RU2710371C2 - Материалы, которые стягиваются в одном направлении и расширяются в другом направлении - Google Patents

Материалы, которые стягиваются в одном направлении и расширяются в другом направлении Download PDF

Info

Publication number
RU2710371C2
RU2710371C2 RU2018110567A RU2018110567A RU2710371C2 RU 2710371 C2 RU2710371 C2 RU 2710371C2 RU 2018110567 A RU2018110567 A RU 2018110567A RU 2018110567 A RU2018110567 A RU 2018110567A RU 2710371 C2 RU2710371 C2 RU 2710371C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polymer
substrate
network
double
hydrogel
Prior art date
Application number
RU2018110567A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018110567A3 (ru
RU2018110567A (ru
Inventor
Сюедун СУН
Original Assignee
Кимберли-Кларк Ворлдвайд, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кимберли-Кларк Ворлдвайд, Инк. filed Critical Кимберли-Кларк Ворлдвайд, Инк.
Publication of RU2018110567A3 publication Critical patent/RU2018110567A3/ru
Publication of RU2018110567A publication Critical patent/RU2018110567A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2710371C2 publication Critical patent/RU2710371C2/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • A61F13/534Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having an inhomogeneous composition through the thickness of the pad
    • A61F13/537Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having an inhomogeneous composition through the thickness of the pad characterised by a layer facilitating or inhibiting flow in one direction or plane, e.g. a wicking layer
    • A61F13/5376Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having an inhomogeneous composition through the thickness of the pad characterised by a layer facilitating or inhibiting flow in one direction or plane, e.g. a wicking layer characterised by the performance of the layer, e.g. acquisition rate, distribution time, transfer time
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/24Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/28Polysaccharides or their derivatives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42Use of materials characterised by their function or physical properties
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/60Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/16Macromolecular materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/20Polysaccharides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/52Hydrogels or hydrocolloids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/005Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor characterised by the choice of materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C61/00Shaping by liberation of internal stresses; Making preforms having internal stresses; Apparatus therefor
    • B29C61/003Shaping by liberation of internal stresses; Making preforms having internal stresses; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075Macromolecular gels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/243Two or more independent types of crosslinking for one or more polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • A61F2013/530437Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having a part with elevated absorption means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C61/00Shaping by liberation of internal stresses; Making preforms having internal stresses; Apparatus therefor
    • B29C61/06Making preforms having internal stresses, e.g. plastic memory
    • B29C61/0608Making preforms having internal stresses, e.g. plastic memory characterised by the configuration or structure of the preforms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/24Homopolymers or copolymers of amides or imides
    • C08J2333/26Homopolymers or copolymers of acrylamide or methacrylamide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2405/00Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2401/00 or C08J2403/00
    • C08J2405/04Alginic acid; Derivatives thereof

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

Группа изобретений раскрывает подложку для впитывания жидкости и способ изготовления такой подложки. Подложка включает систему на основе полимера с двойной сетью (a double-network polymer), включающую сшитый ковалентно связанный полимер и ионно-связанный полимер, в котором некоторые из ионных связей разорваны, причем разорванные связи образуются заново при регидратации полимера, где подложка характеризуется уровнем содержания влаги, равным 15% или меньше. Способ включает получение гидрогеля с двойной сетью (a double-network hydrogel), его удлинение под действием усилия в по меньшей мере одном направлении, дегидратирование все еще удлиненного гидрогеля с образованием практически дегидратированной системы, прекращение действия усилия с получением подложки. Изобретения обеспечивают материал, который стягивается в одном направлении и расширяется в другом направлении при впитывании жидкости, такой как вода или жидкости организма. 2 н. и 6 з.п. ф-лы.

