Абсорбирующая сердцевина с высоким содержанием суперабсорбирующего материала Российский патент 2017 года по МПК A61F13/475 

Область техники

В настоящем изобретении предлагается абсорбирующая сердцевина для абсорбирующих изделий личной гигиены, включающих, но не ограничивающихся ими, детские подгузники, обучающие трусы, женские гигиенические прокладки и изделия для взрослых, страдающих недержанием мочи.

Уровень техники

Абсорбирующие изделия для личной гигиены, такие как, например, одноразовые подгузники для младенцев, обучающие трусы для детей ясельного возраста и нижнее белье для взрослых, страдающих недержанием мочи, предназначены для поглощения и удержания текучих выделений организма, в частности, большого количества мочи. Данные абсорбирующие изделия содержат несколько слоев, каждый из которых имеет различные функции. Так, например, абсорбирующее изделие может содержать верхний лист, тыльный лист и расположенную между ними абсорбирующую сердцевину, а также прочие слои.

Основной функцией абсорбирующей сердцевины является поглощение и удержание текучих выделений организма в течение длительного периода времени, например, в течение ночи, уменьшение намокания слоев изделия, контактирующих с кожей, в целях обеспечения сухости кожи пользователя и предотвращения загрязнения одежды или постельного белья. Большинство абсорбирующих изделий, имеющихся в продаже в настоящее время, в качестве абсорбирующего материала содержит смесь измельченной целлюлозной пульпы и суперабсорбирующих полимеров в форме частиц, именуемых также абсорбирующими гелеобразующими материалами, как описано, например, в патенте США 5,151,092 (Buell). Абсорбирующие изделия, имеющие сердцевину, состоящую в сущности из суперабсорбирующих полимеров, используемых в качестве абсорбирующего материала (так называемые сердцевины, не содержащие целлюлозы), также разработаны, однако выпускаются они не так широко, как изделия с более традиционной - смешанной сердцевиной (смотри, например, публикации WO 2008/155699 (Hundorf), WO 95/11652 (Tanzer), WO 2012/052172 (Van Malderen)).

Были также предложены абсорбирующие изделия, содержащие абсорбирующую сердцевину с прорезями или канавками, как правило, предназначенными для улучшения характеристик приема текучей среды сердцевиной или для формирования складок при сложении изделия. В публикации WO95/11652 (Tanzer) описаны абсорбирующие изделия, включающие суперабсорбирующий материал, расположенный в дискретных карманах, и имеющие чувствительные и нечувствительные к воде элементы структуры, удерживающей текучие выделения организма. В публикации WO2009/047596 (Wright) описано абсорбирующее изделие с абсорбирующей сердцевиной, содержащей прорези.

Абсорбирующие изделия, обладающие гибкостью в области промежности, обеспечивают дополнительные преимущества для носящего в виде большей свободы движений, что особенно заметно, когда ноги носящего латерально сжимают область промежности изделия. Однако изобретатели обнаружили, что изделия, обладающие повышенной гибкостью, в целом имеют плохую упругость после намокания, и как следствие, теряют форму из-за их периодического сжатия от движений ног носящего. При деформации абсорбирующей сердцевины изделие может перестать должным образом выполнять свои функции, и в частности, повышается вероятность вытекания из него текучих сред. Изобретателями предложена новая структура абсорбирующей сердцевины, которая может обеспечивать преимущества в виде повышенной гибкости в сочетании с хорошей упругостью в состоянии, когда сердцевина насыщена текучей средой.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении предлагается абсорбирующая сердцевина согласно формуле изобретение, а также абсорбирующее изделие, содержащее такую абсорбирующую сердцевину. Абсорбирующая сердцевина содержит оболочку сердцевины, в которую заключен абсорбирующий материал, при этом абсорбирующий материал содержит суперабсорбирующие полимеры в количестве по меньшей мере 80% по весу от суммарного веса абсорбирующего материала. Абсорбирующая сердцевина содержит передний край, задний край и два продольных края, и имеет продольную, ось, ориентированную в продольном направлении. Абсорбирующий материал содержит по меньшей мере один канал, предпочтительно по меньшей мере одну пару каналов, по меньшей мере частично ориентированных в продольном направлении. Абсорбирующая сердцевина имеет величину относительного увеличения толщины во влажном состоянии (RWCI), составляющую менее чем 10,0%, определенную с помощью способа измерения толщины и усилия сжатия во влажном состоянии, описанного в настоящей заявке, и при этом оболочка сердцевины по меньшей мере частично герметизирована таким образом, что при проведении измерения толщины и усилия сжатия во влажном состоянии в сущности отсутствуют утечки абсорбирующего материала. Кроме того, абсорбирующая сердцевина может иметь величину усилия сжатия во влажном состоянии, составляющую менее чем 5,00 Н, предпочтительно от 1,00 до 3,00 Н, определенную с помощью способа измерения толщины и усилия сжатия во влажном состоянии.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1. Вид сверху абсорбирующего изделия в форме подгузника, содержащего абсорбирующую сердцевину в соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения.

Фиг. 2. Поперечное сечение подгузника, изображенного на фиг. 1.

Фиг. 3. Вид сверху одного из воплощений абсорбирующей сердцевины подгузника, изображенного на фиг. 1.

Фиг. 4. Поперечное сечение сердцевины, изображенной на фиг. 3.

Фиг. 5. Продольное сечение сердцевины, изображенной на фиг. 3.

Фиг. 6. Вид сверху альтернативного воплощения абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 7. Схема устройства для определения толщины и усилия сжатия во влажном состоянии (способ подробно описан ниже).

Подробное описание изобретения

Введение

В контексте настоящего описания термин «абсорбирующее изделие» означает изделия одноразового пользования, такие как подгузники для малых детей или взрослых, обучающие трусы и им подобные, располагаемые вплотную к телу носящего или в непосредственной близости к телу носящего для поглощения и удержания различных выделений организма. Как правило, такие изделия содержат верхний лист, тыльный лист, абсорбирующую сердцевину и дополнительно возможные принимающий слой и/или распределяющий слой, а также прочие компоненты, при этом абсорбирующая сердцевина обычно расположена между тыльным листом и принимающей системой или верхним листом.

В контексте настоящего описания термин «абсорбирующая сердцевина» означает отдельный компонент, который помещен или должен быть помещен внутри абсорбирующего изделия, и который содержит абсорбирующий материал, заключенный в оболочке сердцевины. Термин «абсорбирующая сердцевина» не охватывает принимающего слоя, распределяющего слоя и каких-либо других компонентов абсорбирующего изделия, которые не выполнены за единое целое с оболочкой сердцевины или не размещены внутри оболочки сердцевины. Абсорбирующая сердцевина, как правило, представляет собой компонент абсорбирующего изделия, который содержит все суперабсорбирующие частицы изделия, или по меньшей мере большинство таких частиц, и имеет наибольшую абсорбирующую емкость из всех компонентов абсорбирующего изделия.

Термин «нетканый материал» в контексте настоящего описания означает тонколистовой материал, полотно или его полуфабрикат из направленно или произвольно ориентированных волокон, скрепленных друг с другом за счет сил трения и/или когезии и/или адгезии, исключая бумагу и изделия, которые являются ткаными, вязаными, стегаными или прошитыми связующими прядями или волокнами, а также изделия, полученные мокрым помолом и валянием, с дополнительным начесом иглами или без него. Волокна могут быть естественного или искусственного происхождения, и могут быть непрерывными нитями, штапельными волокнами или волокнами, образованными на месте формирования полотна. Имеющиеся в продаже волокна имеют диаметр от менее чем примерно 0,001 мм до более чем примерно 0,2 мм, и поставляются в различных формах: короткие волокна (именуемые также штапельными или резаными), непрерывные одиночные волокна (нити или мононити), нескрученные пучки непрерывных нитей (жгут) и скрученные пучки непрерывных нитей (пряжа). Нетканые полотна могут быть сформированы с использованием различных технологических процессов, таких, как выдувание из расплава, спанбонд, прядение из растворителя, электропрядение, кардование и аэродинамическая укладка. Масса нетканого полотна, приходящаяся на единицу площади, обычно выражается в г/м².

Термины «содержать», «содержащий» и «содержит» являются не исключающими терминами, а именно, каждый из них означает наличие некоторой отличительной особенности, например, компонента, упоминаемой после данных терминов, но не исключает наличия прочих отличительных особенностей, например, прочих элементов, этапов, компонентов, известных сведущим в данной области техники или описанных в настоящей заявке. Данные термины, являющиеся производными от глагола «содержать», следует рассматривать, как включающие в себя термины с более узким значением: «состоящий в сущности из», который исключает любые не упомянутые элементы, этапы или ингредиенты, ощутимо ухудшающие выполнение данным элементом, этапом или ингредиентом своих функций, и «состоящий из», который исключает любые не упомянутые элементы, этапы или ингредиенты. Любые примеры или предпочтительные воплощения, описанные ниже, не ограничивают масштаб изобретения, если явно не указано иное. Термины «как правило», «обычно», «целесообразно» и им подобные используются для описания отличительных особенностей, которыми также не подразумевается ограничить масштаб настоящего изобретения, если явно не указано иное.

Если не указано иное, приведенное ниже описание относится к абсорбирующей сердцевине и абсорбирующему изделию в состоянии до их использования (то есть, сухим, не поглотившим текучих сред), и выдержанным по меньшей мере в течение 24 часов при температуре 21°С±2°С и относительной влажности 50±20%.

Общее описание абсорбирующего изделия 20

Примером абсорбирующего изделия 20, в котором может использоваться абсорбирующая сердцевина 28 в соответствии с настоящим изобретением, является подгузник 20 с ленточным креплением для младенцев, показанный на фиг. 1. На фиг. 1 показан вид сверху подгузника 20 в расправленном состоянии с отрезанными фрагментами элементов его структуры, что позволяет более наглядно показать конструкцию подгузника 20. Подгузник 20 показан только для иллюстрации, поскольку настоящее изобретение может использоваться для изготовления широкого разнообразия подгузников и прочих абсорбирующих изделий.

Абсорбирующее изделие 20 содержит проницаемый для жидкостей верхний лист 24, непроницаемый для жидкостей тыльный лист 25, и абсорбирующую сердцевину 28, расположенную между верхним листом 24 и тыльным листом 25. Абсорбирующее изделие может также содержать прочие типичные компоненты, такие как принимающий слой 52 и распределяющий слой 54 (в совокупности именуемые системой приема и распределения, обозначенной, как поз. 50 на фиг. 2), эластифицированные уплотнительные манжеты 32, расположенные между верхним листом и тыльным листом, и «стоячие» барьерные ножные манжеты 34, которые будут более подробно описаны ниже. На фиг. 1-2 показаны также типичные компоненты подгузника с ленточным креплением, такие как система крепления, содержащая крепежные лепестки 42, прикрепленные к заднему краю 12 изделия и работающие совместно с зоной 44 крепления, расположенной ближе к переднему краю изделия. Абсорбирующее изделие может также содержать прочие типичные компоненты, не показанные на чертежах, такие как, например, задний эластичный поясной элемент, передний эластичный поясной элемент, поперечные барьерные манжеты, лосьон и другие.

Абсорбирующее изделие 20 содержит передний край 10, задний край 12 и два продольных края. Передний край 10 является краем изделия, который должен находиться на передней стороне пользователя при ношении изделия, а задний край 12 является соответственно противоположным ему краем. Абсорбирующее изделие может быть условно разделено продольной осью 80, протяженной от переднего края к заднему краю изделия и разбивающей его на две половины, в сущности симметричные относительно данной оси на виде изделия сверху в расправленном состоянии, то есть, со стороны, обращенной к носящему, как это показано на фиг. 1. Если какая-либо часть изделия натянута из-за наличия эластифицированных компонентов, то для получения такого вида изделие, как правило, растягивают и закрепляют на плоской поверхности с помощью зажимов, установленных по его периферии, и/или с помощью клейкой ленты, так, чтобы верхний лист и тыльный лист были туго натянуты, и изделие стало в сущности плоским. Абсорбирующее изделие 20 может быть также условно разделено поперечной осью 90 на переднюю область и заднюю область равной длины, измеренной вдоль продольной оси на виде сверху изделия в расправленном состоянии. Поперечная ось 90 изделия перпендикулярна продольной оси 80 и пересекает ее на половине длины изделия. Длина абсорбирующего изделия может быть измерена вдоль продольной оси 80, как расстояние от переднего края 10 до заднего края 12.

Верхний лист 24, тыльный лист 25, абсорбирующая сердцевина 28 и прочие компоненты абсорбирующего изделия могут быть собраны друг с другом в различных конфигурациях и различными способами, известных в данной области техники, в частности, склеиванием и/или горячим тиснением. Примеры возможных конфигураций подгузника описаны в патентах США 3,860,003, 5,221,274, 5,554,145, 5,569,234, 5,580,411, и 6,004,306. Абсорбирующее изделие предпочтительно является тонким. Абсорбирующее изделие предпочтительно является тонким в месте пересечения продольной оси и поперечной оси, например, оно может иметь в данной точке толщину от 1,0 мм до 8,0 мм, в частности, от 1,5 мм до 6,0 мм, определенную с помощью способа измерения толщины абсорбирующего изделия, который будет описан ниже.

Ниже приводится более подробное описание упомянутых, а также прочих компонентов абсорбирующего изделия.

Абсорбирующая сердцевина 28

Абсорбирующая сердцевина в соответствии с настоящим изобретением содержит абсорбирующий материал с высоким содержанием суперабсорбирующих полимеров, заключенный внутри оболочки сердцевины. Содержание суперабсорбирующих полимеров составляет по меньшей мере 80% по весу от суммарного веса абсорбирующего материала, содержащегося внутри оболочки сердцевины. При определении процентного содержания суперабсорбирующих полимеров в абсорбирующей сердцевине оболочка сердцевины не считается абсорбирующим материалом. Абсорбирующий материал образует область 8 нанесения абсорбирующего материала на виде сверху сердцевины, расправленной до плоского состояния. В контексте настоящего описания термин «абсорбирующая сердцевина» не включает верхнего листа, тыльного листа и (если имеется) системы или слоя приема-распределения, которые не являются структурной частью абсорбирующей сердцевины, в частности, которые не расположены внутри оболочки сердцевины. Сердцевина может состоять, или состоять в сущности из оболочки сердцевины, абсорбирующего материала и дополнительно возможного клея. Термины «абсорбирующая сердцевина» и «сердцевина» используются в настоящем описании, как взаимно заменяющие друг друга.

Воплощение абсорбирующей сердцевины 28 абсорбирующего изделия, показанного на фиг. 1, представлено в отдельности на фиг. 3-5. Абсорбирующая сердцевина в соответствии с настоящим изобретением содержит передний край 280, задний край 282 и два продольных края 284, 286, соединяющих друг с другом передний край 280 и задний край 282. Передний край 280 сердцевины является краем сердцевины, который должен быть расположен ближе к переднему краю 10 абсорбирующего изделия. Абсорбирующий материал целесообразно распределить таким образом, чтобы большее его количество было расположено ближе к переднему краю, чем к заднему краю, поскольку в передней части изделия требуется более высокая абсорбирующая емкость. Передний и задний края 280, 282 сердцевины короче, чем ее продольные края 284, 286. Абсорбирующая сердцевина может также содержать верхнюю сторону и нижнюю сторону. Верхняя сторона 288 сердцевины является стороной, которая должна быть обращена к верхнему листу, а нижняя сторона 290 является стороной, которая должна быть обращена к тыльному листу в готовом изделии 20. Верхняя сторона 288 сердцевины, как правило, более гидрофильна, чем нижняя сторона 290. Ширина сердцевины в точке промежности, измеренная между двумя ее продольными краями 284, 286, должна быть достаточной для измерения толщины и усилия сжатия во влажном состоянии в соответствии с описанным в настоящей заявке способом, то есть, должна составлять по меньшей мере 40 мм. В частности, ширина сердцевины в точке промежности может составлять от 45 мм до 200 мм, или от 50 мм до 150 мм.

