впитывающее изделие, которое включает барьер для жидкости с улучшенной герметизацией

Формула изобретения

1. Способ получения впитывающего изделия, такого как пеленка или средство защиты при недержании, которое включает впитывающее основание (23), расположенное между непроницаемым для жидкости нижним листом (21), который предназначен для размещения вне непосредственного контакта с телом пользователя, и проницаемым для жидкости верхним листом (22), который предназначен для размещения в непосредственном контакте с телом пользователя, и, по меньшей мере, один продольно простирающийся барьер (28, 29) для жидкости по каждую сторону от центральной линии вышеуказанного верхнего листа, выполненный из, в основном, непроницаемого для жидкости материала (12) и прикрепленный вдоль или по соседству к соответствующей продольно выступающей боковой крайней линии данного изделия, и включающий свободную эластичную герметизирующую кромку, предназначенную для растяжения относительно тела пользователя, отличающийся тем, что производят модифицирование или обработку впитывающего изделия таким образом, что абсолютная величина Р= 2ycosm/r вышеуказанной герметизирующей кромки (28, 29) увеличивается, где у обозначает поверхностное натяжение жидкости, которая должна впитываться путем всасывания, r обозначает радиус наибольшего круга, который может быть заключен в любой поре, образованной герметизирующей кромкой относительно кожи пользователя при данном возможном удлинении, а cosm представляет собой средневзвешенную величину cos, где представляет собой угол смачивания жидкостью материала стенок поры, принимая во внимание различные материалы стенок наибольшей поры.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что абсолютную величину Р увеличивают, по меньшей мере, в пределах большей части возможного диапазона удлинения 20-40%.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что абсолютную величину Р увеличивают, по меньшей мере, на 5%, конкретно, по меньшей мере, на 15%, предпочтительно, по меньшей мере, на 25%, а особенно, конкретно, по меньшей мере, на 35%.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что радиус поры герметизирующей кромки уменьшают при возможном удлинении, по меньшей мере, на величину свыше 60%, конкретно на величину свыше 50%, более конкретно на величину свыше 40%, а предпочтительно на величину свыше 20%.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что абсолютную величину cosm увеличивают.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что обработку герметизирующей кромки осуществляют таким образом, что достигается более высокий угол смачивания материала непроницаемого для жидкости барьера, и/или достигается более высокий угол смачивания жидкости по отношению к коже пользователя внутри тех областей, в которых герметизирующая кромка лежит относительно кожи пользователя, когда впитывающее изделие надето.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что герметизирующая кромка выполнена из материала, который увеличивает абсолютную величину cosm и/или который уменьшает r, когда данное изделие надето.

8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся увеличением абсолютной величины cosm/r.

9. Способ получения впитывающего изделия, такого как пеленка или средство защиты при недержании, которое включает впитывающее основание (23), расположенное между непроницаемым для жидкости нижним листом (21), который предназначен для размещения вне непосредственного контакта с телом пользователя, и проницаемым для жидкости верхним листом (22), который предназначен для размещения в непосредственном контакте с телом пользователя и над верхним листом (22), покрывной непроницаемый для жидкости лист, который предназначен для размещения относительно тела пользователя, включает эластик для подгонки данного изделия к телу пользователя, и апертуры, предназначенные для размещения в соответствии с анальным отверстием и отверстием уретры пользователя, причем вокруг этих апертур в верхнем покрывном листе расположены кромки, эластично собранные в складки, улучшенная герметизирующая способность относительно кожи предполагаемого пользователя при данном возможном удлинении достигается, по меньшей мере, с помощью одной герметизирующей кромки (28, 29) по каждой стороне от вышеуказанной центральной линии, отличающийся тем, что производят модифицирование или обработку впитывающего изделия таким образом, что абсолютная величина Р= 2ycosm/r вышеуказанной герметизирующей кромки (28, 29) увеличивается, где у обозначает поверхностное натяжение жидкости, которая должна впитываться путем всасывания, r обозначает радиус наибольшего круга, который может быть заключен в любой поре, образованной герметизирующей кромкой относительно кожи пользователя при данном возможном удлинении, а cosm представляет собой средневзвешенную величину cos, где представляет собой угол смачивания жидкостью материала стенок поры, принимая во внимание различные материалы стенок наибольшей поры.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что абсолютную величину Р увеличивают, по меньшей мере, в пределах большей части возможного диапазона удлинения 20-40%.

11. Способ по п. 9 или 10, отличающийся тем, что абсолютную величину P увеличивают, по меньшей мере, на 5%, конкретно, по меньшей мере, на 15%, предпочтительно, по меньшей мере, на 25%, а особенно, конкретно, по меньшей мере, на 35%.

12. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что радиус поры герметизирующей кромки уменьшают при возможном удлинении, по меньшей мере, на величину свыше 60%, конкретно, на величину свыше 50%, более конкретно на величину свыше 40%, а предпочтительно на величину свыше 20%.

13. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что абсолютную величину cosm увеличивают.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что обработку герметизирующей кромки осуществляют таким образом, что достигается более высокий угол смачивания материала непроницаемого для жидкости барьера, и/или достигается более высокий угол смачивания жидкости по отношению к коже пользователя внутри тех областей, в которых герметизирующая кромка лежит относительно кожи пользователя, когда впитывающее изделие надето.

15. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что герметизирующая кромка выполнена из материала, который увеличивает абсолютную величину cosm и/или который уменьшает r, когда данное изделие надето.

