ПОГЛОЩАЮЩАЯ СЛОИСТАЯ СТРУКТУРА Российский патент 2009 года по МПК A61F13/15 A61L15/28 A61L15/60 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к поглощающей слоистой структуре, предназначенной для использования в качестве поглощающего тела в поглощающем изделии. Изобретение также относится к поглощающему гигиеническому изделию, такому как подгузник, прокладка, используемая при недержании, или гигиеническая прокладка. Изобретение также может быть применено для поглощающих изделий, таких как прокладки для лотков для мяса, защитные приспособления для кроватей, защитные приспособления для кресел или т.п.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Поглощающие изделия, такие как подгузники, прокладки, используемые при недержании, гигиенические прокладки или т.п., постепенно становятся все более и более тонкими. Тонкие изделия в большинстве случаев являются более гибкими и более незаметными при ношении и, следовательно, рассматриваются пользователями как нечто положительное. Кроме того, они являются более компактными, что, само собой разумеется, представляет собой преимущество с точки зрения транспортировки и хранения.

Для того чтобы можно было предложить тонкие поглощающие изделия, обеспечивающие сохранение таких функциональных свойств, как поглощающая способность и защита от утечек, широко применяются различные типы материалов с высокой поглощающей способностью, которые известны как суперадсорбенты. Подобные материалы представляют собой полимеры, которые имеются в наличии в виде частиц, волокон или гранул и предпочтительно включаются в волокнистую структуру, в большинстве случаев содержащую вспушенную измельченную целлюлозу.

Однако при включении суперадсорбентов в целлюлозную волокнистую структуру возникает ряд проблем.

Для удерживания суперадсорбента в структуре с измельченной целлюлозой необходимо, чтобы она была сжата до высокой плотности порядка 0,1-0,5 г/см³. Подобные сильно сжатые структуры ощущаются как твердые и некомфортные при использовании их в поглощающем изделии.

Кроме того, волокна прикрепляются к валикам и другим деталям машин во время изготовления волокнистых структур, что приводит к проблемам при эксплуатации машин.

Кроме того, прием жидкостей и распределение жидкостей в сильно сжатом материале происходят очень медленно, что представляет собой особую проблему при использовании поглощающих изделий, предназначенных для приема и поглощения больших количеств жидкости за короткий период времени. Например, изделия, предназначенные для взрослых, страдающих недержанием, должны обладать способностью приема нескольких сотен мл жидкости, которая выпускается под большим давлением в течение десяти секунд или около того. Следовательно, иногда имеет место то, что вместо поглощения поглощающим изделием жидкость растекается по поверхности и стекает с изделия вдоль краев и вызывает утечку. Следовательно, на практике подобное поглощающее изделие может иметь фактическую поглощающую способность, которая значительно меньше, чем можно было бы ожидать исходя из теоретических расчетов на основе поглощающей способности составляющих компонентов материалов. Для устранения данной проблемы часто используются специальные принимающие и/или распределяющие жидкость слои. Однако подобные слои приводят к увеличению толщины изделий и способствуют увеличению производственной себестоимости вследствие большего расхода материалов и более сложного производственного процесса.

Модифицированная вспушенная измельченная целлюлоза, полученная посредством процесса окисления с использованием нитроксида, известна ранее из Европейского патента 1245722. Процесс позволяет повысить степень "самосшивания" между соседними целлюлозными волокнами и в пределах одного и того же целлюлозного волокна. Таким образом, получают улучшенную сетку для суперадсорбентов, которые смешаны с модифицированной вспушенной измельченной целлюлозой, по сравнению со сшитой обычным образом вспушенной измельченной целлюлозой.

В документе WO 00/66833 описан другой тип модифицированной вспушенной измельченной целлюлозы, в которой волокна снабжены покрытием из бентонита, который предотвращает сцепление между волокнами и позволяет уменьшить число узлов из волокон в материале.

Однако главная проблема, связанная с подвергнутой обработке вспушенной измельченной целлюлозой, заключается в том, что волокнистые холсты, полученные из подобной вспушенной измельченной целлюлозы имеют слишком низкую прочность мата, что не позволяет манипулировать ими в непрерывных производственных процессах. Кроме того, их способность удерживать частицы суперадсорбента по-прежнему является недостаточной.

