Впитывающее изделие с улучшенным удержанием жидкости
Впитывающее изделие, которое имеет удерживающую жидкость систему, содержит проницаемый для жидкости обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для жидкости внешнее покрытие; впитывающую сердцевину, расположенную между прокладочным материалом и внешним покрытием, при этом впитывающая сердцевина содержит сверхвпитывающий материал и необязательно распушенную целлюлозу; и обертку сердцевины, по меньшей мере частично окружающую впитывающую сердцевину, при этом обертка сердцевины содержит трехмерно структурированный целлюлозный нетканый материал, полученный методом влажного формования. Волокна нетканого материала представляют собой только целлюлозные волокна и обертка сердцевины содержит противоположные поверхности обертки сердцевины, каждая из которых имеет текстурированную поверхность. Каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в z-направлении от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном z-направлении от средней плоскости материала. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 10 ил.
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 жидкостей 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. Известные из уровня техники впитывающие изделия используют креповый тканевой материал в качестве оберточного листа или обертки сердцевины вокруг впитывающей сердцевины. Функция этого оберточного листа заключается в передаче частиц сверхвпитывающего материала и распушенной целлюлозы от создания впитывающего материала до конца упаковки в процессе преобразования и содержании SAM во впитывающей сердцевине. Этот материал оберточного листа не обеспечивает преимущество управления жидкостью.
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 жидкость систему, содержит проницаемый для жидкости обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для жидкости внешнее покрытие; впитывающую сердцевину, расположенную между прокладочным материалом и внешним покрытием, при этом впитывающая сердцевина содержит сверхвпитывающий материал и необязательно распушенную целлюлозу; и обертку сердцевины, по меньшей мере частично окружающую впитывающую сердцевину, при этом обертка сердцевины содержит трехмерно структурированный, целлюлозный нетканый материал, полученный методом влажного формования.
В альтернативном аспекте, впитывающее изделие, которое имеет удерживающую жидкость систему, содержит проницаемый для жидкости обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для жидкости 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 необязательно по меньшей мере 5% распушенной целлюлозы; и обертку сердцевины, обертывающую сердцевину, при этом обертка сердцевины содержит волокна, при этом волокна представляют собой только целлюлозные волокна, и при этом обертка сердцевины содержит противоположные поверхности обертки сердцевины, каждая из которых имеет текстурированную поверхность. Каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в z-направлении от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном z-направлении от средней плоскости материала.
В другом аспекте, впитывающее изделие, которое имеет удерживающую жидкость систему, содержит проницаемый для жидкости обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для жидкости 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 необязательно по меньшей мере 5% распушенной целлюлозы; и обертку сердцевины, обертывающую сердцевину, при этом обертка сердцевины содержит волокна, и при этом волокна представляют собой только целлюлозные волокна. Обертка сердцевины имеет базовый вес в диапазоне от приблизительно 10 г/кв. м до приблизительно 120 г/кв. м, значение быстроты передачи от приблизительно 5% до приблизительно 70%, и противоположные поверхности обертки сердцевины, каждая из которых имеет текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в z-направлении от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном z-направлении 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;
на фиг. 6 представлен вид с торца в разрезе впитывающей сердцевины с оберткой сердцевины;
на фиг. 7 представлен вид с торца в разрезе впитывающей сердцевины с оберткой сердцевины;
на фиг. 8 представлен вид с торца в разрезе впитывающей сердцевины с оберткой сердцевины;
на фиг. 9 представлен вид с торца поперечного сечения листа материала UCTAD, увеличенный для демонстрации деталей; и
на фиг. 10 представлено графическое изображение испытания времени поглощения ткани в сравнении с обертками сердцевины UCTAD.
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./кв. ярд) или граммах на квадратный метр (г/кв. м), а диаметры волокна обычно выражают в микронах, или в случае штапельных волокон, денье. Следует отметить, для преобразования унц./кв. ярд в г/кв. м, необходимо унц./кв. ярд 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 Z-направление.
