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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Absorptionsmaterial zum Absorbieren von Blut enthaltenden Flüssigkeiten.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Absorptionsmaterial
für die
Verwendung in absorbierenden Hygieneartikeln, die insbesondere zum
Absorbieren von verschiedenen Blut enthaltenden Körperflüssigkeiten
ausgebildet sind, wie etwa Damenhygieneartikel einschließlich von
Binden und Einlagen, Wundverbände
und ähnliches.
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Aus dem Stand der Technik sind viele
verschiedene absorbierende Wegwerfartikel zum Sammeln von Körperflüssigkeiten
bekannt. Auf dem Markt sind beispielsweise Windeln, Binden, Trainingshöschen und
Inkontinenzeinlagen, Wundverbände,
Tampons und ähnliches
erhältlich.
Wegwerfprodukte dieses Typs umfassen gewöhnlich Funktionselemente zum
Aufnehmen, Absorbieren und Zurückhalten
von Flüssigkeiten.
Gewöhnlich
weisen derartige Absorptionsartikel einen Absorptionskern auf, der
zelluloseartige Fasern wie zum Beispiel Zellstoff, Partikeln aus
stark absorbierenden Materialien wie zum Beispiel Superabsorptionsmittel
oder eine Mischung aus zelluloseartigen Fasern und Superabsorptionsmitteln
umfasst. Gewöhnlich
umfassen derartige Artikel eine für Flüssigkeiten durchlässige Hüll- bzw.
Deckschicht, die gewöhnlich
dem Körper
des Benutzers zugewandt ist, einen Absorptionskern und eine für Flüssigkeiten
undurchlässige
Rückschicht.
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Deckschichtmaterialien werden für den Transport
von Körperflüssigkeiten
in den Absorptionskern von Hygieneartikeln verwendet, sodass die
für die
Deckschichten verwendeten Materialien je nach der Anwendung und
dem Produkttyp unterschiedliche Körperausscheidungen handhaben
können
müssen.
Einige Produkte müssen
Flüssigkeiten
wie etwa Urin handhaben können,
während
andere Produkte proteinhaltige und viskoelastische Flüssigkeiten
wie etwa Menstruationsausscheidungen und Fäkalien handhaben müssen. Die
Handhabung von viskoelastischen Menstruationsausscheidungen in Damenhygieneprodukten
wie etwa Einlagen, Tampons und Binden wird aufgrund von Variationen
in der Zusammensetzung und den Flusseigenschaften über einen
breiten Elastizitätsbereich
erschwert. Die Handhabung von Flüssigkeiten
in Damenhygieneartikeln erfordert die Kontrolle der Absorption von
Körperflüssigkeiten,
die Kontrolle der Flüssigkeitsrückhaltung
in der Deckschicht, die Kontrolle der Größe. und Intensität von Flecken,
die Kontrolle der Rückfeuchtung
von Flüssigkeiten
zur Oberfläche
und die Kontrolle der Flüssigkeitsfreigabe
zum Absorptionskern.
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Es gibt verschiedene Faktoren, die
den Fluss von Flüssigkeiten
in faserigen Strukturen beeinflussen. Dazu gehören die Porenstruktur in den
Textilien, die Beschaffenheit der soliden Oberfläche (Oberflächenenergie, Oberflächenladung
usw.) die Geometrie der soliden Oberfläche (Oberflächenrauheit, Vertiefungen usw.), die
chemische/physikalische Behandlung der soliden Oberfläche und
die chemische Beschaffenheit der Flüssigkeit. Absorptionsartikel
für die
Handhabung von Flüssigkeiten
mit Blutanteilen wie etwa Damenhygieneprodukte und Wundverbände sind
mit dem Problem konfrontiert, dass die roten Blutkörperchen
dazu neigen, die Poren des Materials für die Absorption von Flüssigkeiten
in derartigen Produkten zu blockieren. Derartige poröse Materialien
sind gewöhnlich
nicht-gewebte oder faserige Bahnmaterialien. Die Blockierung der
Poren der nicht-gewebten oder faserigen Bahnmaterialien durch die
roten Blutkörperchen
hat eine Reduktion der Flüssigkeitsaufnahme
und der Saugfähigkeiten
von derartigen Produkten zur Folge. Außerdem hat die Blockierung der
Poren von nicht-gewebten Materialien in Damenhygieneprodukten wie
etwa Einlagen, Tampons oder Binden eine höhere Fleckenbildung zur Folge.
