Настилочный слой для сборного мешка
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к сборным мешкам для выделений человеческого организма. Мешок содержит барьерную пленку, покрытую настилочным слоем, при этом указанный настилочный слой представляет собой текстильный материал, содержащий множество нитей, каждая из которых содержит ряд волоконных элементарных нитей, и указанный текстильный материал прикреплен к указанной барьерной пленке в одной или нескольких зонах прикрепления так, что не все волоконные элементарные нити текстильного материала в указанной зоне (зонах) являются встроенными в материал барьерной пленки. Это обеспечивает повышенную защиту от повреждений, вызываемых внешними силами. 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл.
Изобретение относится к сборным мешкам для выделений человеческого организма. В частности, изобретение относится к текстильному настилочному слою сборного мешка, обеспечивающему сборный мешок повышенным сопротивлением отрывающему и тянущему усилиям.
ПРЕДПОСЫЛКИ
Сборные мешки для приема и управления выделениями человеческого организма хорошо известны и за многие годы были созданы во множестве форм, размеров и конструкций. Кроме того, были созданы сборные мешки, снабженные настилочным слоем, предназначенным для повышения удобства пользователя. Некоторые примеры находятся в публикациях патентов Евросоюза №1389081 и США №5759180.
В наиболее доступных изделиях сборных мешков в области обслуживания стом, т.е. для мешков, являющихся частью стомного приспособления, такой настилочный слой содержит нетканый материал, как правило, изготовленный из полиэтиленовых, полипропиленовых или полиэфирных волокон. Нетканый материал, как правило, термически наслаивается на барьерный материал сборного мешка или прикреплен посредством процесса сварки. Процесс сварки вызывает плавление волокнистой структуры нетканого материала, и опыт показывает, что в результате это приводит к относительно жесткой, или негибкой, зоне сварки. Полученное прикрепление или соединение между нетканым материалом и слоем барьерной пленки является относительно прочным, т.е. сила, требуемая для отслаивания этих двух слоев при испытании сопротивления отслаиванию, является относительно высокой, но в некоторых случаях, при подвергании этому испытанию, материалы разрушаются вместо того, чтобы отслаиваться. Однако в плавленых областях материала прочность отдельных нетканых волокон ухудшается или значительно снижается, посредством чего эти зоны остаются в большей степени подверженными повреждению, вызываемому внешними силами, действующими на сборный мешок, такими, как отрывающее и тянущее усилия. Действительно, то, что зона сварки является относительно жесткой, оставляет область зоны сварки открытой и намного более чувствительной к создаваемым надрывам. В худшем случае, такое повреждение может в результате приводить к разрыву и раскрытию сборного мешка и, соответственно, к утечке его содержимого. Кроме того, процесс приваривания нетканого материала на барьерный материал оставляет зону, или область, сварки довольно заметной, поскольку весь материал в зоне сварки смешивается, что в результате приводит после остывания к относительно однородной поверхности, посредством чего ухудшается внешний вид сборного мешка.
Таким образом, существует потребность в усовершенствованном сборном мешке, который преодолевает вышеупомянутые недостатки и обеспечивает повышенную защиту от повреждения, вызываемого внешними силами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, изобретение относится к сборному мешку, содержащему текстильный настилочный слой, обладающий характеристиками сопротивления отслаиванию, по меньшей мере, равноценными настилочным слоям на основе традиционных нетканых материалов, но, по сравнению с ними, со значительно более высоким сопротивлением внешним силам. Кроме того, может быть получен сборный мешок для выделений человеческого организма, имеющий улучшенные видимые и тактильные характеристики в зоне (зонах) прикрепления между материалом барьерной пленки и настилочным слоем. Кроме того, текстильный настилочный слой обладает повышенным сопротивлением обычным проблемам износа, таким, как образование затяжек и катышек.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В первом аспекте, изобретение относится к сборному мешку для выделений человеческого организма, содержащему барьерную пленку, покрытую настилочным слоем, при этом указанный настилочный слой представляет собой текстильный материал, содержащий множество нитей, каждая из которых содержит ряд волоконных элементарных нитей, и указанный текстильный материал прикреплен к указанной барьерной пленке в одной или нескольких зонах прикрепления так, что не все волоконные элементарные нити текстильного материала в этой зоне (зонах) являются встроенными в материал барьерной пленки.
Текстильный материал можно описать как гибкий тканый материал, содержащий структурированную сеть из нитей, состоящих из волоконных элементарных нитей. Конкретнее, слово «текстильный» относится к материалу, изготовленному из нитей, переплетенных структурированным образом.
По сравнению с нетканым материалом, который по определению является случайно устроенным, в переплетенной структуре текстильного материала волоконные элементарные нити являются закрепленными самой сущностью структуры. Это объясняет, почему текстильный материал, как правило, имеет большую прочность, чем нетканые материалы.
Согласно изобретению, текстильный настилочный слой прикреплен к барьерной пленке посредством процесса термического наслоения или, предпочтительно, процесса сварки. Поскольку текстильный материал имеет более высокую температуру плавления, чем материал барьерной пленки, материал барьерной пленки (для дальнейших подробных характерных признаков материала барьерной пленки см. подробное описание) будет начинать плавиться при относительно низкой температуре по сравнению с температурой точки плавления текстильного материала, тогда как текстиль не плавится и остается в своей переплетенной структуре. Это также означает, что структура текстильного материала сохраняется и после того, как материалы остынут. Иными словами, когда для сварки текстильного материала с материалом барьерной пленки подводится тепловая энергия, текстильный материал не плавится, но подводимой тепловой энергией расплавляется материал барьерной пленки. Расплавленный материал барьерной пленки, по меньшей мере, частично затекает в переплетенную структуру волоконных элементарных нитей текстильного материала и, посредством этого, создает физическое закрепление между этими двумя слоями без разрушения структуры текстильного материала. Таким образом, текстильный материал и материал барьерной пленки прикрепляются друг к другу, и, в то же время, в результирующей конструкции сохраняется прочность текстильного материала. Так как каждая нить текстильного материала содержит некоторое количество отдельных волоконных элементарных нитей, создается большая результирующая поверхность для вхождения в контакт с расплавленным материалом барьерной пленки. Это имеет результатом то, что сопротивление отслаиванию, т.е. сила, требуемая для отделения настилочного слоя от слоя материала барьерной пленки, является относительно высоким и находится наравне с сопротивлением отслаиванию, необходимым для отделения от барьерной пленки настилочного слоя из нетканого материала.