16. Способ по любому из пп. 9-15, отличающийся увеличением абсолютной величины cosm/r.

17. Впитывающее изделие, которое включает впитывающее основание (23), расположенное между непроницаемым для жидкости нижним листом (21), который предназначен для размещения вне непосредственного контакта с телом пользователя, и проницаемым для жидкости верхним листом (22), который предназначен для размещения в непосредственном контакте с телом пользователя, включает, по меньшей мере, один продольно простирающийся барьер для жидкости (28, 29) по каждую сторону от центральной линии вышеуказанного верхнего листа, выполненный из, в основном, непроницаемого для жидкости материала (12) и прикрепленный вдоль или по соседству с соответствующей продольно проходящей боковой крайней линией данного изделия, и включающий свободную эластичную герметизирующую кромку, предназначенную для растяжения относительно тела пользователя, отличающееся тем, что по отношению, по меньшей мере, к одной герметизирующей кромке (28, 29) по каждую сторону от центральной линии вышеуказанного впитывающего основания абсолютная величина Р= 2ycosm/r превышает значение y= kx+m, где х обозначает возможное удлинение, k имеет величину - 14/30, а m имеет величину 48, конкретно 51, предпочтительно 57, более предпочтительно 63, и конкретно 69, в пределах большей части возможного диапазона удлинения от 20 до 40%, и где у обозначает поверхностное натяжение жидкости, которая должна впитываться, r обозначает радиус наибольшего круга, который может быть заключен в любой поре, образованной герметизирующей кромкой относительно кожи пользователя при данном возможном удлинении, а cosm представляет собой средневзвешенную величину cos, где представляет собой угол смачивания жидкости по отношению к материалу стенок поры, принимая во внимание различные материалы стенок наибольшей поры.

18. Изделие по п. 17, отличающееся тем, что свободная герметизирующая кромка включает слой такого материала, который обеспечивает более высокий угол смачивания жидкости по отношению к материалу кромки, и/или такого, который обеспечивает больший угол смачивания жидкости по отношению к коже пользователя в тех областях, где герметизирующая кромка расположена относительно кожи пользователя, и где вышеуказанный материал пачкает кожу, когда впитывающий материал надет.

19. Изделие по п. 17 или 18, отличающееся тем, что свободный герметизирующий край снабжен слоем материала, который, по крайней мере, частично заполняет поры в вышеуказанной кромке, когда данное изделие надето.

20. Изделие по любому из пп. 17-19, отличающееся тем, что когда данное изделие надето, свободная герметизирующая кромка имеет радиус поры, который, в основном, не зависит от имеющегося удлинения или растяжения и который составляет максимально 0,10 мм, предпочтительно максимально 0,08 мм, и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 0,04 мм.

21. Изделие по любому из пп. 17-20, отличающееся тем, что свободная герметизирующая кромка состоит из похожей на ленту эластичной пленки.

22. Изделие по любому из пп. 17-21, отличающееся тем, что абсолютная величина Р= 2ycosm/r превышает значение у= kx+m в пределах большей части диапазона 10-60%.

23. Впитывающее изделие, которое включает впитывающее основание (23), расположенное между непроницаемым для жидкости нижним листом (21), который предназначен для размещения вне непосредственного контакта с телом пользователя, и проницаемым для жидкости верхним листом (22), который предназначен для размещения в непосредственном контакте с телом пользователя, включает расположенный над верхним листом (22) непроницаемый для жидкости покрывной лист, который предназначен для размещения относительно тела пользователя, и имеет апертуры, предназначенные для размещения в соответствии с анальным отверстием или отверстием уретры пользователя, причем вокруг этих апертур в покрывном листе расположены эластично собранные в складки кромки, отличающееся тем, что по отношению, по меньшей мере, к одной герметизирующей кромке (28, 29) по каждую сторону от центральной линии вышеуказанного впитывающего основания абсолютная величина Р= 2ycosm/r превышает значение y= kx+m, где х обозначает возможное удлинение, k имеет величину - 14/30, а m имеет величину 48, конкретно 51, предпочтительно 57, более предпочтительно 63, и конкретно 69, в пределах большей части возможного диапазона удлинения от 20 до 40%, и где у обозначает поверхностное натяжение жидкости, которая должна впитываться, r обозначает радиус наибольшего круга, который может быть заключен в любой поре, образованной герметизирующей кромкой относительно кожи пользователя при данном возможном удлинении, а cosm представляет собой средневзвешенную величину cos, где представляет собой угол смачивания жидкости по отношению к материалу стенок поры, принимая во внимание различные материалы стенок наибольшей поры.

24. Изделие по п. 23, отличающееся тем, что свободная герметизирующая кромка включает слой такого материала, который обеспечивает более высокий угол смачивания жидкости по отношению к материалу кромки, и/или такого, который обеспечивает больший угол смачивания жидкости по отношению к коже пользователя в тех областях, где герметизирующая кромка расположена относительно кожи пользователя, и где вышеуказанный материал пачкает кожу, когда впитывающий материал надет.

25. Изделие по п. 23 или 24, отличающееся тем, что свободный герметизирующий край снабжен слоем материала, который, по крайней мере, частично заполняет поры в вышеуказанной кромке, когда данное изделие надето.

26. Изделие по любому из пп. 23-25, отличающееся тем, что когда данное изделие надето, свободная герметизирующая кромка имеет радиус поры, который, в основном, не зависит от имеющегося удлинения или растяжения и который составляет максимально 0,10 мм, предпочтительно максимально 0,08 мм, и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 0,04 мм.

