FI87309C - Absorberande engaongsartikel - Google Patents

Description

ι 8 7 5 G 9

Absorboivia kertakäyttöesineitä

Esillä oleva keksintö kohdistuu absorboiviin kerta-käyttöesineisiin, kuten vaippoihin ja tyynyihin tahattomia 5 päästöjä varten aikuisille. Nämä esineet kootaan tavalla, joka tekee ne erikoisen tehokkaiksi erittyneiden kehon nesteiden absorboimiseksi, estäen samalla vaippaihottuman kehittymisen tai alentaen sitä.

Vaippaihottuma on yleinen ärsytyksen tai tulehduk-10 sen muoto niillä pikkulapsen kehon alueilla, jotka vaippa normaalisti peittää. Tätä tilaa kutsutaan myös nimillä vaippadermatitis, liinadermatitis, liinaihottuma ja nukka-ihottuma. Vaikka se on tavallisesti yleisempi lapsilla, ei tämä tila kuitenkaan rajoitu lapsiin. Jokaisella henkilöllä lä, joka kärsii tahattomista päästöistä, voi esiintyä tämä tilanne. Tämä alue ulottuu vastasyntyneistä vanhuksiin, kriittisesti sairaisiin ja liikuntakyvyttömiin henkilöihin.

Yleensä hyväksytään, että aito "vaippaihottuma" tai 20 "vaippadermatitis" on tila, joka yksinkertaisimmissa vaiheissaan on kosketuksen ärsyttämä dermatitis. Yksinkertai- | simman vaippaihottuman ärsytys aiheutuu ihon pidentyneestä λ! kosketuksesta virtsan tai ulosteiden, tai molempien kans sa. Vaippoja käytetään keräämään ja säilyttämään kehon ··*' 25 jätteitä, mutta ne pitävät yleensä jätteet suorassa kosketuksessa ihon kanssa, kunnes ne vaihdetaan, ts. suljettui-na pitkiä aikoja. Sama koskee myös tyynyjä tahattomia päästöjä varten tai alushousuja tähän tarkoitukseen. Kuitenkin, vaikka tiedetään, että kehon jätteet aiheuttavat 30 vaippaihottumaa, virtsan tai ulosteiden määrättyä aineosaa tai aineosia, jotka ovat vastuussa iholle aiheutuneesta ärsytyksestä, ei lopullisesti ole voitu määritellä. Yleisimmin hyväksyttyyn luetteloon kuuluvat ammoniakki, bakteerit, bakteerien vaikutustuotteet, virtsan pH-arvo, Can-35 dida albicans ja kosteus. Näitä pidetään yleisesti toden- i 2 87309 näköisimpinä ehdokkaina aineiksi tai olosuhteiksi, jotka aiheuttavat vaippaihottumaa tai edistävät sitä.

Nyt on havaittu, että pääsyy vaippaihottumaan on määrätty ryhmä olosuhteita, joita esiintyy tuloksena ihon 5 pidentyneestä kosketuksesta ulosteiden ja virtsan seoksen kanssa. Uloste-entsyymien proteolyyttisen ja lipolyyttisen vaikutuksen oletetaan olevan päätekijä ihon ärtymisen muodostumisessa. Ulosteiden entsyymien kanssa kosketuksessa oleva virtsa voi aiheuttaa myös ammoniakin muodostumista,

10 mikä nostaa ihon pH-arvoa. Tämä ihon pH-arvon kohoaminen esimerkiksi tasolle 6,0 tai suuremmaksi, vuorostaan lisää ulosteiden proteolyyttistä ja lipolyyttistä vaikutusta, joka aiheuttaa vaippaihottumaa. Virtsa itsessään voi myös edistää vaippaihottuman kehittymistä lisäämällä kosteutta 15 vaipan ympäristöön. Vesi, ja erikoisesti virtsan muodossa oleva vesi, alentaa erittäin tehokkaasti ihon torjuntaomi-naisuuksia, mikä taas lisää ihon alttiutta uloste-entsyymien ärsytykselle. Kuitenkin, jos ihon pH-arvo pidetään välillä noin 3,0 - 5,5, voidaan ihon torjuntaominaisuudet 20 säilyttää. Edellä esitetty vaippaihottuman malli osoittaa, että tehokas vaippaihottuman valvonta voidaan saavuttaa säilyttämällä ihon pH-arvo hyvin happamalla alueella är-··* syyntymistä aiheuttavan entsymaattisen vaikutuksen estämi- J

seksi, säilyttäen samanaikaisesti vaipan ympäristö hyvin , 7 25 kuivana.

“· '·' Alalla tunnetaan esineitä, koostumuksia ja menette- lyjä, jotka pyrkivät alentamaan vaipan peittämän ihon pH-arvoa. Itse asiassa lukuisat alan aikaisemmat julkaisut esittävät erilaisten happamien pH-arvon säätöaineiden tai : 30 "ammoniakkia absorboivien" aineiden lisäämistä vaippoihin tai vaipan peittämän ihon ympäristöön. Näihin viitteisiin kuuluvat esimerkiksi US-patentti 4 382 919, Alonso et. ai., myönnetty 10. toukokuuta 1983; US-patentti 3 964 486,

Blaney, myönnetty 22. kesäkuuta 1976; US-patentti : 35 3 707 148, Bryce, myönnetty 26. joulukuuta 1972; ja US- 3 8 7 c> u y patentti 3 794 034, Jones, Sr., myönnetty 26. helmikuuta 1974.

Samoin lukuisat alan aikaisemmat julkaisut esittelevät absorboivia esineitä, joiden mainitaan olevan eri-5 koisen tehokkaita virtsan absorbointia varten ja ihon säilyttämiseksi kuivana. Näissä esineissä käytetään usein hyödyksi superabsorboivaa polymeerimateriaalia, kuten veteen liukenematonta, heikosti silloitettua hydrogeeli- tai hydrokolloidimateriaalia, joka absorboi ja säilyttää mo-10 ninkertaisesti painonsa verran erittynyttä nestettä. Viitteisiin, joissa käytetään tällaisia superabsorboivia polymeerejä vaipparakenteissa, kuuluvat esimerkiksi US-patent-ti 3 669 103, Harper et ai., myönnetty 13. kesäkuuta 1972; US-patentti 3 670 731, Harmon, myönnetty 20. kesäkuuta 15 1972; US-patentti 4 076 663, Masuda et ai., myönnetty 28.

helmikuuta 1978; US-patentti 4 232 674, Melican, myönnetty 11. marraskuuta 1980; US-patentti 4 333 463, Holtman, myönnetty 8. kesäkuuta 1982; US-patentti 4 381 782, Mazu-rak et ai., myönnetty 3. toukokuuta 1983; ja US-patentti 20 4 381 783, Elias, myönnetty 3. toukokuuta 1983.

Missään edellä mainituissa aikaisemmissa julkaisuissa ei käytetä sekä erikoisen tehokasta ihon pH-arvon säätöainetta että erikoisen tehokkaita kosteutta absorboivia hydrogeelipolymeerejä samassa absorboivassa esineessä.

·' 25 Itse asiassa happaman pH-arvon säätöaineiden yhdistelmää superabsorboivan polymeerimateriaalin kanssa samassa rakenteessa ei voida toteuttaa ilman määrättyjä vaikeuksia. Suositellut kosteutta absorboivat hydrogeelimateriaalit eivät ole erikoisen tehokkaita matalissa pH-arvoissa. Hap-30 pamien ihon pH-arvon säätöaineiden, jotka alentavat pH-arvoa hydrogeeli/kosteus-kosketuksen alueella, läsnäolo pyrkii siten alentamaan hydrogeelimaterialien kosteuden absorbointitehokkuutta. Siten on olemassa tarve määrittää suositeltavat rakenteet ja kokoonpanot absorboiville esi-• 35 neille, jotka sisältävät sekä tehokkaita, happamia pH-ar- 4 8 7 ο ί; 9 von säätöaineita että tehokkaita kosteutta absorboivia hydrogeelipolyeerejä, siten että jokainen näistä komponenteista voi tehokkaasti osallistua vaippaihottuman estoon tai vähentämiseen.

5 Nyt on havaittu, että parannettuja, vaippaihottumaa vähentäviä absorboivia esineitä, jotka sisältävät sekä happamia pH-arvoa alentavia säätöaineita ja kosteutta absorboivaa, voimakkaasti neutraloitua hydrogeeliä, voidaan valmistaa lisäämällä näitä materiaaleja erillisiin kohtiin 10 tai alueisiin absorboivan esineen rakenteessa.

Esillä oleva keksintö koskee kertakäyttöistä absorboivaa esinettä, joka soveltuu absorboimaan erittyneitä kehon nesteitä, estäen tai alentaen samalla vaippaihottumaa, jolloin absorboiva esine käsittää 15 (A) nestettä läpäisemättömän aluskerroksen; (B) verrattain hydrofobisen, nestettä läpäisevän pintakerroksen; (C) taipuisan absorboivan sisäosan, joka on sijoitettu mainitun aluskerroksen ja mainitun pintakerroksen 20 väliin, mikä mainittu taipuisa, absorboiva sisäkerros muodostuu hydrofiilisestä kuitumateriaalista ja oleellisesti veteen liukenemattoman, voimakkaasti neutraloidun hydro-geelimateriaalin osasista, jolloin vähintään 50 % hydro-geelimateriaalin happamista, funktionaalisista ryhmistä on - 25 neutraloitu suolanmuodostavilla kationeilla.

