren, die eine faserige Matrix und absorbierende Polymere aufweisen, welche bei der Herstellung dünner, kompakter, nicht fülliger Windeln nützlich sind.
Vor der Verwendung dieser Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere, war es allgemeine Praxis, absorbierende Strukturen, wie solche, die für Verwendung in Kinderwindeln geeignet sind, vollständig aus Holzzellstoffflocken zu bilden. Aufgrund der relativ geringen Menge von Fluid, das durch Holzzellstoffflocken mit 1 Gramm absorbierten Fluid pro 1 Gramm Holzzellstoffflocken absorbiert wird, war es notwendig, relativ große Mengen Holzzellstoffflocken zu verwenden, was die Verwendung relativ fülliger, dicker absorbierende Strukturen notwendig machte. Die Einführung dieser Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere in solche Strukturen erlaubte die Verwendung weniger Holzzellstoffflocken. Diese Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere sind besser als Flocken hinsichtlich ihrer Fähigkeit, große Volumen wasserhaltiger Körperfluide zu absorbieren, wie beispielsweise Urin (das heißt, wenigstens etwa 15 g/g), wodurch kleinere, dünnere absorbierende Strukturen machbar wurden.
Früher enthielten absorbierende Strukturen im Allgemeinen relativ geringe Mengen (z.B. weniger als etwa 50 Gew.%) dieser Hydrogel bildenden absorbierenden Poly mere. Siehe zum Beispiel US Patent 4,834,735 (Alemany et al.), veröffentlicht am 30. Mai 1989 (vorzugsweise von etwa 9 bis etwa 50% Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer in der faserigen Matrix). Es gibt mehrere Gründe dafür. Die in früheren absorbierenden Strukturen verwendeten Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere haben im Allgemeinen keine Absorptionsrate, welche diesen erlauben würde, Körperfluide schnell zu absorbieren, insbesondere in "Schwall"-Situationen. Dies machte die Einfügung von Fasern, typischerweise Holzzellstofffasern, erforderlich, die als temporäre Reservoire dienen sollten, um die ausgeschiedenen Fluide zu halten, bis sie von dem Hydrogel bildenden absorbierenden Polymer absorbiert wurden.
Insbesondere zeigten viele der bekannten Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere eine Gelsperre. Eine "Gelsperre" tritt auf, wenn Teilchen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers benetzt werden und die Teilchen quellen, so dass sie eine Fluidübertragung in andere Regionen der absorbierenden Struktur behindern. Ein Benetzten dieser weiteren Regionen des absorbierenden Elements findet deshalb auf dem Wege eines sehr langsamen Diffusionsprozesses statt. In praktischer Hinsicht bedeutet dies, dass die Annahme von Fluiden durch die absorbierende Struktur viel langsamer ist als die Rate, mit welcher die Fluide ausgeschieden werden, insbesondere in Schwall-Situationen. Eine Leckage aus dem absorbierenden Artikel kann stattfinden, bevor die Teilchen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers in dem absorbierenden Element vollständig gesättigt sind oder bevor das Fluid an den "blockierenden" Teilchen vorbei in den Rest des absorbierenden Elements diffundieren kann oder gesaugt werden kann. Die Gelsperre kann ein besonders akutes Problem darstellen, wenn die Teilchen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers keine adäquate Gelfestigkeit haben und sich unter Belastung verformen oder verteilen, wenn die Teilchen mit dem absorbierten Fluid anquellen. Siehe US Patent 4,834,735 (Alemany et al.), veröffentlicht am 30. Mai 1989.
Dieses Phänomen der Gelsperre machte es typischerweise notwendig, eine faserige Matrix zu verwenden, in welcher die Teilchen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers dispergiert sind. Diese faserige Matrix hält die Teilchen des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers separat voneinander. Diese faserige Matrix liefert auch eine Kapillarstruktur, welche dem Fluid erlaubt, das Hydrogel bildende absorbierende Polymer, das in Regionen angeordnet ist, die von der anfänglichen Fluidausscheidungsstelle entfernt liegen, zu erreichen. Siehe US Patent 4,834,735 (Alemany et al.), veröffentlicht am 30. Mai 1989. Das Dispergieren des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers in einer faserigen Matrix bei relativ geringen Konzentrationen, um eine Gelsperre zu minimieren oder zu vermeiden, kann jedoch die gesamte Fluidspeicherkapazität dünnere absorbierende Strukturen senken. Auch werden absorbierende Kerne mit Hydrogel bildenden absorbierenden Polymeren, die gleichförmig in der faserigen Matrix dispergiert sind, typischerweise nicht die Fähigkeit haben, Fluide während "Schwall"-Situationen oder wenn der Kern von früheren Ausscheidungen von Körperfluiden gesättigt wird, schnell anzunehmen und zu verteilen.
Die Notwendigkeit einer schnellen Annahme und Verteilung ausgeschiedener Körperfluide führte zu der Entwicklung von zweischichtigen Kernstrukturen, die oben genannt wurden. Diese zweischichtigen Kernstrukturen umfassen grundsätzlich: (1) eine obere faserige Schicht, angrenzend an die fluiddurchlässige Decklage, die im Wesentlichen frei von Hydrogel bildenden absorbierenden Polymeren ist, welche das ausgeschiedene Fluid annimmt; und (2) eine untere Schicht, welche dieses angenommene Fluid speichert und ist typischerweise entweder eine: (a) faserige Matrix mit Hydrogel bildenden absorbierenden Polymeren, die darin gleichförmig dispergiert sind; oder (b) Laminatstruktur, in welcher Hydrogel bildende absorbierende Polymere zwischen zwei Tissuelage vorhanden sind. Siehe zum Beispiel US Patent 4,673,402 (Weisman et al.), veröffentlicht am 16. Juni 1987 Siehe auch US Patent 4,935,022 (Lash et al.), veröffentlicht am 19. Juni 1990, und US Patent 5,217,445 (Young et al.), veröffentlicht am 08. Juni 1993, in welchen bestimmte chemisch versteifte, kräuselige, verdrehte Zellulosefasern in dieser oberen Schicht verwendet werden, um eine verbesserte Annahme- und Verteilungsleistung zu schaffen. Eine weitere Variation ist, den absorbierenden Kern derart zu "profilieren", dass es eine im Wesentlichen von Hydrogel bildenden absorbierenden Polymeren freie Annahmezone in dem Fluidausscheidungsbereich gibt und einen Speicherbereich mit darin dispergierten Hydrogel bildenden absorbierenden Polymeren gibt, der in einer Fluidkommunikation mit der Annahmezone steht. Siehe US Patent 4,834,735 (Alemany et al.), veröffentlicht am 30. Mai 1989 und US Patent 5,047,023 (Berg), veröffentlicht am 10. September 1991.
Artikel mit einer Annahmeöffnung, welche von Flüssigkeitsspeichermaterialien umgeben sein kann, wie beispielsweise einem absorbierenden Schaummaterial oder sehr guten Absorptionsmittel-Flocken-Mischungen, wie dies beschrieben ist in den PCT-Veröffentlichungen WO 93/03699 und WO 92/11830.
Selbst mit den Verbesserungen der Fluidhandhabung, die durch diese früheren absorbierenden Designs geschaffen wurden, hat sich heraus gestellt, dass die Fähigkeit, ein Fluid schnell anzunehmen, vermindert wird, wenn der absorbierende Kern mit wasserhaltigen Körperfluiden gesättigt wird. Das heißt, frühere absorbierende Artikel zeigen verminderte Annahmeraten als Ergebnis jeder nachfolgender Fluidladung. Dies tritt auf, weil die Lückenräume zwischen den Fasern und den Hydrogel bildenden absorbierenden Polymeren in dem absorbierenden Kern während des ersten "Schwalls" teilweise mit Fluid gefüllt werden und deshalb nicht schnell das notwendige Volumen für ein Fluid während nachfolgender "Schwalle" schnell aufnehmen können. Ferner wächst die Gefahr einer Leckage mit Abnahme der Annahmerate.
Ein weiteres Problem, das mit einigen früheren absorbierenden Kerngestaltungen auftreten kann, ist ein Phänomen, das als "Rücknässung" bezeichnet wird. Eine Rücknässung tritt dann auf, wenn ein Fluid angenommen wird, das in den Bereich des absorbierenden Kerns angrenzend an die Decklage frei beweglich und verfügbar ist. Dies ist typischerweise der Fall, wenn der absorbierende Kern mit einem ange nommenen Fluid gesättigt wird. Unter mechanischem Druck vom Träger des Artikels wird dieses mobile Fluid aus dem absorbierenden Kern und nach oben durch die Decklage hindurch gepumpt. Als Ergebnis wird die Decklage mit diesem ausgepumpten Fluid "neu benässt", derart, dass es dort keine adäquate Trockenheit für die Decklage gibt.
Demgemäß wäre es wünschenswert, einen absorbierenden Artikel zu schaffen, der Annahmeraten mit aufeinander folgenden Fluidschwallen beibehalten oder steigern kann. Es wäre auch wünschenswert, einen absorbierenden Artikel zu, der: (1) ein absorbierendes Material hat, das in der Lage ist, beim Absorbieren eines ausgeschiedenen Körperfluids so anzuquellen, dass in dem absorbierenden Kern zum Zwecke der gewünschten Gesamtfluidkapazität und Dünnheit eine Fluidannahmezone gebildet wird; (2) in der Lage ist, ein ausgeschiedenes Fluid während "Schwall"-Situationen anzunehmen, selbst dann, wenn der Kern in dem Beladungsbereich von früheren Ausscheidungen von Fluiden gesättigt wurde; und (3) vorzugsweise eine Rücknässung der Decklage minimiert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf einen absorbierenden Artikel, der zum Absorbieren ausgeschiedener wasserhaltiger Körperfluide nützlich ist und umfasst: A) eine fluiddurchlässige Decklage; B) eine Außenlage; und C) einen zwischen der Decklage und der Außenlage positionierten absorbierenden Kern, wobei der absorbierende Kern aufweist:

(1) wenigstens eine obere Fluidspeicherkomponente, die in der Lage ist, sich in der Z-Richtung zu expandieren, wenn sie mit wasserhaltigen Körperfluiden in Kontakt kommt, um eine Fluidannahmezone zu bilden, wobei wenigstens eine obere Fluidspeicherkomponente in direkter Fluidkommunikation mit der Decklage steht;
(2) eine Fluidannahmezone, die in der Lage ist, wasserhaltige Körperfluide anzunehmen, wobei die Fluidannahmezone wenigstens teilweise von der we nigstens einen oberen Fluidspeicherkomponente umgeben ist und wenigstens teilweise unterhalb der Fluidausscheidungsregion des absorbierenden Kerns positioniert ist;
(3) eine Fluidannahme/Verteilungs-Komponente, die in der Lage ist, wasserhaltige Körperfluide anzunehmen, wobei wenigstens ein Teil dieser Fluidannahme/Verteilungs-Komponente unterhalb und in Fluidkommunikation mit der wenigstens einen Fluidspeicherkomponente positioniert ist und wenigstens ein Teil der Fluidannahme/Verteilungs-Komponente unterhalb und in Fluidkommunikation mit der Fluidannahmezone des absorbierenden Kerns positioniert ist; und
(4) wenigstens eine untere Fluidspeicherkomponente, die unterhalb der Fluidannahme/Verteilungs-Komponente und in Fluidkommunikation damit positioniert ist, wobei wenigstens ein Teil dieser untern Speicherkomponente unterhalb der Fluidannahmezone positioniert ist.

In einem anderen Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf absorbierende Artikel, welche die Fluidannahmeraten beibehalten oder steigern, nachdem sie zusätzlicher Fluidladungen ausgesetzt wurden.
Bestimmte absorbierende Artikel der vorliegenden Erfindung haben eine verbesserte Fähigkeit, ausgeschiedene Körperfluide schnell anzunehmen, zu verteilen und zu speichern, und zwar aufgrund des Vorliegens von: (1) der Fluidannahmezone in der Fluidausscheidungsregion des absorbierenden Kerns; (2) der Fluidannahme/Verteilungs-Komponente, die nahe dieser Annahmezone liegt; und (3) in der Nähe der oberen Fluidspeicherung zu der Decklage des Artikels. Dies ist besonders wichtig während "Schwall"-Situationen oder wenn Teile des absorbierenden Kern von früheren mehrfachen Ausscheidungen solcher Fluide gesättigt wurden. Die absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung minimieren auch eine Rücknässung der Decklage, insbesondere solcher bevorzugten Artikel, die die Speicherkomponente angrenzend an die Decklage aufweisen. Dies liefert eine gute Haut-Trockenheit für den Träger des Artikels.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht eines absorbierenden Artikels gemäß der vorliegenden Erfindung, in welcher die Decklage transparent ist, um so deutlicher den absorbierenden Kern zeigen zu können.
2 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 2-2 in 1.
3 ist eine Schnittansicht eines absorbierenden Artikels, welche einen alternativen absorbierenden Kern gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine Schnittansicht eines absorbierenden Artikels, welche einen weiteren alternativen absorbierenden Kern gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine Schnittansicht eines absorbierenden Artikels, welche einen weiteren alternativen absorbierenden Kern gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine Schnittansicht eines absorbierenden Artikels, welche noch einen weiteren alternativen absorbierenden Kern gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine schematische Ansicht der Vorrichtung zum Durchführen von Annahmeraten, die im Abschnitt Testverfahren besprochen werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
A. Definitionen
Wie hier verwendet, umfasst der Ausdruck "wasserhaltige Körperfluide" zum Beispiel Urin, Menstruationsfluide und vaginale Ausscheidungen.
Wie hier verwendet, bedeutet "direkte Kommunikation", dass ein Fluid ohne weiteres zwischen zwei Komponenten des absorbierenden Artikels übertragen werden kann (z.B. der Decklage und der oberen Speicherkomponente), ohne wesentliche Akkumulation, Transport oder Einschränkung durch eine zwischengeordnete Schicht. Zum Beispiel können Tissues, Vliesstoffbahnen, Konstruktionshaftmittel und dergleichen zwischen der Decklage und der oberen Speicherkomponente vor handen sein, obwohl "direkte Kommunikation" beibehalten wird, solange sie nicht das Fluid wesentlich akkumulieren (speichern), transportieren (saugen) oder beschränken, wenn sich dieses von der Decklage zur Speicherschicht bewegt.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Z-Abmessung" auf die Abmessung senkrecht zur Länge und zur Breite des Elements, Kerns oder Artikels. Die Z-Abmessung entspricht üblicherweise der Dicke des Elements, Kerns oder Artikels.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "X-Y-Abmessung" auf die Ebene senkrecht zur Dicke des Elements, Kerns oder Artikels. Die X- und Y-Abmessungen korrespondieren gewöhnlich mit der Länge bzw. Breite des Elements, Kerns oder Artikels.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "absorbierender Kern" auf die Komponente des absorbierenden Artikels, die primär verantwortlich ist für die Fluidhandhabungseigenschaften des Artikels, einschließlich der Annahme, dem Transport, der Verteilung und der Speicherung wasserhaltiger Körperfluide. Als solcher umfasst der absorbierende Kern typischerweise nicht die Decklage oder die Außenlage des absorbierenden Artikels.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Ladung" oder "Schwall" im Allgemeinen auf einen Eintrag oder eine Abscheidung von Urin, die sich typischerweise während der Benutzung ergibt. Der Ausdruck "Ladung" kann sich auch auf die Gesamtmenge der Flüssigkeit beziehen, die in einem absorbierenden Artikel enthalten ist, bezieht aber typischerweise auf einen Fluideintrag.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Schicht" auf ein absorbierendes Element, welches primär eine X-Y-Abmessung hat, das heißt, entlang seiner Länge und Breite. Es sollte so verstanden sein, dass der Ausdruck "Schicht" nicht notwendigerweise auf einzelne Schichten oder Lagen von Material beschränkt ist. So kann die Schicht Laminate oder Kombinationen aus mehreren Lagen oder Bahnen des benötigten Materialtyps umfassen. Demgemäß umfasst der Ausdruck "Schicht" die "Schichten" und "geschichtet".
Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck "beibehaltene Fluidannahmeraten", dass die Fluidannahmeraten für aufeinander folgenden Fluidladungen nicht statistisch signifikant unterschiedlich sind.
Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck "erhöhte Fluidannahmeraten", dass die Fluidannahmerate jeder nachfolgenden Fluidladung statistisch signifikant größer ist als der bei der vorher gehenden Fluidladung.
Für die Zwecke dieser Erfindung sollte dies so verstanden sein, dass sich der Ausdruck "obere" auf absorbierende Kernkomponenten, wie Schichten bezieht, die am nächsten zum Träger des absorbierenden Artikels liegen und typischerweise näher an der Decklage eines absorbierenden Artikels sind; umgekehrt bezieht sich der Ausdruck "untere" auf absorbierende Kernkomponenten, die am weitesten weg von dem Träger des absorbierenden Artikels sind und typischerweise näher an der Außenlage liegen.
Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck "umfassend", dass verschiedene Komponenten, Schritte und dergleichen zusammen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Demgemäß umschließt der Ausdruck "umfassend" die beschränkenderen Ausdrücke "bestehend im Wesentlichen aus" und "bestehend aus", wobei diese letzteren, beschränkenderen Ausdrücke ihre Standardbedeutung haben, so wie sie im Stand der Technik verstanden wird.
Alle Prozentangaben, Verhältnisse und Proportionen, die hier verwendet werden, sind gewichtsbezogen, sofern dies nicht anders ausgeführt wird.
B. Leistungsfähigkeit des absorbierenden Artikels
Im Hinblick auf die bevorzugten Artikel der vorliegenden Erfindung haben die Anmelder die Fähigkeit entdeckt, die umgekehrte Beziehung zwischen dem Fluidbeladungsgrad (g oder ml eines Fluids) und der Fluidannahmerate (ml/s) zu überwinden, die früher als die Norm für absorbierende Artikel akzeptiert wurde. So bezieht sich in einem Aspekt die vorliegende Erfindung auf einen absorbierenden Artikel, der zusätzlich dazu, dass er relativ dünn ist, die Fähigkeit zeigt, die Rate der Fluidannahme für jede von zwei aufeinander folgenden Fluidladungen beibehält. In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen absorbierenden Artikel, der die Fähigkeit zeigt, die Rate der Fluidannahme für jeden von zwei aufeinander folgenden Fluidladungen zu steigern. Vorzugsweise werden die Artikel eine beibehaltene oder erhöhte Fluidannahmerate für jede von drei aufeinander folgenden Fluidladungen, vorzugsweise für jede von vier aufeinander folgenden Fluidladungen zeigen.
