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Die vorliegende Erfindung betrifft Absorptionsartikel, wie
z. B. Windeln oder Inkontinenzschutzeinrichtungen, die
wirksamer gegen den Träger als bislang bekannte Artikel
dieser Art abdecken und die einen Absorptionskörper, der
zwischen einer flüssigkeitsundurchlässigen Unterlage, die
dafür vorgesehen ist, während der Verwendung distal von dem
Träger zu liegen, und einer flüssigkeitsdurchlässigen
Oberlage, die dafür vorgesehen ist, proximal zu dem Träger zu
liegen, und entweder 1) wenigstens eine sich in Längsrichtung
erstreckende elastische Flüssigkeitsbarriere an jeder Seite
der Mittellinie der Oberlage, die aus einem im Wesentlichen
flüssigkeitsundurchlässigen Material ausgeführt ist und an
die Ober- oder Unterlage entlang oder benachbart einer
jeweiligen sich in Längsrichtung erstreckenden
Seitenextremität des Artikels befestigt ist und einen freien
Dichtrand aufweist, der zu dem Benutzer gerichtet ist, oder
2) oberhalb der Oberlage eine im Wesentlichen
flüssigkeitsundurchlässige oberste Lage, die dafür vorgesehen
ist, gegen den Benutzer zu liegen, aufweisen, die eine
Elastik zum Formen des Artikels an den Körper des Benutzers
aufweist, und Öffnungen aufweist, die in Ausrichtung mit dem
Anus und der Harnröhrenöffnung des Benutzers liegen sollen,
um welche Öffnungen elastisch faltige Dichtränder in der
obersten Lage angeordnet sind.
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Eine erste Art eines Absorptionsartikels, den die Erfindung
betrifft, weist eine flüssigkeitsundurchlässige Lage auf, die
dafür vorgesehen ist, während der Verwendung distal von dem
Träger zu liegen, ferner einen Absorptionskörper und eine
obere flüssigkeitsdurchlässige Lage, die dafür vorgesehen
ist, bei der Verwendung proximal zu dem Träger zu liegen.
Wenn der Absorptionsartikel eine Windel oder ein
Inkontinenzschutz ist, weist er ferner nachgiebige
Seitenklappen oder Flügel, die sich seitlich außerhalb des
Absorptionskörpers an beiden Seiten desselben erstrecken, und
elastische Elemente auf, die sich in Längsrichtung entlang
der freien Seitenränder der Seitenklappen wenigstens
innerhalb desjenigen Bereichs erstrecken, der dafür
vorgesehen ist, bei der Verwendung den Schrittteil des
Artikels zu bilden, wobei die Seitenklappen und die
elastischen Elemente dafür wirken, es für den
Absorptionsartikel zu ermöglichen, dass er an den Träger
angepasst wird. Diese elastischen Elemente wirken als eine
Beinelastik, wenn der Artikel getragen wird. Somit werden,
wenn der Artikel getragen wird, die elastischen Elemente
gedehnt und halten die Seitenklappen dicht gegen den Träger.
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Derzeit erhältliche Absorptionsartikel weisen sehr hohe
Absorptionseigenschaften auf und können ferner Flüssigkeit
unter Druck zurückhalten. Das am meisten ernste Problem tritt
in dem Fall von schnellen Flüssigkeitsabgaben auf. In
derartigen Fällen ist es für ein großes Flüssigkeitsvolumen
erforderlich, zunächst durch die obere
flüssigkeitsdurchlässige Lage zu treten, und dann durch den
Absorptionskörper absorbiert und verteilt zu werden. Dies
findet nicht unmittelbar statt. Die Zeit, die für die
Flüssigkeit erforderlich ist, um durch die Oberlage zu
treten, kann von etwa 1 bis 2 Minuten betragen, während
welcher Zeit Flüssigkeit nach außen zu den Extremitäten des
Artikels laufen wird und davon ausfließt. Diese Probleme
werden mit Hilfe sogenannter Flüssigkeitsbarrieren oder
innerer Stulpen oder Seitenklappen angegangen, die dafür
vorgesehen sind, einem Flüssigkeitsausfließen in dem Fall von
schnellen Flüssigkeitsabgaben zu widerstehen. Die
ursprünglich verwendeten Stulpen wurden in erster Linie dafür
beabsichtigt, Fäkalien zurückhalten und wurden durch Falten
eines Teiles der flüssigkeitsdurchlässigen Oberlage um einen
elastischen Faden ausgebildet. In jüngster Zeit haben
Hersteller damit begonnen, die Stulpen aus einem
flüssigkeitsundurchlässigen Material auszubilden, um ebenso
Flüssigkeit zurückzuhalten.
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Wenn die Beinelastik an dem Absorptionsartikel gedehnt wird,
und der Artikel an den Träger befestigt wird, wird das
elastische Element der Flüssigkeitsbarrieren ebenso gedehnt,
wodurch die Barrieren angehoben werden. Das elastische
Element der Barrieren hält die Barrierenränder unter Spannung
gegen den Träger. Die aufstehenden Flüssigkeitsbarrieren
bilden dann unterhalb des Trägers eine "Mulde", in welche
schnell abgelassene, große Urinvolumina während der Zeitdauer
aufgenommen werden können, die dafür erforderlich ist, dass
die Flüssigkeit durch die obere flüssigkeitsdurchlässige Lage
tritt. Versuche, um die Wirksamkeit derartiger
Flüssigkeitsbarrieren zu verbessern, waren bislang in
Richtung auf die Verwendung von dichteren Materialien und in
Richtung von Klappen mit hinreichend großer Größe gerichtet.