Tunnusomaista keksinnölle on se, että esine käsit-: tää yhtä tai useampaa pH-arvoa säätävää ainetta, joka so veltuu säilyttämään ihon pH-arvon alueella noin 3,0 - 5,5 virtsan ja ulosteiden läsnäollessa, jolloin mainitut, 30 oleellisesti veteen liukenemattomat, voimakkaasti neutra loidut hydrogeeliosaset ja mainitut pH-arvoa säätävät aineet ovat epätasaisesti jakaantuneet selvästi erillisiin alueisiin mainitussa absorboivassa esineessä, sillä edellytyksellä, että kun pH-arvoa säätävä aine on ioninvaihta-35 va, modifioitu selluloosamateriaali kuitumuodossa, sitä ei ole läsnä pintakerroksessa.

i.

5 8 / o vj 9

Rakenteessa käytetty taipuisa, absorboiva sisäosa muodostuu sekä hydrofiilisestä kuitumateriaalista että oleellisesti veteen liukenemattoman, voimakkaasti neutraloidun hydrogeelimateriaalin osasista. Tällaista hydrogee-5 limateriaalia pidetään voimakkaasti neutraloituna, jos vähintään 50 % hydrogeelimateriaalin happamista funktionaalisista ryhmistä on neutraloitu suolanmuodostavilla kationeilla.

Hydrogeelimateriaalin osaset ja pH-arvoa säätävät 10 aineet on epätasaisesti jaettu selvästi erillisiin alueisiin absorboivaan esineeseen. Tämä hydrogeelin ja pH-arvoa säätävien aineiden erottaminen voidaan tehdä esimerkiksi lisäämällä pH-arvoa säätävä aine esineen pintakerrokseen, eikä hydrogeelipitoiseen absorboivaan sisäosaan. Vaihtoeh-15 toisesti sekä pH-arvoa säätävä aine että hydrogeeli voivat sijaita absorboivassa sisäosassa sisäosan erillisissä ja/-tai erotetuissa kerroksissa tai sisäosan erillisissä alueissa, jotka sisäosan pinnan eri alueet määrittävät. Erottamalla tällä tavalla toisistaan hydrogeelimateriaali 20 ja pH-arvoa säätävät aineet, ihon pH-arvon säätäminen vaippaihottuman torjumiseksi voidaan toteuttaa vaikuttamatta haitallisesti voimakkaasti neutraloidun hydrogeelimateriaalin kykyyn absorboida nesteitä ja ylläpitää tarvittava ihon kuivuus.

-· 25 Kuvio 1 esittää aukileikattuna vaipparakennetta, jossa hapan pH-arvoa säätävä aine sijaitsee pintakerrok-sessa.

Kuvio 2 esittää aukileikattuna vaipparakennetta, jossa on kaksikerroksinen absorboiva sisäosa, joka käsit-30 tää sekä yläpuolisen, hapanta pH-arvon säätöainetta sisältävän kerroksen, että erillisen alapuolisen sisäkerroksen, joka sisältää hydrogeeliosasia.

Kuvio 3 esittää aukileikattuna vaipparakennetta, jossa sen absorboiva sLsäosa on jaettu erillisiin aluei-35 siin, jotka vastaavasti sisältävät hydrogeeliä ja pH-arvon . . säätöainetta.

6 87309

Esillä olevan keksinnön mukaisia absorboivia esineitä voidaan valmistaa kannettavien kertakäyttötuotteiden muotoon, jotka pystyvät absorboimaan huomattavia määriä vettä ja kehon nesteitä, kuten virtsaa ja ulosteita. Täten 5 nämä esineet voidaan valmistaa esimerkiksi kertakäyttövai-poiksi, tyynyiksi aikuisten tahattomia päästöjä varten ja vastaaviksi esineiksi.

Nämä absorboivat esineet käsittävät yleensä kolme rakenteellista peruskomponenttia: Yksi tällainen kompo-10 nentti on nestettä läpäisemätön aluskerros. Tämän alusker-roksen päälle on sijoitettu absorboiva sisäosa, joka vuorostaan voi muodostua yhdestä tai useammasta kerroksesta. Tämän absorboivan sisäosan päälle on sijoitettu verrattain hydrofobinen, nestettä läpäisevä pintakerros. Pintakerros 15 on esineen se osa, joka sijoitetaan lähimmäksi käyttäjän ihoa.

Erikoisen edullisia keksinnön mukaisia absorboivia esineitä ovat kertakäyttövaipat. Kertakäyttövaippojen muodossa olevia esineitä ovat perusteellisesti esittäneet 20 Duncan ja Baker US-patentissa Re 26 151, myönnetty 31.

tammikuuta 1967; Duncan US-patentissa 3 592 194, myönnetty 13. heinäkuuta 1971; Duncan ja Gellert US-patentissa 3 489 148, myönnetty 13. tammikuuta 1970; ja Buell US-patentissa 3 860 003, myönnetty 24. tammikuuta 1975, jotka •· 25 julkaisut mainitaan tässä viitteinä.

Suositeltava kertakäyttövaippa keksinnön tarkoituksia varten käsittää absorboivan sisäosan; pintakerroksen, joka on sijoitettu pintakerroksen toiselle pinnalle tai joka liittyy siihen; ja nestettä läpäisemättömän alusker- : 30 roksen, joka on sijoitettu sisäosan pintakerroksen peittämän pinnan vastakkaiselle puolelle tai joka liittyy siihen. Aluskerroksen leveys on edullisesti suurempi kuin sisäosan leveys, jolloin aluskerrokseen muodostuu sivureu-na-alueet, jotka ulottuvat sisäosan takapuolelle. Vaippa : 35 valmistetaan edullisesti tiimalasin muotoon.

I: 7 8 7 3 G 9 Näiden esineiden aluskerros voidaan valmistaa esimerkiksi ohuesta polyetyleeni- tai polypropyleenikalvosta tai muusta taipuisasta, kosteutta läpäisemättömästä materiaalista, joka on oleellisesti vettä läpäisemätön. Poly-5 etyleeni, johon on kohopuristettu noin 38 mikrometrin suuruinen kuviointi, on erikoisen edullinen.

Esineiden pintakerros voidaan valmistaa osaksi tai kokonaan synteettisistä kuiduista, kuten polyesteristä, polyolefiineista, raionista tai vastaavista, tai luonnon-10 kuiduista, kuten puuvillasta. Kuidut liitetään tyypillisesti yhteen lämpöliitosmenettelyn avulla tai käyttäen polymeeristä sideainetta, kuten polyakrylaattia. Tämä kerros on oleellisesti huokoinen ja sallii nesteen helpon kulun lävitseen alapuolella olevaan absorboivaan sisä-15 osaan. Pintakerros voidaan tehdä enemmän tai vähemmän hydrofobiseksi riippuen kuidun valinnasta ja käsittelystä ja sitä valmistettaessa käytetystä sideaineesta. Esillä olevan keksinnön mukaisissa esineissä käytetyt pintakerrokset ovat verrattain hydrofobisia verrattuna tunnettujen esi-20 neiden sisäosaan. Pintakerroksen rakennetta ovat yleisesti esittäneet Davidson US-patentissa 2 905 176, myönnetty 22. syyskuuta 1959; Del Guercio US-patentissa 3 063 452, myönnetty 13. lokakuuta 1962; ja Holliday US-patentissa 3 113 570, myönnetty 10. joulukuuta 1963, jotka julkaisut 25 mainitaan tässä viitteinä. Suositeltavia pintakerroksia valmistetaan polyesteristä, raionista, raion/polyesteri-seoksista tai polypropyleenistä.

Absorboiva sisäosa, joka voi käsittää yhden tai useampia erillisiä ja/tai erotettuja alueita, esimerkiksi 30 kerroksia, sijoitetaan aluskerroksen ja pintakerroksen väliin absorboivan esineen muodostamiseksi. Tällainen absorboiva sisäosa käsittää ainakin osaksi hydrofiilisen kuitumateriaalin ja oleellisesti veteen liukenemattoman, voimakkaasti neutraloidun hydrogeelimateriaalin osasten 35 seosta. Tätä seosta käytetään yleensä hydrofUlisten kui-

8 * 7 ό o V

tujen kudonnaisen muodossa, johon on dispergoitu erillisiä hydrogeeliosasia.