Согласно вариантам осуществления изобретения, сила отслаивания, необходимая для отделения настилочного слоя на основе текстильного материала от материала барьерной пленки превышает 5 Н при ширине 12,5 мм, как, например, превышает 6 Н при ширине 12,5 мм, или как, например, превышает 7 Н при ширине 12,5 мм, в зоне (зонах) прикрепления. Сравнительное испытание для обоснования этого утверждения описано в экспериментальной части заявки.
Кроме того, согласно изобретению, сборный мешок имеет дополнительное преимущество в том, что достигается повышенное сопротивление отрывающему и тянущему усилиям по сравнению с известными сборными мешками с настилочными слоями на основе нетканых материалов. В частности, одним из способов описания этого является демонстрация того, что сборный мешок согласно изобретению обладает улучшенной чувствительностью к надрыву. Были проведены испытания, которые показали результаты, подтверждающие этот вывод, и эти результаты и способы также представлены в экспериментальной части подробного описания.
Даже более того, когда текстильный настилочный слой согласно изобретению приваривается на барьерную пленку, получается намного менее заметная и действительно более мягкая зона, или область, сварки по сравнению со сборными мешками с неткаными настилочными слоями, приваренными на барьерную пленку.
В данной заявке термин «зона сварки» означает область конструкции настилочный слой - барьерная пленка, где материалы введены во взаимный контакт, вызванный посредством сварки или процесса термического наслаивания. Термин «более мягкий» означает, что при использовании текстильного материала согласно изобретению результирующая зона прикрепления, или сварки, является менее жесткой, или более гибкой, чем, если бы был использован нетканый материал. Это вызвано тем, что после процесса сварки, как описано выше, переплетенная структура текстильного материала сохраняется, и тем, что некоторые, но не все, волоконные элементарные нити нитей являются полностью или частично встроенными в плавленый материал барьерной пленки. Это фундаментальным образом отличается от использования нетканого материала, где практически весь нетканый материал и материал барьерной пленки в зоне сварки плавится в однородную массу, которая становится более твердой, или жесткой, когда остывает. Таким образом, использование текстильного настилочного слоя согласно изобретению также имеет то следствие, что зона, или область, прикрепления (зона сварки) после процесса сварки обладает, по существу, неизменным внешним видом. Иными словами, при использовании текстильного материала, сварная и несварная поверхность настилочного слоя выглядят одинаково. Физическая структура и, таким образом, осязательное или тактильное восприятие зоны или области сварки является более мягким, чем в случае зоны сварки из нетканого материала, по причине того, что текстильный материал остается незатронутым и лишь связывается с барьерной пленкой вместо сплавления в однородную массу, а также частично по причине того, что не все волоконные элементарные нити являются встроенными в плавленый материал барьерной пленки.
В вариантах осуществления изобретения те волоконные элементарные нити, которые не являются встроенными в материал барьерной пленки, создают поверхность настилочного слоя, имеющую такие же тактильные характеристики, как и у поверхности настилочного слоя за пределами зоны (зон) прикрепления.
В вариантах осуществления изобретения те волоконные элементарные нити, которые не являются встроенными в материал барьерной пленки, создают поверхность настилочного слоя, имеющую такие же видимые характеристики, как и у поверхности настилочного слоя за пределами зоны (зон) прикрепления.
Более того, в отношении использования текстильного материала в сборном мешке для выделений человеческого организма, настилочный слой, изготовленный из текстильного материала, обеспечивает повышенную износостойкость по сравнению с традиционно используемыми неткаными материалами в выражении улучшенного сопротивления образованию затяжек (для способа испытаний делается отсылка к стандарту ASTM D3939-11) и катышек (для способа испытаний делается отсылка к стандарту DS/EN ISO 12945-2:2000).
Вкратце, образование затяжек (также известное в некоторых тонких текстильных изделиях, как «затяжка») возникает, когда острый или неровный объект вытягивает или увлекает волоконные элементарные нити или сегмент пряжи из его нормального положения. Еще одним дефектом поверхности является образование катышек, вызванное износом (например, стиркой или ежедневным ношением) и приводящее в результате к образованию на поверхности материала небольших шариков из волокон. Настилочный слой на основе текстильного материала согласно изобретению преимущественно обладает повышенным сопротивлением этим дефектам по причине переплетенной структуры материала.
Данное улучшение представляет особенный интерес в связи с дренируемыми сборными мешками. Дренируемые мешки часто носятся и используются на поверхности кожи в течение более длительного промежутка времени, чем сборные мешки других типов, которые опорожняются на постоянной основе. Процесс опорожнения дренируемого сборного мешка от его содержимого подвергает мешок действию трения и натяжения, особенно по причине того, что пользователь часто использует свои руки для сдавливания или сжатия сборного мешка по большей части его поверхности для того, чтобы убедиться в том, что он полностью опорожнен. Кроме того, в ходе нормального ношения мешок многократно подвергается действию трения о кожу и одежду пользователя, что увеличивает вероятность образования затяжек и катышек на поверхности настилочного слоя. Поэтому при использовании текстильного материала согласно настоящему изобретению достигается более износостойкий сборный мешок, посредством чего уменьшается риск преждевременных изменений изделия, посредством чего вносится вклад в повышение удобства для пользователя.