27. Изделие по любому из пп. 23-26, отличающееся тем, что свободная герметизирующая кромка состоит из похожей на ленту эластичной пленки.

28. Изделие по любому из пп. 23-27, отличающееся тем, что абсолютная величина Р= 2ycosm/r превышает значение у= kx+m в пределах большей части диапазона 10-60%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к впитывающим изделиям, таким как пеленки или средства защиты при недержании, которые обеспечивают лучший герметизирующий эффект для кожи пользователя, чем ранее известные изделия такого типа. Настоящее изобретение также относится к способу изготовления таких изделий.

Впитывающее изделие такого типа, к которому относится настоящее изобретение, будет включать непроницаемый для жидкости лист, который предназначен для размещения вне непосредственного контакта с пользователем, и верхний, проницаемый для жидкости лист, который расположен в непосредственном контакте с пользователем. Когда рассматриваемое впитывающее изделие представляет собой пеленку или средство для защиты при недержании, это изделие будет также включать гибкие боковые клапаны или крылышки, которые выступают в боковом направлении за пределы впитывающего основания по обе стороны от него, и эластичные приспособления, которые простираются продольно вдоль свободных боковых кромок боковых клапанов, по меньшей мере, в пределах той части изделия, которая предназначена для формирования участка ластовицы в используемом изделии, причем вышеуказанные клапаны и эластичные приспособления обеспечивают подгонку этого впитывающего изделия к телу пользователя. Эти эластичные приспособления функционируют как ножной эластик при ношении данного изделия. Таким образом, когда изделие надето, эластичные элементы будут растягиваться и удерживать боковые клапаны плотно по отношению к телу пользователя.

Используемые в настоящее время впитывающие изделия обладают высокой способностью к впитыванию и могут также удерживать жидкость под давлением. Наибольшие проблемы возникают в случае быстрых сбросов жидкости. В таких случаях необходимо, чтобы большой объем жидкости проходил сначала через верхний проницаемый для жидкости лист, а затем впитывался и рассеивался во впитывающем основании. Это не происходит мгновенно. Время, затрачиваемое жидкостью для прохождения через верхний лист, может составлять от одной до двух минут, причем в течение этого времени жидкость может вытечь на кромки изделия и просочится наружу. Эти проблемы решаются с помощью так называемых непроницаемых для жидкости барьеров или внутренних манжет, или боковых клапанов, которые предназначены для сопротивления утечке жидкости в случае ее быстрых выбросов. Обычно используемые манжеты первоначально предназначались для удерживания фекалий и были выполнены путем оборачивания участка проницаемого для жидкости листа вокруг эластичной нити. В последнее время производители стали изготавливать манжеты из непроницаемого для жидкости материала, чтобы удерживать также и жидкость.

Когда ножной эластик на впитывающем изделии растягивается и изделие закрепляется на пользователе, эластичный элемент непроницаемых для жидкости барьеров будет также растягиваться, таким образом поднимая барьеры. Эластичный элемент барьеров будет держать кромки барьера в натяжении относительно тела пользователя. Стоячие непроницаемые для жидкости барьеры затем образуют под телом пользователя "лоток", в котором может находиться быстро сброшенный большой объем мочи в течение времени, необходимого для прохождения жидкости через верхний проницаемый для жидкости слой. Попытки повысить эффективность таких непроницаемых для жидкости барьеров для настоящего времени были направлены на использование более плотных материалов и на изготовление клапанов достаточно большого размера.

Один недостаток, тем не менее, состоит в том, что жидкость будет подниматься выше края барьеров и вытекать наружу, когда объем сброшенной жидкости избыточен или когда пользователь сидит или лежит, сжимая пространство между стоячими непроницаемыми для жидкости барьерами.

Таким образом, используемые в настоящее время впитывающие изделия, такие как пеленки или средства защиты при недержании мочи, могут включать расположенные вдоль внешних продольных кромок изделия герметизирующие кромки, которые предназначены для размещения плотно вокруг бедер пользователя и для подгонки изделия по форме его тела, а также пару внутренних манжет или непроницаемых для жидкости барьеров, которые размещены внутри по отношению к внешним продольным кромкам и которые предназначены для формирования непроницаемого барьера для быстро сбрасываемой жидкости, которая не впитывается мгновенно впитывающим основанием вышеуказанного изделия. Эти внутренние манжеты должны, таким образом, обладать способностью выдерживать относительно высокое давление жидкости в течение ограниченного периода времени, порядка минуты. Когда этот отрезок времени истекает, жидкость впитывается впитывающим основанием. Имеются также изделия, которые включают поперечные манжеты, которые герметично защищают поперечные кромки впитывающего основания.

Имеются также впитывающие изделия, в которых отсутствуют описанные выше внутренние непроницаемые для жидкости барьеры. В таких случаях внешние продольные герметизирующие кромки образуют единственные непроницаемые для жидкости барьеры впитывающего основания.

Имеются еще впитывающие изделия, которые включают непроницаемый для жидкости лист, который предназначен для размещения в непосредственном контакте с телом пользователя и которые включают эластичные нити для подгонки этого изделия по форме тела пользователя. Этот непроницаемый для жидкости лист включает, по меньшей мере, одну апертуру для совмещения с отверстиями ануса и уретры пользователя. Эластик имеется, по меньшей мере, вокруг участка окружности апертуры или апертур, чтобы обеспечить подгонку кромки апертуры к форме тела пользователя и обеспечить герметизацию. Под непроницаемым для жидкости листом расположено впитывающее основание, которое заключено между проницаемым для жидкости листом и непроницаемым для жидкости листом так, что впитывающее основание будет свисать вниз под тело пользователя, при этом непроницаемый для жидкости лист будет лежать вне непосредственного контакта с телом пользователя.

