Впитывающее изделие с улучшенным удержанием текучей среды
Впитывающее изделие, которое имеет удерживающую текучую среду систему, содержит проницаемый для текучей среды обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для текучей среды внешнее покрытие; впитывающую сердцевину, расположенную между прокладочным материалом и внешним покрытием, при этом впитывающая сердцевина содержит сверхвпитывающий материал и необязательно распушенную целлюлозу; тканевую обертку сердцевины, окружающую впитывающую сердцевину, и распределительный подслой, расположенный между впитывающей сердцевиной и внешним покрытием и в обертке сердцевины, при этом распределительный подслой содержит трехмерно структурированный, целлюлозный тканевый нетканый материал, полученный методом влажного формования. Распределительный подслой содержит противоположные поверхности распределительного подслоя, каждая из которых предусматривает текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в направлении z от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном направлении z от средней плоскости материала. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 табл.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изделие главным образом относится к впитывающим изделиям. Впитывающие материалы (например, принимающий материал, впитывающая сердцевина) являются необходимыми компонентами впитывающих продуктов, таких как подгузники и трусы. Впитывающие материалы широко используются для дополнения уплотняющей системы впитывающего изделия, выступая в качестве резервуаров для предотвращения утечки текучих сред организма из продуктов. Хотя важность эффективной впитывающей системы широко известна, требуется улучшение конструкции и структуры впитывающей системы.
Существующие впитывающие изделия, такие как подгузники, трусики для приучения к горшку и предметы одежды для взрослых, страдающих недержанием, представляют собой емкость, рассчитанную на поддержание приемлемых характеристик протекания, даже при использовании только одной трети впитывающей сердцевины, когда продукт выбрасывается после использования. Упущенная выгода неиспользованной впитывающей сердцевины является существенной.
Настоящее изобретение предлагает решение для увеличения эффективности использования впитывающей сердцевины. Решение этой проблемы является важным, поскольку уменьшение и/или устранение утечки, особенно ранней утечки, является критически важным для предоставления неизменно положительного впечатления для пользователя и лица, осуществляющего уход. Настоящее изобретение устраняет эти проблемы путем предоставления поглощающей системы, которая содержит трехмерный структурированный целлюлозный слой.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Впитывающие продукты, описанные в данном документе, включают композиционные материалы, представляющие новый класс мягких, гибких и тканеподобных структур «нетканый материал/пленка», которые потенциально могут быть использованы во множестве таких применений, как функциональные эластичные материалы, чистящие салфетки, медицинские ткани, защитная одежда, фильтрация, упаковка и другие.
В одном аспекте впитывающее изделие, которое имеет удерживающую текучую среду систему, содержит проницаемый для текучей среды обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для текучей среды внешнее покрытие; впитывающую сердцевину, расположенную между прокладочным материалом и внешним покрытием, при этом впитывающая сердцевина содержит сверхвпитывающий материал и необязательно распушенную целлюлозу; и тканевую обертку сердцевины, окружающую впитывающую сердцевину, и распределительный подслой, расположенный между впитывающей сердцевиной и внешним покрытием и в обертке сердцевины, при этом распределительный подслой содержит трехмерно структурированный, целлюлозный тканевый нетканый материал, полученный методом влажного формования.
В альтернативном аспекте впитывающее изделие, которое имеет удерживающую текучую среду систему, содержит проницаемый для текучей среды обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для текучей среды внешнее покрытие; впитывающую сердцевину, расположенную между обращенным к телу прокладочным материалом и внешним покрытием, при этом впитывающая сердцевина содержит по меньшей мере 5% сверхвпитывающего материала и по меньшей мере 5% распушенной целлюлозы; тканевую обертку сердцевины, окружающую впитывающую сердцевину; и синтетический нетканый принимающий слой, расположенный смежно с прокладочным материалом между впитывающей сердцевиной и прокладочным материалом. Впитывающее изделие также содержит распределительный подслой, расположенный между впитывающей сердцевиной и внешним покрытием и в обертке сердцевины, при этом распределительный подслой содержит трехмерно структурированный, целлюлозный тканевый нетканый материал, полученный методом влажного формования, и при этом распределительный подслой содержит противоположные поверхности распределительного подслоя, каждая из которых имеет текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в направлении z от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном направлении z от средней плоскости материала.
В другом аспекте впитывающее изделие, которое имеет удерживающую текучую среду систему, содержит проницаемый для текучей среды обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для текучей среды внешнее покрытие; впитывающую сердцевину, расположенную между обращенным к телу прокладочным материалом и внешним покрытием, при этом впитывающая сердцевина содержит по меньшей мере 5% сверхвпитывающего материала и по меньшей мере 5% распушенной целлюлозы; тканевую обертку сердцевины, окружающую впитывающую сердцевину; и синтетический нетканый принимающий слой, расположенный смежно с прокладочным материалом между впитывающей сердцевиной и прокладочным материалом. Впитывающее изделие также содержит распределительный подслой, расположенный между впитывающей сердцевиной и внешним покрытием и в обертке сердцевины, при этом распределительный подслой содержит трехмерно структурированный, целлюлозный тканевый нетканый материал, полученный методом влажного формования, при этом распределительный подслой имеет базовый вес в диапазоне от приблизительно 10 г/м2 до приблизительно 120 г/м2, значение быстроты передачи от приблизительно 5% до приблизительно 70%, и противоположные поверхности распределительного подслоя, каждая из которых предусматривает текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в направлении z от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном направлении z от средней плоскости материала, и при этом канавки имеют среднюю глубину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 1 мм и среднюю частоту от приблизительно 0,2 канавки/мм до приблизительно 0,5 канавки/мм.
Цели и преимущества настоящего изобретения изложены ниже в следующем описании или могут быть изучены посредством практического применения настоящего раскрытия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Настоящее изобретение будет еще более понятным, а дополнительные признаки станут очевидными при рассмотрении в сочетании со следующим подробным описанием и прилагаемыми графическими материалами. Графические материалы являются исключительно иллюстративными и не предназначены для ограничения объема формулы изобретения.
На фиг. 1 представлен перспективный вид с частичным разрезом гигиенического продукта для женщин согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 представлен вид в перспективе конкретного продукта для взрослых, страдающих недержанием, согласно настоящему изобретению;
на фиг. 3 представлен схематический вид с торца поперечного сечения продукта для взрослых, страдающих недержанием, по фиг. 2;
на фиг. 4 представлен вид в перспективе впитывающие трусы для взрослых согласно настоящему изобретению;
на фиг. 5 представлен вид в перспективе трусов для приучения к горшку согласно настоящему изобретению; и
на фиг. 6 представлен вид с торца поперечного сечения листа материала (UCTAD), высушенного посредством сквозной сушки без крепирования, увеличенный для демонстрации деталей.
Повторное использование ссылочных позиций в настоящем описании и на графических материалах предназначено для представления одинаковых или аналогичных признаков или элементов настоящего изобретения. Графические материалы являются иллюстративными и не обязательно выполнены в масштабе. Некоторые их размеры могут быть преувеличены, тогда как другие могут быть преуменьшены.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Используемый в данном документе термин «нетканая ткань или полотно» относится к полотну, имеющему структуру отдельных полимерных и/или целлюлозных волокон или нитей, которые переслаиваются, но не идентифицируемым образом, как в случае трикотажной ткани. Нетканые ткани или полотна образуют множеством способов, таких как, например, мелтблаун-способы, спанбонд-способы, способы создания связанного кардочесанного полотна, способы, используемые для изготовления ткани и полотенец, и т. д.
Используемый в данном документе термин «полотно мелтблаун» обычно относится к нетканому полотну, образуемому с помощью способа, в котором расплавленный термопластичный материал экструдируют через множество мелких, обычно круглых, капилляров формующей головки в виде расплавленных волокон в сходящихся высокоскоростных потоках газа (например, воздуха), которые способствуют уменьшению диаметра волокон расплавленного термопластичного материала, которое может происходить до диаметра микроволокон. После этого волокна мелтблаун переносятся высокоскоростным потоком газа и осаждаются на собирающую поверхность с образованием полотна из распределенных случайным образом волокон мелтблаун. Такой способ раскрыт, например, в патенте США №3849241, выданном Butin и др., который включен в данный документ во всей своей полноте посредством ссылки. В общем, волокна мелтблаун могут представлять собой микроволокна, которые являются практически непрерывными или дискретными, диаметром обычно менее 10 микрон, и обычно являются клейкими при укладывании на принимающую поверхность.