Die Fähigkeit eines absorbierenden Artikels, diese Kriterien zu erfüllen, wird gemessen, wie dies im Detail im Abschnitt Testverfahren beschrieben wird, und zwar unter Verwendung einer Annahme-Test-Vorrichtung, wie sie in 7 gezeigt ist. Kurz gesagt, werden die Fluidannahmeraten für einen gegebenen absorbierenden Artikel für jede von vier aufeinander folgenden Ladungen von 50 ml pro Ladung bestimmt, wobei die Ladung mit einer konstanten Rate von etwa 10 ml/s synthetisches Urin abgegeben wird, wobei eine Konditionierungsdauer zwischen jeder Ladung von 5 Minuten vorhanden ist. Die Artikel der vorliegenden Erfindung zeigen beibehaltene oder erhöhte Fluidannahmeraten, wenn die Anzahl von Ladungen steigt.
Im Hinblick auf solche Artikel, die beibehaltene Fluidannahmeraten für wenigstens zwei aufeinander folgende Ladungen zeigen, ist es erforderlich, dass diese Artikel (einschließlich Decklage, Außenlage und absorbierender Kern; aber- ausschließlich Klebestreifen, Bandaufschläge oder andere optionale Komponenten) eine Dicke in einem trockenen Zustand von nicht mehr als etwa 12,5 mm (0,5 Inch), vorzugsweise nicht mehr als etwa 6,3 mm (etwa 0,25 Inch), ganz bevorzugt nicht mehr als etwa 5,1 mm (etwa 0,2 Inch) haben. Die Dicke des Artikels wird gemessen ohne beaufschlagten Druck. Obwohl nicht erforderlich im Hinblick auf solcher Artikel der vorliegenden Erfindung, welche erhöhte Fluidannahmeraten für wenigstens zwei, drei oder vier aufeinander folgende Ladungen zeigen, wird vorgezogen, dass diese absorbierenden Artikel auch die obigen Dickeanforderungen erfüllen.
Zusätzlich dazu, dass sie beibehaltene/erhöhte Annahmeraten für aufeinander folgende Fluidladungen zeigen, nehmen bevorzugte absorbierende Artikel ein Fluid mit einer Rate von wenigstens etwa 2 ml/s für die erste 50 ml Ladung, ganz bevorzugt wenigstens etwa 5 ml/s auf. Obwohl dies kein Kriterium ist, das von diesem Artikel erfüllt werden muss, wird dieses Kriterium sich in einem Artikel wahrscheinlich ergeben, der für den gedachten Zweck nützlich ist.
C. Absorbierende Kernkomponenten
Beispielhafte Kernkomponenten, die zum Erhalten der verbesserten Annahmeleistung nützlich sind, werden unten beschrieben.
1. Fluidspeicherkomponenten
Fluidspeicherkomponenten, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, umfassen Materialien, die in der Lage sind, große Mengen wasserhaltiger Körperfluide zu absorbieren, mit oder ohne weiterer optionaler Komponenten, wie Fasern, thermoplastisches Material, etc.; und in der Lage sind, in der Z-Richtung bei Einsaugen von Fluid anzuquellen, so dass sie eine Fluidannahmezone bilden. Materialien, die in der Lage sind, als Fluidspeicherkomponente(n) zu funktionieren, umfassen im Wesentlichen wasserunlösliche, in Wasser quellfähige absorbierende Polymermaterialien, die üblicherweise als "hydrogele", "hydrokolloide" oder "superabsorbierende" Materialien bezeichnet werden (für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden diese Materialien zusammen als "Hydrogel bildende absorbierende Polymere" bezeichnet); und offenzellige Schaummaterialien, die in einem kollabierten (das heißt, nicht expandierten) Zustand bleiben, bis sie mit wasserhaltigen Körperfluiden in Kontakt kommen.
Eine Grundfunktion dieser Fluidspeicherkomponenten besteht darin, die ausgeschiedenen Körperfluide entweder direkt oder von anderen absorbierenden Kernkomponenten (z.B. der Fluidannahme/Verteilungs-Komponente) zu absorbieren und dann solcher Fluide zurückzuhalten. selbst dann, wenn sie Drucken ausgesetzt werden, denen sie normalerweise aufgrund von Bewegungen des Trägers ausgesetzt sind. Eine weitere wichtige Funktion ist die Fähigkeit der Speicherkomponente(n) anzuquellen, so dass sie eine Fluidannahmezonen bilden. (Es sollte so verstanden sein, dass die Fluidspeicherkomponente(n) anderen Funktionen dienen kann als der Fluidspeicherung und der Formation einer Fluidannahmezone, wie beispielsweise der Verbesserung des Körpersitzes.)
Ungeachtet des verwendeten Materials wird vorgezogen, dass die obere Speicherkomponente in der Lage ist, sich in der Z-Richtung vom trockenen; komprimierten Zustand um wenigstens 100% zu expandieren, wenn sie vollständig gesättigt ist. Eine solche Z-gerichtete Expansion wird das Volumen der Fluidannahmezone wirksam erhöhen. Die Fachleute des Standes der Technik werden jedoch erkennen, dass die Breite und die Länge der Fluidannahmezone auch wichtig ist für das Gesamtvolumen und Materialien, die nicht in der Z-Richtung um 100% anquellen, noch hier nützlich sein können.
a. Hydrogel bildende absorbierende Polymere
Wenn Hydrogelpolymere verwendet werden, besteht ein wichtiger Aspekt dieser Fluidspeicherkomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung darin, dass sie eine relativ hohe Konzentration der absorbierenden Polymere enthalten. Um relativ dünne absorbierende Artikel bereit zu stellen, die in der Lage sind, große Mengen von Körperfluiden zu absorbieren und zurückzuhalten, ist es erwünscht, den Anteil dieser Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere zu erhöhen und Anteil anderer Komponenten, insbesondere der faserigen Komponenten, zu verringern. Bei der Messung der Konzentration des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers wird der prozentuale Gewichtsanteil des Hydrogel bildenden Polymers relativ zu dem kombinierten Gewicht des Hydrogel bildenden Polymers und anderer Komponenten (z.B. Fasern, thermoplastisches Material, etc.), die in der Fluidspeicherkomponente vorhanden sind, verwendet. Unter Berücksichtigung dieses Aspekts liegt die Konzentration der Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere in einer gegebenen Fluidspeicherkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung im Bereich von etwa 50 bis 100 Gew.%, vorzugsweise von etwa 60 bis 100 Gew.%, ganz bevorzugt von etwa 70 bis 100 Gew.% und äußerst bevorzugt von etwa 80 bis 100 Gew.% der Speicherkomponente.
Eine breite Vielfalt von Hydrogel bildenden absorbierenden Polymeren kann in den Fluidspeicherkomponenten der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Diese Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere haben eine Vielzahl von anionischen funktionalen Gruppen, wie Sulfonsäure, und ganz typisch Carboxygruppen. Beispiele absorbierender Polymere, die für die Verwendung hier geeignet sind, umfassen solche, welche aus polymerisierbaren, ungesättigten, Säure enthaltenden Monomeren präpariert werden, einschließlich den olefinisch ungesättigten Säuren und Anhydriden, die wenigstens eine Kohlenstoff-an-Kohlenstoff olefinische Doppelbindung enthalten. Insbesondere können diese Monomere ausgewählt werden aus olefinisch ungesättigten Carboxylsäuren und Säureanhydriden, olefinisch ungesättigten Sulfonsäuren und Mischungen davon. Siehe US Patent 5,324,561 (Rezai et al.), veröffentlicht am 23. Juni 1994 (hier durch Bezugnahme mit aufgenommen), welches geeignete absorbierende Polymere und ihre Präparierung beschreibt.
Bevorzugte Hydrogel bildende absorbierende Polymere für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung enthalten Carboxygruppen. Diese enthalten hydrolysierte mit Stärkeacrylnitril gepfropfte Copolymere, teilweise neutralisierte, hydrolysierte, mit Stärkeacrylnitril gepfropfte Copolymere, mit Stärkeacrylsäure gepfropfte Copolymere, teilweise neutralisierte, mit Stärkeacrylsäure gepfropfte Copolymere, ver seifte Vinylacetat-Acrylestercopolymere, hydrolysierte Acrylnitril- und Acrylamidcopolymere, leicht vernetzte Polymere eines der vorstehenden Copolymere, teilweise neutralisierte Polyacrylsäure und leicht vernetzte Polymere einer teilweise neutralisierten Polyacrylsäure. Die Polymere können entweder alleine oder in Form eines Gemisches von zwei oder mehreren unterschiedlichen Polymeren verwendet werden. Beispiele dieser Polymermaterialien sind offenbart in US Patent 3,661,875, US Patent 4,076,663, US Patent 4,093,776, US Patent 4,666,983 und US Patent 4,734,478.
Die am meisten bevorzugten Polymermaterialien für die Verwendung beim Herstellen der Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere sind leicht vernetzte Polymere teilweise neutralisierter Polyacrylsäuren und Stärkederivaten davon. Am meisten bevorzugt umfassen die Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere von etwa 50 bis etwa 95%, vorzugsweise etwa 75% neutralisierte, leicht vernetzte Polyacrylsäure (das heißt, Poly(Natriumacrylat/Acrylsäure)). Eine Vernetzung macht das Polymer im Wesentlichen wasserunlöslich und bestimmt teilweise die Absorptionskapazität und die extrahierbaren Polymergehalt-Eigenschaften der Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere. Verfahren für die Vernetzung dieser Polymere und typische Vernetzungsmittel sind beschrieben in größerem Detail in US Patent 4,076,663.
Die Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere können in einer herkömmlichen Weise gebildet werden. Bevorzugte Verfahren zum Bilden dieser absorbierenden Polymere sind solche, die Polymerisationsverfahren in einer wasserhaltigen Lösung oder in einer anderen Lösung umfassen. Siehe zum Beispiel US Reissue Patent 32,649 (Brandt et al.), wieder veröffentlicht am 19. April 1988. Obwohl vorgezogen wird, dass die absorbierenden Polymere unter Verwendung eines Polymerisationsprozesses in wasserhaltiger Lösung hergestellt werden, ist es auch möglich, den Polymerisationsprozess unter Verwendung von mehrphasigen Polymerisations-Verarbeitungstechniken auszuführen, wie Verfahren mit inverser Emulsionspolymerisation oder inverser Suspension zur Polymerisation. Siehe US Patent 4,340,706 (Obaysashi et al.), veröffentlicht am 20. Juli 1982, US Patent 4,506,052 (Flesher et al.), veröffentlicht am 19. März 1985 und US Patent 4,835,987 (Morita et al.), veröffentlicht am 05. April 1988, die alle durch Bezugnahme mit aufgenommen sind, und zwar für Verfahren, welche eine inverse Suspensionspolymerisation umfassen. Diese absorbierenden Polymere können synthetisiert werden oder in einer Vielfalt von Formen und Größen hergestellt werden, einschließlich Fasern, Körnchen, Flocken oder Pulverstoffe. Diese absorbierenden Polymere werden jedoch am häufigsten als absorbierende Teilchen oder Partikelstoffe geliefert.
Eine bevorzugte Klasse Hydrogel bildender absorbierender Polymere, die in der vorliegenden Erfindung nützlich ist, sind solche, welche eine hohe Absorptionskapazität zeigen. Die Absorptionskapazität bezieht sich auf die Kapazität eines gegebenen Polymermaterials, Flüssigkeiten zu absorbieren, mit welchen dieses in Kontakt kommt. Die Absorptionskapazität kann mit der Natur der Flüssigkeit, die absorbiert wird, signifikant variieren und auch mit der Art und Weise, in welcher die Flüssigkeit das Polymermaterial berührt. Für diese Zwecke dieser Erfindung ist die Absorptionskapazität durch die Menge von synthetischem Urin definiert, die durch ein gegebenes Polymermaterial in Gramm synthetisches Urin pro Gramm Polymermaterial in einem Verfahren absorbiert wird, das im Abschnitt Testverfahren des US Patents 5,324,561 (Rezai et al.), veröffentlicht am 23. Juni 1994 definiert ist. Bevorzugte absorbierende Polymere mit einer hohen Absorptionskapazität sind solche, welche eine Absorptionskapazität von wenigstens etwa 20 Gramm, ganz bevorzugt wenigstens etwa 25 Gramm synthetisches Urin pro Gramm Polymermaterial haben. Typischerweise haben hoch absorptiven Polymere eine Absorptionskapazität von etwa 20 Gramm bis etwa 70 Gramm synthetisches Urin pro Gramm Polymermaterial. Absorbierende Polymere mit diesen relativ hohen absorptiven Kapazitätseigenschaften sind besonders nützlich in Fluidspeicherkomponenten der vorliegenden Erfindung, da sie erwünschte hohe Mengen ausgeschiedener Körperausscheidungen, wie Urin, halten.
Eine weitere bevorzugte Klasse Hydrogel bildender absorbierender Polymere, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind solche mit relativ hohen Werten einer Salinen Fließleitfähigkeit (SFC) und einer relativ hohen Kapazität bei Leistung unter Druck (PUP). Siehe US-A-5,599,335 (Goldman et al.), in welcher SFC-Werte und eine PUP-Kapazität definiert sind und Verfahren zum Messen dieser Parameter vorgesehen sind. Absorbierende Polymere, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, können SFC-Werte von wenigstens etwa 30 × 10^–7 cm³s/g, vorzugsweise wenigstens etwa 50 × 10^–7 cm³s/g und äußerst bevorzugt wenigstens etwa 100 × 10^–7 cm³s/g haben. Typischerweise liegen diese SFC-Werte im Bereich von etwa 30 bis etwa 1000 × 10^–7 cm³s/g, ganz typisch von etwa 50 bis etwa 500 × 10^–7 cm³s/g und äußerst typisch von etwa 100 bis etwa 350 × 10^–7 cm³s/g. Absorbierende Polymere, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, haben im Allgemeinen eine PUP-Kapazität, von wenigstens etwa 23 g/g, vorzugsweise wenigstens etwa 25 g/g und äußerst bevorzugt wenigstens etwa 29 g/g. Typischerweise sind diese PUP-Kapazitätswerte im Bereich von etwa 23 bis etwa 35 g/g, ganz typisch von etwa 25 bis etwa 33 g/g und äußerst typisch von etwa 29 bis 33 g/g.
Eine Oberflächenvernetzung der anfänglich geformten Polymere ist ein bevorzugten Verfahren zum Erhalten Hydrogel bildender absorbierende Polymere mit relativ hohen SFC- und PUP-Kapazitätswerten. Eine Anzahl von Verfahren zum Einleiten von Oberflächenvernetzungen sind im Stand der Technik offenbart. Diese umfassen solche, in welchen: (i) ein oder mehere di- oder polyfunktionale Reagenzmittel (z.B. Glycerol, 1,3-dioxolan-2-one, mehrwertige Metallionen, polyqatärnäre Amine), das/die in der Lage ist/sind, mit bestehenden funktionalen Gruppen innerhalb des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers zu reagieren, auf die Oberfläche des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers aufgebracht wird; (ii) ein di- oder polyfunktionales Reagenzmittel, das in der Lage ist, mit weiteren hinzu gegebenen Reagenzmitteln und möglicherweise vorhandenen funktionalen Gruppen innerhalb des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers zu reagieren, um beispielsweise den Anteil der Vernetzung an der Oberfläche zu erhöhen, auf die Oberfläche aufgebracht wird (z.B. die Zugabe eines Monomers plus eines Vernetzers und die Initiierung einer zweiten Polymerisationsreaktion); (iii) keine zusätzlichen polyfunktionalen Reagenzmittel hinzu gegeben werden, aber ein oder mehrere zusätzliche Reaktionen unter vorhandenen Komponenten innerhalb des Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers entweder während oder nach dem primären Polymerisationsprozess induziert wird, wie beispielsweise um einen höheren Anteil der Vernetzung an oder nahe der Oberfläche zu erreichen (z.B. durch Erhitzen, um die Formation von Anhydrid- und/oder Estervernetzungen zwischen bestehenden Polymer-Carboxylsäure- und/oder Hydroxylgruppen zu induzieren und Suspensions-Polymerisationsprozesse, in welchen der Vernetzer inhärent in höheren Anteilen nahe der Oberfläche vorhanden ist); und (iv) weitere Materialien an die Oberfläche hinzu gegeben werden, wie beispielsweise um einen höheren Anteil an Vernetzung zu induzieren oder andernfalls die Oberflächenverformbarkeit des resultierenden Hydrogels zu verringern. Kombination dieser Oberflächen-Vernetzungsprozesse können auch konkurrierend oder aufeinander folgend verwendet werden. Zusätzlich zu den vernetzenden Reagenzmitteln können andere Komponenten an die Oberfläche hinzu gegeben werden, um die Verteilung zu unterstützen/zu regulieren (z.B. die Ausbreitung und die Durchdringung der Oberflächen-Vernetzungsmittel). Siehe US-A-5,599,335 (Goldman et al.).
Geeignete allgemeine Verfahren zum Ausführen einer Oberflächenvernetzung von Hydrogel bildenden absorbierenden Polymeren gemäß der vorliegenden Erfindung sind offenbart in US Patent 4,541,871 (Obayashi), veröffentlicht am 17. September 1985; veröffentlichte PCT-Anmeldung WO 92/16565 (Stanley), veröffentlicht am 01. Oktober 1992, veröffentlichte PCT-Anmeldung WO 90/08789 (Tai), veröffentlicht am 09. August 1990; veröffentlichte PCT-Anmeldung WO 93/05080 (Stanley), veröffentlicht am 18. März 1993; US Patent 4,824,901 (Alexander), veröffentlicht am 25. April 1989; US Patent 4,789,861 (Johnson), veröffentlicht am 17. Januar 1989; US Patent 4,587,308 (Makita), veröffentlicht am 06. Mai 1986; US Patent 4,734,478 (Tsubakimoto), veröffentlicht am 29. März 1988; US Patent 5,164,459 (Kimura et al.), veröffentlicht am 17. November 1992; offen gelegte deutsche Patentanmeldung 4 020 780 (Dahmen), veröffentlicht am 29. August 1991 und offen gelegte europäische Patentanmeldung 509,708 (Gartner), veröffentlicht am 21. Oktober 1992. Siehe parallel anhängiges US-A-5,599,335 (Goldman et al.), insbesondere Beispiele 1 bis 4.