Используемый в данном документе термин «г/куб. см», как правило, относится к граммам на кубический сантиметр, как показатель плотности, и «куб. см/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 жидкости. 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 жидкость 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 за удержанием жидкости 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 жидкости 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 со множеством излияний, так что потребуется меньше впитывающего материала, что ведет к экономии средств. Транспортировка текучей среды обеспечивается благодаря использованию нетканого материала, высушенного посредством сквозной сушки без крепирования (UCTAD), 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, в том числе обертка 16 сердцевины, более подробно описана ниже. 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, используемые при недержании, 30, 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 жидкости организма, в частности мочи, быстрого прохождения через нее 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, в том числе обертка 37 сердцевины, более подробно 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.
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/кв. м, и в различных аспектах, от приблизительно 10 г/кв. м до приблизительно 150 г/кв. м или от приблизительно 30 г/кв. м до приблизительно 150 г/кв. м.
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 распределяющие 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 12 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., патент 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.
Со ссылкой на фиг. 6—8 настоящее изобретение относится к впитывающей сердцевине 212 и обертке 214 сердцевины. Обертка 214 сердцевины особенно хорошо подходит для удерживания впитывающих сердцевин, которые частично или полностью выполнены из твердых частиц, таких как сверхвпитывающие частицы. Тем не менее следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается использованием с сверхвпитывающими частицами, но с любым зернистым материалом, таким как частицы, поглощающие запахи, и частицы ионообменных смол, а также вещества с регулируемым высвобождением, такие как увлажнители, смягчающие вещества и ароматизирующие вещества, которые требуют удерживания.
Как показано на фиг. 6—8, если обертка 214 сердцевины достаточно широкая, она может быть загнута на себя, а затем загерметизирована с помощью, например, адгезивов, тепла и/или давления на какой-нибудь из верхней части (см. Фиг. 6), нижней части или одной стороне (см. фиг. 7) впитывающей сердцевины 212. Загибание обертки 214 сердцевины на себя может выполняться посредством использования традиционных средств загибания листа, таких как искривленные пластины, которые распределяют обертку 214 сердцевины на себя. Альтернативно отдельный лист обертки 215 сердцевины может быть развернут или образован из второго источника, чтобы заключать впитывающую сердцевину 212 между первым листом впитывающей обертки 214 сердцевины и вторым листом впитывающей обертки 215 сердцевины (см. фиг. 8). Как и в случае с аспектами, показанными на фиг. 6—8, ослабленные кромки обертки сердцевины могут быть уплотнены вместе с помощью уплотняющих средств, таких как установка ультразвуковой сварки или другого средства образования термохимической связи, или посредством использования адгезивов.
Один пример подходящего целлюлозного материала, который может быть использован в качестве обертки сердцевины, представляет собой лист, высушенный посредством сквозной сушки без крепирования (UCTAD), имеющий базовый вес приблизительно от 30 г/кв. м до приблизительно 120 г/кв. м. Лист UCTAD может быть приготовлен с помощью способа, описанного в патенте США № 5048589, выданном на имя Crook и соавт. 17 сентября 1991, и патенте США № 5399412, выданном на имя Sudall и соавт. 21 марта 1995, которые включены в данный документ во всей своей полноте в той степени, в которой они не противоречат данному документу. В целом, способ включает стадии 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. 9 показано поперечное сечение части обертки 300 сердцевины с использованием листа материала UCTAD, увеличенное для демонстрации деталей и, соответственно, без соблюдения масштаба. В конкретном аспекте обертка 300 сердцевины содержит волокна, которые являются полностью натуральными волокнами и предпочтительно полностью целлюлозными волокнами. Обертка 300 сердцевины предпочтительно имеет базовый вес в диапазоне от приблизительно 10 г/кв. м до приблизительно 120 г/кв. м, и значение быстроты передачи от приблизительно 5% до приблизительно 70%. Обертка 300 сердцевины содержит противоположные поверхности 320, 330 обертки сердцевины, каждая из которых имеет текстурированную поверхность. Каждая поверхность 320, 330 содержит среднюю плоскость 305 материала, множество выступов 345, проходящих в z-направлении 310 от средней плоскости 305 материала, и множество канавок 355, чередующихся с множеством выступов 345, при этом глубина канавок 355 проходит в противоположном z-направлении 315 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. Обертка 300 сердцевины имеет продольное направление (не показано на странице), при этом канавки 355 проходят на всю длину обертки 300 сердцевины 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, которые 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 степени, в которой он имеет отношение и не противоречит данному документу.