Bei Damenhygieneprodukten mit Superabsorptionsmitteln bleiben die
roten Blutkörperchen
an den Superabsorptionsmitteln haften, was eine Blockierung der
Superabsorptionsmittel und damit eine wesentliche Reduktion der
Flüssigkeitsaufnahme
zur Folge hat.
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Bei Damenhygieneprodukten wie etwa
Einlagen, Tampons und Binden haben Frauen hohe Ansprüche hinsichtlich
Tragekomfort, Passform, Flüssigkeitsrückhaltung
und einer minimalen Fleckenbildung. Ein Austreten von Flüssigkeit
aus dem Artikel in die Unterwäsche
wird als absolut unannehmbar betrachtet.
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Es besteht ein fortdauernder Bedarf
für die
Verbesserung von Damenhygieneartikeln, obwohl bereits zahlreiche
Verbesserungen hinsichtlich der Materialien und Strukturen vorgenommen
wurden. Es wurden bisher jedoch noch keine zufriedenstellenden Lösungen für die Probleme
geschaffen, die aus dem Vorhandensein von roten Blutkörperchen
für die
Handhabung von Blut enthaltenden Flüssigkeiten entstehen. Es sollte deutlich
sein, dass ein System zur effektiven Handhabung von roten Blutkörperchen,
das die oben genannten Probleme beseitigt, nicht nur die Verteilung
der eingehenden Flüssigkeiten
durch das Absorptionsmaterial verbessert, sondern auch die Tendenz
zu Fehlleistungen der Absorptionsartikel reduziert. Wenn ein derartiges System
weiterhin in ein dünnes
und diskretes Produkt integriert werden kann, das eine große Menge
von derartigen Flüssigkeiten
absorbieren kann, würde
dies eine bemerkenswerte Verbesserung gegenüber den aktuellen Absorptionssystemen
darstellen.
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Es besteht ein Bedarf für ein Absorptionssystem,
das rote Blutkörperchen
effektiv handhaben kann und das in ein dünnes und diskretes Produkt
integriert werden kann, das eine große Menge von Blut enthaltenden
Körperflüssigkeiten
absorbieren kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Angesichts der oben beschriebenen
Schwierigkeiten und Probleme, die im Stand der Technik angetroffen
werden, wird ein neuartiger Absorptionsartikel angegeben, der dünn und diskret
beschaffen ist, rote Blutkörperchen
effektiv handhaben kann und problemlos eine große Menge von Blut enthaltenden
Körperflüssigkeiten
absorbieren kann.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Absorptionsartikel, der mit einem Dichtemodulator behandelt ist.
Der Dichtemodulator macht das behandelte Material in dem Absorptionsartikel
stärker
netzbar, wodurch die Aufnahmefähigkeit
des Artikels erhöht
wird, und setzt weiterhin die Dichte des behandelten Materials herab, wenn
das Material mit einer Blut enthaltenden Flüssigkeit in Kontakt kommt.
Indem die Dichte des behandelten Materials herabgesetzt wird, wird
das Volumen des Materials vergrößert, wodurch
mehr Raum vorgesehen wird, in dem die Flüssigkeit aufgenommen werden
kann.
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Der Dichtemodulator kann ein Alkylglykosid
oder eine andere Zusammensetzung sein, die die Netzbarkeit erhöht und die
Dichte bei Kontakt mit der Blut enthaltenden Flüssigkeit herabsetzt. Ein weiteres
Merkmal des Dichtemodulators besteht darin, dass er in einer ausreichend
hohen Konzentration vorgesehen ist, die eine Netzbarkeit vorsieht
und die Dichte des Materials beeinflusst, auf das er aufgetragen
wird, ohne dass die roten Blutkörperchen,
mit denen das behandelte Material in Kontakt kommt, aufgelöst werden.
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In einer Ausführungsform der Erfindung wird
der Dichtemodulator auf wenigstens eine Schicht innerhalb eines
Absorptionsartikels wie etwa eines Menstruationsartikels aufgetragen.
Insbesondere kann der Dichtemodulator auf ein Futter oder eine Halteschicht
oder sowohl auf das Futter und die Halteschicht aufgetragen werden.