Следовательно, существует потребность в получении поглощающей структуры с хорошей обрабатываемостью, высокой поглощающей способностью, хорошей способностью принимать жидкости и большой мягкостью и гибкостью. Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить такую поглощающую структуру с волокнистой сеткой из целлюлозных волокон, которая обладает хорошей способностью к удерживанию суперадсорбентов и к распределению жидкости в поглощающей структуре.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с изобретением была получена поглощающая структура указанного во введении типа. Поглощающая структура в соответствии с изобретением отличается в основном тем, что она содержит первый поверхностный слой, состоящий главным образом из вспушенной измельченной целлюлозы, второй поверхностный слой, состоящий главным образом из вспушенной измельченной целлюлозы, и внутренний слой, расположенный между поверхностными слоями и состоящий из смеси вспушенной измельченной целлюлозы и 5-90 мас.% материала со сверхвысокой поглощающей способностью (суперадсорбента), при этом вспушенная измельченная целлюлоза в поверхностных слоях имеет прочность мата, которая меньше прочности мата во внутреннем слое, по меньшей мере, на 1 Н, измеренной при массе на единицу площади, составляющей 300 г/м², и удельном объеме 4,5 см³/г или менее, и предпочтительно прочность мата, которая меньше прочности мата во внутреннем слое, по меньшей мере, на 2 Н, измеренной при массе на единицу площади, составляющей 300 г/м², и удельном объеме 4,5 см³/г или менее.

В соответствии с изобретением посредством соединения двух слоев с вспушенной измельченной целлюлозой разных типов можно получить поразительно значительно большую ощущаемую мягкость поглощающей структуры. Кроме того, поглощающая структура в соответствии с изобретением имеет чрезвычайно хорошую обрабатываемость как в отношении прочности мата, так и в отношении уменьшенного прилипания волокон к валикам и другим деталям машин во время изготовления поглощающей структуры.

Кроме того, поглощающая структура обеспечивает наличие такой волокнистой сетки для материала со сверхвысокой поглощающей способностью, которая функционирует очень хорошо. Волокнистая структура согласно изобретению обеспечивает наличие компактной внутренней волокнистой сетки с хорошей способностью к удерживанию вмешанного суперадсорбента даже при высоком содержании суперадсорбента, до 90 мас.% внутреннего слоя, и с хорошей способностью к распределению жидкости, а также наличие мягких наружных поверхностей, обладающих только незначительной склонностью прилипать к деталям машин при обработке структуры в производственном процессе.

Для достижения данных преимуществ требуются только очень тонкие слои обработанной вспушенной измельченной целлюлозы, имеющие толщину порядка 0,1-2 мм.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение будет описано более подробно ниже со ссылкой на фигуры, показанные на сопровождающих чертежах, в которых:

фиг.1 показывает поглощающую слоистую структуру в соответствии с изобретением;

фиг.2 показывает подгузник, содержащий слоистую структуру в соответствии с изобретением;

фиг.3 показывает гигиеническую прокладку, содержащую слоистую структуру в соответствии с изобретением;

фиг.4 показывает измерительную установку для определения прочности мата;

фиг.5 показывает сечение части измерительной установки по фиг.4.

ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Поглощающая слоистая структура 1, показанная на фиг.1, содержит первый поверхностный слой 2, состоящий из вспушенной измельченной целлюлозы, второй поверхностный слой 3, состоящий из вспушенной измельченной целлюлозы, и внутренний слой 4, расположенный между поверхностными слоями 2, 3 и состоящий из смеси вспушенной измельченной целлюлозы и 5-80 мас.% материала со сверхвысокой поглощающей способностью. Смесь предпочтительно представляет собой по существу однородную смесь, так что материал со сверхвысокой поглощающей способностью равномерно распределен во внутреннем слое 4.

Материал со сверхвысокой поглощающей способностью предпочтительно присутствует в виде частиц, но в пределах объема изобретения также можно использовать гранулы, хлопья или волокна. Материалы со сверхвысокой поглощающей способностью представляют собой полимеры со способностью поглощать воду или выделяемую организмом текучую среду в количестве, в несколько раз превышающем их собственную массу, при одновременном образовании водного геля. Материал со сверхвысокой поглощающей способностью может представлять собой материал одного единственного типа или состоять из смеси из двух или более суперадсорбентов, которые различаются в том, что касается скорости поглощения, размера частиц, прочности геля, химического состава или других свойств. Например, существуют суперадсорбенты с разной поглощающей способностью при разных температурах или при разных значениях водородного показателя рН.

Вспушенная измельченная целлюлоза во внутреннем слое 4 целесообразно представляет собой необработанную техническую вспушенную измельченную целлюлозу (СР) с удельным объемом (исключая материал со сверхвысокой поглощающей способностью), составляющим самое большее 4,5 см³/г. Внутренний слой 4 соответственно имеет толщину 0,3-5 мм, предпочтительно, 0,5-2 мм и, наиболее предпочтительно, приблизительно 1,2-1,6 мм.

Два поверхностных слоя 2, 3 могут состоять из одинаковой или разной вспушенной измельченной целлюлозы. Вспушенная измельченная целлюлоза в поверхностных слоях 2, 3 целесообразно представляет собой техническую вспушенную измельченную целлюлозу, которая была подвергнута обработке для уменьшения количества сцеплений между волокнами в материале. Подобная обработка может быть выполнена посредством покрытия волокон разрыхляющим веществом, таким как неорганические соли различных типов, например соль алюминия, или минеральные наполнители, такие как глина, известь, карбонат, тальк или микрочастицы бентонита в соответствии с документом WO 00/66833. Волокна, обработанные в соответствии со способом, описанным в Европейском патенте 1245722, то есть посредством процесса окисления с использованием нитроксида, также могут быть использованы для поверхностных слоев. Дополнительные примеры пригодных разрыхлителей можно найти в патенте США 3844880, патенте США 4432833 и документе WO 98/19012. К разрыхлителям, упомянутым в этих документах, относятся четвертичные аммониевые соединения, бис-имидазолиновые соединения, ди-четвертичные аммониевые соединения, полиаммониевые соединения, фосфолипиды, силиконовые четвертичные соли, вступающие в реакцию с органическими соединениями полисилоксаны и кремнийорганические гликоли.