Абсорбирующая сердцевина может быть условно разделена продольной осью 80', протяженной от переднего края к заднему краю сердцевины и разбивающей сердцевину на две половины, в сущности симметричные относительной данной оси на виде сверху сердцевины в расправленном состоянии, как показано на фиг. 3. Продольная ось 80' сердцевины и продольная ось 80 изделия, в котором она должна быть размещена, как правило, совпадают друг с другом на виде изделия сверху, как показано на фиг. 1. Поперечная ось сердцевины (в настоящем описании именуемая также «линией промежности»), перпендикулярна продольной оси и проходит через точку С промежности сердцевины. Точка С промежности представляет собой точку абсорбирующей сердцевины, расположенную на расстоянии 0,45 L от переднего края абсорбирующей сердцевины, где L - длина сердцевины, измеренная от ее переднего края до ее заднего края по продольной оси 80', как показано на фиг. 3. Полная длина L сердцевины, измеряемая от переднего края 280 до заднего края 282 вдоль ее продольной оси 80', включает также область оболочки сердцевины, в которой не заключен абсорбирующий материал, в частности, передние и задние области скрепления (если имеются). Длина L сердцевины составляет по меньшей мере 320 мм, например, от 320 мм до 600 мм.

Область 81 промежности в контексте настоящего описания определяется, как область сердцевины, протяженная от линии промежности, то есть линии, расположенной на уровне точки С промежности, к заднему краю и переднему краю сердцевины на расстояние, равное по одной четверти L (L/4) в обоих направлениях, то есть, на суммарную длину L/2. Передняя область 82 и задняя область 83 сердцевины представляют собой остающиеся области нанесения абсорбирующего материала, расположенные ближе к переднему и заднему краям сердцевины соответственно.

Оболочка сердцевины может быть сформирована из двух нетканых материалов 16, 16', которые могут быть по меньшей мере частично герметично скреплены друг с другом вдоль краев абсорбирующей сердцевины. Оболочка сердцевины может быть по меньшей мере частично герметизирована по ее переднему краю, заднему краю и двум продольным краям, так, чтобы в сущности не было возможности утечек абсорбирующего материала из оболочки абсорбирующей сердцевины на этапе сжатия сердцевины при измерении толщины и усилия сжатия во влажном состоянии способом, описанным ниже. Не исключены воплощения, в которых оболочка сердцевины герметизирована линей герметизации, удаленной от края сердцевины и расположенной ближе к ее центру, например, в виде структуры, напоминающей подарочную упаковку, особенно когда оболочка сердцевины изготовлена из одной основы. Целесообразно также, чтобы абсорбирующая сердцевина имела показатель потери суперабсорбирующих полимеров, составляющий не более чем примерно 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20% или 10%, определенный по способу испытания на иммобилизацию во влажном состоянии, описанному в WO 2010/0051166 А1. Дополнительные особенности конструкции абсорбирующей сердцевины будут более подробно описаны ниже.

Абсорбирующая сердцевина в соответствии с настоящим изобретением может быть относительной тонкой и тоньше, чем абсорбирующие сердцевины традиционных конструкций, содержащие целллюлозу. В частности, толщина абсорбирующей сердцевины (до использования), измеренная в точке С промежности в соответствии со способом определения толщины сердцевины, описанным в настоящей заявке, может составлять от 0,25 мм до 5,0 мм, предпочтительно от 0,5 мм до 4,0 мм.

Под «абсорбирующим материалом» понимается материал, обладающий по меньшей мере некоторой способностью поглощать и удерживать жидкость. Примерами таких материалов являются суперабсорбирующие полимеры, целлюлозные волокна, а также некоторые синтетические волокна, обработанные для придания им гидрофильных свойств. Клеи, используемые при изготовлении абсорбирующих сердцевин, как правило, не имеют абсорбирующих свойств и не считаются абсорбирующим материалом. Содержание суперабсорбирующих полимеров может составлять более чем 80%, например, по меньшей мере 85%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95% и даже до 100% по весу от суммарного веса абсорбирующего материала, содержащегося внутри оболочки сердцевины. Такое высокое содержание суперабсорбирующих полимеров позволяет получить относительно тонкую сердцевину по сравнению с традиционной сердцевиной, в которой содержание суперабсорбирующих полимеров составляет 40-60%, а остальную часть составляют целлюлозные волокна. Абсорбирующий материал может содержать натуральные и/или синтетические волокна в количестве менее чем 10 весовых %, или менее чем 5 весовых %, или может даже в сущности не содержать натуральных и/или синтетических волокон. Абсорбирующий материал может содержать небольшое количество целлюлозных волокон или может вовсе их не содержать. В частности, абсорбирующая сердцевина может содержать менее чем 15%, 10%, 5% целлюлозных волокон по весу от веса абсорбирующей сердцевины, или даже может в сущности не содержать целлюлозных волокон.

Абсорбирующая сердцевина в соответствии с настоящим изобретением может дополнительно содержать адгезив, который, например, способствует иммобилизации суперабсорбирующего полимера внутри оболочки сердцевины и/или усиливает структурную целостность оболочки сердцевины, в частности, когда оболочка сердцевины изготовлена из двух или более основ. Оболочка сердцевины, как правило, является протяженной по большей площади, чем строго необходимо для удержания абсорбирующего материала.

Сердцевины, содержащие относительно большое количество суперабсорбирующего полимера и имеющие различные конструкции, предлагались и ранее - смотри, например, патент США 5,599,335 (Goldman), EP 1,447,066 (Busam), публикацию WO 95/11652 (Tanzer), патентную заявку США 2008/0312622 A1 (Hundorf), публикацию WO 2012/052172 (Van Malderen). В некоторых воплощениях абсорбирующий материал может быть сплошным образом расположен внутри оболочки сердцевины. В данном случае абсорбирующий материал может быть нанесен в виде одного сплошного слоя абсорбирующего материала. В других воплощениях абсорбирующий материал может содержаться в отдельных карманах или в виде отдельных полос, заключенных внутри абсорбирующей сердцевины и отделенных друг от друга областями скрепления основ.

Сплошной слой абсорбирующего материала, в частности, суперабсорбирующих полимеров, может быть также сформирован из двух абсорбирующих полуслоев, каждый из которых наносится в виде прерывистой структуры таким образом, что получаемый слой является в сущности сплошным образом распределенным по всей площади, занимаемой абсорбирующим полимерным материалом в форме частиц, как описано, например, в патентной заявке США 2008/0312622 A1 (Hundorf). Абсорбирующая сердцевина 28 может, например, как показано на фиг. 5, содержать первый абсорбирующий слой и второй абсорбирующий слой, при этом первый абсорбирующий слой может содержать первую основу 16 и первый слой 61 абсорбирующего материала, который может на 100% состоять из суперабсорбирующих полимеров, а второй абсорбирующий слой может содержать вторую основу и второй слой абсорбирующего материала, который также может на 100% состоять из суперабсорбирующих полимеров, а также волокнистый термопластический адгезивный материал 51, по меньшей мере частично скрепляющий слои 61, 62 абсорбирующего материала с соответствующими основами. Первая основа 16 и вторая основа 16' образуют оболочку сердцевины. Первый и второй абсорбирующие слои могут быть нанесены на соответствующую основу в виде структуры, содержащей области абсорбирующего материала и расположенные между ними области скрепления, не содержащие абсорбирующего материала. Как это показано упрощенно на фиг. 5, области абсорбирующего материала могут быть, например, ориентированы в поперечном направлении и могут быть протяженными по ширине области 8 нанесения абсорбирующего материала. Волокнистый термопластический адгезивный материал 51 может по меньшей мере частично находиться в контакте с абсорбирующим материалом 61, 62 в областях нанесения абсорбирующего материала и по меньшей мере частично в контакте со слоем основы в областях скрепления. Это придает волокнистому слою термопластического адгезивного материала 51 в сущности трехмерную структуру, при том что сам по себе он является в сущности двумерной структурой относительно малой толщины по сравнению с его размерами в направлениях длины и ширины. Поэтому термопластический адгезивный материал может образовывать полости, покрывая абсорбирующий материал в областях его нанесения и тем самым обеспечивая иммобилизацию данного абсорбирующего материала, который, как было указано выше, может на 100% содержать суперабсорбирующие полимеры.

Термопластический адгезивный материал может содержать в своем составе единственный термопластический полимер или смесь термопластических полимеров и иметь точку размягчения, определяемую по методу кольца и шара (ASTM D-36-95) и находящуюся в диапазоне от 50°С до 300°С, и/или термопластический адгезивный материал может быть адгезивом типа «термоклей», содержащим по меньшей мере один термопластический полимер в сочетании с прочими термопластическими компонентами, такими, как например, клейкие смолы, пластификаторы и прочие добавки, включая антиоксиданты.

Термопластический полимер обычно имеет молекулярный вес (Mw) свыше 10000 и температуру стеклования (Tg) ниже комнатной: -6°С<Tg<16°С. Типичное содержание термопластического полимера в термоклее составляет от примерно 20% до примерно 40% по весу. Термопластические полимеры могут быть нечувствительными к воде. Подходящими полимерами являются стирольные блок-сополимеры, включая сополимеры трехблочной структуры А-В-А, двухблочной структуры А-В и радиальной структуры (А-В)_n, где блоки А являются неэластомерными полимерными блоками, как правило, содержащими полистирол, а блоки В являются ненасыщенными конъюгированными диенами или (частично) гидрогенизованными их производными. Блок В, как правило, является изопреном, бутадиеном, этилен/бутиленом (гидрогенизованным бутадиеном), этилен/пропиленом (гидрогенизованным изопреном) или их смесями. Прочие подходящие термопластические полимеры включают металлоценовые полиолефины, которые представляют собой полимеры этилена, изготовленные с использованием односайтовых или металлоценовых катализаторов. При этом с полиэтиленом может быть полимеризован по меньшей мере один сомономер, в результате чего может быть получен сополимер, терполимер или полимер более высокого порядка. Подходящими являются также аморфные полиолефин или аморфные поли-α-олефины, которые являются гомополимерами, сополимерами или терполимерами α-олефинов С₂-С₈.

Смола, повышающая клейкость, может иметь молекулярный вес Mw менее 5000 и температуру стеклования Tg, как правило, выше комнатной. Типичные концентрации смолы в термоклее находятся в диапазоне от примерно 30% до примерно 60%. Пластификатор, как правило, имеет низкий молекулярный вес Mw, составляющий менее 1000, и Tg ниже комнатной, и его типичные концентрации составляют от примерно 0% до примерно 15%.

Термопластический адгезив 51, используемый для формирования волокнистого слоя, предпочтительно имеет эластомерные свойства, благодаря чему полотно, сформированное из волокон адгезива на слое суперабсорбирующих полимеров, может растягиваться по мере набухания суперабсорбирующих полимеров. Примеры эластомерных адгезивов типа «термоклей» включают термопластические эластомеры, такие как этилен винил ацетаты, полиолефиновые смеси из твердого компонента (обычно из кристаллического полиолефина, такого, как полипропилен или полиэтилен) и мягкого компонента (такого, как этилен-пропиленовый каучук); сополиэфиры, такие как поли(этилен терефталат-со-этилен азелат); и термопластические эластомерные блок-сополимеры, имеющие термопластические концевые блоки и каучуковые серединные блоки, обозначаемые, как блок-сополимеры структуры А-В-А: смеси структурно различающихся гомополимеров или сополимеров, например, смесь полиэтилена или полистирола с блок-сополимером структуры А-В-А; смеси термопластического эластомера и модификатора смол, имеющих низкий молекулярный вес, например, смесь стирол-изопренстирольного блок-сополимера с полистиролом, а также эластомерные, чувствительные к давлению адгезивы типа «термоклей», описанные в настоящей заявке. Эластомерные термоклеи таких типов более подробно описаны в патенте США 4,731,066 (Korpman), выданном 15 марта 1988 года.

Термопластический адгезивный материал предпочтительно наносится в виде волокон. Волокна могут иметь среднюю толщину от примерно 1 до примерно 50 мкм, или от примерно 1 до примерно 35 мкм и среднюю длину от примерно 5 мм до примерно 50 мм, или от примерно 5 мм до примерно 30 мм. Для повышения адгезии термопластического адгезивного материала к основе или любому другому слою, в частности, любому другому нетканому слою, такие слои могут быть предварительно обработаны дополнительным адгезивом. Волокна приклеиваются друг к другу и образуют волокнистый слой, который может также рассматриваться, как сетка.

В некоторых воплощениях термопластический адгезивный материал удовлетворяет по меньшей мере одному, или некоторым, или даже всем из следующих требований. Термопластический адгезивный материал может иметь динамический модуль упругости G', измеренный при 20°С, составляющий по меньшей мере 30000 Па и менее чем 300000 Па, или менее чем 200000 Па, или от 140000 Па до 200000 Па, или менее чем 100000 Па. Кроме того, динамический модуль упругости G', измеренный при 35°С, может составлять более чем 80000 Па. Кроме того, динамический модуль упругости G', измеренный при 60°С, может составлять менее чем 300000 Па и более чем 18000 Па, или более чем 24000 Па, или более чем 30000 Па, или более чем 90000 Па. Кроме того, динамический модуль упругости G', измеренный при 90°С, может составлять менее чем 200000 Па и более чем 10000 Па, или более чем 20000 Па, или более чем 30000 Па. Значения динамического модуля упругости G', измеренные при 60°С и 90°С, могут служить мерой способности термопластического адгезивного материала сохранять форму при повышенных температурах окружающей среды. Данное свойство является особенно важным, если изделие используется во влажном климате, и если в таких случаях динамический модуль упругости G' изделия при 60°С и 90°С является недостаточно высоким, то изделие может потерять свою структурную целостность.

G' может быть измерен с помощью реометра, как описано в WO 2010/27719. Реометр позволяет приложить к адгезиву сдвиговое напряжение и измерить возникающую под его действием сдвиговую деформацию при постоянной температуре. Адгезив помещают между элементом Пельтье, используемом в качестве нижней, неподвижной пластины, и верхней пластиной радиуса R, составляющего, например 10 мм, которая связана с приводным валом двигателя, вырабатывающего сдвиговое напряжение. Зазор H между пластинами составляет, например, 1500 мкм. Элемент Пельтье позволяет поддерживать постоянную температуру материала (с точностью до ±0,5°C). Частота измерений и скорость наращивания сдвигового напряжения выбираются таким образом, чтобы измерения проводись на линейном участке вязкоупругих деформаций.

Область 8 нанесения абсорбирующего материала

Абсорбирующая сердцевина может содержать область 8 нанесения абсорбирующего материала, ограниченную периферией слоя, образованного абсорбирующим материалом 60 внутри оболочки сердцевины, на виде сверху абсорбирующей сердцевины, расправленной до плоского состояния, как показано на фиг. 3. Абсорбирующий материал 60 может быть нанесен сплошным образом или прерывистым образом в области 8 нанесения абсорбирующего материала. Если имеются каналы, не содержащие абсорбирующего материала, или области скрепления между карманами или полосами абсорбирующего материала, то они также считаются частью области 8 нанесения абсорбирующего материала, например, при определении ширины или длины L области 8 нанесения абсорбирующего материала.

