HU222356B1 - Megterhelt állapotban is jó illeszkedésű és javított visszanedvesítésű, fokozott kényelmet biztosító abszorbens cikk - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya abszorbens cikk, amely tartalmaz egy folyadékotáteresztő fedőréteget (24), egy folyadékot át nem eresztő hátlapot(26), és a fedőréteg (24) és a hátlap (26) között elhelyezettabszorbens magot (28), aminek van egy comb közötti része és egy vagytöbb derékrésze. Az abszorbens mag (28) comb közötti részének végsőfolyadéktároló kapacitása kisebb mint az abszorbens mag (28) egy vagytöbb derékrészének, valamint a comb közötti rész folyadékfelvételutáni kollagén-visszanedvesítési értéke kisebb mint 180 mg. ŕ

Description

A találmány tárgyát abszorbens cikkek képezik, amelyek elsősorban arra vannak tervezve, hogy felfogják és tárolják a kiválasztási termékeket, így mindenekelőtt a vizeletet. Az ilyen cikkek eldobható egészségügyi cikkek, mint amilyenek a csecsemőpelenkák, a betétes alsónadrágok, a felnőtt inkontinens cikkek.

A kiválasztási termékek, például a vizelet vagy a széklet felfogására és tárolására szolgáló abszorbens cikkek, így az eldobható pelenkák, betétes alsónadrágok és a felnőttek inkontinens cikkei jól ismertek a szakterületen, és jelentős erőfeszítések történtek a tulajdonságaik javítására. Ezek a törekvések általában az ilyen cikkek elsődleges funkciójára, nevezetesen a testi folyadékok visszatartására irányultak, de csökkenteni kívánták az ilyen cikkek viselésével összefüggő negatívumokat is azáltal, hogy fokozták a viselő kényelmét.

Ezeket a javításokat gyakran aszerint osztályozzák, hogy elsődlegesen mire irányulnak: a „magtechnológiá”-val, azaz a széles értelemben vett „abszorpcióképesség”-gel függnek-e össze, vagy az „alapszerkezettechnológiá”-val.

Az első csoportba tartozik az a problémakör, hogy miként veszi fel és tárolja egy „abszorbens (vagy mag-) szerkezet” a kiválasztási termékeket (általában valamennyire folyékony állapotban), miközben potenciálisan egy újabb (különösen vizelet-) ürítés is éri.

A második csoportba tartoznak az alapszerkezetelemekkel összefüggő problémák, nevezetesen a kiválasztási termékek tárolása a cikk összenyomása közben is úgy, hogy

- az abszorbens magszerkezet és a környezet (azaz a viselő ruházata, és a többi) el legyenek választva egymástól egy folyadékot át nem eresztő „hátlap” alkalmazásával; vagy

- a kiválasztási termékek ne tudjanak kijutni az abszorbens cikk és a viselő teste közötti résen, például a rugalmasított ráncolaton a comb- és deréknyílásoknál.

Ez utóbbihoz tartozik a cikk feladhatósága is a viselőre, így a záróeszközök, például szalagok biztosítása, valamint a cikk megtartása a viselőn például övszerű kialakításokkal, amelyeket gyakran egyesítenek a záróeszközökkel.

A fenti terminológia szerint a viselő „kényelme” elsősorban az alapszerkezet-elemek javításával fokozható azáltal, hogy a pelenka alapszerkezetének elemeit úgy alakítjuk ki, hogy biztosítsák a cikk jó illeszkedéséh lágyak és kipámázottak legyenek.

A WO 93/16669 vagy a WO 93/21877 számú szabadalmi iratokban eldobható pelenkák vannak leírva, ahol a viselő kényelmét rugalmasított elemek beépítésével fokozták, amelyek jobban idomulnak a testhez még akkor is, ha a viselő mozog.

Ha a magnak a kényelemre gyakorolt hatását is figyelembe vesszük, akkor általános megközelítésként lágy, nem súrlódó anyagokat használhatunk fedőrétegként, vagy csökkenthetjük a száraz cikk vastagságát és/vagy térfogatát előnyösen úgy, hogy megőrizzük a magok puhaságát. Mostanában az abszorbens szerkezet formájának és alakjának módosítására is történtek próbálkozások, hogy ezáltal jó illeszkedést érjenek el.

Amióta az úgynevezett szuperabszorbens (vagy hidrogélképző) anyagok széles körű alkalmazásra leltek az eldobható abszorbens cikkekben, számos kereskedelmi termék - például a PAMPERS (The Procter&Gamble Co.) vagy a HUGGIES (Kimberly-Clark Corp.) - vastagságát sikerült számottevő mértékben csökkenteni.

Az US 5.098.423 számú szabadalmi iratban olyan eldobható pelenkák vannak leírva, amelyekben a különböző „kényelmi” szempontokat „szárazon kis tömegű” szerkezetekkel kívánják elérni, és leszögezik, hogy a szerkezetnek nemcsak a száraz vastagsága fontos, hanem más méretei is, mint

- a mag keresztmetszetének felülete a comb közötti részben;

- a cikk összenyomhatósága a comb közötti részben, és a cikk vastagsága az összenyomás után;

- a cikk „lecsapódási mezőijének mérete; és

- a cikk comb körüli rugalmas elemeinek hossza.

Az itt leírt magszerkezeteket ennélfogva vékonynak, de szélesnek nevezhetjük.

Leírnak továbbá egy „abszorpcióhatékonysági index”-et, ami a comb közötti részben felvett folyadékmennyiség összefüggését adja meg a száraz mag térfogatával. Ennek a paraméternek az a célja, hogy elősegítse a nagyobb abszorpcióképesség (kapacitás) tervezését a comb közötti részben. így tehát még mindig az a fő cél, hogy nagyobb mennyiségű vizeletet abszorbeáljon a comb közötti rész, ami azonban elkerülhetetlenül csökkenti a kényelmet a megterhelődés után. Ez a terület még fontosabbá vált az abszorbens cikkek teljesítményének további javítása után, amitől az abszorbens cikkek folyadékkezelő képessége lényegesen jobb lett, és így megnövekedett az átlagos viselési időtartam és az ilyen cikkekben tárolt folyadék mennyisége a kicserélés előtt.

Az US 4.994.037 számú szabadalmi iratban „fordított kapacitásprofil”-lal rendelkező abszorbens cikkek vannak leírva. Ezekben a végső tárolókapacitás a comb közötti résztől távol van elhelyezve. A leírt abszorbens cikkek szerkezete azonban nem veszi tekintetbe a jó illeszkedés követelményeit a viselő combjai között, sem a folyadékkezelési követelményeket, mint például a bőr megfelelő szárazságának biztosítását és a folyadékfelvételt. Bár ezekben a szerkezetekben a kapacitást a terhelési ponttól távolabbra helyezik, nem fordítanak gondot arra, hogy hatékony folyadékszállítást biztosítsanak a tárolóterületekhez.

így tehát találmányunk célját olyan abszorbens cikkek képezik, amelyek fokozottan illeszkednek még megterhelt állapotban is, és egyúttal jó folyadékkezelő teljesítménnyel, különösen jó visszanedvesítési teljesítménnyel rendelkeznek.

Találmányunk egy további célja a fentiek elérése azáltal, hogy a végső tárolókapacitást a comb közötti résztől távolabbra helyezzük el.

Találmányunk még további célja a fenti jellemző biztosítása anélkül, hogy az hátrányosan érintené a szárazon való illeszkedést, és ezt úgy érjük el, hogy kis terjedelművé tesszük a cikk comb közötti részét.

HU 222 356 Β1

Találmányunk célja a fentiek megvalósítása olyan elosztóanyagok használatával, amelyek nagy átáramlású felszívóképességgel rendelkeznek.

Találmányunk további célja a fentiek megvalósítása szuperabszorbens polimerek alkalmazásával, valamint porózus abszorbens anyagok, így nagy belső fázisú emulziók (HIPE) polimerizálásával előállított anyagok alkalmazásával.

Találmányunk tárgya abszorbens cikk, amely tartalmaz egy folyadékot áteresztő fedőréteget, egy folyadékot át nem eresztő hátlapot, és a fedőréteg és a hátlap között elhelyezett abszorbens magot, aminek van egy comb közötti része és egy vagy több derékrésze, és az abszorbens mag comb közötti részének végső folyadéktároló kapacitása kisebb mint az abszorbens mag egy vagy több derékrészének, valamint a comb közötti rész folyadékfelvétel utáni kollagén-visszanedvesítési értéke kisebb mint 180 mg.

Előnyösen a comb közötti rész folyadékfelvétel utáni kollagén visszanedvesítési értéke kisebb mint 80 mg, előnyösebben kisebb mint 70 mg, még előnyösebben kisebb mint 50 mg.

Előnyösen a comb közötti rész végső tárolóalapkapacitása az abszorbens mag átlagos végső tárolóalapkapacitásának kevesebb mint 0,9-szerese, előnyösebben kevesebb mint 0,7-szerese, még előnyösebben kevesebb mint 0,5-szerese, legelőnyösebben kevesebb mint 0,3-szerese.

A comb közötti rész szakaszos végső folyadéktároló kapacitása kisebb mint a teljes mag végső folyadéktároló kapacitásának 49%-a, előnyösen 41%-a, még előnyösebben 23%-a.

Általában a comb közötti rész hossza a teljes abszorbens mag hosszának fele.

Az abszorbens mag egy végső folyadéktároló anyagot tartalmazhat, ami az abszorbens mag teljes végső tárolókapacitásának legalább 80%-át, előnyösen legalább 90%-át biztosítja.

A végső folyadéktároló anyag szuperabszorbens polimereket tartalmaz vagy nem tartalmaz. A végső folyadéktároló anyag egy nyílt cellás, abszorbens habanyag lehet, amely egy nagy belső fázisú „víz az olajban” emulzióból (HIPE) származik.

Előnyös, ha a comb közötti rész területének legalább 50%-ának lényegében nincs végső tárolókapacitása. A végső tárolókapacitás kevesebb mint 50%-a helyezkedhet el a comb közötti résztől előrefelé, a cikk elülső felében, és a végső tárolókapacitás több mint 50%-a helyezkedhet el a cikk hátsó felében. Előnyös, ha a végső tárolókapacitás kevesebb mint 33%-a helyezkedik el a comb közötti résztől előrefelé, a cikk elülső felében, és a végső tárolókapacitás több mint 67%-a helyezkedik el a cikk hátsó felében. A cikk comb közötti részének felvételi teljesítménye legalább 0,5 ml/s a negyedik terheléskor, és egy olyan anyagot tartalmaz, amelynek átáramlása a 12,4 cm-nél nagyobb mint 0,075 g/cm²/s. A comb közötti rész tartalmazhat egy olyan anyagot, amelyet egy merevített cellulózrostokat, eukaliptusz típusú rostokat, és kémiai kötőgyantát tartalmazó, kémiailag rögzített, nedvesen rétegelt szövedék utókezelésével állítanak elő.

A találmányt kiviteli példa kapcsán ábrák segítségével ismertetjük, ahol az 1. ábra egy vázlatosan ábrázolt csecsemőpelenkát mutat, a 2. ábra egy vázlatosan ábrázolt bebújós csecsemőpelenka szemléltetése, a 3a. és 3b. ábrák a függőleges felszívás vizsgálatára szolgáló berendezést ábrázolják, a 4. ábra a folyadékfelvétel vizsgálatára szolgáló berendezést mutatja, és az 5. ábra a folyadékfelvétel utáni kollagén-visszanedvesítés vizsgálatára szolgáló berendezést mutatja.

Találmányunkban az „abszorbens cikk” kifejezés olyan eszközöket jelent, amelyek kiválasztási termékeket abszorbeálnak és tárolnak, és pontosabban olyan eszközöket, amelyeket a viselő testén vagy annak szomszédságában helyeznek el, hogy abszorbeálják és tárolják a testéből kilépő kiválasztási termékeket, elsősorban a vizeletet.

Az „eldobható” jelző az olyan abszorbens cikkekre vonatkozik, amiket nem arra szántak, hogy kimossák vagy más módon helyreállítsák és újra abszorbens cikként használják, hanem arra, hogy egyetlen használat után kidobják és előnyösen feldolgozzák, komposztálják, vagy más, a környezettel összeférhető módon megsemmisítsék azokat.

Egy abszorbens cikk általában tartalmaz:

- egy abszorbens magot vagy magszerkezetet (amely alszerkezeteket tartalmazhat);

- egy folyadékáteresztő fedőréteget;

- egy folyadékot át nem eresztő hátlapot; és

- adott esetben további alkatrészeket, így záróelemeket vagy rugalmasított részeket.

Az 1. ábra egy találmány szerinti abszorbens cikk megvalósítási példáját, egy pelenkát szemléltet felülnézetben.

Az 1. ábrán a 20 pelenka kisimított, nem összehúzott állapotban látható (azaz a rugalmasság okozta összehúzódás ki van nyújtva, kivéve az oldallapokat, amelyekben a rugalmas részeket meghagytuk elemyedt állapotban), és a szerkezet egy része ki van vágva, hogy a 20 pelenka felépítése világosabban látható legyen. A 20 pelenka 52 külső felszíne néz a szemlélő felé. Amint az az 1. ábrán látható, a 20 pelenka tartalmaz egy 22 tároló alapegységet, ami előnyösen egy folyadékáteresztő 24 fedőrétegből, egy folyadékot át nem eresztő 26 hátlapból (amely a 24 fedőréteghez van erősítve), és egy 28 abszorbens magból (ami a 24 fedőréteg és a 26 hátlap között van elhelyezve) áll; rugalmasított 30 oldallapokat; 32 rugalmasított combmandzsettákat; egy 34 rugalmas derékrészt; és egy zárórendszert, ami egy kettős feszítő-rögzítő rendszerből áll, és általában a 36 hivatkozási jellel jelöljük. A 36 feszítő-rögzítő rendszer előnyösen egy 38 elsődleges rögzítőrendszert és egy 40 derékzáró rendszert tartalmaz. A 38 elsődleges rögzítőrendszer előnyösen egy pár 42 biztosítóelemet és egy 44 ráfekvő elemet tartalmaz. A 40 derékzáró rendszer úgy van ábrázolva az 1. ábrán, hogy előnyösen egy pár 46 első csatlakozó alkatrészt, és egy 48 második csatla3

HU 222 356 Bl kozó alkatrészt tartalmaz. A 20 pelenka előnyösen tartalmaz még egy-egy 50 beállítófoltot az egyes 46 első csatlakozó alkatrészek alatt.