Используемый в данном документе термин «полотно спанбонд» обычно относится к полотну, содержащему практически непрерывные волокна небольшого диаметра. Волокна формируют путем экструдирования расплавленного термопластичного материала из множества мелких, обычно круглых, капилляров фильерного устройства, при этом диаметр экструдированных волокон затем быстро уменьшают, например, выводящим вытягиванием и/или другими хорошо известными способами формирования из расплава полимера фильерным способом. Получение полотен спанбонд описано и проиллюстрировано, например, в патентах США №3692618, выданном Dorschner и др., №3802817, выданном Matsuki и др., №3338992, выданном Kinney, №3341394, выданном Kinney, №3502763, выданном Hartman, №3502538, выданном Levy, №3542615, выданном Dobo и др., №4340563, выданном Appel и др., и №5382400, выданном Pike и др., каждый из которых включен в данный документ во всей своей полноте посредством ссылки. Волокна спанбонд обычно не являются клейкими при их укладывании на принимающую поверхность. Волокна спанбонд иногда могут иметь диаметры менее приблизительно 40 микрон, а зачастую от приблизительно 5 до приблизительно 20 микрон.
Используемый в данном документе термин «штапельное волокно» означает волокна, которые имеют длину волокна, которая в общем находится в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 150 миллиметров. Штапельные волокна могут представлять собой целлюлозные волокна или нецеллюлозные волокна. Некоторые примеры подходящих нецеллюлозных волокон, которые могут быть использованы, включают без ограничения обработанные гидрофильными средствами полиолефиновые волокна, полиэфирные волокна, нейлоновые волокна, поливинилацетатные волокна и их смеси. Гидрофильные обработки могут включать длительные обработки поверхности и обработки в смолах/смесях полимера. Целлюлозные штапельные волокна содержат, например, пульпу, термомеханическую пульпу, синтетические целлюлозные волокна, модифицированные целлюлозные волокна и т. п. Целлюлозные волокна могут быть получены из вторичных или переработанных источников. Некоторыми примерами подходящих источников целлюлозных волокон являются натуральные древесные волокна, такие как термомеханическая, беленая и небеленая пульпа мягких и твердых пород дерева. Вторичные или переработанные целлюлозные волокна могут быть получены из канцелярского мусора, газетной бумаги, оберточной бумаги и обрезков картона. Кроме этого, растительные волокна, такие как абака, лен, молочай, хлопок, модифицированный хлопок, хлопковый линтер, также могут использоваться в качестве целлюлозных волокон. В дополнение, могут быть использованы синтетические целлюлозные волокна, такие как, например, вискоза, вискозный шелк и лиоцелл. Модифицированные целлюлозные волокна обычно состоят из производных целлюлозы, образованных замещением соответствующих радикалов (например, карбоксила, алкила, ацетата, нитрата и т. д.) на гидроксильные группы вдоль углеродной цепи. Необходимые штапельные волокна для целей настоящей заявки являются гидрофильными, например, традиционные целлюлозные волокна (необходимым примером которых являются волокна древесной массы, которые можно обнаружить в свернутых тканях и полотенцах на основе бумаги).
Используемый в данном документе термин «практически непрерывные волокна» предназначен для обозначения волокон, которые имеют длину, которая превышает длину штапельных волокон. Термин предназначен для включения волокон, которые являются непрерывными, например, волокна спанбонд и волокна, которые не являются непрерывными, но имеют определенную длину, более приблизительно 150 миллиметров.
Используемый в данном документе термин «связанное кардочесанное полотно», или «BCW», относится к нетканым полотнам, образованным посредством способов кардочесания, известных специалистам в данной области техники и описанных дополнительно, например, в патенте США № 4488928, выданном Ali Khan и др., который включен в данный документ посредством ссылки. Кратко, способы кардочесания включают образование исходной смеси, например, штапельных волокон со связывающими волокнами или другими связывающими компонентами в виде объемного клубка, который расчесывают или другим образом обрабатывают для получения в целом однородной основной массы. Это полотно нагревают или другим образом обрабатывают для активации адгезивного компонента, что в результате приводит к образованию объединенного, как правило, высококачественного нетканого материала.
Базовый вес нетканых тканей обычно выражают в унциях материала на квадратный ярд (унц./ярд2) или граммах на квадратный метр (г/м2), а диаметры волокна обычно выражают в микронах, или в случае штапельных волокон, денье. Следует отметить, для преобразования унц./ярд2 в г/м2, необходимо унц./ярд2 умножить на 33,91.
Используемые в данном документе термины «машинное направление» или «MD» обычно относятся к направлению, в котором получают материал. Также часто означают направление перемещения образующейся поверхности, на которой расположены волокна во время образования нетканого полотна. Термин «направление, поперечное машинному» или «CD» относится к направлению, перпендикулярному машинному направлению. Размеры, измеренные в направлении, поперечном машинному (CD), обозначаются как размеры «ширины», а размеры, измеренные в машинном направлении (MD), обозначаются как размеры «длины». Размеры длины и ширины плоского листа составляют направления X и Y листа. Размер в направлении глубины плоского листа также обозначается как направление Z.
Используемый в данном документе термин «г/см3», как правило, относится к граммам на кубический сантиметр, как показатель плотности, и «см3/г», как правило, относится к кубическим сантиметрам на грамм, как показатель удельного объема, обратного плотности.
Используемый в данном документе термин «гидрофильный» в целом относится к волокнам или поверхностям волокон или пленок, которые смачиваются жидкостями на водной основе при контакте с волокнами. Термин «гидрофобный» включает такие материалы, которые не являются гидрофильными, как было определено. Фраза «естественно гидрофобный» относится к таким материалам, которые являются гидрофобными по состоянию их химического состава без добавок или обработок, влияющих на гидрофобность.
Степень смачивания материалов, в свою очередь, можно описать на основании краевых углов и значений поверхностного натяжения рассматриваемых жидкостей и материалов. Оборудование и методики, подходящие для измерения смачиваемости конкретных волокнистых материалов или смесей волокнистых материалов могут быть предоставлены системой для анализа сил поверхностного натяжения Cahn SFA-222, или по сути эквивалентной системой. При измерении с помощью данной системы волокна с краевыми углами менее 90 градусов обозначают как «смачиваемые» или гидрофильные, а волокна с краевыми углами, превышающими 90 градусов, обозначают как «несмачиваемые» или гидрофобные.
Термин «композиционный материал» в данном документе обозначает пленочный материал, который связан или иначе сосуществует с нетканым полотном, содержащим волокна. Сам пленочный материал может являться однослойным, многокомпонентным или многослойным. Композиционный материал может содержать отверстия и являться воздухопроницаемым, или пленочный материал композиционного материала может являться по существу целым.
Используемый в данном документе термины «продукт личной гигиены» и «впитывающее изделие» относятся к любому изделию, способному впитывать воду или другие текучие среды. Примеры некоторых впитывающих изделий включают, без ограничения, впитывающее изделие для личной гигиены, такое как подгузники, трусы для приучения к горшку, впитывающие трусы, продукты для взрослых, страдающих недержанием, включающие облегающие трусы-плавки, трусы-подгузники с поясом, предохранительные прокладки для мужчин, защитное нижнее белье, регулируемое нижнее белье, гигиенические продукты для женщин (например, гигиенические салфетки, гигиенические прокладки, прокладочный материалы, и т. п.), купальные костюмы, и т. д. Материалы и способы, подходящие для получения таких впитывающих изделий, хорошо известны специалистам в данной области.
Одноразовые впитывающие продукты подлежат снятию и выбрасыванию после разового использования. Под разовым использованием подразумевается, что одноразовый впитывающий продукт, используемый при недержании, сразу будет выброшен после использования вместо стирки или чистки для повторного использования, что является типичным для обычного нижнего белья.