Hydrofiilisten kuitujen tyyppi ei ole kriittinen esillä olevassa keksinnössä käytettäväksi. Jokainen hydro-5 fiilinen kuitu, joka soveltuu käytettäväksi tavanomaisissa absorboivissa tuotteissa, soveltuu käytettäväksi myös keksinnön mukaisissa absorboivissa rakenteissa. Muita esimerkkejä sopivista hydrofiilisistä kuiduista ovat hydro-fiilisiksi tehdyt hydofobiset kuidut, kuten pinta-aktiivi-10 sella aineella tai piihapolla käsitellyt kuidut. Myös kuidut, jotka eivät anna riittävän absorptiokyvyn omaavaa kudonnaista ollakseen käyttökelpoisia tavanomaisissa absorboivissa rakenteissa, mutta jotka antavat hyvät imuomi-naisuudet, ovat sopivia käytettäviksi esillä olevan kek-15 sinnön mukaisissa absorboivissa rakenteissa. Tämä johtuu siitä, että hydrogeeliosasten läsnäollessa kuitujen imu-ominaisuudet ovat huomattavasti tärkeämpiä kuin niiden absorptiokyky. Saatavuuden ja hinnan vuoksi selluloosa-kuidut, erikoisesti puumassakuidut ovat suositeltavia.

20 Kuten on mainittu, näissä hydrofiilisistä kuiduista muodostetut absorboivat sisäosat sisältävät myös oleellisesti veteen liukenemattoman, voimakkaasti neutraloidun hydrogeelimateriaalin erillisiä osasia. Nämä voimakkaasti neutraloidut hydrogeelimateriaalit ovat orgaanisia yhdis- 25 teitä, jotka pystyvät absorboimaan vesipitoisia nesteitä ja pidättämään ne kohtuullisissa paineissa. Hyviä tuloksia varten hydrogeelien täytyy olla oleellisesti veteen liuke-- nemattomia.

Esimerkkeihin tällaisista hydrogeeleistä kuuluvat 30 silloitettujen polymeerien muodossa olevat materiaalit.

Silloitus voi olla kovalenttinen, ioninen, vander Waals-tyyppinen tai vetysidos. Esimerkkejä hydrogeelipolymee-• * reistä ovat etyleeni/maleiinihappoanhydridi-kopolymeerit, karboksimetyyliselluloosa, vinyylisulfonihapon polymeerit •35 ja kopolymeerit, polyakrylaatit ja vastaavat aineet. Muita sopivia hydrogeelejä ovat esittäneet Assarson et ai. US- li 9 8 7 3 ϋ 9 patentissa 3 901 236, myönnetty 26. elokuuta 1975, joka mainitaan tässä viitteenä. Erikoisen edullisia polymeerejä tässä yhteydessä käytettäviksi ovat akryylihapolla oksastetut polyakrylaatit ja isobutyleeni/maleiinihappoanhydri-5 di-kopolymeerit tai niiden seokset.

Menetelmiä hydrogeelien valmistamiseksi ovat esittäneet Fysayoshi et ai. US-patentissa 4 076 663, myönnetty 28. helmikuuta 1978; Tsuno Tsubakimoto et ai. US-patentissa 4 286 082, myönnetty 25. elokuuta 1981; ja edelleen US-10 patenteissa 3 734 876; 3 661 815; 3 670 731; 3 664 343 ja 3 783 871 sekä BE-patentissa 785 858 esitetyt menetelmät, jotka julkaisut mainitaan tässä viitteinä.

Esillä olevassa keksinnössä käytetyt hydrogeelima-teriaalit ovat voimakkaasti neutraloituja hydrogeelejä ja 15 siten niiden täytyy olla hydrogeelejä, jotka sisältävät neutraloitavia, happamia funktionaalisia ryhmiä. Siten näiden hydrogeelien tulee olla polymeerejä, jotka on valmistettu ainakin joistakin monomeereistä, jotka sisältävät vähintään yhden karboksyylihappo-, karboksyylihappoanhyd-20 ridi- tai sulfonihapporyhmän. Yleensä vähintään 10 moo- li-% ja edullisemmin vähintään 50 mooli-% hydrogeeliraken-teesta on valmistettu näistä happamia ryhmiä sisältävistä monomeereistä.

Hydrogeelimateriaali, jota edullisesti käytetään - 25 keksinnön mukaisten esineiden absorboivassa sisäosassa, on voimakkaasti neutraloitu, ts. vähintään 50 % ja edullisesti vähintään 65 % hydrogeelin happmista funktionaalisista ryhmistä täytyy neutraloida suolanmuodostavalla kationilla. Sopiviin suolanmuodostaviin kationeihin kuuluvat alka-30 limetallit, ammonium, substituoitu ammonium ja amiinit.

Neutralointi voidaan suorittaa joko ennen happamia ryhmiä sisältävän hydrogeelimateriaalin polymerointia tai sen jälkeen. Neutralointi voidaan suorittaa tunnetulla tavalla tavnaomaisia menettelyjä käyttäen. On otettava huomioon, 35 että hydrogeelimateriaali, jota käytetään esillä olevassa keksinnössä, täytyy neutraloida vähintään 50 %:n määrään 10 87309 ennen hydrogeelimateriaalin kosketusta kehon nesteiden, kuten virtsan kanssa.

Hydrogeelimateriaalia käytetään erillisinä osasina keksinnön mukaisten absorboivien esineiden absorboivissa 5 sisäosissa. Näiden osasten muoto voi olla jokin haluttu, esimerkiksi pallomainen tai puolipallomainen, kuutiomai-nen, sauvamainen, monikulmio jne. Muotoja, joissa on suuri suurimman ja pienimmän mitan välinen suhde, kuten neulasia, hiutaleita ja kuituja voidaan myös käyttää tähän tar-10 koitukseen. Lisäksi voidaan käyttää hydrogeeliosasten kasaumia.

Vaikka esillä olevan keksinnön mukaisten absorboivien sisäosien odotetaankin toimivan hyvin hydrogeeliosasten kanssa, joiden osaskoko vaihtelee laajalla alueella, 15 voivat muut näkökohdat estää pienten tai erittäin suurten osasten käytön. Teollisuushygieenisistä syistä pienemmät kuin noin 30 mikrometrin keskimääräiset (painotetut) osas-koot ovat vähemmän suotavia. Osaset, joiden pienin mitta on suurempi kuin noin 3 mm, voivat myös aiheuttaa karkeu-20 den tunnun absorboivaan rakenteeseen, mikä on epäsuotavaa käyttäjän esteettisestä näkökulmasta. Suositeltavia tässä yhteydessä käytettäviksi ovat osaset, joiden keskimääräinen (painotettu) osaskoko on 50 mikrometristä noin 1 millimetriin. Termillä "osaskoko" tässä käytettynä tarkoite-25 taan yksittäisten osasten pienimmän mitan painotettua keskiarvoa.

Hydrofiilisten kuitujen ja hydrogeelisosasten suhteelliset määrät, joita käytetään näiden absorboivien esineiden sisäosien voimakkaasti neutraloidussa, hydrogeeliä 30 sisältävässä osuudessa, voidaan sopivimmin ilmaista kuitujen painosuhteena hydrogeeliin. Nämä suhteet voivat olla alueella noin 30:70 - 98:2. Pienet kuitu/hydrogeelisuh-teet, esimerkiksi noin 30:70 - 50:50 ovat käyttökelpoisia vain, jos käytetty hydrogeeli omaa pienen turpoamiskyvyn, 35 ts. hydrogeelin absorbtiokyky virtsan ja muiden kehon nesteiden suhteen on pienempi kuin noin 15 kertaa oma painon-

1 * .» U

sa (15X). (Absorptioarvot ovat yleensä saatavana valmistajilta tai ne voidaan sopivasti määrittää tunnetulla tavalla). Hydrogeelit, joiden absorbtiokyky on erittäin suuri, esimerkiksi 25X ja jotka sitten turpoavat voimakkaasti 5 kostumisen jälkeen, ovat taipuvaisia tukkeutumaan käytettyinä absorboivissa sisäosarakenteissa pienillä kuitu/hyd-rogeeli-suhteilla. Tämä ilmiö aiheuttaa epäsuotavan, hitaan diffuusiotyyppisen absorbtiokinetiikan. Erittäin suuret kuitu/hydrogeeli-suhteet, esimerkiksi suuremmat kuin 10 95:5, toisaalta antavat merkittäviä suorituskykyetuja vain, jos käytetyn hydrogeelin absorbtiokyky on suuri, esimerkiksi 25X virtsalle ja muille kehon jätteille. Useimmille kaupallisesti saataville hydrogeeleille optimi kuitu/hydrogeeli-suhde on alueella noin 50:50 - 95:5.

15 Hinta/suorituskyky-analyysin mukaan kuitu/hydrogee li-suhteet noin 75:25 - 90:10 ovat suositeltavia. Tämä tarkastelu perustuu luonnollisesti hydrofiilikuitujen (esimerkiksi puumassakuitujen) ja hydrogeelin suhteellisiin hintoihin. Jos esimerkiksi puumassa kallistuu ja/tai 20 hydrogeeli halpenee, pienemmät kuitu/hydrogeeli-suhteet voivat olla taloudellisempia.

Absorboivan rakenteen sisäosan hydrogeelipitoisen osuuden tiheydellä on jonkin verran merkitystä määritettäessä saadun absorboivan rakenteen absorbtio-ominaisuuksia.

