СТРУКТУРА АБСОРБЕНТА В АБСОРБИРУЮЩЕМ ИЗДЕЛИИ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК A61F13/15 A61L15/60 

Область техники

Настоящее изобретение относится к структуре абсорбента в абсорбирующем изделии, таком как пеленка, подгузник, предохраняющая прокладка при недержании мочи, медицинские салфетки, повязки для ран, защитные клеенки для кроватей и т.д., включающей сжатый пеноматериал, который расширяется при смачивании. Изобретение далее относится к способу получения структуры абсорбента и абсорбирующего изделия, содержащего структуру абсорбента по изобретению.

Предпосылки создания изобретения

Абсорбирующие изделия указанного выше типа предназначены для использования для абсорбирования жидкостей тела, таких как моча и кровь. Они обычно содержат пропускающий жидкость верхний слой, который в процессе использования должен быть обращен к телу пользователя, например, нетканый материал типа связанного при прядении материала, материал, полученный плавлением с раздувом, связанный на подложке ватный материал и т.д. Они также имеют не пропускающий жидкость тыльный слой, например, пластичную пленку, имеющее пластиковое покрытие, нетканое волокно или гидрофобное нетканое волокно, и структуру абсорбента, расположенную между пропускающим жидкость материалом верхнего слоя и не пропускающим жидкость тыльным слоем. Такая структура абсорбента может состоять из нескольких слоев, таких как принимающий жидкость слой, накапливающий слой и распределяющий слой.

В качестве принимающего жидкость слоя обычно используют пористый материал с высокой способностью моментального приема жидкости. Примерами такого материала являются рыхлая целлюлозная пульпа термомеханического или хемиотермомеханического типа (СТМР), химически отвержденные целлюлозные волокна, синтетические волокнистые структуры различных типов и пористые пеноматериалы.

В качестве накапливающего слоя обычно используют рыхлую целлюлозную пульпу, смешанную с так называемыми "суперабсорбентами", т.е. сшитыми полимерами, обладающими способностью к абсорбции такого количества жидкостей тела, которое в несколько раз превышает их собственный вес (в 10 раз или больше). Также возможно использование абсорбентного пеноматериала в качестве накапливающего слоя. В качестве распределяющего слоя можно использовать рыхлую целлюлозную пульпу, слои ткани, пеноматериалы, синтетические волокна и т.п., обладающие высокой способностью распределения жидкости. Также возможно объединение двух или более из указанных функций приема, накопления и распределения в одном и том же слое.

Ранее из US-A-3512450, ЕР-А-0293208 и ЕР-А-0804913 было известно использование сжатого пеноматериала регенирированной целлюлозы, т.е. вискозы, в качестве структуры абсорбента в абсорбирующем изделии указанного выше типа, например в медицинских салфетках. Изделие при этом можно сделать очень тонким и все же обладающим высокой абсорбционной способностью. Сжатый вискозный пеноматериал расширяется очень быстро в z-направлении при абсорбировании им жидкости при смачивании.

Задача и наиболее важные характеристики изобретения

Задачей настоящего изобретения является улучшение функции структуры абсорбента в форме сжатого пеноматериала, особенно в отношении его способности приема жидкости и ее распределения. В соответствии с настоящим изобретением это достигается тем, что пеноматериал включает в себя два объединенных слоя с разным средним размером пор.

Кроме того, изобретение относится к способу получения структуры абсорбента, включающему отдельное образование, по меньшей мере, двух различных пеноматериалов, имеющих разный размер пор, и нанесения пеноматериалов один на другой до тех пор, пока они не высохли, после чего объединенные слои материала сушат и спрессовывают.

Также изобретение относится к абсорбирующему изделию, такому как пеленка, подгузник, предохраняющая прокладка при недержании мочи, медицинская пеленка, повязка для ран, защитная клеенка для кроватей и т.д., содержащему структуру абсорбента по изобретению.

Далее характеристики изобретения раскрываются в представленном ниже описании и формуле изобретения.

Описание чертежей

Далее изобретение будет более подробно описано со ссылкой на его вариант, показанный на прилагаемых чертежах.