В настоящем изобретении описаны продукты для личной гигиены и впитывающие продукты, которые включают улучшенную удерживающую текучую среду систему. Контроль текучей среды в продуктах личной гигиены представляет особый интерес для тех, кто их использует. Желание избежать утечки является важным для потребителей этих продуктов. Один аспект контроля над удержанием текучей среды направлен на тенденцию впитывающего изделия к насыщению в целевой области излияния, в частности, при множестве излияний. Увеличение способности впитывающего изделия отводить жидкость от целевой области излияния может помочь ограничить насыщение и улучшение общей эффективности удержания текучей среды впитывающего изделия. Конкретнее, впитывающее изделие, способное отводить текучую среду от целевой области излияния, тем самым уменьшая насыщение в целевой области излияния, может улучшить поглощение излияния, в частности, в ситуациях, где осуществляется более чем одно излияние, например, поглощение третьего излияния.
Настоящее изобретение улучшает эффективность использования впитывающей сердцевины, в частности, в ситуациях с множеством излияний, так что потребуется меньше впитывающего материала, что ведет к экономии средств. Транспортировка текучей среды обеспечивается благодаря использованию нетканого материала (UCTAD), высушенного посредством сквозной сушки без крепирования, в качестве обертки сердцевины во впитывающих изделиях для распределения текучей среды из целевых областей излияния. В данном документе описаны диапазоны свойств UCTAD, такие как базовый вес, текстурированная поверхность, плотность и состав волокна, которые улучшают время поглощения третьего излияния путем отведения жидкости из целевой области излияния.
В различных аспектах настоящего изобретения впитывающее изделие может содержать такие компоненты как: проницаемый для жидкости слой (например, обращенный к телу прокладочный материал, принимающий слой, и т. д.), непроницаемый для жидкости слой, который может обладать проницаемостью для влаги и пара или воздухопроницаемостью (например, внешнее покрытие, вентиляционный слой, перегородка, и т. д.), впитывающая сердцевина, эластичный элемент, и т. д. Некоторые примеры таких впитывающих изделий описаны в патенте США № 5197959 Buell; патенте США № 5085654 Buell; патенте США № 5634916 Lavon и соавт.; патенте США № 5569234 Buell и соавт.; патенте США № 5716349 Taylor и соавт.; патенте США № 4950264 Osborn, III; патенте США № 5009653 Osborn, III; патенте США № 5509914 Osborn, III; патенте США № 5649916 DiPalma и соавт.; патенте США № 5267992 Van Tillburg; патенте США № 4687478 Van Tillburg; патенте США № 4285343 McNair; патенте США № 4608047 Mattingly; патенте США № 5342342 Kitaoka; патенте США № 5190563 Herron и соавт.; патенте США № 5702378 Widlund и соавт.; патенте США № 5308346 Sneller и соавт.; патенте США № 6110158 Kielpikowski; патенте США № 6663611 Blaney и соавт. и WO 99/00093 Patterson и соавт.; каждый из которых включен в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте в той степени, в которой он не противоречит данному документу.
Только в иллюстративных целях, некоторые впитывающие продукты личной гигиены описаны в данном документе. Это можно рассматривать только в качестве иллюстрации, поскольку впитывающая сердцевина согласно настоящему изобретению может использоваться во всех типах впитывающих продуктов личной гигиены, включая, но без ограничения, подгузники, трусы для приучения к горшку, предметы одежды для людей, страдающих недержанием, гигиенические прокладки, перевязочные материалы, и т. п.
Например, одноразовые впитывающие изделия включают женские гигиенические прокладки, такие как прокладка 10, показанная на фиг. 1. Прокладка 10 содержит обращенный к телу прокладочный материал 14 и перегородку или внешнее покрытие 15, которые простираются до периметра 12 прокладки. Прокладка 10 может содержать впитывающую сердцевину 13 и переносящий или принимающий слой 17, расположенный между обращенным к телу прокладочным материалом 14 и перегородкой или внешним покрытием 15. Впитывающая сердцевина 13 может содержать необязательную обертку 16 сердцевины, и будет подробнее описана ниже. В одном аспекте настоящего изобретения прокладка 10 может содержать распределительный подслой 40, расположенный между впитывающей сердцевиной 13 и внешним покрытием 15 и в обертке 16 сердцевины. Также многие продукты имеют липкую полоску 39 для обеспечения удерживания продукта на месте при использовании за счет приклеивания его к нижнему белью пользователя.
Прокладки обычно имеют толщину приблизительно 2,5 сантиметра (см) или меньше. Предпочтительно, толщина прокладки составляет менее чем приблизительно 1 см. Более предпочтительно, толщина прокладки составляет менее чем приблизительно 0,7 см. Прокладка может иметь длину от приблизительно 15 см до приблизительно 50 см и ширину от приблизительно 2 см до приблизительно 15 см. Прокладки могут иметь прямоугольную конфигурацию, конфигурацию песочных часов или асимметричную конфигурацию.
Подобно женским гигиеническим прокладкам женские прокладки 30, используемые при недержании, как показано на фигурах 2 и 3, имеют перегородку или внешнее покрытие 32, обращенный к телу прокладочный материал 34 и различные слои между ними, содержащие впитывающую сердцевину 36. Впитывающая сердцевина 36 имеет лицевую по отношению к телу поверхность рядом с обращенным к телу прокладочным материалом 34, лицевую по отношению к предмету одежды поверхность рядом с внешним покрытием 32 и пару продольных сторон. На фиг. 3 представлен вертикальный разрез одного неограничивающего примера продукта, используемого при недержании. Обращенный к телу прокладочный материал 34 расположен в верхней части фиг. 3. Обращенный к телу прокладочный материал 34 выполнен с возможностью обеспечения для текучей среды организма, в частности мочи, быстрого прохождения через него и приема впитывающей сердцевиной 36. Обращенный к телу прокладочный материал 34 расположен в контакте с областью гениталий тела человека. Принимающий слой 35 расположен под прокладочным материалом 34 и над впитывающей сердцевиной 36. Принимающий слой 35 выступает в качестве емкости для приема больших выбросов жидкости и их медленного высвобождения в последующие слои. Под принимающим слоем 35 находится впитывающая сердцевина 36, окруженная подложкой в форме обертка 37 сердцевины. Под впитывающей сердцевиной 36, которая обернута подложкой, находится перегородка или внешнее покрытие 32. Впитывающая сердцевина 36 может содержать обертку 37 сердцевины и подробнее описана ниже. Дополнительно, в одном варианте осуществления существует необязательный второй впитывающий слой, такой как слой 38, полученный суховоздушным формованием, как показано на фиг. 3. Слой 38, полученный суховоздушным формованием, может быть помещен или под обернутую тканью впитывающую сердцевину 36, как показано, или над обернутой тканью впитывающей сердцевиной 36. В одном аспекте настоящего изобретения прокладка 30, используемая при недержании, может содержать распределительный подслой 40, расположенный между впитывающей сердцевиной 36 и внешним покрытием 32 и в обертке 37 сердцевины.
Принимающий слой способствует впитыванию, замедлению и рассеиванию выбросов или потоков жидкости, которые могут быстро попадать во впитывающее изделие. Принимающий слой может быстро принимать и временно удерживать жидкость до выхода жидкости, например, во впитывающую сердцевину или любой другой слой впитывающего изделия. Принимающий слой может быть расположен между обращенным к телу прокладочным материалом и впитывающей сердцевиной. Как правило, принимающий слой может быть выполнен из любого тканого или нетканого материала, в который легко проникают выделения организма. Например, принимающий слой может содержать слой нетканой ткани, состоящей из полотна мелтблаун или спанбонд из элементарных нитей из полиолефина или сложного полиэфира. Такой слой нетканой ткани может включать бикомпонентные, двухкомпонентные и гомополимерные волокна штапельной или другой длины и смеси таких волокон с другими типами волокон. Принимающий слой также может представлять собой скрепленное кардочесанное полотно или полученное суховоздушным формованием полотно, состоящее из натуральных и/или синтетических волокон. Скрепленное кардочесанное полотно может быть, например, скрепленным порошком кардочесанным полотном, скрепленным инфракрасным светом кардочесанным полотном или кардочесанным полотном, полученным воздушной набивкой. Скрепленное кардочесанное полотно может необязательно содержать смесь или сочетание различных волокон. Принимающий слой, как правило, имеет базовый вес менее чем приблизительно 150 г/м2, и в различных аспектах, от приблизительно 10 г/м2 до приблизительно 150 г/м2 или от приблизительно 30 г/м2 до приблизительно 150 г/м2.