- 25 Jos hydrogeeliosasia dispergoidaan hydrofiilisten kuitu jen absorboivaksi kudonnaiseksi, jonka tiheys on noin 0,1 g/cm3, hydrogeelin sekoittaminen aiheuttaa vain pienen kasvun siihen nestemäärään, joka absorboituu käytännöllisesti hyväksyttävänä aikana (esim. 10 minuuttia), koska tällais-30 ten kudonnaisten nesteenotto on hidasta. Jos hydrogeeliä sisältävä absorboiva sisäosa tiivistetään vähintään noin 0,12 g/cm3:n tiheyteen, havaitaan huomattava kasvu absorp-tiokyvyssä. Oletetaan, että kudonnaisen tiivistäminen aiheuttaa nesteen parantuneen imeytymisen kankaaseen niin, 35 että useampia hydrogeeliosasia osallistuu absorbtiotapah-tumaan, mikä aiheuttaa suuremman todellisen absorbtioky- 12 $ ·' ο ϋ 9 vyn. Edelleen oletetaan, että tiivistetty kudonnainen voi tehokkaammin pitää hydrogeeliosaset eristettyinä toisistaan. Kudonnaisen tiivistäminen edelleen arvosta noin 0,15 g/cm3 arvoon noin 1 g/cm3 aikaansaa rakenteen paksuuden 5 pienenemisen (mikä on suotavaa kuluttajan kannalta esteettisistä syistä) alentamatta absorbtiokykyä. Kuitenkin suuremmilla kuin noin 0,6 g/cm3:n tiheyksillä tiivistäminen edelleen tuskin pienentää paksuutta edelleen, paksuuden ja tiheyden käänteisen vastaavaisuuden vuoksi. Absorboivan 10 sisäosan sen osan tiheys, joka sisältää voimakkaasti neutraloituja hydrogeeliosasia, on siten edullisesti alueella noin 0,10 - 0,6 g/cm3 ja edullisemmin alueella noin 0,12 -0,25 g/cm3.

Absorboivan sisäosan se osuus, joka sisältää voi-15 makkaasti neutraloitua hydrogeeliä, voidaan muodostaa il-malevittämällä hydrofiilisten kuitujen ja hydrogeeliosas-ten kuivaa seosta. Tällaisen menettelyn ovat tarkemmin kuvanneet Procter & Gamble EP-patenttijulkaisussa 122 042, myönnetty 17. lokakuuta 1984, joka mainitaan tässä viit-20 teenä. Kuten tässä viitteessä on mainittu, tämän menetelmän avulla valmistetut kudonnaiset käytettäviksi esillä . . olevan keksinnön mukaisissa esineissä muodostuvat edulli- sesti huomattavasta määrästä sitomattomia kuituja, ja niiden kosteuspitoisuus on edullisesti 10 % tai pienempi.

25 Kuten edellä on mainittu, hydrof iilisten kuitujen ja voimakkaasti neutraloitujen hydrogeeliosasten seoksesta muodostetun kudonnaisen tarvitsee muodostaa vain osa tämän keksinnön mukaisissa absorboivissa esineissä käytetystä absorboivasta sisäosasta. Absorboivan sisäosan muiden ' 30 osien tai alueiden ei tarvitse sisältää hydrogeeliosasia ja ne voivat muodostua pelkästään hydrofHiisistä kuiduista tai ne voivat sisältää pH-arvoa säätäviä aineita hydro-fiilisten kuitujen kanssa tai ilman niitä, kuten seuraa-vassa tarkemmin esitetään. Nämä erilliset sisäosan alueet . 35 voivat muodostua erillisistä ja/tai irrallisista kerrok sista absorboivassa sisäosassa tai ne voivat muodostua t- 13 8 7 309 erillisistä ja/tai irrallisista alueista tai tiloista samassa kerroksessa.

Keksinnön suositeltavassa vaippatoteutuksessa absorboiva sisäosa yhdessä sen kaikkien erillisten alueiden 5 kanssa voi olla tiimalasin muotoinen, ts. sisäosan keskikohdan leveys on huomattavasti pienempi kuin sisäosan päiden leveydet. Suositeltavassa vaippatoteutuksessa absorboivan sisäosan paksuus yhdessä sen kaikkien erillisten alueiden ja kerrosten kanssa on kokonaisuudessaan alueella 10 noin 5-20 mm, edullisemmin noin 7-12 mm.

Esillä olevan keksinnön seuraava oleellinen piirre on yhden tai useamman pH-arvoa säätävän aineen käyttö näissä absorboivissa esineissä. Nämä aineet ovat epätasaisesti jakautuneet absorboivaan esineeseen ja ne on sijoi-15 tettu erillisiin alueisiin esineessä. Nämä pH-arvoa säätäviä aineita sisältävät alueet ovat oleellisesti erillään niistä alueista, joihin on sijoitettu voimakkaasti neutraloituja hydrogeeliosasia.

Käyttökelpoisia pH-arvoa säätäviä aineita ovat ne, 20 jotka säilyttävät ihon pH-arvon alueella noin 3,0 - 5,5, edullisesti välillä noin 3,5 - 4,5, virtsan ja ulosteiden . . läsnäollessa. Edullisesti ihon pH-arvo pidetään tällä alueella koko vaipan käyttöajan, joka on esimerkiksi vähintään 4 tuntia lasten päiväkäyttövaipoilla ja vähintään -25 8 tuntia lasten yöaikana käyttämille vaipoille.

Lukuisia myrkyttömiä, ärsyttämättömiä happamia materiaaleja, jotka vapauttavat protoneja, voidaan käyttää ihon pH-arvoa säätävinä aineina. Nämä materiaalit voivat olla pienen molekyylipainon omaavia orgaanisia ja epäor-; 30 gaanisia happoja, suuren molekyylipainon omaavia polymeerisiä happoja tai ioninvaihtohartseja sekä -kuituja vety-muodossa.

Sopiviin pienen molekyylipainon omaaviin orgaanisiin tai epäorgaanisiin happamiin materiaaleihin kuuluvat - 35 sellaiset heikot hapot, kuten sitruunahappo, adipiinihap-po, atsealiinihappo, maleiinihappo, viinihappo, glukoni- i4 87509 happo, glutaarihappo, pimeelihappo, korkkihappo, sebasii-nihappo ja happamat fosfaattisuolat. Näitä pienen molekyy-lipainon omaavia materiaaleja voidaan käyttää yhdessä niiden konjugaattiemästen kanssa puskurointikyvyn saamiseksi.

5 Eräät näistä happomateriaaleista, kuten adipiinihappo, omaavat sisäisen puskurointikyvyn tuloksena rajoittuneesta vesiliukoisuudestaan.

Sopiviin suuren molekyylipainon omaaviin polymeeri-happoihin kuuluvat polyakryylihappo ja sen polyakrylaatti-10 johdannaiset, polymaleiinihappo ja sen polymaleaattijohdannaiset, algiinihappo, karboksimetyyliselluloosa ja vastaavat. Polyakryylihappo ja sen polyakrylaattijohdannaiset, jotka ovat käyttökelpoisia pH-arvon säätöaineina, voivat olla silloitettuja tai silloittamattomia ja niiden 15 molekyylipaino voi olla alueella 1 000 - 5 000 000. Näihin akryylihappoperustaisiin materiaaleihin kuuluvat esimerkiksi Carbopol-hartsit, jotka ovat akryylihapon vesiliukoisia polymeerejä, jotka on silloitettu sellaisilla materiaaleilla, kuten polyallyylisukroosi ja polyallyylipenta-20 erytritoli. Polymaleiinihappo ja sen polymaleaattijohdannaiset voivat myös olla silloitettuja tai silloittamatto-mia ja niiden molekyylipaino voi olla alueella 1 000 -5 000 000. Polymaleiinihappojohdannaisiin kuuluvat polyvi-nyylieetteri-maleiinihappo ja polymetyylivinyylieetteri-- 25 maleiinihappo, kuten Gantrez-hartsit ja polystyreeni-male- • iinihappomateriaalit.

Kaikkien edellä esitettyjen suuren molekyylipainon omaavien polymeerimateriaalien täytyy, toisin kuin voimakkaasti neutraloitujen absorboivien hydrogeelipolymeerien, • -.· 30 olla neutraloituja vähemmän kuin 50-%:isesti ja siten pääasiassa vapaassa happomuodossa ollakseen tehokkaita pH-arvoa säätäviä aineita näissä absorboivissa esineissä.