Область 8 нанесения абсорбирующего материала может иметь различные формы, в частности, она может быть прямоугольной, как это показано на фиг. 3, или фигурной, например, может иметь форму гантели или песочных часов, то есть, сужающуюся вдоль своей длины по меньшей мере с максимальным сужением в области 81 промежности области 8 нанесения абсорбирующего материала, как это показано на фиг. 6. Фигурная (не прямоугольная) область 8 нанесения абсорбирующего материала может иметь относительно малую ширину в области 81 промежности сердцевины, что может, в частности, обеспечивать больший комфорт ношения изделия, имеющего такую сердцевину. А именно, область 8 нанесения абсорбирующего материала может иметь ширину, измеренную в поперечном направлении, перпендикулярном продольной оси 80', составляющую менее чем примерно 100 мм, 90 мм, 80 мм, 70 мм, 60 мм или даже менее чем примерно 50 мм. Наименьшую ширину область 8 нанесения абсорбирующего материала, как правило, имеет в области промежности, и она может быть, например, по меньшей мере на 5 мм, или по меньшей мере на 10 мм, или по меньшей мере на 20 мм меньше, чем максимальная ширина области 8 нанесения абсорбирующего материала, которая имеет место в передней области 82 и/или задней области 83 абсорбирующей сердцевины.

Масса суперабсорбирующего полимера на единицу площади может быть различной в различных частях области 8 нанесения абсорбирующего материала, что позволяет получить профилированное распределение абсорбирующего материала в продольном направлении, в поперечном направлении, или в обоих данных направлениях абсорбирующей сердцевины. Соответственно, масса абсорбирующего материала на единицу площади может меняться вдоль продольной оси 80' сердцевины, а также вдоль поперечной оси или вдоль любой оси, параллельной любой из данных осей. Масса абсорбирующего материала на единицу площади в областях, где она относительно высока, например, в точке промежности, может быть, например, по меньшей мере на 10%, или 20%, или 30%, или 40%, или 50% больше, чем масса на единицу площади в областях, где она относительно низка. В частности, абсорбирующий материал, присутствующий в области 8 нанесения абсорбирующего материала на уровне точки С промежности, может содержать большее количество суперабсорбирующих полимеров на единицу площади его нанесения, чем в любой другой точке передней области 82 или задней области 83 области 8 нанесения абсорбирующего материала. Масса суперабсорбирующих полимеров на единицу площади может быть по меньшей мере на 10%, или 20%, или 30%, или 40%, или 50% больше в точке С промежности, чем в любой другой точке области 8 нанесения абсорбирующего материала на продольной оси, в частности, в передней или задней областях сердцевины.

Абсорбирующий материал 60 может быть нанесен любым из известных способов, обеспечивающих относительно точное нанесение суперабсорбирующих полимеров с большой скоростью. В частности, суперабсорбирующие полимеры могут наноситься способом печати, описанным в патентных заявках США 2006/24433 (Blessing), 2008/0312617 и 2010/0051166 A1 (обе Hundorf et al.). При данном способе используется печатный валик, с помощью которого суперабсорбирующие полимеры наносятся на основу, расположенную на опорной решетке, которая может включать множество поперечных брусьев, протяженных в сущности параллельно друг другу и разнесенных друг от друга, в результате чего образуются каналы, протяженные между множеством поперечных брусьев. Такая технология обеспечивает высокую скорость и высокую точность нанесения суперабсорбирующих полимеров на основу. В абсорбирующей сердцевине могут быть сформированы каналы путем выполнения соответствующих структур на печатающем и опорном валиках, в результате чего в областях, соответствующих каналам, суперабсорбирующие полимеры не будут наноситься. Такая технология более подробно описана, в частности, в Европейской патентной заявке 11169396.6.

Суперабсорбирующий полимер

Термин «суперабсорбирующие полимеры» в контексте настоящего описания обозначает абсорбирующие материалы, которые являются полимерами с перекрестными связями и могут поглощать 0,9% водный раствор хлорида натрия в количестве, по меньшей мере в 10 раз превышающем их собственный вес, по результатам измерения удерживающей способности методом центрифугирования (EDANA WSP 241.2-05Е). Суперабсорбирующие полимеры, подходящие для использования в настоящем изобретении, могут, в частности, иметь значение удерживающей способности, измеренное методом центрифугирования, составляющее более чем 20 г/г, или более чем 24 г/г, или от 20 до 50 г/г, или от 20 до 40 г/г, или от 24 до 30 г/г. Суперабсорбирующие полимеры, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают большое разнообразие нерастворимых в воде, но набухающих в воде полимеров, которые могут поглощать большие количества текучих сред.

Суперабсорбирующий полимер может использоваться в форме частиц, то есть, он может быть сыпучим в сухом состоянии. Часто используемыми полимерными материалами в форме частиц являются полимеры поли(мет)акриловой кислоты. Кроме того, могут использоваться абсорбирующие полимерные материалы в форме частиц на основе крахмалов, а также полиакриламидные сополимеры, сополимеры этилена и малеинового ангидрида, карбоксиметилцеллюлоза с перекрестными связями, сополимеры поливинилового спирта, полиэтилен оксид с перекрестными связями и сополимеры полиакрилонитрила с крахмальными мостиками. В качестве суперабсорбирующих полимеров могут использоваться полиакрилаты и полимеры полиакриловой кислоты с внутренними и/или поверхностными перекрестными связями. Подходящие материалы описаны в патентных публикациях WO 07/047598, WO 07/046052, WO 2009/155265 и WO 2009/155264. В некоторых воплощениях подходящие суперабсорбирующие полимерные частицы могут быть получены с помощью технологических процессов, применяемых в настоящее время в данной области техники, в частности, с помощью процесса, подробно описанного в WO 2006/083584. Суперабсорбирующие полимеры предпочтительно должны содержать внутренние перекрестные связи, то есть, их полимеризация должна проводиться в присутствии соединений, имеющих две или более полимеризуемых групп, которые допускают свободно-радикальную сополимеризацию в полимерную цепь. Подходящие соединения для формирования перекрестных связей включают этиленгликоль диметакрилат, диэтиленгликоль диакрилат, аллил метакрилат, триметилолпропан триакрилат, триаллиламин, тетрааллилоксиэтан, как описано в ЕР-А 530438, ди- и триакрилаты, как описано в ЕР-А 547847, ЕР-А 559476, ЕР-А 632068, WO 93/21237, WO 03/104299, WO 03/104300, WO 03/104301 и в DE-A 10331450, смешанные акрилаты, которые наряду с акрилатными группами включают этилен-ненасыщенные группы, как описано в DE-A 10331456 и DE-A 10355401, или смеси веществ для формирования перекрестных связей, как описано в DE-A 19543368, DE-A 19646484, WO 90/15830 и WO 02/32962, а также вещества для формирования перекрестных связей, описанные в WO 2009/155265. Суперабсорбирующие полимерные частицы могут иметь перекрестные связи, сформированные на их внешней поверхности (так называемые пост-перекрестные связи). Подходящие соединения для формирования таких связей включают соединения, имеющие две или более групп, способных образовывать ковалентные связи с карбоксильными группами полимеров. Подходящие соединения такого типа включают, например, алкоксисилильные соединения, полиазиридины, полиамины, полиамидоамины, ди- или полиглицидильные соединения, как описано в ЕР-А 083022, ЕР-А 543303 и ЕР-А 937736, многоатомные спирты, как описано в DE-C 3314019, циклические карбонаты, как описано в DE-A 4020780, 2-оксазолидон и его производные, такие как N-(2-гидроксиэтил)-2-оксазолидон, как описано в DE-A 19807502, бис- и поли-2-оксазолидоны, как описано в DE-A 19807992, 2-оксотетрагидро-1,3-оксазин и его производные, как описано в DE-A 198 54 573, N-ацил-2-оксазолидоны, как описано в DE-А 19854574, циклические мочевины, как описано в DE-A 10204937, бициклические амидацетали, как описано в DE-A 10334584, оксетан и циклические мочевины, как описано в ЕР 1,199,327, и морфолин-2,3-дион и его производные, как описано в WO 03/031482.

В некоторых воплощениях суперабсорбирующие полимеры сформированы из полимеров полиакриловой кислоты/полиакрилатов, например, имеющих степень нейтрализации от 60% до 90%, или примерно 75%, содержащих, например, противоионы натрия.

В настоящем изобретении могут использоваться суперабсорбирующие полимеры в различных формах. Термин «частицы» в данном контексте означает гранулы, волокна, хлопья, сферы, порошки, пластинки и прочие формы, известные сведущим в области суперабсорбирующих полимеров. В некоторых воплощениях частицы суперабсорбирующих полимеров могут иметь форму волокон, например, могут использоваться частицы суперабсорбирующих полимеров удлиненной или иглообразной формы. В таких воплощениях частицы-волокна суперабсорбирующих полимеров имеют меньший размер (диаметр волокна), составляющий менее чем примерно 1 мм, как правило, менее чем 500 мкм, предпочтительно менее чем 250 мкм, и до 50 мкм. Длина волокон предпочтительно составляет от примерно 3 мм до примерно 100 мм. Волокна могут также иметь форму длинных нитей, из которых могут быть сформированы полотна.

Как правило, частицы суперабсорбирующих полимеров являются близкими к сферическим. В отличие от волокон, «близкие к сферическим» частицы имеют наибольший и наименьший размеры, отношение между которыми находится в диапазоне от 1 до 5, где значение 1 соответствует частице в точности сферической формы, а значения до 5 соответствуют некоторому отклонению от в точности сферической формы. Частицы суперабсорбирующего полимера могут иметь размер, составляющий менее чем 850 мкм, или от 50 до 850 мкм, предпочтительно от 100 до 710 мкм, более предпочтительно от 150 до 650 мкм, измеренный по методу EDANA WSP 220.2-05. Относительно малый размер частиц суперабсорбирующих полимеров обеспечивает повышенную площадь поверхности абсорбирующего материала, открытую для контакта с текучими выделениями организма, и соответственно, обеспечивается быстрое поглощение текучих выделений организма.

Суперабсорбирующие полимерные частицы могут иметь размер в диапазоне от 45 мкм до 4000 мкм, более предпочтительно - в диапазоне от 45 мкм до примерно 2000 мкм, или от примерно 100 мкм до примерно 1000, 850 или 600 мкм. Распределение частиц полимерного материала па размеру может быть определено способами, известными в данной области техники, например, методом сухого просеивания (метод EDANA 420.02).

В некоторых воплощениях настоящего изобретения используется суперабсорбирующий материал в форме частиц со среднемассовым размером до 2 мм, или от 50 мкм до 2 мм, или до 1 мм, или предпочтительно от 100, 200, 300, 400 или 500 мкм, до 1000, 800 или 700 мкм; измеренным по методу, описанному, например, в ЕР-А-0,691,133. В некоторых воплощениях настоящего изобретения используется суперабсорбирующий полимерный материал в форме частиц, при этом по меньшей мере 80% частиц по весу имеют размер от 50 мкм и 1200 мкм, а массово-медианный размер частиц находится в любом из диапазонов, указанных выше. Кроме того, в одном из воплощений изобретения упомянутые частицы являются в сущности сферическими. Еще в одном воплощении настоящего изобретения суперабсорбирующий полимерный материал имеет относительно узкий диапазон распределения частиц по размеру, например, большинство (например, по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% или даже по меньшей мере 95% по весу) частиц имеет размер от 50 мкм до 1000 мкм, предпочтительно от 100 мкм до 800 мкм, и боле предпочтительно - от 200 мкм до 600 мкм.

Подходящие суперабсорбирующие полимеры могут быть, например, получены путем полимеризации суспензии с обращением фазы, как описано в патентах США 4,340,706 и 5,849,816, или путем полимеризации распылением или дисперсией газовой фазы, как описано в патентных заявках США 2009/0192035, 2009/0258994 и 2010/0068520. В некоторых воплощениях подходящие суперабсорбирующие полимеры могут быть получены с помощью используемых в настоящее время технологических процессов, подробно описанных в публикации WO 2006/083584, от строки 23 страницы 12 до строки 27 страницы 20.

Поверхность суперабсорбирующего полимера может иметь покрытие, например, катионным полимером. Предпочтительные катионные полимеры могут включать полиаминные или полииминные материалы. В некоторых воплощениях суперабсорбирующий полимер может иметь покрытие из хитозанных материалов, как описано в патенте США 7,537,832. В других воплощениях суперабсорбирующие полимеры могут содержать смешанный слой ионообменных абсорбирующих полимеров, как описано в WO 99/34841 и WO 99/34842.

Абсорбирующая сердцевина, как правило, содержит суперабсорбирующий полимер только одного типа, однако не исключены воплощения с использованием смесей различных суперабсорбирующих полимеров. Проницаемость суперабсорбирующего полимера для текучих сред может быть количественно охарактеризована значением показателя проницаемости для мочи, способ измерения которого описан в Европейской патентной заявке ЕР 12174117.7. Показатель проницаемости для мочи может составлять по меньшей мере 10×10^-7 см³⋅с/г, или по меньшей мере 30×10^-7 см³⋅с/г, или по меньшей мере 50×10^-7 см³⋅с/г, или более, например, по меньшей мере 80 или 100×10^-7 см³⋅с/г. Требуемые характеристики проницаемости для текучих сред могут быть также получены путем изменения количества и характера распределения суперабсорбирующих полимеров во втором абсорбирующем слое.

Для большинства абсорбирующих изделий, в частности, для подгузника, выброс жидкости происходит преимущественно в передней половине изделия. Поэтому абсорбирующая сердцевина может быть расположена таким образом, чтобы на переднюю половину абсорбирующего изделия приходилась основная абсорбирующая емкость сердцевины. А именно, в передней половине абсорбирующего изделия может находиться по меньшей мере 60% суперабсорбирующего полимера, или по меньшей мере 65%, 70%, 75% или 80% суперабсорбирующего полимера по весу, а остальная часть суперабсорбирующего полимера может находиться в задней половине абсорбирующего изделия. Передняя половина абсорбирующего изделия может быть определена, как область, расположенная между передним краем 10 абсорбирующего изделия и поперечной осью 90 абсорбирующего изделия. Поперечная ось 90 перпендикулярна продольной оси 80 и расположена на расстоянии, равном половине длины изделия, отсчитываемом вдоль продольной оси изделия от переднего или заднего его края.

Суммарное количество суперабсорбирующих полимеров в абсорбирующей сердцевине может быть различным, и зависит от потенциального пользователя изделия. Так, в подгузниках для новорожденных требуется меньшее количество суперабсорбирующих полимеров, чем в подгузниках для детей более старшего возраста или для взрослых, страдающих недержанием мочи. Количество суперабсорбирующих полимеров в абсорбирующей сердцевине может составлять от примерно 5 до примерно 60 г, в частности, от 5 до 50 г. Средняя масса суперабсорбирующих полимеров на единицу площади области 8 нанесения суперабсорбирующих полимеров (или по меньшей мере одной области 8, если их несколько) может составлять по меньшей мере 50, 100, 200, 300, 400, 500 или более г/м². При этом при расчете указанных выше значений средней массы на единицу площади, области каналов, имеющихся в области 8 нанесения абсорбирующего материала, вычтены из общей площади соответствующей области 8 нанесения абсорбирующего материала.