Description

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение в общем направлено на впитывающие и стягиваемые материалы. В частности, настоящее изобретение направлено на материалы, которые стягиваются в одном направлении и расширяются в другом направлении при впитывании жидкости, такой как вода или жидкость организма.
Необходимы чувствительные материалы, которые потенциально могут удовлетворять неудовлетворенные потребности потребителя, связанные с существующими продуктами. Новые применения этих чувствительных материалов могут также способствовать исследованию и разработке новых продуктов за пределами существующих категорий.
Связанные материалы могут включать волокна, стягиваемые под действием воды; однако, они не являются гидрогелями, они не стягиваются до одинаковой величины, и они не характеризуются эластичными свойствами. Предыдущие попытки получения чувствительных материалов включают описанные в патенте США № 4942089, выданном Genba et al., относящиеся к стягиваемому волокну, стягиваемой пряже, впитывающей воду, и другим похожим материалам. Были получены стягиваемые волокна, которые являются труднорастворимыми в воде и способными к стягиванию в воде при 20°C не менее чем на 30% в течение не более чем 10 секунд, например, посредством формования, вытягивания и тепловой обработки карбокси-модифицированного поливинилового спирта при конкретных условиях. Пряжа, изготовленная из волокна этого типа, в сочетании с нетканым материалом, изготовленным посредством включения пряжи, содержащей такие стягиваемые волокна в нетканых волокнах, которые являются стягиваемыми при впитывании воды, были предложены для плотно прилегающих к бедрам крайних частей одноразовых подгузников.
Несмотря на способность впитывать жидкости, традиционные гидрогели главным образом являются мягкими и хрупкими в гидратированном состоянии, и хрупкими и твердыми в высушенном или дегидратированном состоянии. Традиционные гидрогели имеют неудовлетворительные механические свойства с неудовлетворительной способностью к растяжению и устойчивостью при испытании на удар с надрезом.
Кроме того, в публикации заявки на патент США № 2015/038613, выданный Sun et al., описана композиция на основе гидрогеля, но не раскрыто высушивание/дегидратирование такой композиции при напряжении. В публикации международной заявки на патент № WO06132661, выданный Muratoglu et al., описан гидрогель, сделанный «более жестким» посредством дегидратирования гидрогеля после «деформирования» гидрогеля с применением усилия сжатия.
Как результат, существует потребность в обеспечении получения нетканых материалов со свойствами, описанными в данном документе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
Неудовлетворенные потребности для существующих продуктов включают прилегание, комфорт и предотвращение протекания. В данном документе раскрывают новый тип чувствительных материалов в различных формах, которые могут одновременно стягиваться в одном направлении и расширяться в одном или более других направлениях при контакте с водной средой и жидкостями организма для образования материалов на основе гидрогеля. Материалы также имеют значительную впитывающую способность для воды и других жидкостей на водной основе. Материалы являются гибкими.
Недавно был разработан новый класс гидрогелей, гидрогелей с двойной сетью с представляющими особый интерес механическими свойствами, такими как высокая эластичность, ударная вязкость и устойчивость при испытании на удар с надрезом в гидратированном состоянии. Такие материалы можно использовать для удовлетворения неудовлетворенных потребностей во многих различных областях.
В настоящем раскрытии описана подложка, которая включает систему на основе полимера с двойной сетью, включающую сшитый ковалентносвязанный полимер и обратимый частично ионносвязанный полимер, где подложка характеризуется уровнем содержания влаги, равным 15 процентам или меньше от общего веса подложки, и где подложка предусматривает скрытое затягивающее усилие.
В альтернативном аспекте способ изготовления подложки включает получение гидрогеля с двойной сетью, включающего сшитый ковалентносвязанный полимер и обратимый частично ионносвязанный полимер; удлинение гидрогеля с двойной сетью под действием усилия в по меньшей мере одном направлении; дегидратирование все еще удлиненного гидрогеля с двойной сетью с образованием практически дегидратированной системы на основе полимера с двойной сетью; и прекращение действия усилия с получением подложки.
Объекты и преимущества настоящего изобретения изложены ниже в следующем описании или могут быть изучены посредством практического применения настоящего раскрытия.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Используемый в данном документе термин «нетканая ткань или полотно» относится к полотну, имеющему структуру отдельных волокон или нитей, которые переслаиваются, но не идентифицируемым образом, как в случае трикотажной ткани. Нетканые материалы или полотна образуют множеством способов, таких как, например, мелтблаун-способы, спанбонд-способы, способы создания связанного кардочесанного полотна и т. д.
Используемый в данном документе термин «полотно мелтблаун» обычно относится к нетканому полотну, образуемому с помощью способа, в котором расплавленный термопластичный материал экструдируют через множество мелких, обычно круглых, капилляров формующей головки в виде расплавленных волокон в сходящихся высокоскоростных потоках газа (например, воздуха), которые способствуют уменьшению диаметра волокон расплавленного термопластичного материала, которое может происходить до диаметра микроволокон. После этого волокна мелтблаун переносятся высокоскоростным потоком газа и осаждаются на принимающую поверхность с образованием полотна из распределенных случайным образом волокон мелтблаун. Такой способ раскрыт, например, в патенте США № 3849241, выданном Butin et al., который включен в данный документ посредством ссылки на него во всей своей полноте. В общем, волокна мелтблаун могут представлять собой микроволокна, которые являются практически непрерывными или дискретными, диаметром обычно менее 10 микрон, и обычно являются клейкими при укладывании на принимающую поверхность.
Используемый в данном документе термин «полотно спанбонд» обычно относится к полотну, содержащему практически непрерывные волокна небольшого диаметра. Волокна образуют путем экструдирования расплавленного термопластичного материала из множества мелких, обычно круглых, капилляров фильеры, при этом диаметр экструдированных волокон затем быстро уменьшают, например, путем выводящего протаскивания и/или с помощью других хорошо известных механизмов технологии спанбонд. Производство полотен спанбонд описано и представлено, например, в патентах США №№ 3692618, выдан Dorschner et al., 3802817, выдан Matsuki et al., 3338992, выдан Kinney, 3341394, выдан Kinney, 3502763, выдан Hartman, 3502538, выдан Levy, 3542615, выдан Dobo et al., 4340563, выдан Appel et al. и 5382400, выдан Pike et al., которые включены в данный документ посредством ссылки на них во всей своей полноте. Волокна спанбонд обычно не являются клейкими при их укладывании на принимающую поверхность. Волокна спанбонд иногда могут иметь диаметры менее приблизительно 40 микрон, а зачастую от приблизительно 5 до приблизительно 20 микрон.
