NO124907B - - Google Patents

Description

Absorberende materiale for sanitærartikler,

menstruasjonsbind,bleier og lignende for

engangsbruk.

Oppfinnelsen angår forbedrede absorberende materiale for sanitærartikler, menstruasjonsbind, bleier og lignende for engangsbruk.

Skjønt absorberende materialer for engangsbruk for absorbsjon av kroppsvæske har vært i bruk i mange år, har de ikke all-tid vært fullstendig tilfredsstillende for brukeren. Tallrike materialer, variasjoner i konstruksjonen og absorberende midler er be-skrevet i litteraturen. Mange produkter som nå finnes på markedet har imidlertid den ulempe at de har dårlige eller svake absorbsjonsegenskaper. Tidligere besto den vanlige metode brukt for å øke absorbsjonsegenskaper i å anbringe billige materialer som hadde absorbsjonsevne, f.eks. fnokket tremasse og lignende, mellom flere lag av fuktighetsgjennomtrengelig materiale. Skjønt de var tilfredsstillende som absorbsjonsmidler for væsker, var i mange tilfeller gjen-standen voluminøs og ikke bekvem. F.eks. må bleier ha en minimal tykkelse for å sikre en tilstrekkelig absorbsjon av kroppsvæsker.

Hvis imidlertid absorberingsmaterialet har lave absorbsjonsegenskaper, må bleien utvilsomt være voluminøs og kan ikke riktig tilpasses kropps-formen.

En av de største ulemper av de idag kommersielt tilgjenge-lige produkter er dessuten at skjønt de kan ha forholdsvis høye ab-sorbs j onskapasiteter, kan de absorberende media hvis de utsettes for trykk avgi en del av den absorberte væske. Dette skyldes den kjenns-gjerning at væsken er fysisk innfanget av fiberstrukturen og at et forholdsvis lite trykk er alt som er nødvendig for å forårsake at de absorberende media og væsken blir separert. Dette er selvsagt meget uønskelig, særlig i menstruasjonstamponger.

Et annet formål er å tilveiebringe en absorberende artikkel for engangsbruk med forbedrede absorbsjonsegenskaper hvorved de tidligere ulemper elimineres i vesentlig grad.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveie-bragt et absorberende materiale for sanitærartikler, menstruasjonsbind, bleier og lignende for engangsbruk, kjennetegnet ved at det omfatter minst en absorberende pute inneholdende 2 - 50 % av minst en hydrofilj vannuoppløselig polymer med formelen:

som er kryssbundet, og hvor og R,, er valgt fra hydrogen, alkyl-radikaler og alkylsubstituerte arylradikaler, R-^ - Rg er valgt fra hydrogen, metyl, fenyl og vinylradikaler, og hvor n er større enn 1.

I praksis er materiale som fordelaktig kan brukes gjennom-siktige, uoppløselige, hydrofile polymere fremstilt fra følgende utgangsmaterialer: polyalkylenoksyder, f.eks. polyetylenoksyd, poly-vinylalkohol, polyvinylmetyleter, kopolymere av maleinsyreanhydrid og etylen og kopolymere av maleinsyreanhydrid og vinylmetyleter.

Uoppløselige, hydrofile polymere som særlig egner seg til, bruk ved oppfinnelsen fordi de har evnen til å inkorporere meget store vannmengder som er 25 til 100 ganger større enn deres tørrvekt, omfatter vannuoppløselig polyetylenoksyd, vannuoppløselige kopolymere av etylenoksyd og propylenoksyd og vannuoppløselige alkylsubstituerte fenyletere av etylenoksydpolymere i hvilke alkylgruppene kan være metyl og/eller butyl. Ved siden av at de har evnen til å inkorporere store vannmengder, er disse polymere uoppløselige i vann uansett tem-peraturen, de holder tilbake væsker, oppløsninger og suspensjoner, og de danner gellignende produkter.