Поверхностные слои 2, 3 соответственно имеют удельный объем 3 см³/г или более и толщину 0,05-1,0 мм, предпочтительно, 0,1-0,5 мм и, наиболее предпочтительно, 0,2-0,3 мм.

Вся поглощающая структура соответственно имеет толщину, составляющую самое большее 8 мм, предпочтительно, самое большее 5 мм и, наиболее предпочтительно, самое большее 2 мм. Масса на единицу площади поглощающей структуры составляет 300-2000 г/м², предпочтительно, 500-1500 г/м² и, наиболее предпочтительно, 800-1200 г/м².

На фиг.2 показан подгузник 200 довольно простой конструкции. Само собой разумеется, можно использовать дополнительные компоненты, такие как выступающие вверх барьеры от утечек, стабилизирующие форму элементы, принимающие жидкость слои или т.п. Подгузник 200, показанный на фиг.2, содержит первый, проницаемый для жидкостей, поверхностный слой 205, второй, непроницаемый для жидкостей, поверхностный слой 206 и поглощающее тело 207, расположенное между поверхностными слоями 205, 206. Два поверхностных слоя 205, 206 выступают за поглощающее тело 207 по всей его периферии. Поверхностные слои 205, 206 соединены друг с другом в пределах выступающих частей 208 посредством склеивания или сварки с использованием тепла (термосварки) или ультразвука (ультразвуковой сварки).

Проницаемый для жидкостей поверхностный слой 205 может состоять из любого материала, известного для данной цели, такого как слой нетканого материала, перфорированной пластиковой пленки, сетчатого материала или т.п. Само собой разумеется, поверхностный слой 205 также может состоять из ламината из двух или более слоев одного и того же материала или разных материалов.

Непроницаемый для жидкостей поверхностный слой 206 может состоять из герметичной пластиковой пленки, слоя нетканого материала, который был покрыт блокирующим проход жидкостей материалом, ламината из нетканого материала и пластиковой пленки или другого гибкого материала, способного противодействовать проникновению жидкости. Однако может быть предпочтительным, если непроницаемый для жидкостей поверхностный слой 206 имеет некоторую воздухопроницаемость, то есть обеспечивает возможность пропускания водяного пара через слой 206.

Подгузник 200 имеет удлиненную форму с более широкими передней и задней частями 209, 210 и более узкой промежуточной промежностной частью 211. Передняя часть 209 представляет собой ту часть подгузника 200, которая предназначена для того, чтобы быть обращенной вперед на носителе при использовании подгузника, и задняя часть 210 представляет собой ту часть подгузника 200, которая обращена назад на носителе. Подгузник 200 также имеет два продольных, изогнутых внутрь, боковых края 212, 213, передний край 214 и задний край 215.

Подгузник 200 представляет собой подгузник такого типа, который скрепляют вместе при его использовании так, что он окружает нижнюю часть живота носителя подобно трусам. Для этой цели скрепляющий язычок 217, 218 расположен так, что он выступает от каждого бокового края 212, 213 вблизи заднего края 215 подгузника. Скрепляющие язычки 217, 218 предназначены для взаимодействия с принимающей зоной 219, расположенной на непроницаемом для жидкостей поверхностном слое 206 на передней части 209 подгузника 200. Подобная принимающая зона 219 расположена так, чтобы взаимодействовать со скрепляющими элементами на скрепляющих язычках 217, 218. Широко используемыми скрепляющими элементами являются поверхности с крючками и петлями или самоприклеивающийся клей. В первом случае элементы в виде крючков в большинстве случаев расположены на скрепляющих язычках 217, 218, в то время как принимающая зона 219 содержит элемент некоторого вида с петлями, например нетканый материал. Во втором случае клей на скрепляющих язычках 217, 218 нанесен так, чтобы обеспечить прилипание к обычно имеющей повышенную прочность поверхности пластика на наружной стороне подгузника 200. Само собой разумеется, существует возможность использования альтернативных скрепляющих элементов, таких как пуговицы и петли, крючки и ушки, кнопки или т.п.