На фиг.1 схематически представлено поперечное сечение структуры абсорбента в соответствии с изобретением в спрессованной форме, содержащей три разных объединенных слоя.

На фиг.2 представлена структура абсорбента в соответствии с фиг.1 в расширенной форме.

На фиг.3 представлен вид снаружи абсорбирующего изделия в форме прокладки для недержания мочи.

На фиг.4 показан разрез по линии IV-IV на фиг.3 в увеличенном масштабе.

Описание вариантов воплощения изобретения

Структура 1 абсорбента по изобретению включает по меньшей мере два и в вариантах, показанных на фиг.1 и 2, три объединенных слоя 2, 3 и 4. Каждый слой состоит из сжатого пеноматериала, который при контакте с жидкостью сильно расширяется, абсорбируя при этом жидкость. Эти слои имеют разный размер пор. Под размером пор подразумевается эффективный средний размер пор, который материал имеет в расширенном состоянии. Эффективные средние размеры пор определяют при помощи аппарата для измерения распределения объема пор PVD (Pore Volume Distribution), выпускаемого фирмой Textile Research Institute, Princeton, USA. Работа аппарата PVD подробно описана в Miller, В. and Tyomkin, L. Textile Research Journal 56 (1986) 35.

Разные слои 2, 3 и 4 предпочтительно объединяют друг с другом, и они частично проникают один в другой так, чтобы между слоями не было четкой границы, а была бы смесь разных размеров пор. Это способствует передаче жидкости между слоями.

В соответствии с предпочтительным вариантом пеноматериал представляет собой регенерированную целлюлозу, такую как вискоза, которая представляет собой содержащий пеноматериал целлюлозный каркас. Принцип получения пористого вискозного пеноматериала известен уже давно, и вкратце его осуществляют следующим образом. Целлюлозу, обычно сульфитную пульпу, оставляют для набухания в гидроксиде натрия. Добавляют дисульфид углерода, при этом целлюлоза успешно растворяется. В целях улучшения механической прочности материала можно, например, добавить хлопковые волокна. К этому раствору целлюлозы добавляют и диспергируют в нем соль в форме сульфата натрия. Затем раствор нагревают и целлюлозу регенерируют (дисульфид углерода испаряется), и соль (сульфат натрия) растворяют путем промывки материала водой, при этом получают пористую прочную структуру. Материал сушат и сжимают, если это желательно.

Для обеспечения желаемого градиента размера пор используют различные растворы вискозы, которые наносят один на другой и затем регенерируют. В разных слоях используют сульфат натрия с разными размерами частиц, при этом получают разные размеры пор пеноматериала. Посредством того, что разные слои помещают один на другой до их высыхания, достигают получения объединенной структуры, в которой слои частично проникают один в другой. Это было выверено PVD-измерениями, которые показывают объединенный материал без какого-либо промежутка между разными слоями.

После регенерирования целлюлозы и промывки для удаления частиц соли материал сушат и сжимают до нужной плотности, которая должна быть в пределах от 0,1 до 2,0 г/см³. Такой материал при абсорбировании им жидкости быстро расширяется в объеме от 2 до 20 раз, предпочтительно от 2 до 15 раз, в сравнении с объемом сжатого материала. Увеличение объема при абсорбировании в основном происходит в направлении сжатия, т.е. в z-направлении материала.

Материал используют в абсорбирующем изделии таким образом, что слой, имеющий наибольший размер пор, наносят сверху, и он является наиболее близким к пользователю, так, чтобы получить уменьшение размера пор в направлении от пользователя. Таким путем обеспечивается хороший прием жидкости материалом благодаря большому размеру пор самого верхнего слоя, а также улучшенное распределение в расположенных ниже слоях благодаря более высокому капиллярному распределению в слоях с меньшими размерами пор. Поскольку из-за высокой капиллярной силы более мелких пор имеется тенденция распределения жидкости от более крупных до более мелких пор, это способствует распределению жидкости в z-направлении вниз от самого верхнего слоя, в то же самое время предотвращается обратное смачивание жидкостью из низлежащих слоев к верхнему слою.