Принимающий слой может быть прикреплен к одному или более из различных компонентов во впитывающем изделии, таком как впитывающая сердцевина, обращенном к телу прокладочном материале или обертке сердцевины с помощью способов известных из уровня техники, например, с помощью клея. Примеры подходящих принимающих слоев описаны в патенте США № 5486166 и патенте США № 5490846. Другие подходящие принимающие управляющие материалы описаны в патенте США № 5820973. Таким образом, описания этих патентов в полной мере включаются в данный документ посредством ссылки до степени, в которой они не противоречат с данным документом.
Ежедневная прокладка, не показанная, представляет собой относительно тонкую впитывающую прокладку, имеющую толщину приблизительно 1 см или меньше. Предпочтительно, толщина ежедневной прокладки составляет менее чем приблизительно 0,5 см. Ежедневная прокладка может иметь длину от приблизительно 15 см до приблизительно 50 см и ширину от приблизительно 2 см до приблизительно 15 см. Ежедневная прокладка может иметь прямоугольную конфигурацию, конфигурацию песочных часов или асимметричную конфигурацию и может содержать те же компоненты, что и прокладка, показанная на фиг. 3, или по меньшей мере обращенную к телу подкладку 34, принимающий слой 35, подложку, такую как обертка 37 сердцевины, впитывающую сердцевину 36 и внешнее покрытие 32.
Многие виды одноразового впитывающего нижнего белья, используемого при недержании, реализуемые на рынке сегодня, имеют единую конфигурацию, сходную с обычным нижним бельем в том, что одноразовое впитывающее нижнее белье, используемое при недержании, выполнено с отверстием для талии и парой отверстий для ног и должно надеваться на тело подобно обычному нижнему белью. Например, впитывающие трусы 50, как показано на фиг. 4, имеют внешнее покрытие или перегородку 52, обращенный к телу прокладочный материал 54, принимающий слой (не показан), и впитывающую сердцевину (не показана). Дополнительное обсуждение касательно впитывающих трусов можно найти, например, в патенте США № 6240569 Van Gompel; патенте США № 6367089 Van Gompel и в публикации заявки на патент США № 2004/0210205 A1 Van Gompel и соавт., которые включены в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте в той степени, в которой они не противоречат данному документу.
Другие виды одноразового впитывающего нижнего белья, используемого при недержании, имеют открытую конфигурацию. Под открытой конфигурацией подразумевается, что одноразовое впитывающее нижнее белье, используемое при недержании, до его расположения на туловище носителя не имеет отверстия для талии и пары отверстий для ног. Обычно одноразовое впитывающее нижнее белье, используемое при недержании, с открытой конфигурацией до его закрепления вокруг туловища носителя имеет относительно плоскую или выпуклую форму. Обычно одноразовое впитывающее нижнее белье, используемое при недержании, имеющее открытую конфигурацию, имеет примерно прямоугольную форму или форму песочных часов. Такие продукты описаны в патенте США № 4500316 Damico, который включен в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте в той степени, в которой он не противоречит данному документу.
Трусы-подгузники с поясом представляют собой еще один тип одноразового впитывающего продукта, используемого при недержании, который имеет открытую конфигурацию и держится вокруг туловища носителя с помощью пояса или пары ремешков, как описано в патенте США № 5386595 Kuen и соавт. и патенте США № 4886512 Damico и соавт., которые включены в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте в той степени, в которой они не противоречат данному документу.
Еще один тип продукта, используемого при недержании, представляет собой предохранительную прокладку для мужчин, напоминающую впитывающую прокладку, которая может подходить по форме к мужским гениталиям, как описано в патенте США № 5558659 Sherrod и соавт., который включен в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте в той степени, в которой он не противоречит данному документу.
Больше информации, касающейся продуктов, используемых при недержании можно обнаружить, например, в патенте США № 6921393 Tears и соавт., который включен в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте в той степени, в которой он не противоречит данному документу.
Одноразовое впитывающее изделие также может представлять собой подгузник или трусы для приучения к горшку, например трусы для приучения к горшку, показанные на фиг. 5, в частично застегнутом состоянии. В трусах 120 определена пара продольных концевых областей, иначе называемых в данном документе передней областью 122 и задней областью 124, и центральная область, иначе называемая в данном документе областью 126 промежности, проходящая продольно между передней и задней областями 122, 124 и соединяющая их. В трусах 120 также определена внутренняя поверхность 128, приспособленная таким образом (к примеру, расположенная по отношению к другим компонентам трусов 120), что при применении она обращена к носящему, и внешняя поверхность 130, противоположная внутренней поверхности. Изображенные трусы 120 содержат основу 132, которая содержит внешнее покрытие 140 и обращенный к телу прокладочный материал 142, который может быть соединен с внешним покрытием 140 посредством наложения их друг на друга с помощью адгезивов, связей, полученных способом ультразвуковой сварки, связей, полученных способом термосварки, или других традиционных методик. Основа 132 может дополнительно содержать принимающий слой (не показан) и впитывающую структуру (не показано), расположенную между внешним покрытием 140 и обращенным к телу прокладочным материалом 142 для впитывания жидких выделений организма, выделяемых носящим, и может дополнительно содержать пару герметичных отворотов 146, прикрепленных к обращенному к телу прокладочному материалу 142 для препятствования растеканию в поперечном направлении выделений организма.
Одноразовые впитывающие изделия обычно содержат впитывающую сердцевину или структуру, как описано в данном документе. Каждая впитывающая сердцевина обычно содержит распушенную целлюлозу и частицы сверхвпитывающего материала. Частицы сверхвпитывающего материала являются сыпучими и очень мелкими и, таким образом, могут просачиваться на тело или одежду, если не будут удерживаться. Обертка сердцевины (например обертка 37 сердцевины, изображенная на фиг. 3) служит для предотвращения перемещения сверхвпитывающего материала из впитывающей сердцевины на кожу пользователя. На фиг. 3 обертка 37 сердцевины размещена на впитывающей сердцевине 36 путем ее обертывания по меньшей мере вокруг лицевой по отношению к телу поверхности и продольных сторон впитывающей сердцевины 36. Подложка, такая как обертка 37 сердцевины может быть полностью обернута вокруг впитывающей сердцевины 36, так что лицевая по отношению к предмету одежды поверхность также покрыта.
Термин «сверхвпитывающий» или «сверхвпитывающий материал» относится к набухающему в воде, растворимому в воде органическому или неорганическому материалу, способному, при наиболее благоприятных условиях, впитать по меньшей мере приблизительно в 20 раз больше своего веса, и, более предпочтительно, по меньшей мере приблизительно в 30 раз больше своего веса, в водном растворе, содержащем 0,9 весового процента хлорида натрия. Органические материалы, подходящие для использования в качестве сверхвпитывающего материала в сочетании с настоящим изобретением, может содержать натуральные материалы, такие как агар, пектин, гуаровая смола, и т. п.; а также синтетические материалы, такие как синтетические гидрогелевые полимеры. Такие гидрогелевые полимеры содержат, например, соли щелочных металлов полиакриловых кислот, полиакриламиды, поливиниловый спирт, сополимеры этилена и малеинового ангидрида, поливиниловые эфиры, метилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, поливинилморфолинон; а также полимеры и сополимеры винилсульфоновой кислоты, полиакрилаты, полиакриламиды, поливинилпиридин, и т. п. Другие подходящие полимеры включают гидролизированный привитой сополимер крахмала и акрилонитрила, привитой сополимер крахмала и акриловой кислоты и полимеры изобутиленмалеинового ангидрида и их смеси. Гидрогелевые полимеры предпочтительно являются полимерами с незначительной степенью сшивания для создания по сути водонерастворимого материала. Сшивание может быть, например, осуществлено посредством ионизирующего излучения или посредством образования ковалентных, ионных, ван-дер-ваальсовых или водородных связей. Сверхвпитывающие материалы могут иметь любую форму, подходящую для использования во впитывающих композиционных материалах, включающих частицы, волокна, хлопья, сферы, и т. п. Такие сверхвпитывающие материалы зачастую доступны с размером частиц в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 1000 микрон. Впитывающая сердцевина может содержать от 0 до 100 процентов сверхвпитывающего материала по весу в пересчете на общий вес впитывающей сердцевины.
