HU219919B - Kis sűrűségű és rizsmasúlyú gyűjtőzónák által javított nedvességelosztású, javított abszorbens elem és abszorbens cikk - Google Patents

Description

A találmány tárgyát abszorbens elemek (rostos szövedékszerkezetek) képezik, amelyeknek van egy gyűjtőrétegük, amit egy hidrofil, rostos anyagból álló homogén szerkezet alkot, és egy tárolórétegük, amely egy hidrofil, rostos anyag és egy abszorbens gélképző anyag diszkrét szemcséinek keverékéből áll. Pontosabban, a találmány tárgyát olyan kettős rétegű abszorbens elemek képezik, amelyek gyűjtőrétegének van egy viszonylag alacsony átlagos rizsmasúlyú gyűjtőzónája a folyadékokkal való érintkezés jellemző területén, a folyadékok gyorsabb felvétele és az abszorbens elemben való gyorsabb elosztása érdekében.

Az abszorbens cikkek, például az eldobható pelenkák, felnőtt inkontinens betétek, egészségügyi betétek és hasonlók általában el vannak látva abszorbens elemekkel, rostok összekuszált tömegéből álló fonalas szövetszerkezetekkel, hogy felfogják és magukban tartsák a testfolyadékokat. Annak érdekében, hogy az ilyen abszorbens cikkek hatékonyan működjenek, az abszorbens elemnek gyorsan fel kell vennie a testfolyadékokat a megjelenésük helyén, majd szétoszlatni a folyadékot az egész abszorbens elemben, hogy biztosítsa a maximális tárolókapacitást. Emellett az abszorbens elemeknek akkor is képesnek kell lenniük a folyadékok megtartására, ha terhelés alá kerülnek. A korábbi próbálkozások - amelyekkel megkísérelték fokozni az ilyen abszorbens elemek hatékonyságát - közé tartozik egy abszorbens gélképző anyag szemcséinek elhelyezése az abszorbens elemben vagy annak egy részében. így például a 4.610.678 számú, „High-Density Absorbent Structures” című amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban olyan abszorbens elemeket ismertetnek, amelyekben egy abszorbens gélképző anyag (hidrogél) részecskéi vannak elosztva egy hidrofil, rostos anyag szárazon rétegelt és adott sűrűségűre préselt szövedékében. Emellett a 4.673.402 számú ,,Absorbent Articles with DualLayered Cores” című amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás egy kettős rétegű abszorbens magról szól, ahol egy abszorbens gyűjtőréteg fekszik egy alsó folyadéktároló rétegen, amelyet egy hidrofil, rostos anyag és egy abszorbens gélképző anyag diszkrét szemcséinek lényegében egyenletes eloszlású keveréke alkot. Az említett szabadalmi leírásokat találmányunkban referenciaként tartjuk számon.

A kettős rétegű, abszorbens gélképző anyaggal kombinált abszorbens elemekkel foglalkoznak a WO 91/11162, a WO 91/11163 és a WO 91/11165 számon közzétett nemzetközi szabadalmi leírások. Ezek a közzétett szabadalmi leírások The Procter & Gamble nevében lettek bejelentve, és jelen találmányunkban mindhármat referenciaként tartjuk számon.

Az 5.047.023 számú „Absorbent Members Having Low Density and Basis Weight Acquisition Zones” című, és a 4.834.735 számú „High Density Absorbent Members Having Lower Density and Basis Weight Acquisition Zones” című amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások olyan abszorbens cikkekről szólnak, amelyek szelektíven tömörített abszorbens elemébe abszorbens gélképző anyag van beépítve. Ezeket a szabadalmi leírásokat is referenciaként tekintjük.

Az abszorbens gélképző anyagok olyan polimer anyagok, amelyek a tömegükhöz viszonyítva nagy mennyiségű folyadékot, például vizet és kiválasztási termékeket képesek abszorbeálni, továbbá képesek az abszorbeált folyadékot magukban tartani mérsékelt nyomás alatt is. Az abszorbens gélképző anyagok ezen abszorpciós jellemzői különösen alkalmassá teszik ezeket az abszoibens cikkekbe, például eldobható pelenkákba, felnőtt inkontinens betétekbe, egészségügyi betétekbe és hasonlókba való beépítésre. Azonban az ilyen abszorbens gélképző anyagok viselkedése rendkívül nagy abszorpciós kapacitásuk ellenére - ha eldobható abszorbens cikkekben használjuk azokat - még távolról sem optimális.

Az abszorbens gélképző anyagok hatékonysága az eldobható abszorbens cikkekben erősen függ az abszorbens gélképző anyag szemcséinek alakjától, elhelyezkedésétől, méretétől és/vagy a módtól, ahogyan a szemcséket beépítették az abszorbens elembe. Az egyik út egy abszorbens cikk abszorpciós kapacitásának fokozására elméletileg az lehet, hogy növeljük az abszorbens gélképző anyag mennyiségét az abszorbens elemben. Szerencsétlen módon azonban az abszorbens gélképző anyag szemcséit magasabb koncentrációban tartalmazó abszorbens elemek hatékonyságát hátrányosan befolyásolja a „gélblokk” néven ismert jelenség. A „gélblokk” kifejezés alatt azt a helyzetet értjük, ami akkor fordul elő, amikor az abszorbens gélképző anyag egy szemcséje megnedvesedik, és a szemcse felülete megduzzad úgy, hogy gátolja a folyadék átvezetését az abszorbens elem belsejébe. Az abszorbens elem belsejének átnedvesedése tehát egy igen lassú diffúziós folyamat útján valósul meg. A gyakorlat szempontjából ez azt jelenti, hogy az abszorbens elem sokkal lassabban veszi fel a folyadékokat, mint ahogy azok kiürítése megtörténik, és előfordulhat a folyadék kicsorgása az abszorbens cikkből még jóval azelőtt, hogy az abszorbens elemben lévő abszorbens gélképző anyag szemcséi teljesen telítődnének, vagy mielőtt a folyadék diffúndálhatna vagy átszívódhatna a „blokkolt” szemcséken az abszorbens elem többi részébe. Gyakran előfordul, hogy az abszorbens elem tárolókapacitása a folyadékkal érintkező területtől távol kihasználatlan marad.

Egy másik ok, amiért számos abszorbens cikkből kicsorog a folyadék az az, hogy képtelenek abszorbeálni a második és további folyadékürüléseket még akkor is, ha az első kibocsátást hatékonyan abszorbeálták. A folyadékürülés bekövetkezte után a folyadék hajlamos a kiürülés területéhez közel maradni. Ez amiatt következik be, hogy az abszorbens mag képtelen továbbítani a kiürített folyadékot a kiürítés helyétől távolabbra, ha egyszer annak a területnek az abszorpciós kapacitása elérte a telítettséget.

Az olyan abszorbens elemekben, amelyekbe viszonylag magas koncentrációban építettek be abszorbens gélképző anyagot a nagyobb tárolókapacitás érdekében, a problémát súlyosbítja az a tény, hogy miközben fokozni kívánják az abszorbens gélképző anyag mennyiségét és megőrizni egy állandó vastagságot, csökkenteni kell a hidrofób rostos anyag mennyiségét a tárolórétegben. Ezzel az a rostos anyag, ami a folyadékátszívó képességet

HU 219 919 Β biztosítja az abszorbens gélképző anyagot tartalmazó tárolórétegen belül, és fenntartja a rost/abszorbens gélképző anyag hálózatot, szerepe nagyon lecsökken, és más módszerek válnak szükségessé a folyadék felvételére és elosztására az abszorbens elemen belül, a tárolórétegnek a folyadék beáramlásától távoli területeibe.

így tehát előnyös lenne egy olyan többrétegű abszorbens elem biztosítása, amely gyorsabban veszi fel és osztja el a folyadékokat önmagán belül, miközben a gélblokk minimális a tárolórétegben a folyadék felvétele idején. Ezért találmányunk elsődleges célja egy olyan javított abszorbens elem biztosítása, amelyben az abszorbens gélképző anyag használata különösen hatásos és hatékony.

Találmányunk egy további tárgya javított tárolóképességű és hatékonyságú abszorbens elemek biztosítása egy olyan gyűjtőréteggel, amely szelektíven tömörített, hidrofil, rostos anyagból áll, hogy hatékonyan vegye fel és ossza el a folyadékot egy tárolórétegben, amely viszonylag magas koncentrációban tartalmaz abszorbens gélképző anyagot.

Találmányunk tárgyát tehát abszorbens cikkek, például eldobható pelenkák, inkontinens betétek, egészségügyi betétek és hasonlók képezik, amelyeknek olyan abszorbens elemük van, ami különösen hatékony és hatásos módon alkalmas folyadékok felvételére és tárolására. Az ilyen abszorbens cikkek tipikusan egy folyadékáteresztő fedőrétegből, egy általában folyadékot át nem eresztő hátlapból és egy abszorbens elemből állnak, ami a fedőréteg és a hátlap között helyezkedik el.

A találmány tárgyához tartoznak az olyan típusú, többrétegű abszorbens elemek, amelyeknek van egy gyűjtőrétegük, ami egy hidrofil, rostos anyagból álló, homogén szerkezet, folyadékvezető kapcsolatban egy tárolóréteggel, ami egy hidrofil, rostos anyag és egy abszorbens gélképző anyag meghatározott méreteloszlású szemcséinek keveréke. A gyűjtőréteg felső felszínének területe a tárolóréteg felszíne területének körülbelül 0,70-1,0-szerese. Az abszorbens elem tipikusan úgy van elhelyezve az abszorbens cikk hátlapjához képest, hogy az abszorbens gélképző anyag legalább körülbelül 75%-a az abszorbens cikk elülső kétharmadában legyen található. A tárolóréteg gyűjtőzónája tipikusan szintén úgy helyezkedik el a hátlaphoz képest, hogy teljes egészében az abszorbens cikk elülső kétharmadában legyen.

A gyűjtőrétegnek van egy viszonylag nagy sűrűségű és nagy rizsmasúlyú elosztózónája a gyűjtőréteg által felvett folyadékok el- és szétosztására az alatta fekvő tárolórétegben, és egy, az elosztózónához képest viszonylag kisebb átlagos sűrűségű és kisebb rizsmasúlyú gyűjtőzónája a kiürített folyadékok gyors felvételére és átmeneti tárolására. A gyűjtőzóna gyorsan elosztja a folyadékot a tárolórétegbe és az ahhoz csatlakozó elosztózónába, így szabaddá válik a következő folyadékürítés fogadására.

Találmányunk egyik szempontjának megfelelően a gyűjtőzóna az abszorbens elem eleje felé helyezkedik el úgy, hogy a gyűjtőzóna a folyadékkal való érintkezés tipikus helyén legyen. A gyűjtőzóna úgy van méretezve, hogy a felső felszínének területe kisebb, mint körülbelül 50%-a legyen az abszorbens elem gyűjtőrétege felső felszíne területének.

Találmányunk egy további szempontjának megfelelően az abszorbens gélképző anyag szemcséi - amelyek szemcseméret-eloszlása olyan, hogy a szemcsék zömének átlagos mérete nagyobb vagy egyenlő körülbelül 400 pm-rel - egy hidrofil, rostos anyaggal vannak összekeverve, hogy az minimumra csökkentse a gélblokkot, és segítsen fenntartani egy nyílt kapillárisszerkezetet a tárolórétegben, amely fokozza a folyadékok síkbeli szállítását a folyadékkal való érintkezés helyétől az abszorbens elem többi részébe. Emellett az abszorbens gélképző anyag szemcseméret-eloszlása úgy van meghatározva, hogy javítsa az abszorbens elemben lévő szemcsék abszorpciós kapacitását és hatékonyságát. A hidrofil, rostos anyag és az abszorbens gélképző anyag viszonylag nagy szemcséinek keveréke egy viszonylag kis sűrűségű és rizsmasúlyú gyűjtőzónával rendelkező gyűjtőréteggel kombinálva alkotják a javított abszorbens elemet.

Bár az igénypontokhoz vezető leírások bemutatják és világosan leírják találmányunk tárgyát, úgy véljük, hogy az érthetőbb lesz az alábbi ábrákhoz kapcsolódó leírásokból.

1. ábra Egy találmány szerinti eldobható pelenka megvalósításának síknézete, ahol a fedőréteg nagyobb része kivágva látható az alatta elhelyezett abszorbens elem világosabb szemléltetése céljából.

2. ábra Az 1. ábrán bemutatott eldobható pelenka hosszirányú metszete a 2-2 vonal mentén; csak az abszorbens elem látható.

3. ábra Az 1. ábrán látható eldobható pelenka keresztmetszete a 3-3 vonal mentén; csak az abszorbens elem látható.

4. ábra Az 1. ábrán bemutatott eldobható pelenka abszorbens elemének nézeti képe.

5. ábra A 3. ábrán láthatóhoz hasonló keresztmetszet a folyadékáramlás jellemző irányát mutatja be az abszorbens elemben.

A találmány szerinti abszorbens elemeket az eldobható abszorbens cikkekben való felhasználásukkal összefüggésben írjuk le, belátható azonban, hogy a találmány szerinti abszorbens elemek lehetséges alkalmazásai nem korlátozhatók az eldobható abszorbens cikkekre. Az „eldobható abszorbens cikkek” (disposable absorbent article) kifejezés alatt olyan cikkeket értünk, amelyek abszorbeálják és magukban tartják a kiválasztási termékeket, pontosabban olyan cikkeket értünk, amelyeket a viselő testén vagy annak közelségében helyeznek el, hogy abszorbeálják és magukban tartsák a testből kiürülő kiválasztási termékeket, és amelyek arra vannak szánva, hogy egyszeri használat után eldobják (azaz nincsenek arra szánva, hogy kimossák vagy más módon helyrehozzák vagy újból felhasználják). Egy eldobható abszorbens cikk, a 20 pelenka egy előnyös megvalósítása látható az 1. ábrán. A „pelenka” (diaper) szó egy olyan ruhadarabot jelent, amelyet általában csecsemők és vizeletüket visszatartani képtelen személyek viselnek az alsó testfelükön. Belátható azonban, hogy találmányunk tár3

HU 219 919 Β gya másféle eldobható abszorbens cikkekben, így inkontinens betétekben, inkontinens párnákban, egészségügyi betétekben és hasonlókban is alkalmazható.

Az 1. ábra a találmány szerinti 20 pelenka síknézete kisimított, nem összehúzódott állapotban (azaz az összes, rugalmasság okozta összehúzódást mellőzzük); a szerkezet egy része ki van vágva, hogy a 20 pelenka felépítése világosabban látható legyen, és a 20 pelenkának a viselővel érintkező része néz a szemlélő felé. Az 1. ábrán látható 20 pelenkának van egy 22 elülső övrésze, egy 24 hátulsó övrésze, egy 26 láb közötti része és egy 28 kerülete, amely a pelenka külső széleit határozza meg, és amelyen belül a 30 hosszanti éleket és 32 végéleket tartalmaz. A pelenkának van továbbá egy 34 harántközépvonala és egy 36 hosszirányú középvonala.