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Einer der Vorteile der Erfindung
geht aus der Tatsache hervor, dass die roten Blutkörperchen
einer Blut enthaltenden Flüssigkeit,
nachdem sie in Kontakt mit dem Dichtemodulator gekommen sind, den
Fluss der Flüssigkeiten
in das Superabsorptionsmittel im Absorptionsmaterial nicht mehr
blockieren.
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In Übereinstimmung damit geben
bestimmte Ausführungsformen
der Erfindung Absorptionsartikel an, die dünn und diskret sind, rote Blutkörperchen
effektiv handhaben können
und problemlos eine große
Menge von Blut enthaltenden Körperflüssigkeiten
absorbieren können.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Diese und andere Aufgaben und Merkmale
der Erfindung werden durch die folgende ausführliche Beschreibung mit Bezug
auf die beigefügten
Zeichnungen verdeutlicht:
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Absorptionsartikels,
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2 ist
eine Querschnittansicht des Absorptionsartikels von 1 entlang der Linie 2-2,
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3 ist
eine graphische Wiedergabe der viskoelastischen Eigenschaften eines
mit GLUCOPON modifizierten Simulanten gemäß einem Beispiel,
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4 ist
eine graphische Wiedergabe der Auswirkung von GLUCOPON auf die Oberflächenspannung des
Menstruationsausscheidungssimulanten in dem Beispiel,
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5 ist
eine graphische Wiedergabe der horizontalen Saugfähigkeit
einer mit GLUCOPON behandelten luftgelegten Schicht in dem Beispiel,
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6 ist
eine graphische Wiedergabe der Dichteänderungen pro Materialsegment
während
des horizontalen Saugfähigkeitstests
von 5, und
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7 ist
eine graphische Wiedergabe der Dichteänderungen über eine Periode von zwei Tagen
als Funktion der Abstandseinstellung zwischen Kalanderrollen für ein luftgelegtes
Material und ein mit GLUCOPON behandeltes luftgelegtes Material.
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BESCHREIBUNG
VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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DEFINITIONEN
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Unter einem „Dichtemodulator" ist hier eine Zusammensetzung
zu verstehen, die eine größere Netzbarkeit
für eine
Absorptionsmaterial vorsieht und veranlasst, dass die Dichte des
Materials bei Kontakt mit einer Blut enthaltenden Flüssigkeit
vermindert wird.
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Unter einer „nicht-gewebten Bahn" oder „faserigen
Bahn" ist hier ein
Material zu verstehen, das faserige oder faserähnliche Elemente gewöhnlich in
einer willkürlichen
Anordnung umfasst, die durch Bondingpunkte miteinander verbunden
sind, um die Struktur zu stabilisieren, und wenigstens eine gewisse
mechanische Integrität
vorsehen, wobei sie wenigstens einige kleine Poren entlang der Länge und
Breite zwischen benachbarten faser-ähnlichen Elementen vorsehen.
Außerdem
sind darunter einzelne Fäden,
Garne oder Schnüre
sowie Schäume
und Filme zu versehen, die gespleißt, geöffnet oder auf andere Weise
behandelt wurden, um gewebeähnliche
Eigenschaften vorzusehen. „Nicht-gewebte
Bahnen" oder „faserige
Bahnen" werden durch
viele Prozesse wie zum Beispiel ein Spinnbonding, Schmelzblasen,
Luftlegen oder Bondkardieren hergestellt.
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Unter „Spinnbonding" ist hier ein Prozess
zu verstehen, in dem Fasern mit kleinem Durchmesser gebildet werden,
indem geschmolzene thermoplastische Materialien wie etwa Fäden aus einer
Vielzahl von feinen und gewöhnlich
kreisrunden Kapillaren aus einer Spinndüse stranggepresst werden, wobei
der Durchmesser der stranggepressten Fäden rasch reduziert wird, wie
zum Beispiel in US-Patent 4,340,563 (Appel et al.), US-Patent 3,692,618
(Dorschner et al.), US-Patent 3,802,817 (Matsuki et al.), US-Patent
3,338,992, US-Patent 3,341,394 (Kinney), US-Patent 3,502,763 (Hartmann),
US-Patent 3,502,538 (Levy) und US-Patent 3,542,615 (Dobo et al.)
beschrieben. Spinngebondete Fasern werden abgeschreckt und haften
gewöhnlich nicht,
wenn sie auf einer Sammeloberfläche
aufgetragen werden. Spinngebondete Fasern sind allgemein kontinuierlich
und weisen durchschnittliche Durchmesser von häufig mehr als 7 Mikrometer
und insbesondere von zwischen 10 und 20 Mikrometer auf.