Eräs suositeltava tyyppi pH-arvon säätöaineita käsittää polyakryylihapon ja sen johdannaiset. Näihin suosi-35 teltaviin polyakryylihapon johdannaisiin voivat kuulua samantyyppiset tärkkelyksellä oksastettu polyakryylihappo is 87309 tai polyakrylaattimateriaalit, joita käytetään absorboivina aineina esillä olevassa keksinnössä. Nämä happamiksi tehdyt hydrogeelimateriaalit omaavat eräänasteisen nesteen absorbtiokyvyn, kykynsä alentaa ihon pH-arvoa lisäksi. On 5 kuitenkin huomattava, että jos tämän tyyppisiä materiaaleja käytetään pH-arvoa säätävinä aineina näissä absorboivissa esineissä, niiden neutralointiasteen täytyy olla pienempi kuin 50 %. Täten esillä olevan keksinnön puitteissa näitä happamaksi tehtyjä hydrogeelejä täytyy aina 10 käyttää yhdessä voimakkaammin absorboivien, täydellisemmin neutraloitujen hydrogeelien kanssa, kuten on esitetty, oleellisena nestettä absorboivana osana näissä esineissä.

Toinen suositeltava tyyppi pH-arvoa säätäviä aineita käsittää ioninvaihtavat, modifioidut selluloosamateri-15 aalit kuitumuodossa. Näihin kuuluvat esimerkiksi karboksi-metyyliselluloosa vapaassa happomuodossa, hapetettu selluloosa, sulfoetyyliselluloosa ja fosforyloitu selluloosa ("selluloosafosfaatti”), joita valmistetaan tavanomaisten menetelmien avulla. Esimerkiksi fosforyloitua selluloosaa 20 voidaan valmistaa käsittelemällä selluloosaa urean ja fos-forihapon liuoksilla, fosforioksikloridilla ja pyridiinil-lä, fosforioksikloridilla ja fosforihapolla, fosforioksikloridilla ja dioksaanilla tai pelkästään fosforioksikloridilla. Esimerkkejä menetelmistä fosforyloitua selluloo-25 saa olevien ioninvaihtokuitujen valmistamiseksi on esittänyt Bernardin US-patenteissa 3 691 154, myönnetty 12. syyskuuta 1972, ja 3 685 790, myönnetty 25. huhtikuuta 1972. Menetelmiä muita tyyppejä olevien ioninvaihtosellu-loosajohdannaisten valmistamiseksi ovat esittäneet Sano et • : 30 ai. US-patentissa 4 200 735, myönnetty 29. huhtikuuta 1980; Ward et ai. US-patentissa 3 854 868, myönnetty 17. joulukuuta 1974; ja Bridgeford US-patentissa 3 533 725, myönnetty 13. lokakuuta 1970, jotka kaikki mainitaan tässä viitteinä.

35 Modifioitujen ioninvaihtoselluloosakuitujen, joita käytetään vetymuodossaan pH-arvoa säätävinä aineina esillä 16 8 7 · O 9 olevassa keksinnössä, ioninvaihtokyky on edullisesti vähintään noin 0,4 milliekvivalenttia/gramma (mek/g), edullisemmin vähintään noin 1,0 mek/g. Selluloosasta johdetut pH-arvoa säätävät aineet ovat erikoisen edullisia lisättä-5 viksi esillä olevan keksinnön mukaisten esineiden absorboivaan sisäosaan, koska näitä happamia ioninvaihtokuituja voidaan helposti sekoittaa hydrofiilisten kuitujen kanssa, joita on oleellisesti läsnä absorboivissa sisäosissa.

Mitä tyyppiä pH-arvoa säätävää ainetta käytetäänkin 10 keksinnön mukaisissa absorboivissa esineissä, se muodostaa yleensä noin 1-30 paino-% koko absorboivasta esineestä. Vielä edullisemmin nämä aineet voivat muodostaa noin 5 -15 % esineen painosta.

On havaittu, että edellä esitettyjä kosteutta ab-15 sorboivaa hydrogeelimateriaalia ja hapanta ihon pH-arvoa säätävää ainetta voidaan onnistuneesti ja käyttökelpoises-ti lisätä samaan absorboivaan esineeseen edellyttäen, että nämä hydrogeeliosaset ja pH-arvoa säätävät aineet on jaettu epätasaisesti selvästi erillisiin alueisiin samassa 20 absorboivassa esineessä. Esillä olevan keksinnön tarkoituksia varten voimakkaasti neutraloidun hydrogeelin ja pH-arvoa säätävien aineiden katsotaan olevan epätasaisesti jakautuneita absorboivaan esineeseen, jos a) esineessä on vähintään yksi alue ja yleensä korkeintaan 25 10 aluetta, joissa hydrogeelin painosuhde pH-arvoa säätä vään aineeseen on vähintään 1:10, ja b) esineessä on vähintään yksi alue ja korkeintaan yleensä 10 aluetta, joissa pH-arvoa säätävän aineen painosuhde hydrogeeliin on vähintään noin 10:1.

30 Tämä voimakkaasti neutraloidun hydrogeelin ja pH- arvoa säätävän aineen epätasainen jakautuminen voidaan toteuttaa useilla tavoilla. Eräässä toteutuksessa pH-arvoa säätävä aine jaetaan absorboivan esineen pintakerrokselle tai sen sisään, ja vähän tai ei lainkaan pH-arvoa säätävää 35 ainetta sijoitetaan esineen hydrogeeliä sisältävään absorboivaan sisäosaan. Tämän tyyppinen esine on esitetty piir- 17 87509 rosten kuviossa 1. Tämä tiimalasin muotoinen vaipparakenne käsittää nestettä läpäisemättömän aluskerroksen 101 ja hydrofobisen pintakerroksen 102. Aluskerroksen ja pintakerroksen väliin on sijoitettu tiimalasin muotoinen absor-5 boiva sisäosa 103, joka sisältää hydrofiilistä kuitumateriaalia, kuten puumassakuitua. Absorboivaan sisäosaan 103 on myös kauttaaltaan jakautunut oleellisesti veteen liukenemattoman, voimakkaasti neutraloidun hydrogeelimateriaa-lin erillisiä osasia. Pintakerros 102 on päällystetty tai 10 kyllästetty happamalla pH-arvoa säätävällä aineella 105, joka soveltuu ihon pH-arvon säilyttämiseen välillä 3,0 - 5,5, ja pidetään erillisessä alueessa hydrogeeliosasista 104 vaipan sisäosassa.

Seuraavassa toteutusmuodossa sekä voimakkaasti 15 neutraloitu hydrogeeli että pH-arvoa säätävä aine voidaan sijoittaa absorboivaan sisäosaan, mutta selvästi erillisiin alueisiin sisäosassa. Tämä erottelu voidaan suorittaa esimerkiksi sijoittamalla hydrogeeli ja pH-arvoa säätävä aine sisäosan eri kerroksiin. Tällöin sisäosan yksi ker-20 ros, edullisesti yläpuolinen kerros voi sisältää hydrofiilistä kuitumateriaalia ja pH-arvoa säätävää ainetta, kuidun painosuhteen aineeseen ollessa noin 10:1 - 1:1, ja jolloin ei käytetä oleellisesti lainkaan voimakkaasti neutraloitua absorboivaa hydrogeeliä. Sisäosan toinen ker-25 ros, edullisesti alempi kerros voi sisältää hydrofiilistä kuitua ja voimakkaasti neutraloitua hydrogeelimateriaalia, kuidun painosuhteen voimakkaasti neutraloituun hydrogee-liin ollessa noin 10:1 - 1:1. ja jolloin ei käytetä oleellisesti lainkaan pH-arvoa säätävää ainetta.

30 Tällainen kaksikerroksisen sisäosan käsittävä vaip parakenne on esitetty piirrosten kuviossa 2. Tämä tiimalasin muotoinen vaipparakenne käsittää myös nestettä läpäisemättömän aluskerroksen 201 ja hydrofobisen pintakerroksen 202. Rakenteen absorboiva sisäosa käsittää kaksi eril-: : 35 listä kerrosta, ts. yläpuolisen, tiimalasin muotoisen kerroksen 203 ja alapuolisen, soikean sisäkerroksen 204. Ylä- 18 8 7 5 ϋ 9 puolinen kerros 203 sisältää pH-arvoa säätävää ainetta 205 siihen sekoitettuna. Alapuolinen soikea sisäkerros 204 sisältää oleellisesti veteen liukenemattoman, voimakkaasti neutraloidun hydrogeelin erillisiä osasia 206, jotka ovat 5 tasaisesti jakaantuneet tähän alapuoliseen soikeaan sisäkerrokseen.

Seuraavassa toteutusmuodossa esineen absorboiva sisäosa voi käsittää kolme erillistä kerrosta, jolloin yksi kerros, edullisesti ylin kerros sisältää pääasiassa hydro-10 fiilistä kuitua ja pH-arvoa säätävää ainetta; toinen kerros, edullisesti alin kerros sisältää pääasiassa hydrofii-listä kuitua ja voimakkaasti neutraloitua hydrogeeliä; ja kolmas kerros, joka on edullisesti sijoitettu kahden muun kerroksen väliin, sisältää pääasiassa pelkästään hydrofii- 15 lisiä kuituja.