Obwohl diese Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere vorzugsweise aus den gleichen Monomeren gebildet werden und die gleichen Eigenschaften haben, muss dies nicht der Fall sein. Zum Beispiel können die absorbierenden Polymere ein mit Stärkeacrylsäure gepfropftes Copolymer aufweisen, während andere absorbierende Polymere ein leicht vernetztes Polymer aus teilweise neutralisierter Polyacrylsäure umfassen können. Ferner können die absorbierenden Polymere in ihrer Größe, Form und Absorptionskapazität oder in irgendeiner anderen Fähigkeit oder Eigenschaft variieren. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bestehen die absorbierenden Polymere im Wesentlichen aus leicht vernetzten Polymeren aus teilweise neutralisierter Polyacrylsäure, wobei jedes absorbierende Teil ähnliche Eigenschaften hat.
Eine bevorzugte Fluidspeicherkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer relativ hohen Konzentration dieser Hydrogel bildenden absorbierenden Polymere liegt in Form von porösen, absorbierenden Makrostrukturen vor. Diese Makrostrukturen werden aus einer Vielzahl von Hydrogel bildenden absorbierenden Polymerteilchen gebildet. Die Makrostrukturen sind in der Lage, große Mengen von wasserhaltigen Körperfluiden zu absorbieren (z.B. Urin oder Menstruationsfluide) und dann solche Flüssigkeiten unter moderaten Drucken zurückzuhalten. Weil sie aus Teilchen geformt sind, haben diese Makrostrukturen Poren zwischen benachbarten Teilchen. Diese Poren sind durch miteinander kommunizierende Kanäle miteinander verbunden, derart, dass die Makrostruktur fluiddurchlässig ist (das heißt, Kapillartransportkanäle hat).
Wegen der zwischen den Teilchen gebildeten Bindungen, haben die resultierenden Aggregat-Makrostrukturen eine verbesserte strukturelle Integrität, eine erhöhte Fluidannahme- und Verteilungsrate und minimale Gelsperren-Eigenschaften. Wenn sie mit wasserhaltigen Fluiden benetzt werden, quellen die Makrostrukturen im Allgemeinen isotropisch, selbst unter moderaten Grenzdrucken, absorbieren solche Fluide in die Poren zwischen den Teilchen und saugen dann solche Fluide in die Teilchen ein. Das isotropische Anquellen der Makrostruktur erlaubt den Teilchen und den Poren, ihre relative Geometrie und räumliche Beziehung beizubehalten, selbst dann, wenn sie gequollen sind. So sind die Makrostrukturen relativ "fluidstabil", dahin gehend, dass die Teilchen sich nicht voneinander dissoziieren, wodurch der Fall einer Gelsperre minimiert wird und die Kapillarkanäle beibehalten werden können und vergrößert werden können, wenn sie gequollen sind, so dass die Makrostruktur nachfolgende Ladungen von Flüssigkeit annehmen und transportieren kann, selbst bei übermäßiger Flüssigkeit. Siehe US Patent 5,102,597 (Roe et al.), veröffentlicht am 07. April 1992 und US Patent 5,324,561 (Rezai et al.), veröffentlicht am 23. Juni 1994. Wie hier bevorzugt, sind diese Makrostrukturen miteinander verbundene Teilchen, die als "fluidstabile Makrostrukturen" oder "fluidstabile Aggregate" bezeichnet werden.
Obwohl diese Makrostrukturen eine Anzahl von Formen und Größen haben, liegen sie typischerweise in Form von Flächengebilden, Filmen, Zylindern, Blöcken, Kügelchen, Fasern, Filamenten oder anderen geformten Elementen vor. Diese Makrostrukturen werden im Allgemeinen eine Dicke oder einen Durchmesser zwischen etwa 0,2 mm und etwa 10,0 mm haben. Vorzugsweise liegen diese Makrostrukturen in Form von Flächengebilden oder Streifen vor. Die Ausdrücke "Flächengebilde" oder "Streifen", wie hier verwendet, beschreiben Makrostrukturen mit einer Dicke von wenigstens etwa 0,2 mm. Die Flächengebilde oder Streifen werden vorzugsweise eine Dicke zwischen etwa 0,5 mm und etwa l0 mm, typischerweise von etwa 1 mm bis etwa 3 mm haben.
Diese Makrostrukturen werden gebildet, indem benachbarte Teilchen miteinander verbunden oder aneinander gehaftet werden. Das Haftmittel ist im Wesentlichen das Polymermaterial, das in der Oberfläche dieser Teilchen vorhanden ist. Wenn diese Teilchen mit einem Vernetzungsmittel behandelt werden und physikalisch verbun den werden, ist das in der Oberfläche dieser Teilchen vorhandene Polymermaterial ausreichend plastisch und kohäsiv (das heißt, klebrig), derart, dass benachbarte Teilchen aneinander anhaften, typischerweise mit diskreten Verbindungsbereichen zwischen den Teilchen. Die Vernetzungsreaktion zwischen den Teilchen fixiert dann diese haftverbundene Struktur.
Beim Präparieren dieser Makrostrukturen wird ein Vernetzungsmittel verwendet, um eine Vernetzung an der Oberfläche der absorbierenden Vorläuferteilchen zu schaffen. Dies erfolgt typischerweise als ein Ergebnis des Vernetzungsmittels, indem dieses mit dem Polymermaterial in diesen Teilchen reagiert. Typischerweise hat das Polymermaterial der absorbierenden Vorläuferteilchen anionische und vorzugsweise funktionale Carboxygruppen, die eine kovalente Esterbindung mit dem Vernetzungsmittel bilden. Diese Bereiche des absorbierenden Artikels, die wirksam vernetzt worden sind, werden bei Vorhandensein von wasserhaltigen (Körper-)fluiden relativ zu anderen unvernetzten Bereichen des Teilchens weniger anquellen.
Geeignete Vernetzungsmittel für diesen Zweck können nicht ionisch sein und wenigstens zwei funktionale Gruppen pro Molekül besitzen, die in der Lage sind, mit der Carboxygruppe zu reagieren. Sie zum Beispiel US Patent 5,102,597 (Roe et al.), veröffentlicht am 07. April 1992, und welches eine Vielfalt von nicht ionischen Vernetzungsmitteln offenbart. Das besonders bevorzugte nicht ionische Vernetzungsmittel ist Glycerol. Ein bevorzugtes Vernetzungsmittel für die Verwendung in diesen Makrostrukturen ist ein Addukt aus Epichlorhydrin mit bestimmten Typen von monomeren oder polymeren Aminen. Siehe US Patent 5,324,561 (Rezai et al.), veröffentlicht am 23. Juni 1994, welches geeignete Vernetzungsmittel eines kationischen Amino-Epichlorhydrinaddukts offenbart. Diese Amino-Epichlorhydrinaddukte und insbesondere die Polymerharzversionen dieser Addukte, sind bevorzugte Vernetzungsmittel, weil sie nur mit dem Polymermaterial an der Oberfläche der Vorläuferteilchen reagieren. Zudem wird angenommen, dass die kationischen funktionalen Gruppen (z.B. Azetediniumgruppen) dieser Addukte, insbesondere polymere Harzversionen, sehr schnell mit den anionischen typischen funktionalen Carboxygruppen des Polymermaterials der absorbierenden Teilchen reagieren, selbst bei Raumtemperatur (z.B. bei von etwa 18° bis etwa 25°C). Äußerst bevorzugt sind bestimmte Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrinharze, insbesondere im Handel erhältlich durch Hercules Inc. unter dem Markennamen Kymene^®. Besonders nützlich sind Kymene^® 557H, Kymene^® 557LX und Kymene^® 557Plus, welches die Epichlorhydrinaddukte aus Polyamid-Polyaminen sind, welche die Reaktionsprodukte von Diethylentriamin und Adipinsäure sind. Sie sind typischerweise im Handel erhältlich in Form von wasserhaltigen Lösungen des kationischen Harzmaterials, die von etwa 10 Gew.% bis etwa 33 Gew.% des aktiven Harzes enthalten.
Beim Präparieren dieser porösen absorbierenden Makrostrukturen werden diese absorbierenden Teilchen mit dem Vernetzungsmittel zusammen mit anderen Komponenten oder Mitteln behandelt. Zum Beispiel wird typischerweise Wasser mit dem Vernetzungsmittel verwendet, um eine wässrige Behandlungslösung davon zu bilden. Wasser unterstützt die gleichförmige Dispersion des Vernetzungsmittels auf der Oberfläche der absorbierenden Teilchen und verursacht eine Eindringung des Vernetzungsmittels in die Oberflächenregionen dieser Teilchen. Wasser unterstützt auch eine stärkere physikalische Verbindung zwischen den behandelten Vorläuferteilchen, was zu einer größeren Integrität der resultierenden interpartikulär gebundenen vernetzten Aggregate führt. Siehe US Patent 5,102,597 (Roe et al.), veröffentlicht am 07. April 1992 (nicht ionische Vernetzungsmittel, wie Glycerol) und US Patent 5,324,561 (Rezai et al.), veröffentlicht am 23. Juni 1994 (kationische Amino-Epichlorhydrinaddukt-Vernetzungsmittel).
Es wird besonders bevorzugt, dass die Behandlungslösung einen Plastifizierer umfasst, insbesondere dann, wenn kationische Amino-Epichlorhydrinaddukte als Vernetzungsmittel verwendet werden. Der bevorzugte Plastifizierer ist ein Gemisch aus Glycerol und Wasser, insbesondere dann, wenn er als ein Teil einer wässrigen Behandlungslösung des kationischen Amino-Epichlorhydrinaddukts enthalten ist, und zwar in einem Gewichtsverhältnis von Glycerol zu Wasser von etwa 0,5:1 bis etwa 2:1, vorzugsweise von etwa 0,8:1 bis etwa 1,7:1. Siehe US Patent 5,324,561 (Rezai et al.), veröffentlicht am 23. Juni 1994. Vor, während oder nach der Behandlung mit dem Vernetzungsmittel und dem optionalen Plastifizierer werden die Teilchen physikalisch miteinander verbunden, um die Aggregat-Makrostrukturen zu bilden. Ein bevorzugtes Verfahren und eine Vorrichtung für ein kontinuierliches Bilden dieser Aggregat-Makrostrukturen in Flächengebilde ist beschrieben in US Patent 5,324,561 (Rezai et al.), veröffentlicht am 23. Juni 1994 (kationische Amino-Epichlorhydrinaddukt-Vernetzungsmittel). Siehe insbesondere 9 aus diesem Patent und seine zugehörige Beschreibung.
Sobald die Teilchen physikalisch miteinander verbunden worden sind, um eine Aggregat-Makrostruktur zu bilden, wird das Vernetzungsmittel mit dem Polymermaterial der Vorläuferteilchen in Reaktion gebracht, während die physikalische Verbindung der Teilchen beibehalten wird, um so eine effektive Oberflächenvernetzung in den Teilchen der Aggregat-Makrostruktur zu schaffen. Siehe US Patent 5,102,597 (Roe et al.), veröffentlicht am 07. April 1992) (nicht ionische Vernetzungsmittel, wie Glycerol), und US Patent 5,324,561 (Rezai et al.), veröffentlicht am 23.Juni 1994 (kationische Amino-Epichlorhydrinaddukt-Vernetzungsmittel). Wenn Amino-Epichlorhydrinaddukte als Vernetzungsmittel verwendet werden, kann diese Vernetzungsreaktion bei relativ geringen Temperaturen erfolgen, einschließlich Umgebungsraumtemperaturen. Eine solche Ausrichtung bei Umgebungstemperatur ist besonders erwünscht, wenn die absorbierenden Teilchen mit einem Plastifizierer behandelt werden, wie beispielsweise einem Gemisch aus Wasser und Glycerol. Eine Auswertung signifikant über Umgebungstemperaturen kann den Plastifizierer dazu veranlassen, ausgetrieben zu werden, und zwar aufgrund seiner Flüchtigkeit, so dass ein zusätzlicher Schritt erforderlich wird, die resultierende Aggregat-Makrostruktur zu plastifizieren.
Bedarfsweise können diese Makrostrukturen verschiedene Typen von Fasern enthalten, um als Verstärkungselemente zu wirken. Diese umfassen Zellulosefasern, modifizierte Zellulosefasern, Rayon, Polypropylen und Polyesterfasern, wie Polyethylenterephthalat (DACRON), hydrophiles Nylon (HYDROFIL) und dergleichen. Beispiele weiterer Fasermaterialien sind hydrophylisierte hydrophobe Fasern, wie mit einem grenzflächenaktiven Stoff behandelte oder mit Silica behandelte thermoplastische Fasern, die zum Beispiel von Polyolefinen wie Polyethylen oder Polypropylen, von Polyacrylen, Polyamiden, Polystyrolen, Polyurethanen und dergleichen abgeleitet werden. Tatsächlich sind hydrophylisierte, hydrophobe Fasern, die an für sich nicht sehr absorbierend sind und die deshalb keine Bahnen mit ausreichender Absorptionskapazität liefern, um in herkömmlichen absorbierenden Strukturen nützlich zu sein, für die Verwendung in diesen Makrostrukturen aufgrund ihrer guten Saugeigenschaften geeignet. Synthetische Fasern sind im Allgemeinen bevorzugt für die hier vorliegende Verwendung als Faserkomponente der Makrostruktur. Am meisten bevorzugt sind Polyolefinfasern, vorzugsweise Polyethylenfasern.
Weitere geeignete Fluidspeicherkomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung können in Form einer Schicht aus Hydrogel bildenden absorbierenden Polymerteilchen, die zwischen zwei weiteren faserigen Schichten enthalten sind, vorliegen, zum Beispiel als eine laminierte Fluidspeicherkomponente. Geeignete laminierte Fluidspeicherkomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung können präpariert werden unter Verwendung der Verfahren, ähnlich denjenigen, die beschrieben sind in US Patent 4,260,443 (Lindsay et al.); US Patent 4,467,012 (Pedersen et al.), veröffentlicht am 21. August 1984; US Patent 4,715,918 (Lang), veröffentlicht am 29. Dezember 1987; US Patent 4,851,069 (Packard et al.), veröffentlicht am 25. Juli 1989; US Patent 4,950,264 (Osborn), veröffentlicht am 21. August 1990; US Patent 4,994,037 (Bernardin), veröffentlicht am 19. Februar 1991; US Patent 5,009,650 (Bernardin), veröffentlicht am 23. April 1991; US Patent 5,009,653 (Osborn), veröffentlicht am 23. April 1991; US Patent 5,128,082 (Makoui), 07. Juli 1992; US Patent 5,149,335 (Kellenberger et al.), veröffentlicht am 22. September 1992 und US Patent 5,176,668 (Bernardin), veröffentlicht am 05. Januar 1993. Diese laminierte Fluidspeicherkomponenten können in Form thermisch gebundener Faserschichten, durch Haftmittel gebundene Faserschichten (z.B. durch eine Klebebindung zwischen den Faserschichten oder zwischen den faserigen Schichten und den Hydrogel bildenden absorbierenden Polymerteilchen) oder als Faserschichten, die durch Wasserstoffbindungen zusammengehalten werden (z.B. durch Besprühen der Faserschichten mit Wasser, gefolgt durch eine Kompaktion).
Bedarfsweise können die obigen Makrostrukturen oder absorbierenden Partikel an einem Substrat angebracht sein, um die Fluidspeicherkomponenten zu bilden. Das Substrat kann eine Vielzahl von Funktionen liefern, einschließlich: (1) Verbessern der Verteilung von durch die Makrostruktur/Teilchen zu absorbierenden Fluiden; und (2) Unterstützen der Makrostruktur/Teilchen, indem eine zusätzliche Integrität, insbesondere in der Situation, in welcher absorbierenden Teilchen zu quellen beginnen, nachdem das Fluid absorbiert wurde, bereit zu stellen. Das Substrat kann aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, die im Stand der Technik bekannt sind, wie beispielsweise Zellulosefasern, Vliesstoffbahnen, Tissuebahnen, Schäume, Polyacrylatfasern, mit Öffnungen versehene polymere Bahnen, synthetische Fasern, Metallfolien, Elastomere und dergleichen. Die meisten solcher Substratmaterialien können Fluide an die Makrostruktur/Teilchen verteilen sowie diese unterstützen. Vorzugsweise ist das Substrat zusammengesetzt aus Zellulosematerial oder einem Material mit Zellulosefunktionalität. Bevorzugte Substrate zum Verteilen von Fluiden sind Zellulosematerialien, faserige Bahnen, zellulosehaltige faserige Bahnen, Tissues, feste Schäume, zellulosehaltige Schäume und Polyvinylalkohol-Schäume. Bevorzugte Substrate zum Unterstützen der Makrostruktur/Teilchen sind Tissues, Zellulosematerialien, faserige Bahnen, Vliesstoffbahnen, Textilstoffe, zellulosehaltige faserige Bahnen, feste Schäume, zellulosehaltige Schäume und Polyvinylalkohol-Schäume.
Das Substrat ist vorzugsweise flexibel und nachgiebig, um solche Eigenschaften in dem resultierenden absorbierenden Verbundstoff mit der Makrostruktur/Teilchen zu bewirken. Das Substrat kann im Wesentlichen elastisch und nicht streckbar sein oder es kann streckbar oder verformbar sind, und zwar in einem unterschiedlichen Maß, je nach den Kräften, die senkrecht zu oder in der Ebene der Oberfläche des Substrats ausgeübt werden. Die Dicke und die Flächenmasse (Gewicht pro Einheitsfläche des Substrats) des Substratmaterials können variieren, und zwar in Abhängigkeit von Typ des Substrats und der gewünschten Eigenschaften. Das Substrat kann eine Mehrzahl von einzelnen Flächengebilden oder Lagen eines speziellen Substratmaterials umfassen oder eine Kombination aus ein oder mehreren Substratschichten in einem Laminat. Ein solches geeignetes Substrat ist ein Bounty^®-Flächengebilde mit einer Dicke von etwa 0,02 mm bis etwa 1,2 mm, ganz bevorzugt von etwa 0,3 mm bis etwa 0,8 mm und einer Flächenmasse von etwa 5 g/m² bis etwa 100 g/m², ganz bevorzugt von etwa 10 g/m² bis etwa 60 g/m² und äußerst bevorzugt von etwa 15 g/m² bis etwa 40 g/m². Ein weiteres geeignetes Substrat ist ein Zelluloseschaum mit einer trockenen komprimierten Dicke von etwa 0,5 mm bis etwa 3,0 mm, ganz bevorzugt von etwa 0,8 mm bis etwa 2,0 mm, einer nass expandierten Dicke von etwa 0,8 mm bis etwa 6,0 mm, ganz bevorzugt von etwa 1,0 mm bis etwa 5,0 mm und einer Flächenmasse von etwa 50 g/m² bis etwa 2.000 g/m², ganz bevorzugt von etwa 100 g/m² bis etwa 1.000 g/m².