A 20 pelenka előnyösen egy folyadékáteresztő 38 fedőrétegből, egy tipikusan folyadékot át nem eresztő 40 hátlapból, egy 42 abszorbens elemből és a 44 rugalmas elemekből áll. Bár a 38 fedőréteg, a 40 hátlap, a 42 abszorbens elem és a 44 rugalmas elemek különböző, jól ismert konfigurációkban lehetnek összeszerelve, egy előnyös pelenkaszerkezet van leírva a 3.860.003 számú, „Contractible Side Portions fór Disposable Diaper” című amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban, amelyet találmányunkban referenciaként tartunk számon.

Az 1. ábrán a 20 pelenka egy előnyös megvalósítása látható, ahol a 38 fedőréteg és a 40 hátlap ugyanakkorák, és hosszúsági és szélességi méretük általában nagyobb, mint a 42 abszorbens elem méretei. A 38 fedőréteg a 40 hátlapon fekszik és egyesítve van azzal, miáltal a 20 pelenka 28 kerületét alkotják. A 28 kerület határozza meg a 20 pelenka külső peremét vagy éleit. A 28 kerületet a 32 végélek és a 30 hosszanti élek alkotják. A 2. és 3. ábrán csak az 1. ábrán látható 42 abszorbens elem hosszanti és harántkeresztmetszetét mutatjuk be.

A 20 pelenkának van egy 22 elülső és egy 24 hátulsó derékrésze, amelyek a pelenka 28 kerületének 32 végéleitől a pelenka 34 harántközépvonala felé nyúlnak a 20 pelenka hosszának körülbelül 2-10, előnyösen körülbelül 5%-ának megfelelő távolságra. Az övrészek képezik a 20 pelenka azon felső részeit, amelyek viseléskor körbefogják a viselő derekát. A 26 láb közötti rész a 20 pelenka azon része, amely a 22 és 24 övrészek között helyezkedik el, és amely a 20 pelenka azon része, amely viseléskor a viselő combjai között helyezkedik el, és a viselő altestét fedi. így a 26 láb közötti rész az a terület, ami tipikusan érintkezik a folyadékokkal a 20 pelenkában és a másféle eldobható abszorbens cikkekben.

A 38 fedőréteg idomulni képes, lágy tapintású, és nem irritálja a viselő bőrét. Továbbá a 38 fedőréteg folyadékáteresztő, hogy lehetővé váljon a folyadékok akadálytalan áthatolása a teljes vastagságán. Egy megfelelő 38 fedőréteg az anyagok széles választékából gyártható, például porózus habokból, hálózatos habokból, perforált műanyag fóliákból, természetes rostokból (különösen fa- vagy gyapotrostokból), szintetikus rostokból (különösen poliészter- vagy polipropilénrostokból) vagy természetes és szintetikus rostok keverékéből. A 38 fedőréteget előnyösen egy hidrofób anyagból készítik, hogy elszigeteljék a viselő bőrét a 42 abszorbens elemben lévő folyadéktól.

Egy különösen előnyös 38 fedőréteg készíthető abból a körülbelül 1,5 denier finomságú, pászmahosszúságú polipropilénrostokból, amelyeket a Hercules Inc. (Wilmington, Delaware) gyárt „Hercules 151” kereskedelmi név alatt. A „pászmahosszúság” (staple lenght) olyan rostokat jelöl, amelyek hossza legalább körülbelül 15,9 mm.

Számos gyártási technika ismert, amelyek a 38 fedőréteg gyártására alkalmazhatók. így például a 38 fedőréteg lehet szövött, nemszövött, sodorva kötött, kártolt vagy hasonló módon készített. Egy előnyös fedőréteg kártolt és hővel rögzített a textiliparban jártasak előtt jól ismert módon. A fedőréteg tömege előnyösen körülbelül 18-25 g/m², legkisebb száraz szakítószilárdsága legalább körülbelül 4,0 N/cm gépirányban mérve, és nedves szakítószilárdsága legalább körülbelül 0,55 N/cm gépi keresztirányban mérve.

A 40 hátlap tipikusan folyadékot át nem eresztő, és egy vékony műanyag fóliából készül, ámbár más hajlékony, folyadékot át nem eresztő anyagot is lehet használni. A 40 hátlap megakadályozza, hogy a 42 abszorbens elem által abszorbeált és tárolt váladékok átnedvesítsék a 20 pelenkával érintkező ruhadarabokat, például az ágyneműt és alsónadrágot. A 40 hátlap előnyösen egy körülbelül 0,012-0,051 mm vastagságú polietilénfilm, ámbár másféle rugalmas, folyadékot át nem eresztő anyagot is lehet használni. A „rugalmas” (flexible) kifejezés az olyan anyagokat jelöli, amelyek idomulni képesek, és könnyen alkalmazkodnak a viselő testének alakjához és körvonalaihoz.

Megfelelő polietilénfóliák gyárthatók a Tredegar Industries Inc. (Térré Haute, Indiana) RR8220 jelzésű, fúvott fóliákhoz való, és RR5475 jelzésű, extrudált fóliákhoz való keverékeiből. A 40 hátlap előnyösen dombornyomással és/vagy mattírozással lehet kikészítve, hogy textilszerűbb kinézetű legyen. Ezenkívül a 40 hátlap átengedheti a gőzöket a 42 abszorbens elemből, miközben továbbra is meg kell akadályoznia a váladékok áthatolását a 40 hátlapon.

A 40 hátlap méretét a 42 abszorbens elem mérete és a választott pelenkaszerkezet szabja meg. Egy előnyös megvalósításban a 40 hátlap módosított homokóra alakú, amely legalább körülbelül 1,3-2,5 cm-rel ér túl a 42 abszorbens elem peremén a pelenka teljes (28) kerülete mentén.

A 38 fedőréteg és a 40 hátlap bármely megfelelő módon lehetnek egyesítve. Az „egyesítve” (joined) kifejezés azt az elrendezést jelenti, ahol a 38 fedőréteg közvetlenül van a 40 hátlappal egyesítve úgy, hogy a 38 fedőréteget közvetlenül a 40 hátlaphoz erősítjük, és azt az elrendezést is, ahol a 38 fedőréteg közvetve van a 40 hátlappal egyesítve úgy, hogy a 38 fedőréteget egy közbeeső elemhez rögzítjük, amit ezután a 40 hátlaphoz rögzítünk. Egy előnyös megvalósításban a 38 fedőréteg és a 40 hátlap közvetlenül vannak egymáshoz erősítve a pelenka 28 kerülete mentén egy csatlakoztatóeszközzel (az ábrán nem látható), például egy ragasztóval vagy

HU 219 919 Β bármilyen más, a szakterületen ismert csatlakoztatási móddal. így használhatunk egy egyenletes, folytonos ragasztóréteget, egy mintázatos ragasztóréteget vagy különálló ragasztócsíkok, -spirálok vagy -pontok sorát a 38 fedőrétegnek a 40 hátlaphoz való erősítésére.

A tipikusan a 20 pelenka 24 hátulsó övrészén elhelyezett 46 szalagfiilrögzítők biztosítják a pelenka rögzítését hordáskor a viselőn. Az 1. ábrán a szalagfülrögzítőknek csak az egyike látható. A 46 szalagfiilrögzítők a szakterületen jól ismertek közül bármelyikek lehetnek, így például az a rögzítőszalag, amely az itt referenciaként tekintett, 3.848.594 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban szerepel. Ezeket a 46 szalagfiilrögzítőket vagy másféle pelenkarögzítő eszközöket, például tűket, tipikusan a 20 pelenka sarkainak közelében alkalmazzuk.

A 44 rugalmas elemek a 20 pelenka 28 kerülete mentén vannak elhelyezve, előnyösen az egyes 30 hosszanti élek mentén úgy, hogy a 44 rugalmas elemek a 20 pelenkát a viselő combjára feszítik és ott tartják. Más megoldásban a 44 rugalmas elemek a 20 pelenka 32 végéleinek egyike vagy mindkettője mellett helyezkedhetnek el, hogy egy övszalagot képezzenek a combmandzsetta helyett. így például egy alkalmas övszalag van leírva a 4.515.595 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban, amelyet itt referenciaként tartunk számon. Egy másféle alkalmas övszalagszerkezet egy rugalmas derékrészt tartalmaz, amely javított tárolási jellemzőket és dinamikus illeszkedést biztosít a viselőn. Ilyen övszalagszerkezet van leírva az 5.151.092 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban, amelyet itt referenciaként tartunk számon. Ráadásul egy rugalmasan nyújtható rugalmas elemet tartalmazó, eldobható pelenka gyártására szolgáló eljárást és berendezést ír le a 4.081.301 számú, „Method and Apparátus fór Continuously Attaching Discrete, Stretched Elastic Strands to Predetermined Isolated Portions of Disposable Absorbent Products” című amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás, amelyet találmányi bejelentésünkben hivatkozásként tekintünk.

A 44 rugalmas elemek rugalmasan összehúzódó-képes állapotban vannak a 20 pelenkára erősítve úgy, hogy a normális, megfeszítetlen állapotban a 44 rugalmas elemek hatásosan összehúzzák vagy összeráncolják a 20 pelenkát. A 44 rugalmas elemek legalább kétféle módon rögzíthetők rugalmasan összehúzódó-képes állapotban. így például a 44 rugalmas elemek lehetnek megfeszítve és így rögzítve a kisimított 20 pelenkához. Más módon, a 20 pelenka lehet összehúzva például redőzéssel, és a 44 rugalmas elemeket úgy rögzítjük a 20 pelenkához, hogy a 44 rugalmas elemek nyugalmi vagy megfeszítetlen helyzetben vannak.

Az 1. ábrán bemutatott megvalósításban a 44 rugalmas elemek lényegében végignyúlnak a 20 pelenka hosszában a 26 láb közötti részben. Más megoldásban a 44 rugalmas elemek végignyúlhatnak a 20 pelenka teljes hosszán, vagy bármilyen hosszúságban, ami elégséges egy rugalmasan összehúzódó-képes vonal biztosításához. A 44 rugalmas elemek hosszát a pelenka felépítése szabja meg.

A 44 rugalmas elemek sokféle felépítésűek lehetnek. így például a 44 rugalmas elemek szélessége körülbelül 0,25 mm-től körülbelül 25 mm-ig vagy még tovább változhat; a 44 rugalmas elemek állhatnak egy rugalmas anyagszálból vagy számos, párhuzamos vagy nem párhuzamos anyagszálból; vagy a 44 rugalmas elemek lehetnek szögletesek vagy iveitek. Még továbbá a 44 rugalmas elemek a szakterületen ismert számos módon lehetnek a pelenkához erősítve. így például a 44 rugalmas elemek lehetnek ultrahanggal rögzítve, hővel és nyomással hegesztve a 20 pelenkához különböző kötési mintázatok szerint, vagy a 44 rugalmas elemek egyszerűen a 20 pelenkához vannak ragasztva.

A 42 abszorbens elem a 38 fedőréteg és a 40 hátlap között elhelyezve alkotja a 20 pelenkát. A találmány szerinti abszorbens elemek rostos szövedékek vagy szálrétegek, amelyek rostok összekuszált tömegéből és az abszorbens gélképző anyag szemcséiből állnak. A 42 abszorbens elem általában összenyomható, idomulni képes, és nem irritálja a viselő bőrét, valamint képes abszorbeálni és magában tartani folyadékokat és bizonyos anyagcseretermékeket. Belátható, hogy a találmányunk szempontjából megfelelő abszorbens elemek legalább két szerkezeti elemből vagy rétegből állnak, de nem szükségszerűen korlátozódnak két rétegre vagy lemezre. így a 42 abszorbens elem aktuálisan állhat sok rétegből vagy számos lemez és szövedék kombinációjából, azokból a kellékanyagokból, amelyeket a továbbiakban írunk le. így tehát, ha a továbbiakban az „elem” szót használjuk, az magában foglalja az „elemek” vagy „rétegek” vagy „rétegelt” értelmet is. Emellett minden egyes lemez vagy szövedék (vagy elem, vagy réteg) nem szükségszerűen egyetlen egységes anyagdarab, hanem állhat számos kisebb csíkból vagy alkatrészből, amelyek hosszukban vagy székükben vannak egymással egyesítve úgy, hogy közöttük folyadékátviteli kapcsolat legyen.

A 4, ábrán a találmány szerinti abszorbens elem egy előnyös megvalósításának perspektivikus képe látható. Amint azt az 1-5. ábrákon láthatjuk, a 42 abszorbens elem egy felső 72 gyűjtőrétegből és egy alsó 82 tárolórétegből áll. Az 54 lerakóterület továbboszlik egy 56 gyűjtőzónára, amit a vonalkázás jelöl a (92) kettős pontozott vonal előtt (ami egy sűrűségi határfelületet jelöl), és egy 58 elosztózónára. Az alsó 82 tárolórétegnek a 4. ábrán látható módon van egy 48 hátsó része és egy 50 első része. Az 50 első résznek van egy 52 végterülete és egy 54 lerakóterülete. Továbbá az 50 első rész harántirányban három területre osztható, a két, harántirányban egymástól elhatárolt 60 és 62 felületekre, és egy 64 középső területre. Az alsó 82 tárolórétegnek van még egy harántközépvonala, amit a 66 számmal, és egy hosszanti középvonala, amit a 68 számmal jelölünk.

Az alsó 82 tárolórétegnek van egy 48 hátsó része és egy 50 első része, ami folytatólagos a 48 hátsó résszel. Az alsó 82 tárolóréteg 48 hátsó része és 50 első része a 82 tárolóréteg 70 végéleitől tetjednek a 66 harántközépvonal irányába; az 50 első rész az alsó 82 tárolóréteg hosszának körülbelül a felétől körülbelül háromnegyedének, előnyösen körülbelül kétharmadának megfelelő távolságig terjed. Az 50 első rész előnyösen nagyobb,

HU 219 919 Β mint az alsó 82 tárolóréteg teljes hosszának fele, így beborítja a 42 abszorbens elem azon teljes felületét, ahová a folyadékürítés történik, ha az abszorbens elemet egy pelenkába vagy más abszorbens cikkbe helyezik.

Az 50 első résznek van egy 52 végterülete és egy 54 lerakóterülete. Az 52 végterület az 50 első résznek azt a részét alkotja, amely az alsó 82 tárolóréteg megfelelő 70 végélétől a 66 harántközépvonal irányába teljed az alsó 82 tárolóréteg hossza körülbelül 2-10, előnyösen körülbelül 5%-ának megfelelő távolságra. Az 54 lerakóterület az 50 első résznek azt a részét alkotja, amely az 52 végterület és a 48 hátsó rész között helyezkedik el, és folytatólagos azokkal, és a 42 abszorbens elem folyadékkal érintkező területét borítja.