Используемый в данном документе термин «штапельное волокно» означает волокна, которые имеют длину волокна, которое в общем находится в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 150 миллиметров. Штапельные волокна могут представлять собой целлюлозные волокна или нецеллюлозные волокна. Некоторые примеры подходящих нецеллюлозных волокон, которые могут быть использованы, включают без ограничения обработанные гидрофильными средствами полиолефиновые волокна, полиэфирные волокна, нейлоновые волокна, поливинилацетатные волокна и их смеси. Гидрофильная обработка может включать длительные обработки поверхности и обработки в смолах/смесях полимера. Целлюлозные штапельные волокна содержат, например, пульпу, термомеханическую пульпу, синтетические целлюлозные волокна, модифицированные целлюлозные волокна и т. п. Целлюлозные волокна могут быть получены из вторичных или переработанных источников. Некоторыми примерами подходящих источников целлюлозных волокон являются натуральные древесные волокна, такие как термомеханическая, беленая и небеленая пульпа мягких и твердых пород дерева. Вторичные или переработанные целлюлозные волокна могут быть получены из канцелярского мусора, газетной бумаги, оберточной бумаги и обрезков картона. Кроме этого, растительные волокна, такие как абака, лен, молочай, хлопок, модифицированный хлопок, хлопковый линтер, также могут использоваться в качестве целлюлозных волокон. Кроме того, могут использоваться синтетические целлюлозные волокна, такие как, например, искусственный шелк, вискозный шелк и лиоцелл. Модифицированные целлюлозные волокна обычно состоят из производных целлюлозы, образованных замещением соответствующих радикалов (например, карбоксила, алкила, ацетата, нитрата и т. д.) на гидроксильные группы вдоль углеродной цепи. Необходимые штапельные волокна для целей настоящей заявки являются гидрофильными, например, традиционные целлюлозные волокна (необходимым примером которых являются волокна древесной массы, которые можно обнаружить в свернутых тканях и полотенцах на основе бумаги).
Используемый в данном документе термин «практически непрерывные волокна» предназначен для обозначения волокон, которые имеют длину, которая превышает длину штапельных волокон. Термин предназначен для включения волокон, которые являются непрерывными, например, волокна спандбонд и волокна, которые не являются непрерывными, но имеют определенную длину, более приблизительно 150 миллиметров.
«Связанное кардочесанное полотно», или «BCW», относится к нетканым полотнам, образованным посредством способов кардочесания, известных специалистам в данной области техники и описанных дополнительно, например, в патенте США № 4488928, выданном Ali Khan et al., который включен в данный документ посредством ссылки на него. Кратко, способы кардочесания включают образование исходной смеси, например, штапельных волокон со связывающими волокнами или другими связывающими компонентами в виде объемного клубка, который расчесывают или другим образом обрабатывают для получения в целом однородной основной массы. Это полотно нагревают или другим образом обрабатывают для активации адгезивного компонента, что в результате приводит к образованию объединенного, как правило, высококачественного нетканого материала.
Базовый вес нетканых тканей обычно выражают в унциях материала на квадратный ярд (унц./кв. ярд) или граммах на квадратный метр (г/кв. м), а диаметры волокна обычно выражают в микронах, или в случае штапельных волокон, денье. Следует отметить, для преобразования унц./кв. ярд в г/кв. м, необходимо унц./кв. ярд умножить на 33,91.
Используемые в данном документе термины «машинное направление» или «MD» обычно относятся к направлению, в котором получают материал. Также часто означают направление перемещения образующейся поверхности, на которой расположены волокна во время образования нетканого полотна. Термин «направление, поперечное машинному» или «CD» относится к направлению, перпендикулярному машинному направлению. Размеры, измеренные в направлении, поперечном машинному (CD), обозначаются как размеры «ширины», а размеры, измеренные в машинном направлении (MD), обозначаются как размеры «длины». Размеры длины и ширины плоского листа составляют направления X и Y листа. Размер в направлении глубины плоского листа также обозначается как Z-направление.
Используемые в данном документе термины «эластомерный» и «эластичный» используются взаимозаменяемо и под ними понимают слой, материал, слоистый материал или композиционный материал, который главным образом обладает способностью восстанавливать свою форму после деформации, когда убирают деформирующее усилие. В частности, при использовании в данном документе, «эластичный» или «эластомерный» означает то свойство любого материала, которое при применении смещающего усилия, обеспечивает возможность растяжения материала до длины в растянутом смещенном состоянии, которая по меньшей мере на приблизительно пятьдесят (50) процентов больше, чем его длина в ослабленном несмещенном состоянии, и это приведет к восстановлению материала на по меньшей мере сорок (40) процентов от его удлиненного состояния при прекращении действия растягивающего усилия. Гипотетическим примером, который бы удовлетворял это определение эластомерного материала, может являться образец материала размером один (1) дюйм, который может удлиняться до по меньшей мере 1,50 дюйма и который, при удлинении до 1,50 дюйма и высвобождении, будет восстанавливаться до длины менее 1,30 дюйма. Многие эластичные материалы можно растягивать на более чем пятьдесят (50) процентов от их длины в ослабленном состоянии и многие из них восстановятся практически до их первоначальной длины в ослабленном состоянии при прекращении действия растягивающего усилия.
Используемый в данном документе термин «г/куб. см» обычно обозначает граммы на кубический сантиметр.
Используемый в данном документе термин «гидрофильный» в целом относится к волокнам или поверхностям волокон или пленок, которые смачиваются жидкостями на водной основе при контакте с волокнами. Термин «гидрофобный» включает такие материалы, которые не являются гидрофильными, как было определено. Фраза «естественно гидрофобный» относится к таким материалам, которые являются гидрофобными по состоянию их химического состава без добавок или обработок, влияющих на гидрофобность.
Степень смачивания материалов, в свою очередь, можно описать на основании краевых углов и значений поверхностного натяжения рассматриваемых жидкостей и материалов. Оборудование и методики, подходящие для измерения смачиваемости конкретных волокнистых материалов или смесей волокнистых материалов могут быть предоставлены системой для анализа сил поверхностного натяжения Cahn SFA-222, или по сути эквивалентной системой. При измерении с помощью данной системы волокна с краевыми углами менее 90 градусов обозначают как «смачиваемые» или гидрофильные, а волокна с краевыми углами, превышающими 90 градусов, обозначают как «несмачиваемые» или гидрофобные.
Далее будет представлено подробное описание со ссылками на различные аспекты настоящего изобретения, один или более примеров которых приведены ниже. Каждый пример предоставлен в целях объяснения, а не ограничения данного изобретения. В сущности, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что по отношению к настоящему изобретению могут быть выполнены различные модификации и изменения без отклонения от объема или сущности настоящего изобретения. Например, признаки, проиллюстрированные или описанные как часть одного аспекта, могут быть использованы в другом аспекте для получения еще одного аспекта. Таким образом, предполагается, что аспекты настоящего изобретения охватывают такие модификации и изменения.