De ovenfor nevnte vannuoppløselige polymere kan fremstilles ved å bruke ioniserende stråling. Det her brukte uttrykk "ioniserende stråling" omfatter stråling som har tilstrekkelig energi for å forårsake elektronisk eksitasjon og/eller ionisering i polymer-molekyler og som virker oppløsende f.eks. når bestrålingen blir ut-ført med høye strålingsdoser, i fravær av oksygen, eller i oppløst tilstand i hvilken oksygen blir hurtig oppbrukt, idet dannelsen av vannuoppløselige polymere materialer som kan brukes i oppfinnelsen finner hurtig sted. Den foretrukne metode for fremstilling av vann-uoppløselige polymere som har den høyeste absorbsjonsevne for vann,

er å utføre bestrålingen i en vandig oppløsning av polymeren mens man bruker en ioniserende stråling som har et energinivå fra ca. 0,50 mev. til ca. 20 mev. ved en samlet strålingsdose mellom ca. 0.05 og 10 megarad.

Uttrykket "uoppløselig" eller "gjøre uoppløselig" brukes her for å definere dannelsen av en gel som er vesentlig fast.

Uoppløseligheten kan oppnås ved hjelp av en lang rekke metoder og omfatter, men er ikke begrenset til, ioniserende og ikke ioniserende stråling og kjemisk kryssbinding gjennom kovalente og ioniske bindinger,

Hydrofile polymere eller hydrogeler er polymere forbindelser omfattende minst en av følgende strukturelle enheter:

hvor R - R^ er valgt fra gruppen bestående av hydrogen, metyl, fenyl og vinylradikaler,

Disse hydrofile polymere kan omfatte karbon-karbon kryssbindinger mellom rettkjedede karbonatomer og karbonatomer av sidekjede-metylgrupper og i tillegg dertil kan et meget lite og ubetydelig an-tall av bindinger omfatte to oksygenatomer som binder karbonatomene.

De polymere gelforbindelser kan omfatte kryssbindinger som er tilstede som intermolekylære bindinger (f.eks. mellom to forskjellige molekyler) og intramolekylære bindinger (f.eks. mellom karbonatomer i det samme molekyl), og kombinasjoner av intra- og intermolekylære kryssbindinger.

Den foretrukne fremgangsmåte for fremstilling av de benytt-ede kryssbundne hydrofile polymere omfatter fremstilling av en homogen vannoppløsning av minst en av de vannoppløselige forbindelser valgt fra følgende klasse av forbindelser:

hvor - Rg og n har den ovenfor angitte betydning, og å utsette opp-

løsningen for ioniserende stråling i et tilstrekkelig tidsrom for å gjøre polymeren uoppløselig. De foretrukne utgangsmaterialer for bruk ved oppfinnelsen er etylenoksydpolymere som har en redusert vis-kositetsverdi på minst 0.5 og inntil 75 og mer, eller en vandig viskositet ved 25°C fra 225 centipoise, målt ved en 5 vektprosent konsentrasjon, til 12000 centipoise og mer målt ved en 1 vektprosents opp-løsning. Polymere som er særlig fordelaktige, er etylenoksyd-homo-polymere og etylenoksyd-kopolymere, terpolymere og lignende bestående av minst 50 vektprosent av etylenoksyd i kopolymerisert form med opp-til 50 vektprosent av minst et annet lavere olefinoksyd, såsom propylenoksyd, butylenoksyd, styrenoksyd og lignende.

Den reduserte viskositet måles ved hjelp av følgende metode: Man overfører 100 ml av acetonitril i en 225 g rund flaske med skruekapsel. Under konstant omrøring innføres i flasken 0.200 g av polymeren veiet til nærmeste mg. Skruekapselen av flasken fores ut med et stykke aluminiumfolie, kapselen anbringes omhyggelig på flasken og lukkes fast. Flasken anbringes på en passende bokstrommel med valser med 15 cm innvendig diameter og man lar den rulle i 16 - 0.5 timer. Man fjerner flasken fra trommelen og filtrerer oppløsningen ved trykk gjennom et grovt filter av sintret glass. Man bestemmer i sekunder tiden som er nødvendig for at prøveoppløsningen passerer gjennom en kalibrert Ubbelohde-viskosimeter ved 30 - 0.01°C, Man bruker en passende stoppeklokke med en 10-sekunders skive gradert i 0.1 sekundenheter, som er nøyaktig 0.1 % når den prøves i løpet av 60 minutter. Man noterer den nødvendige tid. Man bestemmer og noterer tiden i sekunder som er nødvendig for at acetonitril passerer gjennom viskosimeteren.