Substrate, die zum Abstützen der Makrostruktur/Teilchen geeignet sind, haben typischerweise eine Trockenzugfestigkeit ausgedrückt in g/in, die g (2,59 cm) entsprechen, von etwa 500 g/in bis etwa 8.000 g/in, ganz bevorzugt von etwa 1.000 g/in bis etwa 3.000 g/in, einen Nasszugfestigkeit von etwa 200 g/in bis etwa 5.000 g/in, obwohl ganz bevorzugt von etwa 400 g/in bis etwa 1.000 g/in und eine Nass-Reißfestigkeit von etwa 100 g bis etwa 2.000 g, obwohl ganz bevorzugt von etwa 200 g bis etwa 1.000 g. Bevorzugte Substrate dieses Typs umfassen zellulosehaltige Faserbahnen, wie Papiertücher und Tissues, wie solche, die offenbart sind in US Patent 3,953,638, veröffentlicht am 27 April 1976, US Patent 4,469,735, veröffentlicht am 04. September 1984, US Patent 4,468,428, veröffentlicht am 28. August 1984 und US Patent 4,986,882, veröffentlicht am 22. Januar 1991.
Die poröse absorbierende Makrostruktur für die Teilchen können an einem Substrat durch eine Vielfalt von chemischen, physikalischen und haftenden Mitteln ange bracht werden. Haftmittel zum Anbringen der Makrostruktur/Teilchen an dem Substrat umfassen Kleber und heiß schmelzende Haftmittel. Vorzugsweise wird die Bindung zwischen dem Substrat und der Makrostruktur/Teilchen erreicht, indem die absorbierenden Vorläuferteilchen auf dem Substrat abgelagert werden, die abgelagerten Teilchen mit der Lösung, die ein Vernetzungsmittel enthält, behandelt wird, und dann die behandelten Teilchen/das Substrat wie vorher ausgehärtet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens wird ein zellulosehaltiges Substrat (z.B. ein Papiertuch) verwendet. Die absorbierenden Vorläuferteilchen werden dann auf diesem zellulosehaltigen Substrat abgelagert. Eine Behandlungslösung mit einem Amino-Epichlorhydrinaddukt, vorzugsweise einem polymeren Epichlorhydrinpolyamid-Polyamin als nassfestes Harz, wie Kymene^®, wird dann aufgebracht (z.B. aufgesprüht) auf das Zellulosesubstrat und die absorbierenden Teilchen. Das behandelte Substrat/die Teilchen werden dann bei Umgebungstemperaturen derart ausgehärtet, dass die Teilchen an das zellulosehaltige Substrat gebunden sind.
Um die gesamte Flexibilität der Kerne der vorliegenden Erfindung zu verbessern, können die fluidstabilen Makrostrukturen geschlitzt werden, so dass sie diskontinuierlich sind. Das heißt, die Makrostrukturstreifen können jeweils an verschiedenen Stellen geschnitten werden, so dass sie Schlitze durch die gesamte Dicke der Struktur bilden (das heißt, in Z-Richtung). Solche Makrostrukturen sind beschrieben in US Patenten US-A-5,536,264, US-A-5,713,881, US-A-5,868,724. Beim Strecken der geschlitzten Makrostrukturen in der Y-Richtung ergibt sich ein "netzartiges" Material. Die offenen Räume zwischen dem Hydrogel enthaltenen kontinuierlichen Bereich erlaubt ein freieres Aufquellen der Hydrogelstruktur und erhöht auch die Permeabilität durch diese Komponente hindurch.
Die porösen absorbierenden Makrostrukturen, die als Fluidspeicherkomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung nützlich sind, können auch innerhalb eines Tissues eingeschlossen oder eingewickelt sein. Solche Tissuehüllen können lose absor bierende Teilchen davor bewahren, in den absorbierenden Kern zu migrieren und können eine zusätzliche strukturelle Integrität der Makrostruktur verleihen.
Ungeachtet der Natur des verwendeten absorbierenden Materials ist es wichtig, dass das Speichermaterial vor einem Aufquellen in einem signifikanten Maß in die Fluidannahmezone zurückgehalten wird (das heißt, in der X- und/oder Y-Richtung, insbesondere in Richtung des inneren des absorbierenden Kerns), während es in der Z-Richtung frei quellen kann. Dies wird zu einer größeren Annahmezone führen, um Fluidschwalle zu akzeptieren. Wie mit Bezug auf die 3 und 4 besprochen wird, kann ein Anquellen in die Fluidannahmezone verhindert werden, indem zum Beispiel Haftpunktbindungen verwendet werden. Dies kann besonders nützlich sein, wenn diskrete Teilchen eines absorbierenden Polymers als das obere Fluidspeichermaterial verwendet werden. In einigen Fällen wird die Anordnung der verschiedenen Kernmaterialien die gewünschte eingeschränkte Quellung liefern.
b. Schaummaterialien
Wie oben angegeben, sollten Schaummaterialien, die als absorbierende Speicherkomponente der vorliegenden Erfindung nützlich sind, zusätzlich dazu, dass sie eine adäquate Fluidspeicherkapazität bieten, in der Lage sein, in einem kollabierten oder dünnen Zustand zu existieren, bis sie mit einem Körperfluid in Kontakt kommen. Die Fähigkeit, in einem solchen Zustand zu verbleiben, ist wichtig, um dünne Windeln bereit zu stellen, die dem Verbraucher angeboten werden. Die Verwendung dieser Schaummaterialien liefert den zusätzlichen Vorteil eines Anquellens fast ganz in der Z-Richtung. Das heißt, beim Einsaugen eines Fluids quellen die Schäume signifikant in der Z-Richtung, während sie im Wesentlichen ihre Längen- und Breitenabmessungen beibehalten. Dies ist wichtig dahin gehend, dass dies eine effiziente Bildung der Fluidannahmezone erlaubt.
Repräsentative Schaummaterialien, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind solche, die beschrieben sind in US Patent Nr. 5,387,207 ("'207-Patent"), veröf fentlicht am 07. Februar 1995 für Dyer et al., welches hier durch Bezugnahme mit aufgenommen ist. Kurz gesagt, beschreibt dieses Patent polymere Schäume, die von Emulsionen hergeleitet werden, die eine relativ kleine Menge einer Ölphase (einschließlich der polymerisierbaren Monomere) und eine relativ große Menge einer Wasserphase haben. (Solche Emulsionen werden im Allgemeinen als Emulsionen mit hoher innerer Phase oder HIPEs bezeichnet). Diese von HIPE hergeleiteten Schäume werden durch Mittel hydrophil gemacht, die nach der Polymerisation zurückbleiben oder durch eine Post-Polymerisationsbehandlung mit einem grenzflächenaktiven Stoff. Die Schäume, die in dem '207-Patent beschrieben sind, sind offenzellig. Das heißt, die einzelnen Zellen (auch als Poren bezeichnet), die den Raum darstellen, der durch einzelne Wassertröpfchen in der Emulsion besetzt wird, sind miteinander durch zahlreiche kleine Löcher verbunden. Diese kleinen Löcher in den Wänden der Zellen erlauben einem Fluid, sich von einer Zelle zur anderen zu bewegen, und zwar durch die gesamte Schaumstruktur.
Die Fähigkeit der Schäume, in dem "Dünn-bis-Nass"-Zustand zu verbleiben, ergibt sich wahrscheinlich aufgrund der Kapillarkräfte innerhalb des Schaumes, insbesondere des Kapillardrucks des Schaums. Um in dem kollabierten Zustand zu bleiben, bis sie benetzt werden, müssen die Kapillardrucke innerhalb des Schaumes äquivalent oder größer sein als die Kräfte, die durch die elastische Erholung oder das Elastizitätsmodul des Schaumpolymers ausgeübt werden, welche dahin gehend wirken, dass der Schaum in seine unkomprimierte Dicke zurück "springt". Parameter, die einen Kapillardruck beeinflussen, umfassen den spezifischen Oberflächenbereich für die kapillare Saugwirkung, die Schaumdichte, die Fluidoberflächenspannung und die mittlere Zellengröße. Parameter, die das Elastizitätsmodul der Schäume beeinflussen, umfassen den Monomergehalt mit dem Polymer sowie den restlichen öllöslichen Emulgatoren, welche dazu neigen, das Polymer zu plastifizieren, wodurch ein Polymermodul verringert wird. Eine vollständige Liste bevorzugter Bereiche dieser Parameter sowie eine Besprechung weiterer wichtiger Eigenschaften der Schäume wird in dem Patent ausgeführt.
Das US Patent US-A-5,650,222 beschreibt auch expandierbare Schäume, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind. Obwohl diese Schäume auch aus HIPEs präpariert werden, liefert die Präparation von Emulsionen mit höheren Wasser/Öl-Verhältnissen sogar eine Struktur mit höherer Porosität und geringerer Dichte. Die Schäume werden aus Emulsionen präpariert, die ein Verhältnis von Wasserphase zu Ölphase von etwa 55:1 bis etwa 100:1 haben. Diese Schäume haben einen spezifischen Oberflächenbereich pro Schaumvolumen von wenigstens etwa 0,025 m²/cm, vorzugsweise wenigstens etwa 0,05 m²/cm, ganz bevorzugt wenigstens etwa 0,07 m2/cm (die Dichte wird gemessen in expandiertem Zustand. Die Schäume haben einen spezifischen Oberflächenbereich für die kapillare Saugwirkung von etwa 3 m²g, vorzugsweise von etwa 3 bis etwa 15 m²/g, ganz bevorzugt von etwa 4 bis etwa 13 m²/g und äußerst bevorzugt von etwa 5 bis etwa 11 m²/g. Die Schäume haben eine Schaumdichte, gemessen im kollabierten Zustand von etwa 0,1 g/cm³ bis etwa 0,2 g/cm³, vorzugsweise von etwa 0,11 g/cm³ bis etwa 0,15 g/cm³, ganz bevorzugt von etwa 0,12 g/cm³ bis etwa 0,14 g/cm³. Die Schäume zeigen ferner eine Fluid-Oberflächenspannung von etwa 15 bis etwa 65 dyne/cm, vorzugsweise von etwa 20 bis etwa 65 dyne/cm, ganz bevorzugt von etwa 20 bis etwa 65 dyne/cm. Die mittlere Zellengröße dieser Schäume ist vorzugsweise geringer als etwa 50 μm, ganz bevorzugt von etwa 5 μm bis etwa 35 μm. Diese Schäume sind besonders bevorzugt als das Fluidspeichermaterial, wenn eine Verwendung von Schäumen erwünscht ist. Die Schäume zeigen vorzugsweise ein Verhältnis von expandierter (nasser) zu kollabierter (trockner) Dicke von wenigstens etwa 6:1, ganz bevorzugt von etwa 6:1 bis etwa 10:1 und eine freie Absorptionskapazität von etwa 55 bis 100 ml synthetisches Urin pro Gramm trockener Schaum, ganz bevorzugt von etwa 55 bis 75 ml pro Gramm.
Eine weitere wichtige Betrachtung bei Verwendung eines kollabierten Schaumes als obere Fluidspeicherkomponente(n) ist deren Fähigkeit, in der Z-Richtung gegen einen Druck zu quellen. Die genannten Patente besprechen die Fähigkeit, gegen Druck quellen zu können, und die Parameter, die diese Fähigkeit beeinflussen. Der Fachmann kann ohne weiteres bestimmen, welche Eigenschaften benötigt werden für Schäume, um die hier vorliegende Speicherkomponente auszuführen.
Weitere Schaummaterialien, die als Speichermaterial nützlich sind, um fassen komprimierte zellulosehaltige Schäume. Solche Schäume sind beschrieben in der europäischen Patentveröffentlichung 293,208, offen gelegt durch Lion Corp. Zellulosehaltige Schäume, die hier nützlich sind, sind im Handel erhältlich von mehreren Unternehmen, einschließlich Spontex, Toary and 3M. Diese zellulosehaltigen Schaummaterialien expandieren, wenn sie als komprimierte Schwämme geliefert werden, schnell bei Benetzung und erzeugen somit die Fluidannahmezone.
2. Fluidannahme/Verteilungs-Komponente
Die Fluidannahme/Verteilungs-Komponente kann eine Vielzahl von Funktionen in den absorbierenden Kern der vorliegenden Erfindung schaffen. Eine besteht darin, anfangs die ausgeschiedenen Körperfluide anzunehmen. Eine weitere Schlüsselfunktion besteht darin, diese angenommenen Fluide zu anderen absorbierenden Kernkomponenten zu transportieren und zu verteilen, und insbesondere zu den Fluidspeicherkomponenten des absorbierenden Kerns. In einigen Fällen kann die Fluidannahme/Verteilungs-Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung wenigstens ein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer enthalten und somit eine gewisse Fluidspeicherkapazität für den absorbierenden Kern bereit stellen.
Die Fluidannahme/Verteilungs-Komponente der vorliegenden Erfindung kann eine Vielzahl von faserigen Materialien umfassen, die faserige Bahnen oder faserige Matrizes bilden. Fasern, die in der Fluidannahme/Verteilungs-Komponente nützlich sind, umfassen solche, die natürlicherweise auftretende Fasern sind (modifiziert oder nicht modifiziert) sowie synthetisch hergestellte Fasern. Beispiele von geeigneten nicht modifizierten/modifizierten, natürlicherweise auftretenden Fasern umfassen Baumwolle, Espartogras, Bagasse, Kampfer, Flachs, Seide, Wolle, Holzzellstoff, chemisch modifizierter Holzzellstoff, Jute, Rayon, Ethylzellulose und Zellulo seacetat. Geeignete synthetische Fasern können hergestellt werden aus Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenchlorid, Polyacryle, wie ORLON^®, Polyvinylacetat, Polyethylvinylacetat, nicht löslicher oder löslicher Polyvinylalkohol, Polyolefine, wie Polyethylen (z.B. PULPEX^®) und Polypropylen, Polyamide, wie Nylon, Polyester, wie DACRON^® oder KODEL^®, Polyurethan, Polystyrole und dergleichen. Die verwendeten Fasern können nur natürlich auftretende Fasern, nur synthetische Fasern oder irgendeine kompatible Kombination aus natürlich auftretenden und synthetischen Fasern umfassen.
Die Fasern, die in den Fluidannahme/Verteilungs-Komponenten der vorliegenden Erfindung nützlich sind, können hydrophile, hydrophobe Fasern sein, die hydrophil gemacht worden sind, oder können eine Kombination sowohl aus hydrophilen als auch hydrophylisierten hydrophoben Fasern sein. Wie hier verwendet, beschreibt der Ausdruck "hydrophil" Fasern oder Oberflächen von Fasern, die durch wässerige Fluide benetzbar sind (z.B. wässerige Körperfluide), die auf diesen Fasern abgeschieden werden. Eine Hydrophilizität und Benetzbarkeit werden typischerweise definiert durch den Kontaktwinkel und die Oberflächenspannung der Fluide und betreffenden Feststoffe. Dies wird diskutiert im Detail in der Veröffentlichung der American Chemical Society unter der Bezeichnung Contact Angle, Wettablility and Adhesion, herausgegeben durch Robert F. Could (Copyright 1964). Eine Faser oder die Oberfläche einer Faser soll durch ein Fluid benäßt werden (das heißt, hydrophil sein), wenn entweder der Kontaktwinkel zwischen dem Fluid und der Faser oder seiner Oberfläche weniger als 90° beträgt oder wenn das Fluid dazu neigt, sich spontan über der Oberfläche der Faser auszubreiten, wobei beide Bedingungen normalerweise nebeneinander existieren. Umgekehrt wird eine Faser oder Oberfläche als hydrophob angesehen, wenn der Kontaktwinkel größer als 90° ist und das Fluid sich nicht spontan über die Oberfläche der Faser ausbreitet.
Weitere Fasern, die als Fluidannahme/Verteilungs-Komponente nützlich sind, sind hydrophobe Fasern, die aufgrund ihrer Geometrie benetzbar sind. Solche Fasern umfassen "Kapillarkanalfasern", wie sie beschrieben sind in US Patent Nr. 5,200,248 für Thompson et al. und US Patent Nr. US 5,268,229 für Phillips et al.
Geeignete hydrophile Fasern für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen Zellulosefasern, modifizierte Zellulosefasern, Rayon, Polyesterfasern, wie Polyethylenterephthalat (z.B. DACRON^®), hydrophiles Nylon, (HYDROFIL^®) und dergleichen. Geeignete hydrophile Fasern können auch erhalten werden, indem hydrophobe Fasern hydrophilisiert werden, wie mit einem grenzflächenaktiven Stoff behandelte oder mit Silica behandelte thermoplastische Fasern, die z.B. von Polyolefinen abgeleitet werden, wie von Polyethylen oder Polypropylen, von Polyacrylen, Polyamiden, Polystyrolen, Polyurethanen und dergleichen. Aus Gründen der Verfügbarkeit und der Kosten werden Zellulosefasern, insbesondere Holzzellstofffasern für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
Geeignete Holzzellstofffasern können aus allgemein bekannten chemischen Verfahren, wie den Kraft- und Sulfit-Verfahren, erhalten werden. Es wird besonders bevorzugt, diese Holzzellstofffasern von südlichen Weichhölzern abzuleiten, und zwar aufgrund ihrer sehr guten Absorptionseigenschaften. Diese Holzzellstofffasern können auch aus mechanischen Prozessen erhalten werden, wie einem Holzmehl, aus mechanischen, thermomechanischen, chemomechanischen und chemothermomechanischen Zellstoff-Verfeinerungsverfahren. Wieder aufbereitete oder sekundäre Holzzellstofffasern sowie gebleichte und ungebleichte Holzzellstofffasern können verwendet werden.