В настоящем раскрытии описана модификация гидрогеля с двойной сетью. Гидрогель с двойной сетью представляет собой гидрогель, который включает два типа полимеров. В этом случае, один представляет собой сшитый/ковалентносвязанный полимер; второй представляет собой обратимый/ионносвязанный полимер. Сообщалось, что гидрогели с двойной сетью характеризуются превосходными механическими свойствами, такими как прочность, эластичность и устойчивость при испытании на удар с надрезом. (См., например, Nature, Vol. 489, p133, 2012).
Гидрогель с двойной сетью по настоящему изобретению модифицируют посредством растягивания/напряжения гидрогеля с двойной сетью во влажном состоянии, а затем при поддерживания такого растяжения, высушивают его до уровня содержания влаги менее приблизительно 10—15%. Материал на основе продукта, полученного в результате, система на основе полимера с двойной сетью, которая не является гидрогелем, остается крепкой и гибкой в сухом состоянии, однако не является эластичной. Сшитый полимер системы на основе полимера с двойной сетью обеспечивает прочность, в то время как ионносвязанный полимер характеризуется разрывом некоторых своих связей. Без ограничения теорией, считается, что разрушение этих связей во время высушивания создает запас энергии в виде скрытого затягивающего усилия в сухой системе на основе полимера с двойной сетью.
В обычном гидрогеле регидратация приводит к расширению во всех трех направлениях. Кроме того, без ограничения теорией, считается, что когда сухая система на основе полимера с двойной сетью по настоящему изобретению является регидратированной, некоторые из разрушенных ионных связей образуются заново. Система на основе полимера с двойной сетью стягивается в одном направлении (например, в плоскости x-y), при этом она расширяется в другом направлении (например, z-направлении, причем z-направление перпендикулярно плоскости x-y). Например, образец сухой системы на основе полимера с двойной сетью в виде нити показал стягивание длиной от приблизительно 5 дюймов до 1 дюйма при регидратации, в то время как образец также расширялся в диаметре. Образец сухой системы на основе полимера с двойной сетью, имеющий форму диска, стягивался в диаметре, но увеличивался в толщине.
Эта система на основе полимера с двойной сетью может впитывать воду, вес которой многократно превышает ее вес. Примеры подробно рассмотрены ниже в настоящем раскрытии.
Для целей настоящего изобретения были изготовлены образцы гидрогелей с двойной сетью с использованием полиакриламида в качестве сшитого полимера и альгината кальция в качестве ионносвязанного полимера. Дополнительные подробности относительно получения и характеристики таких гидрогелей с двойной сетью можно найти в публикации заявки на патент США № 2015/038613, выданный Sun et al., которая включена в данный документ посредством ссылки в той степени, в которой она не противоречит данному документу.
Потенциальные применения системы на основе полимера с двойной сетью включают включение систем на основе полимера с двойной сетью в продукты личной гигиены, впитывающие медицинские изделия и полотенца с различными длинами нити или формами. Сухая система на основе полимера с двойной сетью в составе продукта будет менять форму или плотно прилегать при смачивании, что может привести к изменению формы или внешнего вида таких продуктов.
В различных аспектах настоящего изобретения нить/полоса, или полотно, или волокно в сухом состоянии (с содержанием воды, равным 10—15% или меньше) стягивается в по меньшей мере одном направлении и расширяются в по меньшей мере одном другом направлении при контакте с водной средой. Кроме того, нити/полосы, листы или волокна впитывают воду, вес которой по меньшей мере в четыре раза превышает их вес. Например, в случае нити, изготовленной из системы на основе полимера с двойной сетью, длина нити становится намного короче при смачивании, чем в исходном сухом состоянии, если не применяют внешнее усилие, тогда как в то же время диаметр нити увеличивается при смачивании. В другом примере лист, изготовленный из системы на основе полимера с двойной сетью, может стягиваться по длине и расширяться при смачивании или гидратировании, при этом в то же время его толщина увеличивается.
В конкретном аспекте настоящего изобретения материал получают из по меньшей мере одного сшитого полимера, образующего гидрогель, и по меньшей мере второго полимера, образующего гидрогель с обратимыми сшивающими средствами, в котором значительная часть сшивающих средств (например, 30%) является не полностью сшитой и находится в свободном или частично свободном состоянии с полимером в сухом состоянии.
Сшитый полимер может представлять собой полиакриламид, полиакриловую кислоту, любой другой подходящий полимер или любую их комбинацию. Обратимое сшивающее средство может представлять собой альгинат с ионами кальция, желатин с ионами алюминия, или любой другой подходящий полимер, или любую их комбинацию. В сухом состоянии ионы кальция не являются значительно сшитыми с альгинатом.
Как описано далее в примерах ниже, настоящее изобретение предусматривает изготовление подложек на основе системы на основе полимера с двойной сетью. Во-первых, гидрогели с двойной сетью изготавливают в гидратированном состоянии в соответствии с опубликованной литературой. Гидрогели с двойной сетью можно изготавливать в виде нити, листа или в любой другой подходящей форме. После отверждения гидрогели с двойной сетью механически растягивают или удлиняют в одном или двух выбранных направлениях и высушивают во время удлинения. Когда прекращается действие усилия удлинения, высушенные материалы (системы на основе полимера с двойной сетью) сохраняют размеры, которые они приобретают при удлинении, без значительных изменений в течение длительного периода времени в условиях окружающей среды.
Хотя это не показано, может быть желательным использование конечных стадий и/или процессов последующей обработки, чтобы придать выбранные свойства сухой системе на основе полимера с двойной сетью. Например, к системе на основе полимера с двойной сетью могут быть добавлены на более поздней стадии химические последующие обработки или систему на основе полимера с двойной сетью можно перенести на устройства для резки, продольно-режущие станки или другое обрабатывающее оборудование для превращения системы на основе полимера с двойной сетью в конечный продукт. Дополнительно, посредством известных способов на внешние поверхности системы на основе полимера с двойной сетью может быть помещен узор.
ПРИМЕРЫ
Материалы и процедуры
1. Получение гидрогеля с двойной сетью. В одном флаконе 1,7 г акриламида и 0,3 г альгината натрия растворяли в 12 мл воды. Затем добавляли 1 мг N,N'-метиленбисакриламида (MBAA) и 17 мг персульфата аммония. Во втором флаконе 4,2 мг тетраметилэтилендиамина растворяли в 1 мл воды и смешивали 40 мг сульфата кальция. Два раствора дегазировали под вакуумом в течение получаса. Два раствора затем смешивали и выливали в чашку Петри. Чашку Петри затем накрывали куском стекла и помещали под переносную УФ-лампу на два часа для образования и отверждения гидрогеля. Гидрогель является эластичным и может быть легко растянут до длины, превышающей в 20 раз его первоначальную длину, без разрушения. Растяжение и ослабление можно повторять более чем 20 раз.