В примерах, сборный мешок содержит первую и вторую барьерные пленки, герметично соединенные вдоль, по меньшей мере, части их краев.
Сборный мешок может содержать две идентичные заготовки барьерных пленок, соединенные вдоль всех или части их краев, когда края помещены друг на друга. Под «герметично соединенные» следует понимать, что, когда барьерные пленки соединены, они образуют объем сборного мешка, из которого не могут непредусмотренным образом просачиваться собранный продукт, влага и неприятные запахи. Края заготовок барьерных пленок могут соединяться друг с другом лишь вдоль их части, в особенности, в случае дренируемого сборного мешка. В таких примерах, края заготовок барьерных пленок могут находиться в связи с выпускной конструкцией, такой, как, кроме прочего, клапаны и складные выпускные части.
В примерах, сборный мешок также содержит впускное отверстие в указанной барьерной пленке.
Сборный мешок может содержать впускное отверстие, расположенное в указанной барьерной пленке. В случае сборного мешка, содержащего первую и вторую барьерные пленки, одна из заготовок барьерной пленки, как правило, может содержать впускное отверстие. Впускное отверстие предназначено для предоставления выделениям человеческого организма возможности вхождения в объем сборного мешка. Впускное отверстие сборного мешка может размещаться ближе к верхнему краю, чем к нижнему краю сборного мешка по отношению к тому, как пользователь носит сборный мешок и стоит.
В примерах, настилочный слой покрывает барьерную пленку, обращенную к коже пользователя.
Часть обращенной к коже пользователя барьерной пленки может покрываться настилочным слоем, по существу, полностью или частично. Настилочный слой обеспечивает то, что сборный мешок не прилипает, или не приклеивается, к поверхности кожи, посредством чего предотвращается множество нежелательных воздействий, описанных в разделе предпосылок. В зависимости от типа и размера сборного мешка, настилочный слой может являться необходимым или желательным на части поверхности барьерной пленки. В случае сборного мешка, содержащего первую и вторую барьерные пленки, настилочный слой может предусматриваться на одной или обеих барьерных пленках, т.е. на обеих сторонах сборного мешка, при этом одна сторона обращена к пользователю, и одна сторона обращена от пользователя. В некоторых примерах, настилочным слоем покрывается только некоторая процентная доля площади соответствующей стороны или сторон барьерной пленки. Эта процентная доля площади может составлять 50-95%, как, например, 60-95%, как, например, 75-95%, как, например, приблизительно 90-95% площади поверхности барьерной пленки.
В примерах, сборный мешок представляет собой калоприемник. Этот калоприемник может быть постоянно прикреплен или соединен с одной стороной базисной пластинки стомы, содержащей безопасный для кожи клей на другой ее стороне для прикрепления к коже пользователя вокруг стомы. Базовая пластинка содержит проходящее сквозь нее отверстие, средняя ось которого может быть выровнена со средней осью впускного отверстия калоприемника. В альтернативном варианте, калоприемник может содержать первые соединительные средства, предназначенные для вхождения в контакт со вторыми сопряженными соединительными средствами на базовой пластинке стомы.
В примерах, сборный мешок представляет собой сборный мешок для мочи. Это может содержать сборные мешки, используемые для изделий, управляющих регуляцией функции мочевого пузыря, такие, как отдельные сборные мешки для мочи, содержащие впускное отверстие, являющееся соединяемым с одним из концов мочевого катетера, где другой его конец вставляется в мочеиспускательный канал пользователя. Сборный мешок для мочи также может относиться к типу, постоянно прикрепленному или соединенному с катетером в форме номенклатурного продукта-решения. В некоторых примерах, сборный мешок представляет собой ножной сборный мешок для мочи. Устанавливая сборный мешок для мочи на ноге пользователя, улучшается одна важная характеристика, которая заключается в том, что при отдалении сборного мешка от отдела желудка пользователя увеличивается разграничение. Еще одним примером сборного мешка для мочи является уростомный сборный мешок.
В примерах, сборный мешок также содержит суженную, удлиненную выпускную часть, содержащую повторно закрываемое выпускное отверстие.
Суженная, удлиненная выпускная часть, как правило, используется на дренируемых мешках, таких, как мешки, предусмотренные для больных с илеостомией, или на мочеприемниках, способствующих опорожнению мешка пользователем. Выпускное отверстие с возможностью многоразового закрывания может содержать средства герметизации или надежной укупорки. Выпускное отверстие может быть складным и, таким образом, может допускать складывание, и скрытое и надежно закрепленное удерживание, как правило, в кармане настилочного слоя. Поэтому сборный мешок согласно изобретению может содержать зону или области, где настилочный слой не является приваренным к барьерной пленке для облегчения применения суженного, удлиненного выпускного отверстия и/или создания кармана для закрепления и сокрытия сложенной выпускной части.
В примерах, барьерная пленка является непроницаемой для воды, пара и/или газа. Под «непроницаемый» следует понимать то, что барьерная пленка способна ограничивать выделения человеческого организма объемом сборного мешка, по меньшей мере, в течение предварительно определенного промежутка времени. В частности, в отношении газа, в том числе отталкивающих запахов, важно то, что материал барьерной пленки способен противостоять их проникновению, по меньшей мере, в течение допустимого времени ношения изделия.
В примерах, барьерная пленка представляет собой слоистый материал, состоящий из разных слоев.