Az 1. ábrán látható 20 pelenkának van egy 52 külső felszíne, (az ábrán a szemlélő felé fordítva), egy 54 belső felszíne, ami az 52 külső felszínnel szemben helyezkedik el, egy 56 első derékrésze, egy 58 hátsó derékrésze, ami az 56 első derékrésszel szemben helyezkedik el, és egy 60 kerülete, amit a 20 pelenka külső élei alkotnak, amelyek közül a hosszanti éleket a 62, a végéleket a 64 számokkal jelöljük. A 20 pelenka 54 belső felszíne az a része a 20 pelenkának, amely a viselő testénél helyezkedik el a használat során (azaz az 54 belső felszínt a 24 fedőrétegnek legalább egy része és más, a 24 fedőréteghez erősített alkatrészek alkotják). Az 52 külső felszín az a része a 20 pelenkának, amely a viselő testétől távolabb helyezkedik el (azaz az 52 külső felszínt a 26 hátlapnak legalább egy része és más, a 26 hátlaphoz erősített alkatrészek alkotják). Az 56 első és az 58 hátsó derékrészek a 60 kerület 64 végéleitől a 20 pelenka haránt középvonaláig terjednek. Mindkét derékrésznek van egy-egy 68 központi területe és egy-egy pár oldallapja, amelyek tipikusan az 56, 58 derékrészek külső, oldalsó részeit képezik. Az 56 első derékrészben elhelyezkedő oldallapokat a 70, míg az 58 hátsó derékrészben elhelyezkedő oldallapokat a 72 hivatkozási jelek jelölik. Bár nem szükséges, hogy az oldallappárok, vagy az egyes oldallapok egyformák legyenek, előnyösen mégis tükörképei egymásnak. Az 58 hátsó derékrészben elhelyezkedő 72 oldallapok haránt irányban rugalmasan nyújthatók lehetnek (például a rugalmasított 30 oldallapok). A haránt irány (X irány vagy szélesség) az az irány, amely párhuzamos a 20 pelenka 66 haránt középvonalával; a hosszirány (Y irány vagy hosszúság) az az irány, amely párhuzamos a hosszanti középvonallal; és a tengelyirány (Z irány vagy vastagság) az az irány, amely a 20 pelenka vastagságán halad keresztül.

Az 1. ábrán láthatjuk a 20 pelenka egy sajátságát, ahol a 24 fedőréteg és a 26 hátlap hosszúsági és szélességi méretei általában nagyobbak, mint a 28 abszorbens mag hasonló méretei. A 24 fedőréteg és a 28 hátlap túlnyúlnak a 28 abszorbens mag élein, és emiatt a 20 pelenka 60 kerületét képezik. A 60 kerület határozza meg a külső széleket, vagy más szóval a 20 pelenka éleit. A 60 kerület tartalmazza a 62 hosszanti és a 64 végéleket.

A 20 pelenka 22 tároló alapegysége úgy látható az 1. ábrán, amint a 20 pelenka központi testét alkotja. A 22 tároló alapegység tartalmaz legalább egy 28 abszorbens magot és előnyösen egy külső borítóréteget, amit a 24 fedőréteg és a 26 hátlap alkot. Ha az abszorbens cikknek van egy különálló tartója vagy burkolata, akkor általában a 22 tároló alapegység tartalmazza a tartót vagy burkolóanyagot (azaz a 22 tároló alapegységnek van egy vagy több olyan anyagrétege, amely a tartót képezi, míg a burkolat egy abszorbens, rétegelt anyag, például egy fedőréteg, egy hátlap és egy abszorbens mag). Az egységes abszorbens cikkekben a 22 tároló alapegység képezi a 20 pelenka fő szerkezeti egységét, amihez hozzáadva a többi alkatrészeket jön létre az összetett pelenkaszerkezet. így tehát a 20 pelenka 22 tároló alapegységét általában a 24 fedőréteg, a 26 hátlap és a 28 abszorbens mag alkotja.

Bár az egyes 32 rugalmasított combmandzsetták lehetnek úgy kialakítva, hogy hasonlóak legyenek bármely fent leírt combszalaghoz, szárnyhoz, zárómandzsettához vagy rugalmas mandzsettához, az az előnyös, ha a 32 rugalmasított combmandzsetták legalább egy belső 84 zárómandzsettát tartalmaznak, ami egy 85 zárószámyból és egy 86 tártartó rugalmas elemből áll az US 4.909.803 számú szabadalmi iratban leírtak szerint. Egy előnyös megvalósításban a 32 rugalmasított combmandzsetták járulékosan tartalmaznak még egy 104 rugalmas tömítőmandzsettát egy vagy több 105 rugalmas szállal, amelyek a 84 zárómandzsettán kívül helyezkednek el, amint az a fent hivatkozott, US 4.695.278 számú szabadalmi iratban van leírva.

A 20 pelenka tartalmazhat még egy 34 rugalmas derékrészt, ami a fokozott illeszkedést és tárolást biztosítja. A 34 rugalmas derékrész legalább hosszirányban kifelé nyúlik a 28 abszorbens mag legalább egyik 83 derékélétől legalább a 68 központi területen, és általában legalább egy részét képezi a 20 pelenka 64 végélének, így tehát a 34 rugalmas derékrész a 20 pelenka azon részét képezi, amely legalább a 28 abszorbens mag 83 derékélétől a 20 pelenka 64 végéléig terjed, és az a rendeltetése, hogy a viselő derekán helyezkedjen el. Bár a találmány szerinti, eldobható pelenkák úgy is lehetnek szerkesztve, hogy egyetlen rugalmas derékrészük legyen, ami körülfogja a viselőt, vagy egy kipámázott derékrészük legyen, amely csak hátul gumizott, a rugalmas derékrészről szóló leírásunk az olyan pelenkákról szól, amelyeknek egy pár rugalmas derékrésze van, amelyek közül legalább az egyik, de előnyösen mindkettő a jelen találmány szerint van megszerkesztve. Továbbá, bár a 34 rugalmas derékrész, vagy annak bármely alkatrésze lehet egy különálló elem, amely a 20 pelenka 22 tároló alapegységéhez van erősítve, a 34 rugalmas derékrészt mégis úgy írjuk le egy előnyös megvalósítással kapcsolatban, hogy a 34 rugalmas derékrész a 20 pelenka más elemeinek, például a 24 fedőrétegből, a 26 hátlapból, vagy előnyösen a 24 fedőrétegnek és a 26 hátlapnak a nyúlványaiból van kialakítva.

A 34 rugalmas derékrész 35 rugalmasított övszalagja a 24 fedőréteg egy részét és a 26 hátlap egy részét tartalmazza, amelyek előnyösen mechanikusan meg vannak nyújtva, és egy kétrétegű, laminált anyagot alkotnak, ami egy 76 rugalmasan nyújtható elemet tartalmaz a 24 fedőréteg és a 26 hátlap között, és egy 77 rugalmas tagot a 26 hátlap és a 76 rugalmasan nyújtható elem között.

Ez és a pelenka más alkatrészei részletesebben le vannak írva a WO 93/16669 számú szabadalmi iratban.

A 2. ábrán egy további példát mutatunk be az olyan abszorbens cikkekre, amelyekben jelen találmányunk alkalmazható, nevezetesen egy eldobható, bebúj ős pelenkát. Az eldobható, bebújós 20 pelenkának van egy 14 alapeleme, 10 oldalvarratai, és egy 22 abszorbens szerkezete. A 14 alapelemnek legalább egy 56 első de4

HU 222 356 Β1 rékrészének, egy 58 hátsó derékrészének, egy 57 comb közötti részének, hosszanti oldalainak és 30 oldallapjainak kell lennie, és tartalmaznia kell egy 90 rugalmas hajtókaelemet az egyes 30 oldallapokhoz erősítve, hogy együtt képezzenek egy rétegelt hajtókát, ami egy később részletesebben leírt, mechanikus megnyújtó eljárással rugalmasan aktivált állapotba lesz hozva. A 22 abszorbens szerkezet a 14 alapelemhez van erősítve.

A 26 hátlap az a része a 14 alapelemnek, amely a 20 eldobható, bebújós pelenka külsejét, azaz a viselőtől elfelé néző részét képezi. A 26 hátlap engedékeny, lágy tapintású és nem irritálja a viselő bőrét.

A 24 fedőréteg az a része a 14 alapelemnek, amely a 14 alapelem belsejét, azaz a viselő combjaival és derekával érintkező részét képezi. A 24 fedőréteg szintén engedékeny, lágy tapintású és nem irritálja a viselő bőrét.

A 24 fedőréteg előnyösen a 26 hátlap mellett helyezkedik el, és előnyösen hozzá van erősítve egy, a szakterületen jól ismert rögzítőmódszerrel (az ábrán nincs feltüntetve). így például a 24 fedőréteg egy folytonos ragasztóréteggel, egy mintázatos ragasztóréteggel, vagy különálló ragasztócsíkok, spirálok vagy pöttyök soraival lehet a 26 hátlaphoz erősítve.

Találmányunk egyik megvalósítása szerint a 24 fedőréteg és a 26 hátlap közvetve vannak egymáshoz erősítve úgy, hogy közvetlenül vannak a 90 rugalmas hajtókaelemekhez, a 76 rugalmasan nyújtható elemekhez és a 105 rugalmas szálakhoz erősítve, és közvetlenül vannak egymáshoz erősítve a 90 rugalmas hajtókaelemeken, a 76 rugalmasan nyújtható elemeken és a 105 rugalmas szálakon túli területeken.

Egy előnyös megvalósításban a 14 alapelem 24 fedőrétege és 26 hátlapja legalább egy része mechanikusan meg van nyújtva, hogy egy „nulla feszültségű” rétegelt anyag jöjjön létre, ami a rugalmasított 30 oldallapokat képezi. így tehát a 24 fedőréteg és a 26 hátlap anyaga előnyösen nyújtható, legelőnyösebben húzható, de nem szükségszerűen elasztikus, aminek következtében a 24 fedőréteg és a 26 hátlap a mechanikus feszítés hatására legalább egy bizonyos fokig maradandóan megnyúlik úgy, hogy nem tér vissza teljesen az eredeti, torzítatlan méreteihez. Az előnyös megvalósításokban a 24 fedőréteg és a 26 hátlap mechanikusan megnyújtható anélkül, hogy elhasadna vagy elszakadna. így tehát az előnyös, ha a 24 fedőréteg és a 26 hátlap folyáshatára a gépi keresztirányban (haránt irányban) alacsony.

Az eldobható, bebújós 20 pelenka 14 alapeleme előnyösen magában foglalja még a 32 rugalmasított combmandzsettákat is, hogy a folyadékok és más kiválasztási termékek fokozott tárolása biztosított legyen. A 32 rugalmasított combmandzsetták számos különböző megvalósításúak lehetnek, hogy csökkentsék a kiválasztási termékek kicsorgását a combok területén. Bár az egyes 32 rugalmasított combmandzsetták lehetnek úgy kialakítva, hogy hasonlítsanak bármely fent leírt combszalaghoz, szárnyhoz, zárómandzsettához vagy rugalmas mandzsettához, az az előnyös, ha az egyes 32 rugalmasított combmandzsetták legalább egy 104 rugalmas tömi tőmandzsettát és egy vagy több 105 rugalmas szálat tartalmaznak.

Az eldobható, bebújós 20 pelenka 14 alapeleme tartalmaz még előnyösen egy 34 rugalmas derékrészt, amely az eldobható, bebújós 20 pelenka 64 végéle mellett helyezkedik el legalább az 58 hátsó derékrészben, és előnyösen egy-egy 34 rugalmas derékrész van elhelyezve mind az 56 első, mind az 58 hátsó derékrészben. Az övszalag az a része az eldobható, bebújós 20 pelenkának, amelyet rendeltetésszerűen a viselő derekára helyeznek. A 34 rugalmas derékrész egy olyan elem, amely egy meghatározott területet fed be, érintkezik a viselő derekával, és legalább haránt irányban rugalmasan nyújtható úgy, hogy dinamikusan illeszkedjen a viselő derekára, és dinamikusan idomuljon a viselő derekához, és ezáltal biztosítsa a fokozott illeszkedést. így tehát a 34 rugalmas derékrész általában az a része az eldobható, bebújós 20 pelenkának, amely az eldobható, bebújós 20 pelenka 64 végélétől legalább a 28 abszorbens mag 83 derékéléig terjed. Bár a 34 rugalmas derékrész lehet egy különálló elemként a 14 alapelemhez erősítve, előnyösen az eldobható, bebújós 20 pelenka más elemeinek, például a 24 fedőréteg, a 26 hátlap, vagy ezek és egy hozzájuk erősített, rugalmasan nyújtható anyag kombinációjának nyúlványaiból van kialakítva. Más megoldásként a 22 tároló alapegység 24 fedőrétege és 26 hátlapja túlnyúlhatnak a 28 abszorbens mag élein, és egy elasztikus anyag lehet hozzájuk erősítve, hogy kialakuljon egy 34 rugalmas derékrész. Az eldobható, betétes alsónadrágokat gyakran úgy szerkesztik meg, hogy két rugalmas derékrészük legyen: az egyik az 56 első, a másik az 58 hátsó derékrészben helyezkedik el. Az eldobható, bebújós 20 pelenkáknak legalább egy 34 rugalmas derékrészük van, ami az 58 hátsó derékrésznek legalább a 68 központi területén helyezkedik el. Előnyösen egy másik rugalmasított derékrész van elhelyezve az 56 első derékrészben is. Mindkét 34 rugalmas derékrész előnyösen a rugalmasított 30 oldallapok között helyezkedik el.

A 34 rugalmas derékrészek számos különböző elrendezéssel szerkeszthetők meg. A 2. ábra szerint a 34 rugalmas derékrész tartalmaz egy 76 rugalmas nyújtható elemet a 24 fedőréteg és a 26 hátlap között elhelyezkedve, és működtethető módon a 24 fedőréteg, vagy a 26 hátlap, vagy mindkét réteghez erősítve az eldobható, bebújós 20 pelenka 56 első és 58 hátsó derékrészében egyaránt.

Egy előnyös megvalósításban a 14 alapelem mind az 56 első, mind az 58 hátsó derékrészében tartalmaz rugalmasított oldallapokat. A rugalmasított 30 oldallapok a 14 alapelemmel egységet alkotó elemek, azaz nem külön manipulálható elemek a 14 alapelemhez erősítve, hanem a 14 alapelem anyagának nyúlványaiból vannak kialakítva. A rugalmasított 30 oldallapok biztosítják a rugalmas nyújthatóság tulajdonságát, ami lehetővé teszi a kényelmesebb és alakkövetőbb illeszkedést azáltal, hogy már kezdetben idomulva illeszkedik az eldobható ruhadarab a viselőre, és ez az illeszkedés fennmarad a viselés ideje alatt még jóval azután is, hogy az eldobható ruhadarab megterhelődött a kiválasztási termékekkel, mert a rugalmasított 30 oldallapok megengedik az eldobható ruhadarab oldalainak tágulását és összehúzódását.

HU 222 356 Bl

Az egyes 72 oldallapok azt a részét képezik a 14 alapelemnek, amely oldalirányban kifelé tejed a 14 alapelem 68 központi területéből és azon keresztül a 14 alapelem 88 hosszanti oldaláig. A 72 oldallap általában hosszirányban nyúlik el a 14 alapelem 64 végélétől a 14 alapelem 62 hosszanti élének egy részéig úgy, hogy a combnyílást képezze (a 62 hosszanti él ezen szakaszát nevezzük combélnek). Találmányunk egy előnyös megvalósításában az egyes oldallapok a 24 fedőréteg és a 26 hátlap azon részeiből vannak kialakítva, amelyek túlnyúlnak a 14 alapelem 68 központi területén.