Vielä eräässä toteutusmuodossa erilliset alueet si sältävät vastaavasti pH-arvoa säätävää ainetta ja voimakkaasti neutraloitua hydrogeelimateriaalia ja ne voivat muodostaa absorboivan esineen tai sen sisäosan erilliset 20 osat, jotka muodostuvat jakamalla esineen tai sen sisäosan litteä pinta vähintään yhdeksi alueeksi, jonka hydrogeeli-pitoisuus on verrattain suuri, ja vähintään yhdeksi muuksi alueeksi, jonka pH-arvoa säätävän aineen pitoisuus on verrattain suuri. Esimerkiksi absorboivan esineen etumainen 25 2/3-alue, katsottuna taittamattomana ylhäältä päin, voi sisältää oleellisesti kaiken voimakkaasti neutraloidusta hydrogeelimateriaalista, kun taas takaosan 1/3-alue voi sisältää oleellisesti kaiken pH-arvoa säätävästä aineesta. Suuren pH-arvon säätöaineen pitoisuuden sisältävän ja suu-·.: 30 ren hydrogeelipitoisuuden sisältävän alueen koko ja muoto voi luonnollisesti vaihdella tarkoitetun käytön ja halutun absorboivan esineen kokovaatimusten mukaan.

Vaippatuote, jossa hydrogeeli ja pH-arvon säätöaine *· sijaitsevat absorboivan sisäosan saman kerroksen erilli- : 35 sissä alueissa, on esitetty piirrosten kuviossa 3. Tämä tiimalasin muotoinen rakenne käsittää myös nestettä läpäi- 19 8 7 309 semättömän aluskerroksen 301 ja hydrofobisen pintakerroksen 302. Hydrofiilinen kuituja sisältävä absorboiva sisäosa 303 on sijoitettu aluskerroksen 301 ja pintakerroksen 302 väliin. Absorboiva sisäosa 303 käsittää hydrogeelipi-5 toisen alueen 304, joka muodostaa 2/3 absorboivan sisäosan 303 etuosasta, ja pH-arvoa säätävää ainetta sisältävän alueen 305, joka muodostaa 1/3 absorboivan sisäosan 303 takaosasta. Oleellisesti veteen liukenemattoman, voimakkaasti neutraloidun hydrogeelin erilliset osaset 306 ovat 10 jakaantuneet kauttaaltaan hydrogeeliä sisältävään alueeseen 304. Hapan pH-arvoa säätävä aine on jakaantunut kauttaaltaan pH-arvoa säätävää ainetta sisältävään alueeseen 305.

Keksinnön mukaisia absorboivia esineitä erillisine 15 alueineen, jotka sisältävät pH-arvoa säätävää ainetta ja hydrogeelimateriaalia, selitetään edelleen seuraavien esimerkkien avulla.

Esimerkki 1

Valmistetaan kertakäyttöinen vaippatuote, joka si-20 sältää sekä selluloosafosfaattia olevaa pH-arvon säätöainetta että tärkkelys/akrylaatti-hydrogeelimateriaalia. Tämä esine käsittää absorboivan sisäosan, joka on sijoitettu polyeteeniä olevan aluskerroksen ja hydrofobisen, nestettä läpäisevän, kutomattoman raion-pintakerroksen vä-;· 25 liin. Absorboiva sisäosa käsittää kaksi kerrosta, joista toinen on tiimalasin muotoinen pääsisäosa ja toinen on pienempi soikea sisäke, joka on sijoitettu pääsisäosan alapuolelle.

Tiimalasi sisältää eteläisen pehmeän puun/männyn 30 kuitujen ja fosforyloidun selluloosan ("selluloosafosfaatin" ) homogeenistä seosta, jonka ioninvaihtokyky on noin 3,5 mek/g. Soikea sisäke sisältää eteläisen pehmeän puun/-männyn kuitujen ja akryylihapolla oksastetun tärkkelyshyd-rogeelin (Sanwet IM-1000; myy Sanyo Co. Ltd., Japani) osa-: 35 siä (250 mikrometriä). Absorboiva sisäosa kaksine kerrok-sineen on kääritty kokonaan tissuepaperiin.

20 8 7 ö G 9

Yksityiskohtaisempi esitys tällaisesta kertakäyttö-vaippatuotteesta on esitetty jäljempänä esimerkissä 3.

Oleellisesti samanlaisia kertakäyttövaippoja voidaan valmistaa korvaamalla selluloosafosfaattia oleva pH-5 arvon säätöaine ekvivalentilla määrällä hapanta fosfaatti-suolaa tai pienen molekyylipainon omaavaa orgaanista happoa, kuten sitruunahappoa, adipiinihappoa, atselaiinihap-poa, omenahappoa, viinihappoa, glukonihappoa, glutaarihap-poa, levuleenihappoa, glykolihappoa, meripihkahappoa, fu-10 maarihappoa, pimeliinihappoa, korkkihappoa tai sebasiini-happoa.

Esimerkki 2

Valmistetaan kertakäyttöinen vaippatuote, joka sisältää sekä happamaksi tehtyä, polyakrylaattia olevaa pH-15 arvoa säätävää ainetta että tärkkelys/akrylaatti-hydrogee-limateriaalia. Kuten esimerkissä 1, tämä esine käsittää absorboivan sisäosan, joka on sijoitettu polyetyleeniä olevan aluskerroksen ja hydrofobisen, kutomattoman raion-pintakerroksen väliin. Absorboiva sisäosa muodostuu kah-20 desta kerroksesta, joista toinen on tiimalasin muotoinen pääsisäosa ja toinen on pienempi soikea sisäkeosa, joka on sijoitettu pääsisäosan alle.

Tiimalasi muodostuu eteläisen pehmeän puun/männyn ::: kuitujen ja heikosti silloitetun täysin neutraloimattoman ;* 25 polakryylihappoa olevan hydrogeelimateriaalin (Aqualic 4R04K1; myy Nippon Shokubai K.K. Co., Ltd., Japani) osasten (keskim. 300 pm) homogeenisesta seoksesta. Absorboiva ·.·. sisäosa kaksine kerroksineen on kääritty kokonaan tissue- paperiin.

·.: 30 Yksityiskohtaisempi esitys tällaisesta kertakäyttö- vaippatuotteestä on esitetty jäljempänä esimerkissä 4.

Esimerkki 3

Suoritettiin tutkimuksia vuodon ja ihon pH-arvon ··' mittausten suhteen vaippojen, jotka sisältävät pH-arvon : ; 35 säätöainetta ja hydrogeeliabsorbentteja, kyvyn alentaa ihon pH-arvoa ja absorboida kehon nesteitä määrittämisek- 21 8 7 o G 9 sl. Tässä testissä esimerkin 1 mukaista selluloosafosfaat-tia sisältävää vaippaa verrattiin 1) samanlaiseen tuotteeseen, joka ei sisältänyt selluloo-safosfaattia tiimalasi-sisäosassa, ja 5 2) kaupallisesti saatavaan vaippaan, joka sisälsi 100-%risen puumassa-sisäosan ilman pH-arvoa säätävää ainetta tai hydrogeelimateriaalia.

Nämä vaippatuotteet on tarkemmin esitetty seuraa-vassa taulukossa I.

22 8 7 309

Taulukko I

Esimerkin Vertailuvaipat 1 vaippa Vain Ei hydro- hydro- 5_____geeliä_geeliä

Sisäosan koostumus (%) 11/76/13 84/16 CF/San 100 CF

CP/CF/San

Tiimalasi (%) 20/80 CP/CF 84/16 CF/San 100 CF

Sisäke (%) 71/29 CF/San ΝΑ NA

10 Tuotteen kokonaispaino (g) 48,9 42,5 52,5

Absorb, sisäosa + tissue (g) 34,9 33,2 43,6

Abs. sisäosa, ei tissueta (g) 32,6 30,9 39,1

15 Tiimalasi (g) 17,9 ΝΑ NA

Sisäke (g) 14,7 NA NA

Sisäosan mitat:

Tiimalasi: pituus (cm) 38,1 38,1 38,1 leveys (cm) 21,6 21,6 26,7 20 haaraosa (cm) 13,3 12,7 17,1

pinta-ala (cm2) 602,6 602,6 NA

Sisäke: pituus (cm) 25,4 NA NA

··. leveys (cm) 13,3 NA NA

. sisäosan muoto soikea NA NA

25 pinta-ala (cm2) 299,4 NA NA

Pinta-alapaino:

Tiimalasi (g/cm2) 0,049 0,051 NA

Sisäke (g/cm2) 0,030 NA NA

Tiheys: 30 Tiimalasi (g/cm3) 0,150 0,132 0,100

Sisäke (g/cm3) 0,180 NA NA

CP = selluloosafosfaatti; CF = selluloosakuitu San = Sanwet 1M-1000, tärkkelys/akrylaattihydrogeeli : 35 (neutralointi noin 75 %) NA = ei sovellettavissa tai ei tiedossa 23 87309

Vuotoa testattaessa ja ihon pH-arvomittauksissa vaippoja käyttivät pikkulapset normaalisti. Lasten annettiin leikkiä päivähoito-olosuhteissa testin aikana. Lapset käyttivät vaippoja, kunnes vuoto esiintyi. Testin nopeut-5 tamiseksi alimääriä synteettistä virtsaa lisättiin etukäteen määrätyin välein.