Как правило, разные слои барьерной пленки включают такие материалы, как PVDC (поливинилиденхлорид), играющий роль слоя, удерживающего запахи, и слои, содержащие полимеры EVA (этиленвинилацетаты), например, играющие роль сварочных или упрочняющих слоев. Кроме того, могут быть включены и другие полиолефиновые материалы, такие, как РР (полипропилен) или РЕ (полиэтилены) и/или связующие слои (например, подходящий клей). Как правило, барьерные пленки могут включать многослойные слоистые материалы. Особенно предпочтительной барьерной пленкой является пятислойная слоистая структура в последовательности EVA - связующий слой - PVDC - связующий слой - EVA. Эти 5-слойные слоистые материалы барьерной пленки могут быть доступны под торговыми наименованиями SaranEX 630G от Dow Europe или Nexcel MF513 от SealedAir.
Температура плавления текстильного материала согласно изобретению может находиться в интервале 200-280°С.
Температура плавления наружных слоев, предназначенных для плавления (чаще всего, на основе EVA или содержащих EVA) материала барьерной пленки, является более низкой, или существенно более низкой, чем температура плавления текстильного материала. Как правило, наружный слой (слои) барьерной пленки имеет температуру плавления в интервале 70-120°С в некоторой зависимости от использованных материалов и, в частности, по меньшей мере, от конкретного содержимого EVA, в то время как внутренний слой, или слой, удерживающий запахи (чаще всего, PVDC), имеет температуру плавления в интервале 185-220°С
В примерах, барьерная пленка покрыта настилочным слоем так, что барьерная пленка и настилочный слой являются, по существу, параллельными. Таким образом, сборный мешок является разграниченным и оказывает положительное влияние против сосредоточения влажной среды на поверхности кожи.
В примерах, в материал барьерной пленки встроено менее 75% волоконных элементарных нитей нитей текстильного материала, как, например, менее 50%, или как, например, менее 25% волоконных элементарных нитей. Таким образом, видимые и тактильные характеристики текстильного материала в зонах прикрепления могут управляться так, чтобы они были такими же или почти такими же, как у текстильного материала за пределами зон прикрепления. Доля, или «количество», встроенных волоконных элементарных нитей может регулироваться, например, относительно типа и качества выбранного текстильного материала.
Сравнение между разными областями поверхности текстильного материала может быть основано на физических критериях, выбранных из нескольких таких возможностей, как степень отражения света и/или склонность к образованию катышек, или к образованию затяжек при равных условиях для испытываемых образцов. Однако сравнение также может быть основано на оценке субъективных критериев, например, группой испытателей, например таких критериев, как внешняя привлекательность и мягкость по отношению к коже на основе, например, шкалы из 1-5 ступеней.
В вариантах осуществления изобретения, текстильный материал представляет собой вязаный материал. Этот вязаный материал может представлять собой кругловязаное или основовязаное трикотажное полотно.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения, текстильный материал представляет собой тканый материал.
Было обнаружено, что оба типа текстильных материалов являются особенно подходящими для текстильного настилочного слоя, по меньшей мере, потому что они хорошо принимают и связываются с расплавленным материалом барьерной пленки.
При описании тканых текстильных материалов часто делается отсылка к терминам направлений «основы» и «утка»: первый термин равнозначен направлению обработки, т.е. первичному направлению нитей в производственном (ткацком) оборудовании, в то время как второе, уток, равноценно поперечному направлению относительно оборудования.
В вариантах осуществления изобретения, текстильный материал является изготовленным из синтетических волокон.
Текстильные материалы, изготовленные из синтетических волокон, могут быть рассчитаны на соответствие конкретным техническим условиям, таким, как прочность, и являются более рентабельными в отношении применений при серийном производстве, чем природные волокна. Однако текстильные материалы из природных волокон, такие, как хлопковые или шелковые материалы, также используются для настилочного слоя сборного мешка.
В тех вариантах осуществления изобретения, где текстильный материал из синтетического волокна представляет собой полотняное переплетение 1:1, поверхностная плотность текстильного материала, приходящаяся на единицу площади (согласно стандарту DS/EN 12127:1998), находится в интервале 40-100 г/м2, как, например, 60 г/м2. Кроме того, нумерация пряжи (согласно стандарту DS/EN ISO 2060:1997 или стандарту ISO7211/5:1984) находится в интервале 50-120 децитекс (вес в граммах 10000 метров волокна), как, например, 60-90 децитекс, как, например, 70-80 децитекс. Даже более того, плотность нити, или количество нитей, приходящееся на единицу длины (согласно стандарту DS/EN 1049-2:1994), находится в интервале 30-50 нитей/см, как в направлении основы, так и в направлении утка.
Вышеупомянутые параметры являются особенно подходящими для полиэфирных материалов. Поэтому в вариантах осуществления изобретения указанные синтетические волокна представляют собой полиэфирные волокна.
Было доказано, что особенно хорошим выбором для настилочного слоя согласно изобретению являются текстильные материалы на основе полиэфирных волокон. Это вызвано тем, что полиэфирные материалы обладают физическими характеристиками, такими, как температура плавления, осязательное восприятие и внешний вид, которые хорошо подходят для видимых, тактильных и производственных требований, принятых для сборного мешка согласно изобретению.
В вариантах осуществления тканых текстильных материалов, количество элементарных нитей, приходящееся на нить, находится в интервале 30-150 элементарных нитей/нить. Иными словами, каждая отдельная нить содержит 30-150 отдельных волоконных элементарных нитей.
Если тканый текстильный материал содержит большое количество нитей на см, следует понимать, что поверхность материала является более компактной, т.е. интервал, или промежуток, между двумя соседними нитями является уменьшенным. С другой стороны, если материал содержит меньшее количество нитей на см, то поверхностная структура является более открытой, или пористой, т.е. промежуток между соседними нитями является большим, и связь такого текстильного материала с расплавленным материалом барьерной пленки усиливается, поскольку материал барьерной пленки может затекать в промежутки между волоконными элементарными нитями нитей текстильного материала и связываться с намного большей результирующей поверхностью.