Találmányunk egyik megvalósításában a 90 rugalmas hajtókaelemek működtethető módon vannak a 14 alapelemhez erősítve a 72 oldallapokban, előnyösen a 24 fedőréteg és 26 hátlap között úgy, hogy a 90 rugalmas hajtókaelemek megengedik a rugalmasított 30 oldallapok elasztikus megnyúlását a haránt irányban (oldalirányú rugalmas nyújthatóság). Szóhasználatunk szerint a ,Rugalmasan nyújtható” kifejezés az alaplemez egy olyan szakaszára vagy részére vonatkozik, amely legalább egy irányban (a hajtókaelemek és a derékrészek esetében előnyösen haránt irányban) megnyúlik, ha feszítőerők (a hajtóka elemei és a derékrészek esetében tipikusan haránt irányú feszítőerők) hatnak rá, és körülbelül eredeti méreteihez és alakjához tér vissza, amikor a feszítőerők megszűnnek. A találmányunkban jól használható, elasztikus anyagok általában eredeti méreteiket legalább körülbelül 75%-ig nyerik vissza a körülbelül 5 s vagy rövidebb ideig tartó megnyújtás és hirtelen elengedés után (úgynevezett „visszapattanó” elasztikus anyagok).

A 28 abszorbens magnak általánosságban összenyomhatónak, idomulónak és a viselő bőrét nem irritálónak kell lennie, valamint képesnek arra, hogy abszorbeáljon és visszatartson folyadékokat, például vizeletet és más kiválasztási termékeket. Amint az az 1. ábrán látható, a 28 abszorbens magnak van egy ruházati felszíne („alsó” vagy „fenék” része), egy testi felszíne, oldaléléi és derékélei. Az abszorbens mag a folyadékabszorbens és folyadékkezelő anyagok széles választékát tartalmazhatja, amelyeket elte jedten használnak az eldobható pelenkákban és más abszorbens cikkekben, mint amilyenek például az aprított fapép (amit általában légnemeznek neveznek); az olvadva fújt polimerek, köztük a koformált polimerek; a kémiailag merevített, módosított vagy térhálósított cellulózrostok; vagy a szövedékek, köztük a szövetburkolatok és a rétegelt szövetek; a felsorolás nem korlátozó.

Az abszorbens szerkezetekre példákat találhatunk az US 4.610.678, 4.673.402, 4.888.231, EP-A 640.330, US 5.180.622, 5.102.597 és 5.387.207 számú szabadalmi iratokban. Az ilyen szerkezetek úgy módosíthatók, hogy megfeleljenek az alább leírt követelményeknek, és ezáltal a 28 abszorbens magként használhatók legyenek.

A 28 abszorbens mag lehet egy egységes magszerkezet, vagy lehet számos abszorbens szerkezet kombinációja, amelyek még egy vagy több alszerkezetet is tartalmazhatnak. E szerkezetek és alszerkezetek mindegyike lehet lényegében sík kitej edésű (azaz lehet egy réteg), vagy háromdimenziós méretei lehetnek.

A találmány szerinti abszorbens mag szálasanyagokat tartalmazhat, amelyek rostos szövedéket vagy rostos mátrixot alkotnak.

A találmányunkban használható rostok közé tartoznak a (módosított vagy módosítatlan) természetes rostok, valamint a szintetikus úton készített rostok. A megfelelő, módosított vagy módosítatlan természetes rostok közé tartozik a gyapot, az eszpartófű, a bagassz, a len, a gyapjú, a selyem, a fapép, a kémiailag módosított fapép, a juta, a műselyem, az etil-cellulóz és a cellulóz-acetát. A megfelelő szintetikus szálak készülhetnek poli(vinilklorid)-ból, poli(vinil-fluorid)-ból, poli(tetrafluor-etilén)-ből, poli(vinilidén-klorid)-ból, poliakrilátokból, például ORLON®-ból, poli(vinil-acetát)-ból, poli(etil-vinilacetát)-ból, nem oldódó vagy oldódó poli(vinil-alkohol)-ból, poliolefinekből, például polietilénből (PULPEX®) és polipropilénből, poliamidokból, például nejlonból, poliészterekből, például DACRON®-ból vagy KODEL®-ből, poliuretánokból, polisztirolokból. Az alkalmazott rostok lehetnek csak természetes eredetű rostok, csak szintetikus rostok, vagy a természetes és szintetikus eredetű rostok összeférhető kombinációi. A találmányban használt rostok lehetnek hidrofilek, vagy hidrofil és hidrofób rostok bármilyen kombinációi.

Számos találmány szerinti abszorbens magban vagy magszerkezetben a hidrofil rostok használata előnyös. A találmány szerinti használatra alkalmas hidrofil rostok közé tartoznak a cellulózrostok, a módosított cellulózrostok, a műselyem, a poliészterrostok, mint amilyen a polietilén-tereftalát (például a DACRON®), a hidrofil nejlon (HYDROFIL®), és a hasonlók. Alkalmas hidrofil rostokat kaphatunk hidrofób szálak hidrofilizálásával, mint amilyenek a felületaktív anyaggal vagy kovasavval kezelt, termoplasztikus, poliolefinekből, például polietilénből vagy polipropilénből, poliakrilátokból, poliamidokból, polisztirolokból, poliuretánokból és hasonlókból készült szálak.

Az alkalmas fapéprostok jól ismert vegyipari eljárásokkal, így a Kraft-eljárással vagy a szulfitos eljárással állíthatók elő. Különösen előnyösek a déli puhafákból előállított fapéprostok kiváló abszorpciós tulajdonságaik miatt. Ezek a fapéprostok mechanikai eljárásokkal, így csiszolással, illetve termomechanikai vagy kemomechanikai módszerekkel is előállíthatók. Visszaforgatott vagy másodlagos farostok, valamint fehérített és fehéritetlen fapéprostok is használhatók.

A találmány szerinti használat céljára kívánatos, különösen az abszorbens területeken igényelt, jó folyadékfelvevő és -elosztó tulajdonságokkal rendelkező rostok a kémiailag merevített cellulózrostok. Találmányunkban a „kémiailag merevített cellulózrostok” kifejezés az olyan cellulózrostokat jelenti, amelyeket kémiai úton tettek fokozottan merevvé mind száraz, mind nedves állapotban. A merevítés egy kémiai merevítőszer hozzáadásával történhet, amely például bevonja és/vagy impregnálja a rostokat. A merevítés történhet a rostok kémiai szerkezetének megváltoztatásával, például a polimer láncok keresztkötésekkel történő összekapcsolásával (térhálósítással).

A cellulózrostokat bevonó vagy impregnáló, polimer merevítőszerek közé tartoznak a következők: a kat6

HU 222 356 Bl ionosán módosított keményítők, amelyekben nitrogénatomot tartalmazó csoportok (például aminocsoportok) vannak (ilyenek kaphatók a National Starch and Chemical Corp.-től, Bridgewater, N. J.); a kaucsukok; a nedvesen szilárd gyanták, mint amilyen a poliamidepiklórhidrin-gyanta (például a ΚΥΜΕΝΕ® 557H; Hercules, Inc., Wilmington, De.); a poliakrilamid-gyanták, például az US 3.556.932 számú szabadalmi iratban leírtak; a kereskedelemben kapható, PAREZ® 631 NC márkanevű poliakrilamidok (American Cyanamid Co., Stamford, Ct.); a karbamid-formaldehid és melaminformaldehid-gyanták; és a poli(etilén-imin)-gyanták. A papíriparban használt és találmányunkban is használható, nedvesen szilárd gyanták általános leírását a „Wet Strength in Paper and Paperboard” című kiadványban találjuk meg (Technical Association of the Pulp and Paper Industry, No. 29., New York, 1965).

A rostok kémiai reakcióval is merevíthetők. így például térhálósító reagenseket adhatunk a rostokhoz, amelyek roston belüli keresztkötéseket hoznak létre. Ezek a keresztkötések fokozzák a rostok merevségét. Bár a roston belüli keresztkötések létrehozása a rostok merevítésének előnyös módja, ez nem jelenti azt, hogy bármilyen típusú reakciót kizárunk a rostok kémiai merevítésére használható eljárások közül.

A keresztkötésekkel egyediesített formában merevített rostok és az elkészítésükre szolgáló eljárások például az US 3.224.926,3.440.135, 3.932.209,4.035.147, 4.898.642 és 5.137.537 számú szabadalmi iratokban vannak leírva.

A jelenleg előnyös, merevített rostok esetében a kémiai kezelés a rostokon belüli keresztkötések kialakítását jelenti, miközben a rostok dehidrált, defibrált (azaz egyediesített), tekeredett és hullámosított állapotban vannak. Az alkalmas kémiai merevítőreagensek tipikusan monomer térhálósító reagensek, amelyek közé különösen a 2-9 szénatomos polikarbonsavak, így a citromsav, tartoznak.

Az ilyen merevített rostok - amelyek tekertek és hullámosítottak - jellemzői a rost „sodratszám”-ával és „hullámtényező”-jével számszerűsíthetők. A „sodratszám” a rost egy adott hosszán található tekeredési csomók számát jelenti. A sodratszámot annak a mérésére használjuk, hogy milyen mértékig van egy rost megtekeredve körülbelül a saját hossztengelye körül. A „tekeredési csomó” a rost lényegében 180°-os elfordulását jelenti körülbelül a hossztengely körül, ahol a rost egy része (azaz a „csomó”) mikroszkóp alatt, áteső fényben sötétnek látszik a rost többi részéhez képest. A tekeredési csomó azokon a helyeken jelenik meg, ahol az áteső fény egy további rostfalon is áthalad az említett megtekeredés miatt. A csomók közötti távolság megfelel egy 180°-os, tengely körüli elfordulásnak. A tekeredési csomók száma egy rost adott hosszán (azaz a sodratszám) közvetlenül jelzi a rost tekeredettségi fokát, ami a rost egyik fizikai jellemzője. A tekeredési csomók és a sodratszám meghatározásának módja az US 4.898.642 számú szabadalmi iratban van leírva.

Az ilyen merevített rostok átlagos száraz sodratszáma legalább körülbelül 2,7, előnyösen legalább körülbelül 4,5 tekeredési csomó mm-enként. Továbbá, ezen rostok átlagos nedves sodratszámának előnyösen legalább körülbelül 1,8-nek, előnyösebben legalább körülbelül 3,0-nek kell lennie, és ugyancsak előnyösen legalább körülbelül 0,5-dél kisebbnek kell lennie a nedves sodratszámuknak az átlagos száraz sodratszámuknál. Még előnyösebb, ha az átlagos száraz sodratszám legalább körülbelül 5,5 csomó/mm, és az átlagos nedves sodratszám legalább körülbelül 4,0 csomó/mm, de legalább 1,0 csomó/mm-rel kevesebb mint az átlagos száraz sodratszám. Legelőnyösebben az átlagos száraz sodratszám legalább körülbelül 6,5 csomó/mm, és az átlagos nedves sodratszám legalább körülbelül 5,0 csomó/mm, de legalább 1,0 csomó/mm-rel kevesebb mint az átlagos száraz sodratszám.

Amellett, hogy tekeredettek, ezek az előnyös, merevített rostok hullámosak is. A rost hullámai úgy írhatók le, mint a rost részleges megrövidülései a törések, csavarodások és/vagy görbületek által. Találmányunk céljára a rost hullámosságát egy kétdimenziós síkban mérjük. A rost hullámtényezőjét úgy határozzuk meg, hogy a rostot egy kétdimenziós síkban vizsgáljuk. Meghatározásához a rost levetített képét egy téglalapba foglaljuk, és annak hosszabb oldalát megméijük (L_R), majd megmérjük a rost tényleges hosszúságát (L_A). A hullámtényezőt a következő képlettel számítjuk ki:

hullámtényező=(L_A/L_R)-1.

Az L_r és L_a méretek meghatározására használható képelemző módszer az US 4.898.642 számú szabadalmi iratban van leírva. A merevített rostok hullámtényezője előnyösen legalább körülbelül 0,30, és előnyösebben legalább körülbelül 0,50.

Ezeknek a kémiailag merevített cellulózrostoknak vannak bizonyos tulajdonságaik, amelyek különösen alkalmassá teszik azokat a találmány szerinti, bizonyos abszorbens elemekben való felhasználásra a nem merevített cellulózrostokhoz képest. Amellett, hogy hidrofilek, ezek a merevített rostok a merevség és rugalmasság egyedülálló kombinációjával rendelkeznek.

Ezek mellett vagy helyett az abszorbens szerkezetek szintetikus vagy termoplasztikus szálakat is tartalmazhatnak, amelyek bármely termoplasztikus polimerből készülhetnek, amely olyan hőmérsékleten olvad meg, ami nem károsítja a rostokat. Az ilyen termoplasztikus anyagok olvadáspontja alacsonyabb mint körülbelül 190 °C, és előnyösen körülbelül 75-175 °C között van. Mindenesetre az ilyen termoplasztikus anyag olvadáspontja nem lehet alacsonyabb annál a hőmérsékletnél, amelyen a hővel rögzített abszorbens szerkezetek - ha abszorbens cikkekben használják azokat - valószínűleg tárolva lesznek. A termoplasztikus anyag olvadáspontja tipikusan nem alacsonyabb mint körülbelül 50 °C.

A termoplasztikus anyagok és különösen a termoplasztikus rostok számos különböző termoplasztikus polimerből készülhetnek, mint amilyenek a poliolefinek, így a polietilén (például a PULPEX®) és a polipropilén, a poliészterek, a kopoliészterek, a poli(vinil-acetát), a poliamidok, a kopoliamidok, a polisztirolok, a poliuretánok, és az előbbiek bármelyikének kopolimerjei, mint amilyen a vinil-klorid/vinil-acetát, és a hasonlók. Az al7

HU 222 356 Bl kalmas termoplasztikus anyagok közé tartoznak az olyan hidrofil rostok, amelyek például egy felületaktív anyaggal vagy kovasavval végzett kezeléssel lettek hidrofillé téve, és például poliolefinekből, így polietilénből vagy polipropilénből, poliakrilátokból, poliamidokból, polisztirolokból, poliuretánokból és hasonlókból készülnek. A hidrofób, termoplasztikus rostok felszíne egy felületaktív anyaggal kezelve tehető hidrofillé, például egy nemionos vagy anionos felületaktív anyaggal, amit rápermetezünk a rostra, vagy a rostot mártjuk a felületaktív anyagba, vagy a felületaktív anyagot a polimer olvadékához adjuk a termoplasztikus rost elkészítése előtt. A meglágyulás és visszaszilárdulás alatt a felületaktív anyag hajlamos megmaradni a termoplasztikus rost felszínén. Az alkalmas felületaktív anyagok közé tartoznak a nemionos felületaktív anyagok, mint amilyen a Brij® 76 (ICI Americas, Inc., Wilmington, De.), és azok a különböző felületaktív anyagok, amelyeket Pegoperse® márkanév alatt árul a Glyco Chemical, Inc. (Greenwich, Cn.). A nemionos felületaktív anyagok mellett anionos felületaktív anyagok is használhatók. Ezek a felületaktív anyagok például körülbelül 0,2-1 g/cm² arányban hordhatók fel a termoplasztikus rost felszínére.

A megfelelő termoplasztikus rostok készülhetnek egyetlen polimerből (egykomponensű rostok), vagy egynél több polimerből (például kétkomponensű rostok). így például a „kétkomponensű rost” kifejezés olyan termoplasztikus rostokat jelenthet, amelyek magja az egyik polimerből készült, és egy másik, termoplasztikus polimerrel van bevonva. A bevonatot képező polimer gyakran más, tipikusan alacsonyabb hőmérsékleten olvad meg, mint a magot képező polimer. Ennek eredményeként az ilyen kétkomponensű rostok úgy képeznek kötéseket, hogy a bevonópolimer olvad meg, miközben a magpolimer megőrzi a megkívánt szilárdsági jellemzőit.