Az 50 első résznek van még két, egymástól harántirányban elválasztott 60 és 62 fülterülete, és egy 64 középső területe, amely a 60 és 62 fülterületek között helyezkedik el. A 60 és 62 fülterületek azok a részek, amelyek általában kinyúlnak a 28 kerület 30 hosszanti éleiből az alsó 82 tárolóréteg szélessége körülbelül egytizedétől körülbelül egyharmadának megfelelő távolságra, így a 60 és 62 fülterületek azok a részek, amelyek a viselő dereka és alteste külső oldalsó részeit borítják, míg a 64 középső rész a viselő dereka és alteste középrészét fedi. így tehát a középső rész az a harántirányú terület, ahová tipikus esetben a folyadék lerakódik.

Az alsó 82 tárolóréteg különféle alakban és méretben (például négyszögletes, homokóra, aszimmetrikus stb.) gyártható az anyagok széles választékából. A tárolóréteg teljes abszorbens kapacitásának azonban meg kell felelnie az abszorbens cikk vagy pelenka kívánt felhasználásából eredő, tervezett folyadékterhelésnek. Továbbá az alsó 82 tárolóréteg abszorbens kapacitása és mérete változhat, hogy alkalmazkodjon mind a csecsemő, mind a felnőtt viselőkhöz. A felső 72 gyűjtőréteget előnyösen egy hidrofil, rostos anyag szelektíven tömörített, homogén szerkezete alkotja. Az alsó 82 tárolóréteg előnyösen egy hidrofil, rostos anyag és egy meghatározott szemcseméret-eloszlású abszorbens gélképző anyag meghatározott mennyiségű diszkrét szemcséinek keverékéből áll, és előnyösen egyenletes sűrűségű.

Amint az a 4. ábrán látható, előnyösen a 83 és 84 szegélyek vannak a felső 72 gyűjtőréteg oldaléléi és az alsó 82 tárolóréteg oldaléléi között, legalább a folyadékkal való érintkezés jellemző területén. Ezek a szegélyek előnyösen legalább körülbelül 0,5 cm, előnyösebben legalább körülbelül 1,25 cm szélesek, hogy minimumra csökkentsék a kicsorgás lehetőségét, amit a folyadék minden irányba, a szélek felé történő átszívódása okoz az abszorbens elemben. A szegélyek előnyösen végignyúlnak az abszorbens elem teljes hosszában, de lehetnek csak az adott viselők legvalószínűbb folyadékkibocsátási helyén, így például az első él felé a férfi viselőknél és inkább középtájon a nő viselőknél.

A 42 abszorbens elem felső 72 gyűjtőrétegéhez és alsó 82 tárolórétegéhez különböző típusú hidrofil, rostos anyagok használhatók. A szokványos abszorbens termékekben használható bármilyen hidrofil, rostos anyag megfelel a találmány szerinti 42 abszorbens elemben való használatnak. Különleges példái az ilyen hidrofil, rostos anyagoknak a cellulózrostok, a módosított cellulózrostok, a rayon, a poliészterrostok, például a polietilén-tereftalát (Dacron), a hidrofil nejlon (Hydrofil) és a hasonló anyagok. A megfelelő hidrofil, rostos anyagok közé tartoznak még a hidrofilizált hidrofób rostok, például a felületaktív anyagokkal vagy szilikonokkal kezelt termoplasztikus rostok, amelyek például poliolefinekből, mint amilyenek a polietilén vagy polipropilén, poliakrilátokból, poliamidokból, polisztirolokból, poliuretánokból és hasonló anyagokból készülnek. (Ezek a szerkezetek kiváló átszívódási tulajdonságokat mutatnak, ami fontos találmányunk szempontjából.) Az elérhetőség és költség szempontjából a cellulózrostok, különösen a fapép rostok, amit légnemeznek is neveznek, az előnyösek.

Más típusú cellulózrost anyagok, amelyek különösen jól használhatók a találmány szerinti abszorbens elemekben, a merevített, sodrott, hullámosított cellulózrostok, amelyek cellulózrostok térhálósításával állíthatók elő térhálósító szerekkel. Az ebbe az általános típusba tartozó rostokat például a 3.224.925, a 3.241.553, a 3.440.135, a 3.658.613, a 3.932.209 és a 4.035.147 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások ismertetik, amelyeket találmányi bejelentésünkben referenciaként tartunk számon.

A találmány szerinti abszorbens elemben hidrofil rostösszetevőként használható merevített, sodrott, hullámosított cellulózrostok egyik típusa olyan cellulózrostokból áll, amelyeket például egy 2-8 szénatomos dialdehiddel térhálósítanak, amíg a rostok viszonylag dehidrált állapotban vannak. Az ilyen rostok a száraz és nedves sodratszámmal (legalább 4,5 sodrat/mm száraz állapotban és legalább 0,5 sodrat/mm-rel kevesebb nedvesen, de előnyösen legalább körülbelül 3,0 sodrat/mm nedves állapotban), valamint folyadék-visszatartó tulajdonságaikkal jellemezhetők (átlagos izopropanolretenciós értékük kisebb mint 30%, átlagos vízretenciós értékük 28-50%). Az ilyen típusú merevített, sodrott, hullámosított cellulózrostok részletesebben a 251.676 és a 252.650 számú európai szabadalmi leírásokban vannak leírva. Mindkét közzétett szabadalmi bejelentés a The Procter & Gamble Company nevében lett bejelentve, és itt mindkettőt hivatkozásként idézzük. Emellett a 4.822.453, 4.888.093 és 4.898.642 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások a térhálósító eljárást írják le nagy részletességgel, valamint ismertetik a rostok merevségének, sodrottságának és hullámosságának kvantitatív mérési módszereit; ezeket a leírásokat is referenciaként tartjuk számon.

A találmány szerinti abszorbens elemben hidrofil rostösszetevőként használható és jelenleg előnyös, merevített, sodrott, hullámosított cellulózrostok egy másik típusa olyan cellulózrostokból áll, amelyeket például egy 2-3 szénatomos dikarbonsawal, például citromsavval térhálósítanak, amíg a rostok viszonylag dehidrált állapotban vannak. Az ilyen rostok szintén a száraz és nedves sodratszámmal (legalább 2,5 sodrat/mm száraz állapotban és legalább 1,0 sodrat/mm-rel kevesebb nedvesen, de előnyösen legalább körülbelül 1,3 sodrat/mm nedves állapotban), és folyadék-visszatartó tu6

HU 219 919 Β

Újdonságokkal (átlagos vízretenciós értékük 28-50%) jellemezhetők. Az ilyen típusú merevített, sodrott, hullámosított cellulózrostok részletesen az 5.137.537 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban szerepelnek, amelyet itt hivatkozásként tekintünk.

Amíg az alsó 82 tárolórétegben a fent felsorolt hidrofil, rostos anyagok közül bármelyik vagy több is használható, a találmány szerinti előnyök elérése érdekében a felső 72 gyűjtőréteg előnyösen az előző bekezdésben ismertetett, kémiailag merevített, sodrott és hullámosított cellulózrostok homogén tömegéből áll. Az alsó 82 tárolóréteg kialakítható ezekből a rostokból, de előnyösen légnemezből készül a gyártási költségek csökkentése érdekében, mivel az átszívás képessége nem elsődleges funkció az alsó 82 tárolórétegben.

Néhány megvalósításban kívánatos lehet, hogy kis mennyiségű hidrofób, rostos anyagot használjunk a találmány szerinti abszorbens elemekben, különösen a felső 72 gyűjtőrétegben. Az ilyen hidrofób, rostos anyagok közé tartozhatnak szintetikus rostok, például rayon-, polietilén-, polipropilén- és polietilén-tereftalát-rostok éppúgy, mint két- vagy háromkomponensű, vagy kevert rostok. Az ilyen hidrofób, rostos anyagok, valamint a hidrofil és a hidrofilizált hidrofób (szintetikus és természetes) rostos anyagok használata részletesebben le van írva a WO 91/11162, a WO 91/11163 és a WO 91/11165 számon közzétett nemzetközi szabadalmi leírásokban.

A másféle, beépítésre alkalmas rostos anyagok közé tartoznak a kapilláriscsatomás rostok, amelyek a 391.814 számú európai szabadalmi leírásban szerepelnek részletesebben. Ennek a közzétett szabadalmi leírásnak az Eastman Kodak Company a bejelentője; a leírást itt hivatkozásként tartjuk számon.

Az ilyen járulékos rostos anyagok, ha hidrofób karakterűek, előnyösen viszonylag kis mennyiségben, tipikusan a szövedék teljes tömegére vonatkoztatott körülbelül 30%-nyi vagy kevesebb mennyiségben vannak jelen úgy, hogy a szövedék lényegében hidrofil marad. Az ilyen hidrofób, rostos anyag használata a találmány szerinti abszorbens elemekben javított átszívódási tulajdonságokat, valamint fokozott kapacitást, szerkezeti integritást és rugalmasságot biztosít.

Értelmezésünk szerint a „hidrofil” szó az olyan rostokat vagy rostok felületét jellemzi, amelyek megnedvesednek a rostokra rakódó folyadékoktól. A szakterület jelenlegi állása szerint a hidrofilitás (és nedvesedés) leírható az érintett folyadékok és szilárd testek felületi feszültségének és érintkezési szögének segítségével. Az erre vonatkozó részletes ismeretek Róbert F. Gould „Contact Angié, Wettability and Adhesion” (The American Chemical Society, 1964) című könyvében találhatók. Egy rost vagy egy rost felülete akkor nevezhető nedvesítettnek egy folyadék által, ha az érintkezési szög a folyadék és a rost vagy felszín között kisebb mint 90°, vagy ha a folyadék önmagától szétterül a rost felületén; a két állapot rendszerint együtt jelenik meg.

A hidrofil, rostos anyag mellett az alsó 82 tárolóréteg előnyösen egy abszorbens gélképző anyag diszkrét, előnyösen nem törékeny, nem rostos szemcséinek meghatározott mennyiségét is tartalmazza. (A „nem rostos” kifejezést a szemcsés anyag egy meghatározott típusának megjelölésére használjuk, ahol a szemcse hosszának és átmérőjének aránya körülbelül 10 vagy annál kisebb érték. Az abszorbens gélképző anyagok azok az anyagok, amelyek folyadékokkal való érintkezés esetén átitatódnak a folyadékokkal, és így hidrogéleket képeznek. Ilyen módon a találmány szerinti alsó 82 tárolórétegbe ürülő folyadékokat a szemcsék felveszik és magukban tartják, miáltal az abszorbens elemeknek fokozott abszorbens kapacitást és/vagy folyadék-visszatartó képességet biztosítanak.

Az itt használt abszorbens gélképző anyagszemcsék általában egy lényegében vízoldhatatlan, kismértékben térhálósított, részben közömbösített, hidrogélképző anyag szemcséi. Ilyen abszorbens gélképző anyagok polimerizálható, telítetlen, savtartalmú monomerekből állíthatók elő. így tehát az ilyen monomerek közé tartoznak az olefinesen telítetlen savak és anhidridek, amelyek legalább egy olefines kettős kötést tartalmaznak. Pontosabban, ezeket a monomereket az olefinesen telítetlen karbonsavak és savanhidridek, az olefinesen telítetlen szulfonsavak és az előbbiek keverékei közül választhatjuk ki.

A találmányunkhoz megfelelő abszorbens gélképző anyagok előállításához használható telítetlen, savas monomerek felsorolását az újra érvénybe helyezett, 32.649 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban találhatjuk meg, amelynek címe „Hydrogel-Formig Polymer Compositions fór Use in Absorbent Structures”, és amit itt referenciaként tartunk számon. Az előnyös monomerek közé tartozik az akrilsav, a metakrilsav és a 2-akril-amido-2-metil-propánszulfonsav. Az akrilsav különösen előnyös az abszorbens gélképző anyag elkészítéséhez.

A hidrogélképző abszorbens gélképző anyagok esetében a telítetlen, savtartalmú monomerekből képződő polimer be lehet oltva más típusú polimerbe, például keményítőbe vagy cellulózba. Az ilyen típusú, akrilsawal beoltott keményítőanyagok ugyancsak különösen előnyösek a találmány szerinti alkalmazásokhoz.

Az előnyös, a hagyományos típusú monomerekből előállítható abszorbens gélképző anyagok közé tartoznak a hidrolizált, akrilnitrillel oltott keményítő, az akrilsavval oltott keményítő, a poliakrilátok, a maleinsavanhidrid kopolimerek és a fentiek kombinációi. Különösen előnyösek a poliakrilátok és az akrilsawal oltott keményítők.

Akármilyen legyen is a találmány szerinti tárolórétegben használt abszorbens gélképző anyagok meghatározó polimertípusa, annak az anyagnak általában csak kismértékben szabad térhálósnak lennie. A térhálósítás arra szolgál, hogy az abszorbens gélképző anyagot lényegében vízoldhatatlanná tegye, és a térhálósítás így részben meghatározza a géltérfogatot és a kioldható polimer jellemzőjét az alkalmazott abszorbens gélképző anyagból képződő hidrogélnek. A megfelelő térhálósító reagensek jól ismertek a szakterületen, és részletesen le vannak írva például a 4.076.663 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban, amelyet itt referenciaként tekintünk. Előnyös térhálósító reagensek a te7

HU 219 919 Β lítetlen mono- vagy polikarbonsavak polialkoholokkal képezett di- vagy poliészterei, a bisz(akrilamid)-ok és a di- vagy triallil-aminok. Különösen előnyös térhálósító reagens az N,N’-metilén-bisz(akrilamid), a trimetil-propán-triakrilát és a triallil-amin. A térhálósító reagensek általában a kapott abszorbens gélképző anyag körülbelül 0,001-5 mol%-át alkotják. Előnyösebben, a térhálósító reagensek az abszorbens gélképző anyag körülbelül 0,01-3 mol%-át alkotják.

A kismértékben térhálósított, a találmány szerinti szerkezetekben használható abszorbens gélképző anyagot általában részben közömbösített formában alkalmazzuk. Találmányunk szempontjából egy ilyen anyagot akkor tekintünk részben közömbösítettnek, ha a polimer létrehozásához használt, savas csoportot tartalmazó monomerek legalább 25 mol%-a, és előnyösen legalább 50 mol%-a egy sóképző kationnal van közömbösítve. A megfelelő sóképző kationok közé tartoznak az alkálifémek, az ammónium, a szubsztituált ammónium és az aminok. A közömbösített, savas csoportot tartalmazó monomerek százalékos arányát az összes felhasznált monomerhez képest a „közömbösítés foká”-nak (degree of neutralization) nevezzük. A közömbösítés foka előnyösen nem haladja meg a 98%-ot.