2. Получение стягиваемых нитей, активируемых с помощью воды. Кусок гидрогеля, полученного на стадии получения 1, разрезали на небольшие нити. Нити растягивали до длины, превышающей приблизительно в 6 их первоначальную длину, и высушивали на воздухе. Каждая высушенная на воздухе нить оставалась стабильной и являлась гибкой при изгибе и обращении без разрушения. Высушенные на воздухе нити стягивались до длин, близких к их длинам в их первоначальных гидратированных состояниях в течение пары минут после смачивания водой или мочой. Например, тонкая стягиваемая нить длиной 12 см становилась относительно толстой нитью гидрогеля длиной 2 см. Для сравнения, стягиваемые волокна на основе поливинилового спирта схожего размера стягиваются менее чем на 50% и стягиваются более медленно.
3. Получение стягиваемых дисков, активируемых с помощью воды. Кусок гидрогеля, полученного на стадии получения 1, разрезали на небольшие диски. Диски растягивали до диаметров, превышающих приблизительно в 4 раза их первоначальные диаметры, и высушивали на воздухе. Каждый высушенный на воздухе диск оставался стабильным и являлся гибким при изгибе и обращении без разрушения. Сухие диски стягивались до диаметров, близких к их диаметрам в их первоначальных гидратированных состояниях в течение пары секунд после смачивания водой или мочой. Например, тонкий стягиваемый диск длиной 2 см становится относительно толстым диском гидрогеля диаметром 0,5 см в течение 5 секунд после смачивания.
Результаты
4. Впитывание воды. Стягиваемую нить весом 5 мг получали как описано на стадии получения 2, и затем пропитывали водой в течение 5 минут. Пучок стягиваемых волокон на основе поливинилового спирта общим весом 5 мг пропитывали водой в течение 5 минут. Гидратированные материалы укладывали на кусок бумажного полотенца для впитывания большей части свободной воды, слегка отжимая материалы об бумажное полотенце в течение нескольких секунд, а затем взвешивали. Стягиваемая нить впитала 23 мг воды, в то время как пучок стягиваемых волокон впитал 6 мг воды.
5. В ткань вводили стягиваемые нити. Высушенные нити получали, как описано на стадии получения 2. Две высушенные нити вводили параллельно в один кусок ткани с использованием клея. Другие две высушенные нити вводили по диагонали в другой кусок ткани с использованием клея. Другую высушенную нить вводили по окружности в третий кусок ткани с использованием клея. Смачивание каждого образца водой приводило в результате к стягиванию в длину стягиваемых нитей и вытягиванию образцов ткани в разные трехмерные структуры в зависимости от ориентации стягиваемых нитей на каждой ткани.
6. Нетканые материалы со стягиваемыми нитями. Поучали один кусок нетканого материала. Две высушенные нити, полученные на стадии получения 2, вводили в нетканый материал параллельно с использованием клея. Получали второй кусок нетканого материала. Две высушенные нити, полученные на стадии получения 2, вводили в нетканый материал по диагонали с использованием клея. Смачивание каждого образца водой приводило в результате к стягиванию в длину стягиваемых нитей и вытягиванию образцов нетканых материалов в разные трехмерные структуры в зависимости от ориентации стягиваемых нитей в каждом образце.
В первом конкретном аспекте, подложка включает систему на основе полимера с двойной сетью, включающую сшитый ковалентносвязанный полимер и обратимый частично ионносвязанный полимер, где подложка характеризуется уровнем содержания влаги, равным 15 процентам или меньше от общего веса подложки, и где подложка предусматривает скрытое затягивающее усилие.
Второй конкретный аспект включает первый конкретный аспект, где подложка представляет собой жидкий абсорбент.
Третий конкретный аспект включает первый и/или второй аспект, где сшитый ковалентносвязанный полимер представляет собой полиакриламид.
Четвертый конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—3, где обратимый частично ионносвязанный полимер представляет собой альгинат кальция.
Пятый конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—4, где подложка является гибкой и неэластичной.
Шестой конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—5, где подложка выполнена с возможностью прекращения действия затягивающего усилия при воздействии жидкости на водной основе.
Седьмой конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—6, где прекращение действия затягивающего усилия приводит в результате к стягиванию подложки в по меньшей мере одном направлении.
Восьмой конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—7, где прекращение действия затягивающего усилия приводит в результате к расширению подложки в по меньшей мере одном направлении, которое отличается от направления стягивания.
Девятый конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—8, где система на основе полимера с двойной сетью выполнена с возможностью перехода в состояние гидрогеля с двойной сетью при воздействии жидкости на водной основе.
В десятом конкретном аспекте способ изготовления подложки включает получение гидрогеля с двойной сетью, включающего сшитый ковалентносвязанный полимер и обратимый частично ионносвязанный полимер; удлинение гидрогеля с двойной сетью под действием усилия в по меньшей мере одном направлении; дегидратирование все еще удлиненного гидрогеля с двойной сетью с образованием практически дегидратированной системы на основе полимера с двойной сетью; и прекращение действия усилия с получением подложки.
Одиннадцатый конкретный аспект включает десятый конкретный аспект, где с помощью дегидратирования высушивают систему на основе полимера с двойной сетью до влажности, равной 15% или меньше от общего веса системы на основе полимера с двойной сетью.
Двенадцатый конкретный аспект включает десятый и/или одиннадцатый конкретные аспекты, где удлинение и дегидратирование обеспечивают скрытое затягивающее усилие в подложке.
Тринадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 10—12, где подложка выполнена с возможностью прекращения действия затягивающего усилия при воздействии жидкости.
Четырнадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 10—13, где прекращение действия затягивающего усилия приводит в результате к стягиванию подложки в по меньшей мере одном направлении.
Пятнадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 10—14, где прекращение действия затягивающего усилия приводит в результате к расширению подложки в по меньшей мере одном направлении, которое отличается от направления стягивания.
Шестнадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 10—15, где сшитый ковалентносвязанный полимер представляет собой полиакриламид.
Семнадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 10—16, где обратимый частично ионносвязанный полимер представляет собой альгинат кальция.
Восемнадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 10—17, где гидрогель с двойной сетью является эластичным и где подложка является гибкой и неэластичной.
Девятнадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 10—18, где система на основе полимера с двойной сетью выполнена с возможностью возврата в состояние гидрогеля с двойной сетью при воздействии жидкости на водной основе.
Двадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 10—19, где подложка представлена в виде полотна, нити, диска, листа или волокна.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было подробно описано относительно его конкретных аспектов, следует понимать, что специалисты в данной области техники при достижении понимания вышеизложенного легко поймут альтернативы, вариации и эквиваленты этих аспектов. Соответственно, объем настоящего изобретения следует определять как объем прилагаемой формулы изобретения и любых ее эквивалентов.