A találmány szerinti használatra alkalmas, kétkomponensű szálak közé tartoznak azok, amelyek köpenyét és magját a következő polimerkombinációk alkotják: polietilén/polipropilén, poli(etil-vinil-acetát)/polipropilén, polietilén/poliészter, polipropilén/poliészter, kopoliészter/poliészter, és hasonlók. Különösen alkalmas, kétkomponensű, termoplasztikus szálak azok, amelyek magja polipropilén vagy poliészter, és köpenye egy alacsony olvadáspontú kopoliészter, poli(etil-vinil-acetát) vagy polietilén (ilyenek például a DANAKLON®, a CELBOND® vagy a CHISSO® kétkomponensű szálak). Ezek a kétkomponensű szálak lehetnek koncentrikusak vagy excentrikusak. A „koncentrikus” és „excentrikus” jelzők arra vonatkoznak, hogy a köpeny vastagsága egyenletes-e vagy sem a szál keresztmetszetében. Kívánatosabbak az excentrikus kétkomponensű szálak, mert nagyobb összenyomással szembeni erőt biztosítanak kisebb szálvastagság mellett. A találmány szerinti használatra alkalmas, kétkomponensű szálak lehetnek görbületmentesek is. A kétkomponensű szálak tipikus textilipari eljárásokkal, így torlasztókamrás vagy fogaskerékműves kezeléssel hullámosíthatók, hogy egy zömében kétdimenziós vagy „lapos” hullámosságot kapjunk.

A termoplasztikus rostok esetében azok hossza az adott szál olvadáspontjától és más, kívánt tulajdonságaiktól függ. Az ilyen termoplasztikus rostok hossza tipikusan körülbelül 0,3-7,5 cm, előnyösen körülbelül 0,4-3,0 cm. A tulajdonságok, köztük az olvadáspont, szintén beállítható a szálak átmérőjének változtatásával. A termoplasztikus szálak átmérőjét tipikusan denierben (g/9000 m szál) vagy decitexben (g/10 000 m szál) adják meg. A szerkezetben való adott elrendezéstől függően a megfelelő termoplasztikus szálak átmérője jóval 1 dtex alatti értéktől, például 0,4-től körülbelül 20 dtex-ig terjedhet.

Az említett rostos anyagok egyediesített formában használhatók az abszorbens cikk gyártásakor, ahol egy légrétegezett, rostos szerkezet alakul ki a gyártó gépsoron. A rostok azonban előre elkészített, rostos szövedék vagy szövet alakjában is használhatók. Ezek a szerkezetek lényegében végtelen vagy igen hosszú formában (tekercsben vagy végben) szállíthatók a gyártóvonalhoz, ahol a megfelelő méretre lesznek felvágva. Ezt minden ilyen anyaggal meg lehet csinálni, mielőtt másokkal egyesítenék azokat az abszorbens mag létrehozásához, vagy magát a magot vágják méretre, és az említett anyagok azonos méretűek a maggal.

Az ilyen szövedékek vagy szövetek készítésének számos módja van, és ezek az eljárások igen jól ismertek a szakterületen.

Ami az ilyen szövedékek előállításához használt rostokat illeti, elvben alig van korlátozás velük szemben, noha bizonyos szövedékformáló és -rögzítő eljárások nem teljesen kompatibilisek bizonyos rosttípusok anyagaival.

Az egyediesített rostokat egy szövedék alapanyagának használva a rostok egy áramló közegből ülepíthetők le; ha ez a közeg egy gáz (levegő), akkor a szövedéket általában „szárazon rétegezett”-nek nevezzük, míg ha egy folyadék, akkor „nedvesen rétegezett”-nek. A nedvesrétegezést széles körben használják az igen különböző tulajdonságú papírszövedékek előállítására. Ezt a módszert legáltalánosabban a cellulózanyagokhoz használják, de szintetikus rostokra is alkalmazható.

A szárazrétegezést széles körben használják a nemszövött szövedékek előállítására, és gyakran a kártolás eljárását is. Ebbe a csoportba tartoznak a közismert, „légrétegezett” szövetek is.

Egy megolvasztott polimer szálakká extrudálható, amelyek közvetlenül egy szövedékké alakíthatók (így kihagyható az egyediesített rostok elkészítésének lépése). Az így kapott szerkezeteket általában olvadva fújt típusú, nemszövött szövedéknek, vagy - ha a szálakat lényegesen jobban meghúzzák - olvadva font szövedéknek nevezzük.

A szövedékek előállíthatók egy vagy több formálótechnológia kombinálásával is.

Annak érdekében, hogy a szövedék szerkezete erős és integrált legyen, általában rögzítést kell alkalmazni. A legáltalánosabban használt technológiák a következők: (a) kémiai rögzítés, vagy (b) hőrögzítés a szövedék egy részének megolvasztásával. Az utóbbi esetben a rostokat össze lehet nyomni, aminek következtében el8

HU 222 356 Bl különülő kötéspontok jönnek létre, amelyek például a nemszövött anyagok esetében a teljes terület lényeges részét beboríthatják: nem szokatlanok a 20%-os értékek sem. Vagy - és ez különösen jól használható akkor, ha egy kis sűrűségű szerkezet a kívánatos - „légátfúvásos” rögzítést alkalmazhatunk, ahol a polimerek egy része, például egy kétkomponensű rost köpenyének anyaga oldva meg a (gyakran légrétegezett) szövedéken átáramló meleg levegő hatására.

Miután a szövedéket kialakították és rögzítették, további kezelésnek is alá vethetők adott tulajdonságaik módosítása érdekében. Ez lehet - mint egy a számos lehetséges példa közül - egy felületaktív anyag hozzáadása, ami a hidrofób rostokat hidrofilebbé teszi, vagy fordítva. Az EP-A 809 991 számú szabadalmi iratban leírt, mechanikai utókezelést is alkalmazhatjuk, hogy az ilyen anyagok különösen jól használható tulajdonságokra tegyenek szert.

A rostos szövedékek mellett vagy helyett az abszorbens magok másféle porózus anyagokat is tartalmazhatnak, például habokat. Az előnyös habok nyílt cellás, abszorbens, polimer habanyagok, amelyek egy nagy belső fázisú, „víz az olajban” emulzió (a továbbiakban HIPE) polimerizálásával állíthatók elő. Az ilyen polimer habok úgy alakíthatók ki, hogy biztosítsák a megkívánt tárolótulajdonságokat, valamint a kívánatos elosztóképességet.

A találmány szerinti, megkívánt elosztó- és tárolótulajdonságokkal rendelkező HIPE-habok az US 5.650.22, US 5.849.805, US 5.387.207 és 5.260.345 számú szabadalmi iratokban vannak leírva.

A találmányunkban elosztóanyagként használható, polimer habok viszonylag nyílt cellásak. Ez azt jelenti, hogy a hab egyedi cellái tökéletesen, akadálytalanul közlekednek a velük érintkező cellákkal. Az ilyen, lényegében nyílt cellás habszerkezetekben a celláknak cella közti nyílásaik vagy „ablakaik” vannak, amelyek elég nagyok ahhoz, hogy lehetővé tegyék a folyadék gyors átjutását az egyik cellából a másikba a habszerkezeten belül.

Ezek a lényegében nyílt cellás habszerkezetek általánosságban hálózatos jellegűek, amelyekben az egyedi cellák egymással összefüggő, háromdimenziós, elágazó szövedékeket alkotnak. A polimer anyag fonalait, amelyek ezeket az elágazó szövedékeket felépítik, „rácsozat”-nak nevezzük. A nyílt cellás habok tipikus, rácsozatszerű szerkezete például az US 5.650.222 számú szabadalmi irat 1. és 2. ábrájaként közölt mikrofelvételeken látható. Egy habanyagot akkor nevezünk „nyílt cellás”-nak, ha a legalább 1 pm méretű celláinak legalább 80%-a folyadékközvetítő kapcsolatban van legalább egy szomszédos cellával.

Amellett, hogy nyílt cellásak, ezek a polimer habok kellően hidrofilek is ahhoz, hogy a vizes folyadékok fent megadott mennyiségeit abszorbeálják. A habszerkezetek belső felszínét hidrofillé teszi a polimerizálás után benne maradt, hidrofilező felületaktív anyag, vagy hidrofillé tehető egy megfelelően megválasztott, polimerizálás utáni kezeléssel.

A polimer habok összeesett (azaz nem kiterjedt) formában állíthatók elő úgy, hogy vizes folyadékkal érintkezve kiterjednek és abszorbeálják a folyadékot (lásd például az US 5.650.222 és az US 5.387.207 számú szabadalmi iratokat). Ezeket az összeesett polimer habokat rendszerint úgy állítják elő, hogy összenyomással és/vagy hővel szárítva és/vagy vákuumos víztelenítéssel eltávolítják a vizes fázist a polimerizált HIPE-habból. Az összenyomás és/vagy szárítás és/vagy vákuumos víztelenítés után a polimer hab összeesett vagy nem kiterjedt állapotban van. Találmányunkban azonban nem összenyomható habok - mint amilyenek az US 5.849.805 és az US 5.260.345 számú szabadalmi iratokban vannak leírva - is alkalmazhatók elosztóanyagként.

Adott esetben és gyakran előnyösen a találmány szerinti abszorbens szerkezetek szuperabszorbens polimereket vagy hidrogéleket tartalmazhatnak. A találmányunk szerint használható, hidrogélképző, abszorbens polimerek közé számos különböző, lényegében vízben oldhatatlan, de vízben duzzadó polimer tartozik, amelyek nagy mennyiségű folyadékot képesek abszorbeálni. Az ilyen polimereket gyakran nevezik „hidrokolloid”-oknak vagy „szuperabszorbens” anyagoknak is. Ezeknek a hidrogélképző, abszorbens polimereknek előnyösen nagyszámú anionos funkciós csoportjuk van, például szulfonsav- vagy még jellemzőbben karboxicsoportjuk. A találmány szerinti használatra alkalmas polimerekre példaként említjük azokat, amelyeket polimerizálható, telítetlen, karboxicsoportot tartalmazó monomerekből állítanak elő.

Néhány nem savas jellegű monomer is használható, rendszerint nyomnyi mennyiségben, a találmány szerinti hidrogélképző, abszorbens polimerek előállításához. Az ilyen, nem savas jellegű monomerek közé tartoznak például a savas jellegű monomerek vízoldékony vagy vízben diszpergálható észterei, valamint az olyan monomerek, amelyek egyáltalán nem tartalmaznak karboxi- vagy szulfonsavcsoportokat. Az ilyen, jól ismert anyagokra számos példát találhatunk az US 4.076.663 és 4.062.817 számú szabadalmi iratokban.

A találmány szerinti használatra alkalmas, hidrogélképző, abszorbens polimerek karboxicsoportokat tartalmaznak. Az ilyen polimerek közé tartoznak a hidrolizált keményítő-akrilnitril ojtott kopolimerek, a részben közömbösített, hidrolizált keményítő-akrilnitril ojtott kopolimerek, a keményítő-akrilsav ojtott kopolimerek, a részben közömbösített keményítő-akrilsav ojtott kopolimerek, az elszappanosított vinil-acetát-akrilsav-észterkopolimerek, a hidrolizált akrilnitril- vagy akrilamidkopolimerek, az előbbi kopolimerek kismértékben térhálósított polimeijei, a részben közömbösített poliakrilsavak, vagy a részben közömbösített poliakrilsavak kismértékben térhálósított polimerei. Ezek a polimerek akár önmagukban, akár két vagy több különböző polimerrel összekeverve használhatók. Az ilyen anyagokra találunk példákat az US 3.661.875,4.076.663,4.093.776,4.666.983 és 4.734.478 számú szabadalmi iratokban.

A hidrogélképző szemcsék előállítására legelőnyösebb polimer anyagok a részben közömbösített poliakrilsavak és azok keményítőszármazékainak kismértékben térhálósított polimerei. A hidrogélképző szemcsék

HU 222 356 Bl legelőnyösebben körülbelül 50-95 tömeg%, előnyösen körülbelül 75 tömeg% közömbösített, kismértékben térhálósított poliakrilsavat, azaz poli(nátrium-akrilát/akrilsav)-at tartalmaznak.

Amint fent írtuk, a hidrogélképző, abszorbens polimerek előnyösen kis fokban térhálósítottak. A térhálósítás a polimert lényegében vízoldhatatlanná teszi, és részben meghatározza a prekurzor szemcsék és a keletkező makroszerkezetek abszorpciós kapacitását és extrahálható polimertartalmát. Az ilyen polimerek térhálósítására szolgáló eljárások és a tipikus térhálósító reagensek az US 4.076.663 és a DE-A 4.020.780 számú szabadalmi iratokban vannak részletesen leírva.

A szuperabszorbens anyagok szemcsés vagy szálas alakban használhatók, és kombinálva is lehetnek a preformált szerkezetek más elemeivel.

Noha az egyedi elemeket külön írtuk le, abszorbens szerkezetek és alszerkezetek készíthetők ezen elemek kombinálásával.

Anélkül, hogy korlátozó hatásúnak szánnánk, a következőkben néhány alkalmas kombinációt írunk le:

- szemcsés szuperabszorbens polimert keverünk össze cellulóz- vagy más rostokkal. Ez az alapelv jól bevált és ismert, azonban arra törekedve, hogy csökkentsék a cikkek vastagságát, jelenleg egyre nagyobb arányban alkalmazzák a szuperabszorbens polimert a rostokhoz képest. Ezen a területen a szuperabszorbens polimerek és a forrón olvadó ragasztók (ld. EP-A 695.541), vagy az olvadó polimer anyagok kombinálása lehet megfelelő eszköz a szuperabszorbens polimer rögzítésére;

- a szuperabszorbens polimer egy alszerkezetet képez a szemcsék közötti keresztkötések miatt;

- szálas szuperabszorbens polimert keverünk össze más rostokkal, vagy egy szálas szuperabszorbens polimer szövedéket készítünk; vagy

- pórusméretükben különböző habszerkezeteket használunk.

Miután az előzőekben leírtuk az abszorbens cikkeket és a megfelelő anyagokat, szerkezeteket, alkotórészeket vagy alszerkezeteket általában, a következőkben a találmány szerinti sajátos jellemzőket írjuk le. Ennek érdekében megvizsgáljuk a megfelelő viselők vizeletürítésének kezelhetőségét, és az abszorbens szerkezetekre az előbbiekből levezethető vizeletkezelési követelményeket.

Meg kell jegyezzük, hogy ugyanilyen folyadékkezelési mechanizmusok alkalmazhatók másféle, elsősorban vízalapú kiválasztási termékekre, így az igen kis viszkozitású székletre vagy a menstruumra is.

Az abszorbens egészségügyi cikkek általában arra vannak szánva, hogy az altest körül viseljék azokat. Az ilyen cikkek kialakításánál lényeges követelmény, hogy befedjék a test azon területeit, ahol az ürítés történik („ürítési területek”), amelyek a megfelelő testnyílások körül helyezkednek el. Az abszorbens cikk megfelelő mezőit, amelyek az ürítési területeket fedik, „terhelési mezők”-nek nevezzük. Ennek megfelelően az abszorbens cikk általában úgy van elrendezve a viselőn, hogy (a viselő álló helyzetében) a combok közül felfelé nyúljon a viselő hasán és hátán egyaránt.