В вариантах осуществления изобретения, толщина текстильного материала находится в интервале 100-1000 мкм, как, например, 150-200 мкм.
Такой интервал толщины особенно хорошо подходит для текстильного настилочного слоя, поскольку он обеспечивает хороший баланс между удобством пользователя, по причине легковесности, разграничения, т.е. отсутствия прозрачности, и технологичности при изготовлении.
В вариантах осуществления изобретения, толщина барьерной пленки находится в интервале 60-300 мкм, как, например, 70-100 мкм.
Такой интервал толщины особенно хорошо подходит для барьерной пленки, поскольку он обеспечивает хороший баланс между способностью удержания запахов, технологичностью при изготовлении (обработке в технологической цепочке), разграничении, так как она не является слишком жесткой, и характеристиками термического наслоения (возможностью управления тепловой энергией).
В одном из частных вариантов осуществления изобретения, где текстильный материал представляет собой полотняное переплетение 1:1 из синтетического волокнистого материала, этот материал имеет поверхностную плотность, приходящуюся на единицу площади, приблизительно, 60 г/м2, нумерацию пряжи, приблизительно, 80 децитекс, как в направлении основы, так и в направлении утка, и плотность нитей 42-46 нитей/см в направлении основы, и 34-36 нитей/см - в направлениях утка.
В другом аспекте, изобретение относится к способу изготовления сборного мешка для выделений человеческого организма, включающему этапы:
- создания материала барьерной пленки сборного мешка,
- создания материала текстильного настилочного слоя на указанной барьерной пленке,
- подвода тепловой энергии к материалам посредством процесса сварки при определенных давлении и температуре процесса, которые расплавляют материал барьерной пленки, но не текстильный материал, так, что волоконные элементарные нити указанного текстильного настилочного слоя и указанный расплавленный материал барьерной пленки прикрепляются друг к другу.
Так как текстильный материал имеет более высокую температуру плавления, чем барьерная пленка, материал барьерной пленки (наружный слой) будет начинать плавиться при относительно низкой температуре в сравнении с температурой точки плавления текстильного материала, в то время как текстильный материал, поэтому, не плавится и сохраняется и остается в его переплетенной структуре. Это также означает, что структура текстильного материала сохраняется после того, как материалы остынут. Иными словами, когда тепловая энергия подводится для сварки текстильного материала с материалом барьерной пленки, текстильный материал не плавится, но подводимой тепловой энергией расплавляется материал барьерной пленки.
В конкретных вариантах осуществления способа, определенное давление процесса управляется таким образом, что волоконные элементарные нити указанного текстильного материала, по меньшей мере, частично встраиваются в материал барьерной пленки.
При управлении давлением процесса на определенном уровне, расплавленный материал барьерной пленки может, по меньшей мере, частично затекать в переплетенную структуру волоконных элементарных нитей текстильного материала. Под «по меньшей мере, частично» следует понимать то, что каждая волоконная элементарная нить может полностью или только частично встраиваться в расплавленный материал барьерной пленки. Таким образом, создается физическое закрепление между двумя слоями без разрушения структуры текстильного материала, текстильный материал и материал барьерного слоя прикрепляются друг к другу, и, в то же время, в результирующей структуре сохраняется прочность текстильного материала. Так как каждая нить текстильного материала содержит некоторое количество отдельных волоконных элементарных нитей, создается большая результирующая поверхность для вхождения в контакт с расплавленным материалом барьерного слоя.
В других вариантах осуществления способа, текстильный материал является предусмотренным как текстильный материал, выбранный из материалов, представленных в описании первого аспекта. Процесс сварки, в принципе, может представлять собой процесс сварки любого рода, известный в данной области техники, который способен обеспечивать требуемую температуру процесса, в том числе сварку, например, лазерным электродом.
В некоторых производственных установках может быть выгодно предусматривать настилочный слой и материал барьерного слоя поверх/снизу и параллельно друг другу. Это также допускает включение более одной заготовки пленки так, что требуемое количество заготовок барьерных пленок и настилочный слой могли совместно наслаиваться на одном и том же этапе процесса. Кроме того, также может быть возможно предусмотреть в процессе наслоения второй текстильный настилочный слой. При производстве сборного мешка это может предусматривать производственную установку, где, например, две заготовки барьерных пленок и настилочный слой, создаваемый на каждой из наружных поверхностей барьерного слоя, могут свариваться в сборный мешок на едином этапе сварки. Такой процесс также может включать более одного источника тепловой энергии для сварки, как, например, обеспечение лазерного электрода на каждой из наружных поверхностей настилочного слоя.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Фиг. 1 - схематическое отображение очертаний дренируемого сборного мешка, относящегося к типу, содержащему складной выпуск, и указывающее область мешка, часто подверженную повреждению, например, надрывам, вызываемым внешними силами;
Фиг. 2a и 2b схематически иллюстрируют процесс термической сварки настилочного слоя на основе нетканого материала с материалом барьерного слоя на известном уровне техники;
Фиг. 3а и 3b схематически иллюстрируют процесс термической сварки настилочного слоя на основе текстильного материала с материалом барьерного слоя согласно изобретению; и
Фиг. 4 - распечатанная фотография со сканирующего электронного микроскопа, показывающая в поперечном разрезе 250-кратное увеличение наслоенных текстильного настилочного слоя и барьерной пленки в зоне сварки образца сборного мешка согласно изобретению.