Claims (18)

1. Подложка для впитывания жидкости, содержащая систему на основе полимера с двойной сетью (a double-network polymer), включающую сшитый ковалентно связанный полимер и ионно-связанный полимер, в котором некоторые из ионных связей разорваны, причем разорванные связи образуются заново при регидратации полимера, где подложка характеризуется уровнем содержания влаги, равным 15% или меньше от общего веса подложки, и где подложка выполнена с возможностью стягиваться в по меньшей мере одном направлении и расширяться в по меньшей мере одном направлении, которое отличается от направления стягивания, при воздействии на подложку жидкости на водной основе;
где сшитый ковалентно связанный полимер представляет собой полиакриламид;
и где ионно-связанный полимер представляет собой альгинат кальция.
2. Подложка по п. 1, где подложка представляет собой абсорбент жидкостей.
3. Подложка по п. 1, где подложка является гибкой и неэластичной.
4. Подложка по п. 1, где система на основе полимера с двойной сетью выполнена с возможностью перехода в состояние гидрогеля с двойной сетью (a double-network hydrogel) при воздействии жидкости на водной основе.
5. Способ изготовления подложки по п. 1, при этом способ включает
получение гидрогеля с двойной сетью (a double-network hydrogel), включающего сшитый ковалентно связанный полимер и ионно-связанный полимер, в котором некоторые из ионных связей разрушаются во время высушивания полимера, но образуются заново при регидратации подложки;
удлинение гидрогеля с двойной сетью под действием усилия в по меньшей мере одном направлении;
дегидратирование все еще удлиненного гидрогеля с двойной сетью с образованием практически дегидратированной системы на основе полимера с двойной сетью (a double-network polymer); и
прекращение действия усилия с получением подложки;
где с помощью дегидратирования высушивают систему на основе полимера с двойной сетью до влажности, равной 15% или меньше от общего веса системы на основе полимера с двойной сетью;
где сшитый ковалентно связанный полимер представляет собой полиакриламид;
где ионно-связанный полимер представляет собой альгинат кальция; и
где подложка выполнена с возможностью стягиваться в по меньшей мере одном направлении и расширяться в по меньшей мере одном направлении, которое отличается от направления стягивания, при воздействии на подложку жидкости на водной основе.
6. Способ по п. 5, где гидрогель с двойной сетью является эластичным и где подложка является гибкой и неэластичной.
7. Способ по п. 5, где система на основе полимера с двойной сетью выполнена с возможностью возврата в состояние гидрогеля с двойной сетью при воздействии жидкости на водной основе.
8. Способ по п. 5, где подложка представлена в виде полотна, нити, диска, листа или волокна.
RU2018110567A 2015-09-29 2015-09-29 Материалы, которые стягиваются в одном направлении и расширяются в другом направлении RU2710371C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2015/052789 WO2017058152A1 (en) 2015-09-29 2015-09-29 Materials that shrink in one dimension and expand in another dimension