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Unter „Schmelzblasen" ist hier ein Prozess
zu verstehen, in dem Fasern gebildet werden, indem ein geschmolzenes
thermoplastisches Material durch eine Vielzahl von feinen, gewöhnlich kreisrunden
Formkapillaren als geschmolzene Fäden in konvergierende und gewöhnlich erhitzte
Gasströme
(z.B. Luft) mit hoher Geschwindigkeit stranggepresst werden, wobei
die Gasströme
die Fäden
aus dem geschmolzenen thermoplastischen Material dämpfen, um
deren Durchmesser etwa bis zu einem Mikrofaserdurchmesser zu reduzieren.
Danach werden die schmelzgeblasenen Fasern durch den Gasstrom mit
hoher Geschwindigkeit getragen und auf einer Sammeloberfläche aufgetragen,
wobei sie häufig
noch haften, um eine Bahn aus willkürlich verteilten schmelzgeblasenen
Fasern zu bilden. Ein derartiger Prozess ist zum Beispiel in dem
US-Patent 3,849,241 (Butin) angegeben. Schmelzgeblasene Fasern sind
Mikrofasern, die kontinuierlich oder diskontinuierlich sein können und allgemein
einen durchschnittlichen Durchmesser von weniger als 10 Mikrometer
aufweisen.
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Unter „bondkardiert" oder „bondkardierten
Bahnen" sind hier
nicht-gewebte Bahnen zu verstehen, die durch dem Fachmann bekannte
und zum Beispiel in dem US-Patent 4,488,928 (Alikham und Schmidt)
beschriebene Kardierprozesse hergestellt werden. Gewöhnlich beginnen
die Kardierprozesse mit einer Mischung von zum Beispiel Grundfasern
mit Bondingfasern oder anderen Bondingkomponenten in einer voluminösen Anordnung,
die gekämmt
oder in anderer behandelt wird, um ein allgemein gleichmäßiges Basisgewicht
vorzusehen. Diese Bahn wird erhitzt oder auf andere Weise behandelt,
um die Klebekomponente zu aktivieren, sodass ein integriertes und
gewöhnlich
lockeres nicht-gewebtes Material vorgesehen wird.
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Unter „Monokomponentenfasern" sind hier Fasern
zu verstehen, die aus einer oder mehreren Strangpressvorrichtungen
unter Verwendung von nur einem Polymer hergestellt werden. Dazu
gehören
jedoch auch Fasern, die aus einem Polymer hergestellt sind, zu dem
kleine Mengen von Zusätzen
für Färbung, Antistatik, Schmierung,
Hydrophilie usw. hinzugefügt
wurden. Diese Zusätze
sind allgemein in einer Menge von weniger als ungefähr 5 Gewichtsprozent
und gewöhnlich
von weniger als ungefähr
2 Gewichtsprozent vorgesehen.
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Unter „Verbundfasern" sind Fasern zu verstehen,
die aus wenigstens zwei Polymeren hergestellt werden, die aus separaten
Strangpressvorrichtungen stranggepresst, aber zusammengesponnen
werden, um eine Faser zu erzeugen.
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Verbundfasern werden manchmal auch
als Mehrkomponenten oder Bikomponentenfasern bezeichnet. Die Polymere
unterscheiden sich gewöhnlich
voneinander, wobei die Fasern jedoch auch Monokomponentenfasern
sein können.
Die Polymere sind in im wesentlichen konstant positionierten distinkten
Zonen entlang der Querschnitts der Verbundfasern angeordnet und
erstrecken sich kontinuierlich entlang der Länge der Verbundfasern. Der
Aufbau einer derartigen Verbundfasern kann zum Beispiel eine Hülle/Kern-Anordnung sein,
in der ein Polymer von einem anderen umgeben ist, eine Seite-an-Seite-Anordnung
oder eine „Inseln-im-Meer"-Anordnung. Verbundfasern
werden zum Beispiel in US-Patent 5,108,820 (Kaneko et al.), US-Patent
5,336,552 (Strack et al.) und US-Patent 5,382,400 (Pike et al..)
gelehrt. Bei Zweikomponentenfasern können die Polymere in Verhältnissen
von 75/25, 50/50, 25/75 oder in einem anderen gewünschten
Verhältnis
vorgesehen sein.