Пример 1:
Пример 1 представляет собой продукт для взрослых, страдающих недержанием (впитывающее изделие DPU 2 для женщин, марки DEPEND маленького/среднего размера). Это изделие содержит впитывающую сердцевину, расположенную между проницаемым для жидкости обращенным к телу прокладочным материалом и непроницаемым для жидкости наружным покрытием. Впитывающая сердцевина содержит приблизительно 19,5 г сверхвпитывающего материала (SAM) и приблизительно 6,8 г распушенной целлюлозы, обернутой в 16,6 г/кв. м тканевой обертки сердцевины. Изделие также содержит 100 г/кв. м скрепленное кардочесанное полотно (BCW), принимающий материал длиной 250 мм и шириной 74 мм, расположенный между обращенным к телу прокладочным материалом и тканевой оберткой сердцевины, приблизительно 60 мм от переднего конца впитывающей сердцевины. Между принимающим материалом и обращенным к телу прокладочным материалом и между принимающим материалом и тканевой оберткой сердцевины наносится адгезив для скрепления.
Десять продуктов (N=10) были испытаны в протоколе испытания на поглощение в скобе. Каждый продукт подвергся трем (3) излияниям по 105 мл каждое со скоростью 8 мл/сек с использованием солевого раствора с концентрацией солей 0,9%, ожидая 15 минут между излияниями. Среднее время третьего излияния составило 154,1 сек.
Пример 2:
Пример 2 аналогичен примеру 1, за исключением того, что тканевая обертка сердцевины заменена оберткой сердцевины UCTAD CR2, описанной в таблице 1. Лист UCTAD был получен с 62% быстротой передачи, с добавкой для придания прочности во влажном состоянии KYMENE приблизительно от 0,3% до 0,9%, и обладал следующими свойствами полотна:
а) композиция волокна из 100% целлюлозы из мягкой древесины северных видов (NSWK) и базовым весом 36 г/кв. м.
b) текстурированные поверхности со средней плоскостью материала и содержащие множество выступов, проходящих в z-направлении от средней плоскости материала, множество канавок, чередующихся со множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном z-направление от средней плоскости материала и проходит на длину части UCTAD во впитывающем изделии, в продольном направлении, 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.
c) случайные микроотверстия в обертке сердцевины UCTAD для прохода текучей среды в Z-направлении во впитывающую сердцевину, обернутую в UCTAD.
Десять продуктов (N=10) были испытаны в испытательной скобе с помощью такого же способа испытания на поглощение в скобе, как в примере 1, среднее время поглощения третьего излияния составило 53,3 сек, обеспечивая улучшение, составляющее приблизительно 65% по сравнению с примером 1.
Пример 3:
Пример 3 такой же как пример 2, за исключением того, что обертка сердцевины UCTAD имела состав смеси из 60% эвкалипта и 40% мягкой древесины северных видов (NWSK). Среднее время поглощения в скобе третьего излияния составило 61,1 сек, обеспечивая улучшение, составляющее приблизительно 60% по сравнению с примером 1.
Пример 4:
Пример 4 такой же как пример 3, за исключением того, что базовый вес UCTAD составил 24 г/кв. м. Среднее время поглощения в скобе третьего излияния составило 76,9 сек, обеспечивая улучшение, составляющее приблизительно 50% по сравнению с примером 1.