Пеноматериал, конечно, может быть выполнен из любого полимерного материала, и можно получить разные средние размеры пор соответствующих слоев пеноматерилов другими способами, отличными от описанных выше с использованием кристаллов соли различного размера частиц. Один такой альтернативный путь представляет собой использование различных типов пенообразователей при получении различных слоев пеноматериалов, и при этом он обеспечивает разные средние размеры пор. Другой путь представляет собой влияние на процесс ценообразования таким образом, как разный уровень нагрева различных слоев в процессе ценообразования. В этом случае возможно использование в различных слоях одного пенообразователя.

Суперабсорбирующие материалы можно добавлять к пеноматериалу в процессе получения вискозы, т.е. до пенообразования. Концентрация суперабсорбента предпочтительно находится в форме градиента, так, чтобы слой с самым большим размером пор содержал наименьшее количество суперабсорбента, а слой с самым маленьким размером пор содержал наибольшее количество суперабсорбента. Таким путем обеспечивается наибольшая способность удерживания жидкости в слое, обращенном в сторону от пользователя.

Суперабсорбирующий материал также можно наносить в сухой форме, т.е. в форме раствора мономера, который наносят на сторону, предназначенную в качестве обратной по отношению к пользователю стороны. Затем раствор мономера образует покрытие на одной стороне пеноматериала, и часть раствора мономера будет проникать в систему открытых пор пеноматериала. Раствор мономера полимеризуют и сшивают. Таким способом обеспечивают градиент концентрации суперабсорбента от одной стороны пеноматерила, на которую был нанесен раствор мономера, на расстояние внутрь пеноматериала, на которое проникает раствор мономера.

Раствор мономера также может быть в форме раствора, который при нанесении на сжатый пеноматериал проходит в его систему пор и образует покрытие на стенках пор.

Раствор мономера также может быть в форме вспененной дисперсии, которую, после нанесения на сжатый пеноматериал, полимеризуют и сшивают. Преимущество нанесения суперабсорбирующего материала в форме вспененной дисперсии состоит в том, что образуется пористая структура и в суперабсорбирующем материале, что облегчает передачу жидкости.

Пеноматериал в различных слоях также может быть из различных полимеров, что позволяет, например, обеспечить градиент гидрофобности в z-направлении путем использования в разных слоях пеноматериалов с различной гидрофильностью/гидрофобностью.

На фиг.3 и 4 показан пример абсорбирующего изделия 5 в форме прокладки для недержания мочи, включающего пропускающий жидкость верхний слой 6, не пропускающий жидкость тыльный слой 7 и структуру абсорбента 1 в соответствии с настоящим изобретением, заключенную между ними.

Пропускающий жидкость верхний слой 6 может включать нетканый материал, например, связанный при прядении материал из синтетического волокна, термосвязанный материал, например, связанный волокнистый материал с отверстиями, выполненный из перфорированной пластичной пленки. Не пропускающий жидкость тыльный слой 7 обычно состоит из пластичной пленки, нетканого материала, на который нанесено покрытие из не пропускающего жидкость материала, или гидрофобного нетканого материала, стойкого к пропусканию жидкости.

Верхний слой 6 и тыльный слой 7 имеют несколько большую протяженность в плоскости по сравнению со структурой абсорбента 1 и выходят за ее края. Слои 6 и 7 являются взаимосвязанными на их выдвинутых участках, например, путем склеивания или сваривания теплом или ультразвуком.

Между верхним листом 6 и структурой 1 абсорбента, необязательно, может быть расположен принимающий жидкость мягкий и пористый слой.

Необходимо подчеркнуть, что прокладка для недержания мочи, показанная на чертежах и описанная выше, является лишь не ограничивающим примером абсорбирующего изделия. Так, например, форма изделия, так же как и его конструкция в целом, могут быть различными. Абсорбирующее изделие может также представлять собой пеленку, подгузник, медицинскую салфетку, защитную клеенку для кроватей и т.п. Также возможно исключить отдельный пропускающий жидкость верхний слой 6 и обеспечить структуру 1 абсорбента, состоящую из пеноматериала в соответствии с настоящим изобретением, непосредственно приложенную к коже пользователя.