Следует отметить, что фигуры, и, в частности, отдельные элементы фигур, необязательно выполнены в масштабе, как по отдельности, так и относительно друг друга, будучи предназначенными для иллюстрации принципов изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Фиг. 1 показывает очертания дренируемого сборного мешка 1, относящегося к типу, содержащему складной выпуск, и указывает область 5 мешка, часто подвергающуюся повреждению, вызываемому внешними силами. Область 5 особенно подвержена действию этих сил, чаще всего - избыточному разрыву, по причине ряда факторов, таких, как то, что пользователю, как правило, приходится раскладывать выпуск по нескольку раз каждый день для опорожнения собранных выделений в унитаз, а затем отмывать выпуск и складывать его обратно в его закрытое, или сложенное, положение. Кроме того, положение складного выпуска на крае сборного мешка неизбежно увеличивает риск того, что выпуск может непреднамеренно выниматься или запутываться, например, в одежде пользователя, когда выпуск находится в разложенном положении. При обеспечении текстильного настилочного слоя согласно настоящему изобретению, риск повреждения, вызываемого внешними силами, значительно снижается или исключается.
Фиг. 2а показывает схематическую иллюстрацию подходящих материалов сборного мешка согласно известному уровню техники на этапе производства перед процессом сварки. Рядом друг с другом предусмотрены два отдельных слоя из материала 20а и 20b барьерной пленки, и поверх слоя 20а предусмотрен материал 10 настилочного слоя на нетканой основе.
Фиг. 2b схематически показывает те же самые материалы, что и на фиг. 2а, после этапа процесса сварки. Материалы 10, 20a, 20b были связаны друг с другом посредством тепловой энергии, подведенной в процессе сварки. Тепловая энергия может подводиться к одной единственной стороне слоистой конструкции, например, со стороны настилочного слоя 10, или к обеим сторонам слоистой структуры, например, как к стороне настилочного слоя 10, так и к стороне слоя 20b барьерной пленки. Фигура иллюстрирует то, как все три слоя были связаны друг с другом путем расплавления материала слоев в связанную массу, пунктирная линия 11 представляет, что поверхности вхождения слоев в контакт больше не являются выраженными по отдельности. Тепловая энергия, предусмотренная процессом сварки, расплавила материал 20a и 20b барьерных пленок, но также расплавила и (случайную) волокнистую структуру нетканого материала 10, посредством чего зона сварки затвердевает, когда остывает, и, таким образом, не обладает или обладает лишь малым сопротивлением остальным внешним силам, и она особенно подвержена созданию надрывов.
Фиг. 3а сходна с фиг. 2а, только в данном случае материал настилочного слоя больше не является основанным на нетканом материале, но вместо этого он представляет собой текстильный настилочный слой согласно изобретению. Текстильный материал схематически представлен тремя кружками 15, предназначенными для иллюстрации отдельных нитей текстильного настилочного слоя. Разумеется, на практике каждая отдельная нить содержит некоторое количество волоконных элементарных нитей (не показаны), приходящихся на нить, но, для простоты, принцип изобретения показан только посредством нитей и ограничен на фигуре тремя нитями. Также на фигуре не показаны переплетенные нити в поперечном направлении текстильного материала.
Фиг. 3b сходна с фиг. 2b, но схематически иллюстрирует, как нити 15, каждая из которых содержит некоторое количество отдельных волоконных элементарных нитей текстильного настилочного слоя, по меньшей мере, частично физически закреплены (иллюстрируется примером в позиции 16) в плавленом материале 20а и 20b барьерной пленки, когда расплавленный материал барьерной пленки затекает в структуру нитей в материале текстильного настилочного слоя без плавления волокнистой структуры нитей. Нити 15 текстильного материала не плавятся, так как текстильный материал имеет более высокую температуру плавления, чем материал барьерной пленки. На самом деле, расплавленный материал барьерной пленки будет затекать между отдельными волоконными элементарными нитями каждой из нитей. Таким образом, полученная поверхность прикрепления между волоконными элементарными нитями и материалом барьерной пленки является значительной, и, таким образом, текстильный настилочный слой 15 и материалы 20a, 20b барьерной пленки наслаиваются друг на друга так, что сопротивление отслаиванию между материалом барьерной пленки и настилочным слоем равноценно таковому между материалом барьерной пленки и настилочным слоем на нетканой основе, в то время как достигается улучшенное сопротивление внешним силам, таким как отрывающее усилие, в результате приводящим к созданию надрывов.
Фиг. 4 представляет собой распечатанную фотографию 250-кратного увеличения наслоенного текстильного настилочного слоя и барьерной пленки в зоне сварки образца сборного мешка согласно изобретению. Фотография показывает, как реализуются на практике схематически проиллюстрированные (фиг. 3b) принципы изобретения. Фигура показывает, как некоторые отельные волоконные элементарные нити 17 нитей 15 (фиг. 3b) текстильного настилочного слоя были физически закреплены в плавленой массе 20 барьерной пленки, а также показывает, что не все волоконные элементарные нити 18 являются встроенными. Количество отдельных нитей, и, таким образом, также и количество волоконных элементарных нитей, является намного большим, чем на схематической фигуре 3а. Кроме того, можно наблюдать волоконные элементарные нити 19 переплетенных нитей в поперечном направлении. Некоторые волоконные элементарные нити 17 являются встроенными полностью, в то время как другие являются встроенными в плавленый материал лишь частично 21 или являются совершенно 18 не встроенными в плавленый материал 20. Таким образом, расплавленный материал барьерной пленки затек в промежуток, или промежутки, между отдельными волоконными элементарными нитями нитей, и результирующая поверхность прикрепления между волоконными элементарными нитями и материалом барьерной пленки стала значительной. Таким образом, текстильный настилочный слой 15 и материал 20a, 20b барьерной пленки наслаиваются друг на друга так, что сопротивление отслаиванию между барьерной пленкой и настилочным слоем является удивительно высоким.