A tárolórétegben használt abszorbens gélképző anyagnak viszonylag nagy folyadékfelszívó kapacitásúnak kell lennie, hogy felszívja az abszorbens elemre érkező folyadékokat. Az ilyen anyagok abszorbens kapacitását a találmány szerinti alkalmazásokhoz használatra kiválasztott polimer gélképző anyag géltérfogatával adjuk meg.

Találmányunk számára a géltérfogatot úgy határozzuk meg, mint az egy adott abszorbens gélképző anyag által abszorbeált szintetikus vizelet mennyiségét, és az 1 g abszorbens gélképző anyag által felvett szintetikus vizelet grammban megadott mennyiségével mérjük. A géltérfogatot úgy mérjük a szintetikus vizeletben, hogy egy szuszpenziót készítünk a vizsgált, kiszárított abszorbens gélképző anyagból, amely körülbelül 0,1-0,2 tömegrész abszorbens gélképző anyagot tartalmaz 20 tömegrész szintetikus vizeletben. A szuszpenziót egy órán át enyhén keveqük szobahőmérsékleten, hogy a duzzadási egyensúly beálljon. Ezután azt az eljárást használva, amely részletesen a már idézett, újra érvénybe helyezett 32.649 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban van leírva, kiszámítjuk az abszorbens gélképző anyag géltérfogatát gramm szintetikus vizelet/gramm abszorbens gélképző anyag egységben az abszorbens gélképző anyagnak a szuszpenzióban mért tömegarányából és a keletkezett hidrogélből kizárt folyadék térfogatának a szuszpenzió teljes térfogatához viszonyított arányából. (Az abszorbens gélképző anyag vagy hidrogélképző polimer grammban mért tömegét a géltérfogat kiszámításakor szárazanyag-tömegre korrigáljuk.)

A találmány szerinti tárolórétegekben, és különösen azokban, amelyeket pelenkákban, felnőtt inkontinens termékekben vagy edzőnadrágokban alkalmaznak, általában olyan abszorbens gélképző anyagot használunk, amelynek géltérfogata legalább körülbelül 20 g szintetikus vizelet/1 g abszorbens gélképző anyag. Ha az említett tárolórétegek cellulózrostokból, például fapép rostokból készülnek, kívánatos lehet az olyan abszorbens gélképző anyagok használata, amelyek géltérfogata valamivel nagyobb, például körülbelül 25-60 g szintetikus vizelet/1 g gélképző anyag.

Azok a tárolórétegek, amelyekben egy bizonyos típusú cellulózrostos anyagot, például a fent leírt, merevített és hullámosított cellulózrostokat használjuk, ténylegesen sokkal hatékonyabban abszorbeálnak egy folyadékot, ha a bennük lévő abszorbens gélképző anyag géltérfogata valamivel kisebb. Az általában kisebb géltérfogatú abszorbens gélképző anyagok hajlamosak általában nagyobb szilárdságú hidrogéleket képezni (amint az a már idézett, 4.654.039 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban tárgyalt módon, a rugalmassági modulus mérésével adjuk meg). így azokban a tárolórétegekben, ahol a hidrofil rostok merevített és hullámosított cellulózrostok, előnyős lehet az olyan abszorbens gélképző anyag használata, amelynek géltérfogata körülbelül 20-35 g szintetikus vizelet/1 g abszorbens gélképző anyag.

A találmány szerinti tárolórétegekben különösen jól használható abszorbens gélképző anyagok egy másik jellemző tulajdonsága az abszorbens gélképző anyagban jelen lévő kioldható polimer anyag mennyisége. A kioldható polimer mennyisége úgy határozható meg, hogy az abszorbens gélképző anyag egy mintáját szintetikus vizelettel érintkeztetjük egy adott időtartamig (azaz legalább 16 órán át), ami ahhoz szükséges, hogy elérje a kioldási egyensúlyt, majd a keletkezett hidrogélről leszűqük a felülúszó folyadékot és meghatározzuk a szűrlet polimertartalmát. Az abszorbens gélképző anyagok kioldható polimertartalmának meghatározását ugyancsak a már idézett, újra érvénybe helyezett, 32.649 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás tartalmazza. A találmány szerinti tárolórétegekben különösen használható abszorbens gélképző anyagok azok, amelyeknek egyensúlyi kioldható polimertartalma szintetikus vizelettel szemben nem több, mint körülbelül 17 tömeg%, előnyösen nem több, mint körülbelül 10 tömeg% az abszorbens gélképző anyag tömegére vonatkoztatva.

Ámbár a találmány szerinti alsó 82 tárolórétegben a legtöbb abszorbens gélképző anyag jól működik, mégis azok az abszorbens gélképző anyagok a különösen előnyösek, amelyek gélszilárdsága nagy. A gél szilárdságának olyannak kell lennie, hogy az abszorbens gélképző anyag szemcséi ne deformálódjanak, és ne töltsék ki elfogadhatatlan mértékben a kapilláris üres teret az alsó 82 tárolórétegben, mivel így csökkentenék a szerkezet abszorpciós kapacitását és gátolnák a folyadék eloszlását a szerkezetben.

A gélszilárdság az abszorbens gélképző anyag szemcséinek arra a hajlamára vonatkozik, hogy terhelés hatására deformálódnak és szétterülnek, ha a szemcsék már abszorbeáltak folyadékot. Az abszorbens gélképző anyag adott típusánál a gélszilárdság általában csökken a géltérfogat emelkedésével. Azt találtuk, hogy az alsó 82 tárolórétegben kívánatos az olyan polimer anyagok használata, amelyek gélszilárdsága olyan nagy, amilyen

HU 219 919 Β csak lehetséges, de még megfelel az elfogadhatóan magas géltérfogat követelményeinek.

Azt találtuk, hogy a gél szilárdsága, azaz deformációs hajlama (az abszorbens elemekben és abszorbens cikkekben felhasznált abszorbens gélképző anyagok vonatkozásában) közvetlenül összefügg az abszorbens gélképző anyag rugalmassági modulusával. Eszerint az abszorbens gélképző anyag kellő gélszilárdságú polimer anyaga megfelelően jellemezhető, ha a gélszilárdságot az abszorbens gélképző anyag szemcséinek rugalmassági modulusával adjuk meg.

A rugalmassági modulus szokásos módon mérhető, például egy olyan eljárással, amelyben egy terheléses reométert használunk (a) az adott mintára alkalmazott terhelés és (b) a mintában ébredő feszültség arányának meghatározására. Az ilyen módon vizsgált abszorbens gélképző anyag géltérfogatáig át van itatva szintetikus vizelettel. A terhelés/feszültség arányt a már hivatkozott, újra érvénybe helyezett 32.649 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban - amelyet itt referenciaként tekintünk - leírt módszert használva határozzuk meg. Az adott minta rugalmassági modulusát ebből az arányból számítjuk ki, és dyn/cm²-ben adjuk meg. A találmány szerinti alkalmazásokban különösen jól használható abszorbens gélképző anyagok rugalmassági modulusa legalább körülbelül 2000 dyn/cm². Előnyösebben, az abszorbens gélképző anyagok rugalmassági modulusa körülbelül 2500-92 000 dyn/cm², legelőnyösebben körülbelül 5000-35 000 dyn/cm².

Találmányunk fontos jellemzője a fent leírt abszorbens gélképző anyagok alkalmazása a tárolórétegben, nem fonalas, előnyösen nem törékeny, adott méretjellemzőkkel bíró szemcsék alakjában. Különösen az abszorbens elem abszorpciós kapacitásának, felvevő- és elosztóképességének váratlan javulását tapasztalhatjuk, ha a találmány szerinti tárolórétegbe az abszorbens gélképző anyagot általában nagyobb méretű szemcsék alakjában építjük be, mint ahogy az korábban szokásosan történt. Általában az ilyen, viszonylag nagyméretű abszorbens gélképző anyagszemcsékről való gondoskodás egy vagy több gyártási vagy feldolgozási technikát igényel a kisebb, finomabb szemcsék eltávolításához vagy mennyiségének csökkentéséhez és/vagy nagyobb szemcsék előállításához, amelyeket a rostos anyaggal együtt juttatunk a találmány szerinti tárolórétegre. A abszorbens gélképző anyag szemcseméretének egy megfelelő határértéket is adunk, mert a túl nagy abszorbens gélképző anyagszemcsék esztétikai szempontból kevésbé kívánatosak a fogyasztók számára.

Pontosabban, a találmány szerinti tárolórétegek előnyösen olyan abszorbens gélképző anyagszemcséket tartalmaznak, amik zömének az átlagos mérete egy meghatározott érték, és ugyancsak adott az átlagtól való eltérés értéke is. Találmányunk céljára a szemcse méretét úgy határozzuk meg, mint a szitaanalízissel mért részecskeméretet. Továbbá ugyancsak találmányunk céljára, az átlagos méretnek azt az értéket tekintjük, amelynek alapján a minta tömege két félrészre osztható. A szitaanalízisről és az átlagos szemcseméret meghatározásáról további részleteket a már idézett 5.047.023 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban találhatunk.

A találmány szerinti tárolórétegekben használt abszorbens gélképző anyagszemcsék zömének átlagos részecskemérete nagyobb mint, vagy egyenlő körülbelül 400 pm-rel. Előnyösen a szemcsék zömének átlagos részecskemérete nagyobb mint vagy egyenlő körülbelül 420 pm-rel. Előnyösebben a szemcsék zömének átlagos részecskemérete nagyobb mint vagy egyenlő körülbelül 500 pm-rel. Mivel az igen nagy szemcsék esztétikai szempontból nemkívánatosak a fogyasztók számára, az átlagos részecskeméretnek van egy felső határa, ezért az átlagos részecskeméretet értékhatárokban adjuk meg. így az előnyös átlagos részecskeméret körülbelül 400-1680 pm, előnyösebben körülbelül 400-1410 pm, és legelőnyösebben körülbelül 400-1190 pm.

Az alkalmazott abszorbens gélképző anyagszemcsék méretének az átlagtól való eltérése előnyösen ugyancsak adott mértékű. Pontosabban előnyös, ha az abszorbens gélképző anyagszemcsék nem több mint körülbelül 16 tömeg%-ának részecskemérete kisebb 200 pm-nél és/vagy ezen szemcsék nem több mint 16 tömeg%-ának részecskemérete nagyobb 1680 pm-nél. Előnyösebb, ha ezen szemcsék nem több mint 16 tömeg%-ának részecskemérete kisebb 210 pm-nél és/vagy nem több mint 16 tömeg%-ának részecskemérete nagyobb 1410 pmnél. Legelőnyösebb, ha a szemcsék nem több mint 16 tömeg%-ának részecskemérete nagyobb 1190 pm-nél.

Találmányunk egy különösen előnyös megvalósításában az abszorbens gélképző anyag szemcséi zömének átlagos részecskemérete nagyobb mint vagy egyenlő körülbelül 841 pm-rel. A körülbelül 841 pm-nél nagyobb vagy azzal egyenlő átlagos részecskeméretű szemcsék azért különösen előnyösek a találmány szerinti alkalmazáshoz, mert nagyobb kapillárisokat biztosítanak az abszorbens elemben, ami fokozza a síkirányú átszívódást, és általában a tömegre vonatkoztatott lassabb abszorpciót biztosít, amitől az abszorbens elem hirtelen folyadékfelvevő kapacitása nagyobb lesz. A szemcsék zömének átlagos részecskemérete előnyösen körülbelül 841-1680 pm, előnyösebben körülbelül 841-1410 pm, legelőnyösebben körülbelül 841-1190 pm. Az abszorbens gélképző anyag szemcséinek ugyancsak előnyösen van egy adott legnagyobb méreteltérése az átlagos részecskemérettől. Pontosabban előnyös, ha a szemcsék 0 tömeg%-tól körülbelül 20 tömeg%-ig terjedő részének szemcsemérete kisebb mint 841 pm. Előnyösebb, ha a szemcsék 0 tömeg%-tól körülbelül 10 tömeg%-ig, és legelőnyösebb, ha 0 tömeg%-tól körülbelül 5 tömeg%ig terjedő részének részecskemérete kisebb 841 pm-nél.

A fent megadott átlagos szemcseméret és szemcsemérethatárok segítségével lehetséges a gélképző anyag szemcséi előnyös részecskeméret-jellemzőinek további meghatározása standard szitaanalízis segítségével. Egy tipikus szitaanalízisben egy mintát vagy gélképző anyagszemcsék sokaságát szitálunk át egy sorozat csökkenő nyílású szitán, és a minta tömeg%-ában határozzuk meg az egyes szitákon visszatartott és/vagy átjutott szemcsék mennyiségét. A szitaanalízis standard módszerei ki vannak dolgozva, például az American Society fór Testing

HU 219 919 Β

Materials (ASTM) által. A módszerek egyikében egy Ro-Tap szitarázó gépet (gyártja a W. S. Tyler, Inc.) és vagy az U. S. Sieve Serien, vagy a Tyler Standard Sieve Serien jelzésű szitasorozatot használnak. A részecskeméret-eloszlás ilyen technikával végzett meghatározása részletesen le van írva a „Perry’s Chemical Engineers’ Handbook” (Sixth Edition, McGraw-Hill Book Co., 1984., 21—13—21—19) című kézikönyvben, amit találmányunkban hivatkozásként tekintünk.

Az abszorbens gélképző anyag szemcséinek mérete az abszorbens gélképző anyag előállítására szolgáló technikák ellenőrzésével állítható be a megkívánt vagy ahhoz közeli értékre. Ez gyakran azt jelenti, hogy mérjük és változtatjuk azokat a feltételeket, amelyek között az abszorbens gélképző anyagot polimerizáljuk, aprítjuk, őröljük és/vagy tömörítjük. Amikor az abszorbens gélképző anyagot az eljárások bármelyikével előállítottuk, az további kezelést, például szitálást igényelhet az olyan szemcsék - ha maradtak - eltávolítására, amelyek kívül esnek a fent leírt szemcseméret-követelményeken.

Azok az abszorbens gélképző anyagszemcsék, amelyek különösen jól megfelelnek a fent leírt mérethatároknak, interpartikulárisan térhálósított aggregátumok. Az ilyen aggregátumszemcsék úgy keletkeznek, hogy két vagy több, korábban önálló, fenti típusú prekurzor szemcsét egy interpartikuláris térhálósító reagenssel kezelünk olyan körülmények között - miközben fenntartjuk a prekurzor szemcsék közötti fizikai érintkezést -, amelyek megfelelőek az interpartikuláris térhálósító reagens és a prekurzor szemcsék polimer anyaga közötti reakcióhoz, ahol keresztkötések alakulnak ki a prekurzor szemcsék között, és aggregátumok képződnek. Ilyen aggregátumok és az előállításukra szolgáló módszer van részletesebben leírva az 5.149.334 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban, amelyet találmányi bejelentésünkben referenciaként tartunk számon.