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Ein Nachteil ist jedoch, dass Flüssigkeit oberhalb der Kante
der Barrieren ansteigen wird und ausfließen wird, wenn das
abgegebene Flüssigkeitsvolumen übermäßig ist, oder wenn der
Träger sitzt oder derart liegt, dass der Raum zwischen den
aufstehenden Flüssigkeitsbarrieren zusammengedrückt wird.
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Somit können derzeit erhebliche Absorptionsartikel, wie z. B.
Windeln oder Inkontinenzschutzeinrichtungen, entlang der
äußeren Längsextremitäten des Artikels Dichtränder, die dafür
vorgesehen sind, dicht um die Oberschenkel des Trägers zu
liegen und den Artikel um den Körper des Trägers zu formen,
sowie ein Paar von inneren Stulpen oder Flüssigkeitsbarrieren
aufweisen, die innerhalb der äußeren Längsextremitäten liegen
und die dafür vorgesehen sind, eine undurchlässige Barriere
gegen schnell abgelassene Flüssigkeit zu bilden, die nicht
unmittelbar durch den Absorptionskörper des Artikels
absorbiert wird. Diese inneren Stulpen können somit in der
Lage sein, einem relativ hohen Flüssigkeitsdruck über eine
begrenzte Zeitdauer zu widerstehen, in der Größenordnung
einer Minute oder ähnlichem. Die Flüssigkeit wird dann durch
den Absorptionskörper absorbiert worden sein, wenn diese
Zeitdauer vorübergegangen ist. Seitliche Stulpen können
beispielsweise ebenso an Hygienebinden verwendet werden.
Ferner sind Artikel erhältlich, welche Querstulpen aufweisen,
die die Querextremitäten des Absorptionskörpers abdichten.
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Absorptionsartikel, welche die beschriebenen inneren
Flüssigkeitsbarrieren nicht aufweisen, sind ebenso
erhältlich. In diesen Fällen sind die äußeren
Längsdichtränder die einzigen Flüssigkeitsbarrieren des
Absorptionskörpers.
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Ferner ist eine zweite Art von Absorptionsartikeln
erhältlich, welche die Erfindung betrifft. Diese
Absorptionsartikel weisen eine oberste
flüssigkeitsundurchlässige Lage auf, die dafür vorgesehen
ist, während der Verwendung proximal zu dem Träger zu liegen,
und die elastische Fäden zum Formen des Artikels an den
Körper des Trägers aufweist. Diese oberste
flüssigkeitsundurchlässige Lage weist wenigstens eine Öffnung
auf, die dafür vorgesehen ist, in Ausrichtung mit dem Anus
und der Harnröhrenöffnung des Trägers zu liegen, wenn der
Artikel getragen wird. Eine Elastik ist um wenigstens einen
Teil des Umfangs der Öffnung(en) derart vorgesehen, dass die
Ränder der Öffnung gegen den Träger geformt werden und eine
Dichtung bilden. Unterhalb der obersten
flüssigkeitsundurchlässigen Lage ist ein Absorptionskörper
angeordnet, der zwischen einer oberen
flüssigkeitsdurchlässigen Lage und einer unteren
flüssigkeitsundurchlässigen Lage derart angeordnet ist, dass
der Absorptionskörper unterhalb des Trägers nach unten hängt,
wobei die untere flüssigkeitsundurchlässige Lage distal von
dem Träger liegt.
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Die inneren Stulpen bestehen teilweise aus einer dünnen
Barrierenlage aus im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigem
und nicht elastischem Material, beispielsweise Vliesmaterial,
und einer elastischen Vorrichtung, welche denjenigen Rand der
Flüssigkeitsbarriere, der gegen den Träger liegt, faltet oder
rafft. Das unnachgiebige, nicht elastische Material ist
entlang einer Längsextremität entweder an die obere
flüssigkeitsdurchlässige Lage befestigt, so dass keine
Flüssigkeit zwischen diesen beiden Lagen hindurchtreten kann,
oder an die untere flüssigkeitsundurchlässige Lage entlang
der Seitenextremität des Artikels. Die elastische Vorrichtung
ist entlang des Außenrandes des unnachgiebigen Materials
derart befestigt, dass die Flüssigkeitsbarriere
zusammengerafft wird und bildet damit einen faltigen Rand,
der sich teilweise ausdehnen oder dehnen wird, wenn der
Artikel getragen wird. Der faltige Rand besteht üblicherweise
aus einem elastischen Faden, der in einem Kanal in dem nicht
elastischen Material angeordnet ist, wobei der Kanal durch
Überfalten und Anschweißen eines Randes des Materials
ausgebildet ist. Wenn der Absorptionsartikel getragen wird,
wird sich der faltige Rand teilweise dehnen, wobei das Ausmaß
dieser Dehnung von der Größe des Trägers sowie davon, wie der
Artikel getragen wird, abhängig ist. Es ist ferner möglich,
ein elastisches Element, das aus einer elastischen Folie
besteht, zu verwenden. In diesem Fall wird das elastische
Element nicht in einem Kanal eingeschlossen sein, sondern
wird in einem vorgespannten Zustand entlang eines ersten
Längsseitenrandes gegen den anderen Seitenrand des
unnachgiebigen Materials befestigt sein, wobei der zweite
Seitenrand des Elements frei ist und gegen den Träger
anstößt, wenn der Artikel getragen wird. Ferner kann der
erste Längsseitenrand der elastischen Folie in einem
vorgespannten Zustand unmittelbar gegen die obere
flüssigkeitsdurchlässige Lage oder die untere
flüssigkeitsundurchlässige Lage befestigt sein. In diesem
Fall bestehen die Barrieren nur aus der elastischen Folie.