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Unter „Bikonstituentenfasern" sind hier Fasern
zu verstehen, die aus wenigstens zwei Polymeren hergestellt werden,
die aus derselben Strangpressvorrichtung in einer Mischung stranggepresst
werden. Bei Bikonstituentenfasern sind die verschiedenen Polymerkomponenten
nicht in relativ konstant positionierten distinkten Zonen entlang
der Querschnitts der Faser angeordnet und erstrecken sich die verschiedenen
Polymere gewöhnlich
nicht kontinuierlich entlang der gesamten Länge der Faser, sondern bilden
gewöhnlich
Filamente oder Protofilamente, die willkürlich beginnen und enden. Bikonstituentenfasern
werden manchmal auch als Multikonstituentenfasern bezeichnet. Fasern
dieses allgemeinen Typs werden zum Beispiel in dem US-Patent 5,108,827
(Gessner) erläutert.
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Unter „Polymeren" sind hier unter anderem Homopolymere,
Kopolymere wie beispielsweise Blockkopolymere, Pfropfkopolymere,
willkürliche
und alternierende Kopolymere usw. sowie Mischungen und Modifikationen
derselben zu verstehen. Sofern dies nicht eigens anders angegeben
wird, umfasst der Begriff „Polymer" außerdem alle
möglichen
geometrischen Konfigurationen des Materials. Die Konfigurationen
umfassen unter anderen isotaktische, syndiotaktische und willkürliche Symmetrien.
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Unter „Absorptionsmaterial" ist hier ein beliebiges
Material mit Fähigkeiten
zur Absorption von Flüssigkeiten
zu verstehen.
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Unter „Hygieneabsorptionsartikeln" sind hier Windeln,
Trainingshöschen,
Absorptionsunterwäsche,
Inkontinzenprodukte für
Erwachsene, Wischtücher
und Damenhygieneprodukte wie Binden, Einlagen und Tampons zu verstehen.
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Unter „Aufnahme" ist hier die Fähigkeit eines Absorptionsartikels
zur Absorption von Flüssigkeiten
zu verstehen. Die Aufnahmezeit wird verwendet, um die Absorptionsqualität zu bewerten,
wobei kürzere
Aufnahmezeiten Materialien mit einer raschen Absorption und längere Aufnahmezeiten
Materialien mit einer schlechteren Absorption bedeuten.
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Unter „Flecken" ist hier Flüssigkeit im nassen oder getrockneten
Zustand zu verstehen, die auf der oberen oder unteren Oberfläche eines
Deckmaterials bzw. obersten Schicht eines Hygieneabsorptionsartikels zu
sehen ist.
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Einen „Porositätsgradienten" weist ein poröses System
auf, in dem die durchschnittliche Porengröße von einer Seite des Systems
zu der gegenüberliegenden
Seite des Systems abnimmt (oder zunimmt). Im Fall von Hygieneabsorptionsartikeln,
die nicht-gewebte Materialien mit einem Porositätsgradienten gemäß der vorliegenden
Erfindung verwenden, nimmt die durchschnittliche Porengröße von der
Seite des nicht-gewebten Bahnmaterials zu der obersten Schicht bzw.
Deckschicht des Absorptionsartikels in der Richtung zu der für Flüssigkeiten
undurchlässigen
Rückschicht
ab.
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Ein „Simulant mit niedriger Viskoelastizität" oder ein „Menstruationsausscheidungssimulant" ist ein Material,
das die Viskoelastizität
und andere Eigenschaften von Menstruationsausscheidungen simuliert.
Um die Flüssigkeit
vorzubereiten, wird Blut wie z.B. defibriniertes Schweineblut in
einer Zentrifuge mit 300 U/min dreißig Minuten lang getrennt,
wobei jedoch auch andere Verfahren, Geschwindigkeiten und Zeitdauern
verwendet werden können.