Az egyik előnyös technika, amellyel nagyobb szemcsék állíthatók elő, mint a rendesen használt abszorbens gélképző anyag polimerizáló szárító-aprító technikákkal, kisebb szemcsék agglomerálását használja nagyobb agglomerátumok előállítására. Az agglomerációs technikák így a nagyobb átlagos részecskeméretű abszorbens gélképző anyagszemcsék előállítására használhatók, és ezáltal biztosítják a találmány szerinti tárolóréteghez megfelelő, agglomerálódott szemcséket. Az agglomerációs technikák jól ismertek a szakterületen, és magukban foglalhatják vagy nélkülözhetik az olyan lépéseket, mint a kisebb szemcsék nedvesítése vagy egy kötőanyag, vagy más típusú agglomerálóközeg használata.

A találmány szerinti tárolórétegben használt abszorbens gélképző anyagszemcsék - akár agglomerátumok, akár nem - nem lehetnek törékenyek. Találmányunk szempontjából akkor tekintünk egy ilyen szemcsét nem törékenynek, ha elég szilárd ahhoz, hogy ellenálljon a gyártás és/vagy a használat közben rá ható erőknek anélkül, hogy széttörne és teljesen szétválna a kisebb alkotószemcsékre. Ez azt jelenti, hogy a szemcséknek elég szilárdaknak kell lenniük, hogy ne töijenek szét kisebb szemcsékre olyan mértékig, hogy az így keletkező szemcsék kívül essenek a találmány szerinti mérethatárokon.

A találmány szerinti alsó 82 tárolórétegben használt hidrofil, rostos anyag és abszorbens gélképző anyag relatív mennyisége legkényelmesebben a tárolóréteg tömeg%-ában adható meg. Az alsó (82) tárolóréteg előnyösen körülbelül 2-60 tömeg%, előnyösebben körülbelül 30-60 tömeg%, legelőnyösebben körülbelül 40 tömeg% abszorbens gélképző anyagot tartalmaz. Az abszorbens gélképző anyag koncentrációja meghatározható a rostoknak a szemcsékhez viszonyított tömegarányával is. Ez az arány körülbelül 40:60-tól körülbelül 98:2-ig terjedhet. A legtöbb nagy szemcséjű abszorbens gélképző anyag optimális rost/szemcse tömegaránya körülbelül 40:60-tól körülbelül 60:40-ig terjed. A költség/minőség elemzés alapján jelenleg a körülbelül 60:40 arány a legelőnyösebb az alsó 82 tárolórétegben.

Emellett az abszorbens gélképző anyag szemcséi lehetnek különböző tömegarányban elosztva az alsó 82 tárolóréteg különböző területeiben és vastagsága mentén, így például az abszorbens gélképző anyag viszonylag nagy szemcséi lehetnek csak az alsó 82 tárolóréteg 54 lerakóterületén, és hiányozhatnak a 48 hátsó részből és az 52 végrészből. Azonban a felső 72 gyűjtőréteggel való kapcsolat és kölcsönhatás érdekében jelenleg előnyös, ha az alsó 82 tárolóréteg lényegében egyöntetű összetételű és szerkezetű.

Ha az alsó 82 tárolórétegben az abszorbens gélképző anyag viszonylag nagy szemcséi vannak, úgy a szemcsék segítenek fenntartani a nyílt kapillárisszerkezetet akkor, amikor az alsó 82 tárolóréteg átnedvesedik azáltal, hogy elősegítik a folyadékok elszállítását az 54 lerakóterületből a tárolóréteg többi része felé. Emellett az alsó 82 tárolóréteg gyűjtősebessége is fokozódik, mert - úgy véljük - a viszonylag nagyobb szemcsék a tömegükhöz képest lassabban veszik fel a folyadékot, mint a kis szemcsék, ezáltal minimumra csökken a gélblokk, ami különösen az 54 lerakóterület felvevőkapacitását növeli meg - úgy véljük - a további folyadékterhelések során. így tehát legalább az 54 lerakóterület, és előnyösen a teljes alsó 82 tárolóréteg a hidrofil, rostos anyag és az abszorbens gélképző anyag viszonylag nagy szemcséinek egyenletesen eloszlatott keverékét tartalmazza. A legelőnyösebb, ha a szemcsék lényegében egyenletesen vannak elosztva a teljes alsó 82 tárolórétegben, ámbár a viszonylag nagy szemcsék lehetnek úgy is elosztva, hogy egyes területekben vagy zónákban magasabb a koncentrációjuk, mint más területekben vagy zónákban. így például lehet egy koncentrációgradiens a vastagság mentén úgy, hogy a legkisebb koncentráció a tárolóréteg folyadékokat fogadó (felső) felszínénél vagy annak közelében van, vagy úgy, hogy a legnagyobb koncentráció van a tárolóréteg felszínénél vagy annak közelében, különösen a felfogóterületen.

A felső 72 gyűjtőréteg egy 56 gyűjtőzónából és egy 58 elosztózónából áll, amely folyadékátvivő kapcsolatban van az 56 gyűjtőzóna legalább egy részével. Az 56 gyűjtőzóna ráfekszik az 54 lerakóterület legalább egy részére, és az 1-5. ábrákon a 92 kettős vonal előrészé10

HU 219 919 Β nél vonalkázással van jelölve. Az 58 elosztózóna általában a felső 72 gyűjtőréteg fennmaradó részét alkotja.

Azt találtuk, hogy a relatív különbség az 56 gyűjtőzóna és az 58 elosztózóna kapillaritása között hatással van a teljes 42 abszorbens elem általános hatékonyságára és hatásosságára. Bár a folyadékkapillaritást számos módon (például a pórusmérettel, sűrűséggel, rizsmasúllyal stb.) definiálhatjuk, a sűrűség és a rizsmasúly az előnyös paraméterek a folyadékkapillaritás meghatározására a találmány szerinti felső 72 gyűjtőrétegben. Eszerint az 56 gyűjtőzóna egységnyi területre vonatkoztatott átlagos sűrűségének és átlagos rizsmasúlyának viszonylag kisebbnek kell lennie, mint az 58 elosztózónáé, hogy létrejöjjön az előnyös kapillárisszívóerő-gradiens a kettő között. így tehát az arány az 58 elosztózóna átlagos sűrűsége és az 56 gyűjtőzóna átlagos sűrűsége között előnyösen egyenlő vagy nagyobb mint 2:1, előnyösebben körülbelül 2,5:1, és legelőnyösebben körülbelül 3:1.

Anélkül, hogy elméletileg meg kívánnánk indokolni, úgy véljük, hogy az 56 gyűjtőzóna kisebb fokú kapillaritása, kisebb átlagos sűrűsége és kisebb rizsmasúlya az 58 elosztózónáéhoz képest lényeges tényező mind az optimálisabb folyadékátadási sebességben az alsó 82 tárolóréteg felé, mind a viszonylag magas folyadékátszivódási sebességben a 42 abszorbens elemen keresztül. Ha az 58 elosztózónát tömörítjük, az átszívódás sebessége nagyobb lesz. Úgy gondoljuk, hogy az 58 elosztózóna tömörítése eredményezi a folyadék jobb átszívódását az 58 elosztózónán keresztül (az x-y irányban), mert a tömörített rostok közötti kisebb pórusok kapilláris-szívóereje nagyobb. Az 58 elosztózóna tömörítése még a szerkezet teqedelmét is csökkenti (ami esztétikai okokból, a fogyasztó szempontjából kívánatos).

Az abszorbens gélképző anyagnak az 54 lerakóterületben való használatával kapcsolatban úgy hisszük, hogy ha nagyobb mennyiségű abszorbens gélképző anyag helyezkedik el a folyadékkal tipikusan érintkező területen, akkor maximális gélblokkhatás lép fel, ami csökkenti a folyadékfelvétel sebességét. így fontos egy olyan eszköz biztosítása, ami nagy sebességgel osztja el a folyadékot az alsó 82 tárolórétegben. Az 56 gyűjtőzónának az alsó 82 tárolórétegénél vagy az 58 elosztózónáénál területegységre vonatkoztatott kisebb átlagos sűrűsége és kisebb átlagos rizsmasúlya biztosítja azt az eszközt, aminek segítségével a folyadék egy jóval szélesebb területen vezethető át az alsó 82 tárolórétegbe, mint a belépés pontja vagy kis területe. Mivel az alsó 82 tárolóréteg előnyösen lényegében egyenletes összetételű és szerkezetű, a folyadék bevezetése egy ilyen kiterjedt területen át, ilyen közelítőleg egyenletes eloszlásban a felső 72 gyűjtőrétegen keresztül azt eredményezi, hogy maximálisan ki lesz használva az alsó 82 tárolóréteg tárolókapacitása, miközben minimumra csökken a gélblokk előfordulása.

Az 56 gyűjtőzóna és az 58 elosztózóna határfelületén fellépő kapilláriserő-gradiens szintén javítja a 42 abszorbens elem tárolási jellemzőit. Az 56 gyűjtőzónában lerakódó folyadékok az 56 gyűjtőzóna működésének hatására gyorsan eloszlanak a szerkezetben. Mivel az 58 elosztózóna kapillaritása nagyobb fokú mint az 56 gyűjtőzónáé, a felvett folyadékok hajlamosak az 58 elosztózónába átszívódni, majd az 58 elosztózóna más területeibe szállítódni a tömörített 58 elosztózóna fokozott átszívóteljesítménye következtében.

A következőkben részletesebben leírjuk azt az átszívódási jelenséget, amelyről azt gondoljuk, hogy találmányunknak egyik fontos jellemzője.

A gyűjtőréteg kisebb sűrűségű területének rostjai kevésbé rögzítettek, mint a sűrűbb területen lévő rostok. A keresztkötésekkel merevített rostok részben kiegyenesednek a nedvesedés hatására. Ezek a rostok merevek maradnak a nedvesedés után, és nem omlanak össze mint a szokványos, nem merevített rostok. Ez egy olyan állandó szerkezetet hoz létre, amely folyamatosan veszi fel és osztja el a folyadékot. Nedvesedés hatására az ezeket a térhálósított rostokat tartalmazó szövedék kitágul. A gyűjtőréteg sűrűbb területének rostjai lényegesen nagyobb mértékben tágulnak ki, mint a kisebb sűrűségű terület rostjai. A térhálósított rostok a nedvesedés hatására részben kiegyenesednek, és ezzel lehetőséget teremtenek a folyadék továbbítására a rostok kiegyenesedése és kisimulása következtében.

A térhálósított cellulózrostokat tartalmazó szövedékben fellépő ilyen folyadékmozgás miatt azt mondjuk, hogy a szerkezet „átszívja” a folyadékot. Az átszívódás foka a cellulózrostok térhálósításához felhasznált térhálósító reagens mennyiségével szabályozható. Az átszívódás a szerkezetben lévő térhálósított rostokra gyakorolt nyomással, a szerkezet fizikai úton történő megváltoztatásával is szabályozható. Minél nagyobb a sűrűség, annál inkább képes a szerkezet a folyadék továbbítására, mert a rostok helyzete sokkal rögzítettebb, mint egy kisebb sűrűségű szerkezetben lenne.

A gyűjtőréteg nagyobb sűrűségű, „tömörített” területén - amit 58 elosztózónának nevezünk - a térhálósított rostoknak több a tárolt „potenciális energiája”, mint a gyűjtőréteg kisebb sűrűségű területén - amit 56 gyűjtőzónának nevezünk - lévő rostoknak. A potenciális energiát annak a tulajdonságnak a leírására használjuk, ami a sodrott és hullámosított rostoknak van száraz állapotban, és ami a részleges kisimulás és kiegyenesedés során szabadul fel, amikor megnedvesednek. Amikor a kisebb sűrűségű területet (56 gyűjtőzóna) és a nagyobb sűrűségű területet (58 elosztózóna) folyadékátvivő kapcsolatba hozzuk egymással, a két terület közötti sűrűségátmenet egy olyan kapilláriserő-gradienst alakít ki, ami fokozza a folyadék áthaladását a határfelületen.

Mivel a gyűjtőréteg mindkét területe képes folyadék felvételére és elosztására, a kisebb és nagyobb sűrűségű területek jelenléte ugyanazon szerkezeten belül egy hatékony és hatásos mód a térhálósított rostszerkezet felhasználására egy tárolómaggal kombinálva. A nagyobb sűrűségű terület, az 58 elosztózóna gyorsan kiszívja a folyadékot a kisebb sűrűségű területből, az 56 gyűjtőzónából, és újra elosztja a folyadékot a gyűjtőréteg maradékában. Ez az átszívódási folyamat szabaddá teszi az 56 gyűjtőzónát a következő folyadékterhelés számára, és diffúziós hatást biztosít, ami egy viszonylag széles felületen juttatja át a folyadékot a tárolórétegbe. Ámbár a kis sűrűségű gyűjtőréteg sűrűsége vé11

HU 219 919 Β ges, mert lényegében mentes a folyadéktól, miután a folyadék áthaladt az 58 elosztózónába, az érkező folyadékot a gyűjtőmező vonzza egy olyan hatás eredményeként, amit üreg- vagy lefolyóhatásnak vélünk, és ami a folyadék gyors és folyamatos felvételét eredményezi az abszorbens elembe.

Ez az átszívó viselkedés döntő az abszorbens elem eredményes működéséhez, ha az be van építve egy abszorbens cikkbe. Mindig, ha egy ilyen ruhadarabot egy személy visel, az abszorbens elem oldalirányból nézve némileg „U” alakúnak tűnik, ahol az abszorbens elem végei a láb közötti rész fölé emelkednek, ha a viselő felegyenesedett testhelyzetben van. Ha a viselő a hátán fekszik, vagy különösen ha a hasán fekszik, az abszorbens elem egyik vége emelkedik a folyadékfelvétel területe fölé. Még ha a viselő az oldalán fekszik is, az abszorbens elemnek legalább az egyik fele a folyadékfelvétel területe fölé emelkedik.

A folyadékok természetes hajlama lefelé folyni a gravitáció hatására, és ez a hajlam gyakran azt eredményezi, hogy az abszorbens elemnek a folyadékfelvétel helye fölötti területe csak kevés vagy semmi folyadékot sem tartalmaz, míg a folyadékfelvétel helye alatti területe a kapacitás határáig vagy afölött is megtelik. A kihívás itt a gravitáció hatása elleni küzdelem, azaz felfelé szállítani a folyadékot az abszorbens cikk bármely területére, ami a folyadékfelvevő terület fölött helyezkedik el.