Оболочка сердцевины (16, 16')

Оболочка сердцевины может быть изготовлена из одного листа основы, обернутого вокруг абсорбирующего материала, или может содержать две или более основ, скрепленных друг с другом. Типичными вариантами скрепления являются так называемая С-образная оболочка и/или сэндвич-оболочка. В С-образной оболочке, примеры которой показаны на фиг. 2 и 4, продольные и/или поперечные края одной основы образуют клапаны, завернутые вокруг второй основы. Данные клапаны затем скрепляют с наружной поверхностью другой основы, как правило, путем склеивания.

Оболочка сердцевины может быть сформирована из любых материалов, подходящих для приема и удержания абсорбирующего материала. Могут использоваться типичные основы, традиционно используемые при изготовлении сердцевин, в частности, бумага, ткани, пленки, тканые или нетканые материалы, а также ламинаты из любых данных материалов. Оболочка сердцевины может быть, в частности, сформирована из нетканого полотна, например, из кардованного нетканого полотна, нетканого полотна типа спанбонд ("S") или нетканого полотна из волокон, выдуваемых из расплава ("М"), или из ламинатов любых данных материалов. Подходящими являются, например, нетканые полотна из полипропиленовых волокон, в частности, нетканые полотна-ламинаты структуры SMS, SMMS или SSMMS, и имеющие массу на единицу площади примерно от 5 г/м² до 15 г/м². Подходящие материалы описаны, например, в патенте США 7,744,576, а также в патентных заявках США 2011/0268932 А1, 2011/0319848 A1 и S 2011/0250413 А1. Могут использоваться нетканые материалы, изготовленные из синтетических волокон, например, из полиэтиленовых, полиэтилен-терефталатных волокон, и, наиболее предпочтительно, из полипропиленовых волокон.

Если оболочка сердцевины содержит первую основу 16 и вторую основу 16', то данные основы могут быть изготовлены из одного и того же типа материала, или они могут быть изготовлены из разных материалов, или одна из основ может быть обработана образом, отличным от способа обработки другой основы, для придания им различных свойств. Поскольку полимеры, используемые для изготовления нетканых полотен, имеют внутренне присущую им гидрофобность, то если предполагается их размещение на стороне абсорбирующей сердцевины, принимающей текучие среды, на них предпочтительно должно быть нанесено гидрофильное покрытие. Целесообразно, чтобы верхняя сторона оболочки сердцевины, то есть сторона, расположенная в абсорбирующем изделии ближе к носящему, была более гидрофильной, чем нижняя сторона оболочки сердцевины. Одним из возможных способов изготовления нетканых материалов с устойчиво гидрофильными покрытиями является нанесение на полотно гидрофильного мономера и инициатора радикальной полимеризации, и последующее проведение реакции полимеризации, запускаемой ультрафиолетовым светом, в результате чего мономер химически связывается с поверхностью нетканого полотна. Альтернативным способом изготовления нетканых материалов с устойчиво гидрофильными покрытиями является покрытие нетканого полотна гидрофильными наночастицами, как описано в публикации WO 02/064877.

В некоторых воплощениях могут также использоваться перманентно гидрофильные нетканые полотна. Для измерения достигнутой степени перманентности того или иного уровня гидрофильности может быть измерено поверхностное натяжение, как описано в патенте США 7,744,576 (Busam et al.). Для определения уровня гидрофильности может быть проведен тест на прохождение жидкости, как описано в патенте США 7,744,576. Первая и вторая основы могут, в частности, иметь коэффициент поверхностного натяжения, составляющий по меньшей мере 55, предпочтительно по меньшей мере 60 и наиболее предпочтительно 65 мН/м или более, после намокания в растворе хлорида натрия. Основа может также характеризоваться временем прохождения жидкости, составляющим менее чем 5 с для пятого излияния жидкости. Данные показатели могут быть измерены согласно способам испытаний, описанным в патенте США 7,744,576 В2: "Измерение поверхностного натяжения" и "Измерение времени прохождения" соответственно.

Гидрофильность и смачиваемость, как правило, определяются по углу контакта и времени прохождения текучих сред через нетканый материал. Данные понятия подробно обсуждаются в публикации Американского Химического Общества "Contact angle, wettability and adhesion", под редакцией Robert F. Gould (1964). Можно сказать, что основа, характеризующаяся меньшим углом контакта между водой и ее поверхностью, является более гидрофильной, чем основа, имеющая больший угол контакта.

Основы могут быть также воздухопроницаемыми. Пленки, подходящие для использования в настоящем изобретении, могут содержать микропоры. Основа может, например, иметь воздухопроницаемость от 40 или от 5 до 300 или до 200 м³/(м²×мин), измеренную по методу EDANA 140-1-99 (125 Па, 38,3 см²). В качестве альтернативы, материал оболочки сердцевины может иметь и меньшую воздухопроницаемость, и даже может быть воздухонепроницаемым, что может облегчать его обработку, например, такой материал можно перемещать на движущейся поверхности, удерживая его с помощью вакуума.

Оболочка сердцевины в соответствии с настоящим изобретением может быть по меньшей мере частично герметизирована по всем сторонам абсорбирующей сердцевины, или иным образом так, чтобы из оболочки сердцевины в сущности не вытекало никакое количество абсорбирующего материала в ходе измерения толщины и усилия сжатия во влажном состоянии согласно способу, описанному ниже. «В сущности никакое количество абсорбирующего материала» в данном контексте означает, что из оболочки сердцевины может выходить менее чем 5%, предпочтительно менее чем 2%, или менее,чем 1%, или 0% абсорбирующего материала по весу. В особенности следует отметить, что оболочка сердцевины не должна заметным образом разорваться при проведении испытания.

Термин «скрепление» в данном контексте следует понимать в широком смысле. Скрепление не обязательно должно быть непрерывным по всей периферии оболочки сердцевины, а может быть прерывистым вдоль части периферии или по всей периферии, например, скрепление может быть в виде точек, расположенных вдоль некоторой линии на малом расстоянии друг от друга. В дополнение к воплощениям, в которых скрепление выполнено по периферии сердцевины, не исключены воплощения, в которых скрепление выполнено в других местах сердцевины, например, близко к продольной центральной оси 80'. Скрепление, как правило, может быть выполнено способами склеивания и/или термического скрепления.

Если оболочка сердцевины сформирована двумя основами 16, 16', то как правило, выполняется по одной линии скрепления на каждом из краев сердцевины для заключения абсорбирующего материала 60 внутри оболочки сердцевины. Пример такой конструкции показан на фиг. 4 и 5. Как показано на фиг. 4, первая основа 16 может быть расположена на одной стороне сердцевины (верхняя сторона на чертежах) и может быть протяженной вокруг продольных краев сердцевины, образуя клапаны, по меньшей мере частично обертывающие противоположную, то есть нижнюю сторону сердцевины. Вторая основа 16' может быть расположена между подвернутыми клапанами первой основы 16 и абсорбирующим материалом 60 сердцевины. Клапаны первой основы 16 могут быть приклеены ко второй основе 16', в результате чего образуется прочное скрепление. Данная так называемая С-образная конструкция оболочки может обеспечивать такие преимущества, как повышенное сопротивление разрыву во влажном состоянии по сравнению с конструкцией скрепления типа «сэндвич». После этого передний край и задний край оболочки сердцевины также могут быть герметично скреплены друг с другом, например, путем склеивания полей первой основы и второй основы друг с другом, в результате чего обеспечивается более полное заключение абсорбирующего материала в оболочку по всей периферии сердцевины. С-образная конструкция скрепления может быть целесообразной по меньшей мере для продольных краев сердцевины, которые длиннее, чем передний и задний края. При конструкции типа «сэндвич» первая и вторая основы могут быть протяженными наружу по всем краям сердцевины и герметично скрепленными друг с другом полями по всей периферии или вдоль частей периферии сердцевины. Скрепление, как правило, осуществляется склеиванием и/или под воздействием тепла/давления. Как правило, ни первая, ни вторая основа не обязательно должны быть фигурными, и соответственно, они могут быть вырезаны в виде прямоугольников, что упрощает их производство, но конечно, возможно использование и фигурных лоскутов первой и второй основ.

Оболочка сердцевины может быть также сформирована из единой основы, которая может быть свернута конвертом, в который может быть заключен абсорбирующий материал, и который может быть герметизирован, например, вдоль переднего края сердцевины и заднего края сердцевины, а также вдоль одной боковой стороны.

Каналы 26, 26'

Абсорбирующая сердцевина содержит по меньшей мере один канал, по меньшей мере частично ориентированный в продольном направлении сердцевины. В дальнейшем описании использование множественного числа «каналы» подразумевает «по меньшей мере один канал». Каналы могут быть сформированы различными способами. Так, например, каналы могут быть сформированы зонами внутри области 8 нанесения абсорбирующего материала, в сущности не содержащими или совсем не содержащими абсорбирующего материала, в частности, суперабсорбирующих полимеров. В дополнение к этому, или в качестве альтернативы, один или более каналов могут быть также сформированы путем непрерывного или прерывистого скрепления материала, образующего верхнюю сторону оболочки сердцевины, с материалом, образующим нижнюю сторону оболочки сердцевины по области нанесения абсорбирующего материала. Каналы предпочтительно являются непрерывными, но не исключается использование прерывистых каналов. Система приема и распределения, или любой подслой между верхним листом и абсорбирующей сердцевиной, или любой другой слой изделия - также могут содержать каналы, которые по расположению могут соответствовать или не соответствовать каналам абсорбирующей сердцевины. Каналы могут, в частности, полностью заключаться в пределах области 8 нанесения абсорбирующего материала.

Один или более каналов могут, в частности, присутствовать в области (81) промежности сердцевины, в частности, на уровне точки С промежности (относительно продольного направления), как, например, протяженные в продольном направлении каналы 26, 26' на фиг. 3. Каналы могут быть также протяженными из области 81 промежности сердцевины в заднюю область 82 и/или переднюю область 83 сердцевины,

и/или могут иметься только в передней области и/или в задней области сердцевины, как показано на фиг. 6 на примере более коротких каналов 27, 27'.

Абсорбирующая сердцевина 28 может также содержать более чем два канала, например, по меньшей мере 3, или по меньшей мере 4, или по меньшей мере 5, или по меньшей мере 6 каналов. Могут использоваться и более короткие каналы, например, расположенные в задней области или в передней области абсорбирующей сердцевины, как показано на фиг. 6 на примере пары каналов 27, 27' в передней части сердцевины. Каналы могут быть расположены в виде одной или более пар каналов, симметричных относительно продольной оси 80' сердцевины.

Наличие каналов в абсорбирующей сердцевине может быть особенно полезным, если область 8 нанесения абсорбирующего материала является прямоугольной, поскольку каналы могут повышать гибкость сердцевины в такой степени, которая в какой-то мере устраняет целесообразность использования сердцевины непрямоугольной формы. Но конечно, каналы могут быть также выполнены в слое суперабсорбирующих полимеров, область нанесения которого имеет непрямоугольную форму.

Каналы могут быть протяженными в сущности в продольном направлении, что означает, что каждый из каналов является протяженным в большей степени в продольном направлении, чем в поперечном направлении, и как правило, по меньшей мере в два раза более протяженным в продольном направлении, чем в поперечном направлении (где под протяженностью понимаются значения длин проекций каналов на соответствующие оси изделия). Каналы могут иметь длину L' в проекции на продольную ось 80' сердцевины, составляющую по меньшей мере 10% длины L области 8 нанесения абсорбирующего материала. Может быть целесообразным, чтобы по меньшей мере некоторые каналы, или даже все каналы не были каналами, полностью или в сущности полностью ориентированными в поперечном направлении сердцевины.

Каналы могут быть полностью ориентированными в продольном направлении и параллельными продольной оси, но могут быть также и криволинейными. В частности, некоторые из каналов или все каналы, в частности, каналы, расположенные в области промежности, могут быть расположены выгнутостью к продольной оси 80', как показано на фиг. 3 и 7 на примере пары каналов 26, 26'. Радиус кривизны каналов, как правило, по меньшей мере равен среднему размеру области 8 нанесения абсорбирующего материала в поперечном направлении (а предпочтительно по меньшей мере в 1,5 раза или даже по меньшей мере в 2,0 раза превышает средний размер в поперечном направлении области 8 нанесения абсорбирующего материала); и это включает каналы, которые являются прямыми, но расположенные под углом (например, от 5° до 30°, или до 20°, или до 10°), к линии, параллельной продольной оси. Радиус кривизны может быть постоянным или может изменяться вдоль длины канала. Это может также включать каналы в виде ломаной линии, угол между звеньями которой составляет по меньшей мере 120°, или по меньшей мере 150°; но в любом случае при условии, что протяженность канала в продольном направлении превышает его протяженность в поперечном направлении. Каналы могут быть также разветвленными, например, центральный канал, расположенный точно на продольной оси в промежностной области, может разветвляться ближе к заднему краю и/или переднему краю изделия.

В некоторых воплощениях нет канала, совпадающего с продольной осью 80' сердцевины. Если используются пары каналов, симметричные относительно продольной оси, то такие каналы могут быть разнесены друг от друга на всем их протяжении вдоль продольной оси. Наименьшее расстояние, на которое каналы разнесены друг от друга, может составлять по меньшей мере 5 мм, или по меньшей мере 10 мм, или по меньшей мере 16 мм.

Более того, в целях уменьшения вероятности утечек текучих сред продольные основные каналы, как правило, не являются протяженными до какого-либо из краев области 8 нанесения абсорбирующего материала, и соответственно находятся полностью внутри области 8 нанесения абсорбирующего материала сердцевины. Как правило, наименьшее расстояние между каналом и ближайшим краем области 8 нанесения абсорбирующего материала составляет по меньшей мере 5 мм.

Каналы могут иметь ширину Wc по меньшей мере на части своей длины, составляющую по меньшей мере 2 мм, или по меньшей мере 3 мм, или по меньшей мере 4 мм, и, например, до 20 мм, или 16 мм, или 12 мм. Ширина канала может быть постоянной в сущности по всей длине канала, или может изменяться вдоль его длины.

По меньшей мере некоторые каналы, а предпочтительно все каналы являются перманентными каналами, что означает, что их структурная целостность по меньшей мере частично сохраняется как в сухом, так и во влажном состоянии.

Перманентные каналы могут быть получены за счет использования одного или более адгезивных материалов, например, волокнистого слоя адгезивного материала или клея, склеивающего основу с адгезивным материалом в пределах стенок каналов. Перманентные каналы могут быть также сформированы путем скрепления верхней и нижней сторон оболочки сердцевины (то есть, первой основы 16 и второй основы 16') друг с другом в местах прохождения каналов. Для скрепления друг с другом обоих сторон оболочки сердцевины в каналах обычно используется клей, но возможно также их скрепление друг с другом прочими известными способами, такими, как, например, скрепление под давлением, ультразвуковое скрепление, термическое скрепление или их сочетания. Оболочка сердцевины может быть непрерывным или прерывистым образом скреплена вдоль каналов. Каналы предпочтительно остаются или становятся видимыми по меньшей мере через верхний лист и/или тыльный лист, когда абсорбирующее изделие полностью насыщено текучей средой, как будет более подробно описано ниже при описании способа определения структурной целостности каналов во влажном состоянии. Это может быть достигнуто, если каналы в сущности не содержат суперабсорбирующих полимеров, в результате чего они не будут набухать, и являются достаточно большими, так, чтобы они не закрывались во влажном состоянии. Кроме того, может быть целесообразным скрепление оболочки сердцевины самой с собой через каналы. Чтобы определить, являются ли каналы перманентными и остаются ли видимыми при насыщении изделия текучей средой, и в какой степени, может быть проведено испытание каналов на структурную целостность во влажном состоянии, процедура которого будет описана ниже. Перманентные каналы в соответствии с настоящим изобретением имеют показатель целостности по меньшей мере 20%, или 30%, или 40%, или 50%, или 60, или 70%, или 80%, или 90%, по результатам испытания каналов на структурную целостность во влажном состоянии.