Das Plasma wird getrennt und separat aufbewahrt, der Leukozytenfilm
wird entfernt und auch die gesammelten roten Blutkörperchen
werden separat aufbewahrt. Eier wie etwa große Hühnereier werden getrennt, wobei
der Dotter und die Schale entfernt werden und das Eiweiß zurückbehalten
wird. Das Eiweiß wird
in dicke und dünne
Teile getrennt, indem das Eiweiß drei
Minuten lang durch ein Nylonsieb mit 1000 Mikrometer feinen Maschen
gezogen wird, und der dünnere
Teil entfernt wird. Es können
alternative Maschengrößen verwendet
werden, und die Zeitdauer oder das Verfahren können variiert werden, solange
die gewünschte
Viskosität
erhalten wird. Der auf dem Maschensieb zurückbehaltene dicke Teil des
Eiweißes
wird gesammelt, wobei 80 ml des Eiweißes mit 60 ml des Schweineplasmas
gemischt werden. Das Material wird dann durch ein geeignetes Verfahren
behandelt, um eine homogene Lösung
mit einer Viskosität
von ungefähr 7
bis 15 cps bei 1s-1 und 22 Grad Celsius
zu erhalte. Der Transferpack wird gedrückt, um alle Luftblasen zu entfernen,
und in einen Stomacher-Labormischer
gegeben, wo er bei einer normalen (oder mittleren) Geschwindigkeit
zwei Minuten lang gemischt wird. Der Transferpack wird dann aus
dem Mischer entnommen, es werden 60 cl rote Blutkörperchen
aus dem Schweineblut hinzugefügt
und der Inhalt wird mit der Hand ungefähr zwei Minuten lang geknetet,
bis der Inhalt homogen erscheint. Die Endmischung weist einen Anteil
von roten Blutkörperchen
von ungefähr
30 Volumenprozent auf und liegt allgemein bei 28 bis 32 Volumenprozent,
um Menstruationsausscheidungen zu simulieren. Der Anteil des Eiweißes beträgt ungefähr 40 Gewichtsprozent.
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Menstruationsausscheidungen setzen
sich aus Blut, Vaginal- oder
Gebärmutterhalsausscheidungen und
Gebärmutterschleimhautgewebe
(auch als Klumpen bezeichnet) zusammen. Die Vaginalausscheidungen enthalten
hauptsächlich
Muzine. Die Anteile der verschiedenen Komponenten der Menstruationsflüssigkeit
variieren von Frau zu Frau und von Periode zu Periode. Die Anteile
dieser Komponenten hängen
auch vom Alter, der Aktivität
und der verwendeten Verhütungsmethode
der Frau ab. Deshalb kann die Flüssigkeitszusammensetzung
von 30 bis 70% Blut, 10 bis 50% Gebärmutterhalsausscheidungen und
0 bis 30% Gebärmutterschleimhautgewebe
variieren.
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Muzine und Gebärmutterschleimhautgewebe sind
zwei Komponenten, die nicht einfach in eine poröse Struktur aus nicht-gewebten
Standardmaterialien absorbiert werden können. Diese zwei stark viskosen
und elastischen Komponenten sind häufig für ein Schmieren auf der Deckschicht
und ein vorzeitiges Austreten (Flüssigkeitsaustritt, ohne dass
die Struktur viel Flüssigkeit
hält) verantwortlich.
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Es gibt mehrere Faktoren, die den
Fluss von Flüssigkeiten
in die faserigen Strukturen beeinflussen. Dazu gehören die
poröse
Struktur der Textilien, die Beschaffenheit der soliden Oberfläche (Oberflächenrauheit,
Vertiefungen usw.), die chemische/physikalische Behandlung der soliden
Oberfläche,
die chemische Beschaffenheit der Flüssigkeit und die Dichte der
faserigen Struktur.
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Die vorliegend Erfindung gibt in
einer Ausführungsform
einen Absorptionsartikel wie etwa ein Einlage, eine Binde, einen
Tampon oder einen Wundverband an, der mit einem Dichtemodulator
behandelt ist, um Blut enthaltende Flüssigkeiten zu absorbieren und
zu halten. Die mit dem Dichtemodulator behandelte(n) Schicht(en)
in dem Absorptionsartikel der vorliegenden Erfindung erhöhen die
Dicke und das Volumen, sehen eine vollständige Nutzung der Absorptionskapazität der Schichten
vor und verbessern die Saugfähigkeiten.
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Der Dichtemodulator ist in geeigneter
Weise in einer oder mehreren Schichten des Absorptionsartikels der
Erfindung in einer Konzentration von zwischen ungefähr 0,1%
und ungefähr
8% oder zwischen ungefähr 0,25%
und ungefähr
3% oder zwischen ungefähr
0,3% und ungefähr
1,5% des Gewichts der Schicht vorgesehen, auf die er aufgetragen
wird.