Как правило, впитывающая сердцевина для впитывающего продукта для личной гигиены содержит сверхвпитывающие частицы и, необязательно, дополнительный впитывающий материал, такой как впитывающие волокна, включающие, но без ограничения, волокна распушенной древесной целлюлозы, синтетические волокна древесной целлюлозы, синтетические волокна и комбинации вышеперечисленного. Распушенная древесная целлюлоза, такая как распушенная древесная целлюлоза CR-54 от компании Kimberly-Clark Corporation, Нина, штат Висконсин, является эффективным впитывающим дополнением. Однако распространенной проблемой распушенной древесной целлюлозы является отсутствие цельности и ее склонность к сжатию при намокании. В результате зачастую предпочтительно добавлять более жесткие упрочняющие волокна во впитывающую сердцевину, такую как волокна из полиолефинового волокна мелтблаун или штапельные волокна меньшего размера. Такие комбинации волокон иногда называют «коформ». Хорошо известно изготовление волокон мелтблаун и комбинаций волокон мелтблаун со сверхвпитывающими материалами и/или волокнами древесной целлюлозы. Полотна мелтблаун выполнены из волокон, сформированных путем экструдирования расплавленного термопластичного материала из множества мелких, обычно круглых, отверстий фильеры в виде расплавленных нитей или элементарных нитей в высокоскоростной поток нагретого воздуха, который уменьшает толщину элементарных нитей из расплавленного термопластичного материала для уменьшения их диаметра. После этого волокна мелтблаун переносятся высокоскоростным потоком газа и осаждаются на собирающую поверхность с образованием полотна из распределенных случайным образом волокон мелтблаун. Способ мелтблаун широко известен и описан в различных патентах и публикациях, включая NRL Report 4364, «Manufacture of Super-Fine Organic Fibers» V. A. Wendt, E. L. Boone и C. D. Fluharty; NRL Report 5265, «An Improved Device For the Formation of Super-Fine Thermoplastic Fibers» K. D. Lawrence, R. T. Lukas и J. A. Young; а также патент США № 3849241, выданный 19 ноября 1974 года, Butin и соавт. Для образования материалов «коформ» дополнительные компоненты смешивают с волокнами мелтблаун по мере осаждения волокон на формирующую поверхность. Например, частицы сверхвпитывающего материала и/или штапельные волокна, такие как волокна древесной целлюлозы, можно впрыскивать в поток волокон мелтблаун таким образом, чтобы быть захваченными и/или связанными с волокнами мелтблаун. Например, см. патент США № 4100324, выданный на имя Anderson и соавт.; патент США № 4587154 Hotchkiss и соавт.; патенты США № 4604313, 4655757 и № 4724114, выданные на имя McFarland и соавт.; и патент Великобритании GB 2151272, выданный на имя Minto и соавт.; все из которых включены в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте.
Ссылаясь главным образом на фиг. 1 и 3, настоящее изобретение относится к распределительному подслою 40, расположенному между впитывающей сердцевиной и внешним покрытием и в обертке сердцевины. Такая конструкция способствует межслойному потоку текучей среды (внутри микрокарманов или микроканалов между нетканым принимающим слоем и целлюлозным распределительным подслоем, полученным методом влажного формования), а также межслойному потоку текучей среды (затекание внутри целлюлозного распределительного подслоя, полученного методом влажного формования) для улучшения, например, времени поглощения текучей среды третьего излияния. Не ограничиваясь какой-либо теорией, настоящее изобретение применяет теоретический принцип потока в канале через параллельные пластины, показывающий, что межслойный поток текучей среды, т. е. поток между слоями, может быть в 15—20 раз выше по сравнению с межслойным перемещением текучей среды, т. е. затекание, внутри одного материала для разработки и совершенствования поглощающей системы согласно изобретению.
В одном конкретном примере распределительный подслой в форме листа материала UCTAD помещают смежно с впитывающей сердцевиной в направлении лицевой по отношению к предмету одежды стороны и внутри обертки сердцевины продукта, используемого при недержании. Текучая среда протекает через обращенный к телу прокладочный материал через принимающий слой во впитывающую систему (впитывающую сердцевину и необязательную обертку сердцевины) и затем в распределительный подслой. Такая конфигурация продукта обеспечивает разнос каналов между впитывающей сердцевиной и распределительным слоем UCTAD, что улучшает, например, время поглощения текучей среды третьего излияния посредством комбинации межслойного потока внутри каналов и межслойного затекания внутри материала распределительного подслоя UCTAD. Такое решение создает канал или трубчатую структуру с использованием материала впитывающей сердцевины, смежного с целлюлозным полотном (UCTAD), полученным методом влажного формования, при этом целлюлозное полотно имеет текстурированные поверхности микроканалов на обеих поверхностях. Каналы проходят в продольном направлении для переноса текучей среды. Впитывающая сердцевина обеспечивает источник текучей среды и хранилище для потока в канале между слоями и для межслойного затекания внутри материала распределительного подслоя UCTAD.
Один пример подходящего целлюлозного материала, который может быть использован в качестве распределительного подслоя, представляет собой лист (UCTAD), высушенный посредством сквозной сушки без крепирования, имеющий базовый вес от приблизительно 30 г/м2 до приблизительно 120 г/м2. Лист UCTAD может быть приготовлен с помощью способа, описанного в патенте США № 5048589, выданном на имя Crook и соавт. 17 сентября 1991 г., и патенте США № 5399412, выданном на имя Sudall и соавт. 21 марта 1995 г., которые включены в данный документ во всей своей полноте в той степени, в которой они не противоречат данному документу. В целом, способ включает этапы формирования композиции из целлюлозных волокон, воды и химического вещества, представляющего собой влагопрочную смолу; нанесение композиции на движущуюся перфорированную ленту, тем самым формируя волокнистое полотно поверх движущейся ленты; сушки волокнистого полотна без прессования для удаления влаги из волокнистого полотна, и удаление высушенного волокнистого полотна с движущейся перфорированной ленты.
На фиг. 6 показано поперечное сечение части распределительного подслоя 40 с использованием листа материала UCTAD, увеличенное для демонстрации деталей и, соответственно, без соблюдения масштаба. В конкретном аспекте распределительный подслой 40 содержит волокна, которые являются полностью натуральными волокнами и предпочтительно полностью целлюлозными волокнами. Распределительный подслой 40 предпочтительно имеет базовый вес в диапазоне от приблизительно 10 г/м2 до приблизительно 120 г/м2, и значение быстроты передачи от приблизительно 5% до приблизительно 70%. Распределительный подслой 40 содержит противоположные поверхности 320, 330 распределительного подслоя, каждая из которых имеет текстурированную поверхность. Каждая поверхность 320, 330 содержит среднюю плоскость 305 материала, множество выступов 345, проходящих в направлении 310 z от средней плоскости 305 материала, и множество канавок 355, чередующихся с множеством выступов 345, при этом глубина канавок 355 проходит в противоположном направлении 315 z от средней плоскости 305 материала. Канавки 355 имеют среднюю глубину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 1 мм и среднюю частоту от приблизительно 0,2 канавки/мм до приблизительно 0,5 канавки/мм. Распределительный подслой 40 имеет продольное направление (не показано на странице), при этом канавки 355 проходят на всю длину распределительного подслоя 40 в продольном направлении.
Традиционные тканевые продукты получают в соответствии с широко известными способами типа производства бумаги. Например, в каждом из патента США № 5129988 Farrington, Jr.; патента США № 5772845 Farrington, Jr. и соавт. и патента США № 5494554 Edwards и соавт. раскрыты различные способы производства тканей и включены в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте в той степени, в которой они не противоречат данному документу. Существующие обертки сердцевины, как правило, содержат ткань или материал спанбонд-мелтблаун-спанбонд (SMS).