Верхний лист 24

Верхний лист 24 является частью абсорбирующего изделия, непосредственно контактирующей с кожей пользователя. Верхний лист 24 может быть присоединен к тыльному листу 25, абсорбирующей сердцевине 28 и/или любым другим слоям, как это известно сведущим в данной области техники (термин «присоединен» в контексте настоящего описания включают конфигурации, в которых один элемент непосредственно присоединен к другому элементу путем непосредственного крепления первого элемента ко второму элементу, и конфигурации, в которых один элемент косвенно присоединен к другому элементу путем крепления первого элемента к одному или более промежуточным элементам, которые в свою очередь прикреплены ко второму элементу). Обычно верхний лист 24 и тыльный лист 25 присоединены друг к другу непосредственно в нескольких местах (например, по периферии изделия или близко к ней) и косвенно присоединены друг к другу в прочих местах за счет их непосредственного присоединения к одному или более из прочих элементов абсорбирующего изделия 20.

Верхний лист 24 предпочтительно является легко деформируемым, мягким на ощупь и не раздражающим кожи пользователя. Кроме того, по меньшей мере часть верхнего листа 24 является проницаемой для жидкостей, то есть, позволяет жидкостям легко проходить через его толщину. Верхний лист может быть изготовлен из широкого разнообразия материалов, таких, как пористые пены, сетчатые пены, перфорированные пластические пленки, тканые или нетканые материалы из натуральных волокон (например, древесных или хлопковых волокон), синтетических волокон или нитей (например, полиэфирных или полипропиленовых волокон, двухкомпонентных волокон (полиэфир-полипропилен) или их смесей), или из сочетаний натуральных и синтетических волокон. Если верхний лист 24 содержит волокна, то волокна могут быть волокнами типа «спанбонд», кардованными, гидродинамической укладки, выдуваемыми из расплава, гидроспутанными, или иным образом полученными и обработанными, как известно в данной области техники. В частности, может использоваться нетканое полотно из полипропиленовых волокон типа «спанбонд». Подходящий верхний лист, содержащий полотно из штапельных полипропиленовых волокон, производится предприятием Veratec, Inc., отделением International Paper Company (Волпоул, штат Массачусетс, США), и предлагается под торговым наименованием Р-8.

Подходящие верхние листы из формованных пленок описаны в патентах США 3,929,135; 4,324,246; 4,342,314; 4,463,045; 5,006,394. Прочие подходящие типы верхних листов могут быть изготовлены, как описано в патентах США 4,609,518 и 4,629,643 (Curro et al.). Такие формованные пленки предлагают The Procter & Gamble Company (Cincinnati, штат Огайо, США), под маркой "DRI-WEAVE", и Tredegar Corporation (Ричмонд, штат Виргиния, США), под наименованием "CLIFF-T". Любая часть верхнего листа может быть покрыта лосьоном, как это известно сведущим в данной области техники.

Примеры подходящих лосьонов включают лосьоны, описанные в патентах США 5,607,760; 5,609,587; 5,635; 5,643,588; 5,968,025 и 6,716,441. Верхний лист 24 может также включать антибактериальные вещества, или может быть обработан ими. Некоторые примеры таких веществ описаны в публикации WO 95/24173. Кроме того, верхний лист, тыльный лист или любые их части могут иметь тиснение или матовую поверхность для придания им внешнего вида, более близкого к внешнему виду предмета одежды.

Верхний лист 24 может содержать одно или более отверстий для облегчения проникновения через него выделений организма, таких моча и/или фекалии (твердые, полутвердые или жидкие). Для обеспечения эффективного удержания выделений организма важен размер по меньшей мере основного отверстия. Если основное отверстие слишком мало, то выделения организма могут не проходить через него из-за плохого совмещения отверстия в источником выделений, или из-за того, что фекальные массы имеют диаметр, больший, чем размер отверстия. Если отверстие слишком велико, то будет расти площадь участка кожи, который может загрязняться из-за намокания поверхности изделия от содержащихся в нем выделений. Суммарная площадь отверстий на поверхности подгузника может составлять от примерно 10 см² до примерно 50 см², в частности, от примерно 15 см² до 35 см². Примеры перфорированных верхних листов описаны в патенте США 6,632,504 (держатель ВВА NONWOVENS SIMPSONVILLE). В публикации WO 2011/163582 описан также подходящий окрашенный верхний лист, имеющий массу на единицу площади, составляющую от 12 до 18 г/м² и содержащий множество точек скрепления. Каждая из точек скрепления имеет площадь от 2 мм² до 5 мм, а суммарная площадь множества точек скрепления составляет от 10 до 25% общей площади поверхности верхнего листа.

Верхние листы подгузников, как правило, имеют массу на единицу площади от примерно 10 г/м² до примерно 28 г/м², в частности, от примерно 12 г/м² до примерно 18 г/м², но возможна и иная масса на единицу площади.

Тыльный лист 25

Тыльный лист 25 в целом представляет собой часть абсорбирующего изделия 20, формирующую большую часть наружной поверхности изделия при его ношении. Тыльный лист обращен к нижней стороне абсорбирующей сердцевины и предотвращает загрязнение нижнего белья и постельного белья выделениями организма, поглощенными и содержащимися в изделии. Тыльный лист 25, как правило, является непроницаемым для жидкостей (в частности, мочи). Тыльный лист может быть, например, изготовлен из тонкой пластической пленки, в том числе из термопластической пленки, имеющей толщину от примерно 0,012 мм до примерно 0,051 мм, или может содержать такую пленку. Подходящие пленки для изготовления тыльного листа включают пленку с торговым названием СРС2 производства Tredegar Corporation (Ричмонд, штат Виргиния, США). Прочие подходящие материалы для изготовления тыльного листа включают дышащие материалы, позволяющие парам выходить из подгузника 20, предотвращающие при этом прохождение жидких выделений организма через тыльный лист 25. Примеры дышащих материалов включают такие материалы, как тканые полотна, нетканые полотна, композитные материалы, такие как нетканые полотна с покрытием из пленки, микропористые пленки, такие как например, ESPOIR NO производства Mitsui Toatsu Со. (Япония) и EXAIRE производства Tredegar Corporation (Ричмонд, штат Виргиния, США), а также монолитные пленки, такие как HYTREL Ρ18-3097 производства Clopay Corporation (Цинциннати, штат Огайо, США). Подходящие дышащие композитные материалы подробно описаны в публикации WO 95/16746 от 22 июня 1995 (Е.I. DuPont; патентах США 5,938,648 (LaVon et al.), 4,681,793 (Linman et al.), 5,865,823 (Curro), 5,571,096 (Dobrin et al.), 6,946,585B2 (London Brown).

Тыльный лист 25 может быть присоединен к верхнему листу 24, абсорбирующей сердцевине 28 или любому другому элементу подгузника 20 любыми способами крепления, известными в данной области техники. Подходящие способы крепления описаны выше на примере способов крепления тыльного листа 24 к другим элементам изделия 20. Так, например, способы крепления могут включать нанесение адгезива равномерным сплошным слоем, структурированное нанесение слоя адгезива, например, в виде набора из отдельных линий, спиралей или точек. Подходящим способом крепления является также нанесение ниток адгезива в виде ажурной сетки, как описано в патенте США 4,573,986. Прочие подходящие способы крепления включают нанесение адгезива в виде нескольких ниток, закрученных в спиральные структуры. Примеры таких способов нанесения и соответствующее оборудование описаны в патентах США 3,911,173; 4,785,996; 4,842,666. Подходящими адгезивами являются HL-1620 и HL 1358-XZP производства Н.В. Fuller Company (Сент-Пол, штат Миннесота, США). Альтернативные способы скрепления могут включать термическое скрепление, скрепление под давлением, ультразвуковое скрепление, динамическое механическое скрепление, прочие способы скрепления, а также их сочетания, известные в данной области техники.

Система приема и распределения

Абсорбирующие изделия в соответствии с настоящим изобретением могут содержать принимающий слой 52, распределяющий слой 54 или их сочетание, в совокупности именуемое в настоящем описании системой приема и распределения. Основной функцией системы приема и распределения, как правило, является быстрый прием текучей среды и ее эффективное распределение в направлении абсорбирующей сердцевины. Система приема и распределения может содержать два или более слоев, которые могут образовывать единый слой или могут оставаться отдельными слоями, которые могут быть скреплены друг с другом. В примерах, приведенных ниже, система приема и распределения содержит два слоя: распределяющий слой 54 и принимающий слой 52, которые расположены между абсорбирующей сердцевиной и верхним листом, однако настоящее изобретение не ограничено данным примером.

Как правило, система приема и распределения не содержит суперабсорбирующих полимеров, поскольку они могут замедлять прием и распределение текучей среды. В патентной литературе описано множество типов систем приема и распределения: смотри, например, публикацию WO 2000/59430 (Daley), WO 95/10996 (Richards), патент США 5,700,254 (McDowall), публикацию WO 02/067809 (Graef). Система приема и распределения может содержать, хотя это и не обязательно, два слоя: распределяющий 54 слой и принимающий слой 52, которые будут более подробно описаны ниже.

Распределяющий слой 54

Функцией распределяющего слоя 54 является распространение выливающейся текучей среды по большей площади внутри изделия, чтобы можно было более эффективно использовать абсорбирующую емкость сердцевины. Распределяющий слой, как правило, изготовлен из нетканого материала на основе синтетических или целлюлозных волокон, имеющего относительно низкую плотность. Плотность распределяющего слоя может зависеть от степени сжатия изделия, и, измеренная при давлении 0,30 фунтов/дюйм (2,07 кПа), обычно составляет от 0,03 до 0,25 г/см³, предпочтительно от 0,05 до 0,15 г/см³. Распределяющий слой 54 может быть материалом, имеющим показатель удержания воды от 25 до 60, предпочтительно от 30 до 45, измеренный в соответствии с процедурой, описанной в патенте США 5,137,537. Распределяющий слой 54 может иметь среднюю массу на единицу площади, составляющую от 30 до 400 г/м², в частности, от 100 до 300 г/м².

Распределяющий слой может содержать волокна из целлюлозы с перекрестными связями в количестве по меньшей мере 50 весовых %. Волокна из целлюлозы с перекрестными связями могут быть витыми и/или волнообразными. Такой тип материала использовался в прошлом в одноразовых подгузниках, как часть принимающей системы, как описано, например, в патентной заявке США 2008/0312622 A1 (Hundorf). Волокна из целлюлозы с перекрестными связями обладают повышенной упругостью и соответственно придают первому абсорбирующему слою повышенную устойчивость против сжатия, которое может иметь место при хранении изделия или при его ношении, например, под весом ребенка. Это придает сердцевине больший объем пустот, повышенную проницаемость для жидкостей и более эффективное их поглощение, и соответственно уменьшает риск утечек текучих сред и обеспечивает сухое состояние кожи носящего.

Примеры волокон из целлюлозы с перекрестными связями, выполненными химическим путем, описаны в патентах США 5,549,791, 5,137,537, публикации WO 9534329 и в патентной заявке США 2007/118087. Примеры веществ, способствующих образованию перекрестных связей, включают поликарбоновые кислоты, в частности, лимонную кислоту и полиакриловые кислоты, включая сополимеры акриловой кислоты и малеиновой кислоты. Так, например, волокна из целлюлозы с перекрестными связями могут включать от примерно 0,5 моль % до примерно 10,0 моль % вещества, способствующего образованию перекрестных связей в форме поликарбоновой кислоты С₂-С₉ в пересчете на молярный вес ангидроглюкозы целлюлозы, добавленного к волокнам для реакции с образованием перекрестных связей в форме эфирных связей между волокнами.

Вещество на основе поликарбоновой кислоты С₂-С₉, способствующее образованию перекрестных связей, могут быть выбрано из группы, состоящей из:

- алифатических и ациклических поликарбоновых кислот С₂-С₉, имеющих по меньшей мере три карбоксильные группы на молекулу; и

- алифатических и ациклических поликарбоновых кислот С₂-С₉, имеющих две карбоксильные группы на молекулу и двойную связь углерод-углерод, расположенную в α- и β- положениях по отношению к одной или обеим карбоксильным группам, при этом одна карбоксильная группа в упомянутом веществе на основе поликарбоновых кислот С₂-С₉, способствующем образованию перекрестных связей, отделена от второй карбоксильной группы двумя или тремя атомами углерода. В частности, волокна могут содержать от примерно 1,5 моль % до примерно 6,0 моль % вещества, способствующего образованию перекрестных связей в форме поликарбоновой кислоты С₂-С₉ в пересчете на молярный вес ангидроглюкозы целлюлозы, добавленного к волокнам для реакции с образованием перекрестных связей в форме эфирных связей между волокнами. Вещество, способствующее образованию перекрестных связей, может быть выбрано из группы, состоящей из лимонной кислоты, 1, 2, 3, 4 бутан тетракарбоновой кислоты и 1, 2, 3 пропан тетракарбоновой кислоты, в частности, может использоваться лимонная кислота.

Вещество на основе полимеров акриловой кислоты, способствующее образованию перекрестных связей, может быть выбрано из гомополимеров акриловой кислоты, сополимеров акриловой кислоты и их смесей. Волокна могут содержать такие вещества, способствующие образованию перекрестных связей, в количестве от 1,0% до 10%, предпочтительно от 3% по весу до 7% по весу от сухого веса волокна. Данное вещество реагирует с волокнами и способствует образованию перекрестных связей между ними. Веществом, способствующим образованию перекрестных связей, может быть полимер на основе акриловой кислоты, имеющий молекулярный вес от 500 до 40000, предпочтительно от 1000 до 20000. Веществом, способствующим образованию перекрестных связей и представляющим собой полимер акриловой кислоты, может быть сополимер акриловой кислоты и малеиновой кислоты, в частности, весовое отношение акриловой кислоты и малеиновой кислоты может составлять от 10:1 до 1:1, предпочтительно от 5:1 до 1,5:1. Кроме того, в вещество на основе полимеров акриловой кислоты, способствующее образованию перекрестных связей, может быть добавлено эффективное количество лимонной кислоты.

Распределяющий слой, содержащий волокна из целлюлозы с перекрестными связями, может содержать и другие волокна, однако целесообразно, чтобы данный слой содержал волокна из целлюлозы с перекрестными связями (включая вещества, способствующие образованию перекрестных связей) в количестве по меньшей мере 50%, или 60%, или 70%, или 80%, или 90%, или даже до 100%, по весу от суммарного веса слоя. Такой слой из смеси волокон может содержать волокна из целлюлозы с химически сформированными перекрестными связями в количестве примерно 70% по весу, волокна из полиэтилен терефталата в количестве примерно 10% по весу и волокна из необработанной целлюлозы в количестве примерно 20% по весу от веса слоя. Еще в одном примере слой из смеси волокон может содержать волокна из целлюлозы с химически сформированными перекрестными связями в количестве примерно 70% по весу, волокна из полиэтилен терефталата в количестве примерно 10% по весу и волокна из лиофилизированной целлюлозы в количестве примерно 20% по весу. Еще в одном примере слой из смеси волокон может содержать волокна из целлюлозы с химически сформированными перекрестными связями в количестве примерно 68%, волокна из полиэтилен терефталата в количестве примерно 16% и волокна из необработанной целлюлозной пульпы в количестве примерно 16% по весу от веса слоя. Еще в одном примере слой из смеси волокон может содержать волокна из целлюлозы с химически сформированными перекрестными связями в количестве от примерно 90% до примерно 100% по весу от веса слоя.