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Es sind viele verschiedene wegwerfbare
Hygieneabsorptionsartikel zum Sammeln von Körperflüssigkeiten mit gewöhnlich nicht-gewebten
Bahnmaterialien aus dem Stand der Technik bekannt. Wegwerfbare Produkte
dieses Typs umfassen einige Funktionselemente zum Aufnehmen, Absorbieren
und Halten von Flüssigkeiten.
Gewöhnlich
weisen derartige Absorptionsartikel einen Absorptionskern oder eine
andere Halteschicht auf, die zelluloseartige Fasern wie zum Beispiel
Zellstoff, Partikeln aus stark absorbierenden Materialien wie zum
Beispiel Superabsorptionsmittel und eine Mischung aus zelluloseartigen
Fasern und Superabsorptionsmitteln umfasst.
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Ein Beispiel für einen Hygieneabsorptionsartikel 20 mit
einem Absorptionsmaterial, das gemäß der vorliegenden Erfindung
behandelt wurde, ist in 1 gezeigt.
Ein Querschnitt des Absorptionsartikels 20 ist in 2 gezeigt, in der die verschiedenen
Schichten des Absorptionsmaterials zu erkennen sind, die den Absorptionsartikel 20 bilden.
Insbesondere kann der Absorptionsartikel 20 ein für Flüssigkeiten
durchlässiges Futter 22 umfassen,
das dem Körper
des Benutzers zugewandt ist, wobei eine gegenüberliegende Oberfläche des
Absorptionsartikels eine für
Flüssigkeiten
undurchlässige
Außenschicht 24 aufweist,
die während
der Verwendung des Artikels vom Träger abgewandt ist. Das Absorptionsmaterial
in dem Artikel 20 kann das Futter 22 sowie eine
Halteschicht 26 umfassen, die zwischen dem Futter 22 und
der Außenschicht 24 angeordnet
ist. Ein zusätzliches
Absorptionsmaterial bzw. eine Halteschicht, nämlich eine Aufnahmeschicht 28,
kann zwischen dem Futter 22 und der Halteschicht 26 vorgesehen
sein, um eine zusätzliche
Aufnahmekapazität
für den Artikel
vorzusehen. Wenigstens eine der Schichten, d.h. das Futter 22,
die Halteschicht 26 oder die Aufnahmeschicht 28,
oder eine Kombination auf diesen Schichten wird mit dem Dichtemodulator
behandelt.
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Wenn das Futter 22 mit dem
Dichtemodulator behandelt wird, ist der Dichtemodulator in geeigneter Weise
auf dem Futter 22 mit einer Konzentration von bis zu ungefähr 20% oder
zwischen ungefähr
5% und ungefähr
15% oder zwischen ungefähr
8% und 12% des Gewichts des Futters 22 vorgesehen.
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Wenn die Halteschicht 26 und/oder
die Aufnahmeschicht 28 mit dem Dichtemodulator behandelt
wird, ist der Dichtemodulator in geeigneter Weise auf der Halteschicht 26 und/oder
der Aufnahmeschicht 28 mit einer Konzentration von bis
zu ungefähr
6% oder zwischen ungefähr
0,1% und ungefähr
3% oder zwischen ungefähr
0,2% und ungefähr
5% des Gewichts der Halteschicht 26 und/oder der Aufnahmeschicht 28 vorgesehen.
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Futtermaterialien werden für den Transport
von Körperflüssigkeiten
in die Halteschicht von Hygieneabsorptionsartikeln verwendet, sodass
die für
das Futter verwendeten Materialien je nach der Anwendung und dem
Produkttyp unterschiedliche Körperausscheidungen
handhaben müssen.
Einige Produkte müssen
Flüssigkeiten
wie etwa Urin handhaben, während
andere Produkte proteinhaltige und viskoelastische Flüssigkeiten wie
etwa Menstruationsausscheidungen und Fäkalien handhaben müssen. Die
Handhabung von viskoelastischen Menstruationsausscheidungen in Damenhygieneprodukten
wie etwa Einlagen. und Binden wird durch Variationen in der Zusammensetzung
und den Flusseigenschaften über
einen breiten Elastizitätsbereich
erschwert. Die Handhabung von Flüssigkeiten
in Damenhygieneartikeln erfordert die Kontrolle der Absorption von
Körperflüssigkeiten,
die Kontrolle der Flüssigkeitsrückhaltung
in der Deckschicht, die Kontrolle der Größe und Intensität von Flecken,
die Kontrolle der Rückfeuchtung
von Flüssigkeiten
zur Oberfläche
und die Kontrolle der Flüssigkeitsfreigabe
zur Halteschicht.