A találmány szerinti abszorbens elemekben úgy valósítjuk meg ezt a kritikus ftinkciót, hogy egy gyűjtőréteget építünk be, amely kizárólag merevített, sodrott és hullámosított cellulózrostokból áll, és egy tárolórétegen fekszik, ami viszonylag nagy koncentrációban tartalmaz abszorbens gélképző anyagot. Az 56 gyűjtőzóna és az 58 elosztózóna határán lévő sűrűséggradiens, valamint az 58 elosztózóna tömörítése miatt a gyűjtőréteg ténylegesen képes felfelé szívni vagy pumpálni a folyadékot az abszorbens elem olyan területeibe, amelyek magasabban helyezkednek el a folyadékfelvétel helyénél, amikor az abszorbens cikket egy személy viseli, így lényegében a teljes tárolóréteg tárolókapacitása elérhető és hasznosítható a folyadék számára, tehát nagyban megjavul az abszorbens cikk mint egész, hatékonysága és teljesítménye.

Az 5. ábrán a találmány szerinti 42 abszorbens elemhez kapcsolódó tipikus folyadékszállítási jelenség vázlatát láthatjuk. A folyadék a 100 nyíllal megjelölt helyen ömlik az 56 gyűjtőzónára, ahol a lefelé irányuló mozgását lelassítja az 56 gyűjtőzóna rostos anyaga. A folyadék egy része lefelé mozog az alsó 82 tárolórétegbe, de egy számottevő folyadékmennyiség átszívódik a 92 kettős szaggatott vonalon, amely a két zóna közötti sűrűségdiszkontinuitást vagy határfelületet jelzi, és bejut az 58 elosztózónába, ahol szétoszlik, és széles felületen át jut be az alsó 82 tárolórétegbe. így az alsó 82 tárolóréteg tárolókapacitása hatékonyabban van kihasználva, míg az 56 gyűjtőzóna felszabadul a következő folyadékkiömlés felvételéhez.

Az alsó 82 tárolóréteg az abszorbens gélképző anyagszemcsék felhasználása következtében ezután tárolja és tartalmazza a folyadékot. Ezek a szemcsék még az abszorbens cikk szokásos viselése közben fellépő mérsékelt nyomás alatt is magukban tartják a tárolt folyadékot, így tehát a felső 72 gyűjtőréteg által felvett és az alsó 82 tárolóréteg által tárolt folyadék valóban tárolva van, és meg van akadályozva, hogy a környező anyagok felé megszökhessen. így azt találtuk, hogy egy felső 72 gyűjtőréteg, aminek van egy 58 elosztózónája és egy, az elosztózónáénál kisebb átlagos sűrűségű és kisebb átlagos rizsmasúlyú 56 gyűjtőzónája, megjavítja a kicsorgás nélküli tárolást azáltal, hogy gyorsabban veszi fel és osztja szét a folyadékokat a 42 abszorbens elem egészében.

Bár az egyszerűség kedvéért az 5. ábrán a gyűjtő- és tárolóréteget az 1-4. ábrákkal analóg módon, síknézetben rajzoltuk le, a folyadékáramlás az abszorbens elemben akkor is megfelel a vázlatos ábrázolásnak, amikor az U alakúra hajlik a tényleges használatkor.

Emellett úgy gondoljuk, hogy az 56 gyűjtőzóna egy további mechanizmust is biztosít, ami által a 42 abszorbens elem - ha már átnedvesedett - tárolni és könnyebben felvenni tudja a további folyadékürüléseket. A kémiailag merevített, sodrott és hullámosított cellulózrostok tulajdonságai közé tartozik, hogy nedvesedés hatására kiterjednek. így amikor a felső 72 gyűjtőréteg megnedvesedik, a kémiailag merevített, sodrott és hullámosított cellulózrostok mind az 56 gyűjtőzónában, mind az 58 elosztózónában kiteqednek. Mivel azonban a nagyobb átlagos sűrűségű és nagyobb átlagos rizsmasúlyú 58 elosztózónában térfogategységenként nagyobb számú kémiailag merevített, sodrott és hullámosított cellulózrost van, és mivel ezek a rostok szorosabban össze vannak préselve az 58 elosztózónában, az 58 elosztózóna hajlamos vastagabbra tágulni, mint az 56 gyűjtőzóna. így ha az 56 gyűjtőzónát legalább részben oldalról körülveszi az 58 elosztózóna, egy „kút”- vagy „lyuk”hatás jön létre. Ez a „kút” előnyös a folyadékok másodlagos lerakódásához, mert a folyadékok hajlamosak lesznek leszívódni a kútba, mivel az a valóságban egy nullasűrűségű gyűjtőterület. Ez különösen előnyös az egész éjszakán át használt pelenkák esetében, amikor a viselő hason fekve alszik, mert a gravitáció járulékosan segít a később kiürített folyadékokat a kútba húzni, ahol szétoszlanak az 56 gyűjtőzónában, és átszívódnak az 58 elosztózónába. így tehát az 56 gyűjtőzóna egy további előnyt biztosít a nedves abszorbens elem számára. A felső 72 gyűjtőréteg kialakításától függően ez a kútvagy lyukhatás kihasználható a tárolás elősegítésére, a nedvesség vagy folyékony széklet elszigetelésére.

Amint az 1-5. ábrákon lerajzoltuk, egy jelenleg előnyös elrendezésben az 56 gyűjtőzóna a sűrűségi határfelülettől előrefelé elhelyezkedő teljes felső 72 gyűjtőrétegből áll, amely harántirányban általában keresztülterjed a gyűjtőrétegen, és két részre vagy szektorokra osztja a gyűjtőréteget egy előnyösen általában egyenes vonal mentén. így tehát az 58 elosztózóna a gyűjtőrétegnek a sűrűségi határfelülettől hátrafelé elhelyezkedő részéből áll.

Ez az elrendezés maximalizálja az elölről hátrafelé irányuló hajtóerőt, ami a szállított folyadékra hat, és fokozza a gyűjtőréteg átszívóképességét, ami a folyadékot az alsó (82) tárolóréteg hátsó részébe szállítja. Ha

HU 219 919 Β az 56 gyűjtőzónát körülveszi az 58 elosztózóna egy része, úgy némi folyadék kifelé, az alsó 82 tárolóréteg szélei felé fog szívódni inkább, mint a hozzá képest nagyobb hátsó rész felé, és ezzel fokozódik a kicsorgás lehetősége, és kihasználatlanul marad a szelektíven tömörített gyűjtőréteg elérhető maximális átszívókapacitása.

így tehát az 58 elosztózóna a felső 72 gyűjtőréteg viszonylag magas kapillaritású (nagyobb sűrűségű és nagyobb rizsmasúlyú) része. Az 58 elosztózóna elsődleges funkciója abszorbeálni a kiürített folyadékokat, amelyek vagy közvetlenül az 58 elosztózónában rakódnak le, vagy szállítódnak az 58 elosztózónába a kapillaritásgradiens által, amely az 56 gyűjtőzóna és az 58 elosztózóna között áll fenn, valamint visszatartani ezeket a folyadékokat azon nyomások alatt, amelyek a viselő mozgásai nyomán lépnek fel.

Az alsó 82 tárolóréteg előnyösen viszonylag nagyobb sűrűségű és nagyobb rizsmasúlyú az 56 gyűjtőzónához képest. Az alsó 82 tárolóréteg sűrűség- és rizsmasúlyértékei magukban foglalják az abszorbens gélképző anyag szemcséinek tömegét is, így tehát a sűrűség- és rizsmasúlyértékek az alsó 82 tárolórétegben eloszlatott szemcsék mennyiségétől függően fognak változni. így az alsó 82 tárolóréteg sűrűsége általában körülbelül 0,06-0,4 g/cm³ lesz, és előnyösebben körülbelül 0,09-0,20 g/cm³ egy olyan alsó 82 tárolórétegben, amely körülbelül 15 tömeg% arányban tartalmaz abszorbens gélképző anyagszemcséket. Egy ilyen alsó 82 tárolóréteg rizsmasúlya körülbelül 0,02-0,186 g/cm², előnyösen körülbelül 0,038-0,12 g/cm². Egy körülbelül 50 tömeg% abszorbens gélképző anyagszemcsét tartalmazó alsó 82 tárolóréteg esetében a sűrűség tipikusan körülbelül 0,1-0,68 g/cm³, és a rizsmasúly körülbelül 0,034-0,31 g/cm². Az alsó 82 tárolóréteg sűrűségét a rizsmasúlyából és abból a vastagságból számítjuk ki, ami a frissen kicsomagolt, össze nem hajtott és kettévágott pelenkákon mérhető. A vastagságot egy standard mérőeszközzel méijük a minta „finom” (10 g/cm²) terhelése mellett. A rizsmasúlyt úgy méijük, hogy kivágunk egy adott méretű mintát, és leméijük a súlyát egy standard mérlegen, és a minta súlyából és felületéből kiszámítjuk a rizsmasúlyt. (Meg kell jegyeznünk, hogy mind a sűrűség-, mind a rizsmasúlyértékek magukban foglalják az abszorbens gélképző anyag szemcséinek tömegét is.)

Bár az alsó 82 tárolóréteg számos különböző méretű és alakú lehet, előnyös, ha az alsó 82 tárolóréteg olyan méretű és alakú, hogy lényegében elfoglalja a fedőréteg és a hátlap közötti helyet, és ezzel maximális kapacitást biztosítson egy adott méretű abszorbens cikk számára. Bár a 48 hátsó rész és az 52 végrész nem tartalmaz tárolózónát, az alsó 82 tárolóréteg egy különösen előnyös megvalósításában - amint az a 2-5. ábrákon látható - a teljes alsó (82) tárolóréteget a folyadék tárolására használjuk.

Amint fent állítottuk, a kettős rétegű abszorbens mag alsó 82 tárolórétege bármilyen kívánt alakú lehet, ami megfelel a kényelmes illeszkedésnek, köztük például kör, téglalap, trapéz, elnyújtott téglalap, homokóra, lábszárcsont vagy ovális alakú. Kívánt esetben az alsó 82 tárolóréteg be lehet burkolva egy nagy nedves szakítószilárdságú borítószövettel, például selyempapírral vagy egy szintetikus, finom pórusú, például nemszövött anyaggal, hogy minimumra csökkentsük annak esélyét, hogy az abszorbens gélképző anyag szemcséi elhagyják az alsó 82 tárolóréteget. Az ilyen burkolás másik célja az, hogy kívánatos módon fokozzuk a kettős rétegű abszorbens mag használat közbeni integritását. Az ilyen szövedék ténylegesen hozzá lehet ragasztva az alsó 82 tárolóréteghez. A ragasztás műveletének kivitelezéséhez megfelelő eszköz az a ragasztó-permetező eljárás, ami a 4.573.986 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban van leírva, amit találmányi bejelentésünkben referenciaként tartunk számon.

Egy jelenleg előnyös megvalósításban, amint az 1-5. ábrákon látható, a kettős rétegű abszorbens mag alsó 82 tárolórétegének alakja olyan, mint amit „féllábszárcsont” alaknak írhatnánk le. Ez az alak a tárolókapacitás jó általános kihasználását biztosítja, mert kényelmes illeszkedést biztosít a viselőhöz. A különösen előnyös megvalósításokban szórt ragasztós szövettel burkolt alsó 82 tárolóréteget alkalmazunk.

A szokásos esetben, amikor az alsó 82 tárolóréteg általában meghatározza a pelenka vagy a másféle abszorbens cikk alakját, az alsó 82 tárolóréteg legnagyobb hosszirányú mérete meg fogja közelíteni a 38 hátlap normál hosszát. Néhány alkalmazásban azonban (például felnőtt inkontinens cikkekben), ahol a méret csökkentése, vagy a kis költség fontos szempontok, az alsó 82 tárolóréteg nem adja meg a pelenka vagy az inkontinens szerkezet általános méretét. Inkább általában úgy helyezkedik el, hogy a viselő szeméremtájékát fedje csak, és ebben az esetben ugyanakkora a felszíne, mint a felső 72 gyűjtőrétegé. Ebben a példában mind a felső 72 gyűjtőréteg, mind a vele azonos kiteqedésű alsó 82 tárolóréteg az abszorbens cikk eleje felé helyezkedik el.

Az 56 gyűjtőzóna viszonylag alacsonyabb kapillaritású az 58 elosztózónánál, és így előnyösen kisebb az átlagos sűrűsége és a felületegységre vonatkoztatott átlagos rizsmasúlya is. Az 56 gyűjtőzóna arra szolgál, hogy gyorsan felvegye és átmenetileg megtartsa a kiürített folyadékokat. Mivel az ilyen folyadékok általában lökésszerűen ürülnek, az 56 gyűjtőzónának képesnek kell lennie gyorsan felvenni és átszívással elszállítani a folyadékot az érintkezés pontjától a 42 abszorbens elem más részeibe. Az 56 gyűjtőzóna sűrűsége előnyösen körülbelül 0,03-0,24 g/cm³, előnyösebben körülbelül 0,05-0,15 g/cm³. Egy ilyen 56 gyűjtőzóna rizsmasúlya előnyösen körülbelül 0,015-0,1 g/cm², előnyösebben körülbelül 0,018-0,06 g/cm². Az 56 gyűjtőzóna sűrűségét a rizsmasúlyából és abból a vastagságból számítjuk ki, ami a frissen kicsomagolt, össze nem hajtott és kettévágott pelenkákon mérhető. A vastagságot egy standard mérőeszközzel méijük a minta „finom” (10 g/cm²) terhelése mellett. A rizsmasúlyt úgy mérjük, hogy kivágunk egy adott méretű mintát, és lemérjük a súlyát egy standard mérlegen, és a minta súlyából és felületéből kiszámítjuk a rizsmasúlyt. Amint fent írtuk, az 58 elosztózóna átlagos sűrűségének aránya az 56 gyűjtőzóna átlagos sűrűségéhez előnyösen egyenlő vagy nagyobb mint

HU 219 919 Β körülbelül 2:1, előnyösebben mint körülbelül 2,5:1, és legelőnyösebben mint körülbelül 3:1. így egy adott sűrűségű és rizsmasúlyú gyűjtőzónához az elosztózóna megkívánt sűrűségét és rizsmasúlyát a fenti arányok határozzák meg. így például, ha az 56 gyűjtőzóna sűrűsége 0,07 g/cm³, úgy a megfelelő 58 elosztózóna sűrűsége 0,21 g/cm³ lehet, ha a 3:1 sűrűségarányt alkalmazzuk.