Подгузник 200 также предусмотрен с продольными эластичными элементами 220, 221, наложенными в предварительно растянутом состоянии вдоль боковых краев 212, 213 подгузника. Эластичные элементы 220, 221 расположены так, чтобы обеспечить изгибание подгузника 200 в соответствии с телом носителя во время использования и одновременно образовывать резинки для ног в подгузнике. Таким образом, эластичные элементы 220, 221 служат для удерживания боковых краев 212, 213 подгузника в плотном контакте с ногами носителя с тем, чтобы противодействовать возникновению зазоров между подгузником и телом носителя во время использования, через которые выделяемая организмом текучая среда может вытекать из подгузника.

Поглощающее тело 207 состоит из имеющего форму песочных часов слоя поглощающей структуры в соответствии с изобретением. Следовательно, поглощающее тело 207 состоит из ламината, состоящего из двух более тонких слоев обработанной вспушенной измельченной целлюлозы, которые расположены с каждой стороны внутреннего слоя из необработанной, сильно сжатой вспушенной измельченной целлюлозы с 5-80% суперадсорбента и, предпочтительно, 15-35% суперадсорбента, вмешанного в целлюлозу.

Показанная конструкция обеспечивает получение поглощающего изделия, которое хорошо функционирует во многих случаях применения с хорошей поглощающей способностью, большой гибкостью и высокой степенью ощущаемой мягкости. Поскольку поглощающая структура в соответствии с изобретением может быть выполнена очень тонкой, с соответствующей толщиной, составляющей около приблизительно 2 мм, это означает, что подгузник, выполненный в соответствии с изобретением, с простой конструкцией, показанной на фиг.2, может иметь общую толщину, которая меньше 2,5 мм.

Если требуется дополнительная поглощающая способность, поглощающая структура может быть выполнена с большей толщиной, или, альтернативно, некоторое количество поглощающих структур согласно изобретению может быть наложено друг на друга. Поглощающая структура в соответствии с изобретением также может быть объединена с другими поглощающими слоями. Например, может быть желательно разместить слой с очень большой поглощающей способностью и способностью к удерживанию жидкостей под поглощающей структурой в соответствии с изобретением, то есть с той стороны поглощающей структуры, которая обращена к непроницаемому для жидкостей поверхностному слою 206. Кроме того, может быть желательно разместить принимающий жидкости слой непосредственно с внутренней стороны проницаемого для жидкостей поверхностного слоя 205, между ним и поглощающим телом 207. Подобный принимающий жидкости слой обычно представляет собой слой скрепленной (проклеенной) или нескрепленной ваты, скрепленного латексом целлюлозного материала или т.п.

Само собой разумеется, изобретение может быть применено для других вариантов подгузников, таких как подгузники-трусы, подгузники с поясом или т.п., а также для всех видов прокладок, используемых при недержании. Подгузник-трусы означает подгузник, который поставляется пользователю в виде собранных поглощающих трусов. Подгузник с поясом - это подгузник, который закрепляют с помощью отдельного или составляющего одно целое с ним пояса. В данном случае прокладки, используемые при недержании, означают поглощающие изделия, предназначенные для крепления в промежностной части пары трусов.

Гигиеническая прокладка 300, показанная на фиг.3, показана с той стороны, которая предназначена для того, чтобы быть обращенной к предмету нижнего белья носителя при ношении прокладки. Гигиеническая прокладка 300 содержит проницаемый для жидкостей поверхностный слой 305, расположенный с той стороны гигиенической прокладки 300, которая предназначена для того, чтобы быть обращенной к носителю во время использования, непроницаемый для жидкостей поверхностный слой 306, расположенный с той стороны гигиенической прокладки 300, которая предназначена для того, чтобы быть обращенной в сторону от носителя во время использования, и поглощающее тело 307, заключенное между двумя поверхностными слоями 305, 306.

Материал проницаемого для жидкостей поверхностного слоя 305 может представлять собой, например, перфорированную пластиковую пленку, сетку, выполненную из пластика или текстильного материала, нетканый материал или ламинат, состоящий, например, из слоя перфорированного пластика и слоя нетканого материала. Пластик обычно представляет собой термопласт, такой как полиэтилен или полипропилен. Пригодные нетканые материалы могут быть образованы из натуральных волокон, таких как целлюлозные или хлопковые, или из синтетических волокон, таких как полиэтиленовые, полипропиленовые, полиэфирные, полиуретановые, найлоновые волокна или волокна из регенерированной целлюлозы. Само собой разумеется, также существует возможность использования нетканых материалов, изготовленных из смесей волокон.

Проницаемый для жидкостей поверхностный слой 305 необязательно должен фактически состоять из отдельного слоя материала. Например, проницаемый для жидкостей, покрывающий слой может составлять неотъемлемую часть поглощающего тела 307. Следовательно, можно использовать поглощающий нетканый материал, который может быть включен в качестве компонента в поглощающее тело 307 и одновременно может образовывать проницаемый для жидкостей поверхностный слой. Подобные конструкции не являются редкими в очень тонких прокладках и предназначенных для повседневного ношения прокладках для трусов.