Beregning:

F = viskosimeter-korrigering

AS = sekunder, nødvendig for acetonitril

AC = sekunder, korrigert, nødvendig for acetonitril

SS = sekunder, nødvendig for polymeroppløsningen

SC = sekunder, korrigert, nødvendig for oppløsningen SV = spesifikk viskositet

RV = redusert viskositet

K = konsentrasjon, g prøve per 100 ml acetonitril.

Den følgende tabell illustrerer forholdet mellom den gjen-nomsnittlige molekylvekt av polyetylenoksyd, redusert viskositet og

Det her brukte uttrykk "vandig viskositet" eller "masse-viskositet" betegner viskositeten av den angitte konsentrasjon av polymeren i vann, målt med en modell RVP Brookfield-viskosimeter under bruk av en nr, 1 spindel drevet med 2 omdr, per minutt, hvis ikke noe annet er angitt. Viskositeten er målt ved romtemperatur dvs. ca. 24°C.

De ovenfor nevnte hydrogeler kan brukes generelt for å øke absorbsjonsevnen av hvilke som helst kjente og i handelen tilgjenge-lige artikler for engangsbruk. F.eks. kan hydrogelene inkorporeres i bleier av den i US patenter nr. 2 788 003, nr. 2 860 637, nr. 3 306 293 og nr. 2 667 168 beskrevne type. De kan likeledes inkorporeres i tamponger eller sanitære bind av den i US patent nr. 3 121 427 og nr. 3 070 095 og lignende beskrevne type. Som vist i eksempler, kan hydrogelene brukes på mange forskjellige måter, f.eks. som et pulver dis-pergert i og bundet til et cellulose- eller lignende underlag, eller som film av hydrogelen innsatt mellom lagene i den understøttende struktur. Det kan brukes mange kjente metoder for å feste filmen eller den pulverformede hydrogel til underlaget.

Mengden av den brukte hydrofile polymer vil generelt være avhengig av den anvendte absorberende artikkel og av dens påtenkte bruk. Det ble konstatert at absorberende artikler for engangsbruk kan fremstilles med et innhold av ca. 2 til ca, 98 vektprosent, men den aktuelle mengde som anvendes i foreliggende materiale er 2 - 50 %.

Den følgende standardiserte forsøksmetode ble brukt for å vurdere de absorberende artikler ifølge oppfinnelsen.

En hydrofil vannuoppløselig polyetylenoksydpolymer ble fremstilt ved kryssbinding av en 4 vektprosents vandig oppløsning av polyetylenoksyd-homopolymer med en redusert viskositet av ca. 60. Kryss-bindingen ble gjennomført med en Van de Graaf akselerator med en elek-tronstråle-intensitet av ca. 1 million MeV til en total dose fra ca. 1/2 til ca. 2 megarad. Den uoppløselige polymer ble fremstilt i form av en 7.5 cm bredt bånd veiende ca. 1 g/cm, (vekten omfatter vann fra den vandige opplosning). Alle bånd hadde tynne gas-understottelser med åpen struktur. De som ovenfor angitt fremstilte bånd ble deretter brukt for å fremstille menstruasjonstamponger på en kommersiell tam-pongdannende maskin. Kontrollprover ble fremstilt fra lag av bomulls-filt med en bredde av 7»5 cm og en vekt av 12 g per lineær meter. Forsokstamponger som brukte det uoppløselige polymerbånd ble fremstilt ved å danne avvekslende lag av det uoppløselige polymerbånd og bomulls-filt. Den noyaktige beskrivelse av de for hvert forsok i forsøks-serien brukte lag er vist i det folgende. Tampongene ble fremstilt ved hjelp av standard kommersielle metoder. Kort sagt omfatter me-toden folgende trinn: en 1 meters strimmel omfattende lag av bomull (for kontrollprover), eller lag av bomull og av det uoppløselige polymerbånd ble kuttet i stykker med en lengde av 3-7 cm (hvorved det ble dannet stykker med dimensjoner av 3*7 cm x 7*5 cm). Stykkene ble deretter heftet sammen ved hjelp av en bomullshyssing langs midten av 7.5 cm dimensjonen. Det sammenheftede stykke blir deretter komprimert forst i tverr-retning og deretter i lengderetning til dets endelige form.