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Eine andere Art von Dichträndern sind in der US-A-5 445 627
beschrieben. Eine Hygienebinde ist mit einem Paar von
elastisch dehnbaren Klappen an in Querrichtung zueinander
entgegengesetzten Seitenextremitäten versehen. Die Klappen
liegen in der Form von Streifen vor und erheben sich von
einer Rücklage. Klebstoffe sind an die obere Fläche der
Klappen derart angebracht, dass die Klappen unter Haftwirkung
an die Haut des Benutzers befestigt werden können. Die
Absicht hierbei ist, eine Versetzung des Grundkörpers der
Binde bezüglich des Körpers des Trägers zu kompensieren.
Somit ist die Binde dafür ausgebildet, unter Haftwirkung an
der Haut des Benutzers zu haften. Dies ist nicht der Fall,
wenn ein elastisches Barrierenelement gegen den Träger
gedehnt wird, um eine gute Dichtwirkung zu erhalten.
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In der WO-A-9516424 ist eine ähnliche Art einer
Haftanbringung einer Hygienebinde an den Benutzer
beschrieben. Die Aufgabe der beschriebenen Erfindung liegt
darin, einen Absorptionsartikel zu schaffen, der unter
Haftwirkung an den Körper des Trägers befestigt wird, so dass
er nahe mit den äußeren Körperoberflächen überstimmt und an
diese passt. Dies wird durch einen Absorptionsartikel mit
einem Absorptionsmittel und einem körperseitigen Haftmittel
erhalten, das daran befestigt ist und geeignete
Hafteigenschaften an die Haut aufweist, was jedoch ohne
merkliche Unbequemlichkeit entfernt werden kann.
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Weder die US-A-5 445 627 noch die WO-A-9516424 beschreibt
elastischen Stulpen oder Flüssigkeitsbarrieren, die gedehnt
werden, wenn der Artikel an den Träger befestigt wird, und
bei denen das elastische Element die Barrierenränder unter
Spannung gegen den Träger hält.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen
Fig. 1a, b das Messgerät, das verwendet wird, um den
Ausflussdruck oder den Durchbruchsdruck zu
bestimmen, ohne jegliches Material und mit dem
Material in einem gedehnten Zustand angebracht
zeigen, und Fig. 1c ist eine grundsätzliche
Darstellung davon, wie der Ausflussdruck
bestimmt wird;
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Fig. 2a, b schematisch eine Pore in einer
Flüssigkeitsbarriere und das Prinzip der
Bestimmung des gewichteten Durchschnittswerts
cos Am und Bestimmung des Radius r zeigt;
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Fig. 3a, b eine herkömmliche Windel oder einen
Inkontinenzschutz mit aufstehenden
Flüssigkeitsbarrieren zeigen;
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Fig. 4a, b das Prinzip zeigen, durch welches die
verfügbare Verlängerung oder Dehnung berechnet
wird;
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Fig. 5a eine graphische Darstellung zum Zeigen der
gemessenen Durchbruchsdrücke für drei
unterschiedliche Flüssigkeitsbarrieren ist;
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Fig. 5b ein Vergleichsdiagramm zur Darstellung der
berechneten und gemessenen Durchbruchsdrücke
für die beste Flüssigkeitsbarriere gemäß
Fig. 5a bei unterschiedlichen Ausmaßen von
Verlängerung oder Dehnung ist;
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Fig. 6 den gemessenen Durchbruchsdruck einer
herkömmlichen aufstehenden
Flüssigkeitsbarriere und von zwei
erfindungsgemäßen Ausführungsformen zeigt;
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Fig. 7 ein Vergleichsdiagramm zur Darstellung der
gemessenen und berechneten Durchbruchsdrücke
an unterschiedlichen verfügbaren
Verlängerungen für eine der Ausführungsformen
der Erfindung, die in Fig. 6 gezeigt sind,
ist;
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Fig. 8-13 Darstellungen von Fotografien
unterschiedlicher Flüssigkeitsbarrieren bei
unterschiedlichen verfügbaren Verlängerungen
sind, die mit Hilfe eines Elektronenmikroskops
aufgenommen sind; und
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Fig. 8a-12a Ansichten sind, die den fotografischen
Darstellungen in Fig. 8-12 entsprechen.
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Ein Absorptionsartikel, wie z. B. eine Windel, wird derart
hergestellt, dass er für Personen unterschiedlicher Größen
verwendet werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass
Flüssigkeitsbarrieren und Seitenränder mit der Hilfe von
Elastiken gerafft oder gefaltet werden. Diese
Flüssigkeitsbarrieren und Seitenränder dehnen sich zu
unterschiedlichen Ausmaßen gemäß der Größe des Trägers, und
die Spannung um den Barrierenrand variiert somit in
Abhängigkeit von der Größe des Trägers.