Непроницаемый для жидкостей поверхностный слой 306 состоит из непроницаемого для жидкостей материала. Тонкие герметичные пластиковые пленки пригодны для этой цели. Однако также существует возможность использования материалов, которые исходно являются проницаемыми для жидкостей, но были снабжены покрытием из пластика, смолы или другого герметизирующего материала. Таким образом, предотвращается утечка жидкостей с нижней стороны поглощающего изделия. Следовательно, непроницаемый для жидкостей поверхностный слой 306 может состоять из любого материала, который благоприятен для кожи и отвечает критерию непроницаемости по отношению к жидкостям. Примерами материалов, пригодных в качестве барьерного слоя, являются пластиковые пленки, нетканые материалы и ламинаты различных типов. Пластиковые пленки, которые могут быть использованы, представляют собой, например, те пленки, которые выполнены из полиэтилена, полипропилена или сложного полиэфира. Альтернативно, непроницаемый для жидкостей поверхностный слой 306 может состоять из ламината, образованного из непроницаемого для жидкостей слоя пластика, обращенного к поглощающему телу, и из слоя нетканого материала, обращенного к предмету нижнего белья носителя. Подобная конструкция позволяет получить герметичный барьерный слой с ощущением текстильного материала.

Два поверхностных слоя 305, 306 соединены друг с другом снаружи поглощающего тела 307 и образуют выступающий край 308 вокруг всей периферии гигиенической прокладки 300. Поверхностные слои могут быть соединены друг с другом любым соответствующим способом, например с помощью клея, сшивания или сварки с использованием тепла (термосварки) или ультразвука (ультразвуковой сварки).

Гигиеническая прокладка 300 по существу имеет форму песочных часов и имеет две концевые части 309, 310 и промежуточную, более узкую промежностную часть 311, предназначенную для размещения ее между ногами носителя. Гигиеническая прокладка 300 также имеет два изогнутых внутрь боковых края 312, 313 и два изогнутых наружу концевых края 314, 315.

Гигиеническая прокладка 300 предусмотрена с клеящим скрепляющим элементом 317 в виде полоски клея, которая закрепляется в промежностной части трусов носителя при ношении прокладки 300. Перед использованием скрепляющий элемент 317 защищен обычным образом с помощью отсоединяемой защитной полоски, которую удаляют, когда клей должен быть открыт для крепления. Показанный скрепляющий элемент 317 представляет собой только пример конфигурации клеящего скрепляющего элемента. Само собой разумеется, также возможны другие конфигурации и места расположения скрепляющего элемента.

Как и в случае подгузника 200, показанного на фиг.2, поглощающее тело 307 состоит из имеющего форму песочных часов слоя поглощающей структуры в соответствии с изобретением. Следовательно, поглощающее тело 307 состоит из ламината, состоящего из двух более тонких слоев обработанной вспушенной измельченной целлюлозы, расположенных по одному с каждой стороны внутреннего слоя из необработанной, сильно сжатой вспушенной измельченной целлюлозы с 5-80% суперадсорбента и, предпочтительно, 15-35% суперадсорбента, вмешанного в целлюлозу.

В большинстве случаев достаточная поглощающая способность обеспечивается с помощью одного слоя поглощающей структуры в соответствии с изобретением. Получающаяся в результате гигиеническая прокладка 300 имеет большую гибкость и высокую степень ощущаемой мягкости. Совершенствование гигиенических прокладок происходит в направлении все более тонких изделий, которые могут быть закреплены внутри трусов носителя с обеспечением согласования с их формой и могут обеспечить высокую степень незаметности и удобства при ношении. Поскольку поглощающая структура в соответствии с изобретением может быть выполнена очень тонкой, с соответствующей толщиной, составляющей около приблизительно 2 мм, это означает то, что гигиеническая прокладка в соответствии с изобретением, выполненная с простой конструкцией, показанной на фиг.3, может иметь общую толщину, которая составляет менее 2,5 мм.

Если требуется дополнительная поглощающая способность, поглощающая структура может быть выполнена с большей толщиной, или, альтернативно, некоторое количество поглощающих структур согласно изобретению может быть наложено друг на друга. Поглощающая структура в соответствии с изобретением также может быть объединена с дополнительными поглощающими слоями. Кроме того, может быть желательно разместить принимающий жидкости слой непосредственно с внутренней стороны проницаемого для жидкостей поверхностного слоя 305, между ним и поглощающим телом 307.

Само собой разумеется, изобретение может быть применено для других поглощающих изделий, предназначенных для закрепления их внутри трусов носителя, таких как прокладки, используемые при недержании, и предназначенные для повседневного ношения прокладки для трусов. Само собой разумеется, подобные гигиенические прокладки, прокладки, используемые при недержании, и предназначенные для повседневного ношения прокладки для трусов могут содержать другие компоненты помимо тех, которые описаны выше, такие как скрепляющие крылышки, выпуклые участки, текстильные края, боковые краевые барьеры или т.п.