Пример 5:
Пример 5 такой же как пример 2, за исключением того, что состав волокна UCTAD составил 100% отбеленной химико-термомеханической древесной массы (BCTMP). Среднее время поглощения в скобе третьего излияния составило 81,4 сек, обеспечивая улучшение, составляющее приблизительно 47% по сравнению с примером 1.
Пример 6:
Пример 6 такой же как пример 3, за исключением того, что обертка сердцевины UCTAD имела наслоенный состав волокна из 30%эвкалипт/40%NSWK/30%эвкалипт. Среднее время поглощения в скобе третьего излияния составило 72,8 сек, обеспечивая улучшение, составляющее приблизительно 53% по сравнению с примером 1.
Таблица 1. Сравнение значений времени поглощения третьего излияния для ткани в сравнении с сердцевиной, обернутой в UCTAD.
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. На фиг. 10 показано влияние UCTAD на продукты, используемые при недержании, марки DEPEND, измеренное с помощью способа испытания на поглощение в скобе. На фиг. 10 показано, что UCTAD является значительно лучше, чем ткань для третьего поглощения в испытании на поглощение в скобе, в то время как первое и второе значения времени находятся на одинаковом уровне.
В конце испытания на поглощение в скобе, распределение текучей среды в продукте определялось с помощью рентгеновского излучения. Проанализированы данные распределения текучей среды с помощью рентгеновского излучения, которое разбивает жидкость в продукте на сегменты 1 квадратный см на 1 квадратный см по всей впитывающей поверхности. Количество жидкости в каждом из этих квадратов суммировалось в поперечном направлении продукта для каждого продольного местоположения, предоставляя количество жидкости в продукте в зависимости от положения вдоль длины продукта, как показано в таблице 2. В таблице 2 показаны улучшения количества текучей среды, движущейся из целевой области, составляющего от более приблизительно 40% до более приблизительно 60% по сравнению с контрольным примером 1, в котором используется впитывающий материал, обернутый в обычную ткань.
Таблица 2. Жидкость, перемещаемая к переднему и заднему концам изделия, в граммах
Благодаря перемещению больших количеств текучей среды из целевой области, материал обертки сердцевины UCTAD позволяет впитывающему изделию поглощать множество излияний текучей среды с более высокой скоростью, поскольку целевая область менее насыщена, например, для поступающего третьего излияния. Для подобных значений базового веса (16,6 и 18 г/кв. м для ткани и UCTAD, соответственно), 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 z-плоскости. 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 регулироваться для использования в качестве обертки сердцевины 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.
В целом, было обнаружено, что не наслоенный состав волокна, такой как 100% мягкая древесина северных видов (NWSK) с быстротой передачи (RT) более приблизительно 30%, более высокий базовый вес, и текстурированная поверхность демонстрируют наилучшие рабочие характеристики; однако более низкий RT в комбинации с более высоким базовым весом, таким как 22% RT и 36 г/кв. м, также демонстрируют хорошие рабочие характеристики, как указано с помощью кода CR4 в таблице 1. Когда полотно UCTAD включает более одного типа волокна, равномерное, однородное смешивание волокон является предпочтительным по сравнению с наслоением. Текстурированные поверхности, которые способствуют пропусканию и распределению текучей среды, особенно предпочтительны в настоящем изобретении. Как показано в таблице 3 для примеров 2—6, текстурированная поверхность канавок, как правило, имеет 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, хотя предусмотрены 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. 9), 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
В первом конкретном аспекте, впитывающее изделие, которое имеет удерживающую жидкость систему, содержит проницаемый для жидкости обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для жидкости внешнее покрытие; впитывающую сердцевину, расположенную между прокладочным материалом и внешним покрытием, при этом впитывающая сердцевина содержит сверхвпитывающий материал и необязательно распушенную целлюлозу; и обертку сердцевины, по меньшей мере частично окружающую впитывающую сердцевину, при этом обертка сердцевины содержит трехмерно структурированный, целлюлозный 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, полученный методом влажного формования, целлюлозный нетканый материал представляет собой материал, высушенный посредством сквозной сушки без крепирования (UCTAD).
