АБСОРБИРУЮЩИЙ ПЕННЫЙ МАТЕРИАЛ И АБСОРБИРУЮЩАЯ СТРУКТУРА, СОДЕРЖАЩАЯ УКАЗАННЫЙ ПЕННЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2005 года по МПК A61F13/15 A61L15/60 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к абсорбирующему жидкость, полимерному, пенному материалу с открытыми ячейками, обладающему свойствами, делающими его пригодным для использования в качестве абсорбирующей структуры в абсорбирующих изделиях, таких как пеленки, подгузники, гигиенические прокладки, предохранительные средства, применяемые при недержании, повязки для ран, защитные покрытия для кроватей и т.д. Данное изобретение также относится к абсорбирующей структуре в абсорбирующем изделии вышеупомянутого типа, содержащем указанный пенный материал.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Абсорбирующие изделия вышеупомянутого типа предназначены для поглощения выделяемых организмом жидкостей, таких как моча и кровь. Они обычно содержат проницаемый для жидкости верхний слой, во время использования обращенный к телу, например, нетканый материал типа связанного прядением, выдутый из расплава материал, кардованная, связанная набивка и т.д. Они также содержат непроницаемый для жидкости нижний слой, например пластиковую пленку, покрытый пластиком нетканый или гидрофобный нетканый слой, и абсорбирующую структуру, расположенную между проницаемым для жидкости верхним слоем и непроницаемым для жидкости нижним слоем. Такая абсорбирующая структура может состоять из нескольких слоев, таких как принимающий жидкость слой, накапливающий слой и распределяющий слой, чтобы обеспечить выполнение функций, желательных для абсорбирующей структуры: способность быстро принимать жидкость, распределять ее в структуре и удерживать ее.

В качестве принимающего жидкость слоя обычно применяют пористый материал, обладающий высокой и быстрой способностью принимать жидкость. Такие материалы представляют собой открытые, объемные структуры с большими капиллярами, например, целлюлозную рыхлую пульпу термомеханического или хемотермомеханического (СТМР) типа, химически усиленные целлюлозные волокна, структуры из синтетических волокон различных типов, пористые пенные материалы и т.д.

В качестве накапливающего слоя обычно применяют целлюлозную рыхлую пульпу, смешанную с так называемыми сверхабсорбентами, представляющими собой полимеры, обладающие способностью поглощать выделяемые организмом жидкости, масса которых в несколько раз превышает их собственную массу (в 10 или более раз). Абсорбирующий пенный материал также может быть использован в качестве накапливающего слоя. В качестве распределяющего слоя может быть использована целлюлозная рыхлая пульпа, слои ткани, пена, синтетические волокна и тому подобные материалы, обладающие хорошей способностью к распределению жидкости. Один и тот же слой может также выполнять две и более таких функций, как прием, удерживание и распределение жидкости.

Из US-A-3512450, ЕР-А-0293208 и ЕР-А-0804913 известно применение прессованного пенного материала из регенерированной целлюлозы, например вискозы, в качестве абсорбирующей структуры в абсорбирующем изделии вышеупомянутого типа, например, в гигиенической прокладке. Прессованная вискозная пена быстро расширяется в Z-образном направлении при поглощении жидкости материалом в результате его увлажнения.

Получение основанных на полисахаридах абсорбирующих пену в результате вспенивания водного раствора полисахарида и поверхностно-активного вещества путем механического перемешивания или подачи газа и последующая стабилизация пены поперечным сшиванием с применением ковалентного или ионного сшивающего агента известны из WO 94/00512 и ЕР-А-0747420. Пена может быть, например, использована в качестве носителя в медицинских аппликациях и повязках для ран. Отсутствует упоминание о конкретных абсорбирующих свойствах.

В WO 95/31500 описано получение абсорбирующих пористых пен, имеющих средний размер пор менее 100 мкм. Пену получают в результате растворения полимера и свивающего агента в растворителе, после чего происходит разделение фаз на полимер-концентрированную фазу и полимер-разбавленную фазу, при этом поперечное сшивание происходит в концентрированной фазе. Указано, что полученная пена имеет абсорбирующую способность, составляющую по меньшей мере 2, предпочтительно, по меньшей мере 10 г/г, и может быть использована в качестве абсорбирующего материала, например, в пеленках.