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018110567A3 RU2018110567A3 (ru) 2019-09-26
RU2018110567A RU2018110567A (ru) 2019-09-26
RU2710371C2 true RU2710371C2 (ru) 2019-12-26

Family

ID=58427772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018110567A RU2710371C2 (ru) 2015-09-29 2015-09-29 Материалы, которые стягиваются в одном направлении и расширяются в другом направлении

Country Status (9)

Country Link
US (2) US10632223B2 (ru)
EP (1) EP3341035B1 (ru)
KR (1) KR102429963B1 (ru)
CN (1) CN108025102B (ru)
AU (1) AU2015410466B2 (ru)
BR (1) BR112018004894B1 (ru)
MX (1) MX2018002941A (ru)
RU (1) RU2710371C2 (ru)
WO (1) WO2017058152A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10632223B2 (en) 2015-09-29 2020-04-28 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Materials that shrink in one dimension and expand in another dimension
BR112019006755B1 (pt) 2016-10-25 2022-07-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc Substrato, e, método para fabricação de um substrato
KR102608589B1 (ko) * 2018-03-22 2023-12-04 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. 한 차원으로 수축하고 다른 차원으로 팽창하는 재료를 구비한 제품
KR102555370B1 (ko) * 2021-07-15 2023-07-13 부경대학교 산학협력단 물에 반응하는 선형의 형상 기억 하이드로젤, 그의 제조방법 및 그의 용도

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020073553A (ko) * 2000-02-15 2002-09-26 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 상처 드레싱을 위한 텍스쳐 흡수성 물품
JP2005526879A (ja) * 2002-03-11 2005-09-08 ファースト ウォーター リミテッド 吸収性ハイドロゲル
US6960617B2 (en) * 2002-04-22 2005-11-01 Purdue Research Foundation Hydrogels having enhanced elasticity and mechanical strength properties
US8563027B2 (en) * 2009-02-12 2013-10-22 Incept, Llc Drug delivery through hydrogel plugs
US20150038613A1 (en) * 2012-01-05 2015-02-05 President And Fellows Of Harvard College Interpenetrating Networks With Covalent and Ionic Crosslinks

Family Cites Families (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US856027A (en) 1906-11-02 1907-06-04 Charles Buckland Auxiliary felly and tire.
US3338992A (en) 1959-12-15 1967-08-29 Du Pont Process for forming non-woven filamentary structures from fiber-forming synthetic organic polymers
US3502763A (en) 1962-02-03 1970-03-24 Freudenberg Carl Kg Process of producing non-woven fabric fleece
US3502538A (en) 1964-08-17 1970-03-24 Du Pont Bonded nonwoven sheets with a defined distribution of bond strengths
US3341394A (en) 1966-12-21 1967-09-12 Du Pont Sheets of randomly distributed continuous filaments
US3542615A (en) 1967-06-16 1970-11-24 Monsanto Co Process for producing a nylon non-woven fabric
US3849241A (en) 1968-12-23 1974-11-19 Exxon Research Engineering Co Non-woven mats by melt blowing
DE2048006B2 (de) 1969-10-01 1980-10-30 Asahi Kasei Kogyo K.K., Osaka (Japan) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer breiten Vliesbahn
DE1950669C3 (de) 1969-10-08 1982-05-13 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Vliesherstellung
US4340563A (en) 1980-05-05 1982-07-20 Kimberly-Clark Corporation Method for forming nonwoven webs
JPS5735002A (en) 1980-08-07 1982-02-25 Kao Corp Disposable diaper
JPS5756502A (en) 1980-09-22 1982-04-05 Kao Corp Disposable diaper
US4488928A (en) 1983-05-16 1984-12-18 Kimberly-Clark Corporation Method and apparatus for forming soft, bulky absorbent webs and resulting product
US4809493A (en) 1985-11-01 1989-03-07 Kuraray Company Limited Water-absorbing shrinkable yarn
US5382400A (en) 1992-08-21 1995-01-17 Kimberly-Clark Corporation Nonwoven multicomponent polymeric fabric and method for making same
EP0815816A1 (en) 1996-07-01 1998-01-07 The Procter & Gamble Company Disposable absorbent article having expanding and shrinking elements and being capable of self-shaping in use
US6030634A (en) 1996-12-20 2000-02-29 The Chinese University Of Hong Kong Polymer gel composition and uses therefor
US6271278B1 (en) 1997-05-13 2001-08-07 Purdue Research Foundation Hydrogel composites and superporous hydrogel composites having fast swelling, high mechanical strength, and superabsorbent properties
US5916203A (en) 1997-11-03 1999-06-29 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Composite material with elasticized portions and a method of making the same
US6617490B1 (en) 1999-10-14 2003-09-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent articles with molded cellulosic webs
US6552245B1 (en) 2000-05-03 2003-04-22 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent article having an extensible outer cover and an extensible bodyside liner
SE518321C2 (sv) * 2000-11-24 2002-09-24 Sca Hygiene Prod Ab Absorberande alster med anatomiskt formad upphöjning av dehydrerad hydrogel
US6605349B2 (en) 2001-08-30 2003-08-12 Clemson University Research Foundation Deformable, shrinkable fiber and a process for the making thereof
US8715257B2 (en) 2001-12-28 2014-05-06 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Ratio of absorbent area to outer peripheral area for disposable absorbent articles
CA2610871A1 (en) 2005-06-06 2006-12-14 The General Hospital Corporation Tough hydrogels
RU2298022C2 (ru) 2005-07-20 2007-04-27 Александр Львович Буянов Композиционный материал, способный к образованию гидрогеля, и гидрогель
US20100210752A1 (en) 2007-04-23 2010-08-19 The General Hospital Corporation Pva hydrogels having improved creep resistance, lubricity, and toughness
EP2026063A1 (en) 2007-08-06 2009-02-18 Marcella Chiari Electrophoresis matrix based on cross-linked double network hydrogel
CN101161689B (zh) 2007-09-21 2010-05-19 东华大学 一种快速响应和高力学性能水凝胶的制备方法
US20100174021A1 (en) 2008-02-15 2010-07-08 Huie Jr Philip Three-dimensionally shaped interpenetrating network hydrogels
GB2470940A (en) * 2009-06-10 2010-12-15 Systagenix Wound Man Ip Co Bv Vacuum wound dressing with hydrogel layer
CN101608006B (zh) 2009-07-09 2011-04-27 浙江大学 一种双网络水凝胶的制备方法
AU2011207070A1 (en) 2010-01-22 2012-08-09 Fpinnovations Nanocomposite hydrogel and method for preparing it, for industrial and medical applications
CN101891946B (zh) 2010-07-17 2012-07-04 厦门大学 一种具有dn-l结构的增强生物水凝胶及其制备方法
US8916683B2 (en) 2010-10-05 2014-12-23 Massachusetts Institute Of Technology Nanostructured physically-associating hydrogels for injectable, responsive, and tough biomaterials
CN102226007B (zh) 2011-04-12 2012-09-05 厦门大学 一种双网络聚合物水凝胶及其制备方法
CN102827333A (zh) 2011-06-13 2012-12-19 新疆大学 高强度硅基水凝胶的合成
US9074098B2 (en) 2013-02-26 2015-07-07 University Of Massachusetts Telechelic based networks from novel macromonomers, compositions, preparation and uses thereof
KR101498562B1 (ko) 2013-04-04 2015-03-04 주식회사 아담스컴퍼니 실리카 에어로겔 분말 제조방법
US10302586B2 (en) 2013-04-10 2019-05-28 President And Fellows Of Harvard College Stretchable ionics for transparent sensors and actuators
US10336896B2 (en) 2013-04-25 2019-07-02 The University Of Akron One-pot synthesis of highly mechanical and recoverable double-network hydrogels
CN103396562B (zh) 2013-07-09 2015-07-08 西安交通大学 一种基于海藻酸钠-聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法
US9587469B2 (en) 2013-07-23 2017-03-07 Halliburton Energy Services, Inc. Poly(alkyenylamide)-polysaccharide hydrogels for treatment of subterranean formations
CN103923428A (zh) 2014-04-24 2014-07-16 河南工业大学 一种淀粉基多孔水凝胶及其制备方法
CN104497219B (zh) * 2014-12-15 2017-04-05 华南理工大学 一种高回弹性自修复高分子水凝胶及其制备方法
JP6044660B2 (ja) 2015-02-19 2016-12-14 信越半導体株式会社 シリコンウェーハの製造方法
CN105175755B (zh) 2015-08-27 2018-01-05 华南理工大学 一种高强度高拉伸双网络物理交联水凝胶及其制备方法
US10632223B2 (en) 2015-09-29 2020-04-28 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Materials that shrink in one dimension and expand in another dimension
CN105461945B (zh) 2015-12-29 2018-04-13 华南理工大学 一种离子共价双网络水凝胶及其制备方法
CN105696099A (zh) 2016-01-29 2016-06-22 中国科学院深圳先进技术研究院 一种遇水能产生形变的材料及其制备方法
BR112019006755B1 (pt) * 2016-10-25 2022-07-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc Substrato, e, método para fabricação de um substrato
CN107236146A (zh) 2017-07-10 2017-10-10 河南工业大学 利用定点浓度溶剂交换法制备淀粉基多孔水凝胶的方法
KR102608589B1 (ko) * 2018-03-22 2023-12-04 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. 한 차원으로 수축하고 다른 차원으로 팽창하는 재료를 구비한 제품