Az ilyen cikkek hosszúsága általában meghaladja a szélességüket, amitől a cikkek hossztengelye egybeesik az álló helyzetű viselő magasságának irányával, míg a szélessége egyirányú azzal a vonallal, ami a viselő bal oldalától a jobb oldaláig húzható meg.

A humán viselő anatómiája miatt a combok között általában szűk tér áll az abszorbens cikk rendelkezésére. A jó illeszkedés érdekében az abszorbens cikket úgy kell megszerkeszteni, hogy jól illeszkedjen a comb közötti részben. Ha a cikk túlzottan széles a viselő combjai közötti helyhez képest, akkor a cikk deformálódhat, aminek következménye a teljesítmény leromlása és a viselő kényelmének csökkenése.

Azt a pontot, ahol a cikk a legkeskenyebb, hogy a legjobban illeszkedjen a viselő combjai közé, és amelyik egybeesik a viselőn kijelölhető azon ponttal, ahol a combok közötti távolság a legkisebb, találmányunkban „comb közötti pont”-nak nevezzük.

Ha a comb közötti pont helyzete a cikkben nem nyilvánvaló a méretéből, akkor úgy határozható meg, hogy a cikket feladjuk egy, a megcélzott használói csoportba tartozó viselőre (például egy totyogóra) előnyösen álló testhelyzetben, majd egy nyújtható fonalat tekerünk a combok köré nyolcas alakban. Azt a pontot, amely a cikken megfelel a fonal kereszteződést pontjának, fogjuk a cikk comb közötti pontjának tartani, és következésképpen a cikk belsejébe erősített abszorbens magénak is.

Bár ez a comb közötti pont gyakran a cikk közepére (hosszirányban értve) esik, ez nem szükségszerű minden esetben. Nagyon jól előfordulhat, hogy a cikknek az a része, amit elöl kell viselni, kisebb mint a hátsó rész akár hosszában, akár szélességében, akár mindkét irányban. Ugyanígy a comb közötti pontnak nem szükséges az abszorbens mag közepén elhelyezkednie, különösen akkor, ha az abszorbens mag hosszirányban nem a cikk közepén helyezkedik el.

A comb közötti rész a comb közötti pontot körülvevő terület, amely a testnyílásokat fedi és a megfelelő ürítési területeket adja. Ha másként nem adjuk meg, ez a terület a mag teljes hosszának több mint 50%-án nyúlik végig (a mag teljes hossza a mag elülső és hátsó derékélei közötti távolság, amit a hosszanti középvonallal párhuzamos vonalakkal közelíthetünk meg). Ha a comb közötti pont a cikk közepén helyezkedik el, akkor a comb közötti rész (a mag elülső végétől számítva) a teljes hosszúság 25%-ánál kezdődik, és a 75%-ánál végződik. Úgy is megfogalmazhatjuk, hogy az abszorbens mag elülső és hátsó negyede nem tartozik a comb közötti részhez, míg a többi része igen.

Az, hogy a comb közötti rész hossza az abszorbens mag teljes hosszának 50%-a, a csecsemőpelenkákból ered, amelyekben bebizonyosodott, hogy ez az alkalmas mód a folyadékkezelési jelenségek leírására. Ha találmányunkat olyan cikkekben alkalmazzuk, amelyek méretei szélsőségesen mások, akkor ezt az 50%-ot szükség szerint csökkenteni (ez a helyzet a súlyos inkontinens cikkekben) vagy növelni (mint az ultrakönnyű

HU 222 356 Β1 vagy könnyű inkontinens cikkekben) lehet. Általánosságban kijelenthetjük, hogy a cikkek comb közötti része nem sokkal nyúlhat túl a viselő ürítési területén.

Ha a comb közötti pont nem esik egybe a cikk középpontjával, akkor a comb közötti rész még mindig a cikk teljes hosszának 50%-át borítja (hosszirányban mérve), de nem egyenlően oszlik meg az elülső és a hátsó részek között, hanem a comb közötti pont és a középpont távolságával arányosan van eltolva.

Egy példán bemutatva legyen egy cikk magjának teljes hossza 500 mm, és comb közötti pontja essen egybe a cikk középpontjával, ekkor a comb közötti rész az elülső rétegtől mért 125 mm-nél kezdődik és a 375 mm-nél végződik. Ha a comb közötti pont a középponttól 50 mm-rel az elülső végéi felé van eltolva (azaz 200 mm-re van a mag elülső végélétől), akkor a comb közötti rész a 100 és 350 mm-ek között terül el.

Általánosságban szólva, ha egy cikk magjának teljes hossza L_c, comb közötti pontja L_cp távolságra van a mag elülső élétől, és comb közötti részének hossza L_cz, akkor az említett comb közötti rész elülső éle az

Eftcz ^- E_Cp χ (1—L_cz/L_c) távolságra helyezkedik el.

így például az abszorbens cikk lehet egy gyermekpelenka, amit a már járni tudó gyermekek viselnek (azaz a körülbelül 12-18 kg testtömegűek), és a kereskedelemben általában a MAXI méretnek neveznek. Ennek a cikknek képesnek kell lennie mind a széklet, mind a vizelet tárolására, mivel találmányunk szerint a comb közötti része képes a vizeletürítések elsődleges felfogására.

A comb közötti rész teljes területe és mérete természetesen az abszorbens mag megfelelő szélességétől is függ, azaz ha a mag keskenyebb a comb közötti részben, mint azon kívül, akkor a comb közötti rész területe (felszíne) kisebb mint az abszorbens mag többi területéé.

Noha elgondolható, hogy mind a comb közötti rész, mind a cikk többi részének határvonalai íveltek, találmányunkban ezek hossza is megközelíthető a cikk hossztengelyével párhuzamos, egyenes vonalakkal.

A comb közötti részt tovább szűkítheti a mag szélessége a megfelelő területen, és a comb közötti rész területe az a felszín, amit a comb közötti rész hossza és a megfelelő szélesség határoz meg.

A comb közötti részt kiegészítő elemként az abszorbens mag tartalmaz még legalább egy, de legtöbbször két derékrészt, amelyek az abszorbens mag elülső és/vagy hátsó végei felé nyúlnak a comb közötti részen keresztül.

A különböző felhasználási környezetekhez készült vagy különböző méretű cikkek összehasonlítására a „méretezett kapacitás”-t találtuk alkalmas mérőszámnak.

így például a kisgyermekek egy tipikus felhasználói csoportot képeznek, de ezen a csoporton belül a kiürített vizelet mennyisége, az ürítések gyakorisága, a vizelet összetétele változik a csecsemőtől (újszülöttektől) a totyogókig, és egyéni különbségek figyelhetők meg az egykorú gyermekek között is.

Egy másik csoportot azok a nagyobb gyermekek képeznek, amelyek az inkontinencia valamilyen formájában szenvednek.

Inkontinens felnőttek is használhatnak ilyen cikkeket, szintén széles határok közt változó ürítési körülményekkel, amelyeket általában a könnyűtől a súlyos inkontinenciáig sorolunk be.

Mivel a szakemberek könnyen képesek átértelmezni a következő leírás tanulságait más méretekre is, a továbbiakban a már járni tudó (totyogó) méretű gyermekekkel foglalkozunk. Az ilyen felhasználók körében kielégítően jellemzőnek találtuk az alábbi értékeket: 75 ml vizeletterhelés ürítésenként, átlagosan négy ürítés egy viselési periódusban, ami 300 ml teljes terhelést jelent, és a vizeletürítés sebessége 15 ml/s.

így tehát az olyan cikknek, amely képes a fenti követelmények kielégítésére, olyan kapacitásúnak kell lennie, hogy felvegye ezt a vizeletmennyiséget, amit a továbbiakban „méretezett kapacitás”-nak nevezünk.

Ezt a folyadékmennyiséget azoknak az anyagoknak kell abszorbeálni, amelyek végső soron tárolják a kiválasztási termékeket, vagy legalább azok vizes részét úgy, hogy - ha egyáltalán - csak egy kevés folyadék maradjon a cikk viselő felé forduló felszínén. A „végső” szó egyrészt arra a helyzetre vonatkozik, amikor az abszorbens cikket hosszú időn át viselik, másrészt az abszorbens anyagra, amely akkor éri el „végső” kapacitását, amikor kiegyenlítődik a környezetével. Ez egy abszorbens cikkben, reális viselési körülmények között csak hosszú hordási idő alatt következik be, vagy vizsgálóeljárásokkal hozható létre tiszta vagy összetett anyagok használatával. Amennyiben a szóba jöhető vizsgálómódszerek aszimptotikus kinetikai viselkedést mutatnak, a szakemberek könnyen meghatározhatják a „végső” kapacitást egy olyan aktuális kapacitást érve el, amely kellően közel van az aszimptotikus végponthoz a berendezés mérési pontosságához viszonyítva.

Noha egy abszorbens cikk tartalmazhat olyan anyagokat, amelyeket elsősorban a folyadékok végső tárolására szánnak, és más anyagokat, amelyeket elsősorban más funkciók ellátására, például folyadékok felfogására és/vagy elosztására szánnak, de mégis van egy bizonyos végső tárolókapacitásuk, a találmány szerinti, alkalmas maganyagokat úgy újuk le, hogy nem kíséreljük meg az ilyen funkciók mesterséges szétválasztását. Mindazonáltal a végső tárolókapacitás meghatározható a teljes abszorbens magra, annak egyes területeire, az abszorbens szerkezetekre vagy éppen alszerkezetekre vonatkoztatva, de ugyanígy az anyagra is, amelyeket az előbbiek bármelyikében használtunk.

Annak alapján, amit fent írtunk a cikk méreteinek változatosságáról, a szakemberek könnyen adaptálhatják a méretezett kapacitást más használói csoportokra.

Találmányunkban fontos elem a teljes abszorpciós kapacitás specifikus elrendezése az abszorbens cikk különböző részeiben úgy, hogy az abszorbens cikk még akkor is kényelmesen illeszkedjen a viselőre, amikor közel a méretezett kapacitásáig telítődik.

A specifikus elrendezésnek az a célja, hogy csak igen csekély végső tárolókapacitás legyen a comb közötti részben.

HU 222 356 Bl

Egy adott terület kapacitását meghatározhatják:

- a szóban forgó abszorbens anyag rizsmasúlya (egységnyi felületű anyag tömege grammban megadva);

- az anyag abszorpciós kapacitása (az anyag 1 grammjának kapacitása milliliterben megadva);

- az adott terület felülete, amit találmányunkban a terület hosszával és megfelelő, a hosszirány mentén felvett (nem szükségszerűen állandó) szélességgel adunk meg.

Az első két tényező kombinálásával kaphatjuk meg az alapkapacitást (egységnyi felületű anyag kapacitása milliliterben megadva).

Ha a fenti tényezők bármelyike nem állandó (nevezetesen a szélesség, vagy a rizsmasúly, vagy összetétel), akkor a szakemberek könnyen kiszámíthatják a megfelelő súlyozófaktorokat vagy átlagokat például a változó tényező összegzésével vagy integrálásával, majd a megfelelő tényezővel való osztással.

így tehát az egyik mód a követelmény kifejezésére, hogy a végső tárolókapacitás kicsi legyen a comb közötti részben, annak megadása, hogy a comb közötti rész alapkapacitása kisebb mint az abszorbens szerkezet többi részéé.

Ekkor a comb közötti rész alapkapacitása nem lehet több mint az abszorbens mag többi része átlagos alapkapacitásának 0,9-szerese, előnyösen pedig kevesebb mint 0,7-szerese. A legelőnyösebb konstrukciókban azonban a comb közötti rész alapkapacitása még tovább van csökkentve egészen odáig, hogy kevesebb mint az abszorbens mag többi része kapacitásának 0,3szerese. A comb közötti rész alapkapacitása lehet egyöntetű, vagy lehetnek különböző alapkapacitású alterületei. Egy különösen előnyös konstrukcióban a comb közötti résznek lényegében nincs végső tárolókapacitása, és ez a rész a comb közötti rész 50%-át vagy nagyobb részét teszi ki.

Egy másik mód a comb közötti rész kis abszorpciós kapacitásának leírására az lehet, hogy vizsgáljuk a hosszirányban részekre osztott abszorbens magot úgy, hogy például elülső, középső és hátsó harmadra osztjuk fel, vagy vesszük a mag teljes hosszának 50%-át kitevő comb közötti részt, és azt hasonlítjuk a mag fennmaradó területeihez. A comb közötti rész darabjaira jutó végső tárolókapacitásnak kevesebbnek kell lennie, mint a teljes abszorbens mag végső tárolókapacitásának 49%a. A megterhelt cikk illeszkedésének további javítása érdekében előnyösebb, ha a comb közötti rész abszorpciós kapacitása még ennél is kevesebb, nevezetesen kisebb mint a teljes abszorpciós kapacitás 41%-a, vagy még előnyösebb, ha kisebb mint 23%-a.

A végső tárolókapacitás eloszlásának profilja úgy határozható meg, hogy kiszámítjuk a megfelelő részek anyagainak kapacitásából, vagy meg is mérjük például a cikk ismert hosszúságú darabokra vágásával és a darabok abszorpciós kapacitásának meghatározásával.

Ha - mint a modem abszorbens cikkekben gyakran - szuperabszorbens anyagokat használunk végső tárolóanyagként, akkor egy újabb módját választhatjuk a fenti követelmény megfogalmazásának: korlátozhatjuk a comb közötti rész szuperabszorbens kapacitását a teljes abszorpciós kapacitás analógiájára, azaz a szuperabszorbens kapacitás kevesebb mint 49%-a, előnyösen kevesebb mint 41%-a, és legelőnyösebben kevesebb mint 23%-a helyezkedik el a comb közötti részben.

Ezek szerint a végső abszorpciós kapacitás „fordított profif’-jának kialakítása két különböző, egymást nem kizáró módon valósítható meg.

Az első esetben az egész abszorbens cikkben egyöntetű alapkapacitásból indulunk ki, és a profil kialakítását a cikk alakításával érjük el úgy, hogy a comb közötti rész felülete kisebb legyen, mint a többi területé. Ennek következtében a hosszirányban felvett „részkapacitások” nagyobbak lesznek a comb közötti részen kívüli területeken.

A második esetben a comb közötti részben csökkentett alapkapacitásból indulunk ki, ami még téglalap alakú mag esetében is kisebb kapacitást biztosít a comb közötti részben.

Természetesen a két lehetőség kombinációi tovább élesíthetik a profilt.

Amellett, hogy az abszorpciós kapacitást a comb közötti résztől távolra helyezzük át, az is kívánatos lehet, hogy a folyadéktároló kapacitás az egyformától eltérő módon legyen megosztva az elülső és a hátsó rész között. Inkább előnyös, ha a kapacitás a viselő anatómiájának és a leggyakrabban előforduló viselési helyzetnek megfelelően van megosztva. így például az aktív totyogóknak szánt gyermekpelenkákban az a kívánatos, ha az elülső rész kapacitása kisebb mint a hátsó részé. Az inkontinens felnőttek - akik gyakran ágyhoz kötöttek lehetnek - pelenkáiban is a hátrafelé aszimmetrikus végső tárolókapacitás lehet a jobb (ez van leírva az EP-A 692.232 számú szabadalmi iratban).