В ЕР-В-0598833 описан пенный материал, применяемый в качестве абсорбирующей структуры вышеуказанного вида. Пенный материал имеет определенный объем пор, специфическую площадь поверхности и способность восстанавливать свой объем после сжатия. Пена представляет собой так называемую "НIРЕ"-пену (эмульсия с высокой внутренней фазой), что означает, это пена получена полимеризацией эмульсии типа "вода-в-масле". Твердая фаза в пене создает капиллярную систему, принимающую, распределяющую и хранящую жидкость. Отсутствует упоминание о способности пены к накапливанию жидкости, определяемой при помощи CRC (способности к удерживанию в центрифуге), которая является мерой способности пены прочно связывать жидкость, так называемая гелевая жидкость, в ее твердой фазе в результате набухания стенок ячейки.

ЗАДАЧА И НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ ПРИЗНАКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей данного изобретения является получение пенного материала, пригодного для использования в качестве абсорбирующей структуры в абсорбирующем изделии вышеуказанного вида и обладающего многофункциональными свойствами таким образом, что он одновременно выполняет функцию принимающего жидкость слоя, накапливающего слоя и распределяющего слоя, а именно, обладает способностью быстро принимать жидкость, распределять ее в структуре и накапливать ее.

В соответствии с данным изобретением решение указанной задачи может быть обеспечено тем, что пенный материал имеет скорость абсорбции при увлажнении, составляющую по меньшей мере 0,4 мл/с, для круглого образца, имеющего диаметр 50 мм; способность к распределению жидкости при наклоне в 30°, составляющую по меньшей мере 15 г/г, и способность к накапливанию жидкости, составляющую по меньшей мере 9%, определяемую при помощи CRC (способность к удерживанию в центрифуге), при этом аналитической жидкостью во всех случаях является искусственная моча.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения скорость поглощения при увлажнении составляет по меньшей мере 0,5 мл/с, его способность к распределению жидкости при наклоне в 30° составляет по меньшей мере 16 г/г, а его способность к накапливанию жидкости составляет по меньшей мере 11%, определяемая при помощи CRC.

Пенный материал также может содержать в своей пористой системе волокна.

Данное изобретение также относится к абсорбирующим структурам в абсорбирующих изделиях, таких как пеленки, подгузники, гигиенические прокладки, предохранительные средства, применяемые при недержании, защитные покрытия для кроватей и т.п., при этом указанная абсорбирующая структура содержит вышеописанный абсорбирующий жидкость, пенный материал с открытыми ячейками. В соответствии с одним из вариантов указанный пенный материал содержится в абсорбирующей структуре в виде единого компонента. В соответствии со следующим вариантом пенный материал имеет трехмерную анатомическую форму.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Ниже данное изобретение описано более подробно со ссылкой на варианты, проиллюстрированные на прилагаемых чертежах.

Фиг.1 представляет измерительный прибор для измерения скорости поглощения.

Фиг.2 представляет пример графика поглощения, измеряемого при помощи измерительного прибора, изображенного на Фиг.1.

Фиг.3 представляет измерительный прибор для определения скорости распределения жидкости.

Фиг.4 (а и b) представляет распределение объема пор пенного материала в соответствии с данным изобретением.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ

Данное изобретение относится к поглощающим жидкость пенным материалам с конкретными, хорошо определенными свойствами, позволяющими использовать их в качестве абсорбентов выделяемых организмом жидкостей, таких как моча, кровь и выделения из ран. Таким образом, пенный материал может быть использован в качестве всей абсорбирующей структуры целиком или ее части в абсорбирующих изделиях, таких как пеленки, подгузники, гигиенические прокладки, предохранительные средства, применяемые при недержании, повязки для ран, защитные покрытия для кроватей и т.п.

Пена образована непрерывной трехмерной сетью или ячеистой структурой из твердой или жидкой фазы, окружающей диспергированную в ней газовую фазу. В полимерной пене твердая фаза представляет собой полимерный материал, образующий стенки ячеек в непрерывной ячеистой фазе. Ячейки могут иметь различную форму, размер и топографию и быть открытыми или закрытыми. В этом случае ячеистая структура является открытой, что означает, что ячейки сообщаются друг с другом. Термин "пена" в соответствии с настоящим изобретением также означает такие материалы, в которых волокна различных видов интегрированы в ячеистую структуру.