Tämän esimerkin testissä 25 pikkulasta luetteloitiin aluksi ja jaettiin kolmeen ryhmään, jolloin noin 1/3 testattiin käyttäen yhtä kolmesta testivaipasta jokaisena 10 kolmena peräkkäisenä päivänä. Tällöin testin päättyessä jokainen lapsista oli käyttänyt jokaista vaippaa kerran. Tutkimuksen viimeisenä päivänä mitattiin osallistujien ihon pH-arvo testivaipan vuodon esiintymisen jälkeen.

Tulokset vuototestistä ja ihon pH-arvon mittauksis-15 ta osana vuodon jälkeisestä ihon pH-arvon tutkimuksesta on esitetty taulukossa II.

Taulukko II

Esimerkin Pelkästään Ei hydro- 20 ___1 vaippa hydrogeeliä geeliä

Tulokset vuototestistä

Vaippaan lisätyn nesteen kokonaismäärä vuotohetkellä (keskimäärin, ml) 264,1 234,3 185,2 25 Ihon pH-tutkimus vuodon jälkeen

Osallistujien lukumäärä 75 7

Vaipoittamattoman ihon pH

(keskimäärin) 4,86 4,96 4,90

Normaalipoikkeama 0,17 0,19 0,53

30 Vaipoitetun ihon pH

(keskimäärin) 4,29 5,88 5,47 . . Normaalipoikkeama 0,54 0,43 0,38 pH-muutos (* (keskimäärin) - 0,56 0,92 0,57

Normaalipoikkeama_0, 50_0,39_0,48 '35 *) pH-muutos = vaipoitetun ihon pH-arvo/vaipoittamattoman ihon pH-arvo 24 87309

Taulukon II vuototestin arvot osoittavat, että esimerkin 1 mukaisen vaipan nesteen pidätyskyky ei heikkene happaman pH-arvon puskurointikyvyn vuoksi, mikä saadaan selluloosafosfaattia olevan pH-arvon säätöaineen avulla 5 tiimalasi-sisäosassa. Tämä on yllättävää, koska laborato-rioarvot osoittavat, että noin 15 % pienempi absorbtiokyky saavutetaan käytettäessä Sanwet-hydrogeelimateriaalia happamassa ympäristössä. Taulukon II mukaisesti vuodon jälkeistä ihon pH-arvon kasvua tapahtuu käytettäessä vertai-10 luvaippoja, jotka eivät sisällä pH-arvoa säätävää ainetta, kun taas esimerkin 1 mukaiset vaipat antavat tilastollisesti merkittävän alenemisen ihon pH-arvossa. Tämä osoittaa, että happamat vaipat pystyvät antamaan pienen pH-ar-von edun iholla, jos riittävästi kosteutta on läsnä vuoro-15 vaikutusta varten vaipan sisäosan ja ihon välille. Esimerkki 4 Käyttäen esimerkin 2 mukaista vaippaa suoritettiin tutkimukset vuodon ja ihon pH-arvon mittausten suhteen samalla yleisellä tavalla kuin esimerkissä 3. Testatut tuot-20 teet käsittivät 1) esimerkin 2 mukaisen vaipan, 2) samanlaisen tuotteen, joka ei sisältänyt hapanta poly- ··. akrylaattia tiimalasi-sisäosassa, ja 3) kaupallisesti saatavan vaippatuotteen, joka sisälsi 100 1". 25 % puumassakuituja käsittävän sisäosan ilman pH-arvon sää- ' . töainetta ja hydrogeelimateriaalia.

Nämä vaippatuotteet on esitetty yksityiskohtaisemmin taulukossa III.

25 8 7 :> G 9

Taulukko III

Esimerkin Vertailuvaipat 2 vaippa Vain Ei hydro- hydro- 5 _geeliä_geeliä

Sisäosan koostumus

Tiimalasi (%) 55,4 55,4 100

Sisäke (%) 44,6 44,6

Tiimalasi: 10 pituus (cm) 38,1 38,1 38,1 leveys (cm) 21,6 21,6 26,7

pinta-ala (cm2) 602,6 602,6 NA

tiheys (g/cm3) 0,150 0,150 0,100 kokonaispaino (g) 18,30 18,30 43,6

15 puumassakuituja (g) 14,70 15,00 NA

hapotettua polyakrylaattia (* (g) 4,00 hapotettua polyakrylaattia (%) 21,9 0,0 0,0 20 Tärkkelys/akrylaatti- hydrogeeliä '** (g) - 2,75 Tärkkelys-akrylaatti- hydrogeeliä (%) 0,0 15,0 0,0

Sisäke:

. 25 pituus (cm) 25,4 25,4 NA

leveys (cm) 13,3 13,3 NA

pinta-ala (cm2) 299,3 299,3 NA

tiheys (g/cm3) 0,18 0,18 NA

kokonaispaino (g) 14,7 14,7 NA

30 puumassakuituja (g) 10,7 12,5 NA

Tärkkelys/akrylaatti-

hydrogeeliä (** (g) 4,0 2,2 NA

Tärkkelys-akrylaatti-

hydrogeeliä '** (%) 27,2 15,0 NA

35 Kokonaissisäosa;

Sisäosan paino (g) 33,0 33,0 39,1

Tissue (g)_2,3_2,3_4,5 26 8 7 ο ϋ 9

Taulukon III selitykset: *) Aqualic 4R04K1; myy Nippon Shokubai K.K. Co., Ltd., Japani **) Sanwet IM-1000; myy Sanya Co., Ltd., Japani 5

Testitulokset vuodon ja ihon pH-arvon mittauksista taulukon III vaipoille on esitetty taulukossa IV.

Taulukko IV

10 Esimerkin Ei hydro- _2 vaippa_geeliä_

Vuotokokeen tulokset

Vaippaan lisätyn nesteen kokonaismäärä vuotohetkellä 15 (keskimäärin, ml) 246 204

Vuodon jälkeinen ihon pH-tutkimus

Osallistujien lukumäärä 8 9

Vaipattoman ihon pH-arvo (keskimäärin) 4,75 ± 0,24 4,77 ± 0,36 20 Vaipoitetun ihon pH-arvo (keskimäärin) 3,90 ± 0,89 5,44 ± 0,68 pH-arvon muutos1* (keskim.) -0,95 ± 0,78 +0,68 ± 0,67 *) pH-arvon muutos = vaipoitetun ihon pH-arvo/vaipoitta-·’**. 25 mattoman ihon pH-arvo

Taulukon IV arvot osoittavat myös, että happamaksi tehty vaippa suoriutui suunnilleen yhtä hyvin kuin ei-ha-pan, tärkkelys/akrylaatti-hydrogeeliä sisältävä vaippa 30 nesteen absorbtiokyvyn suhteen. Ihon pH-arvon mittaukset osoittavat jälleen happaman sisäosan vaikutuksen ihon pH-arvon alentamiseksi erittyneiden kehon nesteiden läsnäol-... lessa.

Esimerkki 5 ’ 35 Nestettä absorboivan hydrogeelin ja pH-arvon säätö- aineen säilyttämisen erillisissä alueissa vaipassa väittä- li 27 8 7 3 G 9 mättömyyden osoittamiseksi suoritettiin pH-arvon mittauksia vaipoilla, joissa oli kaksoiskerrokset ja jotka sisälsivät vaihtelevia määriä pH-arvon säätöainetta ja voimakkaasti neutraloitua hydrogeeliä.

5 Tässä tutkimuksessa valmistettiin pyöreitä, 6,2 cm:n läpimittaisia vaippapalasia, joissa oli kaksikerroksiset sisäosat, joista kummankin kerroksen paksuus oli 3 mm ja kumpikin kerros sisälsi 80 % puumassakuituja ja 20 % joko voimakkaasti neutraloitua absorboivaa polyakryylihyd-10 rogeeliä, happamaksi tehtyä polyakrylaattihydrogeeliä olevaa pH-arvon säätöainetta tai näiden molempien kahden hyd-rogeelityypin seosta. Näihin palasiin imeytettiin 4-ker-tainen määrä niiden painosta synteettisen virtsan, suolojen, urean ja ureaasin seosta käytetyn vaippaympäristön 15 simuloimiseksi. Keskimääräinen pH-arvo viidestä kohtaa palasta mitattiin ajan funktiona.

Tulokset on esitetty taulukossa V.

Taulukko V

20 pH-arvo (keskimäärin) Näyte Kerroksen koostumus 0 tuntia 1 tunti 2 tuntia . . 1 Yläosa: 20 % Aqualic1*

Pohja: 20 % Aqualic 5,4 7,7 8,0 2 Yläosa: 10 % Aqualic/ ·...· 25 10 % hapan Aqualic1**

Pohja: 10 % Aqualic/ 10 % hapan Aqualic 5,2 6,9 7,0 3 Yläosa: 20 % hapan Aqualic

Pohja: 20 % Aqualic 4,0 4,6 4,3 : 30 _ *) Aqualic on heikosti silloitettu polyakrylaatti, jonka neutralointiaste on noin 75 % ja jota myy Nippon Shokubai K.K. Co., Ltd., Japani, kauppanimellä Aqualic 4R04K1 **) Hapan Aqualic on heikosti silloitettu polyakryylihap-35 po, joka valmistetaan tekemällä happamaksi polakrylaatti-matoriaali Aqualic 4R04K1.