Далее будет представлено подробное описание со ссылками на различные аспекты настоящего изобретения, один или более примеров которых приведены ниже. Каждый пример предоставлен в целях объяснения, а не ограничения настоящего изобретения. В действительности, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что по отношению к настоящему изобретению могут быть выполнены различные модификации и изменения без отклонения от объема или сущности настоящего изобретения. Например, признаки, проиллюстрированные или описанные как часть одного аспекта, могут быть использованы в другом аспекте c получением еще одного аспекта. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает такие модификации и изменения.
Испытание на поглощение в скобе
Первую, вторую и третью скорости поглощения можно определить с помощью способа испытание на поглощение в скобе. Это испытание измеряет время, необходимое для впитывающей структуры для поглощения удельного объема 0,9% солевого раствора (излияние). Впитывающая структура расположена внутри испытательной скобы, при этом поверхность поглощения обращена вверх для определения первой скорости поглощения. Место излияния расположено относительно поперечной центральной линии впитывающей структуры. Для продуктов, спроектированных для пользователей, имеющих вес от 38 до 65 фунтов, например, место излияния составляет 150 мм в направлении вперед от поперечной центральной линии для мальчиков и 90 мм в направлении вперед от поперечной центральной линии для девочек, и объем излияния составляет 120 мл для обоих случаев. Для продуктов, спроектированных для пользователей, имеющих вес от 60 до 120 фунтов, в другом примере, место излияния 170 мм в направлении вперед от поперечной центральной линии для мальчиков и 80 мм в направлении вперед от поперечной центральной линии для девочек, и объем излияния составляет 220 мл для обоих случаев. Скорость потока солевого раствора составляет 15 мл/с, и раствор имеет температуру 98,6 градусов по Фаренгейту. Впитывающая структура подвергается излиянию в первый раз в вышеупомянутых местах с указанными объемами и скоростями потока. Время, которое требуется абсорбирующей вставке, чтобы полностью абсорбировать первое выделение, записывают. Через 15 минут впитывающая структура подвергается излиянию второй раз в вышеупомянутых местах с указанными объемами и скоростями потока. Время, которое требуется впитывающей структуре для полного поглощения второго излияния, регистрируют. Через 15 минут впитывающая структура подвергается излиянию третий раз в вышеупомянутых местах с указанными объемами и скоростями потока. Время, которое требуется впитывающей структуре для полного поглощения третьего излияния, регистрируют. Испытание на поглощение в скобе подробнее описано в патенте США № 7977531, выданном на имя Dodge и соавт., который включен в данный документ в той мере, в какой он имеет отношение и не противоречит данному документу.
Пример 1:
Пример 1 представлял собой продукт, используемый при недержании, для взрослых (впитывающее изделие, используемое при недержании, DPU 2 для женщин, марки DEPEND маленького/среднего размера, такого типа, какой показан на фиг. 3). Изделие содержало впитывающую сердцевину, расположенную между проницаемым для текучей среды обращенным к телу прокладочным материалом и непроницаемым для текучей среды внешним покрытием. Впитывающая сердцевина имела приблизительно 19,5 г сверхвпитывающего материала (SAM) и приблизительно 6,8 г распушенной целлюлозы, обернутой в 16,6 г/м2 тканевой обертки сердцевины. Изделие также содержало принимающий материал длиной 250 мм и шириной 74 мм из скрепленного кардочесанного полотна (BCW) 100 г/м2, расположенный между обращенным к телу прокладочным материалом и тканевой оберткой сердцевины, приблизительно 60 мм от переднего конца впитывающей сердцевины. Изделие также содержало клей для скрепления между принимающим материалом и обращенным к телу прокладочным материалом и между принимающим материалом и тканевой оберткой сердцевины.
Десять продуктов (N=10) были испытаны в соответствии с протоколом испытания на поглощение в скобе, в котором продукт подвергали трем (3) излияниям по 105 мл каждое со скоростью 8 мл/с с использованием солевого раствора с концентрацией солей 0,9%, ожидая 15 минут между излияниями. Среднее время третьего излияния составило 154,1 с.
Пример 2:
Пример 2 был таким же, что и Пример 1, за исключением того, что материал распределительного подслоя UCTAD для текучей среды был включен ниже впитывающей сердцевины и обернут вместе с сердцевиной в тканевой обертке сердцевины. Лист UCTAD был получен со значением быстроты передачи 62% и добавкой для придания прочности во влажном состоянии KYMENE приблизительно от 0,3% до 0,9%. Лист UCTAD содержал состав из волокна целлюлозной массы 40% NSWK/60% BCTMP и имел базовый вес 54 г/м2. Лист UCTAD также имел текстурированные поверхности со средней плоскостью материала и содержал множество выступов, проходящих в направлении z от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, при этом глубина канавок проходила в противоположном направлении z от средней плоскости материала. Канавки проходили на длину листа UCTAD в продольном направлении. Канавки имели среднюю глубину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 1 мм и среднюю частоту от приблизительно 0,2 канавки/мм до приблизительно 0,5 канавки/мм.
Десять продуктов (N=10) были испытаны в испытательной скобе с применением такого же способа испытания на поглощение в скобе, как в Примере 1. Среднее время поглощения третьего излияния составило 70,8 с, обеспечивая улучшение, составляющее приблизительно 54% по сравнению с Примером 1.
Пример 3:
Пример 3 был таким же, как Пример 2, за исключением того, что распределительный материал UCTAD DR2 для текучей среды имел состав волокна из 100% отбеленной химико-термомеханической целлюлозной массы (BCTMP) и быстроту передачи 70%. Среднее время поглощения в скобе третьего излияния было 70,9 с, обеспечивая улучшение на приблизительно 54% по сравнению с Примером 1.
Пример 4:
Пример 4 был таким же, как Пример 3, за исключением того, что распределительный материал UCTAD DR4 для текучей среды имел состав волокна 100% NWSK и быстроту передачи 5%. Среднее время поглощения в скобе третьего излияния было 103,7 с, обеспечивая улучшение на приблизительно 33% по сравнению с Примером 1.
Пример 5:
Пример 5 является таким же, как Пример 2, за исключением того, что распределительный материал DR5 для текучей среды имел общий базовый вес 54 г/м2 и представлял собой 2-слойное полотно, содержащее два материала 27 г/м2, гофрированных вдоль их продольных краев. Среднее время поглощения в скобе третьего излияния было 79,8 с, обеспечивая улучшение на приблизительно 48% по сравнению с Примером 1.
Пример 6:
Пример 6 является таким же, как Пример 4, за исключением того, что распределительный материал UCTAD DR3 для текучей среды имел состав 40% NSWK/60% BCTMP. Среднее время поглощения в скобе третьего излияния было 90,3 с, обеспечивая улучшение на приблизительно 41% по сравнению с Примером 1.
Таблица 1. Сравнение времени поглощения третьего излияния для контроля с распределительным подслоем UCTAD
| Пример | Описание распределительного подслоя | Быстрота передачи | Базовый вес (г/м2) | Время поглощения 3-его излияния (с) | % улучшение по сравнению с контролем |
| 1 | Н/П − контроль | Н/П | Н/П | 154,1 | Н/П |
| 2 | 40% NSWK/60% BCTMP | 62 | 54 | 70,8 | 54,1 |
| 3 | 100% BCTMP | 70 | 54 | 70,9 | 54,0 |
| 4 | 100% NSWK | 5 | 54 | 103,7 | 32,7 |
| 5 | 40% NSWK/60% BCTMP | 62 | 54(2-слойный) | 79,8 | 48,2 |
| 6 | 40% NSWK/60% BCTMP | 5 | 54 | 90,3 | 41,4 |
Материалы UCTAD были помещены в продукты, используемые при недержании, марки DEPEND, и были проанализированы результаты испытания на поглощение в скобе для понимания потенциала для существенно необходимой программы. В конце испытания на поглощение в скобе распределение текучей среды в продукте было определено с использованием рентгеновского излучения. Данные распределения текучей среды, полученные с помощью рентгеновского излучения, разбивают жидкость в продукте на квадратные клетки размером 1 см на 1 см по всей проанализированной площади впитывающей поверхности. Количество жидкости в каждой из этих квадратных клеток суммировалось в поперечном направлении продукта для каждого продольного местоположения, предоставляя количество жидкости в продукте как функцию положения вдоль длины продукта, как показано в таблице 2. В таблице 2 показаны улучшения количества текучей среды, перемещаемой из целевой области, с приблизительно более 40% до приблизительно более 60% по сравнению с контрольным Примером 1 без распределительного подслоя.