Полимерные пены получают из самого полимера или из полимеризуемых мономеров, возможно, с добавлением сшивающих агентов, образующих пену добавок и/или добавок для стабилизации ячеек. Существуют различные способы получения пены, такие как механическое перемешивание, вдувание воздуха, нагревание, образование газа, выпаривание, ферментное разложение и методы разделения фаз.

Некоторые полимерные пенные материалы с открытыми ячейками хорошо проявляют себя в качестве абсорбентов жидкостей и могут быть подвергнуты сильному сжатию, а затем набуханию при контакте с жидкостью, при этом жидкость абсорбируется в ячеистую структуру пены.

В соответствии с данным изобретением подразумеваются такие полимерные пенные материалы с открытыми ячейками, которые имеют многофункциональные поглощающие свойства относительно способности по приему жидкости, способности к распределению и накоплению. Таким образом, материал должен быть способен одновременно выполнять функции принимающего жидкость слоя, распределяющего слоя и накапливающего слоя.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения пенный материал по данному изобретению составляет единственный компонент абсорбирующей структуры абсорбирующего изделия. Он также может замещать проницаемый для жидкости верхний слой, обычно покрывающий абсорбирующую структуру и, как предполагается, расположенный ближе всего к коже пользователя.

Для того, чтобы абсорбирующий материал обладал необходимыми многофункциональными свойствами, необходимо, чтобы он имел относительно широкое распределение объема пор, т.е. он должен в своей капиллярной структуре содержать поры, имеющие различный средний размер в интервале 0-500 мкм. Распределение объема пор (PVD) определяют при помощи прибора для определения PVD, выпускаемого Textile Research Institute, Princeton, USA. Действие прибора для определения PVD подробно описано Miller, В. and Tyomkin, L.Textile Research Journal 56(1986) 35.

Для того, чтобы абсорбирующий пенный материал обладал необходимыми многофункциональными свойствами, необходимо, чтобы он имел распределение своей абсорбционной способности в виде капиллярной жидкости и гелевой жидкости. Гелевая жидкость означает жидкость, удерживаемую в порах размером менее 3 мкм, а капиллярная жидкость означает свободно связанную жидкость в порах, размером превышающих 3 мкм и до 500 мкм. Гелевая жидкость представляет собой жидкость, наиболее прочно удерживаемую в структуре. Желательно, чтобы поглощение гелевой жидкости, определяемое как общее количество жидкости в порах размером менее 3 мкм в соответствии с измерениями PVD, составляло по меньшей мере 4 г/г, предпочтительно по меньшей мере 5 г/г искусственной мочи. Поглощение капиллярной жидкости, определяемое как общее количество жидкости в порах размером между 3-100 мкм в соответствии с измерениями PVD, должно составлять по меньшей мере 8 мл/г, предпочтительно по меньшей мере 10 мл/г.

Как указано выше, пенный материал в соответствии с данным изобретением должен иметь определенные величины способности принимать, распределять и накапливать жидкость соответственно. Таким образом, он должен иметь скорость поглощения при увлажнении, составляющую по меньшей мере 0,4 мл/с, для круглого образца, имеющего диаметр 50 мм, при этом скорость поглощения определяют, применяя описываемый ниже способ определения способности принимать жидкость. Скорость поглощения предпочтительно должна составлять по меньшей мере 0,5 мл/с. Способность к распределению жидкости при наклоне 30° должна составлять по меньшей мере 15 г/г, предпочтительно по меньшей мере 16 г/г, определяемая в соответствии с описываемым ниже способом измерения способности к распределению. Пена должна также иметь способность к накапливанию жидкости, составляющую по меньшей мере 9%, предпочтительно по меньшей мере 11%, определяемую с применением описываемого ниже способа измерения способности к накапливанию жидкости (СВС=способность к удерживанию в центрифуге).

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТЬ

Во всех случаях аналитическая жидкость представляет собой искусственную мочу, имеющую следующий состав: 0,66 г/л MgSO₄, 4,47 г/л КСl, 7,60 г/л NaCl, 18,00 г/л NH₂CO H₂ (мочевина), 3,54 г/л KH₂PO₄, 0,754 г/л Na₂HPO₄, 1 мл/л 0,1%-ного раствора Triton Х-100, представляющего собой поверхностно-активное вещество, предлагаемое Aldrich. Вещества растворяют в деионизированной воде.