Принимающий слой 52

Абсорбирующее изделие 20 может содержать принимающий слой 52, функцией которого является быстрый прием текучей среды и отведение ее от тыльного листа для обеспечения сухости кожи носящего. Принимающий слой 52 обычно расположен непосредственно под верхним листом. Распределяющий слой (если имеется) может быть по меньшей мере частично расположен под верхним листом. Принимающий слой, как правило, выполнен из нетканого материала или содержит нетканый материал, например, материал типа SMS или SMMS, содержащий слой из волокон «спанбонд», слой из волокон, выдуваемых из расплава, и еще один слой волокон «спанбонд»; или, в качестве альтернативы, кардованный материал с химическим скреплением. Нетканый материал может, в частности, иметь латексное скрепление. Примеры подходящих принимающих слоев 52 описаны в патенте США 7,786,341. Могут также использоваться кардованные нетканые материалы со скреплением волокон смолой, в частности, полотна, в которых волокна являются сплошными или пустотелыми штапельными волокнам круглого сечения из полиэтилен терефталата (ПЭТ) (смесью 50/50 или 40/60 волокон 6 денье и 9 денье). Примером подходящего связующего является бутадиен-стирольный латекс. Преимуществом нетканых полотен является то, что они могут быть изготовлены вне технологической линии, храниться в запасе и затем использоваться в виде рулона материала.

Подходящие нетканые материалы описаны также в патентах США 6,645,569 (Cramer et al.), 6,863,933 (Cramer et al.), 7,112,621 (Rohrbaugh et al.), a также в патентных заявках США 2003/148684 (Cramer et al.) и 2005/008839 (Cramer et al.).

Принимающий слой 52 может быть стабилизирован латексным связующим, например, стирол-бутадиеновым латексным связующим. Способы изготовления таких латексов описаны, например, в ЕР 149 880 (Kwok) и в патентной заявке США 2003/0105190 (Diehl et al.). В некоторых воплощениях связующее может присутствовать в принимающем слое 52 в количестве, превышающем примерно 12%, примерно 14% или примерно 16% по весу. Стирол-бутадиеновый латекс предлагается к продаже производителем OMNOVA Solutions Inc. (Акрон, штат Огайо, США) под торговым названием GENFLO™ 3160.

В дополнение к первому принимающему слою, описанному выше, может использоваться второй, дополнительный принимающий слой. Так, например, между первым принимающим слоем и распределяющим слоем может быть помещен слой из ткани. Ткань может обладать улучшенными свойствами капиллярного распределения текучей среды по сравнению с принимающим слоем, описанным выше. Слой из ткани и первый принимающий слой могут быть одного размера или могут иметь разные размеры, например, слой из ткани может быть более протяженным в задней части абсорбирующего изделия, чем первый принимающий слой. Примером подходящей гидрофильной ткани является ткань с массой на единицу площади 13-15 г/м² и повышенной прочностью во влажном состоянии, изготовленная из целлюлозных волокон и предлагаемая поставщиком Havix.

Система крепления 42-44

Абсорбирующее изделие может включать систему крепления. Система крепления может использоваться для создания латеральных натяжений по обхвату абсорбирующего изделия, удерживающих изделие на носящем. Система крепления не нужна для изделия типа «обучающие трусы», поскольку поясная область таких изделий уже является скрепленной. Система крепления, как правило, содержит элемент крепления, например, отрезки лент, компоненты системы крепления «липучка», застегивающиеся друг с другом элементы, замыкающиеся друг с другом элементы, такие как лепесток и прорезь, пряжки, пуговицы, кнопки и/или компоненты застежки «молния». Могут также использоваться любые другие известные средства крепления. На передней поясной области изделия предусмотрена зона крепления, к которой может многократно крепиться соответствующий крепежный элемент. Некоторые примеры подходящих поверхностных систем крепления описаны в патентах США 3,848,594, 4,662,875, 4,846,815, 4,894,060, 4,946,527, 5,151,092 и 5,221,274 (все - Buell). Пример системы крепления из взаимно замыкающихся элементов описан в патенте США 6,432,098. Система крепления может также обеспечивать возможность придания изделию конфигурации, в которой оно может быть удалено, как отходы, как описано в патенте США 4,963,140 (Robertson et al.).

Система крепления может также включать первичную и вторичную системы крепления, как описано в патенте США 4,699,622, что позволяет уменьшить вероятность перемещения перекрывающихся частей подгузника друг относительно друга и улучшить посадку изделия на тело, как описано в патентах США 5,242,436, 5,499,978, 5,507,736 и 5,591,152.

Передние и задние ушки 46, 40

Абсорбирующее изделие может содержать передние ушки 46 и задние ушки 40, как это известно в данной области техники. Ушки могут быть выполнены за единое целое с базовой частью, например, могут быть выполнены в виде боковых панелей, исходящих из верхнего листа и/или тыльного листа. В качестве альтернативы, как это показано на фиг. 1, они могут быть выполнены, как отдельные элементы, и прикреплены с помощью клея и/или горячим тиснением. Задние ушки предпочтительно являются растяжимыми, что облегчает крепление лепестков 42 к зоне 40 крепления и обеспечивает надежное удержание подгузника с ленточным креплением на своем месте вокруг талии носящего. Задние ушки 40 также могут быть эластичными или растяжимыми, что обеспечивает более удобную посадку изделия и лучшее его прилегание за счет изначальной плотной посадки изделия на носящего и сохранения данной посадки в течение всего времени ношения изделия, в том числе, когда изделие достаточно насыщено выделениями организма, поскольку эластичные ушки позволяют боковым сторонам изделия расширяться и сжиматься.

Барьерные ножные манжеты 34

Абсорбирующие изделия, такие как подгузники или обучающие трусы, могут содержать дополнительные компоненты, улучшающие посадку изделия вокруг ног носящего, в частности, барьерные ножные манжеты 34 и уплотнительные манжеты 32. Барьерные ножные манжеты 34 могут быть сформированы из отрезка материала, как правило, нетканого, который скреплен с остальной частью изделия и частично приподнят из плоскости, образуемой верхним листом, когда изделие растянуто до плоского состояния, как показано, например, на фиг. 1-2. Барьерные ножные манжеты могут обеспечивать улучшенное удержание жидкостей и прочих выделений организма на стыке корпуса и ног носящего. Барьерные ножные манжеты являются протяженными по меньшей мере частично между передним краем и задним краем абсорбирующего изделия на противоположных сторонах от продольной оси, и расположены по меньшей мере на уровне точки (С) промежности.

Барьерные ножные манжеты могут быть ограничены с одной стороны проксимальным краем 64, присоединенным к остальной части изделия, как правило, к верхнему листу и/или тыльному листу, и с другой стороны - свободным краем 66, который вступает в контакт с кожей носящего и образует вокруг нее уплотнение. Барьерные ножные манжеты 34 на своих проксимальных краях могут быть присоединены к базовой части изделия по месту 65 скрепления, которое может быть выполнено, например, склеиванием, сплавлением, прочими известными способами скрепления и их сочетаниями. Место скрепления 65 может быть непрерывным или прерывистым. Барьерные ножные манжеты 34 могут быть выполнены за единое целое с верхним листом или тыльным листом, но как правило, их выполняют из отдельного куска материала, присоединяемого затем к остальной части изделия.

Материал барьерных ножных манжет может быть протяженным по всей длине изделия, но как правило, на переднем и заднем концах подгузника он «прихвачен» к верхнему листу, в результате чего в данных частях изделия материал барьерных ножных манжет расположен заподлицо с верхним листом. Каждая из барьерных ножных манжет 34 может содержать одну, две или более эластичных нитей 35, расположенных ближе к ее свободному концу 66 и обеспечивающих более эффективное уплотнение.

В дополнение к барьерным ножным манжетам 34, изделие может содержать уплотнительные манжеты 32, которые расположены в плоскости базовой части абсорбирующего изделия, в частности, могут быть по меньшей мере частично заключены между верхним листом и тыльным листом, и могут быть расположены снаружи в поперечном направлении по отношению к барьерным ножным манжетам. Уплотнительные манжеты могут обеспечивать улучшенное уплотнение вокруг бедер носящего. Как правило, каждая из уплотнительных манжет содержит одну или более эластичных нитей или один или более иных эластичных элементов, встроенных в базовую часть подгузника, например, между верхним листом и тыльным листом, в области проемов для ног.

В патенте США 3,860,003 описан одноразовый подгузник, который имеет сокращающийся проем для ноги с боковым клапаном и одним или более эластичными элементами, образующими эластифицированную ножную манжету (уплотнительную манжету). В патентах США 4,808,178 и 4,909,803 (оба Aziz et al.) описаны одноразовые подгузники, имеющие «стоячие» эластифицированные клапаны (барьерные ножные манжеты), обеспечивающие улучшенное уплотнение в областях ног. В патентах 4,695,278 (Lawson) и 4,795,454 (Dragoo) описаны одноразовые подгузники, имеющие двойные манжеты, включающие уплотнительные манжеты и барьерные ножные манжеты. Барьерные ножные манжеты и/или уплотнительные манжеты, или их части могут быть обработаны лосьоном.

Эластичный поясной элемент

Абсорбирующее изделие может также содержать по меньшей мере один эластичный поясной элемент (не показан), который также способствует лучшей посадке на тело и лучшему удержанию текучих выделений организма. Основной функцией эластичного поясного элемента является упругое расширение и сокращение для обеспечения динамической посадки изделия на талию носящего. Эластичный поясной элемент предпочтительно является протяженным по меньшей мере в продольном направлении наружу от по меньшей мере одного поясного края абсорбирующей сердцевины 28 и в целом образует по меньшей мере часть задней стороны абсорбирующего изделия. Одноразовые подгузники могут иметь конструкцию с двумя эластичными поясными элементами, один из которых расположен в передней поясной области, а второй расположен в задней поясной области. Эластичный поясной элемент может иметь различные конфигурации, включая конфигурации, описанные в патентах США 4,515,595, 4,710,189, 5,151,092 и 5,221,274.

Взаимное скрепление слоев и прочих компонентов

Соседние слои могут быть скреплены друг с другом с использованием обычных методов скрепления, таких, как нанесение адгезива щелевым способом в виде покрытия или распылением по всей поверхности слоя или ее части, или термическое скрепление, или скрепление под давлением, или их сочетания. Скрепление слоев друг с другом не показано на чертежах (за исключением скреплений 65 между приподнятыми элементами ножных манжет 34 с тыльным листом 24), что сделано для большей наглядности и лучшей читаемости чертежей, но при этом подразумевается, что скрепление между слоями изделия существует, если явно не указано иное. Для повышения адгезии различных слоев друг к другу, как правило, используются адгезивы, например, может использоваться адгезив между тыльным листом и оболочкой сердцевины. В качестве клея может использоваться любой стандартный термоклей из известных в данной области техники.

Если в изделии имеется принимающий слой 52, то может быть целесообразным, чтобы данный принимающий слой 52 был больше распределяющего слоя 54, или по меньшей мере имел такие же размеры в продольном и/или поперечном направлениях, как распределяющий слой 54. При такой конструкции распределяющий слой 54 может быть нанесен на принимающий слой 52. Это упрощает обращение с материалами слоев и является особенно целесообразным, если принимающий слой 52 выполняется из нетканого материала, который может разматываться из рулона. Распределяющий слой может также наноситься непосредственно на верхнюю сторону оболочки абсорбирующей сердцевины или на другой слой изделия. Кроме того, то, принимающий слой 52 больше по размерам, чем распределяющий слой, позволяет приклеить принимающий слой непосредственно к сердцевине (по большей площади). Это может обеспечивать улучшенную структурную целостность изделия и улучшенный перенос жидкостей.

Абсорбирующая сердцевина, и в частности, ее область 8 нанесения абсорбирующего материала, могут быть по меньшей мере такими же большими и длинными, а предпочтительно по меньшей мере в некоторых местах больше и/или длиннее, чем любой другой слой системы приема и распределения. Это объясняется тем, что абсорбирующий материал в абсорбирующей сердцевине, как правило, может эффективно удерживать текучие среды и обеспечивать сухость кожи на большей площади, чем площадь системы приема и распределения. Абсорбирующее изделие может иметь прямоугольной формы слой суперабсорбирующего полимера и непрямоугольной формы систему приема и распределения. Абсорбирующее изделие может также иметь прямоугольную систему приема и распределения и прямоугольный слой суперабсорбирующих полимеров.

Способ изготовления

Абсорбирующие сердцевины и изделия в соответствии с настоящим изобретением могут быть изготовлены любыми способами, известными в данной области техники. В частности, изделия могут изготавливаться вручную или на современных высокопроизводительных автоматических линиях.

Проведение испытаний

Все значения, приведенные в настоящей заявке, измерены в соответствии со способами, описанными ниже, если явно не указано иное. Все измерения проводятся при температуре 21±2°С и относительной влажности 50±20%, если не указано иное. Перед проведением испытаний все образцы должны быть выдержаны в данных условиях по меньшей мере 24 часа для приведения их в равновесное состояние, если не указано иное. Все измерения должны быть повторены по меньшей мере на 4 образцах каждого типа. Результатом считается среднее значение для измеренных значений, если не указано иное.

Измерение удерживающей емкости методом центрифугирования

В данном испытании измеряется количество жидкости, которое может быть поглощено частицами суперабсорбирующего полимера до тех пор, пока будет возможным свободное набухание частиц суперабсорбирующего полимера в избытке жидкости. Удерживающую емкость измеряли по методу EDANA WSP 241.2-05.

Измерение толщины абсорбирующей сердцевины в сухом состоянии

Данное испытание может использоваться, как стандартизированная процедура измерения толщины абсорбирующей сердцевины (до поглощения ей текучих сред).

Оборудование: Использовали ручной скобообразный измеритель толщины Mitutoyo с точностью 0,01 мм (может использоваться эквивалентный прибор).

Контактная ножка: Ножка с круглым плоским основанием диаметром 17,0 мм (±0,2 мм). Для обеспечения требуемого давления на ножку может быть надет дополнительный груз кольцеобразной формы (то есть, груз с прорезью в центре, что облегчает его установку на вал прибора. Суммарный вес ножки, вала и дополнительного груза должен обеспечивать давление на образец, равное 2,07 кПа (0,30 фунтов/дюйм²).

Скобообразный измеритель толщины устанавливали таким образом, чтобы нижняя поверхность контактной ножки была в горизонтальной плоскости и так, чтобы нижняя поверхность контактной ножки касалась плоской горизонтальной верхней поверхности пластины-основания размерами примерно 20×25 см. Шкалу обнуляли таким образом, чтобы ноль шкалы соответствовал положению, когда контактная ножка покоится на пластине-основании.

Измерительная линейка: Калиброванная металлическая линейка, градуированная в миллиметрах.

Секундомер: С точностью 1 с.

Подготовка образцов: Сердцевину выдерживали в течение по меньшей мере 24 в условиях, указанных выше.