Внутренние манжеты состоят частично из тонкого барьерного листа, в основном непроницаемого для жидкости неэластичного материала, например нетканого, и частично из эластичного приспособления, которое собирает в складки ту кромку непроницаемого для жидкости барьера, который прилегает к телу пользователя. Неупругий и неэластичный материал крепится вдоль одной продольной кромки либо к верхней части непроницаемого для жидкости листа впитывающего изделия, чтобы между двумя листами не могла проходить жидкость, либо к нижней части непроницаемого для жидкости листа вдоль боковой кромки данного изделия. Эластичное приспособление крепится вдоль другой кромки неупругого материала, чтобы собрать вместе непроницаемый для жидкости барьер и с его помощью образовать складчатую кромку, которая будет частично выступать при надевании данного изделия. Собирание этой кромки обычно достигается с помощью эластичной нити, размещенной в канале в неэластичном материале, причем вышеуказанный канал выполнен путем перегибания и сварки одной кромки материала. Когда впитывающее изделие надевается, складчатая кромка будет частично растягиваться, причем степень этого растяжения зависит от размеров тела пользователя и от того, как надевается данное изделие.

Описанные непроницаемые для жидкости барьеры или ножной эластик не могут быть использованы во впитывающих изделиях, которые удерживаются на теле пользователя с помощью специальных эластичных штанов или трусов. Эти впитывающие изделия могут включать другие герметизирующие кромки, которые не растянуты и удерживаются натянутыми относительно основания. Так в ЕП-А1-0534488 описаны герметизирующие прокладки, которые заранее отформованы для того, чтобы выступать наружу от центрального участка впитывающего изделия, что иллюстрируется гигиенической салфеткой в описании предпочтительного варианта изобретения. Эти прокладки могут быть выполнены путем образования петли из материала, такого как нетканый материал, чтобы выполнить упругодеформируемую манжету, которая удобно располагается относительно тела пользователя. В одном варианте выполнения манжеты прикрепляются непосредственно к кромкам впитывающего изделия, причем одна кромка полосы прокладки прикреплена к верхнему листу впитывающего изделия, а вторая кромка - к нижнему листу. Образование петель из материала создает полости для придания прокладкам упругости и устойчивости, петли могут также включать эластичные элементы, которые находятся в натяжении при их приложении к данному изделию, чтобы придать этому изделию дугообразную форму.

В другом варианте выполнения материал прокладки представляет собой эластичный материал, который прикреплен к продольным кромкам гигиенической салфетки. Этот материал натянут при использовании с гигиенической салфеткой. Это делается, чтобы придать изделию дугообразную форму.

Гигиеническая салфетка при использовании размещается в ластовице трусов и прижимается к телу пользователя усилием от надетых трусов. Таким образом усилие, прикладываемое от гигиенической салфетки к телу пользователя, косвенным образом вызывается давлением трусов. Варианты выполнения прокладки, включающие эластичные элементы, не вызывают приложение усилий на тело пользователя. Цель использования эластичных элементов, если они используются, состоит в придании формы дуги. Это отличается от пеленки или средства защиты при недержании в соответствии с настоящим изобретением, когда барьерный элемент включает эластичное приспособление, в котором барьерный элемент будет во время использования растянут относительно тела пользователя и таким образом создает непроницаемый для жидкости барьер с хорошим герметизирующим эффектом. Именно тело пользователя вызывает натяжение эластичного приспособления в этом барьере.

Герметики другого типа представлены в патенте США-А-5445627. Гигиеническая салфетка снабжена парой эластично растягивающихся клапанов, находящихся в соседстве поперечно напротив боковых кромок. Эти клапаны выполнены в виде полосок и выступают из нижнего листа. Адгезионные вещества нанесены на верхнюю поверхность вышеуказанных клапанов таким образом, что эти клапаны могут быть прикреплены путем адгезии к коже пользователя. Намерение состоит в том, чтобы компенсировать сдвиг основания салфетки относительно тела пользователя. Таким образом, изготавливается салфетка для адгезионного крепления к коже пользователя. Это не тот случай, когда элемент эластичного барьера растягивается относительно пользователя для получения хорошего герметизирующего эффекта.

В основу настоящего изобретения положена задача предложить способ повышения способности впитывающего элемента включать ножной эластик, чтобы оставаться плотно пригнанным относительно тела пользователя с помощью различных мер. Другой задачей настоящего изобретения является создание впитывающего изделия, включающего ножной эластик и имеющего улучшенные герметизирующие свойства по отношению к телу пользователя.