СКОРОСТЬ ПОГЛОЩЕНИЯ

Способность принимать жидкость измеряют при помощи описываемого ниже измерительного прибора для определения скорости поглощения образца. Измерительный прибор, представленный на Фиг.1, включает в себя штатив 10 с держателем 11 для стеклянной фильтровальной пластинки (пористость 1, поставщик Werner-Glas AВ, Stockholm) и держателем 3 для измерителя толщины 14. На стеклянную фильтровальную пластинку 12 поступает жидкость (искусственная моча) из стеклянного сосуда 15, размещенного на весах 16. Держатель 11 стеклянной фильтровальной пластинки 12 может быть закреплен вертикально, что дает возможность регулировать гидростатическое давление. Уровень жидкости в сосуде 15 должен быть всего на 2 см ниже уровня стеклянной фильтровальной пластинки 12. При таком гидростатическом давлении жидкость заполняет поры размером до 250 мкм, если угол контакта между образцом, расположенным на стеклянной фильтровальной пластинке 12 и жидкостью, составляет 70°. Сигналы измерения от весов и измерителя толщины передаются на компьютер с 15 datum/s с интервалами измерения, составляющими до 60 секунд. При больших интервалах измерения скорость сигналов замедляется. Измерение начинается автоматически, когда образец достигает стеклянной фильтровальной пластинки 12. Результаты измерения выводятся на принтер в виде функции времени.

Круглые образцы диаметром 50 мм штампуют из пенного материала. Пенный материал перед исследованием доводят до кондиции в течение по меньшей мере 4 часов при 50% относительной влажности и температуре 23°С. Стеклянная фильтровальная пластинка 12 должна быть насыщена аналитической жидкостью (искусственная моча) перед началом проведения измерений. Образцы прикрепляют к стеклянной фильтровальной пластинке при помощи двух минимальных кусочков двусторонней клейкой ленты. Во время измерения образцы находятся под нагрузкой, составляющей 0,57 kPa.

Процесс поглощения может быть разделен на три фазы:

1) "Начальная фаза". Образец поглощает жидкость неравномерно поверхностью, находящейся в контакте со стеклянной фильтровальной пластинкой. Вначале, когда вся поверхность покрыта жидкостью, начинается следующая фаза "устойчивого состояния".

2) "Устойчивое состояние". При нем жидкость распространяется в виде надвигающегося на образец фронта, т.е. поглощение происходит только в Z-образном направлении. Количество поглощаемой жидкости увеличивается линейно относительно времени.

3) "Заключительная фаза". При ней жидкость достигает верхней части образца и начинает распространяться по всей верхней ограничивающей поверхности. После того, как вся верхняя поверхность покроется жидкостью, поглощение прекращается.

Один из образцов графика поглощения представлен на Фиг.2, на которой график I представляет ход поглощения, а график II представляет изменение толщины образца во время поглощения.

Скорость поглощения в "устойчивом состоянии" определяют исходя из линейной части графика поглощения, на которой количество поглощаемой жидкости увеличивается линейно относительно времени, т.е. как коэффициент направления, выражаемый в мл/с.

СПОСОБНОСТЬ К РАСПРЕДЕЛЕНИЮ ЖИДКОСТИ

Данный способ применяют для определения количества жидкости, поглощаемой и распределяемой в течение 60 минут материалом, расположенном с наклоном в 30°. Штампуют образцы размером 1,5×28 см. Образцы доводят до кондиции в условиях 50% относительной влажности (RH) и 23°С в течение 24 ч ± 2 ч. После этого образцы могут храниться в темноте в пластиковых мешках до 14 дней. Исследования проводят в климатической комнате при 50% RH и 23°С.