Процедура измерения: Сердцевину укладывали в расправленном виде на стол, нижней стороной (обращенной к тыльному листу в готовом изделии), вниз. На верхней стороне сердцевины, аккуратно, чтобы не сжать или иным образом не повредить ее, отмечали точку измерения - точку С промежности.

Приподнимали контактную ножку прибора и укладывали сердцевину на пластину-основание, верхней стороной сердцевины вверх, таким образом, чтобы после опускания ножки ее центр совпал с отмеченной точкой измерения.

Ножку прибора аккуратно опускали и отпускали ее (при этом до начала измерений прибор должен быть откалиброван на «0»). Спустя 10 с после того, как ножка была отпущена, записывали показания прибора с точностью до 0,01 мм. Процедуру повторяли для каждой точки измерения.

Если в точке измерения имеется складка, то измерение проводят в области, ближайшей к данной точке, но не содержащей складок. Таким образом проводили измерения для 10 образцов изделия одного типа. Рассчитывали средние значения и записывали их с точностью до 0,1 мм.

Измерение толщины абсорбирующего изделия

Измерение толщины абсорбирующего изделия может быть проведено аналогично измерению толщины абсорбирующей сердцевины в сухом состоянии, с тем отличием, что вместо сердцевины для измерений берется готовое абсорбирующее изделие. Точкой измерения может быть точка пересечения продольной оси (80) с поперечной осью (90) абсорбирующего изделия. Если абсорбирующее изделие поставляется в упаковке, то для проведения измерений выбирают образцы из центральной части упаковки и разворачивают их. Если упаковка содержит более 4 изделий, то по два самых наружных изделия с каждой стороны упаковки для проведения данного испытания не используют. Если упаковка содержит более 4, но менее 14 изделий, то для проведения данного испытания потребуется больше одной упаковки изделий. Если упаковка содержит 14 и более изделий, то для проведения данного испытания потребуется всего лишь одна упаковка изделий. Если упаковка содержит 4 или менее изделий, то измерения проводятся на всех изделиях данной упаковки, и потребуется более чем одна упаковка изделий. Измерения проводят не ранее, чем через 24±1 часов после извлечения изделий из упаковки и их выдержки при указанных выше условиях. Физические манипуляции с изделием должны быть минимальными и сводиться только к операциям, необходимым для приготовления образца.

Все эластичные компоненты изделия, не дающие расправить образец до плоского состояния, должны быть срезаны и/или удалены. Такие элементы могут включать ножные манжеты и пояски. Абсорбирующие изделия типа трусов при необходимости раскрывают или разрезают вдоль боковых мест скрепления. Для расправления возможных складок и морщинок к изделию прилагают достаточное давление. При этом необходимо следить, чтобы не происходило касания и/или сжатия точки измерения.

Определение структурной целостности каналов во влажном состоянии Данное испытание предназначено для проверки структурной целостности канала в абсорбирующей сердцевине после ее насыщения влажной средой.

1. Измеряли полную длину канала (в миллиметрах) в сухом состоянии. Если канал не прямой, измеряли длину кривой линии, проходящей по середине канала.

2. Абсорбирующую сердцевину полностью погружали в большой избыток (например, в 5 литров) синтетического заменителя мочи, представлявшего собой раствор хлорида натрия в дистиллированной воде с концентрацией 9,00 г NaCl на 1000 мл раствора. Температура раствора должна составлять 20±5°С.

3. Спустя 1 минуту после погружения в солевой раствор абсорбирующую сердцевину извлекали из раствора и держали вертикально за один конец в течение 5 с для стекания раствора, после чего расправляли на плоской горизонтальной поверхности верхней стороной (в изделии обращенной к носящему) вверх. Если абсорбирующая сердцевина содержит стягивающие элементы, то абсорбирующую сердцевину необходимо туго растянуть, чтобы нигде не наблюдалось никакого стягивания. Сердцевина может быть закреплена на горизонтальной поверхности с помощью зажимов на ее переднем крае и заднем крае, так, чтобы исключить возможное сокращение сердцевины.

4. Абсорбирующую сердцевину покрывали жесткой прямоугольной пластиной, имевшей подходящий вес и следующие размеры: длина равнялась полной длине сердцевины, а ширина равнялась максимальной ширине абсорбирующей сердцевины в поперечном направлении.

5. К участку исследуемого образца, находящемуся на жесткой пластине, на 30 с прилагали давление 18,0 кПа. Давление рассчитывается, исходя из общей площади упомянутой жесткой пластины. Давление создавали путем установки дополнительных грузов в геометрическом центре жесткой пластины, то есть, суммарный вес жесткой пластины и дополнительных грузов должен обеспечивать давление 18,0 кПа в расчете на всю площадь жесткой пластины.

6. Через 30 с дополнительные грузы и жесткую пластину снимали.

7. После этого немедленно измеряли суммарную длину (в миллиметрах) участков канала, которые сохранили свою структуру. Если канал не прямой, измеряли длину кривой линии, проходящей по середине канала. Если никакой из участков канала не сохранил свою структуру, то канал не является перманентным.

Рассчитывали структурную целостность перманентного канала в процентах, путем деления суммарной длины участков канала, которые сохранили свою целостность, на длину канала в сухом состоянии, и умножения на 100%.

Измерение толщины в влажном состоянии и усилия сжатия

В данном испытании измеряли: а) процентное увеличение толщины насыщенной текучей средой абсорбирующей сердцевины после одиночного латерального сжатия, и b) усилие, требующееся для латерального сжатия абсорбирующей сердцевины, насыщенной текучей средой, до ширины 40 мм. Данное испытание проводили с абсорбирующей сердцевиной по следующей процедуре.

1. На верхней стороне абсорбирующей сердцевины отмечали продольную ось. Продольная ось в целом разделяет верхнюю сторону сердцевины на две грубо симметричные части вдоль ее длины на виде сверху, как показано на фиг. 3. Верхняя сторона сердцевины представляет собой сторону, которая обращена к стороне абсорбирующего изделия, обращенной к носящему. При возникновении сомнений следует руководствоваться тем, что верхняя сторона, как правило, более гидрофильна, чем нижняя сторона. Если и при этом невозможно определить верхнюю сторону, испытание проводят для одного и того же числа сердцевин каждой из сторон вверх, и полученные результаты усредняют. Отметки можно делать любой ручкой, стараясь при этом не повредить саму сердцевину.

2. На той же стороне абсорбирующей сердцевины, на которой отмечали продольную ось, отмечали и ось промежности. Ось промежности перпендикулярна продольной оси и пересекает продольную ось на расстоянии, равном 45% длины L абсорбирующей сердцевины (0,45 L). Данное расстояние измеряли от передней стороны абсорбирующей сердцевины (как показано для примера на фиг. 3). Передней стороной абсорбирующей сердцевины считается сторона, которая, после установки сердцевины в изделие, расположена ближе к переднему краю абсорбирующего изделия. Если расположение сторон сердцевины после установки ее в изделие неизвестно, то можно считать, что передний край сердцевины расположен на той стороне сердцевины, на которой выше содержание суперабсорбирующих полимеров. Если и при этом невозможно определить передний край, то половину образцов испытывали, отсчитывая расстояние с одной стороны, а вторую половину - отсчитывая расстояние с другой стороны, и полученные результаты усредняли. На пересечении линии промежности и продольной оси находится точка С промежности.

3. После этого абсорбирующую сердцевину погружали в большой избыток, например, 5 л, синтетического заменителя мочи, который представлял собой 0,9%-ный раствор NaCl, полученный растворением соответствующего количества хлорида натрия в дистиллированной воде. Используемая при этом емкость должна быть достаточно большой, чтобы в ней можно было разместить абсорбирующую сердцевину, расправленную до плоского состояния. Сторона сердцевины, на которой были отмечены оси, при погружении была обращена вверх.

4. После одной минуты пребывания в солевом растворе абсорбирующую сердцевину извлекали и держали ее вертикально за переднюю сторону в течение 10 секунд для стекания раствора.

5. После этого абсорбирующей сердцевине давали прийти в равновесное состояние в течение 10 минут, растягивая ее при этом до плоского состояния на горизонтальной поверхности, верхней стороной вверх. Для удержания сердцевины, насыщенной текучей средой, в плоском состоянии могут использоваться зажимы, устанавливаемые на ее переднюю и заднюю стороны.

6. После этого измеряли толщину абсорбирующей сердцевины, насыщенной текучей средой, в точке промежности. Полученное значение Cinitial записывали, как толщину насыщенной сердцевины до сжатия. При этом использовали прижимную ножку диаметром 17,0 мм, посредством которой к сердцевине прилагали давление 2,07 кПа (0,30 фунтов/дюйм²). Абсорбирующую сердцевину укладывали в расправленном состоянии на пластину из плексигласа, стороной с отмеченными осями вверх, и аккуратно опускали прижимную ножку, так, чтобы ее центр пришелся на точку С промежности. Толщину Cinitial измеряли через 30±2 секунд после наступления контакта между ножкой и сердцевиной, и записывали с точностью до 0,1 мм.

7. После этого абсорбирующую сердцевину, насыщенную текучей средой, фиксировали на жестком пластмассовом цилиндре, как показано схематически на фиг. 7. Цилиндр 600 имел диаметр d, равный 150±1 мм. Сначала к наружной поверхности цилиндра, на стороне, ближайшей к экспериментатору, с помощью двухсторонней клейкой ленты, одна сторона которой была заранее прикреплена к цилиндру, или иного крепежного средства, крепили последние 20,0±0,5 мм переднего края 280 сердцевины 28, так, чтобы он был прочно, но съемно прикреплен к цилиндру. Затем к диаметрально противоположной поверхности цилиндра крепили последние 20,0±0,5 мм заднего края 282 сердцевины 28 на такой высоте, чтобы точка С промежности расположилась на центральной оси 610 цилиндра 600.

8. При этом подразумевается, что цилиндр должен быть достаточно высоким, чтобы к нему можно было прикрепить задний край сердцевины.

9. После этого абсорбирующую сердцевину латерально сжимали следующим образом. К абсорбирующей сердцевине прилагали сжимающие усилия с помощью приспособления, содержавшего пару прижимных пластин 630, 640, имитирующих ноги носящего, сжимающие абсорбирующую сердцевину в процессе использования изделия. Каждая из прижимных пластин имела размеры 90±1 мм × 90±1 мм. Пластины могут быть изготовлены из любого подходящего материала, из которого можно вырезать плоские пластины указанной квадратной формы (например, из алюминия или плексигласа). Пластины должны быть расположены точно друг напротив друга. Прижимные пластины должны быть расположены таким образом, чтобы линия промежности на верхней стороне сердцевины и геометрический центр каждой из пластин были совмещены друг с другом и находились в горизонтальной плоскости.

10. Каждую из прижимных пластин подавали к точке промежности с постоянной скоростью, составлявшей 100 мм/мин (скорость сближения составляла 200 мм/мин). Исходное расстояние между сжимающими пластинами составляло 140±0,5 мм или более, если того требовала ширина абсорбирующей сердцевины, которое затем уменьшали до конечного расстояния 40,0±0,5 мм после сжатия абсорбирующей сердцевины. Сжимающие пластины устанавливали в испытательный прибор Zwick Ζ 1.0 (может использоваться аналогичный). Данный прибор имеет правый зажим для фиксации одной сжимающей пластины и левый зажим для фиксации второй сжимающей пластины. Прибор должен быть оборудован датчиком нагрузки, имеющим соответствующий рабочий диапазон, например, до 100 Н, и точность по меньшей мере ±0,01 Н.

11. После сжатия абсорбирующей сердцевины до ширины 40 мм ее выдерживали в таком сжатом состоянии в течение 30 секунд. По истечении 30 секунд и непосредственно перед снятием сжимающего усилия измеряли и записывали сжимающее усилие с точностью до 0,01 Н. Данное значение считали «усилием сжатия во влажном состоянии». После этого сжимающие пластины возвращали в исходное положение со скоростью 100 мм/мин каждая.

12. Сразу после этого абсорбирующую сердцевину снимали с цилиндра 600, стараясь не касаться области, которая была сжата. Если на этапе сжатия какая-то часть абсорбирующего материала вытекала из сердцевины, ее собирали и взвешивали. 13.

Снова измеряли ширину в точке С промежности по процедуре измерения толщины, описанной выше, как этап 6. Данное значение величины записывали, как Cfinal.

Данную процедуру повторяли по меньшей мере для четырех образцов сердцевины. После этого рассчитывали относительное увеличение толщины во влажном состоянии (RWCI) для абсорбирующей сердцевины следующим образом:

где ΣCfinal - сумма значений Cfinal, измеренных для всех образцов, a ΣCinitial - сумма значений Cinitial, измеренных для всех образцов. Величина относительного увеличения толщины во влажном состоянии для сердцевин в соответствии с настоящим изобретением составляет менее чем 10,0%, в частности, она может находиться в диапазоне от 1,0% до 9,5%, или от 2,0% до 9,0%, или от 2,5% до 8,0%.

Если какая-то часть абсорбирующего материала на этапе 12 вытекала, то из сердцевины извлекали оставшуюся часть абсорбирующего материала, и взвешивали ее. Если количество вытекшего абсорбирующего материала составляло менее чем 5% по весу от суммарного веса абсорбирующего материала в сердцевине (вытекшего и оставшегося), то считалось, что в ходе испытания «в сущности не было вытекания абсорбирующего материала». Потери абсорбирующего материала из сердцевины на этапе 12 предпочтительно должны составлять менее чем 2%, или менее чем 1%, или даже 0% по весу от суммарного веса абсорбирующего материала. В частности, оболочка сердцевины во время проведения испытания не должна иметь ощутимых разрывов.

Экспериментальные образцы

Были изготовлены следующие образцы абсорбирующей сердцевины в соответствии с настоящим изобретением.

Пример 1 в соответствии с настоящим изобретением

Абсорбирующие сердцевины, испытанные в данном примере, были аналогичны сердцевине, изображенной на фиг. 3. Сердцевины содержали в качестве абсорбирующего материала суперабсорбирующие полимеры, и не содержали целлюлозных волокон. Оболочка сердцевины содержала две основы, образующие верхнюю и нижнюю стороны сердцевины, при этом верхняя основа была С-образно обернута вокруг продольных краев сердцевины, а передний и задний края сердцевины были скреплены друг с другом полями. Сердцевина содержала два канала, не содержащих абсорбирующего материала, расположенных в области промежности. Каналы были симметричны относительно продольной оси 80, и длина их проекции на данную ось составляла примерно 227 мм. Каналы имели ширину примерно 8 мм, и наименьшее расстояние между ними составляло примерно 20 мм. Оболочка сердцевины была дополнительно скреплена сама с собой в каналах.

Абсорбирующая сердцевина содержала в общей сложности 14,1 г быстро поглощающих текучие среды суперабсорбирующего полимера, нанесенного в области, которая имела длину 360 мм и ширину 110 мм (имела прямоугольную форму). Суперабсорбирующий полимер был нанесен таким образом, что масса суперабсорбирующего полимера на единицу площади была выше в промежностной области и меньше в передней области, и еще меньше в задней области. В поперечном направлении (по отношению к направлению движения в машине) нанесение суперабсорбирующего полимера не имело профильности, за исключением наличия каналов, не содержащих абсорбирующего материала. Абсорбирующую сердцевину изготавливали способом печати суперабсорбирующего полимера, описанным в патентной заявке США 2010/0051166 А1, который предусматривает использование двух нетканых основ, каждая из которых несет слой суперабсорбирующего полимера, и эластичного клея из микроволокон, наносимого на каждый слой суперабсорбирующего полимера и иммобилизирующего слой суперабсорбирующего полимера на основе. Каналы формировали с помощью печатного валика, на котором была выгравирована их форма. Дополнительную информацию по технологии формирования каналов можно найти в европейской патентной заявке ЕР 12174117.7, посвященной технологии печати суперабсорбирующего полимера.