Настоящее изобретение будет теперь описано по отношению к прилагаемым чертежам, на которых:

фиг.1a, 1b, 1с иллюстрируют измерительное оборудование, используемое для определения давления утечки или давления прорыва для эластичного барьерного материала: на фиг.1а показано оборудование без какого бы то ни было используемого материала, на фиг.1b показано оборудование с материалом, применяемом в растянутом состоянии, а фиг.1с представляет собой принципиальную иллюстрацию определения давления утечки;

фиг.2а, 2b схематически иллюстрируют пору в жидком барьере и принцип определения средневзвешенной величины cosm и определения радиуса r;

фиг.3а иллюстрирует обычную пленку или средство защиты при недержании со стоячими непроницаемыми для жидкости барьерами;

фиг. 3b, 3с представляют собой увеличенные принципиальные виды разреза через область В на фиг.3а, во-первых, по отношению к традиционной пеленке (3b) и, во-вторых, для одного из вариантов выполнения настоящего изобретения (3с);

фиг. 4а, 4b иллюстрируют принцип расчета возможного удлинения или растяжения;

фиг. 5а представляет собой графическую иллюстрацию, демонстрирующую давления прорыва для различных непроницаемых для жидкости барьеров;

фиг. 5b представляет собой сравнительную схему, иллюстрирующую рассчитанные и измеренные давления прорыва для наилучшего непроницаемого для жидкости барьера на фиг.5а при различных степенях удлинения;

фиг. 5с представляет собой схематическую иллюстрацию наименьших давлений прорыва для непроницаемых для жидкости барьеров, выполненных в соответствии с настоящим изобретением;

фиг. 6а представляет собой графическую иллюстрацию измеренных давлений прорыва для традиционного стоячего непроницаемого для жидкости барьера с одной стороны и для двух вариантов выполнения настоящего изобретения с другой стороны;

фиг. 6b представляет собой сравнительную диаграмму, иллюстрирующую рассчитанные и измеренные давления прорыва при различных возможных удлинениях для одного из вариантов выполнения настоящего изобретения, показанных на фиг.6а;

фиг.7 иллюстрирует измеренные давления прорыва для традиционного стоячего непроницаемого для жидкости барьера с одной стороны и для еще одного варианта выполнения настоящего изобретения с другой стороны;

фиг.8-15 представляют собой воспроизведенные фотографии, сделанные электронным микроскопом, различных непроницаемых для жидкости барьеров при различных возможных удлинениях;

фиг. 8а-12а представляют собой виды, соответствующие фотографиям на фиг. 8-12.

Впитывающее изделие, такое как пленка, изготавливается для использования для людей с различными размерами. Это достигается путем собирания вместе или собирания в складки непроницаемых для жидкости барьеров и боковых кромок с помощью эластика. Эти непроницаемые для жидкости барьера и боковые кромки будут растягиваться до различных пределов в соответствии с размерами пользователя, а натяжение вокруг кромки этого барьера будет, таким образом, меняться в зависимости от размеров пользователя.

Можно ожидать, что натяжение барьерного эластика будет иметь значение при изучении герметизирующих свойств непроницаемого для жидкости барьера, и, следовательно, степень растяжения этого барьера также будет иметь значение. Значительный растянутый барьер будет прикладывать значительное натяжение к коже пользователя и, как ожидается, может обеспечить лучшие герметизирующие свойства, чем соответствующие барьеры, которые натянуты в меньшей степени. Одно из пожеланий в этом отношении состоит в получении наибольшего возможного натяжения в непроницаемом для жидкости барьере и в достижении с его помощью наилучшего возможного герметизирующего эффекта. Тем не менее, невозможно использовать эластик, в котором натяжение избыточно высокое, так как впитывающее изделие станет тогда неудобным при носке и будет оставлять следы на коже.

Термин "возможное удлинение или растяжение" может быть использован при рассмотрении степени растяжения непроницаемого для жидкости барьера.

При изготовлении впитывающего изделия, например пеленки, эластичный материал, который имеет определенную степень растяжимости, жестко "фиксирован" по отношению к остальному нерастяжимому материалу, обычно нетканому. Степень, до которой растягивается эластичный материал при изготовлении данного изделия, не может быть превышена при использовании этого изделия, так как эластичный материал прочно прикреплен к нерастяжимому материалу. Это показано на фиг.4а. В этой точке эластичный материал имеет длину L.

Нерастяжимый материал, по отношению к которому зафиксирован эластичный материал, в некоторой степени собирается в складки, когда пеленка располагается на теле пользователя. Этот эластичный материал тогда сокращается до меньшей длины L_x.

Возможное растяжение или удлинение Х представляет собой ту степень, до которой материал может быть растянут от состояния пользователя до состояния продукта. Это может быть выражено формулой: L = L_x(Х/100 + 1), где Х представляет собой возможное растяжение или удлинение в процентах.

Испытательное оборудование было изготовлено для изучения герметизирующего эффекта, достигаемого между непроницаемым для жидкости барьером или каким-либо другим собранным в складки барьером и кожей потребителя. Это оборудование показано на фиг.1a, 1b и 1с и включает стенд из плексигласа, который состоит из основной пластины а и стоячей опорной пластины b. Первый, открытый по направлению вверх, полуцилиндрический элемент 1 прикреплен горизонтально к стоячей опорной пластине b и имеет на своей периферии масштабную линейку, которая указывает на возможную длину или растяжение. Один торец полуцилиндрического элемента прикреплен к опорной пластине, в то время как другой торец имеет торцевую стенку 1". На самом дне полуцилиндрического элемента 1 имеется отверстие 2, к которому ведут вертикально стоящая наполняющая трубка 3, наклонная измерительная трубка 4, причем обе из вышеуказанных трубок имеют масштабную линейку, градуированную в мм водного столба. Оборудование также включает незакрепленный второй цилиндрический элемент 5, диаметр которого несколько больше, чем диаметр первого полуцилиндрического элемента 1, и который имеет одну открытую сторону и торцевую стенку 5" на другом торце.