Четвертый конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—3, при этом обертка сердцевины имеет базовый вес в диапазоне от приблизительно 10 г/кв. м до приблизительно 120 г/кв. м.
Пятый конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—4, при этом обертка сердцевины получена с использованием значения быстроты передачи от приблизительно 5% до приблизительно 70%.
Шестой конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—5, при этом обертка сердцевины содержит противоположные поверхности обертки сердцевины, каждая из которых имеет текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в z-направлении от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся со множеством выступов, и при этом канавки имеют глубину, проходящую в противоположном z-направлении 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 обертка сердцевины имеет продольное направление, и при этом канавки проходят на всю длину обертки сердцевины 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 быстрее, чем у такого же изделия с традиционной тканевой оберткой сердцевины 16,6 г/кв. м.
Двенадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—11, при этом впитывающее изделие выполнено с возможностью перемещения по меньшей мере 5 грамм поступающей текучей среды из целевой области излияния на расстояние по меньшей мере 5 см.
Тринадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 1—12, при этом изделие представляет собой подгузник, трусы для приучения к горшку, продукт для взрослых, страдающих недержанием, или гигиенический продукт для женщин.
В четырнадцатом конкретном аспекте впитывающее изделие, которое имеет удерживающую жидкость систему, содержит проницаемый для жидкости обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для жидкости 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 необязательно по меньшей мере 5% распушенной целлюлозы; и обертку сердцевины, обертывающую сердцевину, при этом обертка сердцевины содержит волокна, при этом волокна представляют собой только целлюлозные волокна, и при этом обертка сердцевины содержит противоположные поверхности обертки сердцевины, каждая из которых имеет текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в z-направлении от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся со множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном z-направлении 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 обертка сердцевины имеет базовый вес в диапазоне от приблизительно 10 г/кв. м до приблизительно 120 г/кв. м, значение быстроты передачи от приблизительно 5% до приблизительно 70%, и противоположные поверхности обертки сердцевины, каждая из которых имеет текстурированную поверхность.
Семнадцатый конкретный аспект включает один или более из аспектов 14—16, при этом обертка сердцевины представляет собой материал, полученный методом влажного формования, высушенный посредством сквозной сушки без крепирования (UCTAD).
В восемнадцатом конкретном аспекте впитывающее изделие, которое имеет удерживающую жидкость систему, содержит проницаемый для жидкости обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для жидкости 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 необязательно по меньшей мере 5% распушенной целлюлозы; и обертку сердцевины, обертывающую сердцевину, при этом обертка сердцевины содержит волокна, при этом волокна представляют собой только целлюлозные волокна, и при этом обертка сердцевины включает базовый вес в диапазоне от приблизительно 10 г/кв. м до приблизительно 120 г/кв. м, значение быстроты передачи от приблизительно 5% до приблизительно 70% и содержит противоположные поверхности обертки сердцевины, каждая из которых имеет текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в z-направлении от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся со множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном z-направлении 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 обертка сердцевины имеет продольное направление, и при этом канавки проходят на всю длину обертки сердцевины в продольном направлении.
Двадцатый конкретный аспект включает восемнадцатый и/или девятнадцатый аспекты, при этом обертка сердцевины представляет собой материал, полученный методом влажного формования, высушенный посредством сквозной сушки без крепирования (UCTAD).
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, которое имеет удерживающую жидкость систему, содержащее:
проницаемый для жидкости обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для жидкости внешнее покрытие; впитывающую сердцевину, расположенную между прокладочным материалом и внешним покрытием, при этом впитывающая сердцевина содержит сверхвпитывающий материал; и обертку сердцевины, по меньшей мере частично окружающую впитывающую сердцевину, при этом обертка сердцевины содержит трехмерно структурированный целлюлозный 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 нетканый материал, полученный методом влажного формования, представляет собой материал, высушенный посредством сквозной сушки без крепирования (UCTAD).
4. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что обертка сердцевины имеет базовый вес в диапазоне от 10 г/кв. м до 120 г/кв. м.
5. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что обертка сердцевины получена с использованием значения быстроты передачи от 5% до 70%.
6. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что обертка сердцевины содержит противоположные поверхности обертки сердцевины, каждая из которых имеет текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в z-направлении от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, и при этом канавки имеют глубину, проходящую в противоположном z-направлении 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 0,5 мм до 1 мм.
9. Изделие по п. 6, отличающееся тем, что канавки имеют среднюю частоту от 0,2 канавки/мм до 0,5 канавки/мм.
10. Изделие по п. 6, отличающееся тем, что обертка сердцевины имеет продольное направление, и при этом канавки проходят на всю длину обертки сердцевины в продольном направлении.
11. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что время поглощения третьего излияния текучей среды по меньшей мере на 50 процентов быстрее, чем у такого же изделия с традиционной тканевой оберткой сердцевины 16,6 г/кв. м.
12. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что впитывающее изделие выполнено с возможностью перемещения по меньшей мере 5 грамм поступающей текучей среды из целевой области излияния на расстояние по меньшей мере 5 см.
13. 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.
14. Впитывающее изделие, которое имеет удерживающую жидкость систему, содержащее: проницаемый для жидкости обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для жидкости 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 обертку сердцевины, обертывающую сердцевину, при этом обертка сердцевины содержит волокна, при этом волокна представляют собой только целлюлозные волокна, и при этом обертка сердцевины содержит противоположные поверхности обертки сердцевины, каждая из которых имеет текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в z-направлении от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном z-направлении от средней плоскости материала.
15. Изделие по п. 14, отличающееся тем, что канавки имеют среднюю глубину от 0,5 мм до 1 мм и среднюю частоту от 0,2 канавки/мм до 0,5 канавки/мм.
16. Изделие по п. 14, отличающееся тем, что обертка сердцевины имеет: базовый вес в диапазоне от 10 г/кв. м до 120 г/кв. м, значение быстроты передачи от 5% до 70% и противоположные поверхности обертки сердцевины, каждая из которых имеет текстурированную поверхность.
17. Изделие по п. 14, отличающееся тем, что обертка сердцевины представляет собой материал, полученный методом влажного формования, высушенный посредством сквозной сушки без крепирования (UCTAD).
18. Впитывающее изделие, которое имеет удерживающую жидкость систему, содержащее: проницаемый для жидкости обращенный к телу прокладочный материал; непроницаемое для жидкости 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 обертку сердцевины, обертывающую сердцевину, при этом обертка сердцевины содержит волокна, при этом волокна представляют собой только целлюлозные волокна, и при этом обертка сердцевины имеет: базовый вес в диапазоне от 10 г/кв. м до 120 г/кв. м, значение быстроты передачи от 5% до 70% и противоположные поверхности обертки сердцевины, каждая из которых имеет текстурированную поверхность, при этом каждая поверхность содержит среднюю плоскость материала, множество выступов, проходящих в z-направлении от средней плоскости материала, и множество канавок, чередующихся с множеством выступов, при этом глубина канавок проходит в противоположном z-направлении от средней плоскости материала, и при этом канавки имеют среднюю глубину от 0,5 мм до 1 мм и среднюю частоту от 0,2 канавки/мм до 0,5 канавки/мм.
19. Изделие по п. 18, отличающееся тем, что обертка сердцевины имеет продольное направление, и при этом канавки проходят на всю длину обертки сердцевины в продольном направлении.
20. Изделие по п. 18, отличающееся тем, что обертка сердцевины представляет собой материал, полученный методом влажного формования, высушенный посредством сквозной сушки без крепирования (UCTAD).
21. Изделие по п. 1, в котором впитывающая сердцевина содержит распушенную целлюлозу.
22. Изделие по п. 14, в котором впитывающая сердцевина содержит по меньшей мере 5% распушенной целлюлозы.
23. Изделие по п. 18, в котором впитывающая сердцевина содержит по меньшей мере 5% распушенной целлюлозы.