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Die Spannung in der Barrierenelastik kann, so ist zu
erwarten, einen erheblichen Einfluss bei Untersuchungen der
Dichtungseigenschaften einer Flüssigkeitsbarriere haben, und
folglich ist auch das Ausmaß, zu dem die Barriere gedehnt
wird, bedeutsam.
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Der Begriff verfügbare Verlängerung oder Dehnung kann
verwendet werden, wenn das Ausmaß in Betracht gezogen wird,
zu dem eine Flüssigkeitsbarriere gedehnt wird.
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Bei der Herstellung der Absorptionsartikel, wie z. B. einer
Windel, wird das elastische Material, das ein gegebenes
Ausmaß von Dehnbarkeit aufweist, an die anderen nicht
dehnbaren Materialien, üblicherweise Vliesmaterialien,
befestigt und fest daran "verriegelt". Das Ausmaß, zu dem das
elastische Material bei der Herstellung des Artikels gedehnt
wird, kann nicht überschritten werden, wenn der Artikel
verwendet wird, da das elastische Material fest an ein nicht
dehnbares Material verriegelt ist. Dies ist in Fig. 4a
gezeigt. An dieser Stelle weist das elastische Material die
Länge L auf.
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Eine Windel wird etwas gefaltet, wenn sie an dem Körper des
Trägers angeordnet wird. Das elastische Material wurde dann
auf die kleinere Länge Lx zusammengezogen.
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Die verfügbare Dehnung oder Verlängerung X ist das Ausmaß, zu
dem das Material von dem Benutzerzustand zu dem maximalen
gedehnten Zustand des Produkts gedehnt werden kann. Dies kann
durch die Formel: L = Lx((X/100)+1) ausgedrückt werden, wobei
X die verfügbare Dehnung oder Verlängerung in Prozent ist.
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Es wurde ein Testgerät mit der Absicht der Untersuchung der
Dichtwirkung entwickelt, die zwischen einer
Flüssigkeitsbarriere oder einer anderen faltigen Barriere und
der Haut des Trägers erreicht wird. Dieses Gerät ist in
Fig. 1a, 1b und 1c gezeigt und weist einen Plexiglasständer
auf, der eine Basisplatte a und eine aufstehende Trageplatte
b aufweist. Ein erstes, nach oben offenes, halbzylindrisches
Element 1 ist horizontal an die aufstehende Trageplatte b
befestigt und weist um seinen Umfang einen Maßstab auf, der
die verfügbare Verlängerung oder Dehnung anzeigt. Ein Ende
des halbzylindrischen Elements ist an die Trageplatte
angebracht, während das andere Ende eine Endwand 1' aufweist.
An der äußersten Unterseite des halbzylindrischen Elements 1
ist eine Öffnung 2 vorgesehen, zu welcher eine vertikal
aufstehende Füllröhre 3 und eine geneigte Messröhre 4 führen,
wobei beide Röhren einen Maßstab, ausgedrückt in Millimeter-
Wasser, aufweisen. Das Gerät weist ferner ein loses zweites
halbzylindrisches Element 5 auf, dessen Durchmesser etwas
größer ist als der Durchmesser des ersten halbzylindrischen
Elements 1, und das eine offene Seite und eine Endwand 5' an
seinem anderen Ende aufweist.
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Wie in Fig. 1b gezeigt ist, wird ein Messvorgang
durchgeführt, indem eine Flüssigkeitsbarriere um den
Außenumfang des ersten halbzylindrischen Elements befestigt
wird und die Barriere um die oberen Ränder befestigt wird.
Der elastische Teil 7 ist in Richtung der Anbringung des
halbzylindrischen Elements an die Trageplatte b gerichtet,
und das Material der Flüssigkeitsbarriere ist um die Endwand
1' des ersten halbzylindrischen Elements 1 an der anderen
Seite gefaltet. Der elastische Teil ist entlang des Maßstabs
an dem halbzylindrischen Element derart befestigt, dass für
die verfügbare Verlängerung oder Dehnung ermöglicht wird,
dass sie abgelesen wird. Die Endwand 5' des zweiten
halbzylindrischen Elements 5 ist gegen die Endwand 1' des
ersten halbzylindrischen Elements angeordnet, wobei der
aufgefaltete Teil des Barrierenmaterials derart dazwischen
angeordnet ist und mit Hilfe einer Klemme 10 dagegen gedrückt
wird, dass ein kleiner Zwischenraum 9 zwischen den
zylindrischen Wänden erhalten wird. Künstlicher Urin wird
durch die vertikale Röhre 3 eingeführt. Die
Flüssigkeitsbarriere wird zunächst derart nach unten
gewichtet, dass der Freiraum zwischen dem halbzylindrischen
Element gefüllt wird. Ein Flüssigkeitsdruck wird dann gegen
den elastischen Rand 7 zum gleichen Zeitpunkt aufgebaut, wie
eine Flüssigkeitssäule in den Röhren 3, 4 ausgebildet wird,
an welcher der Druck abgelesen werden kann. Flüssigkeit wird
eingeführt, bis ein Ausfließen an dem Pfeil B (vgl. Fig. 1c)
bei dem Durchbruchsdruck auftritt.