Для исследования применяют измерительный прибор, схематически представленный на Фиг.3. Измерительный прибор включает в себя весы 17, плексиглассовую пластинку 18 и контейнер 19 для жидкости, в котором поверхность жидкости обозначена цифрой 20. Контейнер 19 для жидкости размещают рядом с весами 17, при этом важно, чтобы и контейнер, и весы находились в горизонтальном положении. Плексиглассовую пластинку 18 помещают на весы с наклоном 30° относительно горизонтальной плоскости, не касаясь контейнера 19 для жидкости. Аналитическую жидкость наливают в контейнер 19 для жидкости таким образом, чтобы 20 мм плексиглассовой пластинки находились ниже поверхности 20 жидкости. Образец взвешивают с точностью измерения, составляющей 0,1 г, и помещают на плексиглассовую пластинку 18, следя при этом за тем, чтобы образец не касался жидкости. Затем весы калибруют. После этого образец продвигают вдоль плексиглассовой пластинки 18 таким образом, чтобы 20 мм образца находились ниже поверхности жидкости, т.е. чтобы конец образца находился на 10 мм ниже поверхности жидкости, как видно в вертикальном направлении, после чего образец закрепляют в таком положении зажимом. Точно через 60 минут измерение прекращают и образец вновь взвешивают. Также измеряют длину увлажнения образца на нижней стороне и на верхней стороне соответственно. Способность к распределению жидкости определяют как m₂/m₁ (г/г), в котором

m₂ представляет массу образца после измерения, а

m₁ представляет сухую массу образца перед измерением.

СПОСОБНОСТЬ К НАКАПЛИВАНИЮ

Способность пены к накоплению измеряют в соответствии с так называемым способом определения CRC (способность к удерживанию в центрифуге). Согласно данному способу образцу позволяют свободно поглощать жидкость до его насыщения и взвешивают его, получая его массу_{(насыщ.)}. Затем образец центрифугируют в течение 10 минут при 1500 об./мин, что приблизительно соответствует нагрузке 300 g. После центрифугирования образец взвешивают, получая его массу_{(центрифуг.)}. Затем, найдя коэффициент между массой_{(центрифуг.)} и массой_{(насыщ.)} и умножив на 100, получают величину способности к накапливанию в процентах.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕННОГО МАТЕРИАЛА В СООТВЕТСТВИИ С ДАННЫМ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

Ниже описан способ получения пенного материала в соответствии с данным изобретением. На первой стадии получения пены получают раствор полимера, растворяя полимер в растворителе, предпочтительно воде. Полимер предпочтительно представляет собой полимер, содержащий функциональные, способные к поперечному сшиванию группы, например, карбокси-, гидрокси- или аминогруппы, например, полисахарид или полипептид. Примеры применимых полисахаридов включают карбоксиметилцеллюлозу (CMC), карбоксиэтилцеллюлозу, производные крахмала и т.д.

При использовании CMC подходящая концентрация раствора полимера составляет 0,5-10 мас.%, при этом в качестве растворителя применяют воду. Однако такая концентрация должна быть приведена в соответствие с применяемым полимером.

Затем добавляют подходящее поверхностно-активное вещество и получают пену в результате механического перемешивания. Альтернативно, для получения пены применяют вдувание воздуха. К раствору могут быть добавлены одно или несколько различных поверхностно-активных веществ, чтобы управлять такими свойствами пены, как пористость и стабильность.

Если желательно присутствие волокон в пене, то их предпочтительно добавляют в процессе вспенивания полимерного раствора. Волокна главным образом применяют для улучшения механических свойств получаемой пены. С одной стороны, повышается способность пены противостоять как сдвигающим, так и растягивающим усилиям, а с другой стороны, она становится более сжимаемой, т.е. может быть спрессована до высокой плотности и все-таки расширяться при увлажнении. Конечно, последнее повышает поглощающую способность капилляров пены после сжатия и, поскольку зачастую важной является как можно меньшая толщина абсорбирующих изделий, добавление волокон может обеспечить особые преимущества. Кроме того, добавление волокон может улучшить свойства пены по распределению жидкости.

Подходящие волокна включают различные виды гидрофильных, натуральных или синтетических волокон. Предпочтительно применяют целлюлозные волокна, особенно химическую целлюлозу.

При использовании CMC в качестве полимерного вещества предпочтительно добавляют щелочное соединение, например NaOH, чтобы активировать взаимодействие CMC со сшивающим агентом. Количество щелочи относительно количества сшивающего агента влияет на скорость взаимодействия, которая увеличивается при повышении количества щелочи. Порядок добавления полисахарида (CMC), поверхностно-активного вещества, возможно, волокон и щелочи, может быть различным; все компоненты также могут быть смешаны одновременно. Однако важно, чтобы они были хорошо перемешаны, и чтобы в материал был вдут воздух или, возможно, какой-либо другой газ для получения пористой пены. Способ перемешивания и получения пены может включать механическое перемешивание, вдувание воздуха или экструзию при пониженном давлении.