Таблица 2. Жидкость, перемещаемая к переднему и заднему концам изделия, в граммах
| Пример | Описание | Жидкость, перемещаемая к переднему и заднему концам, (г) |
| 1 | Контроль − 80% SAM/ткань с содержанием распушенной целлюлозы | 56,8 |
| 2 | RT=62/BW=54 40%NSWK/60%BCTMP | 75,5 |
| 3 | RT=70/BW=54 100%BCTMP UCTAD | 72,5 |
| 4 | RT=5/BW=54 100%NSWK | 65,7 |
| 5 | RT=62/BW=54(2-слойный) 40%NSWK/60%BCTMP | 61,3 |
| 6 | RT=5/BW=54 40%NSWK/60%BCTMP | 75,9 |
Благодаря перемещению больших количеств текучей среды из целевой области материал UCTAD распределительного подслоя позволяет впитывающему изделию поглощать множество излияний текучей среды с более высокой скоростью, поскольку целевая область менее насыщена, например, для поступающего третьего излияния. Структура UCTAD имеет больше каналов и пространства для прохождения через нее текучей среды. Материалы UCTAD при сравнении с традиционными тканевыми материалами будут иметь более высокую воздухопроницаемость или проницаемость в направлении плоскости z. Другое преимущество UCTAD заключается в потенциале текучей среды ослаблять в x-y плоскости для увеличения эффективности использования сердцевины и уменьшении веса в целевой зоне продукта.
Определенные свойства целлюлозных полотен UCTAD, полученных методом влажного формования, могут быть приспособлены для использования в качестве распределительного подслоя во впитывающих изделиях для улучшения времени поглощения третьего излияния. Время поглощения улучшается благодаря тщательному отбору и контролю состава волокна материала UCTAD, базового веса, удельного объема, текстуры поверхности, и параметров процесса, таких как быстрота передачи для обеспечения передачи и перемещения текучей среды из целевой области впитывающего изделия.
Текстурированные поверхности, которые способствуют пропусканию и распределению текучей среды, особенно предпочтительны в настоящем изобретении. Как показано в таблице 3, канавки текстурированной поверхности, как правило, имеют среднюю глубину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 1 мм и частоту от приблизительно 0,2 канавки/мм до приблизительно 0,5 канавки/мм, хотя предполагаются меньшие или большие размеры и/или частоты.
При прочих равных условиях, например, путем поддержания базового веса и быстроты передачи обертки сердцевины постоянными, и, не ограничиваясь какой-либо теорией, более глубокие канавки, соответствующие более высоким выступам (см. фиг. 6), служат для обеспечения каналов с большей пропускной способностью для передачи больших объемов жидкости между слоями. Подобным образом, более высокий удельный объем (обратный плотности) может обеспечивать пропускную способность межволоконного свободного пространства для передачи больших количеств текучей среды между слоями.
Таблица 3. Измерения высоты и расстояния канавки для кодов UCTAD
| Измерение | Снаружи | Внутри | ||
| Среднее | Стандартное отклонение | Среднее | Стандартное отклонение | |
| Частота (мм-1) | 0,32 | 0,02 | 0,33 | 0 |
| Высота (мм) | 0,74 | 0,05 | 0,8 | 0,17 |
| Расстояние (мм) | 3,65 | 0,36 | 3,22 | 0,27 |
В первом конкретном аспекте впитывающее изделие, которое имеет удерживающую текучую среду систему, содержит проницаемый для текучей среды обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для текучей среды внешнее покрытие; впитывающую сердцевину, расположенную между прокладочным материалом и внешним покрытием, при этом впитывающая сердцевина содержит сверхвпитывающий материал и необязательно распушенную целлюлозу; тканевую обертку сердцевины, окружающую впитывающую сердцевину, и распределительный подслой, расположенный между впитывающей сердцевиной и внешним покрытием и в обертке сердцевины, при этом распределительный подслой содержит трехмерно структурированный, целлюлозный тканевый нетканый материал, полученный методом влажного формования.
Второй конкретный аспект включает первый конкретный аспект, дополнительно включая синтетический нетканый принимающий слой, расположенный смежно с прокладочным материалом между впитывающей сердцевиной и прокладочным материалом.
Третий конкретный аспект включает первый и/или второй аспект, при этом трехмерно структурированный, целлюлозный нетканый материал представляет собой материал (UCTAD), высушенный посредством сквозной сушки без крепирования.
Четвертый конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—3, при этом распределительный подслой имеет базовый вес в диапазоне от приблизительно 10 г/м2 до приблизительно 120 г/м2.
Пятый конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—4, при этом распределительный подслой получен с использованием значения быстроты передачи от приблизительно 5% до приблизительно 70%.
Шестой конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—5, при этом распределительный подслой содержит противоположные поверхности распределительного подслоя, каждая из которых предусматривает текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в направлении z от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, и при этом канавки имеют глубину, проходящую в противоположном направлении z от средней плоскости материала.
Седьмой конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—6, при этом канавки имеют среднюю глубину более чем 0,1 мм.
Восьмой конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—7, при этом канавки имеют среднюю глубину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 1 мм.
Девятый конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—8, при этом канавки имеют среднюю частоту от приблизительно 0,2 канавки/мм до приблизительно 0,5 канавки/мм.
Десятый конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—9, при этом распределительный подслой имеет продольное направление, и при этом канавки проходят на всю длину распределительного подслоя в продольном направлении.
Одиннадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—10, при этом время поглощения третьего излияния текучей среды по меньшей мере на 50 процентов короче, чем у такого же изделия без распределительного подслоя.
Двенадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—11, при этом изделие представляет собой подгузник, трусы для приучения к горшку, продукт для взрослых, страдающих недержанием, или гигиенический продукт для женщин.
Тринадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—12, при этом распределительный подслой прикреплен к впитывающей сердцевине и/или обертке сердцевины с помощью одного или более из следующего: клей, соединение под действием давления и водородное связывание.
В четырнадцатом конкретном аспекте впитывающее изделие, которое имеет удерживающую текучую среду систему, содержит проницаемый для текучей среды обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для текучей среды внешнее покрытие; впитывающую сердцевину, расположенную между обращенным к телу прокладочным материалом и внешним покрытием, при этом впитывающая сердцевина содержит по меньшей мере 5% сверхвпитывающего материала и по меньшей мере 5% распушенной целлюлозы; тканевую обертку сердцевины, окружающую впитывающую сердцевину; синтетический нетканый принимающий слой, расположенный смежно с прокладочным материалом между впитывающей сердцевиной и прокладочным материалом; и распределительный подслой, расположенный между впитывающей сердцевиной и внешним покрытием и в обертке сердцевины, при этом распределительный подслой содержит трехмерно структурированный, целлюлозный тканевый нетканый материал, полученный методом влажного формования, и при этом распределительный подслой содержит противоположные поверхности распределительного подслоя, каждая из которых предусматривает текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в направлении z от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном направлении z от средней плоскости материала.
Пятнадцатый конкретный аспект включает четырнадцатый конкретный аспект, при этом канавки имеют среднюю глубину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 1 мм и среднюю частоту от приблизительно 0,2 канавки/мм до приблизительно 0,5 канавки/мм.
Шестнадцатый конкретный аспект включает четырнадцатый и/или пятнадцатый аспекты, при этом распределительный подслой имеет базовый вес в диапазоне от приблизительно 10 г/м2 до приблизительно 120 г/м2, значение быстроты передачи от приблизительно 5% до приблизительно 70% и противоположные поверхности распределительного подслоя, каждая из которых имеет текстурированную поверхность.
Семнадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 14—16, при этом распределительный подслой представляет собой материал (UCTAD), высушенный посредством сквозной сушки без крепирования.