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Zwei erhältliche Arten von Flüssigkeitsbarrieren, Huggies
aufstehende Fältelungen und Pampers aufstehende Fältelungen,
sowie eine Flüssigkeitsbarriere, die noch nicht in der
Herstellung ist, Peaudouce Beinelastik, wurden mit diesem
Gerät untersucht, wobei die Ausflussneigung gemessen wurde,
während das elastische Element bei unterschiedlichen
verfügbaren Verlängerungen gedehnt und verriegelt wurde. Der
Flüssigkeitsdruck, bei dem Ausfließen bezüglich einer zu
einem gegebenen Ausmaß gedehnten Barriere auftritt, d. h.
einer Barriere, der eine verfügbare Verlängerung oder Dehnung
gegeben wurde, wurde mit Hilfe des Testgeräts bestimmt, und
es wurde herausgefunden, dass er in Abhängigkeit von dem
Ausmaß variiert, zu welchem ein geraffter oder gefalteter
Rand gedehnt wird. Die gemessenen Werte sind in dem Diagramm
von Fig. 5a gezeigt. Wie von der Figur jedoch ersichtlich
ist, führen unterschiedliche Barrieren zu unterschiedlichen
Durchbruchsdrücken bei der gleichen verfügbaren Dehnung oder
Verlängerung. Es macht somit den Eindruck, dass die
Dichtwirkung durch andere Faktoren beeinflusst wird als nur
die Spannung in dem elastischen Material.
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Die Erfindung nimmt als Ausgangspunkt den Versuch, eine
verbesserte Dichtwirkung anhand der Faktoren zu erreichen,
die andere sind als die tatsächliche Spannung in der Elastik.
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Auf Basis der Theorie, dass Ausfließen nicht nur auftritt,
weil die Elastik in dem Barrierenmaterial ihren Kontakt mit
der Haut des Trägers löst, sondern in erster Linie durch die
durchdringenden Poren oder Kanäle auftritt, die zwischen der
Haut des Trägers und den Falten in dem faltigen oder
gerafften Rand des Barrierenmaterials ausgebildet sind,
wurden Anstrengungen unternommen, um ein Modell zu erzeugen,
anhand dessen der Ausflussdruck theoretisch bestimmt werden
kann, so dass man sich damit über diejenigen Parameter im
Klaren wird, die beeinflusst werden sollten, um eine
verbesserte Dichtwirkung zu erreichen. Der Kapillardruck der
Poren in porösen Strukturen kann mit der Laplace-Gleichung
bestimmt werden.
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Gemäß Laplace beträgt der Kapillardruck ΔP = 2γ cosθ/r, wobei
γ die Oberflächenspannung der Flüssigkeit ist, θ der
Nässwinkel der Flüssigkeit zu dem Material in den
Kapillarwänden ist, und r der Radius der Kapillare ist. Wenn
θ größer als 90º ist, ist cosθ negativ, und folglich ΔP
ebenso negativ. Die Kapillarwand ist wasserabweisend, und der
entstehende Druck ΔP kann derart beschrieben werden, dass er
den Durchbruchdruck beschreibt, d. h. den maximalen Druck, dem
eine Kapillare oder Pore widerstehen kann. Wenn θ geringer
als 90º ist, ist die Kapillarwand wasseranziehend, und ΔP
sowie cosθ sind positiv. Flüssigkeit wird dann in die Poren
"gesaugt".
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Wenn der Druck in einer Kapillare oder Pore untersucht wird,
bei der die Wand aus mehreren Materialien besteht, wie z. B.
in einer Pore, die zwischen Haut und einer Falte in einer
Flüssigkeitsbarriere ausgebildet ist, muss der Anteil des
Umfangs jedes Materials zusammen derart gewichtet werden,
dass ein Durchschnittswert von cosθ erzeugt wird, der
nachfolgend mit cosθm bezeichnet wird. Der Durchbruchsdruck
beträgt dann ΔP = 2γ cosθm/r.
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In dem vorliegenden Fall bestehen die Wände der Poren
teilweise aus einem wasseranziehenden Material, d. h. Haut,
die einen Nässwinkel von weniger als 90º aufweist und
teilweise aus dem wasserabweisenden Material in der
Flüssigkeitsbarriere, die einen Nässwinkel oberhalb 90º
aufweist. cosθm ist der gewichtete Durchschnittswert der
cosθ-Werte der Porenwände und wird auf die Art und Weise
berechnet, wie sie in Fig. 2a dargestellt ist, wobei A den
Umfangsanteil der wasserabweisenden Wand bezeichnet, und B
den Umfangsanteil der wasseranziehenden Wand bezeichnet,
wobei A + B = 1. Cosθm ist hiermit A·cosθfob + B·cosθfil.
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Wie nachfolgend beschrieben, wurden Untersuchungen mit der
Absicht durchgeführt, zu überprüfen, ob oder ob nicht das
beschriebene Modell als eine Basis verwendet werden kann,
anhand welcher der Durchbruchsdruck bestimmt werden kann. Der
Nässwinkel der Haut variiert gemäß dem Zustand der Haut, d. h.
ob die Haut sauber ist oder beispielsweise schmutzig. Ein
Messgerät, das aus Plexiglas mit einem Nässwinkel von 77º
besteht, was nahe zu dem Durchschnittswert des Nässwinkels
der Haut (etwa 74º) liegt, wurde für Vergleichszwecke
verwendet. Es wurden Messungen an der auf dem Markt
erhältlichen Flüssigkeitsbarriere durchgeführt, die das beste
Abdichtergebnis gemäß Fig. 5a erbrachte, d. h. der Huggies
aufstehenden Fältelung, die einen Nässwinkel von 120º
aufweist. Die verwendete Flüssigkeit war künstlicher Urin. γ
ist die Oberflächenspannung des synthetischen Urins, d. h.