МЕТОД ИСПЫТАНИЙ

Определение прочности мата

Прочность мата означает прочность поглощающего тела, изготовленного из разделенной на волокна целлюлозы. Идея, лежащая в основе измерений, заключается в определении усилия, необходимого для того, чтобы разрывающее тело прошло через образец целлюлозы с постоянной скоростью.

Устройство подобно показанному на фиг.4 и 5 содержит:

разрывающее тело 230,

держатель 231 образцов,

весы 232 с точностью измерения до 0,01 г,

толщиномер с измерительной лапкой площадью 50 см² и усилием 2,5 Н (0,5 кПа),

устройство для вырубки с инструментом для вырубки с размерами 80 × 80 мм,

линейка с точностью измерения 1 мм.

Подготовка образцов.

Число образцов, измеренных для каждого определения прочности, составляло пять (5).

Образец с размерами 80 × 80 мм был получен путем вырубки из испытываемого целлюлозного мата.

Толщина (t) образца была определена с точностью до 0,01 см.

Масса (m) образца была определена с точностью до 0,1 г.

С образцом обращались осторожно с помощью тонкой пластины.

Масса, толщина и прочность образца при разрыве должны быть определены непосредственно после взятия образца.

Исходя из полученных величин затем могут быть вычислены значения удельного объема, массы на единицу площади и плотности. Измерения были выполнены для образцов, выдержанных при 23°С и максимальной влажности воздуха, составляющей 50%.

Методика.

Образец закрепляли в держателе 231 образцов. Держатель 231 образцов и разрывающее тело 230 были смонтированы в устройстве (см. фиг.4). Испытание было начато. Было зарегистрировано максимальное усилие (F) при разрыве.

Вычисление и представление результатов:

Пример 1

Вспушенная измельченная целлюлоза от компании Weyerhaeuser. Необработанная целлюлоза из американской ложной (болотной) сосны с обозначением NB416.

Пример 2

Вспушенная измельченная целлюлоза из американской ложной сосны, обработанная так, как указано в Европейском патенте 1245722.

Пример 3

Вспушенная измельченная целлюлоза от компании Weyerhaeuser. Целлюлоза из американской ложной (болотной) сосны с обозначением TR934A, обработанная в соответствии с изобретением.

Результаты измерений, выполненных для образцов в соответствии с примерами 1-3 при четырех разных значениях удельного объема (3 см³/г, 4,5 см³/г, 6 см³/г и 10 см³/г), представлены в таблицах 1-3.

Таблица 1 (Пример 1) Образец No. Масса (г) Толщина (мм) Масса на единицу площади (г/м²) Удельный объем (см³/г) Плотность (кг/м³) Прочность мата
(Н) 1 1,98 0,90 309 2,9 344 3,92 2 2,00 0,94 313 3,0 332 5,12 3 2,02 0,93 316 2,9 339 5,28 4 1,98 0,89 309 2,9 348 5,69 5 2,03 0,95 317 3,0 334 4,40 Среднее 2,00 0,92 313 2,9 339 4,9 Min. 1,98 0,89 309 2,9 332 3,9 Max. 2,03 0,95 317 3,0 348 5,7               1 2,08 1,47 325 4,5 221 3,56 2 2,01 1,38 314 4,4 228 2,95 3 2,07 1,44 323 4,5 225 4,08 4 1,96 1,35 306 4,4 227 3,75 5 2,06 1,44 322 4,5 224 4,47 Среднее 2,04 1,42 318 4,5 225 3,8 Min. 1,96 1,35 306 4,4 221 3,0 Max. 2,08 1,47 325 4,5 228 4,5

Образец
No. Масса (г) Толщина
(мм) Масса на единицу площади (г/м²) Удельный объем (см³/г) Плотность (кг/м³) Прочность мата
(Н) 1 2,08 1,91 325 5,9 170 2,15 2 1,98 1,81 309 5,9 171 1,87 3 2,10 1,94 328 5,9 169 1,89 4 1,98 1,88 309 6,1 165 1,54 5 2,03 1,94 317 6,1 163 1,81 Среднее 2,03 1,90 318 6,0 168 1,9 Min. 1,98 1,81 309 5,9 163 1,5 Max. 2,10 1,94 328 6,1 171 2,2               1 2,05 3,18 320 9,9 101 1,46 2 2,02 3,14 316 9,9 101 1,46 3 2,06 3,19 322 9,9 101 1,41 4 2,01 3,13 314 10,0 100 1,37 5 2,00 3,09 313 9,9 101 1,27 Среднее 2,03 3,15 317 9,9 101 1,4 Min. 2,00 3,09 313 9,9 100 1,3 Max. 2,06 3,19 322 10,0 101 1,5