На следующей стадии добавляют сшивающий агент. На этом этапе желательно обеспечить его равномерное распределение в материале до начала реакции по поперечному сшиванию. Поэтому работа при низкой температуре может оказаться предпочтительной, поскольку температура влияет на скорость реакции. Например, пена может быть охлаждена до температуры, близкой к 0°С, перед добавлением сшивающего агента. Однако хорошие результаты также возможны при получении пен при комнатной температуре, особенно после снижения количества добавляемой щелочи.

Подходящие сшивающие агенты включают хлорангидрид циануровой кислоты, формальдегид, диметилмочевину, диэпоксиды, глутаральдегид, глиоксил, дивинилсульфон, эпихлоргидрин и т.д. Сшивающий агент добавляют при сильном механическом перемешивании для получения хороших результатов. Сшивающий агент может быть растворен в небольшом количестве растворителя для улучшения распределения сшивающего агента в пене.

После данной стадии вязкую, но жидкую пену формуют, помещая ее в подходящую форму. Затем пену замораживают. После оттаивания замороженная пена переходит из жидкого состояния в твердое, пористое и абсорбирующее жидкость состояние с уникальными свойствами по способности принимать, распределять и накапливать жидкость.

В соответствии с теорией, к которой, однако, данное изобретение не связано, во время стадии замораживания происходит следующее.

a) Вода концентрируется в виде ледяных кристаллов, разрывающих структуру пены и делающих ее пористой после удаления воды. Такое изменение влияет на поглощающую способность материала положительным образом.

b) В результате удаления воды в связи с образованием ледяных кристаллов происходит концентрация полимера между кристаллами льда. Это вызывает сближение полимерных цепей, а уменьшение расстояния между полимерными цепями увеличивает возможность реакций по поперечному сшиванию.

c) Удаление воды также приводит к повышению содержания щелочи вблизи полимерных цепей, что способствует их взаимодействию со сшивающим агентом.

После замораживания и оттаивания пену промывают, чтобы удалить нежелательные химические вещества и обеспечить безвредность материала с точки зрения безопасности продукта. Данную стадию предпочтительно соединяют с устранением набухания материала и удалением воды. На данном этапе пену промывают подходящим растворителем, способным устранить набухание пены и растворить воду. Примеры таких растворителей включают этанол, ацетон и метанол. Наконец материал сушат, выпаривая жидкость.

Полученная таким образом пена имеет твердую, пористую структуру, а также является мягкой и эластичной. Она имеет превосходные поглощающие свойства, обеспечивающие возможность ее применения в различных видах вышеупомянутых абсорбирующих изделий. Ей также может быть придана желательная трехмерная форма, определяемая формой изложницы, в которую пену помещают на стадии замораживания. Пена может быть сжата до высокой плотности, а затем вновь расширена в результате поглощения жидкости. Последнее свойство особенно важно при использовании пены в тонких изделиях.

В приводимых ниже примерах 1-3 описано получение различных видов материалов в соответствии с данным изобретением, а в таблице 1 описаны поглощающие свойства данных материалов по сравнению с некоторыми ссылочными материалами.

ПРИМЕР 1

Жидкую пену получают в результате энергичного перемешивания электрической сбивалкой следующей смеси: 220 г 3%-ного раствора Celpol RX в воде, 2,82 г отбеленной сульфатной целлюлозы из мягкой древесины, 80 г воды, 0,13 г NaOH, 1,0 г Berocell 451 и 1,0 г Berol 048. Пену охлаждают до температуры около 2°С, после чего к пенной смеси добавляют 0,264 г хлорангидрида циануровой кислоты, растворенного в 5 г метилэтилкетона.

После энергичного перемешивания в течение 3 минут пену распределяют в виде слоя площадью около 1600 см² на плоской пластиковой поверхности (ПВХ) и замораживают приблизительно при -18°С. Приблизительно через 20 часов замороженную пену удаляют с пластиковой поверхности, а затем оттаивают на водяной бане. Получают набухшую водой, но нерастворимую пену. Ее промывают и устраняют набухание выщелачиванием в этаноле и сушат при комнатной температуре. После сушки твердую пену прессуют, сжимая ее между валками в лабораторном каландре марки Küsters до объема, составляющего около 3,0 см /г.