В восемнадцатом конкретном аспекте впитывающее изделие, которое имеет удерживающую текучую среду систему, содержит проницаемый для текучей среды обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для текучей среды внешнее покрытие; впитывающую сердцевину, расположенную между обращенным к телу прокладочным материалом и внешним покрытием, при этом впитывающая сердцевина содержит по меньшей мере 5% сверхвпитывающего материала и по меньшей мере 5% распушенной целлюлозы; тканевую обертку сердцевины, окружающую впитывающую сердцевину; синтетический нетканый принимающий слой, расположенный смежно с прокладочным материалом между впитывающей сердцевиной и прокладочным материалом; и распределительный подслой, расположенный между впитывающей сердцевиной и внешним покрытием и в обертке сердцевины, при этом распределительный подслой содержит трехмерно структурированный, целлюлозный тканевый нетканый материал, полученный методом влажного формования, при этом распределительный подслой имеет базовый вес в диапазоне от приблизительно 10 г/м2 до приблизительно 120 г/м2, значение быстроты передачи от приблизительно 5% до приблизительно 70% и противоположные поверхности распределительного подслоя, каждая из которых предусматривает текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в направлении z от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном направлении z от средней плоскости материала, и при этом канавки имеют среднюю глубину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 1 мм и среднюю частоту от приблизительно 0,2 канавки/мм до приблизительно 0,5 канавки/мм.
Девятнадцатый конкретный аспект включает восемнадцатый конкретный аспект, при этом распределительный подслой имеет продольное направление, и при этом канавки проходят на всю длину распределительного подслоя в продольном направлении.
Двадцатый конкретный аспект включает восемнадцатый и/или девятнадцатый конкретные аспекты, при этом распределительный подслой представляет собой материал (UCTAD), высушенный посредством сквозной сушки без крепирования.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было подробно описано относительно его конкретных аспектов, следует понимать, что специалисты в данной области техники после ознакомления и понимания вышеизложенного будут иметь полное представление об альтернативах, вариациях и эквивалентах данных аспектов. Соответственно, объем настоящего изобретения следует определять как объем прилагаемой формулы изобретения и любых ее эквивалентов.
1. Впитывающее изделие, имеющее удерживающую текучую среду систему, содержащее:
проницаемый для текучей среды обращенный к телу прокладочный материал;
непроницаемое для текучей среды внешнее покрытие;
впитывающую сердцевину, расположенную между прокладочным материалом и внешним покрытием, при этом впитывающая сердцевина содержит сверхвпитывающий материал и необязательно распушенную целлюлозу;
тканевую обертку сердцевины, окружающую впитывающую сердцевину; и
распределительный подслой, расположенный между впитывающей сердцевиной и внешним покрытием и в обертке сердцевины, при этом распределительный подслой содержит трехмерно структурированный, целлюлозный тканевый нетканый материал, полученный методом влажного формования.
2. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит синтетический нетканый принимающий слой, расположенный смежно с прокладочным материалом между впитывающей сердцевиной и прокладочным материалом.
3. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что трехмерно структурированный целлюлозный тканевый нетканый материал представляет собой материал (UCTAD), высушенный посредством сквозной сушки без крепирования.
4. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что распределительный подслой имеет базовый вес в диапазоне от приблизительно 10 г/м2 до приблизительно 120 г/м2.
5. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что распределительный подслой получен с использованием значения быстроты передачи от приблизительно 5% до приблизительно 70%.
6. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что распределительный подслой содержит противоположные поверхности распределительного подслоя, каждая из которых предусматривает текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в направлении z от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, и при этом канавки имеют глубину, проходящую в противоположном направлении z от средней плоскости материала.
7. Изделие по п. 6, отличающееся тем, что канавки имеют среднюю глубину, которая больше чем 0,1 мм.
8. Изделие по п. 6, отличающееся тем, что канавки имеют среднюю глубину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 1 мм.
9. Изделие по п. 6, отличающееся тем, что канавки имеют среднюю частоту от приблизительно 0,2 канавки/мм до приблизительно 0,5 канавки/мм.
10. Изделие по п. 6, отличающееся тем, что распределительный подслой имеет продольное направление, и при этом канавки проходят на всю длину распределительного подслоя в продольном направлении.
11. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что время поглощения третьего излияния текучей среды по меньшей мере на 50 процентов короче, чем у такого же изделия без распределительного подслоя.
12. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что изделие представляет собой подгузник, трусы для приучения к горшку, продукт для взрослых, страдающих недержанием, или гигиенический продукт для женщин.
13. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что распределительный подслой прикреплен к впитывающей сердцевине и/или обертке сердцевины с помощью одного или более из следующего: клей, соединение под действием давления и водородное связывание.
14. Впитывающее изделие, имеющее удерживающую текучую среду систему, содержащее:
проницаемый для текучей среды обращенный к телу прокладочный материал;
непроницаемое для текучей среды внешнее покрытие;
впитывающую сердцевину, расположенную между обращенным к телу прокладочным материалом и внешним покрытием, при этом впитывающая сердцевина содержит по меньшей мере 5% сверхвпитывающего материала и по меньшей мере 5% распушенной целлюлозы;
тканевую обертку сердцевины, окружающую впитывающую сердцевину;
синтетический нетканый принимающий слой, расположенный смежно с прокладочным материалом между впитывающей сердцевиной и прокладочным материалом; и
распределительный подслой, расположенный между впитывающей сердцевиной и внешним покрытием и в обертке сердцевины, при этом распределительный подслой содержит трехмерно структурированный, целлюлозный тканевый нетканый материал, полученный методом влажного формования, и при этом распределительный подслой содержит противоположные поверхности распределительного подслоя, каждая из которых предусматривает текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит:
среднюю плоскость материала,
множество выступов, проходящих в направлении z от средней плоскости материала, и
множество канавок, чередующихся с множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном направлении z от средней плоскости материала.
15. Изделие по п. 14, отличающееся тем, что канавки имеют среднюю глубину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 1 мм и среднюю частоту от приблизительно 0,2 канавки/мм до приблизительно 0,5 канавки/мм.
16. Изделие по п. 14, отличающееся тем, что распределительный подслой имеет:
базовый вес в диапазоне от приблизительно 10 г/м2 до приблизительно 120 г/м2,
значение быстроты передачи от приблизительно 5% до приблизительно 70%, и
противоположные поверхности распределительного подслоя, каждая из которых предусматривает текстурированную поверхность.
17. Изделие по п. 14, отличающееся тем, что распределительный подслой представляет собой материал (UCTAD), высушенный посредством сквозной сушки без крепирования.
18. Впитывающее изделие, имеющее удерживающую текучую среду систему, содержащее:
проницаемый для текучей среды обращенный к телу прокладочный материал;
непроницаемое для текучей среды внешнее покрытие;
впитывающую сердцевину, расположенную между обращенным к телу прокладочным материалом и внешним покрытием, при этом впитывающая сердцевина содержит по меньшей мере 5% сверхвпитывающего материала и по меньшей мере 5% распушенной целлюлозы;
тканевую обертку сердцевины, окружающую впитывающую сердцевину;
синтетический нетканый принимающий слой, расположенный смежно с прокладочным материалом между впитывающей сердцевиной и прокладочным материалом; и
распределительный подслой, расположенный между впитывающей сердцевиной и внешним покрытием и в обертке сердцевины, при этом распределительный подслой содержит трехмерно структурированный, целлюлозный тканевый нетканый материал, полученный методом влажного формования, при этом распределительный подслой имеет:
базовый вес в диапазоне от приблизительно 10 г/м2 до приблизительно 120 г/м2,
значение быстроты передачи от приблизительно 5% до приблизительно 70%, и
противоположные поверхности распределительного подслоя, каждая из которых предусматривает текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в направлении z от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном направлении z от средней плоскости материала, и при этом канавки имеют среднюю глубину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 1 мм и среднюю частоту от приблизительно 0,2 канавки/мм до приблизительно 0,5 канавки/мм.
19. Изделие по п. 18, отличающееся тем, что распределительный подслой имеет продольное направление, и при этом канавки проходят на всю длину распределительного подслоя в продольном направлении.
20. Изделие по п. 18, отличающееся тем, что распределительный подслой представляет собой материал (UCTAD), высушенный посредством сквозной сушки без крепирования.