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020073553A (ko) * 2000-02-15 2002-09-26 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 상처 드레싱을 위한 텍스쳐 흡수성 물품
JP2005526879A (ja) * 2002-03-11 2005-09-08 ファースト ウォーター リミテッド 吸収性ハイドロゲル
US6960617B2 (en) * 2002-04-22 2005-11-01 Purdue Research Foundation Hydrogels having enhanced elasticity and mechanical strength properties
US8563027B2 (en) * 2009-02-12 2013-10-22 Incept, Llc Drug delivery through hydrogel plugs
US20150038613A1 (en) * 2012-01-05 2015-02-05 President And Fellows Of Harvard College Interpenetrating Networks With Covalent and Ionic Crosslinks

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018110567A3 (ru) 2019-09-26
BR112018004894A2 (pt) 2018-10-09
US12076445B2 (en) 2024-09-03
KR102429963B1 (ko) 2022-08-08
RU2018110567A (ru) 2019-09-26
KR20180063085A (ko) 2018-06-11
EP3341035A1 (en) 2018-07-04
US10632223B2 (en) 2020-04-28
BR112018004894B1 (pt) 2021-03-16
CN108025102B (zh) 2021-10-22
AU2015410466B2 (en) 2020-09-10
MX2018002941A (es) 2018-06-18
CN108025102A (zh) 2018-05-11
EP3341035A4 (en) 2019-05-01
EP3341035B1 (en) 2023-08-09
US20180064842A1 (en) 2018-03-08
AU2015410466A1 (en) 2018-04-12
US20200030479A1 (en) 2020-01-30
WO2017058152A1 (en) 2017-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12076445B2 (en) Materials that shrink in one dimension and expand in another dimension
US4655758A (en) Microbial polysaccharide articles and methods of production
JP5150775B2 (ja) 可塑化軟毛パルプの製造方法
RU2715658C1 (ru) Пористые материалы, дающие усадку при воздействии влаги
RU2208673C2 (ru) Нетканые материалы из непрерывных двухкомпонентных нитей, модифицированные волокнами из пульпы
HUT77970A (hu) Rugalmasan nyújtható abszorbens szerkezet
KR20070089974A (ko) 생분해성 강화 섬유를 함유하는 흡수성 복합체
JPH10502136A (ja) ポリアクリル酸ポリマーによって橋かけ結合された個別化セルロース繊維を含有する吸収性構造体
CA2443901A1 (en) Cross-linked pulp and method of making same
RU2012136630A (ru) Эластичный материал с высокой поглощающей способностью
AU2018414498B2 (en) Products with materials that shrink in one dimension and expand in another dimension
RU2521302C2 (ru) Изделие для чистки кожи
KR101775670B1 (ko) 흡수체용 복합 부직포 및 이를 구비한 흡수체 물품
EP4327790A1 (en) Biodegradable absorbent product
US10695458B2 (en) Absorbent materials