ПРИМЕР 2

Две жидкие пены получают в результате энергичного перемешивания двух следующих смесей:

1. 110 г 3%-ного раствора Celpol RX в воде, 1,41 г отбеленной сульфатной целлюлозы из мягкой древесины, 40 г воды, 0,057 г NaOH, 0,5 г Berocell 451 и 0,5 г Berol 048.

2. 110 г 3%-ного раствора Cekol 50000 в воде, 1,41 г отбеленной сульфатной целлюлозы из мягкой древесины, 40 г воды, 0,091 г NaOH, 0,5 г Berocell 451 и 0,5 г Berol 048.

Обе пены охлаждают до температуры около 2°С, после чего к первой пенной смеси добавляют 0,264 г хлорангидрида циануровой кислоты, растворенной в 5 г метилэтилкетона. После энергичного перемешивания в течение приблизительно 3 минут, пены тщательно смешивают в течение приблизительно 2 минут.

После этого пену распределяют в виде слоя площадью около 1600 см на плоской пластиковой поверхности (ПВХ) и замораживают приблизительно при -18°С. Приблизительно через 20 часов замороженную пену удаляют с пластиковой поверхности и оттаивают на водяной бане. Получают набухшую водой, но нерастворимую пену. Ее промывают и устраняют набухание выщелачиванием в этаноле и сушат при комнатной температуре. После сушки твердую пену прессуют, сжимая ее между валками до объема, составляющего около 3,1 см³/г.

ПРИМЕР 3

Две жидкие пены получают в результате энергичного перемешивания следующих смесей:

1. 110 г 3%-ного раствора Celpol RX в воде, 1,41 г отбеленной сульфатной целлюлозы из мягкой древесины, 40 г воды, 0,057 г NaOH, 0,5 г Berocell 451 и 0,5 г Berol 048.

2. 110 г 3%-ного раствора Cekol 50000 в воде, 1,41 г отбеленной сульфатной целлюлозы из мягкой древесины, 40 г воды, 0,091 г NaOH, 0,5 г Berocell 451 и 0,5 г Berol 0,48.

Обе пены охлаждают до температуры около 2°С, после чего к первой пенной смеси добавляют 0,264 г хлорангидрида циануровой кислоты, растворенного в 10 г метилэтилкетона. После энергичного перемешивания в течение приблизительно 3 минут, пены тщательно смешивают в течение приблизительно 2 минут.

После этого пену распределяют в виде слоя площадью около 1600 см² на плоской пластиковой поверхности (ПВХ) и замораживают приблизительно при -18°С. Приблизительно через 20 часов замороженную пену удаляют с пластиковой поверхности и оттаивают на водяной бане. Получают набухшую водой, но нерастворимую пену. Ее промывают и устраняют набухание выщелачиванием в этаноле и сушат при комнатной температуре. После сушки твердую пену прессуют, сжимая ее валками до объема, составляющего около 2,4 см³/г.

РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АБСОРБИРУЮЩИХ СВОЙСТВ

В приводимой ниже таблице 1 представлены результаты измерения скорости поглощения, способности к распределению жидкости и способности к накапливанию жидкости, установленные для различных аналитических пен 1, 2 и 3 в соответствии с вышеприведенными примерами 1, 2 и 3 по сравнению с некоторыми ссылочными материалами в виде нескольких коммерчески доступных пенных материалов, а именно Vileda от Freudenberg Household Products АВ и вибропена от Nova-Sorb Ltd.

ТАБЛИЦА 1МатериалСкорость поглощения (мл/сек.)Способность к распределению (г/г)Способность к накапливанию (%)Аналитическая пена 10,4816,130Аналитическая пена 20,5318,826Аналитическая пена 30,6324,212Vileda2,14,55,5Вибропена0,015-53

Из вышеприведенных результатов следует, что пенные материалы в соответствии с данным изобретением имеют высокую скорость поглощения, способность к распределению жидкости, а также способность к ее накапливанию, в то время как сравнительные материалы имеют либо высокую скорость поглощения (Vileda), либо хорошую способность к накапливанию жидкости (вибропена).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ПОР (PVP)

Распределение объема пор пенных материалов в соответствии с примером 3 определяют при помощи прибора для измерения PVD от Textile Research Institute, Princeton, USA. Материал подвергают набуханию в искусственной моче в течение приблизительно 1 часа, а затем определяют распределение объема его пор. Материал испытывают под механической нагрузкой, составляющей 0,57 kPa. На Фиг.4а представлено распределение объема пор, а на Фиг.4b представлен кумулятивный объем жидкости в мл/г от сухого образца в порах между 3 мкм и величиной, отложенной на оси х.