Bár egy 56 gyűjtőzóna elképzelhető nullasűrűséggel és rizsmasúllyal is, azaz lehetne egy lyuk vagy üres tér, egy ilyen megvalósítás nem olyan előnyös, mint amikor egy 56 gyűjtőzónának van egy minimális sűrűsége és rizsmasúlya. Azt találtuk, hogy a folyadékok áthaladása a 38 fedőrétegen lecsökken egy olyan 42 abszorbens elemben, amelynek 56 gyűjtőzónája nullasűrűségű és rizsmasúlyú, mert hiányzik a szoros érintkezés az 56 gyűjtőzóna rostjai és a 38 fedőréteg között. Ekkor a folyadék hajlamos összegyűlni a 38 fedőrétegen, ami nedves érzetet kelt a viselőben. így tehát előnyös, ha az 56 gyűjtőzónának van egy minimális sűrűsége és rizsmasúlya.

Bár az 56 gyűjtőzóna sűrűsége és rizsmasúlya a felület és vastagság mentén változó lehet, az ilyen megvalósítás szintén nem előnyös. Az 56 gyűjtőzóna előnyösen lényegében egyenletes sűrűségű és rizsmasúlyú a teljes felületén és vastagságában. Ez az egyforma sűrűség és rizsmasúly egyforma kapilláriserő-gradienst biztosít az 56 gyűjtőzóna és az 58 elosztózóna között, ami egyenletes folyadékátvitelt biztosít.

Az 56 gyűjtőzóna alakja, mérete és elhelyezkedése fontos a kapott 42 abszorbens elem hatékonysága szempontjából a kiömlő folyadékok gyors összegyűjtése miatt. Találmányunk szerint az 56 gyűjtőzónát a folyadék megjelenésének tipikus területéhez képest meghatározott pozícióban kell elhelyezni. Bár az 56 gyűjtőzóna egy része az alsó 82 tárolóréteg 48 hátsó része fölött helyezkedhet el, előnyösen az 56 gyűjtőzóna az alsó 82 tárolóréteg 50 első része fölött van elhelyezve úgy, hogy az 56 gyűjtőzóna a folyadékkal tipikusan érintkező területen, azaz az 54 lerakóterületen legyen. így tehát az 56 gyűjtőzóna a folyadékok kiömlési pontjának szomszédságában van elhelyezve úgy, hogy képes legyen a folyadékokat gyorsan felvenni az érintkezési zónában.

Az 56 gyűjtőzóna inkább előrefelé való elhelyezkedését úgy határozhatjuk meg, hogy százalékban megadjuk az 56 gyűjtőzóna felső felszínének azt a területét, amely az alsó 82 tárolóréteg hossza mentén található kitüntetett pontoknál előbbre helyezkedik el. Bár az 56 gyűjtőzóna elhelyezkedése más módon, így a kitüntetett pontoknál előbbre elhelyezkedő térfogatával is megadható lenne, úgy találtuk, hogy az 56 gyűjtőzóna felső felszínének területe a használhatóbb meghatározás, mert a felső felszín területe határozza meg a folyadék felvételére rendelkezésre álló kezdeti területet. Emellett, mivel a felső 72 gyűjtőréteg vastagsága lényegében egyenletes, és az 56 gyűjtőzóna keresztmetszete általában négyzet alakú, egy előnyös megvalósításban a felső felszín területével megadott meghatározás egyenlő a térfogattal megadott meghatározással. így tehát az 56 gyűjtőzóna elhelyezését találmányunkban a felső felszín területével adjuk meg (azaz a gyűjtőzóna felső felszíne területének egy adott területen elhelyezkedő százalékával).

így tehát találmányunk szerint az 56 gyűjtőzónának legalább egy része az 54 lerakóterület felett helyezkedik el, még ha a maradék része bárhol lehet is az alsó 82 tárolórétegen, ideértve a 48 hátsó részt és az 52 végrészeket. Az 56 gyűjtőzóna azonban előnyösen úgy helyezkedik el az alsó 82 tárolórétegen, hogy az 56 gyűjtőzóna felső felszíni területe teljesen az alsó 82 tárolóréteg 50 első része felett van. Előnyösebben, az 56 gyűjtőzóna úgy helyezkedik el az alsó 82 tárolóréteghez képest, hogy az 56 gyűjtőzóna felső felszíni területe teljesen az alsó 82 tárolóréteg 54 lerakóterületén fekszik. Még előnyösebben, az 56 gyűjtőzóna felső felszíni területének legalább 30%-a fekszik az alsó 82 tárolóréteg első részének első felén (megközelítőleg a teljes alsó 82 tárolóréteg első egyharmad részén).

Az 56 gyűjtőzóna elöl való elhelyezkedését másként úgy is megadhatjuk, hogy meghatározzuk az 56 gyűjtőzóna felső felszíne területének azt a százalékrészét, amely a 20 pelenka vagy más abszorbens cikk hosszának egy adott pontjánál előbbre fekszik. így tehát az 56 gyűjtőzóna előnyösen úgy helyezkedik el az alsó 82 tárolórétegen a 40 hátlaphoz képest, hogy az 56 gyűjtőzóna felső felszíni területének legalább egy része a 20 pelenka 26 láb közötti részében van. Előnyösebben, az 56 gyűjtőzóna úgy helyezkedik el, hogy teljes felső felszíni felülete a 20 pelenka elülső kétharmad részében legyen, legelőnyösebben pedig a 20 pelenka elülső felében legyen; a felső felszíni terület ugyancsak legelőnyösebben teljes egészében a 20 pelenka 26 láb közötti részében lehet. (Megjegyezzük, hogy a 20 pelenka vagy más abszorbens cikkek „részei” alatt a kisimított 20 pelenka vagy más abszorbens cikk felső felszíni felületének azt a részét értjük, amely egy adott, a 20 pelenka hosszát meghatározó vonalon elhelyezkedő pontnál előbbre helyezkedik el.)

Az ilyen 56 gyűjtőzóna helyzetének meghatározása céljából az alsó 82 tárolóréteg vagy a 20 pelenka hosszúságát úgy fogjuk fel, mint a kinyújtott szerkezet legnagyobb normál hosszirányú méretét. A legnagyobb normál hosszirányú méretet a viselőre felhelyezett szerkezeten adhatjuk meg. Viseléskor a hátlap egymással szembeni végei egymáshoz vannak erősítve úgy, hogy a végek egy kört formálnak a viselő dereka körül. Ekkor az alsó 82 tárolóréteg vagy a 20 pelenka normál hossza annak a vonalnak a hossza lesz, amely az alsó 82 tárolórétegen vagy a 20 pelenkán fiit végig a viselő hátán levő derékéi közepétől a láb közötti részen át az alsó 82 tárolóréteg vagy a 20 pelenka ellentétes végéig, a viselő hasán levő derékéi közepéig.

Az 56 gyűjtőzóna felső felszíni területe két módszer valamelyikével található meg. Az első és legegyszerűbb módszer a 42 abszorbens elemnek egy szokványos világítódobozra helyezése (ilyen transzluminátorokat gyárt az Aristo Grid Lamp Products, Inc.). Mivel az 56 gyűjtőzóna átlagos sűrűsége és rizsmasúlya kisebb, mint a szomszédos 58 elosztózónáé, az 56 gyűjtőzóna világosabbnak vagy fényesebbnek látszik azért,

HU 219 919 Β mert több fény halad át rajta. A 56 gyűjtőzóna így feltérképezhető egy hálózatos papíron, és a felső felszíni területe lemérhető.

A másik módszer az 56 gyűjtőzóna felső felszíni területének meghatározására a felső 72 gyűjtőréteg sűrűségi profiljának feltérképezése. A felső 72 gyűjtőréteget kis területű mintákra vágjuk fel. Ezután az egyes minták sűrűségét és rizsmasúlyát a fent leírt módszerekkel meghatározzuk. Ezután a viszonylag kisebb sűrűségű és rizsmasúlyú mintákat feltérképezzük a viszonylag nagyobb sűrűségű és rizsmasúlyú mintákkal szemben, hogy megmérjük az 56 gyűjtőzóna felső felszíni területét.

Az 56 gyűjtőzóna alakja a 42 abszorbens elemmel vagy a 20 pelenkával szemben támasztott abszorpciós követelményeknek megfelelően bármilyen, például kör, téglalap, háromszög, trapéz, nyújtott téglalap, homokóra, tölcsér, lábszárcsont, folt vagy ovális alakú lehet. Az 56 gyűjtőzóna számára az olyan alakok az előnyösek, amelyek növelik az 56 gyűjtőzóna és az 58 elosztózóna közötti határfelület hosszát úgy, hogy a relatív kapiilaritásküiönbség a két zóna között teljesen ki legyen használva. Egy jelenleg előnyös alak az 56 gyűjtőzóna számára az a féllábszárcsont alak, amelynek szélesebb vége az abszorbens elem eleje felé néz, és a keskenyebb vége teljes szélességében az 58 elosztózónához tartozik, amint az különösen az 1. és 4. ábrákon látható.

Emellett - bár az 58 elosztózónának nem kell teljesen körülvennie az 56 gyűjtőzónát (azaz az 56 gyűjtőzóna oldalsó területének legalább egy részével folyadékátviteli kapcsolatban van) - a találmány szerinti néhány megvalósításban az 58 elosztózóna részben vagy teljesen körbefoghatja oldalról az 56 gyűjtőzónát úgy, hogy a két zóna közötti kapillaritáskülönbségből származó előny teljesen ki legyen használva.

Az 56 gyűjtőzóna keresztmetszete és szerkezete is lehet számos különböző megoldású, közöttük olyanokkal, amelyekben az 56 gyűjtőzóna részeinek területe kisebb vagy nagyobb, mint a felső felszínük területe (azaz az 56 gyűjtőzóna kisebb vagy szélesebb a felső 72 gyűjtőréteg felső felszíne alatt). így például az 56 gyűjtőzóna keresztmetszetének alakja lehet kúpos, trapezoid, T vagy téglalap alakú. Amint az a 2. és 3. ábrán látható, az 56 gyűjtőzóna keresztmetszetének alakja előnyösen téglalap, ami egy egyenletes 56 gyűjtőzónát biztosít.

Az 56 gyűjtőzóna vastagsága különbözhet a hozzá csatlakozó 58 elosztózóna vastagságától, és/vagy nem szükséges a felső 72 gyűjtőréteg teljes vastagságán keresztülteijednie. Azonban a 2. és 3. ábrákon látható előnyös megvalósításban az 56 gyűjtőzóna előnyösen végigterjed a felső 72 gyűjtőréteg teljes vastagságán, és vastagsága egyforma a szomszédos (58) elosztózóna vastagságával.

Bár az 56 gyűjtőzóna oldalirányban bárhol lehet az alsó 82 tárolóréteg felső felszíne felett, azt találtuk, hogy az 56 gyűjtőzóna akkor működik a leghatékonyabban, ha harántirányban centrálva van az alsó 82 tárolóréteg 50 elülső része vagy 54 lerakóterülete fölött. így az 56 gyűjtőzóna előnyösen körülbelül az alsó 82 tárolóréteg 68 hosszanti középvonalára van centrálva. Előnyösebben az 56 gyűjtőzóna harántirányban csak az alsó 82 tárolóréteg 50 elülső részének vagy 54 lerakóterületének 64 középrésze fölé van elhelyezve úgy, hogy az 56 gyűjtőzónából semmi sem nyúlik a 60 és 62 fülterületek fölé.

Egy ilyen felső 72 gyűjtőréteg előnyösen készíthető úgy, hogy egy vastagságában kialakított abszorbens elemidomot állítunk elő légrétegezéssel, majd a felső 72 gyűjtőréteget egy rögzített hézagú hengerpárral kalenderezzük a felső 72 gyűjtőréteg szelektív tömörítéséhez és a sűrűséggradiens kialakításához a 92 sűrűséghatárfelületen. A vastagságban kialakított felső 72 gyűjtőrétegnek kezdetben van egy nagyobb rizsmasúlyú területe, ami az 58 elosztózónát határozza meg, és egy kisebb rizsmasúlyú területe, ami az 56 gyűjtőzónát határozza meg. Ezután a felső 72 gyűjtőréteget előnyösen egyenletes vastagságúra kalenderezzük. így egy kisebb átlagos sűrűségű és kisebb rizsmasúlyú 56 gyűjtőzónát hozunk létre a nagyobb átlagos sűrűségű és nagyobb rizsmasúlyú 58 elosztózónához képest.

A felső 72 gyűjtőréteg így kapott vastagságának azonban nem kell egyenletesnek lennie. Megfelelően kialakított körvonalú hengerpárok vagy más, alkalmas módszerek használatával elérhető, hogy az 56 gyűjtőzóna és az 58 elosztózóna végső vastagságai egymástól különbözőek legyenek. A sűrűséggradiens létrehozását a 92 sűrűség-határfelületen kritikus tényezőnek tekintjük a felső 72 gyűjtőréteg kialakításában. Jelenleg előnyösnek tekintjük az egyenletes vastagságra kalenderezést, mert a két zóna egyforma vastagsága maximalizálja az érintkezőfelületet a két zóna sűrűség-határfelületén, azaz az érintkezőfelületek aránya 1:1.

Hasonló módon az alsó 82 tárolóréteget is egy egyenletes vastagságú abszorbens elemidom légrétegezésével állítjuk elő. Emellett az abszorbens gélképző anyag diszkrét szemcséit a rostok levegőszállította áramához adagoljuk mielőtt azok lerakodnának az idomon, hogy az abszorbens gélképző anyag egyenletesen legyen elosztva a preformált alsó 82 tárolórétegben. így tehát az eredményül kapott alsó 82 tárolóréteg előnyösen a hidrofil, rostos anyag és az abszorbens gélképző anyag diszkrét szemcséinek egyenletes keverékéből áll.

Használatkor a 20 pelenkát feladjuk a viselőre úgy, hogy a 24 hátsó övrészt elhelyezzük a viselő hátán, és a 20 pelenka többi részét áthúzzuk a viselő combjai között úgy, hogy a 22 elülső övrész a viselő hasi oldalán helyezkedjen el. Ezután a 46 szalagfulrögzítőket előnyösen a 20 pelenka kifelé néző területein rögzítjük. Használat közben az ilyen eldobható pelenkák vagy más abszorbens cikkek, amelyek felső 72 gyűjtőrétegében egy viszonylag kis átlagos sűrűségű és kis átlagos rizsmasúlyú 56 gyűjtőzóna van, gyorsabban veszik fel a folyadékokat az 56 gyűjtőzónába, és osztják el ezeket a folyadékokat a 42 abszorbens elem többi részébe, és szárazak vagy szárazabbak maradnak a felső 72 gyűjtőréteg 58 elosztózónája és 56 gyűjtőzónája között fennálló előnyös kapillaritási viszonyok és az alsó 82 tárolórétegben lévő abszorbens gélképző anyag viszonylag nagy szemcséinek jellemző tulajdonságai miatt. így az ilyen 42 abszorbens elemek segítenek enyhíteni a kicsorgást az ilyen abszorbens cikkek széle körül.