Találmányunk egyik előnyös gyermekpelenka-megvalósításában a comb közötti részen kívüli végső tárolókapacitás kevesebb mint fele, előnyösebben kevesebb mint egyharmada helyezkedik el elöl, azaz az elülső derékrészben, és több mint fele, előnyösen legalább kétharmada helyezkedik el a cikk hátsó részében.

Van azonban egy további követelmény is a fent említett szerkezetekkel szemben, nevezetesen a jó visszanedvesítési teljesítmény. Amint azt fent leírtuk, az abszorbens cikk terhelési mezője általában a comb közötti részben van. A folyadéktároló kapacitás azonban előnyösen a comb közötti részen kívül helyezkedik el. Következésképpen a kiürített folyadékot el kell szállítani a terhelési mezőből a tárolómezőbe vagy egy megfelelően gyors folyadéktranszporttal, amelynek sebessége meghaladja a folyadék beérkezéséét, vagy egy átmeneti folyadékkezelési lehetőség beiktatásával, de mindenesetre anélkül, hogy az hátrányosan érintené a cikk viselő felé forduló felszínének szárazságát, ami a felvétel utáni kollagén visszanedvesítési módszerrel mérhető.

Egy ürítés után az abszorbens cikk esszenciális funkciója a kiürült folyadék oly erős visszatartása, hogy ne következhessen be a viselő bőrének túlhidratálása. Ha az abszorbens cikk nem működik jól ebből a szempontból, akkor folyadék jut vissza az abszorbens magból a bőrre - amit gyakran „visszanedvesedés”-nek nevezünk -, és

HU 222 356 Bl ennek káros hatása lehet a bőr állapotára, amit például bőrirritáció formájában figyelhetünk meg.

Azt találtuk, hogy ha az itt leírt „Felvétel utáni kollagén visszanedvesítési vizsgálat” eredménye kevesebb mint 180 mg, az elfogadható teljesítményt jelent, de a jó teljesítményű termékek esetében ez az érték kevesebb mint 80 mg, előnyösen kevesebb mint 70 mg, vagy még előnyösebben kevesebb mint 50 mg.

Az ilyen folyadékszállítás megvalósítására a kapillárisszállítás a gyakran alkalmazott mechanizmus. Ez a mechanizmus nagyban függ attól, hogy miként alakulnak ki a kapillárisok. Az ilyen szállítómechanizmustól azonban nemcsak azt várjuk el, hogy teljesítsen egy bizonyos magasságot, de azt is, hogy kellően nagy sebességgel működjön. így tehát az alkalmas anyagoknak nemcsak arra kell képesnek lenniük, hogy gyorsan elérjék a megkívánt függőleges magasságot a függőleges felszívási vizsgálatban, de kellő mennyiségű folyadékot is kell szállítaniuk abba a magasságba. Azt találtuk, hogy bizonyos megfelelő anyagok a 8,3 cm-es felszívási magasságig kevesebb mint 13 s alatt, vagy a 12,4 cm-es felszívási magasságig kevesebb mint 45 s alatt szállítják a folyadékot. De nemcsak az idő fontos, ami alatt egy adott magasságot elér a folyadék, hanem az átáramlás is, ami a 8,3 cm-es függőleges magasságban előnyösen nagyobb mint 0,32 ml/s/cm², vagy előnyösen nagyobb mint 0,16 ml/s/cm² a 12,4 cm-es magasságban.

Ezek a követelmények, valamint az ilyen követelményeket kielégítő anyagok például az EP-A 809 991 számú szabadalmi iratban vannak leírva a visszanedvesítéssel és/vagy a bőr szárazságával, és a felvételi teljesítménnyel összefüggő követelményekkel együtt. Nem vették azonban figyelembe a megterhelt cikk illeszkedését, mivel a teljesítménnyel kapcsolatos követelményeket egy szokványos kapacitáseloszlási profillal érik el.

A cikk felvételi sebessége nagyobb mint 3,5 ml/s az itt leírt felvételi vizsgálattal mérve, előnyösen nagyobb mint 4,0 ml/s, előnyösebben nagyobb mint 4,2 ml/s az első ürítés alkalmával, vagy 0,5 ml/s, előnyösen nagyobb mint 0,6 ml/s, és előnyösebben nagyobb mint 0,7 ml/s a negyedik ürítés alkalmával.

Vizsgálati módszerek

Az összes vizsgálatot körülbelül 22 ±2 °C hőmérsékleten és 35+15% relatív páratartalom mellett végezzük. A vizsgálatokban használt szintetikus vizelet Jayco SynUrine néven közismert, és a Jayco Pharmaceutical Company (Camp Hill, Pa.) gyártja. Összetétele a következő: 2,0 g/1 kálium-klorid, 2,0 g/1 nátrium-szulfát, 0,85 g/1 ammónium-dihidrogén-foszfát, 0,15 g/1 diammónium-hidrogén-foszfát, 0,19 g/1 kalcium-klorid és 0,23 g/1 magnézium-klorid. Az összes használt vegyszer „analitikailag tiszta” minősítésű. A szintetikus vizelet pH-ja 6,0-6,4.

Λ függőleges felszívás vizsgálata

A függőleges felszívás vizsgálatának az a célja, hogy meghatározzuk azt az időt, ami ahhoz szükséges, hogy a folyadék frontja elérjen egy adott magasságot egy függőleges elrendezésben, azaz a gravitációs erő ellenében, valamint azt a folyadékmennyiséget, amit az anyag felvett ez alatt az idő alatt.

Ennek a vizsgálatnak az az elve, hogy egy mintát helyezünk el egy mintatartóban, ami csipesz formájú elektródokkal van felszerelve, és egyszerre szolgálnak a minta függőleges helyzetben való rögzítésére, valamint az elektromos jel adására az óra számára. A folyadék tartálya egy mérlegre van helyezve, hogy a minta által függőlegesen felszívott folyadék felvételének időfuggése követhető legyen. Bár ez nem lényeges a vizsgálat szempontjából, a mérést egy kereskedelemben kapható készülékkel, az EKOTESTER-rel (Ekotec Industrietechnik GmbH, Ratingen, NSZK) végezzük, ami lehetővé teszi az adatok elektronikus feldolgozását is.

A vizsgálat elrendezését vázlatosan a 3a. és 3b. ábrákon mutatjuk be.

A készülék lényegében plexiből van elkészítve, és egy 310 folyadéktartályból - ami 929 g vizsgálófolyadékot tartalmaz a 311 magasságú rétegben - és egy 320 mintatartóból áll. A tartály a 315 mérlegen áll, ami egy PM3000 típusú, 0,1 g pontosságú laboratóriumi mérleg (Mettler GmbH). Adott esetben ez a mérleg a 316 vezetékkel csatlakozhat a 342 elektronikus adatgyűjtő készülékhez.

A 320 mintatartó lényegében egy plexilemez, amelynek 330 szélessége 10 cm, 331 hossza 15 cm, és vastagsága körülbelül 5 mm (az ábrán nem látható). Egy 325 rögzítőeszköz nyúlik túl ezeken a méreteken a 332 irányban, ami a „felfelé” irány lesz a vizsgálat során, hogy biztosítsuk a reprodukálható elhelyezést a pontosan függőleges irányban (azaz a nehézkedési erő irányában), valamint a mintatartó 321 alsó végének megismételhetően 12 mm-es 333 bemerülési mélységét a 310 tartályban lévő vizsgálófolyadékba a mérés alatt. A 320 mintatartón van még kilenc 326 katódelektródtű három sorba (334, 335, 336) rendezve, amelyek rendre 56, 95 és 136 mm-re vannak a mintatartó 321 alsó végétől. Minden sorban három elektród van egymástól a 28 mm-es 337 távolságra, míg a két szélső a 22 mm-es 338 távolságra van a 322 hosszanti élektől. Az elektródtűk hossza körülbelül 10 mm, átmérőjük körülbelül 1 mm, és a végük kissé hegyes, hogy könnyebb legyen a minta felhelyezése. Az elektródtűk fémből készültek. Egy további elektródtű helyezkedik el 5 mm-re az alsó sor középső katódelektródtűjétől. A 327 anód és a kilenc 326 katód a 341 órához van csatlakoztatva (a 3a. ábrán a 328 vezetékek két 326 kátédhoz és a 327 anódhoz), hogy megfigyelhessük azt a pillanatot, amikor az áramkörök a 326 anód és az egyes 327 katódok között záródnak, mert az elektrolit vizsgálófolyadék a nedves mintában elérte ezeket az elektródokat.

Az általános körülményekben leírtakkal szemben ezt a berendezést szabályozott, 37+3 °C hőmérsékletű térben helyezzük el, és a vizsgálatot is ott végezzük. A vizsgálófolyadékot szintén 37 °C-on készítjük elő egy hőszabályzós vízfürdőben és kellő ideig ahhoz, hogy hőmérséklete állandósuljon.

A vizsgálófolyadékot a 310 tartályba töltjük úgy, hogy a folyadék 312 felszíne a megkívánt 311 magasságban legyen, azaz egy előre meghatározott tömegű folyadékot, például 927,3 ± 1,0 g folyadékot töltünk a tartályba.

A vizsgálandó mintadarabokat a fent leírt laboratóriumi körülmények között ekvilibráljuk, és közvetlenül

HU 222 356 Β1 a vizsgálat előtt a 37 °C-os környezetbe tesszük. Ugyancsak a vizsgálat előtt megmérjük a minta vastagságát az alább leírt módon.

A vizsgálandó mintát 10 χ 15 cm-esre vágjuk bármilyen szokványos eszközzel, amellyel a vágott élek összenyomása a lehető legjobban elkerülhető, például egy olyan mintavágóval, amit a JDC Corp. gyárt, vagy egy éles vágóeszközzel, mint amilyen egy szike, vagy kevésbé előnyösen egy éles olló.

A vizsgálati mintát óvatosan a mintatartóba tesszük úgy, hogy a 321 alsó végei és a 322 oldalszélei egybeessenek a mintatartóéval, azaz ne nyúljanak túl a mintatartó lemezen. Ugyanakkor a mintának lényegében simának, de megfeszítés nélkülinek kell lennie, azaz nem lehet hullámos, és nem lehet mechanikusan megnyújtva sem. Vigyázni kell arra, hogy a minta közvetlenül érintkezzen az elektródtűkkel, és ne érintkezzen a tartó plexilemezzel.

Ezután a 320 mintatartót függőleges helyzetben a 310 folyadéktartályba tesszük úgy, hogy a 320 mintatartó és vele a mintadarab pontosan a 12 mm-es 333 mélységig merüljön el a folyadékban. Ennek megfelelően az elektródok 343, 338 és 339 távolságai a 312 folyadékfelszíntől most rendre 44, 83 és 124 mm. Amint a mintatartó bemerítése megváltoztatja a 315 mérleg kijelzését, azt kitárázzuk egy előre meghatározott értékkel, például 6 g-mal, amit a minta nélküli mintatartó bemerítésével állapítottunk meg.

Belátható, hogy a 320 mintatartó és a vizsgálati minta elhelyezését egyrészt igen pontosan, másrészt gyorsan kell elvégezni, mivel az anyag a folyadékkal való első érintkezéskor elkezdi felszívni azt. Az EKOTESTER tartozéka az a 350 keret is, amelyre a mintatartó a 325 rögzítőeszközzel könnyen felszerelhető, de a gyors és megdőlésmentes felfüggesztésnek más módjait is választhatjuk.

A mérleg leolvasását az idő függvényében azonnal a minta felhelyezése után megkezdjük. Előnyösnek találtuk a mérleg csatlakoztatását a 340 számítógéphez, amely az EKOTESTER részét képezi.

Amikor a folyadék eléri az első sort és zárja az áramkört a 327 anód és a 326 katódok között, az időt egy bármilyen időmérő eszközzel feljegyezzük, amire az EKOTESTER 341 időmérő egysége egy kényelmes megoldás. Bár a későbbi adatfeldolgozáskor az egy soron mért mindhárom időértéket felhasználhatjuk, a továbbiakban a sorok három elektródjának átlagidejét közöljük, amitől az egyes értékek eltérése általában nem több mint körülbelül ±5%.

így tehát a mért adatok a következők:

- a minta által a bemerítés után felvett folyadék mennyisége az idő függvényében, és

- a folyadék adott magasságokra való feljutásához szükséges idő.

A fentiekből mind a három magassághoz két fontos értéket adunk meg. Az első az az idő másodpercekben kifejezve, ami alatt a folyadékfront eléri a megfelelő magasságokat. A második a „kumulatív áramlás” az egyes magasságokban, amit úgy kapunk meg, hogy a minta által az adott magasság eléréséhez szükséges idő alatt felvett folyadék mennyiségét osztjuk ezzel az időtartammal, a minta keresztmetszetén mért vastagsággal és a 10 cm-es szélességgel.

A felvétel vizsgálata

Amint a 4. ábrán látható, egy 410 abszorbens szerkezetet terhelünk 75 ml szintetikus vizelettel, amit 15 ml/s sebességgel, egy szivattyúval (Model 7520-00, Cole-Parmer Instruments, Chicago, II.), 5 cm magasságból áramoltatunk a minta felszínére. A vizelet abszorbeálódásának idejét egy órával mérjük. A terhelést pontosan 5 perces időközökben addig ismételjük, amíg a cikk kellően nem telítődik. A vizsgálat eredményét négy terhelés adataiból adjuk meg.

A vizsgált mintát - ami lehet egy teljes abszorbens cikk vagy egy abszorbens szerkezet, amely egy abszorbens magot, egy fedőréteget és egy hátlapot tartalmaz - kisimítva egy 411 hablemezre fektetjük egy plexidobozban (a rajzon a doboznak csak a 412 alaplapja van feltüntetve). Egy 413 plexilemezt - aminek a közepén egy 5 cm átmérőjű nyílás van - fektetünk a minta tetejére, a szerkezet terhelési mezőjére. A szintetikus vizeletet a 414 hengeren át - ami a nyílásba van illesztve és ragasztva - vezetjük a mintára. A 415 elektródok a lemez alsó felületén helyezkednek el, és a 410 abszorbens szerkezet felszínével érintkeznek. Az elektródok az órához vannak kapcsolva. A 416 súlyok felhelyezésével körülbelül 50 g/cm² nyomást gyakorlunk a mintára, ami a mindenütt kapható MAXI pelenka esetében körülbelül 20 kg-nak felel meg.

Amikor a vizsgálófolyadékot a hengerbe vezetjük, az tipikusan felhalmozódik az abszorbens szerkezet felszínén, és ezáltal zárja az áramkört az elektródok között. A vizsgálófolyadékot a szivattyú szállítja a vizsgálóberendezésbe egy körülbelül 8 mm átmérőjű csövön át, amit a vizsgálófolyadékkal feltöltve tartunk. így a folyadék lényegében akkor kezd folyni a csőből, amikor a szivattyút megindítjuk. Ugyanekkor megindul az óra is, és akkor áll meg, amikor az abszorbens szerkezet abszorbeálta a ráürített vizeletet, és az elektromos vezetés megszűnik az elektródok között.