Eine wünschenswerte Quelle von hydrophilen Fasern für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind chemisch versteifte Zellulosefasern. Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck "chemisch versteifte Zellulosefasern", Zellulosefasern, die durch chemische Mittel versteift wurden, um die Steifigkeit der Fasern sowohl im trockenen als auch im wässerigen Zustand zu erhöhen. Solche Mittel können die Hinzugabe eines chemischen Versteifungsmittels umfassen, das z.B. die Fasern beschichtet und/oder imprägniert. Solche Mittel können auch das Versteifen der Fa sern durch Verändern der chemischen Struktur umfassen, z.B. durch Vernetzen von Polymerketten.
Polymere Versteifungsmittel, welche die Zellulosefasern beschichten oder imprägnieren können, umfassen: kationisch modifizierte Stärke mit Stickstoff enthaltenden Gruppen (z.B. Aminogruppen), wie solche, die erhältlich sind von National Starch and Chemical Corp., Bridgewater, NJ, USA; Latexe; naßfeste Harze, wie Polyamid-Epichlorhydrinharz (z.B. Kymene^® 557H, Hercules, Inc., Wilmington, Delaware, USA), Polyacrylamidharze, die z.B. beschrieben sind in US Patent 3,556,932 (Coscia et al.), veröffentlicht am 19. Januar 1971; im Handel erhältliche Polyacrylamide, vermarktet durch American Cyanamid Co., Stamford, CT, USA unter dem Markennamen Parez^® 631 NC; Ureaformaldehyd- und Melaminformaldehydharze und Polyethyleniminharze. Eine allgemeine Arbeit an naßfesten Harzen, die in der Papiertechnik verwendet werden und hier allgemein anwendbar sind, kann gefunden werden in TAPPI Monograph Reihen Nr. 29 "Wet Strength in Papier and Paperboard", Technical Association of the Pulp and Paper Industry (New York 1965).
Diese Fasern können auch durch eine chemische Reaktion versteift werden. Zum Beispiel können Vernetzungsmittel auf die Fasern aufgebracht werden, die nach der Aufbringung veranlasst werden, chemisch Intrafaser-Vernetzungsbindungen zu bilden. Diese Vernetzungsbindungen können die Steifigkeit der Fasern erhöhen. Obwohl die Verwendung von Intrafaser-Vernetzungsbindungen, um die Faser chemisch zu versteifen, bevorzugt wird, ist damit nicht gemeint, andere Typen von Reaktionen zur chemischen Versteifung der Fasern auszuschließen. Fasern, die durch Vernetzungsbindungen in individualisierter Form versteift werden (das heißt, die individuell versteiften Fasern sowie Verfahren für ihre Präparierung) sind offenbart z.B. in US Patent 3,224,926 (Bernardin.), veröffentlicht am 21. Dezember 1965; US Patent 3,440,135 (Chung), veröffentlicht am 22. April 1969; US Patent 3,932,209 (Chatterjee), veröffentlicht am 13. Januar 1976 und US Patent 4,035,147 (Sangenis et al.), veröffentlicht am 12. Juli 1977. Ganz bevorzugte versteifte Fasern sind offenbart in US Patent 4,822,453 (Dean et al.), veröffentlicht am 18. April 1989; US Patent 4,888,093 (Dean et al.), veröffentlicht am 19. Dezember 1989; US Patent 4,898,642 (Moore et al.), veröffentlicht am 06. Februar 1990 und US Patent 5,137,537 (Herrow et al.), veröffentlicht am 11. August 1992. In noch bevorzugteren versteiften Fasern umfasst die chemische Verarbeitung eine Intrafaser-Vernetzung mit Vernetzungsmitteln, während sich die Fasern in einem relativ dehydrierten, defibrierten (das heißt, individualisierten), verdrehten, gekräuselten Zustand befinden. Siehe zum Beispiel US Patent 4,898,642.
Diese chemisch versteiften Zellulosefasern haben bestimmte Eigenschaften, die diese in bestimmten absorbierenden Strukturen gemäß der vorliegenden Erfindung gegenüber unversteiften Zellulosefasern besonders nützlich machen. Zusätzlich dazu, dass sie hydrophil sind, weisen diese versteiften Fasern einzigartige Kombinationen von Steifigkeit und Elastizität auf. Dies erlaubt, dass thermisch gebundene Fluidannahme/Verteilungs-Komponenten, die aus diesen Fasern hergestellt sind, hohe Grade an Absorptivität beibehalten und hohe Grade an Elastizität und Expansionsreaktion bei Benetzung zeigen. Insbesondere ermöglicht die Elastizität dieser versteiften Fasern, dass die Fluidannahme/Verteilungs-Komponente ihre Kapillarstruktur bei Vorhandensein eines Körperfluids und bei Kompressionskräften, denen es normalerweise während der Verwendung ausgesetzt ist, besser beibehält, und sind somit resistenter gegenüber einem Kollaps.
Im Falle thermisch gebundener Fluidannahme/Verteilungs-Komponenten, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, ist ein thermoplastisches Material in den Fasern enthalten. Beim Schmelzen wenigstens eines Teils davon, migriert das thermoplastische Material in die Schnittstellen der Fasern, typischerweise aufgrund von Interfaser-Kapillargradienten. Diese Schnittstellen werden Bindungsstellen für das thermoplastische Material. Wenn sie abgekühlt wurden, verfestigen die thermoplastischen Materialien an diesen Schnittstellen und bilden Bindungsstellen, welche die Matrix oder die Bahn der Fasern in jeder der jeweiligen Schichten zusammenhalten.
Neben ihren verschiedenen Effekten erhöht die Bindung an diesen Faserschnittstellen das gesamten Kompressionsmodul und die Festigkeit der resultierenden thermisch gebundenen Fluidannahme/Verteilungs-Komponente. Im Falle der chemisch versteiften Zellulosefasern hat das Schmelzen und die Migration des thermoplastischen Materials auch den Effekt, dass die mittlere Porengröße der resultierenden Bahn erhöht wird, während die Dichte und die Flächenmasse der Bahn so beibehalten wird, wie sie ursprünglich gebildet wurde. Dies kann die Fluidannahmeeigenschaften der thermisch gebundenen Fluidverteilungskomponente bei anfänglichen Ausscheidungen verbessern, und zwar aufgrund einer verbesserten Fluidpermeabilität, und bei nachfolgenden Ausscheidungen aufgrund der kombinierten Fähigkeit der versteiften Fasern, ihre Steifigkeit bei Benetzung beizubehalten und der Fähigkeit des thermoplastischen Materials, mit den Faserschnittstellen bei Benetzung und bei nasser Kompression verbunden zu bleiben. Darauf ergibt sich, dass thermisch gebundene Bahnen versteifter Fasern ihr ursprüngliches Gesamtvolumen beibehalten, wobei aber volumetrische Regionen, die vorher durch das thermoplastische Material besetzt waren, offen werden, um somit die mittlere InterfaserKapillarporengröße zu erhöhen.
Thermoplastische Materialien, die in Fluidverteilungskomponenten der vorliegenden Erfindung nützlich sind, können eine beliebige Form aus einer Vielfalt von Formen haben, einschließlich Teilchen, Fasern oder Kombinationen aus Teilchen und Fasern. Thermoplastische Fasern sind eine besonders bevorzugte Form, wegen ihrer Fähigkeit, zahlreiche Interfaser-Bindungsstellen zu bilden. Geeignete thermoplastische Materialien können aus einem thermoplastischen Polymer hergestellt werden, das bei Temperaturen geschmolzen werden kann, die die Fasern nicht übermäßig beschädigen, welche in der primären Bahn oder Matrix jeder Schicht enthalten sind. Vorzugsweise wird der Schmelzpunkt dieses thermoplastischen Materials geringer sein als etwa 190°C und vorzugsweise zwischen etwa 75°C und etwa 175° liegen. In jedem Fall sollte der Schmelzpunkt dieses thermoplastischen Materials nicht niedriger sein als die Temperatur, bei welcher die thermisch gebundenen absorbierenden Strukturen, wenn sie in absorbierenden Artikeln verwendet werden, wahrscheinlich gelagert werden. Der Schmelzpunkt des thermoplastischen Materials ist typischerweise nicht geringer als etwa 50°C.
Die thermoplastischen Materialien, und insbesondere die thermoplastischen Fasern, können aus einer Vielfalt von thermoplastischen Polymeren hergestellt werden, einschließlich Polyolefinen, wie Polyethylen (z.B. PULPEX^®) und Polypropylen, Polyestern, Copolyestern, Polyvinylacetat, Polyethylvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyacryle, Polyamide, Copolyamide, Polystyrole, Polyurethane und Copolymere eines der vorstehenden, wie Vinylchlorid/Vinylacetat und dergleichen. Eine bevorzugte thermoplastische Binderfaser ist PLEXAFIL^®, Polyethylenmikrofasern (hergestellt von DuPont), die auch erhältlich sind als ein ca. 20% Gemisch mit 80% Zellulosefasern, verkauft unter dem Markennamen KITTY-HAWK^® (hergestellt durch Weyerhaeuser Co.). In Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften für das sich daraus ergebene thermisch gebundene absorbierende Element umfassen geeignete thermoplastische Materialien, hydrophobe Fasern, die hydrophil gemacht wurden, wie mit einem grenzflächenaktiven Stoff behandelte oder mit Silica behandelte thermoplastische Fasern, wie z.B. von Polyolefinen, wie Polyethylen oder Polypropylen, Polyacrylen, Polyamiden, Polystyrolen, Polyurethanen und dergleichen abgeleitet werden. Die Oberfläche der hydrophoben thermoplastischen Fasern kann durch eine Behandlung mit einem grenzflächenaktiven Stoff, die mit einem nicht ionisierenden oder anionischen grenzflächenaktiven Stoff hydrophil gemacht werden, z.B. durch Besprühen der Faser mit einem grenzflächenaktiven Stoff, durch Eintauchen der Faser in einen grenzflächenaktiven Stoff oder durch Hinzufügen des grenzflächenaktiven Stoffes als Teil der Polymerschmelze beim Herstellen der thermoplastischen Faser. Beim Schmelzen und bei der Wiederverfestigung wird der grenzflächenaktive Stoff dazu neigen, an den Oberflächen auf der thermoplastischen Faser zu verbleiben. Geeignete grenzflächenaktive Stoffe umfassen nicht ionisierende grenzflächenaktive Stoffe, wie Frij^® 76, hergestellt durch ICI Americas, Inc. aus Wilmington, Delaware und verschiedene grenzflächenaktive Stoffe, die verkauft werden unter der Marke Pegosperse^® durch Glyco Chemical, Inc. aus Greenwich, Connecticut. Neben nicht ionisierenden grenzflächenaktiven Stoffen können anionische grenzflächenaktive Stoffe auch verwendet werden. Diese grenzflächenaktiven Stoffe können den thermoplastischen Fasern in Anteilen von z.B. von etwa 0,2 bis etwa 1 g pro Quadratzentimeter einer thermoplastischen Faser hinzu gefügt werden.
Geeignete thermoplastische Fasern können hergestellt werden aus einem einzelnen Polymer (Monokomponentfasern) oder können hergestellt werden aus mehr als einem Polymer (z.B. Bikomponentfasern). Wie hier verwendet, bezieht sich "Bikomponentfasern" auf thermoplastische Fasern, die eine Kernfaser aufweisen, die aus einem Polymer hergestellt ist, welche innerhalb eines thermoplastischen Mantels eingeschlossen ist, der aus einem anderen Polymer hergestellt ist. Das Polymer mit dem Mantel schmilzt häufig bei einer anderen, typischerweise geringeren Temperatur als das Polymer des Kernes. Als Ergebnis liefern die Bikomponentfasern eine thermische Bindung aufgrund des Schmelzens des Mantelpolymers, während die erwünschten Festigkeitseigenschaften des Kernpolymers erhalten bleiben.
Geeignete Bikomponentfasern für die Verwendung mit der vorliegenden Erfindung können Mantel/Kern-Fasern mit den folgenden Polymerkombinationen enthalten: Polyethylen/Polypropylen, Polyethylvinylacetat/Polypropylen, Polyethylen/Polyester, Polypropylen/Polyester, Copolyester/Polyester und dergleichen. Besonders geeignete thermoplastische Bikomponentfasern für die Verwendung hier sind solche mit einem Polypropylen- oder Polyesterkern und einem tiefer schmelzenden Copolyester-, Polyethylvinylacetat- oder Polyethylenmantel (z.B. DANKLON^®, CELBOND^® oder CHISSO^® Bikomponentfasern). Diese Bikomponentfasern können konzentrisch oder exzentrisch sein. Wie hier verwendet, beziehen sie die Ausdrücke "konzentrisch" und "exzentrisch" darauf, ob der Mantel eine Dicke hat, die gleich oder ungleich in der Querschnittfläche der Bikomponentfaser ist. Exzentrische Bikomponentfasern können beim Bereitstellen einer größeren kompressiven Festigkeit bei geringeren Faserdicken wünschenswert sein. Geeignete Bikomponentfasern für die hier vorliegende Verwendung können entweder ungecrimpt (das heißt, ungebogen) oder gecrimpt (das heißt, gebogen) sein. Bikomponentfasern können gecrimpt werden durch typische Textilmittel, wie z.B. ein Stopfbüchsenverfahren oder das Zahnrad-Crimpverfahren, um eine überwiegend zweidimensionale oder "flache" Crimpung zu erhalten.
Im Falle thermoplastischer Fasern kann ihre Länge in Abhängigkeit von dem speziellen Schmelzpunkt und anderen für diese Fasern erwünschten Eigenschaften variieren. Typischerweise haben diese thermoplastischen Fasern eine Länge von etwa 0,3 bis etwa 7,5 cm Länge, vorzugsweise von etwa 0,4 bis etwa 3,0 cm Länge und äußerst bevorzugt von etwa 0,6 bis etwa 1,2 cm Länge. Die Eigenschaften, einschließlich dem Schmelzpunkt, dieser thermoplastischen Fasern können auch durch Variieren des Durchmessers (der Stärke) der Fasern eingestellt werden. Der Durchmesser dieser thermoplastischen Fasern wird typischerweise definiert hinsichtlich entweder eines Denier (Gramm pro 9.000 Meter) oder Decitex (Gramm pro 10.000 Meter). Geeignete thermoplastische Bikomponentfasern können ein Decitex im Bereich von etwa 1,0 bis etwa 20 haben, vorzugsweise von etwa 1,4 bis etwa 10 und äußerst bevorzugt von etwa 1,7 bis etwa 3,3.
Das Kompressionsmodul dieser thermoplastischen Materialien und insbesondere das der thermoplastischen Fasern kann auch wichtig sein. Das Kompressionsmodul der thermoplastischen Fasern wird nicht nur durch ihre Länge und durch den Durchmesser beeinflusst, sondern auch durch die Zusammensetzung und die Eigenschaften des Polymers oder der Polymere, aus welchem sie hergestellt sind, durch die Form und durch die Konfiguration der Fasern (z.B. konzentrisch oder exzentrisch, gecrimpt oder ungecrimpt) und ähnlicher Faktoren. Unterschiede des Kompressionsmoduls dieser thermoplastischen Fasern können verwendet werden, um die Eigenschaften, und insbesondere die Dichteeigenschaften, der jeweiligen absorbierenden Elemente während der Präparierung des absorbierenden Kerns zu variieren.
Wie vorher angemerkt, kann in einigen absorbierenden Kernen gemäß der vorliegenden Erfindung die Fluidannahme/Verteilungs-Komponente ein Hydrogel formendes Absorptionsmittel enthalten, um eine gewisse Fluidspeicherkapazität für den Kern bereit zu stellen. In solchen Fällen kann die Fluidannahme/Verteilungs-Komponente bis zu etwa 50 Gew.% der Fluidannahme/Verteilungs-Komponente an einem Hydrogel formenden absorbierenden Polymer umfassen. Vorzugsweise umfasst die Fluidverteilungskomponente bis etwa 30 Gew.% der Fluidannahme/Verteilungskomponente an einem Hydrogel formenden absorbierenden Polymer. Äußerst bevorzugt umfasst die Fluidverteilungskomponente bis zu etwa 15 Gew.% der Fluidannahme/Verteilungs-Komponente an einem Hydrogel formenden absorbierenden Polymer.
Die Fluidannahme/Verteilungs-Komponente kann auch oder alternativ ein polymeres Schaummaterial umfassen. Besonders geeignete absorbierende Schäume wurden hergestellt aus HIPEs. Obwohl sie sich im Hinblick auf bestimmte Eigenschaften von solchen Schäumen unterscheiden, die oben als nützlich für die Verwendung als Fluidspeicherkomponente beschrieben wurden, sind die Schäume offenzellige, polymere Materialien. Siehe zum Beispiel US Patent 5,260,345 (DesMarais et al.), veröffentlicht am 09. November 1993 und US Patent 5,268,224 (DesMarais et al.), veröffentlicht am 07. Dezember 1993. Diese absorbierenden HIPE-Schäume liefern die erwünschten Fluidhandhabungseigenschaften, einschließlich: (a) relativ gute Saug- und Fluidverteilungseigenschaften, um das eingesaugt Urin oder andere Körperfluide in den ungenutzten Bereich des absorbierenden Artikels zu transportieren, um so für nachfolgende Schwalle eines Fluids die Aufnahme zu ermöglichen; und (b) einer relativ hohen Speicherkapazität mit einer relativ hohen Fluidkapazität unter Last, das heißt, unter Kompressionskräften. Diese absorbierenden HIPE-Schäume sind auch ausreichend flexibel und weich, um so einen höheren Grad an Komfort für den Träger des absorbierenden Artikels zu schaffen. Siehe auch US Patent 5,147,345 (Young et al.), veröffentlicht am 15. September 1992 und US Patent 5,318,554 (Young et al.), veröffentlicht am 07. Juni 1994, welche absorbierende Kerne offenbaren, die eine Fluidannahme/Verteilungs-Komponente aufweisen, die ein hydrophiler, flexibler, offenzelliger Schaum sein kann, wie beispielsweise ein Melamin-Formaldehydschaum (z.B. BASOTECT, hergestellt durch BASF), und eine Fluidspeicher/Rückverteilungs-Komponente, die ein auf HIPE basierender absorbierender Schaum ist.