HU 219 919 Β

Amint azt már leírtuk, a felső 72 gyűjtőréteg elsődleges feladata a kiömlő folyadékok gyors összegyűjtése és átmeneti megtartása azáltal, hogy a folyadék átszívódik a kezdeti érintkezés pontjából a felső 72 gyűjtőréteg többi részeibe. Mivel a felső 72 gyűjtőréteg elsődleges feladata a 38 fedőrétegen átjutó folyadékok felvétele és a felső 72 gyűjtőréteg többi részébe való szállítása, és végső soron az alsó 82 tárolórétegbe való szállítása, a felső 72 gyűjtőréteg előnyösen teljesen mentes az abszorbens gélképző anyagtól. Mivel a két funkciót, nevezetesen az átszívást és a folyadéktárolást az abszorbens elem két különböző rétege látja el, az egyes rétegek teljesítményét úgy lehet optimalizálni, hogy a legjobb együttes teljesítményt éljük el.

Másrészt a felső 72 gyűjtőréteg tartalmazhat kis mennyiségű abszorbens gélképző anyagot, mivel azonban a folyadékszállítás és -tárolás funkciói meg vannak osztva rendre a felső 72 gyűjtőréteg és az alsó 82 tárolóréteg között, találmányunk szerint az az előnyös, ha a folyadéktárolás nem kap helyet a felső 72 gyűjtőrétegben. Ennélfogva az abszorbens gélképző anyag használata a felső gyűjtőrétegben általában előnytelen, mivel hajlamos akadályozni a merevített, sodrott és hullámosított cellulózrostok átszívó viselkedését, amivel a folyadék belépésére reagálnak, és így csökkentik a felső gyűjtőréteg teljesítőképességét.

A felső 72 gyűjtőréteg teljes alakjának és méretének, valamint az alsó 82 tárolóréteghez való viszonyának jelentősége van a kapott 20 pelenka vagy más abszorbens cikk hatékonyságának meghatározásában. A felső 72 gyűjtőréteg kisimított állapotban bármilyen kívánt alakú, így például téglalap, ovális, nyújtott téglalap, aszimmetrikus vagy homokóra alakú lehet.

Amint az az 1. és 4. ábrán látható, a felső 72 gyűjtőréteg egy jelenleg előnyös alakja az, amit féllábszárcsont alaknak nevezünk, ami magában foglalja a féllábszárcsont alakú 56 gyűjtőzónát és hátrafelé nyúlik az abszorbens cikk hátsó derékrésze irányába úgy, hogy az 58 elosztózóna általában téglalap alakú. Mivel ilyen, a találmány szerinti előnyös felső 72 gyűjtőréteg teljes alakja utánozza a találmány szerinti előnyös alsó (82) tárolóréteg teljes alakját.

A találmány szerinti felső 72 gyűjtőrétegnek nem kell olyan nagynak lennie, mint az alsó 82 tárolóréteg, és előnyösen - ténylegesen - a felső felszíni területe lényegesen kisebb, mint az alsó 82 tárolóréteg felső felszíni területe. Általában a felső 72 gyűjtőréteg felső felszíni területe körülbelül 0,7-1,0-szerese az alsó 82 tárolórétegének. A felső 72 gyűjtőréteg felső felszíni területe legelőnyösebben körülbelül 0,75-szorosa az alsó 82 tárolórétegének.

Ha a felső 72 gyűjtőréteg mérete megközelíti az alsó 82 tárolóréteg méretét, növekszik annak a valószínűsége, hogy több folyadék fog átszívódni a tárolóréteg szélei felé, mint amennyit az tárolni képes, ami azt eredményezi, hogy megnő a kicsorgás valószínűsége az abszorbens cikk szélein. Ez különösen akkor igaz, ha nagy átszívási sebességű rostos anyagot használunk, mint amilyenek a fent leírt, merevített, sodrott és hullámosított cellulózrostok. A 83 és 84 szegélyek használata - amint az a 4. ábrán látható - segít csökkenteni a kicsorgás valószínűségét, mert a folyadék átszívódik az abszorbens elem széleibe; így a területkülönbség a felső gyűjtőréteg és az alsó tárolóréteg között előnyösen szegélyeket hoz létre, legalább azon a területen, ahol a folyadék kicsorgása valószínű. Másrészt, ha a felső 72 gyűjtőréteg sokkal kisebb, mint az alsó 82 tárolóréteg, akkor az alsó tárolóréteg kerületi részei nem kapnak folyadékot, és ezért nem vesznek részt a tárolásában.

Úgy találtuk, hogy a kicsorgás megelőzése és a tárolókapacitás kihasználása akkor vannak a megfelelő egyensúlyban, ha a felső gyűjtőréteg felső felszínének területe az alsó tárolórétegének körülbelül 0,75-szorosa. Az összeállítás megkönnyítésére ugyancsak jelenleg előnyös, ha a felső gyűjtőréteg és az alsó tárolóréteg névleges hossza megközelítőleg egyforma, és összeszerelve a végeik általában egy vonalba esnek.

A megfelelő gyűjtőkapacitás biztosítása érdekében úgy találtuk, hogy a 56 gyűjtőzóna felső felszíni területének kisebbnek kell lennie a kettős rétegű abszorbens mag felső 72 gyűjtőrétege teljes felső felszíni területénél. A 56 gyűjtőzóna felső felszíni területe (és/vagy térfogata) előnyösen kisebb a felső 72 gyűjtőréteg felső felszíni területének (és/vagy térfogatának) körülbelül 50%-ánál. Előnyösebben az 56 gyűjtőzóna felső felszíni területe kisebb, mint a felső 72 gyűjtőréteg felső felszíni területe körülbelül 35%-a, és legelőnyösebben kisebb mint 30%-a. A gyűjtőzóna elhelyezését és területét az elosztózónához képest úgy határozhatjuk meg, hogy az az adott viselők, például férfiak vagy nők, felnőttek vagy gyermekek, nappali vagy éjszakai viselés, igényeihez igazodjon.

Bár bizonyos körülmények között lehetséges vagy előnyös lehet a felső gyűjtőzónában lévő rostok pórusméretének megváltoztatása a rostok sűrűségének megváltoztatása, és így a gyűjtő- és elosztózónák kialakítása nélkül, a találmány szerinti felső gyűjtőrétegekben az ilyen változtatások általában nem lesznek előnyösek. A rostok pórusméretének megváltoztatására az egyik mód a kisebb pórusméretű keményfa-foszladék használata a gyűjtőzónában és a nagyobb pórusméretű puhafa-foszladék használata az elosztózónában. Az elsődleges ok, amiért egy ilyen változtatás általában nem lesz kívánatos az az, hogy a keményfa-rostok általában rövidebbek a puhafarostoknál. Ha a rostokat merevítjük, sodorjuk és hullámosítjuk a fent leírt módon, a rövidebb rostok tárolt potenciális energiája kisebb lesz a rostok összenyomása után, és emiatt kisebb fokú kiterjedés és kiegyenesedés lép fel, ha a rostok folyadékkal érintkeznek. Az elosztózóna tömörítése nélkül a tárolt potenciális energia megfelelő növekedése szintén nem érhető el. A kevesebb tárolt potenciális energia azt jelenti, hogy kisebb az átszívódás a sűrűségi határfelületen, és a találmány szerinti abszorbens elem gyűjtőpotenciálja nincs maximalizálva.

Bár találmányunk különös megvalósításait bemutattuk és leírtuk, a szakterületen jártasak előtt nyilvánvaló, hogy különböző módosítások és változtatások hajthatók végre azokon anélkül, hogy elhagynánk találmányunk szellemét és oltalmi körét. Ezért az igénypontok szándékunk szerint lefedik az összes ilyen, találmányunk oltalmi körébe tartozó változtatást és módosítást.

Claims (10)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Egy többrétegű abszorbens elem (42), amelynek van egy hátulsó része (48) és egy elülső része (50), amely egybefügg az említett hátulsó résszel (48), az említett elülső résznek (50) van egy végterülete (52) és egy lerakóterülete (54), amely egybefügg az említett végterülettel (52) és hátulsó résszel (48) úgy, hogy az említett lerakóterület (54) az említett végterület (52) és az említett hátulsó rész (48) között helyezkedik el, azzal jellemezve, hogy az említett abszorbens elem (42) tartalmaz:

   a) legalább egy tárolóréteget (82), amely egy hidrofil, rostos anyag és egy abszorbens gélképző anyag diszkrét szemcséinek keverékéből áll, és az említett tárolórétegnek (82) van egy első, felső felszíni területe; és

   b) legalább egy gyűjtőréteget (72), amely folyadékszállító kapcsolatban van az említett tárolóréteggel (82), az említett gyűjtőréteget (72) egy hidrofil, rostos anyag homogén szerkezete alkotja, az említett homogén szerkezet merevített, sodrott és hullámosított cellulózrostokból áll, az említett gyűjtőréteg (72) egy gyűjtőzónát (56) tartalmaz a folyadékok felfogására, amelynek van egy első átlagos sűrűsége és egy első átlagos rizsmasúlya, az említett gyűjtőzóna (56) legalább részben az említett lerakóterületen (54) belül helyezkedik el, az említett gyűjtőréteg (72) tartalmaz még egy tömörített elosztózónát (58) a folyadékok elosztására, ami folyadékszállító kapcsolatban van az említett gyűjtőzónával (56) egy sűrűségi határfelületnél (92), az említett sűrűségi határfelület (92) lényegében harántirányban nyúlik keresztül az említett gyűjtőrétegen (72), az említett elosztózónának (58) van egy második átlagos sűrűsége, amely legalább 2,0-szerese, előnyösen legalább 2,5-szerese, előnyösebben 3,0-szerese az említett első átlagos sűrűségnek, és egy második átlagos rizsmasúlya, amely legalább 2,0-szerese, előnyösen legalább 2,5-szerese, előnyösebben 3,0-szerese az említett első átlagos rizsmasúlynak, és az említett gyűjtőrétegnek (72) van egy második felső felszíne, amely 0,7-1,0-szerese, előnyösen 0,75-szorosa az említett első felső felszíni felületnek;

   miáltal folyadékot juttatva az említett gyűjtőrétegbe (72) az említett gyűjtőzónán (56) át, az átszívódik az említett sűrűségi határfelületen (92) az említett elosztózónába (58) a kapillaritás következtében, majd eloszlik az említett tárolórétegben (82).
2. 2. Az 1. igénypont szerinti abszoibens elem (42), azzaljellemezve, hogy az említett tárolóréteg (82) 30-60 tömeg%, előnyösen 40 tömeg% említett abszorbens gélképző anyagszemcsét tartalmaz.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti abszorbens elem (42), azzaljellemezve, hogy az említett gyűjtőzóna (56) az említett második felső felszíni terület kevesebb mint 50%-át, előnyösen kevesebb mint 35%-át, előnyösebben 30%-át alkotja, és az említett gyűjtőréteg (72) vastagsága előnyösen egyenletes.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens elem (42), azzal jellemezve, hogy az említett gyűjtőréteg (72) lényegében merevített, sodrott és hullámosított cellulózrostok homogén szerkezetéből áll.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens elem (42), azzal jellemezve, hogy az abszorbens gélképző anyag említett szemcséi zömének átlagos szemcsemérete 400-1410 pm között van.
6. 6. Egy abszorbens cikk (20), amelynek van egy elülső övrésze (22), egy hátulsó övrésze (24) és egy láb közötti része (26), azzal jellemezve, hogy az említett abszorbens cikk (20) tartalmaz:

   a) egy hátlapot (40); és

   b) egy többrétegű abszorbens elemet (42), amely az említett hátlap (40) közvetlen szomszédságában helyezkedik el, az említett abszorbens elem (42) tartalmaz legalább egy tárolóréteget (82), amely egy hidrofil, rostos anyag és egy abszorbens gélképző anyag diszkrét szemcséinek keverékéből áll, és az említett tárolórétegnek (82) van egy első, felső felszíni területe, az említett abszorbens elem (42) tartalmaz továbbá legalább egy gyűjtőréteget (72), amely folyadékszállító kapcsolatban van az említett tárolóréteggel (82), az említett gyűjtőréteget (72) egy hidrofil, rostos anyag homogén szerkezete alkotja, az említett homogén szerkezet merevített, sodrott és hullámosított cellulózrostokból áll, az említett gyűjtőréteg (72) egy gyűjtőzónát (56) tartalmaz a folyadékok felfogására, amelynek van egy első átlagos sűrűsége és egy első átlagos rizsmasúlya, az említett gyűjtőzóna (56) legalább részben a lerakóterületen (54) belül helyezkedik el, az említett gyűjtőréteg (72) tartalmaz még egy tömörített elosztózónát (58) a folyadékok elosztására, ami folyadékszállító kapcsolatban van az említett gyűjtőzónával (56) egy sűrűségi határfelületnél (92), az említett sűrűségi határfelület (92) lényegében harántirányban nyúlik keresztül az említett gyűjtőrétegen (72) az említett elosztózónának (58) van egy második átlagos sűrűsége, amely legalább 2,0-szerese, előnyösen legalább 2,5-szerese, előnyösebben 3,0-szerese az említett első átlagos sűrűségnek, és egy második átlagos rizsmasúlya, amely legalább 2,0-szerese, előnyösen legalább 2,5-szerese, előnyösebben 3,0-szerese az említett első átlagos rizsmasúlynak, és az említett gyűjtőrétegnek (72) van egy második felső felszíne, amely 0,7-1,0-szerese, előnyösen 0,75-szorosa az említett első felső felszíni felületnek;

   miáltal folyadékot juttatva az említett gyűjtőrétegbe (72) az említett gyűjtőzónán (56) át, az átszívódik az említett sűrűségi határfelületen (92) az említett elosztózónába (58) a kapillaritás következtében, majd eloszlik az említett tárolórétegben (82).
7. 7. A 6. igénypont szerinti abszorbens cikk (20), azzal jellemezve, hogy az említett abszorbens cikk (20) tartalmaz még egy fedőréteget (38) az említett hátlappal (40) egyesítve úgy, hogy az említett abszorbens elem (42) az említett fedőréteg (38) és az említett hátlap (40) között helyezkedik el.
8. 8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti abszorbens cikk (20), azzal jellemezve, hogy az említett tárolóréteg (82)

   HU 219 919 Β

   30-60 tömeg%, előnyösen 40 tömeg% mennyiségű abszorbens gélképző anyagszemcsét tartalmaz.
9. 9. A 6-8. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk (20), azzal jellemezve, hogy az említett gyűjtőzóna (56) az említett második felső felszíni terület ke- 5 vesebb mint 50%-át, előnyösen kevesebb mint 35%-át, előnyösebben 30%-át alkotja, és az említett gyűjtőréteg (72) vastagsága mindenütt egyforma.
10. 10. A 6-9. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk (20), azzal jellemezve, hogy az abszorbens gélképző anyag említett szemcséi zömének átlagos szemcsemérete 400-1410 pm között van.