Tre varianter av standard-tamponger ble også vurdert. Den forste var et "slisset bånd". I denne variant ble de uoppløselige polymerbånd slisset i lengderetningen for å danne 2.5 cm brede strim-ler. Det slissede bånd ble deretter brukt på samme måte som det ikke slissede bånd.

Den andre variant brukte et "perforert bånd". 6 mm hull ble stanset i båndet i innbyrdes avstand av 1.8 cm i lengderetningen og 1.2 cm i tverr-retningen. Det således dannede perforerte bånd hadde tverrgående rekker på fire hull hver 1.8 cm langs lengderetningen. Det perforerte bånd ble deretter brukt på samme måte som det ikke perforerte bånd.

Den tredje variant brukte "kuttede tamponger". I denne variant ble de sammenheftede stykker kuttet med 8 1.2 cm slisser anordnet i tverr-retning, fire på en side mellom sammenheftingen og randen av stykket.

Det ble fremstilt to serier av tamponger, den ene hadde en "normal"-st6rrelse og den andre en "super"-storrelse.

Serie I

Antallet av bomullslag eller av lag av bomull pluss uopp-løselig polymerbånd brukt i forskjellige prover var som folger:

Serie II

Antallet av bomullslag eller lag av bomull pluss uoppløse-lig polymerbånd brukt i forskjellige prover var som folger:

Vurderingsprosess

De ovenfor beskrevne tamponger ble undersøkt på deres vannabsorbsjonsevne• Vurderingsmetoden var som folger: Tampongene ble anbragt mellom to stykker boyelige uretan-skum med en massetetthet av ca. 30 g/dm-^. Hvert av de to skumstykker hadde en tykkelse av ca. 1.5 "cm, og overflaten av hvert stykke som var i kontakt med det andre stykke var ca. 90 cm p• Bunnstykket av skum var anbragt på et stykke av hard plast som hellet 40° fra hori-sontalen. Tampongen som skulle undersokes ble anbragt på overflaten av bunnstykket av skum som var parallell til lengdeaksen av den hell-ende overflate (dvs. parallelt til fall-linjen). Toppstykket av skum er på lignende måte bundet til et stykke av hard plast som har en plattform liggende horisontalt når toppstykket av skum ligger på bunnstykket av skum. Denne plattform er brukt for å holde forskjellige vekter som utover trykk på tampongen. Overflater av de to skumstykker som er i kontakt med hverandre og som omgir tampongen som skal vur-deres er dekket med et stykke plastfilm for å hindre at væske absorb-eres av skummet.

Man lot vann dryppe på tampongen som var anbragt mellom de to skumstykker. Man lot vannet dryppe fra en byrette i en mengde av ca. 1 cm^ hver to minutter inntil det skjedde et gjennombrudd. By-retten ble da stengt av i 4 til 5 minutter, og prosessen ble gjentatt to ganger til for å mette tampongen. De folgende tabeller viser re-sultatene av disse vurderingsforsok.

Tabellene angir vekten som ble anbragt på plattformen, torrvekten av tampongen, torrvekten av det uoppløselige polymerbånd, fuktigvekten av tampongen, vannkapasiteten av tampongen og prosent-okningen av kapasiteten av de forskjellige forsokstamponger sammen-lignet med kontrollproven. For hver tampong ble utfort 3 eller 4 forsok under bruk av forskjellige vekter på plattformen.

1. Absorberende materiale for sanitærartikler, menstruasjonsbindj bleier og lignende for engangsbruk, karakterisert ved at det omfatter minst en absorberende pute inneholdende 2 - 50 % av minst en hydrofil, vannuoppløselig polymer med formelen: som er kryssbundet, og hvor R-^ og R ? er valgt fra hydrogen, alkylradi-kaler og alkylsubstituerte arylradikaler, R^ - Rg er valgt fra hydrogen, metyl-, fenyl- og vinylradikaler, og hvor n er større enn 1. 2. Absorberende materiale ifølge krav 1, karakterisert ved at den hydrofile polymer består av kryssbundet polyalkylenoksyd. 3. Absorberende materiale ifølge krav 1, karakterisert ved at den hydrofile polymer består av kryssbundet polyetylenoksyd.