Diese auf Schaum basierenden Annahme/Verteilungs-Komponenten sollten eine schnelle Fluidannahme erlauben sowie ein effizientes Partitionieren oder Verteilen des Fluids an andere Komponenten des absorbierenden Kerns mit höheren Absorptionsdrucken als dem Desorptionsdruck des Annahme/Verteilungsschaums. Diese Eigenschaft der Fluiddesorption an andere Kernkomponenten ist wichtig bei der Verbesserung der Fähigkeit, wiederholte Ausscheidungen oder Ladungen eines Fluids zu akzeptieren und die Hauttrockenheit beim Träger beizubehalten. Sie erlaubt auch, dass der Annahme/Verteilungs-Schaum als ein Lückenvolumenreservoir oder eine Pufferzone dient, um ein Fluid temporär zu halten, das von den Speicherkomponenten des Kerns ausgedrückt werden könnte, wenn außerordentlich hohe Drucke während der Benutzung des absorbierenden Artikels auftreten sollten.
Durch das Abgeben dieses Fluids an andere Kernkomponenten sollten diese auf Schaum basierenden Annahme/Verteilungs-Komponenten sich weder verdichten noch zusammenfallen. Auf Schaum basierende Annahme/Verteilungs-Komponenten sollten ohne weiteres ein Fluid akzeptieren, mit oder ohne Hilfe von Schwerkraft. Auf Schaum basierende Annahme/Verteilungs-Komponenten sollten ferner gute ästhetische Eigenschaften aufweisen, weich und nachgiebig in ihrer Struktur sein und eine gute physische Integrität sowohl bei Nässe als auch in trockenen Zuständen haben.
Weitere Schäume, die als Annahme/Verteilungskomponente nützlich sind, sind beschrieben und beansprucht in US-A-5,563,129. Diese Schäume bieten eine verbesserte Fluidretention und -desorption (das heißt, eine Fähigkeit, ein Fluid an andere Absorptionskomponenten abzugeben), Eigenschaften, die sich aus den darin beschriebenen Verarbeitungsbedingungen ergeben. Kurz gesagt, fällt die Fähigkeit, diese verwendeten Schäume bereit zu stellen, mit der Nutzung geringer Scherzu stände und einem robusteren Emulgatorsystem während der HIPE-Bearbeitung zusammen.
Noch weitere Schäume, die als Annahme/Verteilungs-Komponenten nützlich sind, sind beschrieben und beansprucht in US-A-5,550,167. Diese Schäume bieten noch bessere Speicherungs- und Desorptionsfähigkeiten, wieder aufgrund der Fortschritte, die bei der Behandlung (z.B. wenig Scherung und dem verwendeten Emulgator gemacht wurden.
3. Untere Fluidspeicherkomponente
Die untere Fluidspeicherkomponente ist unterhalb der Fluidannahme/Verteilungs-Komponente positioniert und ist vorzugsweise breiter als die Fluidannahmezone, die durch die obere Fluidspeicherkomponente gebildet wird. Ein Bereich dieser unteren Speicherkomponente ist auch unterhalb der Fluidannahmezone positioniert. Die untere Fluidspeicherkomponente steht in Fluidkommunikation mit der Fluidannahme/Verteilungskomponente, um so in der Lage zu sein, die angenommenen Körperfluide anzunehmen. Die Materialien, die als obere Fluidspeicherkomponente nützlich sind, werden auch als optionale untere Fluidspeicherkomponente nützlich sein. Es ist jedoch notwendig, dass diese Komponente in der Lage ist, beim Einsaugen eines Fluids in der Z-Richtung anzuquellen. So wird der Fachnmann erkennen, dass ein beliebiges Material, das in der Lage ist, eine signifikante Menge eines Fluids zu absorbieren, als diese Komponente verwendet werden kann.
Die untere Fluidspeicherkomponente kann einen Faser/Hydrogel-Verbundstoff oder nur ein Hydrogelmaterial umfassen. In diesem Falle wird die untere Speicherkomponente vorzugsweise eine Konzentration von Hydrogel von etwa 30 Gew.% bist 100 Gew.%, ganz bevorzugt von etwa 70 Gew.% bis 100 Gew.% der unteren Speicherkomponente umfassen. Die untere Speicherkomponente kann auch einen hydrophilen polymeren Schaum umfassen, einschließlich demjenigen, der oben besprochen wurde. Schäume, die bis zur Benetzung dünn bleiben, werden bevorzugt, wieder deshalb, weil sie die Herstellung, den Transport und die Auslage sehr dünner absorbierende Artikel erlauben.
D. Fluidannahmezone
Die Fluidannahmezone, die teilweise durch die ein oder mehreren angequollenen Speicherkomponenten gebildet wird, erzeugt einen Lückenraum unterhalb der überlagernden Decklage. Wegen des Lückenraumes, der durch die Annahmezone erzeugt wird, können die absorbierenden Kerne gemäß der vorliegenden Erfindung leichter "Schwalle" ausgeschiedener Körperfluide handhaben. Dies ist besonders wichtig, wenn Bereiche des absorbierenden Kerns von früheren mehrfachen Ausscheidungen solcher Fluide gesättigt worden sind.
Wie durch Bezugnahme auf die Zeichnungen zu sehen ist, hat die Fluidannahmezone drei Abmessungen. Die Breite (Y-Richtung) und die Länge (X-Richtung) der Annahmezone ist im Allgemeinen als der Lückenbereich definiert, der durch die obere Speicherkomponente erzeugt wird, wobei der "Boden" der Zone die obere Oberfläche des Annahme/Verteilungsmaterials ist. Wenn zwei quer liegende Speicherkomponenten voneinander in Abstand liegen, ist die Breite der Annahmezone die Lücke zwischen diesen Komponenten. Die Länge in diesem Fall wird bestimmt durch die Länge der oberen Speicherkomponenten. Die Tiefe der Zone wird die Höhe (Z-Richtung) der angequollenen Speicherkomponenten sein.
Die Fluidannahmezone kann eine ungleichmäßige Form in der X-Y-Richtung haben, obwohl eine im Wesentlichen rechtwinklige Form bevorzugt wird. Ferner wird, obwohl das Volumen der Annahmezone, das benötigt wird, um den Vorteil der beibehaltenen Annahmeraten zu erhalten, gemäß verschiedener Faktoren variieren wird (z.B. die Rate der Absorptionsfähigkeit des Speichermaterials; die Absorptionsrate und die Kapazität des Annahmematerials, etc.), vorgezogen, dass die Annahmezone ein Volumen hat, wenn das Speichermaterial benetzt ist und der Artikel nicht einem äußeren Druck ausgesetzt wird, von wenigstens etwa 30 cm³, vorzugsweise wenigs tens etwa 50 cm³ und ganz bevorzugt wenigstens etwa 75 cm³. Natürlich wird, wenn der Artikel sich in trockenem Zustand befindet, das Volumen der Annahmezone signifikant kleiner sein. Die Fachleute des Standes der Technik werden erkennen, dass ein Messen der Annahmezone-Volumen ungenau sein wird, und zwar aufgrund der Natur der Materialien, die als Speicher- und Annahmeverteilungs-Komponenten verwendet werden. Deshalb werden die bevorzugten Volumenbereiche nur beispielhaft aufgelistet und sind nicht dazu gedacht, den Schutzbereich der Erfindung zu beschränken.
E. Decklagen
Decklagen, die in absorbierenden Artikeln der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind nachgiebig, weichfühlig und nicht störend für die Haut des Trägers. Die Decklagen sind fluiddurchlässig, um Fluiden zu erlauben, ohne weiteres durch ihre Dicke hindurch zu dringen. Eine geeignete Decklage kann aus einem breiten Bereich von Materialien hergestellt werden, wie aus Gewebe- und Vliesstoffmaterialien; polymeren Materialien, wie mit Öffnungen versehenen, geformten thermoplastischen Filmen, mit Öffnungen versehenen Kunststofffilmen und hydrogeformten thermoplastischen Filmen; porösen Schäumen; retikulierten Schäumen; retikulierten thermoplastischen Filmen; und thermoplastischen Scrims. Geeignete Gewebe- und Vliesstoffmaterialien können zusammen gesetzt sein aus natürlichen Fasern (z.B. Holz- oder Baumwollfasern), synthetischen Fasern (z.B. polymeren Fasern, wie Polyester, Rayon, Polypropylen oder Polyethylenfasern) oder aus einer Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern.
Bevorzugte Decklagen für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung werden ausgewählt aus Vliesstoff-Decklagen mit hohem Loft und aus mit Öffnungen versehenen Film-Decklagen. Mit Öffnungen versehene, geformte Filme sind besonders bevorzugt für die Decklage, weil sie für Körperausscheidungen durchlässig sind und noch nicht absorbierend sind und eine verringerte Neigung dahin gehend haben, Fluiden zu erlauben, durch sie hindurch zurück zu gelangen und die Haut des Trä gers neu zu benässen. So bleibt die Oberfläche des geformten Films, die sich in Kontakt mit dem Körper befindet, trocken, wodurch eine Körperbeschmutzung verringert wird und ein komfortableres Gefühl für den Träger erzeugt wird. Geeignete geformte Filme sind beschrieben in US Patent 3,929,135 (Thompson), veröffentlicht am 30. Dezember 1975; US Patent 4,324,246 (Mullane et al.), veröffentlicht am 12. April 1982; US Patent 4,342,314 (Radel et al.), veröffentlicht am 03. August 1982; US Patent 4,463,045 (Ahr et al.), veröffentlicht am 31. Juli 1984; und US 5,006,394 (Baird), veröffentlicht am 09. April 1991. Besonders bevorzugte, mit Mikroöffnungen versehene geformte Film-Decklagen sind offenbart in US Patent 4,609,518 (Curro et al.), veröffentlicht am 02. September 1986 und US Patent 4,629,643 (Curro et al.), veröffentlicht am 16. Dezember 1986. Die bevorzugte Decklage für die vorliegende Erfindung ist der geformte Film, der in ein oder mehreren der obigen Patente beschrieben wird und auf Damenbinden von The Procter & Gamble Company aus Cincinnati, Ohio, als "DRI-WEAVE" vermarktet wird.
Die körperseitige Oberfläche der geformten Film-Decklage kann hydrophil sein, um einer Flüssigkeit zu helfen, durch die Decklage schneller hindurch zu gelangen, als wenn die körperseitige Oberfläche nicht hydrophil wäre, um so die Wahrscheinlichkeit zu vermindern, dass ein Menstruationsfluid aus der Decklage ausfließt, statt durch sie hindurch zu fließen und von der absorbierenden Struktur absorbiert zu werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein grenzflächenaktiver Stoff in die polymeren Materialien der geformten Film-Decklage eingebaut wie dies beschrieben ist in PCT-Veröffentlichung WO 93/09741 Alternativ kann die körperseitige Oberfläche der Decklage hydrophil gemacht werden, indem sie mit einem grenzflächenaktiven Stoff behandelt wird, wie dies beschrieben ist in dem oben erwähnten US 4,950,254 .
F. Außenlagen
Außenlagen, die in absorbierenden Artikeln der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind typischerweise undurchlässig für Körperfluide und werden vorzugsweise hergestellt aus einem dünnen Kunststofffilm, obwohl andere flexible fluidundurchlässige Materialien auch verwendet werden können. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "flexibel" auf Materialien, die nachgiebig sind und sich ohne weiteres an die allgemein Form und Kontur des menschlichen Körpers anpassen werden. Die Außenlage verhindert, dass Körperfluide, die in den absorbierenden Kern absorbiert und aufgenommen sind, Artikel benässen, welche Höschen, Pyjamas, Unterwäsche und dergleichen berühren können. Die Außenlage kann ein Gewebe- oder Vliesstoffmaterial, polymere Filme, wie thermoplastische Filme aus Polyethylen oder Polyethylen, oder Verbundmaterialien, wie ein filmbeschichtetes Vliesstoffmaterial, umfassen. Vorzugsweise ist die Außenlage ein Polyethylenfilm mit einer Dicke von etwa 0,012 mm (0,5 mil) bis etwa 0,051 mm (2,0 mil). Beispielhafte Polyethylenfilme werden hergestellt durch Clopay Corporation aus Cincinnati, Ohio unter der Bezeichnung P18–041 und durch Ethyl Corporation, Visqueen Division aus Terre Haute, Indiana, unter der Bezeichnung YP-39385. Die Außenlage ist vorzugsweise geprägt und/oder mattiert, um ein mehr kleidungsähnliches Erscheinungsbild zu schaffen. Ferner kann die Außenlage Dämpfen erlauben, aus dem absorbierenden Kern zu entweichen (das heißt, atmungsfähig sein) und gleichzeitig noch verhindern, dass Ausscheidungen durch die Außenlage hindurch gehen.
Besonders wünschenswerte Außenlagen können hergestellt werden aus einer Bahn eines strukturell elastikartigen Films (SELF). Eine strukturell elastikartige Filmbahn ist ein dehnbares Material, das ein elastikartiges Verhalten in der Richtung der Längung zeigt, ohne dass zusätzliche elastische Materialien hinzu gefügt werden müssen. Die SELF-Bahn umfasst ein streckbares Netzwerk mit wenigstens kontinuierlichen, getrennten und unähnlichen Regionen. Eine der Regionen ist so konfiguriert, dass sie Widerstandskräfte in Antwort auf eine beaufschlagte axiale Längung in einer Richtung parallel zur vorbestimmten Achse zeigen wird, bevor ein wesentlicher Bereich der anderen Regionen signifikante Widerstandskräfte auf die beaufschlagte Längung entwickelt. Wenigstens eine der Regionen hat eine Oberflächenweglänge, die größer ist als diejenige der anderen Region, gemessen im Wesentli chen parallel zur vorbestimmten Achse, während das Material sich in einem ungedehnten Zustand befindet. Die Region, welche die längere Oberflächenweglänge zeigt, umfasst ein oder mehrere Verformungen, die sich über die Ebene der anderen Region hinaus erstrecken. Die SELF-Bahn zeigt wenigstens zwei signifikant unterschiedliche Stufen einer kontrollierten Widerstandskraft auf eine Längung entlang wenigstens einer vorbestimmten Achse, wenn sie einer beaufschlagten Längung in einer Richtung parallel zur vorbestimmten Achse ausgesetzt wird. Die SELF-Bahn zeigt erste Widerstandskräfte auf die beaufschlagte Längung, bis die Längung der Bahn ausreichend ist, um einen wesentlichen Bereich der Region mit der längeren Oberflächenweglänge zu erlauben, in die Ebene der beaufschlagten Längung einzutreten, worauf hin die SELF-Bahn zweite Widerstandskräfte auf eine weitere Längung zeigt. Die gesamten Widerstandskräfte auf einer Längung sind höher als die ersten Widerstandkräfte auf einer Längung, die durch die erste Region bereit gestellt werden. SELF-Bahnen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, sind vollständiger beschrieben in US Patent US-A-5,554,145.
G. Absorbierende Artikel
Die absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung umfassen im Allgemeinen: (1) eine Decklage; (2) eine Außenlage; und (3) einen absorbierenden Kern, der zwischen der Decklage und der Außenlage positioniert ist. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "absorbierende Artikel" auf Artikel, die Körperausscheidungen absorbieren und aufnehmen, und bezieht sich insbesondere auf Artikel, die an oder in der Nähe des Körpers des Trägers angeordnet werden, um die verschiedenen Fluide, die vom Körper abgegeben werden, zu absorbieren und aufzunehmen. Zudem sind "wegwerfbare" absorbierende Artikel solche, welche dazu gedacht sind, nach einer einmaligen Benutzung weg geworfen zu werden (das heißt, der ursprüngliche absorbierende Artikel in seinem Ganzen ist nicht dazu gedacht, gewaschen oder in anderer Weise wieder hergestellt oder als absorbierender Artikel wieder verwendet zu werden, obwohl bestimmte Materialien oder der ganze absorbierende Artikel wieder aufbereitet, wieder verwendet oder kompostiert werden kann). Eine bevor zugte Ausführungsform eines absorbierenden Einwegartikels gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Windel. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Windel" auf eine im Allgemeinen von Kindern und inkontinenten Personen getragenes Kleidungsstück, das um den unteren Rumpf des Trägers herum getragen wird. Es sei jedoch so verstanden, dass die vorliegende Erfindung auch anwendbar ist auf andere absorbierende Artikel, wie Inkontinenzeinlagen, Inkontinenzpads, Übungshöschen, Übungseinsätze, Katamnesepads, Damenbinden, Gesichtstissues, Papiertücher und dergleichen.
Der absorbierende Kern, der in dem absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfasst wenigstens eine Fluidspeicherkomponente, wie sie vorher beschrieben wurde, die im Wesentlichen angrenzend an die Decklage liegt. In einer solchen bevorzugten Ausführungsform kann eine relative dünne fluiddurchlässige Schicht, wie beispielsweise eine Tissueschicht, zwischen der Decklage und der Fluidspeicherkomponente angeordnet sein. Es ist jedoch wichtig, dass die Fluidspeicherkomponente im Wesentlichen in einer direkten Fluidkommunikation mit der Decklage steht. Das passiert, damit der absorbierende Kern gemäß der vorliegenden Erfindung eine Rücknässung der Decklage minimieren kann und somit eine gute Haut-Trockenheit für den Träger des absorbierenden Artikels bereit stellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der absorbierende Kern zwei obere Fluidspeicherkomponenten, welche seitlich in Abstand zueinander liegen. Mit "seitlich in Abstand zueinander" ist gemeint, dass es eine Lücke zwischen diesen Fluidspeicherkomponenten gibt. Wenn diese seitlich in Abstand zueinander liegenden Speicherkomponenten in der Z-Richtung beim Absorbieren eines Körperfluids anquellen, bildet die Lücke zwischen den Fluidspeicherkomponenten zusammen mit der Annahme-Verteilungs-Schicht, die darunter positioniert ist, die Fluidannahmezone zum Aufnehmen ausgeschiedener Körperfluide. Wenigstens ein Bereich dieser Fluidannahmezone umfasst typischerweise einen Lückenraum unterhalb der überlagernden Decklage. Wegen des Lückenraumes in dieser Annahmezone kann der absorbierende Kern gemäß der vorliegenden Erfindung leichter "Schwalle" ausge schiedener Körperfluide handhaben. Dies ist besonders wichtig, da Bereiche des absorbierenden Kerns von früheren mehrfachen Ausscheidungen solcher Fluide gesättigt werden.