A felvételi sebességet az időegység (s) alatt abszorbeált folyadék mennyiségével (ml) adjuk meg. A felvételi sebességet minden egyes terhelésre kiszámítjuk. Találmányunk szempontjából különösen fontosnak tekintjük az elsőt és az utolsót a négy terhelés közül.

Ez a vizsgálat elsősorban az általában MAXI méretű termékekre van kidolgozva, amelyek tervezett kapacitása körülbelül 300 ml, és az ennek megfelelő végső tárolókapacitásuk körülbelül 300-400 ml. Ha ettől lényegesen eltérő kapacitású termékeket kell vizsgálni (például felnőtt inkontinens termékekre alkalmazzuk), akkor a beállításokat, így különösen a terhelésenként rávezetett folyadék térfogatát úgy kell megváltoztatni, hogy körülbelül 20%-a legyen a cikk teljes tervezett kapacitásának, és fel kell jegyezni az eltérést a szabványos vizsgálatmenethez képest.

A felvétel utáni kollagén-visszanedvesítési vizsgálat (5. ábra)

A vizsgálat előtt a kollagénfilmet - amit a NATURIN GmbH-tól (Weinhein, NSZK) szerzünk be COFFI

HU 222 356 Β1 kereskedelmi néven, és rizsmasúlya körülbelül 28 g/m² - előkészítjük úgy, hogy 90 mm átmérőjű korongokat vágunk belőle egy mintavágó készülékkel, majd ezeket 12 órán át ekvilibráljuk a mérószoba fent megadott környezetével (a kollagénfilmet mindig csipesszel fogjuk meg).

Legalább 5, de nem több mint 6 perccel a fent leírt felvételi vizsgálat utolsó terhelése után a súlyokat és a fedőlemezt eltávolítjuk, és a vizsgált 520 mintadarabot óvatosan egy laboratóriumi asztalra fektetjük.

A már kivágott és ekvilibrált 510 kollagénkorongokból négynek megmérjük a tömegét legalább 1 mg pontossággal, majd a cikk terhelési pontjának közepére tesszük azokat és lefedjük a 90 mm átmérőjű és körülbelül 20 mm vastagságú plexilemezzel. Rátesszük, ugyancsak középre és óvatosan, a 15 kg tömegű 540 súlyt. A súlyt és a plexilemezt 30±2 s múlva eltávolítjuk, és a kollagénkorongokat újra leméijük.

A felvétel utáni kollagén-visszanedvesítési vizsgálat eredménye a kollagénfilm által felvett nedvesség mg-ban megadva.

Meg kell még jegyeznünk, hogy ez a vizsgálatmenet könnyen alkalmazható adott terméktípusokra, például különböző méretű gyermekpelenkákra vagy felnőtt inkontinens cikkekre, vagy menstruációs cikkekre, vagy különböző típusú terhelőfolyadékokra, az abszorbens anyag mennyiségére és méretére, vagy az alkalmazott nyomásra. Ha egyszer ezek a lényeges jellemzők adottak, akkor az ilyen módosítások magától értetődőek a szakemberek számára. Ha a módosított vizsgálatmenet eredményeit vesszük figyelembe, akkor a termékek egyszerűen optimalizálhatok a lényeges jellemzők tekintetében egy, a szabványos statisztikai módszerek szerint megtervezett kísérlettel, a realisztikus, vizelés közbeni határfeltételek között.

A folyadékeloszlás vizsgálata

A folyadékeloszlás vizsgálatának célja az abszorbens cikk vagy magszerkezet bizonyos részei által felvett folyadék mennyiségének meghatározása.

Ez a vizsgálat az ellenőrzött laboratóriumi körülmények között telített cikkeken végezhető el, amelyeken előbb más folyadékkezelési tulajdonság vizsgálatát végezték el, például a fent leírt felvételi vizsgálatot.

Ez a vizsgálat használt cikkeken is elvégezhető, például gyermekek által viselt pelenkákon, amelyek reális viselési körülmények között lettek megterhelve, miután a cikkeket a megfelelő higiénés körülmények között kiértékeltük. A várakozási idő a terhelés és a kiértékelés között nem lehet túl hosszú, noha azt figyeltük meg - legalábbis a pelenkában leírt szerkezetek vizsgálatakor -, hogy a várakozási időnek csak nagyon kis hatása van a folyadékeloszlási vizsgálat eredményeire.

A folyadékeloszlás vizsgálatához egy abszorbens szerkezetben vagy cikkben leméijük a megterhelt cikk tömegét, majd kisimítva (adott esetben átvágva a gumizott részeket, hogy könnyebb legyen kisimítani) lefektetjük, és a hossztengely mentén bejelöljük rajta a negyedeket. Ezután a cikket elvágjuk a hossztengelyre merőleges vonalak mentén, vigyázva, hogy ne nyomjunk ki belőle folyadékot. Ez a legjobban egy papírvágóval vagy egy szikével oldható meg.

Leméijük az egyes darabok tömegét, és az eredményt a teljes tömeghez viszonyítjuk.

Az erősen profilírozott cikkekben (azaz amelyekben különböző tömegű anyag van az egyes részekben) a teljes tömeget és a részek tömegeit a cikk száraz tömegével helyettesítjük. Ezt úgy hajtjuk végre, hogy egy „testvérpelenka” (egy ugyanúgy készült, vagy - ha nagy sorozatban készült termékről van szó - egy ugyanakkor gyártott pelenka) részeinek tömegét határozzuk meg. Ha a teljes cikkeknek eltérő tömegeik lennének, akkor a részek tömegeit tovább lehet helyesbíteni azok arányával, feltételezve, hogy az eltérések részarányosán oszlanak el a részek mentén.

A folyadékeloszlási vizsgálat eredményeként az adott részekben, például a comb közötti részben jelen lévő folyadékmennyiség arányát adjuk meg százalékban a teljes folyadékmennyiséghez viszonyítva.

A sűrűség, a vastagság és a rizsmasúly mérése

Egy meghatározott területű, például egy mintavágóval készített mintadarab tömegét legalább 0,1% pontossággal megméijük. A vastagság mérését 550 Pa nyomás alkalmazásával végezzük egy 50 mm átmérőjű felületen. A rizsmasúly az egységnyi felületre jutó tömeg és g/m²-ben adjuk meg, a vastagságot mm-ben méljük, míg a g/cm³-ben kifejezett sűrűség egyszerűen kiszámítható.

A „ teafilter centrifugás kapacitásvizsgálata ” (TCC-vizsgálat)

Bár a TCC-vizsgálatot speciálisan a szuperabszorbens anyagokra fejlesztették ki, könnyen alkalmazhatók más anyagokra is.

A TCC-vizsgálat eredménye a „teafilter centrifugás kapacitásértéke”, ami az abszorbens anyagban visszatartott folyadék mértéke.

Az abszorbens anyagot egy teafilterzacskóba tesszük, 20 percre bemerítjük 0,9 tömeg%-os nátrium-klorid-oldatba, majd 3 percig centrifugáljuk. A visszamaradt folyadék tömegének aránya a száraz anyag kiindulási tömegéhez viszonyítva az abszorbens anyag abszorpciós kapacitása.

Két liter, desztillált vízben készített, 0,9 tömeg%-os nátrium-klorid-oldatot öntünk egy 24x30x5 cm méretű tálba. A folyadékréteg vastagságának körülbelül 3 cm-nek kell lennie.

A teafilterzacskó mérete 6,5 χ 6,5 cm, és a Teekanne-ban (Düsseldorf, NSZK) kapható. A zacskó hővel leforrasztható egy szokványos, konyhai műanyagzacskó-záró géppel, mint amilyen a VACUPACK2 PLUS (Krups, NSZK).

A zacskót részleges felvágással óvatosan felnyitjuk, majd megméijük a tömegét. Az abszorbens anyagból körülbelül 0,200 g-os, ±0,005 g pontossággal lemért mintát teszünk a zacskóba. Ezután a forrasztóval lezárjuk. Ezt nevezzük a mintászacskónak. Egy üres teafiltert is lezárunk és „vak”-mintaként használjuk.

Ezután a mintás- és a vakzacskókat a sóoldat felszínére fektetjük és körülbelül 5 s-ig alámerítjük egy spatula segítségével, hogy teljesen átnedvesedjenek (a zacs15

HU 222 356 Bl kók a sóoldat felszínén fognak úszni, de teljesen átnedvesednek). Az órát azonnal elindítjuk.

Húsz perc áztatási idő után a mintás- és a vakzacskókat kiemeljük a sóoldatból, és egy Bauknecht WS130, Bosch 772 NZK096 vagy ezekkel egyenértékű (230 mm átmérőjű) centrifugába tesszük úgy, hogy az egyes zacskókat a centrifuga kosarának külső falára tapasztjuk. A centrifuga fedelét lezárjuk, a centrifugát megindítjuk és a fordulatszámot egyszerre 1400 f/min-ra állítjuk. Amint a forgás stabilizálódott 1400-on, az órát elindítjuk. A centrifugát 3 perc múlva leállítjuk.

A mintás- és a vakzacskókat kiemeljük és külön lemérjük a tömegüket.

Az abszorbens anyag mintájának TCC-értékét az alábbi módon számíthatjuk ki:

TCC=mintászacskó tömege centrifugálás után - vakzacskó tömege centrifugálás után - abszorbens anyag száraz tömege/abszorbens anyag száraz tömege.

Ugyanígy mérhető a teljes abszorbens cikk vagy a szerkezet egy adott része, például egy kivágás a teljes abszorbens cikk szerkezetéből, amit a cikk teljes átvágásával készíthetünk a cikk hossztengelyének egy meghatározott pontjánál. így különösen a comb közötti rész fent megadott meghatározása teszi lehetővé a comb közötti rész kapacitásának megmérését. Másféle kivágások a „alapkapacitás” (azaz a cikk egy meghatározott részének egységnyi területére jutó kapacitás) megmérésére használhatók.

A végső tárolókapacitás

Egy abszorbens cikk végső tárolókapacitásának meghatározására számos módszert ajánlanak.

Találmányunk vonatkozásában azzal a feltevéssel élünk, hogy egy cikk végső tárolókapacitása az egyes elemek vagy anyagok végső abszorpciós kapacitásának összege. Az egyes elkülönült elemek esetében jól kidolgozott technikákat használhatunk mindaddig, amíg következetesen összehasonlíthatók. így például a teafilter-centrifugás kapacitás, ami a szuperabszorbens polimerek esetében jól kidolgozott és bevezetett, mind a szuperabszorbens polimerekre, mind más anyagokra is használható (lásd fent).

Ha már ismerjük az egyedi anyagok kapacitását, a teljes cikk kapacitása úgy számítható ki, hogy megszorozzuk ezeket az értékeket (ml/g-ban) az illető anyagnak a cikkben felhasznált tömegével.

Az olyan anyagok esetében, amelyek funkciója más, mint a folyadékok végső tárolása - ilyenek a felfogóréteg és a hasonlók - a végső tárolókapacitás elhanyagolható, akár azért, mert az ilyen anyagok végső tárolókapacitása ténylegesen igen kicsi a folyadéktárolásra rendeltetett anyagokéhoz képest, vagy azért, mert ezeknek az anyagoknak nem kell folyadékkal terhelődniük, és így átengedhetik a folyadékokat a végső tárolóanyagoknak.

Példák

Elosztóanyagok

A különböző szerkezetek és anyagi tulajdonságok összehasonlítására két anyagot használunk egy hagyományos szövet, így egy nedvesen erős, 22,5 g/m² rizsmasúlyú szövet helyettesítésére, amit NCB elnevezéssel gyárt a Strepp (Kreuzan, NSZK). A szövetek jellemző folyadékszállító tulajdonságait az 1. táblázatban soroljuk fel.

Először egy nagy átáramlású elosztóanyagot vizsgálunk (1.1. példa), aminek elkészítéséhez kiindulásként egy nedvesen rétegelt, kémiailag rögzített, 150 g/m² rizsmasúlyú és 0,094 g/cm³ sűrűségű szövedéket használunk, ami egy rostkeverékből áll, amely tartalmaz:

- 90 tömeg% (a rostkeverékre vonatkoztatva) kémiailag merevített, hullámosított cellulózrostot, amely a Weyerhaeuser Co.-től (USA) kapható „CMC” megjelöléssel; és

- 10 tömeg% eukaliptusz típusú rostot, és 2 tömeg% poliakrilamid-glioxál-gyantával van rögzítve, amely a Cytec Industries-től (West Patterson, N. J.) szerezhető be Parez™ 631 NC márkanéven.

Ezt a szövetet utókezelésként egy hengerpáron vezetjük át, amelynek legnagyobb átfedési mélysége 0,2 mm, a fogak szélessége 0,6 mm és 1 mm-es térközzel állnak, amint az részletesen le van írva az EP-A 809 991 számú szabadalmi iratban.

Egy másik, hővel rögzített, nedvesen rétegezett szövetet (1.2. példa) 60 tömeg% kémiailag merevített, hullámosított cellulózrostból, 30 tömeg% említett eukaliptusz típusú rostból és 10 tömeg% excentrikus, polietilénköpenyű és poliésztermagvú, kétkomponensű szálból állítunk össze; az utóbbit a Hoechst Celanese (USA) árulja Celbond® T255 márkanéven, és egy permanens hidrofilizáló anyag van a polietilénköpenybe inkorporálva. A szokványosán elvégzett nedves rétegelés után a szövedéket az Ahlstrom, Inc. (USA) légátfúvásos technológiájával, hővel rögzítjük; a kész szövedék rizsmasúlya 150 g/m² és sűrűsége 0,11 g/cm³.

Az anyagokat a fent leírt függőleges felszívási vizsgálatnak alávetve az 1. táblázatban bemutatott eredményeket kapjuk.

1. táblázat

	1.1. példa	1.2. példa	1.3. példa
Felszívódás ideje (s)
8,3 cm-ig	13	45	>210
12,4 cm-ig	45	165	nem érte el
Átáramlás (ml/s/cm2)
8,3 cm-nél	0,32	0,06	<0,02
12,4 cm-nél	0,16	0,04	nem érte el

Az eredményekből látható, hogy az 1. 2. példa anyaga jobb teljesítményt mutat, mint az 1. 3. példa hagyományos anyaga, azonban jelentősen elmarad az

1. 1. példa különösen előnyös anyagának teljesítményétől.

HU 222 356 Β1

Általános termékleírás

Bár találmányunk a termékek széles körére alkalmazható, különös előnyeit a gyermekpelenkákkal kapcsolatban mutatjuk be példáinkban, mégpedig a 8-18 kg-os gyermekeknek készített pelenkákon, amelyet „MAXI” méretként is említenek. Az ilyen termékek jellemző méreteiként a PAMPERS BABY DRY PLUS MAXI/MAXI PLUS méreteit adjuk meg; ezt a terméket a The Procter&Gamble Co. árusítja Európa különböző országaiban:

hosszúság (mm) szélesség (mm) (Y irányban) (X irányban)

Teljes pelenka 499 430 abszorbens mag 438 magfülek - 115 comb közötti rész - 102

A cikk elrendezése olyan, hogy használat közben lényegében szimmetrikusan illeszkedik, ha összemérjük az elülső és a hátsó derékrész megnyúlását. A comb közötti pont egybeesik a „terhelési pont”-tal, és (mind a fiúknál, mind a lányoknál) 4,9 cm-rel az elülső derékrész felé helyezkedik el a cikk középpontjától, és 17 cm-re van a mag elülső végélétől. Következésképpen a comb közötti rész - ha az abszorbens mag elülső végélétől (0 cm) haladunk a hátsó végéle felé (43,8 cm) - a 6,1 cm-től a 27,8 cm-ig terjed.