0,06 N/m.
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Ein Anstoßen einer Flüssigkeitsbarriere gegen das Messgerät
wurde bei unterschiedlichen verfügbaren Verlängerungen mit
einem Elektronenmikroskop mit einer 130fachen Vergrößerung,
wie dargestellt in Fig. 8-12 und in Fig. 8a-12a, untersucht.
Wie aus den Figuren hervorgeht, ist eine durchdringende Pore
zwischen den Fäden oder Fasern des Barrierenmaterials und der
Plexiglaswand des Testgeräts ausgebildet. Diese Pore, so wird
angenommen, wirkt als eine Kapillare, wobei r der Radius des
größtmöglichen Kreises ist, der in die Pore eingeschlossen
werden kann, wie aus Fig. 2b hervorgeht.
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Die durchdringende Pore wurde in den Fig. 8a-12a
eingezeichnet. Die folgenden Porenradiuswerte wurden bei
unterschiedlichen verfügbaren Verlängerungen erhalten, wie in
den Figuren gezeigt.
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Hinweise: Es war sehr schwierig, den Porenradius bei der
Fotografie mit 10% verfügbarer Verlängerung zu messen, und
der gegebene Wert ist deshalb möglicherweise unverlässlich.
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Die Kreuze, die in Fig. 8a-12a gezeigt sind, zeigen die
seitlichen Endpunkte der Pore, die dafür beabsichtigt sind,
die wasserabweisenden und wasseranziehenden Anteile des
Porenumfangs zu berechnen. Das Längenverhältnis zwischen
wasserabweisenden und wasseranziehenden Oberflächen in der
Pore an unterschiedlichen verfügbaren Verlängerungen ist in
der nachfolgenden Tabelle gezeigt.
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Fig. 5b zeigt einen Vergleich zwischen den
Durchbruchsdrücken, der mit dem Testgerät gemessen ist, und
den Durchbruchsdrücken, die mit der oben genannten Formel
berechnet sind.
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Da die berechneten und gemessenen Durchbruchsdrücke in guter
Übereinstimmung sind, kann die Dichtwirkung eines Artikels
gegen die Haut des Trägers somit durch Beeinflussen ΔP
d. h. 2γ cosθm/r) verbessert werden, so dass sich dieser
Wert erhöht. Eine Maßnahme in dieser Hinsicht ist, dass die
Spannung in der Elastik ausreichend hoch ist, um zu
verhindern, dass die Flüssigkeitsbarriere ermöglicht, dass
Flüssigkeit bei einem niedrigeren Druck entweicht, und zwar
als Ergebnis dessen, dass sich die Elastik entspannt und
zulässt, dass sich die Barriere von dem Träger mittels der
Flüssigkeitssäule, welche die Barriere nach unten gewichtet,
"löst", so dass sie ihren Kontakt mit der Anlagefläche
verliert.
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ΔP kann veranlasst werden, sich zu vergrößern, indem das
Produkt (2γ cosθm/r) erhöht wird.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen
Absorptionsartikel mit einer verbesserten Abdichtung gegen
die Haut des Trägers zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird mit einem Absorptionsartikel, wie z. B.
einer Windel oder einem Inkontinenzschutz gelöst, der einen
Absorptionskörper, der zwischen einer
flüssigkeitsundurchlässigen Unterlage, die dafür vorgesehen
ist, während der Verwendung distal von dem Benutzer zu
liegen, und einer flüssigkeitsdurchlässigen Oberlage, die
dafür vorgesehen ist, proximal zu dem Benutzer zu liegen,
angeordnet ist, und entweder 1) wenigstens eine sich in
Längsrichtung erstreckende elastische Flüssigkeitsbarriere an
jeder Seite der Mittellinie der Oberlage, die aus einem im
Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Material ausgeführt
ist und an die Ober- oder Unterlage entlang oder benachbart
einer jeweiligen sich in Längsrichtung erstreckenden
Seitenextremität des Artikels befestigt ist und einen freien
Dichtrand aufweist, der zu dem Benutzer gerichtet ist, oder
2) oberhalb der Oberlage eine im Wesentlichen
flüssigkeitsundurchlässige oberste Lage, die dafür vorgesehen
ist, gegen den Benutzer zu liegen, aufweist, die eine Elastik
zum Formen des Artikels an den Körper des Benutzers aufweist,
und Öffnungen aufweist, die in Ausrichtung mit dem Anus und
der Harnröhrenöffnung des Benutzers liegen sollen, um welche
Öffnungen elastisch faltige Dichtränder in der obersten Lage
angeordnet sind, wobei wenigstens der Dichtrand mit einem
nicht haftenden Dichtmedium behandelt ist, das während der
Benutzung wenigstens teilweise jegliche durchdringende Poren
ausfüllt, die zwischen dem Dichtrand und der Anlagefläche an
dem Benutzer ausgebildet sind, und/oder welches, wenn der
Artikel getragen wird, die Anlagefläche einschmiert und
dadurch den Nässwinkel von der Flüssigkeit zu der Haut
vergrößert.