При измерении объема пор жидкость, удерживаемая в порах размером менее 3 мкм, не может быть удалена, таким образом, график распределения представляет только распределение объема пор в порах размером 3 мкм и более. Поэтому общее количество жидкости в порах размером менее 3 мкм может быть установлено путем взвешивания образца после окончания измерений. Такую концентрацию жидкости в г/г от сухого материала определяют как гелевую жидкость, составляющую в результате подобного измерения 5,62 г/г.

Изобретение относится к медицине. Описан абсорбирующий жидкость полимерный пенный материал с открытыми ячейками, обладающий свойствами, делающими его пригодным для использования в качестве абсорбирующей структуры в абсорбирующих изделиях, таких как пеленки, подгузники, гигиенические прокладки, предохранительные средства, применяемые при недержании, повязки для ран, защитные покрытия для кроватей и т.д., при этом указанный пенный материал имеет скорость поглощения при увлажнении, составляющую по меньшей мере 0,4 мл/с для круглого образца диаметром 50 мм, способность к распределению жидкости при наклоне в 30°, составляющую по меньшей мере 15 г/г, и способность к накапливанию жидкости, составляющую по меньшей мере 9%, определяемую с помощью CRC (способность к удерживанию в центрифуге), при этом аналитической жидкостью во всех случаях является искусственная моча. Также описана абсорбирующая структура, содержащая указанный пенный материал. Материал обладает способностью быстро принимать жидкость, распределять ее в структуре и накапливать ее. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл.4 ил.

1. Абсорбирующий жидкость полимерный пенный материал с открытыми ячейками, обладающий свойствами, делающими его пригодным для использования в качестве абсорбирующей структуры в абсорбирующих изделиях, таких, как пеленки, подгузники, гигиенические прокладки, предохранительные средства, применяемые при недержании, повязки для ран, защитные покрытия для кроватей, отличающийся тем, что пенный материал имеет скорость поглощения при увлажнении, составляющую по меньшей мере 0,4 мл/с, для круглого образца диаметром 50 мм, способность к распределению жидкости при наклоне в 30°, составляющую по меньшей мере 15 г/г, и способность к накапливанию жидкости, составляющую по меньшей мере 9%, определяемую с помощью CRC (способность к удерживанию в центрифуге), при этом аналитической жидкостью во всех случаях является искусственная моча.2. Материал по п.1, отличающийся тем, что его поглощающая способность при увлажнении составляет по меньшей мере 0,5 мл/с, его способность к распределению жидкости при наклоне в 30° составляет по меньшей мере 16 г/г, а его способность к накапливанию жидкости, определяемая с помощью CRC, составляет по меньшей мере 11%.3. Материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что поглощение гелевой жидкости, определяемое как общее количество жидкости в порах размером менее 3 мкм в соответствии с измерениями распределения объема пор (PVD) составляет по меньшей мере 4 г/г, предпочтительно по меньшей мере 5 г/г искусственной мочи, а поглощение жидкости капиллярами, определяемое как общее количество жидкости в порах размером 3-100 мкм в соответствии с измерениями PVD, составляет по меньшей мере 8 мл/г, предпочтительно по меньшей мере 10 мл/г.4. Материал по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанный пенный материал включает волокна в своей системе пор.5. Абсорбирующая структура в абсорбирующем изделии, таком, как пеленка, подгузник, гигиеническая прокладка, предохранительное средство, применяемое при недержании, повязка для раны, защитное покрытие для кровати, отличающаяся тем, что указанная абсорбирующая структура содержит абсорбирующий жидкость пористый материал с открытыми ячейками по любому из пп.1-4.6. Абсорбирующая структура по п.5, отличающаяся тем, что указанный пенный материал содержится в абсорбирующей структуре как единственный компонент.7. Абсорбирующая структура по п.5 или 6, отличающаяся тем, что указанный пенный материал имеет трехмерную анатомическую форму.