M HV SU')

Taulukon V arvot osoittavat selvästi pH-arvon säätöaineen ja absorboivan hydrogeelin erottamisen vaipan sisäosaan vaikutuksen. Näytteessä 1 vaipan sisäosan kaksi kerrosta ovat identtiset, eivätkä sisällä pH-arvon säätö-5 ainetta. Vaipan pH-arvo nousee synteettisen virtsan, urean ja ureaasin läsnäollessa. Näytteessä 2 vaipan sisäosan kaksi kerrosta ovat myös identtiset; molemmat sisältävät voimakkaasti neutraloidun absorboivan hydrogeelin ja hapo-tettua hydrogeeliä olevan pH-arvon säätöaineen homogeenis-10 ta seosta. Vaikka vaipan pH-arvo säilyy alemmalla tasolla tämän happopitoisen vaipan sisäosan vaikutuksesta, havaitaan silti merkittävä kasvu pH-arvossa. Näytteessä 3 hapanta hydrogeeliä oleva pH-arvoa säätävä aine ja voimakkaasti neutraloitu, nestettä absorboiva hydrogeeli pide-15 tään vaipan sisäosan eri kerroksissa. Tämä kokoonpano pitää vaipan pH-arvon huomattavasti alemmalla tasolla kuin näytteiden 1 ja 2 mukainen kokoonpano.

I.

Claims (14)

1. 29 8 7 3 O 9
2. 1. Kertakäyttöinen absorboiva esine, joka soveltuu absorboimaan erittyneitä kehon nesteitä estäen tai alen-5 taen samalla vaippaihottuma, jolloin absorboiva esine käsittää (A) nestettä läpäisemättömän aluskerroksen; (B) verrattain hydrofobisen, nestettä läpäisevän pintakerroksen; 10 (C) taipuisan absorboivan sisäosan, joka on sijoi tettu mainitun aluskerroksen ja mainitun pintakerroksen väliin, mikä mainittu taipuisa, absorboiva sisäkerros muodostuu hydrofiilisestä kuitumateriaalista ja oleellisesti veteen liu-15 kenemattoman, voimakkaasti neutraloidun hydro- geelimateriaalin osasista, jolloin vähintään 50 % hydrogeelimateriaalin happamista, funktionaalisista ryhmistä on neutraloitu suolanmuodosta-villa kationeilla, tunnettu siitä, 20 että esine käsittää yhtä tai useampaa pH-arvoa säätävää ainetta, joka soveltuu säilyttämään ihon pH-arvon alueella . . noin 3,0 - 5,5 virtsan ja ulosteiden läsnäollessa, jolloin mainitut, oleellisesti veteen liukenemattomat, voimakkaasti neutraloidut hydrogeeliosaset ja mainitut pH-arvoa sää---'25 tävät aineet ovat epätasaisesti jakaantuneet selvästi erillisiin alueisiin mainitussa absorboivassa esineessä, sillä edellytyksellä, että kun pH-arvoa säätävä aine on ioninvaihtava modifioitu selluloosamateriaali kuitumuo-dossa, sitä ei ole läsnä pintakerroksessa. : 30 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen esine, tun nettu siitä, että (i) mainittu oleellisesti veteen liukenematon, voimakkaasti neutraloitu hydrogeelimateriaali on valittu ryhmästä, johon kuuluvat akryylihapolla 35 oksastettu tärkkelys, polyakrylaatit, isobuty- 30 8 7 3 G 9 leeni/maleiinihappoanhydridi-kopolymeerit ja näiden hydrogeelimateriaalien seokset; ja (ii) mainitut pH-arvoa säätävät aineet on valittu ryhmästä, johon kuuluvat myrkyttömät pienen 5 molekyylipainon omaavat orgaaniset ja epäorgaaniset hapot; myrkyttömät, ei-ärsyttävät, suuren molekyylipainon omaavat polymeerihapot ja ioninvaihtohartsit ja -kuidut vetymuodois-saan.
3. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen esine, tunnettu siitä, että (a) kuitujen painosuhde voimakkaasti neutraloituun hydrogeeliin absorboivassa sisäosassa on alueella noin 50:50 - 95:5; 15 (b) voimakkaasti neutraloidun hydrogeelimateriaalin painon keskimääräinen osaskoko mainitussa absorboivassa sisäosassa on noin 50 mikrometristä 1 millimetriin; (c) pH-arvoa säätävän aineen osuus on noin 1 - 30 % 20 mainitun absorboivan esineen painosta.
4. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen esine, tunnettu siitä, että pH-arvoa säätävän aineen osuus on noin 5 - 15 % mainitun absorboivan esineen pai-nosta.
5. 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen esi ne, tunnettu siitä, että mainittu pH-arvoa säätä-vä aine on valittu ryhmästä, johon kuuluvat sitruunahappo, adipiinihappo, atselaiinihappo, omenahappo, viinihappo, glukonihappo, glutarihappo, levuleenihappo, glykolihappo, : 30 meripihkahappo, fumaarihappo, pimeliinihappo, korkkihap-po, sebasiinihappo ja happamat fosfaattisuolat, karboksi-metyyliselluloosa, hapetettu selluloosa, sulfoetyylisel-luloosa ja fosforyloitu selluloosa.
6. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen esine, :.-35 tunnettu siitä, että mainittu pH-arvoa säätävä έ. 3i 8 7 309 aine on valittu ryhmästä, johon kuuluvat polyakryylihappo ja sen polyakrylaattijohdannaiset ja polymaleiinihappo ja sen polymaleaattijohdannaiset.
7. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen esine, 5 tunnettu siitä, että mainittu pH-arvoa säätävä aine on ioninvaihtava, modifioitu selluloosamateriaali kuitumuodossa.
8. 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen kertakäyttöinen absorboiva esine, tunnettu siitä, että 10 mainittu pH-arvoa säätävä aine on lisätty pintakerrokseen tai sen pinnalle.
9. 9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen kertakäyttöinen absorboiva esine, tunnettu siitä, että oleellisesti veteen liukenemattomat, voimakkaasti neutra- 15 loidut hydrogeeliosaset ja pH-arvoa säätävät aineet jakautuvat erillisiin vyöhykkeisiin joustavassa absorboivassa sisäosassa.
10. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen esine, tunnettu siitä, että mainitun absorboivan sisäosan pak- 20 suus on noin 5 - 20 mm.
11. 11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen kerta- .. käyttöinen absorboiva esine, tunnettu siitä, että erilliset vyöhykkeet käsittävät ainakin yhden erillisen hydrogeeliä sisältävän kerroksen ja ainakin yhden erilli-25 sen pH-arvoa säätävää ainetta sisältävän kerroksen, jolloin i) mainittu hydrogeeliä sisältävä kerros muodostuu pääasiassa a) hydrofiilisestä kuitumateriaalista; ja '30 b) oleellisesti veteen liukenemattoman, voimakkaa- ti neutraloidun hydrogeelimateriaalin osasista, jotka jakaantuvat ainakin osaan mainittua hydro-fiilistä kuitumateriaalia; ja ii) mainittu pH-arvoa säätävä ainetta sisältävä kerros 35 muodostuu pääasiassa 32 8 7 S G 9 a) hydrofiilisestä kuitumateriaalista; ja b) yhdestä tai useammasta pH-arvoa säätävästä aineesta.
12. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen esine, t u n -5 n e t t u siitä, että mainittu absorboiva sisäosa käsittää kolmannen erillisen kerroksen, joka muodostuu pääasiassa hydrofiilisestä kuitumateriaalista, jossa ei ole oleellisesti lainkaan hydrogeeliä tai pH-arvoa säätävää ainetta, mikä mainittu kolmas erillinen kerros on sijoi- 10 tettu mainitun voimakkaasti neutraloitua hydrogeeliä sisältävän kerroksen ja mainitun pH-arvoa säätävää ainetta sisältävän kerroksen väliin.
13. 13. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen kertakäyttöinen absorboiva esine, tunnettu siitä, että 15 vyöhykkeet on muodostettu jakamalla mainitun absorboivan sisäosan tasopinta vähintään yhdeksi alueeksi, jossa hyd-rogeelipitoisuus on verrattain suuri ja vähintään yhdeksi alueeksi, jossa pH-arvoa säätävän aineen pitoisuus on verrattain suuri.
14. 14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen esine, tun nettu siitä, että mainitun esineen etumainen kahden-kolmasosan alue sisältää oleellisesti kaiken voimakkaasti neutraloidusta hydrogeelimateriaalista mainitussa esineessä ja jolloin esineen takimmainen yhdenkolmasosan alue 25 sisältää oleellisesti kaiken pH-arvoa säätävästä aineesta . " mainitussa esineessä. i; 33 87309