Как показано на фиг 1b, измерительная операция осуществляется путем прикрепления непроницаемого для жидкости барьера вокруг внутренней периферии первого полуцилиндрического элемента и закрепления вышеуказанного барьера вокруг верхних кромок. Эластичный участок 7 направлен к месту крепления полуцилиндрического элемента к опорной пластине b, а непроницаемый для жидкости барьерный материал согнут вокруг торцевой стенки 1" первого полуцилиндрического элемента 1 на другой стороне. Эластичный участок закреплен вдоль масштабной линейки на полуцилиндрическом элементе, чтобы обеспечить считывание возможного удлинения или растяжения. Торцевая стенка 5" второго полуцилиндрического элемента 5 расположена напротив торцевой стенки 1" первого полуцилиндрического элемента, причем вышеуказанный согнутый наверх участок вышеуказанного барьерного материала расположен между ними и сжат относительно их с помощью зажима 10 так, чтобы получить небольшой зазор 9 между цилиндрическими стенками. Искусственная моча вводится через вертикальную трубку 3. Непроницаемый для жидкости барьер сначала оттягивается вниз, чтобы заполнить зазор между полуцилиндрическими элементами. Давление жидкости затем увеличивается относительно эластичной кромки 7 одновременно с тем, как столб жидкости формируется в трубках 3, 4, где давление может считываться. Жидкость вводится до образования утечки при давлении прорыва, как показано стрелкой В (фиг.1c).

С помощью этого оборудования были изучены три непроницаемых для жидкости барьера, "Хаггис Стендинг Гезер", "Памперс Стендинг Гезер" и "Пьедо Ножной Эластик", при этом была измерена тенденция утечки при растяжении эластичного элемента и его фиксации при различных возможных удлинениях. Давление жидкости, при котором будет иметь место утечка по отношению к барьеру, растянутому до определенной степени, то есть барьеру, который имеет определенное возможное удлинение или растяжение, определялось с помощью испытательного оборудования. Причем, как было обнаружено, это давление менялось в зависимости от степени растяжения собранной в складки кромки. Измеренные величины показаны в виде диаграммы на фиг.5а. Как становится очевидным из чертежа, тем не менее, различные барьеры дают различные давления прорыва при одинаковом возможном растяжении или удлинении. Таким образом, получается, что на герметизирующий эффект влияют и другие факторы, а не только натяжение эластичного материала.

Настоящее изобретение основано на попытке обеспечения герметизирующего эффекта на основе факторов, отличных от реального натяжения в эластике.

На основе предположения о том, что утечка не происходит только потому, что эластик в барьерном материале прекращает контактировать с кожей пользователя, а прежде всего происходит через сквозные поры или каналы, которые образуются между кожей пользователя и складками в собранной в складки кромке барьерного материала, были предприняты усилия по созданию модели, на основе которой давление утечки может быть определено теоретически, чтобы таким способом определить те параметры, которые должны подвергнуться изменению для достижения лучшего герметизирующего эффекта.

Капиллярное давление пор в пористых структурах может быть рассчитано с помощью уравнения Лапласа.

В соответствии с уравнением Лапласа капиллярное давление Р = 2ycos/r, где y представляет собой поверхностное натяжение жидкости, представляет собой угол смачивания жидкости по отношению к материалу в стенках капилляров, а r представляет собой радиус капилляра. Когда составляет менее 90^o, cos является отрицательным и Р, следовательно, также отрицательно. Стенка капилляра гидрофобна, и получаемое в результате давление Р может описывать давление прорыва, то есть максимальное давление, которое может выдержать капилляр или пора. Когда составляет менее 90^o, стенка капилляра является гидрофильной и p и cos являются положительными. Жидкость тогда "всасывается" в поры.

При изучении давления в капилляре или поре, когда стенка состоит из ряда материалов так, как в поре, образованной между кожей и складкой в непроницаемом для жидкости барьере, величина окружности для каждого материала должна быть определена вместе, чтобы определить среднюю величину cosm. Давление прорыва тогда составляет Р = 2ycosm/r.

В настоящем случае стенки пор состоят частично из гидрофильного материала, то есть кожи, который имеет угол смачивания менее 90^o, и частично из гидрофильного материала в непроницаемом для жидкости барьере, который имеет угол смачивания свыше 90^o. Cos представляет собой средневзвешенную величину величин cos стенок пор и подсчитывается способом, проиллюстрированным на фиг. 2а, где А обозначает соотношение окружности гидрофобной стенки, а В означает соотношение окружности гидрофильной стенки, где А+В =1. cosm будет вследствие этого равен Acos_fob+Bcos_fil.

Как описано выше, были проведены исследования с целью проверить, может ли описанная модель использоваться как основа для оценки давления прорыва.

Угол смачивания кожи меняется в зависимости от состояния кожи, то есть, например, от того, является ли кожа грязной или чистой. Измерительное оборудование, состоящее из плексигласа с углом смачивания 77^o, что близко к величине угла смачивания кожи (примерно 74^o), использовалось для сравнения. Измерения осуществлялись на имеющемся в продаже непроницаемом для жидкости барьере, который давал наилучший герметизирующий результат в соответствии с фиг.5а, то есть "Хаггис Стендинг Гезер", который имеет угол смачивания 120^o. Используемая жидкость представляет собой искусственную мочу, y представляет собой поверхностное натяжение искусственной мочи, то есть 0,06 N/m.

Прилегание непроницаемого для жидкости барьера относительно измерительного оборудования было изучено при различных возможных удлинениях с помощью электронного микроскопа с увеличением в 130 раз, как проиллюстрировано на фиг.8-12 и 8а-12а. Как станет ясным из чертежей, сквозная пора образуется между нитями или волокнами барьерного материала и стенкой из плексигласа испытательного оборудования. Как предполагается, пора функционирует в качестве капилляра, где r = радиусу наибольшего возможного круга, который может быть заключен в канал, как видно из фиг.2b.