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Wenn das nicht haftende Dichtmedium wenigstens teilweise eine
Pore ausfühlt, verringert sich der Porenradius, und das
Produkt (2γ cosθm/r) erhöht sich. Dasselbe gilt, wenn ein
vergrößerter Nässwinkel erreicht wird.
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Der Rand der Flüssigkeitsbarriere oder der Dichtrand wird in
bequemer Weise mit Dichtmedium in einem Ausmaß überzogen
sein, das dafür ausreichend ist, um sowohl teilweise die
Poren auszufüllen, d. h. den Porenradius zu verringern, als
auch die Haut des Trägers einzuschmieren.
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Das Dichtmedium kann in einer sehr dünnen Schicht angewendet
werden, die dafür vorgesehen ist, zu der Haut des Trägers
übertragen zu werden, wenn der Artikel getragen wird. Jedoch
wird das Dichtmedium in geeigneter Weise in einem Ausmaß
angewendet werden, das ausreichend ist, um den Porenradius zu
verringern und die Haut des Trägers einzuschmieren. Das
Dichtmedium kann in einem Ausmaß angewendet werden, das 0,1-
100 g/m², in geeigneter Weise 1-30 g/m², insbesondere 2-
20 g/m² und vorzugsweise 3-10 g/m² entspricht. Beispielsweise
kann das Dichtmedium in einer Menge aufgetragen werden, die
etwa 20 g/m² entspricht.
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Da die Haut wasseranziehend ist und einen durchschnittlichen
Nässwinkel von etwa 74º aufweist, ist es für das Dichtmedium
geeignet, dass dieser Nässwinkel wenigstens auf etwa 90º
vergrößert wird, so dass die Haut wasserabweisend wird. Das
Dichtmedium wird vorzugsweise einen Nässwinkel von etwa 95º
und dann insbesondere von wenigstens 100º aufweisen.
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Das Dichtmedium wird vorzugsweise rheologische Eigenschaften
derart aufweisen, dass es bei Raumtemperatur im Wesentlichen
fest oder viskos ist, und hinreichend flüssig, um die Haut
des Trägers bei Körpertemperatur einzuschmieren. Das
Dichtmedium kann nicht so flüssig sein, dass es von der Haut
des Trägers bei Körpertemperatur läuft, und die Kleider des
Trägers verschmutzt. Darüber hinaus sollte das Dichtmedium
bei Raumtemperatur nicht übermäßig fest sein, da es dann in
der Lage wäre, sich von der Flüssigkeitsbarriere oder dem
Dichtrand in Klumpen oder "Brösel" zu lösen. Der Fachmann auf
diesem Gebiet wird in der Lage sein, nach Laboruntersuchungen
zu bestimmen, welche Dichtmedien die geeigneten rheologischen
Eigenschaften aufweisen.
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Zusätzlich dazu, dass das Dichtmedium eine zutreffende
Viskosität und Strömungseigenschaften aufweisen muss, um
Hohlräume auszufüllen, dass es eine zutreffende
Oberflächenenergie für die Flüssigkeitsbarrierenwirkung
aufweisen muss, wird es ferner vorzugsweise nicht dazu in der
Lage sein, in die Haut einzudringen, oder verletzende
Substanzen abzugeben, oder irgendeine andere negative Wirkung
auf die gewöhnliche Hautfunktion auszuüben. Darüber hinaus
sollten sich die Eigenschaften des Dichtmediums nicht über
die Zeit verändern.
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Das Dichtmedium wird ferner vorzugsweise dazu beitragen,
Reibung gegen und/oder einen Abrieb der Haut zu verringern.
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Zu diesem Zweck können Salben verwendet werden, die Fett/Öl
von tierischem, pflanzlichen oder petrochemischen Ursprung
aufweisen. Beispiele derartiger Salben sind Silonsalva
(Perstorp Pharma), petrolatum (Vaseline, eingetragene Marke).
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Es ist ferner möglich, Wasser-/Ölemulsionen zu verwenden, die
wasserabweisend sind.
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Andere mögliche Dichtmedien sind beispielsweise
Zubereitungen, die bei 20ºC halbfest oder fest sind, und die
10-95% eines Polysiloxanplastifizierers aufweisen, der eine
plaste oder strömende Konsistenz bei 20ºC aufweist, und 5-
90%, vorzugsweise 5-50% eines Mittels, das für den
Plastifizierer veranlassen kann, dass er sich an der Barriere
verfestigt, wobei das Mittel in geeigneter Weise einen
Schmelzpunkt von wenigstens 35ºC, vorzugsweise wenigstens
40ºC aufweist und aus Fettsäureestern oder Fettsäureamiden
mit mehreren Hydroxylgruppen besteht, Fettalkohole mit 14-22
Kohlenstoffatomen, Fettsäuren mit 12-22 Kohlenstoffatomen,
Fettalkoholethoxylaten mit 12-22 Kohlenstoffatomen oder einer
Mischung derselben. Geeignete Dichtmedien sind in der
WO 96/16681 beschrieben.
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Das Dichtmedium, das verwendet wurde, muss dermatologisch
akzeptabel sein und darf keine Störungen oder allergischen
Reaktionen verursachen.
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Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Artikels ist, dass er
leichter gegen die Haut des Trägers gleitet und dadurch
weniger Störungen verursacht als herkömmliche Artikel dieser
Art.