Таблица 2 (Пример 2) Образец
No. Масса (г) Толщина (мм) Масса на единицу площади (г/м²) Удельный объем (см³/г) Плотность (кг/м³) Прочность мата
(Н) 1 1,96 0,95 306 3,1 322 3,55 2 2,02 0,97 316 3,1 325 3,86 3 2,06 0,94 322 2,9 342 3,59 4 1,97 0,94 308 3,1 327 2,58 5 2,06 1,00 322 3,1 322 3,26 Среднее 2,01 0,96 315 3,1 328 3,4 Min. 1,96 0,94 306 2,9 322 2,6 Max. 2,06 1,00 322 3,1 342 3,9               1 2,03 1,39 317 4,4 228 4,10 2 2,03 1,40 317 4,4 227 2,16 3 1,96 1,36 306 4,4 225 2,15 4 1,97 1,40 308 4,5 220 2,11 5 1,97 1,38 308 4,5 223 2,36 Среднее 1,99 1,39 311 4,5 225 2,6 Min. 1,96 1,36 306 4,4 220 2,1 Max. 2,03 1,4 317 4,5 228 4,1

Образец
No. Масса (г) Толщина (мм) Масса на единицу площади (г/м²) Удельный объем (см³/г) Плотность (кг/м³) Прочность мата (Н) 1 2,01 1,90 314 6,0 165 1,95 2 1,96 1,80 306 5,9 170 1,55 3 2,00 1,84 313 5,9 170 1,60 4 2,03 1,88 317 5,9 169 1,92 5 1,96 1,85 306 6,0 166 1,59 Среднее 1,99 1,85 311 6,0 168 1,7 Min. 1,96 1,8 306 5,9 165 1,6 Max. 2,03 1,9 317 6,0 170 2,0               1 1,99 3,08 311 9,9 101 1,22 2 1,95 3,04 305 10,0 100 1,13 3 1,95 3,07 305 10,1 99 1,28 4 1,93 3,05 302 10,1 99 1,30 5 1,95 3,07 305 10,1 99 1,37 Среднее 1,95 3,06 305 10,0 100 1,3 Min. 1,93 3,04 302 9,9 99 1,1 Max. 1,99 3,08 311 10,1 101 1,4

Таблица 3 (Пример 3) Образец
No. Масса (г) Толщина (мм) Масса на единицу площади (г/м²) Удельный объем (см³/г) Плотность (кг/м³) Прочность мата
(Н) 1 2,02 0,96 316 3,0 329 1,07 2 2,03 0,98 317 3,1 324 1,53 3 1,97 0,95 308 3,1 324 1,18 4 1,93 0,88 302 2,9 343 1,23 5 1,98 0,91 309 2,9 340 1,52 Среднее 1,99 0,94 310 3,0 332 1,3 Min. 1,93 0,88 302 2,9 324 1,1 Max. 2,03 0,98 317 3,1 343 1,5               1 2,00 1,39 313 4,4 225 1,40 2 1,98 1,41 309 4,6 219 1,09 3 1,94 1,37 303 4,5 221 1,16 4 2,04 1,41 319 4,4 226 1,44 5 2,00 1,41 313 4,5 222 1,26 Среднее 1,99 1,40 311 4,5 223 1,3 Min. 1,94 1,37 303 4,4 219 1,1 Max. 2,04 1,41 319 4,6 226 1,4

Образец
No. Масса (г) Толщина (мм) Масса на единицу площади (г/м²) Удельный объем (см³/г) Плотность (кг/м³) Прочность мата
(Н) 1 1,99 1,81 311 5,8 172 0,77 2 1,98 1,88 309 6,1 165 0,87 3 1,96 1,82 306 5,9 168 0,81 4 2,02 1,93 316 6,1 164 0,95 5 1,99 1,82 311 5,9 171 0,88 Среднее 1,99 1,85 311 6,0 168 0,9 Min. 1,96 1,81 306 5,8 164 0,8 Max. 2,02 1,93 316 6,1 172 1,0               1 2,02 3,11 316 9,9 101 1,05 2 2,00 3,10 313 9,9 101 0,87 3 1,99 3,06 311 9,8 102 0,86 4 1,99 3,08 311 9,9 101 0,86 5 2,02 3,10 316 9,8 102 0,82 Среднее 2,00 3,09 313 9,9 101 0,9 Min. 1,99 3,06 311 9,8 101 0,8 Max. 2,02 3,11 316 9,9 102 1,1

Как следует из результатов измерений, приведенных в таблицах, существует большое различие в прочности мата для слоев вспушенной измельченной целлюлозы в соответствии с примером 1 в сравнении с примерами 2 и 3 при низком удельном объеме/высокой плотности. Это означает, что вспушенная измельченная целлюлоза в соответствии с примерами 2 и 3 имеет низкую когезионную способность даже после сильного сжатия, и поэтому ее трудно обрабатывать, и она имеет низкую способность к удерживанию суперадсорбентов в волокнистой структуре.