Сквозная пора изображена на фиг.8а-12а. Следующие величины радиуса поры были получены при различных возможных удлинениях, как показано в таблице 1.

Комментарии: очень трудно измерить радиус поры на фотографии при возможном 10%-ном удлинении, а представленная величина, следовательно, возможно, ненадежна.

Крестики, представленные на фиг. 8а-12а, указывают на боковые терминальные точки поры, предназначенные для подсчета гидрофобных и гидрофильных соотношений длины поры. Коэффициент длины между гидрофобной и гидрофильной поверхностями в поре при различных возможных удлинениях показан в следующей таблице 2.

Расчеты были сделаны на основе "Хаггис standing gather" no сравнению с плексигласом.

10% возможное удлинение

Р = 2 0.06 (0.39 cos74^o + 0.61 cos120^o)/0.0208 10^-3

Р = -1139 Па => абсолютная величина давления прорыва = 114 мм H₂O

20% возможное удлинение

Р = 2 0.06 (0.39 cos74^o + 0.61 cos120^o)/0.0812 10^-3

Р = -291.9 Па => абсолютная величина давления прорыва = 29.2 мм Н₂О

30% возможное удлинение

Р = 2 0.06 (0.32 cos74^o + 0.68 cos120^o)/0.1208 10^-3

Р = -250/1 Па => абсолютная величина давления прорыва = 25.0 мм H₂O

40% возможное удлинение

Р = 2 0.06 (0.39 cos74^o + 0.61 cos120^o)/0.1458 10^-3

Р = -162.6 Па => абсолютная величина давления прорыва = 16.3 мм Н₂О

50% возможное удлинение

Р = 2 0.06 (0.5 cos74^o + 0.5 cos120^o)/0.1458 10^-3

Р = -92.3 Па => абсолютная величина давления прорыва = 9.2 мм Н₂О

На фиг.5b представлено сравнение между давлениями прорыва, измеренными с помощью испытательного оборудования, и давлениями прорыва, рассчитанными с помощью вышеуказанной формулы.

Так как рассчитанные и измеренные величины давления прорыва согласуются, становится возможным улучшить герметизирующий эффект непроницаемого для жидкости барьера во впитывающем изделии относительно кожи пользователя путем влияния |P|, то есть |2ycosm/r|, барьера так, что эта величина возрастает. Одно из условий в этом отношении состоит в том, что напряжение в эластике будет достаточно высоким, чтобы не дать возможности непроницаемому для жидкости барьеру позволить жидкости выйти при более низком давлении в результате релаксации эластика и не дать возможности этому барьеру "ослабеть" на теле пользователя за счет того, что столб жидкости давит так, что барьер размыкает свой контакт с прилегающей поверхностью.

Возрастание |P| может быть вызвано за счет возрастания |(2ycosm/r)| продукта.

Настоящее изобретение таким образом относится к способу повышения способности герметизации впитывающего изделия, заставляя -(2yсоsm/r) продукта одного или нескольких непроницаемых для жидкости барьеров изделия увеличиваться.

Продукт может быть увеличен за счет, например,

1) воздействия на угол смачивания между жидкостью, которая должна всасываться, и, соответственно, кожей или барьерным материалом;

2) воздействия на радиус поры, то есть радиус капилляра, образованный между материалом барьера и кожей;

3) воздействия как на угол смачивания, так и на радиус поры.

Так как необходимый эффект состоит в увеличении абсолютной величины 2yсоsm/r продукта, нет необходимости в одностороннем увеличении |cosm| или уменьшении r. Для увеличения |cosm/r| также возможно одновременное увеличение радиуса. При условии, что возрастание |cosm| пропорционально больше, чем возрастание радиуса, улучшенный результат будет получен несмотря на возрастание радиуса. Аналогично, процедура, которая сокращает радиус, может дать в результате уменьшение |cosm|. Улучшенный результат будет, тем не менее, достигнут при условии, что это последнее уменьшение пропорционально меньше, чем уменьшение радиуса.

Настоящее изобретение также относится к впитывающему изделию, такому как пеленка или средство защиты при недержании, которое имеет улучшенные герметизирующие свойства относительно тела пользователя, и которое изготовлено таким образом, что в случае, по меньшей мере, с парой непроницаемых для жидкости барьеров изделия, абсолютная величина 2yсоsm/r будет выше, чем полученная при использовании известных ранее впитывающих изделий. Более конкретно, во время большей части интервала 20-40% возможного удлинения или растяжения, предпочтительно во время большей части интервала от 15 до 50% и особенно на большей части интервала между 10 и 80% возможного удлинения, абсолютная величина y 2yсоsm/r продукта будет превышать линию y=rх+m, где х обозначает возможное удлинение или растяжение, k имеет величину - 14/30, a m имеет величину 48 (линия 1), предпочтительно 51 (линия 2), более предпочтительно 57 (линия 3) и еще более предпочтительно 63 (линия 4) и особенно 69 (линия 5). Эти линии показаны на фиг.5с, на которой измеренное давление прорыва наиболее эффективного непроницаемого для жидкости барьера, известного в настоящее время, то есть барьера "Хаггис Стендинг Гезер", нанесено для сравнения.