A találmányunkban példaként említett termékek lényegében ebből a kereskedelmi termékből származnak az adott példákban leírt módosítások után.

Ezek a termékek a tárolómagjukban körülbelül 20 g hagyományos, északi típusú puhafa légnemezt és körülbelül 10 g szuperabszorbens anyagot tartalmaznak, ami FAVOR SXM 100 kereskedelmi néven kapható a Stockhausen GmbH-tól (NSZK). A szuperabszorbens anyag elméleti kapacitása 31 ml/g, ami a légnemez 4 ml/g-os kapacitásával együtt körülbelül 390 ml méretezett kapacitást biztosít az ilyen cikkeknek. Emellett a mag tartalmaz egy „felfogófolt”-ot, amely a tárolómagon fekszik 25,4 cm hosszúságban az elülső végétől mért 18 cm-től kezdve a vége felé. Ez a folt légrétegeit, kémiailag merevített cellulózanyagból készül, amit a Weyerhaeuser Co. (USA) árusít CMC kereskedelmi név alatt felfogó/elosztó rétegként, aminek rizsmasúlya körülbelül 295 g/m². Példáinkban ennek az anyagnak a végső tárolókapacitását nullának vesszük, mivel feltevésünk szerint a folyadék eltávozik ebből a felfogó/elosztó rétegből, amely így kész az ismételt ürítések fogadására (lásd fent).

A mag szerkezete olyan, hogy a szuperabszorbens anyag és a légnemez keveréke be van fedve (a viselő felől) egy vékony réteg tiszta légnemezzel. A mag alakja csaknem téglalap, méretei 438x115 mm, amely kissé elkeskenyedik a comb közötti pontnál 102 mm-re. A vegyes réteg rizsmasúlya úgy van beállítva, hogy a kapacitásmegoszlási profil hosszában nézve körülbelül a következő :

1. negyed (elülső rész) 140 ml

2. negyed 130 ml

3. negyed 70 ml

4. negyed (hátsó rész) 50 ml

Az illeszkedés javítása

Az első kísérlet célja az újraelosztás tárolókapacitásra gyakorolt hatásának támogatása. Ennek érdekében egy „illeszkedési vizsgálat”-ot folytatunk, aminek során kétféle terméket állítunk elő félüzemi körülmények között. Először egy összehasonlító terméket készítünk, amely a fent leírt kereskedelmi termék másolata, és abban különbözik az utóbbitól, hogy nincs felfogófoltja.

Ezt a terméket hasonlítjuk egy „fordított profilú” szerkezethez (2.1. példa), amely abban különbözik az előzőtől, hogy kapacitásprofilja másként van megosztva:

1. negyed (elülső rész) 120 ml

2. negyed 70 ml

3. negyed 60 ml

4. negyed (hátsó rész) 140 ml

Ezeket vizsgáljuk az „illeszkedési” kísérletben. Ennek érdekében mind a kísérleti, mind az összehasonlító terméket mesterségesen terheljük szintetikus vizelettel, és az illeszkedést gyakorlott anyákkal értékeltetjük ki először száraz pelenkákkal, majd előbb 150 ml, utána 300 ml szintetikus vizelettel megterhelve.

Minden termék esetében rákérdezünk az „általános illeszkedés”-re és a „comb közötti illeszkedés”-re a különböző terheléseknél.

Az értékelés 0 (gyenge) és 4 (kiváló) közötti osztályozással történik.

A termékeket 17, véletlenszerűen kiválasztott gyermeken vizsgáljuk.

Az eredmények világosan azt mutatják, hogy a hagyományosan profilírozott pelenka gyengébben illeszkedik, mint a fordított profilú.

2. táblázat

Illeszkedés osztályzatai

	2. 2. példa	2. 1. példa
Általános illeszkedés	2,6	2,0
Illeszkedés a combok között
szárazon	3,0	2,0
150 ml vizelettel	2,9	1,9
300 ml vizelettel	2,6	1,4

A fordított profil hatása a teljesítményre (vegyes magok)

A fogyasztók azonban nem akarják, hogy az illeszkedés javítása a teljesítmény rovására történjen. A különböző szerkezeteknek a teljesítményre gyakorolt hatását laboratóriumi vizsgálatban hasonlítjuk össze az igen fontos folyadékfelvételi teljesítmény és a visszanedvesítés szempontjából.

A vizsgálathoz a termékeket teljes léptékű, félüzemi gyártósoron állítjuk elő, legyártva a jelenlegi piaci terméket (3. 1. példa) azzal az eltéréssel, hogy a felfogófoltot egy meleglevegő-átfúvással rögzített, szintetikus felfogóréteggel helyettesítjük, amely 63 tömeg%-ban tartalmaz excentrikus, polietilén/polipropilén kétkomponensű rostokat (ESEWA, gyártja a Danaklon AB, Dánia), és 37 tömeg%-ban szokványos, déli puhafa fapépet egy

HU 222 356 Bl szövedékben, amit légátfuvással rögzítenek úgy, hogy sűrűsége 0,04 g/cm³ és rizsmasúlya 120 g/m² legyen (3. 3 példa). A következő termék a 3. 3. példa kombinációja a 2.1. példában leírt, fordított kapacitásprofillal.

A harmadik termék (3. 1. példa) abban különbözik az utóbbitól, hogy még egy hővel rögzített, nedvesen rétegelt anyagot is tartalmaz, amely az 1. 2. példában van leírva.

3. táblázat

	3.1.	3.2.	3.3.
Kapacitáseloszlás	fordított	fordított	comb közötti
Felfogóanyag	légátfuvással rögzített szövedék
Elosztóanyag	nedvesen rétegelt, - szokásos szövedék - légátfúvással rögzített
Folyadékeloszlás (%)
comb közötti részben	58	55	79
| Felvétel (ml/s)
1. ürítés	2,9	3,6	3,2
4. ürítés	0,19	0,10	0,16
Kollagén-visszanedvesítés (mg)

bcomb közötti rész 268 283 262 hátsó rész 25 72 12

Ezek az eredmények azt mutatják, hogy - bár a fordított profil önmagában javítja a folyadékeloszlást, mert kisebb kapacitást biztosít a comb közötti részben - ezt az előnyt lerontja a gyengébb visszanedvesítési teljesítmény, különösen a cikk hátsó részében. Egy már javított folyadékelosztó anyag használata segít ezen a hátrányon anélkül, hogy károsan befolyásolná a folyadékelosztást vagy a felvételi teljesítményt.

Az elosztóanyag hatása a hagyományos profilú magokra

A jó elosztó hatású anyagok teljesítménybeli előnyét tovább bizonyítjuk a fordított profilú magokon. A hatás kiemelésére egy hagyományos pelenkát (4.2. példa; megegyezik a 2. 2. példával) hasonlítunk össze a 4. 1. példa termékével, amelyben a szokványos felfogóanyagot egy javított elosztóanyagra cseréljük ki (mint az 1. példában).

4. táblázat

	4. 1. példa	4. 2. példa
Folyadékeloszlás (%)
comb közötti részben	91	88
Felvétel (ml/s)
1. ürítés	3,9	4,8
4. ürítés	0,59	0,82
Kollagén-visszanedvesítés (mg)
comb közötti rész	60	53

így tehát a javított folyadékelosztó anyag ténylegesen javítja a teljesítményt, azonban csak igen korlátozott mértékben változtatja meg a folyadékeloszlást.

Rétegelt magok

Találmányunk előnyeit tovább demonstrálhatjuk olyan kísérleti magokon, amelyeket félüzemi gyártósoron készítünk a szuperabszorbens anyag és a légnemez összekeverése helyett rétegezett szerkezetként.

Az általános szerkezet megegyezik a 3. példában leírttal, amelyben a homogénre kevert tárolómagot egy téglalap alakú szerkezettel helyettesítjük, amiben 15 g szuperabszorbens por van bezárva két réteg hagyományos szövet közé, amely egy utókezelt, módosított, kémiailag rögzített elosztóanyag. A szuperabszorbens rétegelt anyag szélessége 90 mm (központosítva), és egy ragasztópermetezéses rétegelőtechnikával készül, amely részletesen az EP-A 695.541 számú szabadalmi iratban van leírva.

Két szerkezetben (ezeket hívjuk ,,lapos”-nak) a rétegelt anyag végignyúlik a cikk teljes hosszán, és a szuperabszorbens anyag rizsmasúlya 355 g/m².

Két fordított profilú szerkezetben a rétegelt anyagok rizsmasúlya az elülső és hátsó végéitől számított 167 mm hosszúságban 500 g/m², míg a cikk középső részében fennmaradó 130 mm-es szakasz mentes a szuperabszorbens anyagtól. Mivel ez utóbbi el van tolódva az elülső rész felé, a comb közötti rész egy területe lényegében szuperabszorbensmentes.

5. táblázat

	5.1.	5.2.	5. 3.	5.4.
Kapacitásprofil	fordított	fordított	lapos	lapos
Elosztóanyag	gyors áram- lású	hagyo- mányos	gyors áram- lású	hagyo- mányos
Felvétel (ml/s)
1. ürítés	3,95	2,92	3,91	2,98
4. ürítés	0,66	0,36	0,73	0,54
Kollagén-visszanedvesítés (mg)
comb közötti rész	59	118	65	106
Folyadékeloszlás (%)
comb közötti rész	56	58	70	73

Ez a táblázat további adatokat szolgáltat a jó elosztóanyagok hatásáról a cikk teljesítményére: azt bizonyítja, hogy - attól függetlenül, hogy ez az anyag egy szövet-e vagy egy nagy átáramlású anyag - a folyadékeloszlást pozitívan befolyásolja a fordított profilú szerkezet. Azonban világosan látható, hogy a visszanedvesedés hátrányosan változik a szövetes termékekben.

A kísérletek általános tanulságait úgy foglalhatjuk össze, hogy az előnyös termékeknek csak kis végső tárolókapacitása van a comb közötti részben, jó elosztóanyaguk van, előnyösen egy nagy átáramlású folyadékelosztó anyag, s így a termékek jó folyadékelosztási teljesítményt mutatnak a felvételi és/vagy a visszanedvesedési értékek szerint.

Claims (24)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Abszorbens cikk, amely tartalmaz egy folyadékot áteresztő fedőréteget (24), egy folyadékot át nem eresztő hátlapot (26), és a fedőréteg (24) és a hátlap (26) között elhelyezett abszorbens magot (28), aminek van egy comb közötti része és egy vagy több derékrésze, azzal jellemezve, hogy az abszorbens mag (28) comb közötti részének végső folyadéktároló kapacitása kisebb mint az abszorbens mag (28) egy vagy több derékrészének, valamint a comb közötti rész folyadékfelvétel utáni kollagén-visszanedvesítési értéke kisebb mint 180 mg.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzaljellemezve, hogy a comb közötti rész folyadékfelvétel utáni kollagén-visszanedvesítési értéke kisebb mint 80 mg.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a comb közötti rész folyadékfelvétel utáni kollagén-visszanedvesítési értéke kisebb mint 70 mg.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a comb közötti rész folyadékfelvétel utáni kollagén-visszanedvesítési értéke kisebb mint 50 mg.
5. 5. Az 1 -4. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a comb közötti rész végső folyadéktároló alapkapacitása az abszorbens mag (28) átlagos végső folyadéktároló alapkapacitásának kevesebb mint 0,9-szerese.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a comb közötti rész végső folyadéktároló alapkapacitása az abszorbens mag (28) átlagos végső folyadéktároló alapkapacitásának kevesebb mint 0,7-szerese.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a comb közötti rész végső folyadéktároló alapkapacitása az abszorbens mag (28) átlagos végső folyadéktároló alapkapacitásának kevesebb mint 0,5-szerese.
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a comb közötti rész végső folyadéktároló alapkapacitása az abszorbens mag (28) átlagos végső folyadéktároló alapkapacitásának kevesebb mint 0,3-szerese.
9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a comb közötti rész szakaszos végső folyadéktároló kapacitása kisebb mint a teljes abszorbens mag (28) végső folyadéktároló kapacitásának 49%-a.
10. 10. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a comb közötti rész szakaszos végső folyadéktároló kapacitása kisebb mint a teljes abszorbens mag (28) végső folyadéktároló kapacitásának 41%-a.
11. 11. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a comb közötti rész szakaszos végső folyadéktároló kapacitása kisebb mint a teljes abszorbens mag (28) végső folyadéktároló kapacitásának 23%-a.
12. 12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a comb közötti rész hossza a teljes abszorbens mag (28) hosszának fele.
13. 13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy egy végső folyadéktároló anyagot tartalmaz, ami az abszorbens mag (28) teljes végső folyadéktároló kapacitásának legalább 80%-át biztosítja.
14. 14. A 13. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a végső folyadéktároló anyag az abszorbens mag (28) teljes végső tárolókapacitásának legalább 90%-át biztosítja.
15. 15. A 13. vagy 14. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a végső folyadéktároló anyag szuperabszorbens polimereket tartalmaz.
16. 16. A 13. vagy 14. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a végső folyadéktároló anyag szuperabszorbens polimerektől mentes.
17. 17. A 13. vagy 14. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a végső folyadéktároló anyag egy nyílt cellás, abszorbens habanyagot tartalmaz.
18. 18. A 17. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a abszorbens habanyagok egy nagy belső fázisú „víz az olajban” emulzióból (HIPE) képzett habanyagok.
19. 19. Az 1-18. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy az abszorbens mag (28) comb közötti része, területének legalább 50%-a, lényegében csökkentett végső folyadéktároló kapacitású.
20. 20. Az 1-19. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a végső folyadéktároló kapacitás kevesebb mint 50%-a helyezkedik el a az abszorbens mag (28) comb közötti részétől az elülső derékrészben, és a végső folyadéktároló kapacitás több mint 50%-a helyezkedik el az abszorbens mag (28) hátsó derékrészében.
21. 21. A 20. igénypont szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy az végső folyadéktároló kapacitás kevesebb mint 33%-a helyezkedik el a az abszorbens mag (28) comb közötti részétől az elülső derékrészben, és a végső tárolókapacitás több mint 67%-a helyezkedik el az abszorbens mag (28) hátsó derékrészében.
22. 22. Az 1-21. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy az abszorbens mag (28) comb közötti részének folyadékfelvételi teljesítménye sorozatos terhelésnél legalább 0,5 ml/s a negyedik terheléskor.
23. 23. Az 1-22. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a comb közötti rész egy olyan anyagot tartalmaz, amelynek átáramlása a 12,4 cm-nél nagyobb mint 0,075 g/cm²/s.
24. 24. Az 1-23. igénypontok bármelyike szerinti abszorbens cikk, azzal jellemezve, hogy a comb közötti rész tartalmaz merevített cellulózrostokat, eukaliptusz típusú rostokat, és kémiai kötőgyantát tartalmazó, kémiailag rögzített, nedvesen rétegelt szövedék utókezelésével előállított anyagot.