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Die Erfindung wird nunmehr im Einzelnen unter Bezugnahme auf
die besonderen Ausführungsformen derselben und ferner unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Beispiel
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Fig. 3a zeigt eine herkömmliche Windel oder einen
Inkontinenzschutz 20, der eine flüssigkeitsdurchlässige
Oberlage 22, eine Absorptionslage 23 und eine
flüssigkeitsundurchlässige Unterlage 21 aufweist, wobei die
Lagen durch zwei sich in Querrichtung erstreckende
Seitenextremitäten 24, 25 und zwei sich in Längsrichtung
erstreckende Seitenextremitäten 26, 27 begrenzt sind. Der
dargestellte Artikel weist ferner eine sich in Längsrichtung
erstreckende Beinelastik 28 und eine aufstehende
Flüssigkeitsbarriere 29 an jeder Seite der Längsmittellinie
auf. Fig. 3b ist eine Querschnittsansicht, die die Gestaltung
der aufstehenden Flüssigkeitsbarriere zeigt, die eine
flüssigkeitsundurchlässige Lage 12 aufweist, deren freier
Dichtrand um zwei gedehnte elastische Fäden 13 gekrümmt ist.
Die Fäden 13 wirken dazu, die Lage 12 zu falten. Der
Nässwinkel wurde in zwei Tests verändert. In dem ersten Fall
wurde eine Plastikfolie mit einem Winkel von 97,5º über die
erste halbzylindrische Plexiglasoberfläche gedehnt. Dies
entspricht einer derartigen Behandlung der Barriere, dass die
Haut des Trägers davon einen höheren Nässwinkel erhält. Dies
ist wasserabweisend, im Unterschied zu dem gewöhnlichen
durchschnittlichen Nässwinkel von etwa 74º. Das Ergebnis
dieser Veränderung des Nässwinkels (mittlere Krümmung) ist in
Fig. 6 mit der Dichtwirkung verglichen, die mit der
aufstehenden Flüssigkeitsbarriere der Huggies aufstehenden
Faltung (unterste Kurve) erhalten wird. Wie die Messwerte
zeigen, wurde auf diese Weise eine verbesserte Dichtwirkung
erreicht.
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Die oberste Kurve in Fig. 6 zeigt Messungen, die mit einer
Flüssigkeitsbarriere erhalten wurden, die mit Vaseline
(eingetragene Marke) behandelt wurde. Vaseline (eingetragene
Marke) weist einen Nässwinkel von 100º auf. Die Vaseline
(eingetragene Marke) blockiert teilweise die Poren, d. h.
verringert den Porenradius und schmiert die Haut des Trägers
ein, wodurch der Nässwinkel der Haut vergrößert wird. Wie aus
der Darstellung gemäß Fig. 6a hervorgeht, wird eine
erhebliche Verbesserung erhalten, die die Verbesserung
übersteigt, die erhalten wird, wenn nur der Nässwinkel der
Haut verändert wird, wenngleich man gleichzeitig eine
Verringerung in dem Nässwinkel der Barriere mittels der
Tatsache erhält, dass die Vaseline (eingetragene Marke)
ebenso die Flüssigkeitsbarriere einschmiert, und dadurch
ihren Nässwinkel von 120º auf 100º verringert.
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Fig. 7 ist ein Diagramm, in dem die berechneten und
gemessenen Dichtwerte gezeigt sind, die erhalten werden, wenn
der Nässwinkel verändert wird. Die gemessenen Werte wurden
erhalten, indem das Plexiglas mit der oben beschriebenen
Plastikfolie abgedeckt wurde, und entspricht der mittleren
Kurve in dem Diagramm gemäß Fig. 6. Eine gute Übereinstimmung
wird zwischen den berechneten und den gemessenen Werten
erhalten.
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Fig. 13 ist eine Wiedergabe einer Elektronenmikroskopaufnahme
einer Flüssigkeitsbarriere, die eine verfügbare Verlängerung
oder Dehnung von 30% aufweist, wobei das Barrierenmaterial
mit Vaseline (eingetragene Marke) überzogen ist. Das
Dichtmedium weist die Dichteigenschaften auf, die in dem
Diagramm von Fig. 6 gezeigt sind. Wie aus der Fotografie
hervorgeht, weisen die Fasern in dem Barrierenmaterial einen
dicken Überzug auf, der den Durchmesser der Faser vergrößert
und dadurch die Größe der durchdringenden Poren verringert.
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Obwohl die Erfindung vorangehend unter Bezugnahme auf
bestimmte konkrete, nicht beschränkende Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung
innerhalb des Bereichs der nachfolgenden Ansprüche variiert
werden kann. Insbesondere können die äußeren Barrieren, d. h.
die Beinelastik von Artikeln, die keine inneren
Flüssigkeitsbarrieren aufweisen, mit einem Dichtmedium
behandelt werden. Sowohl die inneren als auch die äußeren
Barrieren können ebenso gemäß der vorliegenden Erfindung
behandelt werden. Unter bestimmten Umständen kann es nützlich
sein, nur die äußeren Barrieren zu behandeln, auch wenn der
Artikel innere Flüssigkeitsbarrieren aufweist. Quer-
Flüssigkeitsbarrieren können ebenso mit einem Dichtmedium
behandelt werden.