Настоящее изобретение будет теперь описано более детально со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг.3а показана обычная пеленка или средство для защиты при недержании 20, которое включает проницаемый для жидкости верхний лист 22, впитывающий лист 23 и непроницаемый для жидкости нижний лист 21, причем вышеуказанные листы ограничены двумя поперечными кромками 24, 25 и двумя продольными кромками 26, 27. Иллюстрируемое изделие также включает продольно простирающийся ножной эластик 28 и стоячий непроницаемый для жидкости барьер 29 по каждой стороне от продольной центральной линии. Фиг.3b представляет собой разрез, который иллюстрирует конструкцию стоячего непроницаемого для жидкости барьера, включающего непроницаемый для жидкости лист 12, свободная кромка которого изогнута вокруг двух растянутых эластичных нитей 13. Нити 13 предназначены для собирания в складки листа 12.

Фиг.3с иллюстрирует один из вариантов осуществления настоящего изобретения, при котором радиус поры значительно уменьшен и является уже постоянным и небольшим при большом возможном удлинении или растяжении. В этом случае эластичные нити 13 заменены эластичной пленкой 14. Эта пленка будет располагаться, в основном, ровно относительно кожи. Радиус поры близок к 0 при большом возможном удлинении.

Фиг. 4 представляет собой воспроизведение сделанной с помощью электронного микроскопа фотографии варианта осуществления настоящего изобретения, аналогичного варианту осуществления, представленному на фиг.3с, где эластичная пленка используется как кромка на непроницаемом для жидкости барьере, растянутом относительно плексигласа. Небольшие поры, которые можно увидеть, являются результатом того, что пленка в иллюстрируемом случае представляет собой трехслойную пленку, где только центральный слой является эластичным. Внешние слои, используемые для соединения пленки с барьером, будут трескаться, когда центральный слой растянут, как показано на фиг.15. Видимые небольшие поры, которые имеют радиус, примерно, 0,02 мм, будут оставаться, в основном, постоянными независимо от возможного удлинения, так как высота пор постоянна даже при том, что длина меняется. Верхняя кривая на фиг.7 иллюстрирует измерения, сделанные с помощью этого непроницаемого для жидкости барьера. Нижняя кривая показывает результаты, полученные для "Хаггис Стендинг Гезер".

Угол смачивания был изменен при двух тестах. В первом случае пластиковая пленка, имеющая угол смачивания 97,5^o, была растянута поверх первой полуцилиндрической поверхности из плексигласа. Это соответствует обработке барьера таким образом, что кожа пользователя будет иметь больший угол смачивания. Эта величина соответствует гидрофобной величине в отличие от нормальной средней величины угла смачивания, примерно, 74^o. Результат этого изменения угла смачивания (средняя кривая) сравнивается на фиг.6а с герметизирующим эффектом, достигаемым с помощью вертикального барьера "Хаггис Стендинг Гезер" (нижняя кривая). Как показывают измеренные величины, таким образом достигается улучшенный герметизирующий эффект.

Верхняя кривая на фиг.6а показывает измерения, полученные с помощью непроницаемого для жидкости барьера, который был обработан вазелином. Вазелин имеет угол смачивания 100^o. Вазелин частично блокирует поры, то есть уменьшает радиус поры, а также смазывает кожу пользователя, таким образом увеличивая угол смачивания жидкости по отношению к коже. Как станет ясным на основе диаграммы, показанной на фиг.6а, достигается значительное улучшение, когда меняется только угол смачивания кожи, несмотря на достижение в то же самое время уменьшения угла смачивания барьера с помощью вазелина, также смазывания непроницаемого для жидкости барьера и, таким образом, уменьшения его угла смачивания от 120^o до 100^o.

Фиг. 6 представляет собой диаграмму, на которой показаны рассчитанные и измеренные герметизирующие эффекты, полученные при изменении угла смачивания. Измеренные величины были получены за счет закрывания плексигласа описанной выше пластиковой пленкой и соответствуют центральной кривой на диаграмме, показанной на фиг. 6а. Достигается хорошее соответствие между рассчитанными и измеренными величинами.

Как станет ясно из вышесказанного, герметизирующий эффект, обеспеченный впитывающим изделием, может быть улучшен путем обработки, по меньшей мере, одного из жидких барьеров таким образом, чтобы заставить абсолютную величину отрицательного значения 2yсоsm/r продукта увеличиться, по меньшей мере, в пределах большей части диапазона возможного удлинения 20-40%. Герметизирующий эффект изделия, имеющего непроницаемый для жидкости барьер, где абсолютная величина отрицательного значения 2yсоsm/r продукта превышает величину y=kx+m, по меньшей мере, в пределах основной части возможного диапазона удлинения 20-40%, где х обозначает возможное удлинение или растяжение, k имеет величину - 14/30, a m имеет величину 48, предпочтительно 51, более предпочтительно 63 и особенно 69, будет значительно лучше, чем герметизирующий эффект, достигнутый с помощью традиционного изделия такого характера.

Настоящее изобретение также относится к изделиям, которые имеют поперечные непроницаемые для жидкости барьеры, и к способу обработки таких непроницаемых для жидкости барьеров таким же образом, как описано по отношению к продольно простирающимся непроницаемым для жидкости барьерам.

Продольно простирающиеся непроницаемые для жидкости барьеры могут состоять из ножного эластика и внутренних манжет.

Ясно, что настоящее изобретение не ограничено описанными в качестве примеров вариантами его осуществления, и что оно включает все возможные варианты выполнения, которые лежат в пределах объема следующей формулы изобретения.