Между слоем суперабсорбирующего полимера и верхней основой 16 наносили дополнительный клей щелевым способом - через 41 щель, каждая из которых имела ширину 1 мм, и расстояние между щелями составляло 1 мм по всей длине оболочки сердцевины (390 мм). На верхний и нижний слой суперабсорбирующих полимеров наносили соответственно 0,211 г и 0,168 г микроволокнистого клея (производства Н.В. Fuller) областью шириной 110 мм и длиной 390 мм.

Оболочка сердцевины имела длину 390 мм. На ее заднем и переднем концах были сделаны клапаны, не содержавшие абсорбирующего материала и имевшие длину 15 мм. Скрепление переднего и заднего краев абсорбирующей сердцевины производилось клеем, наносимым щелевым способом. Наносимые полосы клея имели длину 30 мм в переднем скреплении и 20 мм в заднем скреплении. Ширина оболочки сердцевины в сложенном состоянии составляла 120 мм.

Верхняя основа 16 была изготовлена из нетканого материала структуры SMMS с массой на единицу площади 10 г/м², обработанного для придания ему гидрофильности. Нижняя основа 16' была изготовлена из нетканого материала структуры SMMS с массой на единицу площади 10 г/м². Лоскут верхней основы обрезался до длины 390 мм и ширины 165 мм. Лоскут нижней основы обрезался до длины 390 мм и ширины 130 мм. Верхнюю основу С-образно оборачивали вокруг нижней основы по боковым сторонам сердцевины, и боковые края нижней основы немного приподнимались вверх по краям абсорбирующего материала сердцевины, в результате чего окончательная ширина сложенной оболочки сердцевины составляла 120 мм. С-образное скрепление основ было неразъемным за счет нанесения между ними клея с расходом 20 г/м² через две щели шириной 3 мм и длиной 390 мм на каждой стороне сердцевины.

Две основы дополнительно скрепляли друг с другом в каналах. Скрепление производили под давлением с использованием дополнительного клея и микроволокнистого клея. Скрепление было прочным. Полученное скрепление оболочки сердцевины было устойчивым к сжатию, и во время проведения испытания по измерению толщины и усилия сжатия во влажном состоянии из оболочки сердцевины в сущности не было утечек абсорбирующего материала.

Пример 2 в соответствии с настоящим изобретением

Сердцевины, испытанные в данном примере, имели по две пары каналов и фигурную область нанесения абсорбирующего материала, аналогичную показанной на фиг. 6. Ширина области нанесения абсорбирующего материала составляла 110 мм в передней и задней области и 90 мм в точке промежности области нанесения абсорбирующего материала.

Длины проекций длинных и коротких каналов на продольную ось сердцевины составляли примерно 170 мм и 40 мм соответственно. Наименьшее расстояние между длинными каналами составляло примерно 16 мм. Наименьшее расстояние между короткими каналами составляло примерно 14 мм. Сердцевины содержали 11,53 г суперабсорбирующих полимеров. Оболочка сердцевины содержала две основы из нетканых материалов. Верхняя основа 16 была изготовлена из нетканого материала структуры SMMS с массой на единицу площади 10 г/м², обработанного поверхностно-активным веществом для придания ему гидрофильности. Нижняя основа 16' была изготовлена из нетканого материала структуры SMMS с массой на единицу площади 11 г/м². Между нижним слоем суперабсорбирующих полимеров и нижней основой наносили вспомогательный клей щелевым способом - через 41 щель, каждая из которых имела ширину 1 мм, и расстояние между щелями составляло 1 мм по всей длине оболочки сердцевины (390 мм). На каждый слой суперабсорбирующих полимеров равномерно наносили микроволокнистый клей (производства Н.В. Fuller) областью шириной 108 мм и длиной 390 мм: 0,211 г микроволокнистого клея на стороне верхней основы и 0,211 г микроволокнистого клея на стороне нижней основы. В остальном конструкция сердцевины в данном примере была в сущности аналогична конструкции сердцевины в примере 1 в соответствии с настоящим изобретением.

Сравнительный пример

Сравнительный пример 1 был в сущности аналогичен примеру 2 в соответствии с настоящим изобретением, с тем отличием, что абсорбирующая сердцевина не имела каналов, не содержащих абсорбирующего материала.

Результаты испытаний

По процедуре измерения толщины и усилия сжатия во влажном состоянии, описанной выше, испытывали по четыре образца для каждого из описанных выше примеров, и определяли для них относительное увеличение толщины во влажном состоянии и усилие, требующееся для сжатия сердцевины во влажном состоянии. Усредненные результаты испытаний приведены в таблице ниже.

Обсуждение

Хотя теоретически это не обязательно, можно предположить, что следующие отличительные особенности, по отдельности или в сочетаниях друг с другом, обеспечивают повышение относительного увеличения толщины сердцевины во влажном состоянии по сравнению с сердцевинами, не имеющими таких особенностей или их сочетаний. Ни одну из данных отличительных особенностей не следует рассматривать, как ограничивающую масштаб настоящего изобретения, если это явно не указано в формуле изобретения.

1) Верхняя сторона оболочки и нижняя сторона оболочки предпочтительно по меньшей мере частично скреплены друг с другом в каналах. Данные места скрепления могут быть сплошными или прерывистыми, и могут быть выполнены склеиванием и/или термическим способом, и могут быть достаточно прочными, так, чтобы они по меньшей мере частично противостояли возможному расслоению при насыщении абсорбирующей сердцевины текучей средой (так называемые перманентные каналы), как было описано выше. За счет фиксации участков оболочки сердцевины в каналах, такие места скрепления усиливают растягивающие напряжения в оболочке сердцевины по мере ее насыщения текучей средой и могут способствовать уменьшению увеличения ширины сердцевины при ее насыщении текучей средой.

2) Оболочка сердцевины может содержать первую основу 16 и вторую основу 16', обе из которых, как правило, изготовлены из нетканого материала, при этом первая основа С-образно обернута вокруг второй основы. Первая основа может образовывать верхнюю сторону оболочки сердцевины, а вторая основа может образовывать по меньшей мере часть нижней стороны оболочки сердцевины. Как правило, основы скреплены друг с другом, например, завернутые клапаны первой основы могут быть приклеены к нижней стороне второй основы. Изобретатели считают, что такая Сообразная конструкция, особенно, когда данные слои скреплены друг с другом вдоль всей длины продольных сторон абсорбирующей сердцевины или вдоль части их длины, может более эффективно предотвращать разрыв сердцевины при сжатии и выход из нее абсорбирующего материала.

3) Усилие сжатия во влажном состоянии зависит от количества абсорбирующего материала и формы области его нанесения в абсорбирующей сердцевине в области промежности. Можно ожидать, что меньшее количество абсорбирующего материала и/или более узкая область его нанесения в сердцевине в области промежности будут обеспечивать меньшее усилие сжатия во влажном состоянии. Абсорбирующая сердцевина в соответствии с настоящим изобретением может характеризоваться усилием, требующимся для ее сжатия во влажном состоянии, составляющим менее чем 5,00 Н, предпочтительно менее чем 3,00 H или от 1,00 H до 5,00 Н, определенным в соответствии со способом измерения толщины и усилия сжатия во влажном состоянии, описанным в настоящей заявке.

Значения размеров и других величин, приводимые в данном документе, не следует рассматривать как строго ограниченные в точности приведенными значениями. Напротив, если не оговорено особо, под приведенным значением понимается данное значение в точности и все значения, находящиеся в функционально эквивалентной его окрестности. Так, например, значение, обозначенное как 40 мм, следует рассматривать, как «примерно 40 мм».

В настоящем изобретении предлагается абсорбирующая сердцевина для абсорбирующих изделий личной гигиены, включающих, но не ограничивающихся ими, детские подгузники, обучающие трусы, женские гигиенические прокладки и изделия для взрослых, страдающих недержанием мочи. Абсорбирующая сердцевина (28) и абсорбирующее изделие (20), такое как подгузник, содержащее сердцевину. Абсорбирующая сердцевина содержит оболочку (16, 16') сердцевины, в которую заключен абсорбирующий материал (60), при этом абсорбирующий материал содержит суперабсорбирующие полимеры в количестве по меньшей мере 80% по весу от веса абсорбирующего материала. Абсорбирующая сердцевина имеет величину относительного увеличения толщины во влажном состоянии (RWCI) после сжатия, составляющую менее чем 10,0%, определенную в результате испытания по измерению толщины и усилия сжатия во влажном состоянии, описанного в настоящей заявке, и при этом оболочка (16, 16') сердцевины по меньшей мере частично герметизирована таким образом, что при измерении толщины и усилия сжатия во влажном состоянии из оболочки сердцевины в сущности не происходит утечек абсорбирующего материала. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

1. Абсорбирующая сердцевина для абсорбирующего изделия, содержащая оболочку сердцевины, в которую заключен абсорбирующий материал, при этом абсорбирующий материал содержит суперабсорбирующие полимеры в количестве, составляющем по меньшей мере 80% по весу от веса абсорбирующего материала;

при этом абсорбирующая сердцевина содержит передний край, задний край и два продольных края, при этом абсорбирующая сердцевина имеет продольную ось, ориентированную в продольном направлении, и длину (L), измеренную, как расстояние между передним краем и задним краем вдоль продольной оси, составляющую по меньшей мере 320 мм;

при этом абсорбирующая сердцевина содержит пару каналов, по меньшей мере частично ориентированных в продольном направлении;

при этом каналы имеют длину L' в проекции на продольную ось сердцевины, которая составляет по меньшей мере 10% длины L абсорбирующей сердцевины, при этом каналы свободны от абсорбирующего материала, и при этом ширина каналов, по меньшей мере, на некоторой части составляет, по меньшей мере, 2 мм;

при этом абсорбирующая сердцевина имеет величину относительного увеличения толщины во влажном состоянии после сжатия, составляющую менее, чем 10,0%, определенную с помощью измерения толщины и усилия сжатия во влажном состоянии; и

при этом оболочка сердцевины содержит первый нетканый материал и второй нетканый материал, и при этом первый нетканый материал С-образно обернут вокруг второго нетканого материала, при этом оболочка сердцевины содержит верхнюю сторону и нижнюю сторону, и при этом верхняя сторона оболочки сердцевины и нижняя сторона оболочки сердцевины, по меньшей мере, частично скреплены друг с другом посредством каналов;

при этом оболочка сердцевины по меньшей мере частично герметизирована с обеспечением утечек абсорбирующего материала из оболочки сердцевины менее 5% по весу от суммарного веса абсорбирующего материала в сердцевине на этапе сжатия измерения толщины и усилия сжатия во влажном состоянии.

2. Абсорбирующая сердцевина по п. 1, характеризующаяся тем, что характеризуется усилием сжатия во влажном состоянии, определенным с помощью измерения толщины и усилия сжатия во влажном состоянии, составляющим менее чем примерно 5,00 Н.

3. Абсорбирующая сердцевина по п. 2, характеризующаяся тем, что характеризуется усилием сжатия во влажном состоянии, составляющим от примерно 1,00 до примерно 3,00 Н.

4. Абсорбирующая сердцевина по п. 1, характеризующаяся тем, что каналы пары каналов расположены симметрично относительно продольной оси сердцевины.

5. Абсорбирующая сердцевина по п. 1, характеризующаяся тем, что ширина по меньшей мере части канала составляет от 4 до 16 мм.

6. Абсорбирующая сердцевина по п. 1, характеризующаяся тем, что абсорбирующий материал образует область нанесения абсорбирующего материала внутри оболочки сердцевины, при этом область нанесения абсорбирующего материала является прямоугольной или фигурной с шириной, имеющей минимум в области промежности абсорбирующей сердцевины, при этом область промежности является областью сердцевины, протяженной от точки промежности к заднему краю и переднему краю абсорбирующей сердцевины на расстояние, равное одной четверти L в обоих направлениях, то есть к переднему краю и заднему краю, и при этом точкой промежности является точка, расположенная на расстоянии, равном 45% длины L от переднего края абсорбирующей сердцевины.

7. Абсорбирующая сердцевина по п. 6, характеризующаяся тем, что масса суперабсорбирующих полимеров на единицу площади распределена неравномерно вдоль продольной оси сердцевины в пределах области распределения суперабсорбирующих полимеров, и при этом масса суперабсорбирующих полимеров на единицу площади по меньшей мере на 10% выше в точке промежности сердцевины, чем в любой другой точке области нанесения абсорбирующего материала на продольной оси.

8. Абсорбирующая сердцевина по п. 1, характеризующаяся тем, что содержит первый абсорбирующий слой и второй абсорбирующий слой, при этом первый абсорбирующий слой содержит первую основу и первый слой суперабсорбирующих полимеров, при этом второй абсорбирующий слой содержит вторую основу и второй слой суперабсорбирующих полимеров, и при этом абсорбирующая сердцевина содержит волокнистый термопластический адгезивный материал, расположенный между первым абсорбирующим слоем и вторым абсорбирующим слоем, при этом волокнистый термопластический адгезивный материал по меньшей мере частично вносит вклад в скрепление каждого из слоев суперабсорбирующих полимеров с соответствующей основой, и при этом первая основа и вторая основа образуют оболочку сердцевины.

9. Абсорбирующая сердцевина по п. 1, характеризующаяся тем, что абсорбирующий материал содержит суперабсорбирующие полимеры в количестве по меньшей мере примерно 90% по весу от суммарного веса абсорбирующего материала.

10. Абсорбирующая сердцевина по п. 9, характеризующаяся тем, что абсорбирующий материал содержит суперабсорбирующие полимеры в количестве до 100% по весу от суммарного веса абсорбирующего материала.

11. Абсорбирующая сердцевина по п. 1, характеризующаяся тем, что абсорбирующий материал содержит натуральные или синтетические волокна в количестве, составляющем менее чем примерно 10% по весу от суммарного веса абсорбирующего материала.

12. Абсорбирующая сердцевина по п. 11, характеризующаяся тем, что абсорбирующий материал в сущности не содержит натуральных или синтетических волокон.

13. Абсорбирующая сердцевина по п. 1, характеризующаяся тем, что содержит от примерно 5 г до примерно 60 г суперабсорбирующих полимеров.

14. Абсорбирующая сердцевина по п. 13, характеризующаяся тем, что содержит от примерно 10 г до примерно 50 г суперабсорбирующих полимеров.

15. Абсорбирующая сердцевина по п. 1, характеризующаяся тем, что толщина абсорбирующей сердцевины в точке промежности составляет от примерно 0,25 мм до примерно 5,0 мм.

16. Абсорбирующая сердцевина по п. 15, характеризующаяся тем, что толщина абсорбирующей сердцевины в точке промежности составляет от примерно 0,5 до примерно 3,0 мм.

17. Абсорбирующее изделие в виде подгузника, женской гигиенической прокладки или изделия для взрослых, страдающих недержанием мочи, содержащее: проницаемый для жидкостей верхний лист, непроницаемый для жидкостей тыльный лист и абсорбирующую сердцевину по любому из пп. 1-16, расположенную между верхним листом и тыльным листом.