Кроме того, также согласно фиг. 4, то, что некоторые элементарные нити 18 свободны от соприкосновения с плавленым материалом 20 обеспечивает еще одно преимущество настоящего изобретения в том, что достигается намного менее заметная и действительно более мягкая зона, или область, сварки в сравнении со сборными мешками с неткаными настилочными слоями. Фактически, обеспечение свободными (не встроенными в расплав) элементарными нитями текстильного настилочного слоя на практике означает, что, по меньшей мере, для невооруженного глаза, нет заметной видимой разницы между характеристиками поверхности настилочного слоя в зоне сварки и где-либо еще на поверхности настилочного слоя. Тактильное ощущение и/или характеристики прикрепления, или зоны сварки, сборного мешка согласно изобретению также являются более мягкими и менее жесткими, чем в случае нетканого настилочного слоя и являются такими же, или по меньшей мере ощущаются индивидом как такие же, как и в любом другом месте на поверхности настилочного слоя.
Слои за пределами поверхностей текстильного настилочного слоя на фигуре 4, например, темный слой 30, являются частями инструмента, удерживающего образец на месте в ходе испытания. Следует отметить, что при подготовке испытания образец по фигуре 4 был помещен в жидкий азот перед вырезанием поперечного среза из образца, так как резание образца при комнатной температуре вызывает «вдавливание» друг в друга текстильного материала и материала барьерной пленки.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Сопротивление отслаиванию между настилочным слоем и барьерной пленкой
Сопротивление отслаиванию между настилочным слоем и материалом барьерной пленки сборного мешка измерялось для того, чтобы показать, что для настилочного слоя на текстильной основе согласно изобретению указанное сопротивление отслаиванию равноценно таковому для сборного мешка, содержащего традиционный нетканый настилочный слой, прикрепленный к барьерной пленке.
Образцы для испытаний включали испытываемые образцы, содержащие нетканый настилочный слой, прикрепленный к материалу барьерной пленки SaranEX 630G от Dow Europe, и испытываемые образцы, содержащие настилочный слой из текстильного материала (приблизительные параметры: поверхностная плотность 71 г/м2, нумерация пряжи 100 децитекс (основа) и 94 децитекс (уток), и плотность нитей 40 нитей/см (основа) и 32 нитей/см (уток)), прикрепленный к материалу барьерной пленки Nexcel MF513 от SealedAir.
Испытание сопротивления отслаиванию может осуществляться либо на анализаторе текстуры, например, модели L500X-8945 от Lloyd или модели 5543 от Instron, с использованием датчика нагрузки до 50 Н и в нормальных комнатных условиях. Приведенная ниже таблица 1 показывает результаты, полученные моделью анализатора текстуры от Instron. Скорость предела прочности на разрыв (или скорость отслаивания) устанавливалась на 200 мм/мин.
Процедура испытания включает разрезание образца мешка (испытываемого образца) перпендикулярно зоне прикрепления, или сварки, на 12,5 мм в ширину и на 10 см по длине. Зажимные приспособления (или кулачки), удерживающие образец, прикрепляются к анализатору текстуры, и образец устанавливается параллельно направлению вытягивания. Другие направления испытания находятся ниже в примере чувствительности к надрыву.
Таблица 1 показывает средние измеренные значения в [Н при ширине 12,5 мм].
| Таблица 1 | ||
| Настилочный слой/Барьерная пленка | Нетканый | Текстильный |
| SaranEX 630G | 8,189 | |
| Nexcel MF513 | 7,898 |
Соответственно, обнаружено, что сопротивление отслаиванию при использовании настилочного слоя на текстильной основе согласно изобретению равноценно сопротивлению отслаиванию при использовании нетканого настилочного слоя.
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К НАДРЫВУ - СОПРОТИВЛЕНИЕ ВНЕШНИМ СИЛАМ
Для того чтобы показать, что сборный мешок для выделений человеческого организма, содержащий настилочный слой на основе текстильного материала, обладает усиленной защитой от повреждения, вызываемого внешними силами, некоторое количество испытываемых образцов подвергали испытанию прочности на разрыв, т.е. испытанию, при котором образцы разрывали. Прочность на разрыв измеряли при максимальной нагрузке.
Образцы для испытаний включали 10 испытываемых образцов, содержащих нетканый настилочный слой (полипропиленовый фильерный нетканый материал, 30 г/м2), и 10 испытываемых образцов, содержащих текстильный настилочный слой согласно изобретению. В каждой группе из 10 образцов 5 образцов наслаивали на материал барьерной пленки SaranEX 630G от Dow Europe, и 5 образцов наслаивали на материал барьерной пленки Nexcel MF513 от SealedAir. Все образцы для испытаний содержали только один слой материала барьерной пленки и один слой текстильного материала.
Напряжение растяжения осуществляли на модели анализатора текстуры 5543 от Instron с использованием датчика давления до 50 Н в лаборатории с кондиционированием воздуха при постоянной температуре 23°С и постоянной относительной влажности 50%.
Испытываемые образцы подвергали испытанию напряжения растягивания путем прикладывания отрывающего усилия в положении, соответствующем области 5 отказа на сборном мешке, начерченном на фигуре 1. Каждый испытываемый образец устанавливали в анализаторе текстуры таким образом, чтобы часть образца, примыкающая к положению прикладывания усилия слева, размещалась в первом удерживающем кулачке анализатора текстуры, а часть, примыкающая к указанному положению справа, размещалась во втором удерживающем кулачке анализатора текстуры. Первый удерживающий кулачок соединяли с приводом, способным создавать усилие в боковом направлении вверх, в то время как второй удерживающий кулачок соединяли со вторым приводом, создающим усилие в боковом направлении вниз. Для измерения прикладываемого усилия, по меньшей мере, в момент повреждения, на удерживающих кулачках устанавливались датчики давления. Результаты испытаний показаны ниже в таблицах 2 и 3. Таблица 2 показывает результаты испытания для сочетания вышеупомянутого нетканого настилочного слоя и двух разных материалов барьерной пленки, соответственно, от Dow и SealedAir, также описанных выше. Таблица 3 показывает результаты испытания для сочетания текстильного материала согласно изобретению и соответствующих вышеупомянутых материалов барьерной пленки.