Absorbierende Kerne gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen ferner eine Fluidannahme/Verteilungs-Komponente, die in der Lage ist, die ausgeschiedenen Körperfluide zu anderen Komponenten in dem absorbierenden Kern zu transportieren. Diese Fluidannahme/Verteilungs-Komponente ist wenigstens teilweise unterhalb und typischerweise nahe der Annahmezone positioniert, so dass sie in der Lage ist, diese ausgeschiedenen Körperfluide anzunehmen. Wenigstens ein Bereich dieser Fluidannahme/Verteilungs-Komponente ist auch unterhalb jeder ein oder mehreren oberen Speicherkomponenten positioniert. Diese Bereiche der Fluidannahme/Verteilungs-Komponente stehen in Fluidkommunikation mit den ein oder mehreren oberen Speicherkomponenten und erlauben eine Übertragung von Fluiden von der Fluidverteilungskomponente zu jeder der oberen Speicherkomponenten, so dass die F1uid/Verteilungs-Komponente zusätzliche Ausscheidung von Körperfluid erhalten kann.
Wenn das Annahme/Verteilungs-Material faserig ist, wird vorgezogen, dass die Flächenmasse im Bereich von etwa 124 g/m² (etwa 0,08 g/sq.in) bis etwa 465 g/m² (etwa 0,30 g/sq.in), ganz bevorzugt von etwa 124 g/m² (etwa 0,08 g/sq.in) bis etwa 233 g/m² (etwa 0,15 g/sq.in) liegt; und dass die Dichte im Bereich von etwa 0,05 g/cm³ bis etwa 0,30 g/cm³, ganz bevorzugt von etwa 0,05 g/cm³ bis etwa 0,15 g/cm³ liegt.
Absorbierende Kerne gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen eine untere Fluidspeicherkomponente. Diese untere Fluidspeicherkomponente ist unterhalb der Fluidannahme/Verteilungs-Komponente positioniert. Ein Bereich dieser unteren Speicherkomponente ist auch unterhalb der Fluidannahmezone positioniert. Diese untere Fluidspeicherkomponente steht in Fluidkommunikation mit der Fluidannahme/Verteilungs-Komponente, so dass sie in der Lage ist, die angenommenen Kör perfluide aufzunehmen. Die Materialien, die als obere Fluidspeicherkomponente nützlich sind, werden auch als optionale untere Fluidspeicherkomponente nützlich sein. Es ist jedoch notwendig, dass diese Komponente in der Lage ist, in der Z-Richtung beim Ansaugen von Fluid anzuquellen. So wird der Fachmann erkennen, dass jedes Material, das in der Lage ist, eine signifikante Menge eines Fluids zu absorbieren, als diese Komponente verwendet werden kann.
Die untere Fluidspeicherkomponente kann einen Faser/Hydrogel-Verbundstoff oder nur ein Hydrogelmaterial umfassen. In diesem Falle wird die untere Speicherkomponente vorzugsweise eine Konzentration von Hydrogel bis etwa 30 Gew.% bis 100 Gew.%, ganz bevorzugt von etwa 70 Gew.% bis 100 Gew.% der unteren Speicherkomponente umfassen.
Die untere Speicherkomponente kann alternativ einen hydrophilen Polymerschaum, einschließlich solcher, die oben besprochen wurden, umfassen. Schäume, die dünn bleiben, bis sie benetzt werden, werden bevorzugt, wieder deshalb, weil sie die Herstellung, den Transport und die Ladenauslage sehr dünner absorbierender Artikel erlauben. Zudem ist, da die untere Speicherkomponente vorzugsweise in der Nähe der Außenlage liegt, die taktile Anfühlung des Materials durch die Außenlage hindurch wichtig für die Verbraucher. Das Material ist deshalb vorzugsweise relativ glatt und flexibel. Dünn-bis-Nass-Schäume liefern die taktilen Vorteile.
Ungeachtet des Materials, welches den optionalen unteren Speicherkern bildet, wird diese Komponente vorzugsweise wenigstens so breit sein (das heißt, in der Y-Richtung) wie die Fluidannahmezone, so dass ein Anquellen der unteren Schicht nicht durch das Anquellen der oberen Speicherkomponente(n) erzeugten Lückenraumes vermindert. So wird, wenn zwei seitliche obere Fluidspeicherkomponenten durch einen Spalt voneinander getrennt sind, die untere Speicherkomponente breiter sein als diese Lücke.
Eines Ausführungsform eines absorbierenden Artikels in Form einer Windel 10 mit einem solchen absorbierenden Kern gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt. 1 ist eine Draufsicht einer Windel 10 in einem flach ausgelegten, nicht zusammengezogenen Zustand (das heißt, mit entfernter elastisch induzierter Kontraktion), mit der Decklage 12, einer Außenlage 14 und einem absorbierenden Kern, der allgemein mit 28 angegeben ist, der zwischen der Decklage 12 und der Außenlage 14 positioniert ist. Die Decklage 12 ist durchsichtig dargestellt, um besser die verschiedenen Komponenten des absorbierenden Kerns 18 darzustellen.
Wie in 1 auch zu sehen ist, hat die Windel 10 eine vorderen Taillenbandregion 22, eine hintere Taillenbandregion 24, eine Schrittregion 26 und einen Umfang 28, der durch den äußeren Rand einer Außenlage 14 gebildet wird und welcher Längsränder hat, die mit 30 bezeichnet sind, und Stirnränder, die mit 32 bezeichnet sind. Die Längsachse der Windel 10 verläuft im Wesentlichen parallel zu den Längsrändern 30, während die Querachse im Wesentlichen parallel zur den Stirnrändern 32 verläuft. Die Taillenbandregionen 22 und 24 umfassen solche oberen Bereiche der Windel 10, welche, wenn sie getragen werden, die Taille des Trägers umgeben. Die Schrittregion 26 ist der Bereich der Windel 10, zwischen den Taillenbandregionen 22 und 24 und umfasst den Bereich der Windel 10, welcher, wenn er getragen wird, zwischen den Beinen des Trägers positioniert ist und den unteren Rumpf des Trägers abdeckt. So bildet die Schrittregion 26 den Bereich der typischen Flüssigkeitsausscheidung für eine Windel 10 oder einen anderen absorbierenden Einwegartikel.
Die Decklage 12 und die Außenlage 14 können miteinander in irgendeiner geeigneten Weise verbunden sein. Wie hier verwendet, umfasst der Ausdruck "verbunden" Konfigurationen, in welchen die Decklage 12 direkt mit einer Außenlage 14 verbunden ist, indem die Decklage direkt an der Außenlage festgelegt ist, und Konfigurationen, in welchen die Decklage indirekt mit der Außenlage verbunden ist, indem die Decklage an Zwischenelementen festgelegt ist, welche wiederum an der Außenlage befestigt sind. Vorzugsweise sind die Decklage 12 und die Außenlage 14 direkt aneinander festgelegt, und zwar durch Anbringungsmittel (nicht gezeigt), wie einem Haftmittel oder irgendeinem anderen Anbringungsmittel, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Zum Beispiel kann eine gleichförmige kontinuierliche Schicht eines Haftmittels, eine gemusterte Schicht eines Haftmittels oder eine Anordnung von separaten Linien oder Punkten eines Haftmittels verwendet werden, um die Decklage 12 an der Außenlage 14 zu befestigen. Wie in 1 gezeigt ist, hat die Decklage 12 eine kleinere Größenkonfiguration als die Außenlage 14. Die Decklage 12 und die Außenlage 14 können jedoch beide die gleich oder eine ähnliche Größenkonfiguration haben (das heißt, gleich erstreckend sein), so dass sie zusammen am Umfang 28 der Windel 10 miteinander verbunden sind. Die Größe der Außenlage 14 wird diktiert durch die Größe des absorbierenden Kerns 18 und die exakt gewählte Windelgestaltung. In der in 1 gezeigten Ausführungsform hat die Außenlage 14 eine sanduhrförmige Konfiguration. Eine andere Konfiguration, wie beispielsweise rechtwinklig, I-förmig und dergleichen, ist jedoch auch geeignet.
Obwohl nicht dargestellt, kann die Windel 10 elastische Elemente haben, die eine Kontrahierungskraft auf die Windel ausüben, so dass diese sich enger und komfortabler an den Träger anpasst. Diese elastischen Elemente können in einer Vielzahl von allgemein bekannten Konfigurationen zusammengebaut sein, wie beispielsweise solche, die allgemein beschrieben sind in US Patent 3,860,003 (Buell), veröffentlicht am 14. Januar 1975. Die Elastischen Elemente können angrenzend an den Umfang 28 der Windel 10 angeordnet sein, vorzugsweise entlang jedes Längsrandes 30, so dass die elastischen Elemente dazu neigen, die Windel 10 gegen die Beine des Träger zu ziehen und dort zu halten. Relativ können die elastischen Elemente angrenzend an einen oder an beide der Stirnränder 32 der Windel 10 angeordnet sein, um ein Taillenband zu schaffen sowie oder anstelle von Beinaufschlägen. Siehe zum Beispiel US Patent 4,515,595 (Kievit et al.), veröffentlicht am 07. Mai 1985. Die elastischen Elemente sind an der Windel 10 in einem elastisch kontrahierbaren Zustand befestigt, so dass diese elastischen Element in einer normalerweise uneingezwängten Konfiguration die Windel 10 wirksam zusammenziehen oder raffen. Die elastischen Elemente können in einem elastisch kontrahierbaren Zustand auf wenigstens zwei Wegen festgelegt sein. Zum Beispiel können die elastischen Elemente gestreckt sein und befestigt werden, während sich die Windel 10 in einem nicht kontrahierten Zustand vorliegt. Alternativ kann die Windel 10 zum Beispiel durch Fältelung zusammengezogen werden und die elastischen Elemente an der Windel 10 festgelegt und mit dieser verbunden werden, während sie in ihren entspannten oder ungestreckten Zustand vorliegen. Die elastischen Elemente können sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Windel 10 in der Schrittregion 26 erstrecken oder können sich alternativ über die gesamte Länge der Windel 10 oder über irgendeine andere Länge erstrecken, die geeignet ist, eine elastisch kontrahierbare Linie zu schaffen. Diese Länge dieser elastischen Elemente wird typischerweise diktiert durch die Gestaltung der Windel.
Mit Bezug auf 1 und insbesondere auf 2 hat der absorbierende Kern 18 zwei obere Fluidspeicherkomponenten 34 und 36 in Form von rechtwinkligen Streifen, die ein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer umfassen und unterhalb oder angrenzend der Decklage 12 liegen. Diese Fluidspeicherkomponenten sind jeweils in ein fluiddurchlässiges Papiertissue 35 und 37 gehüllt, wie dies speziell in 2 gezeigt ist. Diese eingehüllten Fluidspeicherkomponenten 34 und 36 liegen seitlich in Abstand zueinander und bilden die Fluidannahmezone, die allgemein mit 38 bezeichnet ist. Die Fluidannahmezone 38 befindet sich im Allgemeinen in der Fluidausscheidungsregion der Windel 10.
Der absorbierende Kern 18 umfasst ferner eine kontinuierliche Fluidannahme/Verteilungs-Komponente 42 in Form einer faserigen Bahn, die auch in Papiertissue 43 gehüllt ist. Der mittlere Bereich 34 dieser Fluidannahme/Verteilungs-Komponente 42 ist unterhalb der Fluidannahmezone 38 positioniert. Diese Fluidannahme/Verteilungs-Komponente 42 hat auch Seitenbereiche 46 und 48. Der Seitenbereich 46 ist unterhalb und in Fluidkommunikation mit der Fluidspeicherkomponente 36 positioniert, während der Seitenbereich 48 unterhalb und in Fluidkommunikation mit der Fluidspeicherkomponente 34 positioniert ist. Wie in 1 gezeigt ist, hat die Fluidverteilungskomponente 42 gekrümmte konkave Ränder 52 und 53 im Schrittabschnitt 26 der Windel 10 und nimmt somit eine in etwa sanduhrförmige Gestalt an.
Wie in 2 besonders gezeigt ist, umfasst der absorbierende Kern 18 ferner eine untere Fluidspeicherkomponente 60 in Form eines rechtwinkligen Streifens, der ein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer oder ein absorbierendes Schaummaterial umfasst und in ein Papiertissue 61 gehüllt ist. Diese untere Fluidspeicherkomponente 60 hat in etwa die gleiche Länge wie die Fluidspeicherkomponenten 34 und 36 und ist unterhalb und in Fluidkommunikation mit dem mittleren Bereich 44 der Fluidverteilungskomponente 42 positioniert. Die untere Speicherkomponente 60 ist breiter (in der Y-Richtung) als die Fluidannahmezone 38, die teilweise durch die Speicherkomponenten 34 und 36 gebildet wird. Die untere Fluidspeicherkomponente 60 ist unterhalb der Fluidannahmezonen 38 positioniert.
Bei einem ersten Aussetzen gegenüber wasserhaltigen Körperfluiden, beginnen die oberen Speicherkomponenten 34 und 36 zu quellen, erhöhen die Dicke um wenigstens 2 mm, wenn sie vollständig gesättigt sind. Diese Zunahme der Dicke erhöht das Lückenvolumen der Annahmezone 38. Folglich ist der absorbierende Artikel besser in der Lage, nachfolgende "Schwalle" der wasserhaltigen Körperfluide zu handhaben. Vorzugsweise werden die oberen Speicherkomponenten um wenigstens 100% in der Z-Richtung expandieren. Natürlich kann, weil die Länge und die Breite der Fluidannahmezone auch das Lückenvolumen des Kerns beeinflussen wird, eine 100%-Expansion in Z-Richtung in solchen Kernen nicht erforderlich sein.
3 zeigt einen Schnitt eines absorbierenden Artikels 110 mit einer Decklage 112, einer Außenlage 114 und einem alternativen absorbierenden Kern 118, der zwischen der Decklage und der Außenlage positioniert ist. Diese alternative absorbierende Kern 118 hat auch zwei obere Fluidspeicherkomponenten 134 und 136, die ein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer oder einen polymeren Schaum umfassen und unterhalb und angrenzend zur Decklage 112 liegen. Diese Fluidspeicherkomponenten 134 und 136 liegen in seitlichem Abstand zueinander und bilden teilweise die Fluidannahmezonen, die allgemein als 138 bezeichnet ist. Eine Papiertissuelage 143 ist zwischen diesen oberen Fluidspeicherkomponenten 134 und 136 und der Fluidannahme/Verteilungs-Komponente 142 positioniert. Diese Fluidannahme/Verteilungs-Komponente 142 hat einen mittleren Bereich 144, der unterhalb der Fluidannahmezonen 138 positioniert ist und Seitenbereiche 146 und 148 aufweist. Der Seitenbereich 146 ist unterhalb und in Fluidkommunikation mit der Fluidspeicherkomponente 136 positioniert, während der Seitenbereich 148 unterhalb und in Fluidkommunikation mit der Fluidspeicherkomponente 134 positioniert ist.
Der absorbierende Kern 118 umfasst ferner eine untere Fluidspeicherkomponente 160, die ein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer oder einen absorbierenden Polymerschaum umfasst. Die untere Fluidspeicherkomponente 160 ist unterhalb und in Fluidkommunikation mit dem mittleren Bereich 144 der Fluidverteilungskomponente 142 positioniert. Diese untere Fluidspeicherkomponente 160 ist auch unterhalb der Fluidannahmezonen 138 positioniert und ist breiter als die Fluidannahmezone 138. Das heißt, die Speicherkomponente 160 ist breiter als die Lücke zwischen den Fluidspeicherkomponenten 134 und 136. Wie in 3 gezeigt ist, sind die Komponenten des absorbierenden Kerns 118 in ein Papiertissue 164 gehüllt. Das Tissue 164 ist haftend an das Tissue 143 an Punkten gebunden, die mit 166 und 168 angegeben sind.
Bei einer ersten Aussetzung gegenüber wasserhaltigen Körperfluiden beginnen die oberen Speicherkomponenten 134 und 136 zu quellen und erhöhen die Dicke um wenigstens 2 mm, wenn sie vollständig gesättigt sind. Die Haftmittelbindungen 166 und 168 verhindern eine Querexpansion der Speicherkomponenten 136 in die Annahmezone 138. Die Zunahme der Dicke erhöht das Lückenvolumen der Annahmezone 138. Folglich ist der absorbierende Artikel besser in der Lage, nachfolgende "Schwalle" wasserhaltiger Körperfluide zu handhaben.
4 zeigt einen Querschnitt eines absorbierenden Artikels 210 mit der Decklage 212, einer Außenlage 214 und einem weiteren alternativen absorbierenden Kern 218, der zwischen der Decklage und der Außenlage positioniert ist. Dieser alternative absorbierende Kern 218 hat auch zwei obere Fluidspeicherkomponenten 234 und 236, die ein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer umfassen und unterhalb und angrenzend der Decklage 212 liegen. Diese Fluidspeicherkomponenten 234 und 236 sind in seitlichem Abstand zueinander und bilden die Fluidannahmezone, die allgemein mit 238 bezeichnet sind. Eine Papiertissueschicht 243 ist unter diesen oberen Fluidspeicherkomponenten 234 und 236 positioniert und über der Fluidannahme/Verteilungs-Komponente 242, die eine faserige Matrix mit homogen darin verteilten Hydrogel bildenden absorbierenden Polymerteilchen umfasst. Diese Fluidverteilungskomponente 242 hat einen mittleren Bereich 244, der unterhalb der Fluidannahmezone 238 positioniert ist und einen Querbereich 246 und 248 aufweist. Der Querbereich 246 ist unterhalb und in Fluidkommunikation mit der Fluidspeicherkomponente 236 positioniert, während der Querbereich 248 unterhalb und in Fluidkommunikation mit der Fluidspeicherkomponente 234 positioniert ist. Wie in 4 gezeigt ist, sind die Komponenten des absorbierenden Kerns 218 in ein Papiertissue 264 gehüllt. Das Tissue 264 ist haftend an das Tissue 243 an Punkten gebunden, die mit 266 und 268 angegeben sind.
Bei einer ersten Aussetzung gegenüber einer wasserhaltigen Körperfluiden beginnen die oberen Speicherkomponenten 234 und 236 zu quellen und erhöhen die Dicke um wenigstens 2 mm, wenn sie vollständig gesättigt sind. Haftbindungen 266 und 268 verhindern ein Querexpansion der Speicherkomponenten 234 und 236 in die Annahmezone 238 hinein. Die Zunahme der Dicke erhöht das Lückenvolumen der Annahmezone 238. Folglich ist der absorbierende Artikel besser in der Lage, nachfolgende "Schwalle" wasserhaltiger Körperfluide zu handhaben.