Изобретение относится к медицине. Описана поглощающая слоистая структура, предназначенная для использования в качестве поглощающего тела в поглощающем изделии. Поглощающая структура содержит первый поверхностный слой, состоящий главным образом из вспушенной измельченной целлюлозы, второй поверхностный слой, состоящий главным образом из вспушенной измельченной целлюлозы, и внутренний слой, расположенный между поверхностными слоями и состоящий из смеси вспушенной измельченной целлюлозы и 5-90 мас.%. материала со сверхвысокой поглощающей способностью, при этом вспушенная измельченная целлюлоза в поверхностных слоях имеет прочность мата, которая меньше прочности мата во внутреннем слое, по меньшей мере, на 1 Н, измеренной при массе на единицу площади, составляющей 300 г/м², и удельном объеме 4,5 см³/г или менее, и предпочтительно прочность мата, которая меньше прочности мата во внутреннем слое, по меньшей мере, на 2 Н, измеренной при массе на единицу площади, составляющей 300 г/м², и удельном объеме 4,5 см³/г или менее. 13 з.п. ф-лы, 3 табл., 5 ил.

1. Поглощающее изделие, содержащее поглощающую слоистую структуру, предназначенную для использования в качестве поглощающего тела в поглощающем изделии, отличающееся тем, что поглощающая структура содержит первый поверхностный слой, состоящий главным образом из вспушенной измельченной целлюлозы, второй поверхностный слой, состоящий главным образом из вспушенной измельченной целлюлозы, и внутренний слой, расположенный между поверхностными слоями и состоящий из смеси вспушенной измельченной целлюлозы и 5-90 мас.% материала со сверхвысокой поглощающей способностью, при этом вспушенная измельченная целлюлоза в поверхностных слоях имеет прочность мата, которая меньше прочности мата во внутреннем слое, по меньшей мере, на 1 Н, измеренной при массе на единицу площади, составляющей 300 г/м², и удельном объеме 4,5 см³/г или менее, и предпочтительно прочность мата, которая меньше прочности мата во внутреннем слое, по меньшей мере, на 2 Н, измеренной при массе на единицу площади, составляющей 300 г/м², и удельном объеме 4,5 см³/г или менее.

2. Поглощающее изделие по п.1, отличающееся тем, что вспушенная измельченная целлюлоза в поверхностных слоях имеет прочность мата, которая меньше прочности мата во внутреннем слое, по меньшей мере, на 1 Н, измеренной при массе на единицу площади, составляющей 300 г/м², и удельном объеме 3 см³/г или менее, и предпочтительно прочность мата, которая меньше прочности мата во внутреннем слое, по меньшей мере, на 2 Н, измеренной при массе на единицу площади, составляющей 300 г/м², и удельном объеме 3 см³/г или менее.

3. Поглощающее изделие по п.1 или 2, отличающееся тем, что целлюлозные волокна, по меньше мере, в одном из поверхностных слоев имеют покрытие из вещества, которое обеспечивает уменьшение числа сцеплений между волокнами во вспушенной измельченной целлюлозе.

4. Поглощающее изделие по п.3, отличающееся тем, что вещество представляет собой неорганическую соль, предпочтительно соль алюминия.

5. Поглощающее изделие по п.3, отличающееся тем, что вещество представляет собой минеральный наполнитель, такой как глина, известь, карбонат, тальк или микрочастицы бентонита.

6. Поглощающее изделие по п.3, отличающееся тем, что вещество представляет собой разрыхлитель, выбранный из группы, включающей в себя четвертичные аммониевые соединения, бис-имидазолиновые соединения, ди-четвертичные аммониевые соединения, полиаммониевые соединения, фосфолипиды, силиконовые четвертичные соли, вступающие в реакцию с органическими соединениями полисилоксаны и кремнийорганические гликоли.

7. Поглощающее изделие по п.1 или 2, отличающееся тем, что целлюлозные волокна, по меньшей мере, в одном из слоев подвергнуты окислению предпочтительно посредством процесса окисления с использованием нитроксида.

8. Поглощающее изделие по п.1, отличающееся тем, что вспушенная измельченная целлюлоза во внутреннем слое представляет собой полученную химически вспушенную измельченную целлюлозу.

9. Поглощающее изделие по п.1, отличающееся тем, что поглощающая структура имеет толщину, составляющую самое большее 8 мм, предпочтительно самое большее 5 мм и наиболее предпочтительно самое большее 2 мм.

10. Поглощающее изделие по п.1, отличающееся тем, что поглощающая структура имеет массу на единицу площади, составляющую 300-2000 г/м², предпочтительно 500-1500 г/м² и наиболее предпочтительно 800-1200 г/м².

11. Поглощающее изделие по п.1, отличающееся тем, что внутренний слой состоит из смеси вспушенной измельченной целлюлозы и 30-90 мас.% материала со сверхвысокой поглощающей способностью, предпочтительно 50-90 мас.% материала со сверхвысокой поглощающей способностью.

12. Поглощающее изделие по п.1, отличающееся тем, что структура имеет рельеф, полученный в результате сжатия.

13. Поглощающее изделие по п.1, отличающееся тем, что поглощающее изделие представляет собой подгузник.

14. Поглощающее изделие по п.1, отличающееся тем, что поглощающее изделие представляет собой гигиеническую прокладку.