Структуру 1 абсорбента также можно объединить с другими слоями абсорбента, например, из рыхлой целлюлозной пульпы, суперабсорбирующих материалов и т.д., предпочтительно расположенными между структурой 1 абсорбента и не пропускающим жидкость тыльным слоем 7. Как указано выше, пористый и упругий принимающий жидкость слой можно наносить между верхним слоем 6 и структурой 1 абсорбента.

Структуру 1 абсорбента по настоящему изобретению можно также располагать поверх только части общей поверхности абсорбирующего участка абсорбирующего изделия, например, предназначенного для смачивания участка изделия, куда будет выделяться жидкость тела, и который обычно расположен в направлении передней части изделия 5. Части абсорбирующего изделия, расположенные за пределами смачиваемого участка, в этом случае могут быть необязательно выполнены из другого абсорбирующего материала.

Изобретение относится к медицине. Описана структура абсорбента в абсорбирующем изделии, таком как пеленка, подгузник, прокладка для недержания мочи, медицинская салфетка, повязка на рану, защитная клеенка для кровати и т.д., содержащая сжатый пеноматериал (1), который расширяется при смачивании, в которой пеноматериал (1) содержит, по меньшей мере, два объединенных слоя (2, 3, 4), имеющие разные средние размеры пор. Получена с улучшенной функцией структура абсорбента в форме сжатого пеноматериала в отношении его способности приема жидкости и ее распределения. 3 с. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Структура абсорбента в абсорбирующем изделии, таком, как пеленка, подгузник, прокладка для недержания мочи, медицинская салфетка, повязка на рану, защитная клеенка для кровати, содержащая сжатый пеноматериал (1), расширяемый при смачивании, отличающаяся тем, что пеноматериал (1) выполнен из регенерированной целлюлозы и содержит по меньшей мере два объединенных слоя (2,3,4), имеющих разные средние размеры пор.2. Структура абсорбента по п.1, отличающаяся тем, что пеноматериал (1) содержит суперабсорбирующий материал.3. Структура абсорбента по п.2, отличающаяся тем, что разные слои (2, 3, 4) содержат разные количества суперабсорбирующих материалов.4. Структура абсорбента по п.3, отличающаяся тем, что слой, имеющий самый большой средний размер пор, содержит наименьшее количество суперабсорбирующего материала, и слой, имеющий самый маленький средний размер пор, содержит наибольшее количество суперабсорбирующего материала.5. Способ получения структуры абсорбента в абсорбирующем изделии, таком, как пеленка, подгузник, прокладка для недержания мочи, медицинская салфетка, повязка на рану, защитная клеенка для кровати, отличающийся тем, что отдельно осуществляют образование, по меньшей мере, двух разных пеноматериалов из регенерированной целлюлозы, имеющих разные средние размеры пор, и нанесение пеноматериалов один на другой до их высыхания, после чего объединенные слои материала сушат и сжимают.6. Способ по п.5, отличающийся тем, что при получении соответствующих слоев пеноматериала используют кристаллы соли с разным средним размером частиц для получения разных средних размеров частиц в соответствующих слоях.7. Способ по п.5, отличающийся тем, что при получении соответствующих слоев пеноматериала используют различные типы пенообразователей для получения разных средних размеров пор в соответствующих слоях.8. Способ по п.5, отличающийся тем, что при получении соответствующих слоев пеноматериала используют одинаковые или разные пенообразователи, и тем, что процесс ценообразования осуществляют путем, например, нагрева разных слоев до разных температур в процессе пенообразования с возможностью получения в разных слоях разных средних размеров пор.9. Абсорбирующее изделие, такое, как пеленка, подгузник, прокладка для недержания мочи, медицинская салфетка, повязка на рану, защитная клеенка для кровати, содержащее пропускающий жидкость верхний слой (5), не пропускающий жидкость тыльный слой (6) и структуру абсорбента, расположенную между ними, отличающееся тем, что оно содержит структуру (1) абсорбента по любому из пп.1-4.