5 zeigt einen Querschnitt eines absorbierenden Artikels 310 einer Decklage 312, einer Außenlage 314 und noch einem weiteren alternativen absorbierenden Kern 318, der zwischen der Decklage und der Außenlage positioniert ist. Dieser alternative absorbierende Kern 318 hat eine kontinuierliche Schicht 320 mit einem Hydrogel bildenden absorbierenden Polymer oder einem absorbierenden Polymeren Schaum, der teilweise um die Fluidverteilungskomponente 342 herum gewickelt ist, wobei die kontinuierliche Schicht 320 die Fähigkeit hat, sich in der Z-Richtung beim Absorbieren von Körperfluiden zu expandieren. Die kontinuierliche Schicht 320 umfasst obere Fluidspeicherkomponenten oder Abschnitte 334 und 336, die unterhalb und angrenzend der Decklage 312 liegen, und eine untere Fluidspeicherkomponente oder -abschnitt 360, der unterhalb der Fluidverteilungskomponente 342 liegt. Die Lücke zwischen den Fluidspeicherkomponenten/Abschnitten 334 und 336 bildet die Fluidannahmezone, die allgemein als 338 bezeichnet ist. Der mittlere Bereich 344 der Fluidverteilungskomponente 342 liegt unterhalb der Fluidannahmezone 338. Der Querbereich 346 der Fluidverteilungskomponente 342 ist unterhalb und in Fluidkommunikation mit der Fluidspeicherkomponente 336 positioniert, während der Querbereich 348 unterhalb und in Fluidkommunikation mit der Fluidspeicherkomponente 334 positioniert ist. Die Fluidspeicherkomponente bzw. der Abschnitt 360 ist unterhalb und in Fluidkommunikation mit der Fluidverteilungskomponente 342 positioniert.
Bei einer ersten Aussetzung gegenüber wasserhaltigen Körperfluiden beginnen die oberen Speicherkomponenten oder Abschnitte 334 und 336 zu quellen und erhöhen die Stärke um wenigstens 2 mm, wenn sie vollständig gesättigt sind. Die Zunahme der Dicke erhöht das Lückenvolumen der Annahmezone 338. Folglich ist der absorbierende Artikel besser in der Lage, nachfolgende "Schwalle" wasserhaltiger Körperfluide zu handhaben.
6 zeigt einen Querschnitt eines absorbierenden Artikels 410 mit einer Decklage 412, einer Außenlage 414 und einem alternativen absorbierenden Kern 418, der zwischen der Decklage und der Außenlage positioniert ist. Dieser alternative absorbierende Kern 418 hat auch zwei obere Fluidspeicherkomponenten 434 und 436, die ein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer oder einen polymeren absorbierenden Schaum umfassen und unterhalb und angrenzend an die Decklage 412 liegen. Diese Fluidspeicherkomponenten 434 und 436 liegen in seitlichem Abstand zueinander und bilden die Fluidannahmezone, die allgemein mit 438 bezeichnet ist.
Wenn ein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer enthalten ist, sind die Fluidspeicherkomponenten 434 und 436 weiter mit Substraten 435 bzw. 437 verbunden. Ungeachtet des Materials, das in den Fluidspeicherkomponenten 434 und 436 vorhanden ist, sind beide in eine C-Form gefaltet, wie dies in 6 dargestellt ist.
Eine Papiertissueschicht 443 ist unterhalb dieser oberen Fluidspeicherkomponenten 434 und 436 positioniert und über der Fluidverteilungskomponente 442. Diese Fluidverteilungskomponente 442 ist unterhalb und in Fluidkommunikation mit den Fluidspeicherkomponenten 434 und 436 positioniert und unter der Fluidannahmezone 438.
Der absorbierende Kern 418 umfasst ferner eine untere Fluidspeicherkomponente 460, die ein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer oder einen absorbierenden Schaum umfasst. Diese untere Fluidspeicherkomponente 460 ist unterhalb und in Fluidkommunikation mit der Fluidverteilungskomponente 442 positioniert. Diese untere Fluidspeicherkomponente 460 ist auch unterhalb der Fluidannahmezone 438 positioniert.
Bei einer ersten Aussetzung gegenüber wasserhaltigen Körperfluiden beginnen die oberen Speicherkomponenten 434 und 436 zu quellen und erhöhen die Dicke um wenigstens 2 mm, wenn sie vollständig gesättigt sind. Die Substratschichten 435 437 verhindern eine seitliche Expansion der Speicherkomponenten 434 und 436 in die Annahmezone 438 hinein. Die C-Faltung der oberen Fluidspeicherkomponenten 434 und 436 verbessert die Fähigkeit dieser Komponenten, in der Z-Richtung zu quellen, wodurch das Lückenvolumen der Annahmezone 438 erhöht wird. Die Zunahme der Dicke erhöht das Lückenvolumen der Annahmezone 438. Folglich ist der absorbierende Artikel besser in der Lage, nachfolgende "Schwalle" von wasserhaltigen Körperfluiden zu handhaben.
H. Testverfahren-Fluidannahmerate
Die Rate, mit welcher ein absorbierender Artikel, wie eine Windel, in der Lage ist, Flüssigkeiten anzunehmen, wird durch den folgenden Annahmetest gemessen, welcher für diesen speziellen Zweck entwickelt wurde. Der Annahmetest sollte wenigstens an drei Proben einer gegebenen Windelkonfiguration durchgeführt werden, um statistisch signifikante Ergebnisse zu liefern.
PRINZIP
Dieser Test simuliert die Einleitung von Urin in eine Windel unter den folgenden Bedingungen:

1) Ein Druck von 0,4 psi (etwa 28 g/cm²) wird auf eine Windelprobe aufgebracht.
2) Insgesamt 2 oder mehr Ladungen von synthetischem Urin mit einer Rate 10 ml/s werden auf die Windelprobe aufgebracht, und zwar mit einer 5-minütigen Zeitspanne (Ausgleichszeit) zwischen jeder Ladung.

Raumklima:	Temperatur und Feuchtigkeit werden reguliert innerhalbder folgenden Grenzen: Temperatur: 73 ± 2°F (22,3° ± 1,6°C) Relative Feuchtigkeit: 50 ± 2%
Annahmetester:	erhältlich von Concord – Renn Co., 6315 Warrick St., Cincinnati, OH, 45227. Bauteil Testbett (PLEXIGLAS) Schaumbasis- 15,2 cm mal 50,8 cm mal 2,5 cm (6'' × 20'' × 1'')Schaum überdeckt mit Polyethylen-Außenlagenmaterial –

	Schaumtyp: Dichte 0,016 g/cm³ (1,0 lb/ft³) IDL 24 psi Düse Abdeckplatte
Messzylinder (100 ml) (1.000 ml):	VWR Scientific, (100 ml) Katalog Nr. 24711 310, (1.000 ml) Katalog Nr. 24711-364 oder Äquivalent
Erlenmeyerkolben (6.000 ml)	VWR Scientific Katalog Nr. 29135-307 oder Äquivalent
Digitale Pumpe:	Cole-Parmer Instrument Co. Tel. Nr. (800)323-4340 Katalog Nr. G-07523-20
Leichtlade-Pumpenkopf:	Cole-Parmer Instrument Co. Katalog Nr. g-07518-02
Destilliertes Wasser:	vorhandene Quelle
Trockenes synthetisches Urin:	Jayco SynUrine

ZUSAMMENBAU DER TESTVORRICHTUNG
Die Testvorrichtung sollte zusammengebaut werden, wie dies in 7 gezeigt ist. Die Testvorrichtung ist durch das Bezugszeichen 520 angegeben. Die Testvorrichtung 520 wird auf einem geeigneten Tisch oder einer Laboroberseite angeordnet. Die Testvorrichtung 520 umfasst eine Zuführung von synthetischem Urin 524, eine Pumpe 528, ein Paar elektrischer Verbinder (oder Messelemente) 536 und einen Probenhalter 546.
Die Pumpe 528 ist eine volumetrische Pumpe, welche mit einem Pumpenkopf 530 und einem digitalen Zeitnehmer 532 ausgestattet ist. Die elektrischen Fühler 536 sind mit der Pumpe 528 durch Drähte 538 verbunden. Eine Tygon^®-Leitung 540 verläuft von der Zuführung des synthetischen Urins 524 zur Pumpe 528 und von der Pumpe 528 zum Probenhalter 546. Die Tygon^®-Leitung 540, die von der Pumpe 528 zum Probenhalter 546 erläuft, wird vorzugsweise über dem Probenhalter 546 durch einen Ringstand (nicht gezeigt) gehalten. Das Ende der Tygon^®-Leitung 540, die zu dem Probenhalter 546 erläuft, enthält auch eine Düse 542 zum Richten des synthetischen Urins auf die Testprobe.
Der Probenhalter 546 umfasst ein PLEXIGLAS-Testbett, eine Schaumbasis 550 und eine Abdeckplatte 552. Das Testbett 548 ist in 7 schematisch so gezeigt, dass es aus Gründen der Einfachheit eine PLEXIGLAS-Basisplatte aufweist. Das Testbett 548 sollte auch vier PLEXIGLAS-Wände haben, welche von der Basis aufrecht abstehen und die Windelprobe 510 umgeben. Dies verhindert, dass synthetisches Urin aus dem Testbett 548 während des Tests ausläuft. Die Schaumbasis 550 wird auf der Oberseite der PLEXIGLAS-Basisplatte 548 angeordnet, so dass der Druck auf die Probe während des Tests ausgeglichen wird. Eine Windelprobe 510 wird auf der Schaumbasis angeordnet, wobei die Decklage nach oben gerichtet ist. Die Abdeckplatte 552 wird dann auf der Oberseite der Windelprobe angeordnet, so dass die zylindrische, flüssigkeitsleitende Säule 546 und die Öffnung 558 in der Abdeckplatte in der Quermitte der Windelprobe liegen. Gewichte 560 werden dann auf die Abdeckplatte 552 gelegt, so dass ein Druck von 2,76 kPa (0,4 psi) auf die Windelprobe ausgeübt wird.
Die elektrischen Fühler 536 sind so angeordnet, dass sie die Decklage der Windelprobe in der Region gerade berühren, in welcher synthetisches Urin abgeschieden wird. Die elektrischen Fühler sind außerhalb angeordnet und an entgegen gesetzten Seiten der zylindrischen flüssigkeitsleitenden Säule 556. Die elektrischen Fühler 536 erfassen das Vorhandensein von synthetischem Urin auf der Decklage der Win delprobe. Wenn das gesamte synthetische Urin von der Windelprobe angenommen worden ist, wird die elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Fühlern 536 unterbrochen. Dies wird den Zeitpunkt liefern, an dem die Testprobe einen gegebenen Schwall oder eine Ladung (das heißt, 50 ml) von synthetischem Urin angenommen hat.
PRÄPARIERUNG VON SYNTHETISCHEM URIN
Messe vier 1.000 ml Teile von destilliertem Wasser in einen sauberen, trockenen 6.000 ml Erlenmeyer Kolben ab. Gebe einen Rührstab in den Kolben und stelle den Kolben auf eine magnetische Rührplatte. Übertrage sorgfältig das trockene synthetische Uringemisch in den Kolben mit den 4.000 ml destillierten Wassers. Ein Trichter ist sehr hilfreich, um einen Verlust von trockenem Synurin-Gemisch zu verhindern. Spüle den Trichter in den Erlenmeyer Kolben mit einem Teil von wenigstens 1.000 ml destillierten Wassers, so dass insgesamt 5.000 ml destilliertes Wasser in den Kolben hinzu gegeben sind. Lasse die Lösung unter Rührung, bis alle Feststoffe aufgelöst sind.
Etikettiere und datiere den Kolben; werfe die restliche Lösung nach 7 Tagen weg.
Größe Volumen synthetischen Urins (ein Mehrfaches von 5.000 ml) kann herge- stellt werden, falls größere Volumen benötigt werden. Nutze geeignete größere Volumen von destilliertem Wasser (z.B. 10.000 ml in einem 12.000 ml Behälter) und die geeignete Anzahl von Paketen mit trockenem Synurin-Gemisch (z.B. 2 Pakete für 10.000 ml).
VERFAHREN

1) Schneide Gummis aus der Testwindel, so dass die Windel flach liegt. Lege die Windel auf die Oberseite des Schaumteils in der Annahme-Testerbasis. Die Windel sollte mit der Decklage der Windel nach oben gerichtet angeordnet wer den, so dass das synthetische Urin auf die Decklage aufgebracht wird. Die Windel sollte so positioniert werden, dass sich die Urin-Abgabedüse etwa 7,5 cm (3 Inch) von dem vorderen Rand der Windel befindet.
2) Lege die Abdeckplatten-Einheit auf die Windel.
3) Lege vorsichtig die geeigneten Gewichte auf die Abdeckplatte, so dass ein Druck von 2,76 kPa (0,4 psi) auf der Windel platziert wird.
4) Bewege den Ringstand in die Position, so dass die Düse direkt über dem Zentrum der zylindrischen flüssigkeitsleitenden Säule ist. Senke den Ring ab, bis die Düse sich 2'' (etwa 5 cm) oberhalb der Oberfläche der Windel befindet. Positioniere die Düse so, dass sich diese senkrecht zu dem Labortisch befindet.
5) Starte die Pumpe.
6) Die Pumpe wird damit beginnen, das spezifizierte Volumen von synthetischem Urin auszugeben, und der Zeitgeber wird laufen, bis das Volumen von der Windel absorbiert worden ist. Wenn das gesamte Fluid durch die Windel absorbiert worden ist, wird die Annahmezeit für das Volumen von synthetischem Urin, das hinzu gegeben wurden (50 ml) auf der digitalen Pumpe erscheinen.
7) Nachdem eine 5-minütige Ausgleichszeit abgelaufen ist, wird sich der Testzyklus automatisch wiederholen. Der Testzyklus wird die gewünschte Anzahl von Durchgängen durchlaufen, so dass ein spezifisches Volumen von synthetischem Urin auf die Windelprobe aufgebracht wird.
8) Nach dem Beenden aller Tests lasse destilliertes Wasser durch die Leitung laufen. Reinige die Oberfläche der kleinen Fühlerkontakte, die innerhalb der Basis des Deckplattenrohrs liegen mit einer kleinen Bürste täglich. Falls der Annahmetester rund um die Uhr verwendet wird und es nicht möglich ist, das syntheti sche Urin aus der Leitung zu spülen, ersetze die Leitung monatlich. Ersetze die Schaumbasis alle 3 Monate, um eine Festigkeit der Abstützung beizubehalten.

Claims

Absorbierender Artikel (10), der zur Absorption ausgeschiedener wässriger Körper-Flüssigkeiten anwendbar ist, wobei der absorbierende Artikel umfasst: A) eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage (12); B) eine Außenlage (14); C) einen zwischen der Decklage (12) und der Außenlage (14) angeordneten absorbierenden Kern (18), wobei der absorbierende Kern (18) umfasst: (1) mindestens eine obere Flüssigkeits-Speicher-Komponente (34, 36), die im Stande ist in der z-Richtung zu expandieren, wenn wasserhaltige Körper-Flüssigkeiten auf diese treffen, um eine Flüssigkeits-Aufnahme-Zone (38) zu bilden, wobei die mindestens eine obere Flüssigkeits-Speicher-Komponente (34, 36) in direkter Flüssigkeits-Verbindung mit der Decklage (12) steht; (2) eine Flüssigkeits-Aufnahme-Zone (38), die im Stande ist wässrige Körper-Flüssigkeiten aufzunehmen, wobei die Flüssigkeits-Aufnahme-Zone (38) mindestens teilweise von der mindestens einen oberen Flüssigkeits-Speicher-Komponente (34, 36) umgeben ist und zumindest teilweise neben dem Flüssigkeits-Abgabe-Bereich des absorbierenden Kerns (18) angeordnet ist; und (3) eine, und nur eine Flüssigkeits-Aufnahme-/Verteilungs-Komponente (42), die im Stande ist wässrige Körper-Flüssigkeiten aufzunehmen und zu transportieren, wobei mindestens ein Ab schnitt dieser Flüssigkeits-Aufnahme-/Verteilungs-Komponente (42) unter der mindestens einen oberen Flüssigkeits-Speicher-Komponente (34, 36) vorgesehen ist und in Flüssigkeits-Verbindung mit dieser steht; und wobei mindestens ein Abschnitt der Flüssigkeits-Aufnahme-/Verteilungs-Komponente (42) unter der Flüssigkeits-Aufnahme-Zone (38) vorgesehen ist; (4) wobei mindestens eine untere Flüssigkeits-Speicher-Komponente (60) unter der Flüssigkeits-Aufnahme-/Verteilungs-Komponente (42) vorgesehen ist.
Absorbierender Artikel (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der absorbierende Artikel (18) zwei obere Flüssigkeits-Speicher-Komponenten (34, 36) in Form von Streifen umfasst, die longitudinal in dem absorbierenden Kern (18) verlaufen, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (34, 36) lateral beabstandet sind, um die Flüssigkeits-Aufnahme-Zone (38) beim Kontakt mit wässrigen Körper-Flüssigkeiten zu bilden.
Absorbierender Artikel (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine untere Flüssigkeits-Speicher-Komponente (60) breiter als die Flüssigkeits-Aufnahme-Zone (38) ist, die durch die lateral beabstandeten oberen Flüssigkeits-Speicher-Komponenten (34, 36) gebildet ist.
Absorbierender Artikel (10) nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oberen Flüssigkeits-Speicher-Komponenten (34, 36) und die untere Flüssigkeits-Speicher-Komponente (60) jeweils umfassen zwischen 70 und 100 Gew.-% der je weiligen Speicher-Komponente eines Hydrogel-bildenden absorbierenden Polymers; und wobei die Flüssigkeits-Aufnahme-/Verteilungs-Lage (42) bis zu 30 Gew.-% bezogen auf die Aufnahme/Verteilungslage eines Hydrogel-bildenden absorbierenden Polymers umfasst.
Absorbierender Artikel nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die obere/n Flüssigkeits-Speicher-Komponente/n (34, 36) des absorbierenden Kerns (18) ein polymeres kollabierbares Schaummaterial umfasst/umfassen, das aus einer starken Dispersum-Wasser-in-Öl-Emulsion stammt.
Absorbierender Artikel (10) nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeits-Aufnahme-/Verteilungs-Lage (42) des absorbierenden Kerns (18) chemisch versteifte Zellstofffasern, vorzugsweise thermisch gebundene versteifte Fasern umfasst.