| Таблица 2 | ||
| № | Образец | Напряжение растяжения при максимальной нагрузке [МПа] |
| 1 | Нетканый материал + SealedAir | 16,426 |
| 2 | Нетканый материал + SealedAir | 16,310 |
| 3 | Нетканый материал + SealedAir | 16,657 |
| 4 | Нетканый материал + SealedAir | 17,786 |
| 5 | Нетканый материал + SealedAir | 16,611 |
| 6 | Нетканый материал + Dow | 10,354 |
| 7 | Нетканый материал + Dow | 7,791 |
| 8 | Нетканый материал + Dow | 12,145 |
| 9 | Нетканый материал + Dow | 11,190 |
| 10 | Нетканый материал + Dow | 10,493 |
| Среднее | Нетканый материал | 13,566 |
| Таблица 3 | ||
| № | Образец | Напряжение растяжения при максимальной нагрузке [МПа] |
| 1 | Текстильный материал + SealedAir | 31,015 |
| 2 | Текстильный материал + SealedAir | 30,696 |
| 3 | Текстильный материал + SealedAir | 29,172 |
| 4 | Текстильный материал + SealedAir | 29,256 |
| 5 | Текстильный материал + SealedAir | 34,941 |
| 6 | Текстильный материал + Dow | 29,172 |
| 7 | Текстильный материал + Dow | 26,320 |
| 8 | Текстильный материал + Dow | 25,354 |
| 9 | Текстильный материал + Dow | 32,432 |
| 10 | Текстильный материал + Dow | 27,635 |
| Среднее | Текстильный материал | 29,599 |
Как ясно видно из результатов выполненных испытаний напряжения растяжения, сборный мешок, содержащий текстильный настилочный слой согласно изобретению обладает значительно более высоким (более чем двукратным) сопротивлением повреждению, вызываемому внешними силами. В частности, результаты испытаний показывают, что сборный мешок с текстильным настилочным слоем намного менее предрасположен к повреждениям, вызываемым отрывающими усилиями, и, например, риск создания надрывов в сборном мешке значительно уменьшается.
В заключение, было показано, что сборный мешок, содержащий текстильный настилочный слой согласно настоящему изобретению обладает равноценным сопротивлением отслаиванию, но значительно более высоким сопротивлением внешним силам по сравнению с традиционными настилочными слоями на основе нетканых материалов. Кроме того, по причине использования текстильного материала, при сопротивлении внешним силам сборный мешок согласно изобретению является менее зависящим от прочности самой барьерной пленки.
Кроме того, настоящее изобретение предусматривает сборный мешок для выделений человеческого организма, обладающий улучшенными видимыми и тактильными характеристиками в зоне (зонах) прикрепления между материалом барьерной пленки и настилочным слоем, что подтверждается TEM-фотографией по фигуре 4, а также повышенным сопротивлением обычным проблемам износа, таким, как образование затяжек и скатывание в узлы.
1. Сборный мешок для выделений человеческого организма, содержащий барьерную пленку, покрытую настилочным слоем, при этом указанный настилочный слой представляет собой текстильный материал, содержащий множество нитей, каждая из которых содержит ряд волоконных элементарных нитей, и указанный текстильный материал прикреплен к указанной барьерной пленке в одной или нескольких зонах прикрепления так, что не все волоконные элементарные нити текстильного материала в указанной зоне (зонах) являются встроенными в материал барьерной пленки.
2. Сборный мешок по п. 1, отличающийся тем, что сопротивление отслаиванию между указанным настилочным слоем и указанной барьерной пленкой превышает 5 Н при ширине 12,5 мм в указанной зоне (зонах).
3. Сборный мешок по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что те волоконные элементарные нити, которые не являются встроенными в материал барьерной пленки, предусматривают поверхность настилочного слоя, имеющую такие же тактильные характеристики, как и поверхность настилочного слоя за пределами зоны (зон) прикрепления.
4. Сборный мешок по п. 1, отличающийся тем, что те волоконные элементарные нити, которые не являются встроенными в материал барьерной пленки, предусматривают поверхность настилочного слоя, имеющую такие же видимые характеристики, как и поверхность настилочного слоя за пределами зоны (зон) прикрепления.
5. Сборный мешок по п. 1, отличающийся тем, что указанный текстильный материал представляет собой вязаный материал.
6. Сборный мешок по п. 1, отличающийся тем, что указанный текстильный материал представляет собой тканый материал.
7. Сборный мешок по п. 1, отличающийся тем, что указанный текстильный материал изготовлен из синтетических волокон.
8. Сборный мешок по п. 7, отличающийся тем, что указанные синтетические волокна представляют собой полиэфирные волокна.
9. Сборный мешок по п. 6, отличающийся тем, что поверхностная плотность текстильного материала находится в интервале 40-100 г/м2.
10. Сборный мешок по п. 6, отличающийся тем, что нумерация пряжи находится в интервале 50-120 децитекс.
11. Сборный мешок по п. 6, отличающийся тем, что плотность нитей находится в интервале 30-50 нитей/см.
12. Сборный мешок по п. 6, отличающийся тем, что количество элементарных нитей, приходящееся на нить, находится в интервале 30-150 элементарных нитей/нить.
13. Сборный мешок по п. 1, отличающийся тем, что толщина текстильного материала находится в интервале 100-1000 мкм.
14. Сборный мешок по п. 1, отличающийся тем, что толщина барьерной пленки находится в интервале 60-300 мкм.