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Das Absorptionsmaterial der vorliegenden
Erfindung kann ein poröses,
nicht-gewebtes Material sein, das durch ein dem Fachmann bekanntes
Verfahren zur Erzeugung von nicht-gewebten Bahnmaterialien hergestellt
werden kann. Das Absorptionsmaterial kann zum Beispiel eine luftgeformte,
luftgelegte, nassgelegte oder bondkardierte Bahn oder ein absorbierendes
Laminat sein. Das Futtermaterial kann einen für Flüssigkeiten durchlässigen Polymerfilm
umfassen.
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Gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung liegt die durchschnittliche Porengröße der Poren
des nicht-gewebten
Bahnmaterials im Bereich von ungefähr 10 Mikrometer bis zu ungefähr 200 Mikrometer,
um sicherzustellen, dass die einzelnen roten Blutkörperchen
durch die äußersten
Poren des nicht-gewebten Bahnmaterials in das Innere fließen, wobei
weiterhin sichergestellt wird, dass die agglomerierten roten Blutkörperchen
nicht durch die Poren dringen und die ggf. vorhandene Superabsorptionsmittel
kontaktieren können.
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Gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das Absorptionsmaterial der vorliegenden
Erfindung ein mehrschichtiges Laminat, in dem Absorptionsmaterialschichten
mit verschiedenen durchschnittlichen Porengrößen übereinander geschichtet sind,
um ein Absorptionslaminat mit einem wie oben definierten Porositätsgradienten
vorzusehen.
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Alternativ hierzu kann das Absorptionsmaterial
eine bondkardierte Bahn sein. Bondkardierte Bahnen können aus
Grundfasern hergestellt werden, die gewöhnlich in Ballen gekauft werden.
Die Ballen werden in eine Zupfvorrichtung gelegt, die die Fasern
voneinander trennt. Dann werden die Fasern durch eine Kämm- oder
Kardiereinheit geführt,
die die Grundfasern weiter bricht und in der Maschinenrichtung ausrichtet,
um eine allgemein in der Maschinenrichtung ausgerichtete nicht-gewebte
Faserbahn zu bilden. Sobald die Bahn ausgebildet ist, wird sie durch
ein oder mehrere bekannte Bondingverfahren gebondet. Ein derartiges
Bondingverfahren ist ein Pulverbonding, bei dem ein pulverförmiger Kleber
in der Bahn verteilt und dann aktiviert wird, indem gewöhnlich die
Bahn und der Kleber durch Heißluft
oder eine andere Wärmequelle
erhitzt werden. Ein anderes geeignetes Bondingverfahren ist ein
Musterbonding, in dem erhitzte Kalanderwalzen oder Ultraschall-Bondingeinrichtungen
verwendet werden, um die Fasern gewöhnlich in einem lokalisierten
Bondingmuster zu bonden, wobei die Bahn jedoch auch über ihre
gesamte Oberfläche
gebondet werden kann. Ein weiteres, insbesondere bei der Verwendung
von Bikomponentenfasern geeignetes Bondingverfahren ist ein Durchluft-Bonding.
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Das Absorptionsmaterial kann insbesondere
in der Halteschicht und/oder Aufnahmeschicht ein Superabsorptionsmittel
umfassen. Ein Beispiel für
ein auf dem Markt erhältliches
superabsorbierendes Polymer ist FAVOR 880®, das
von Stockhausen, Inc. 2401 Dolye Street Greensboro, North Carolina
27406 angeboten wird.
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Ein geeigneter Dichtemodulator für die Verwendung
in den Absorptionsartikeln der vorliegenden Erfindung ist Alkylglykosid.
Ein Beispiel für
ein auf dem Markt erhältliches
Alkylglykosid ist GLUCOPON 220, ein Oktylpolyglykosid, das von der
Cognis Corporation, 3304 Westinghouse Boulevard, P.O. Box 411729,
Charlotte, North Carolina, angeboten wird. Alkylglykoside wie etwa
CLUCOPON 220 werden gewöhnlich
als oberflächenaktive
Stoffe verwendet, wobei bekannt ist, dass sie rote Blutkörperchen
auflösen.
In der vorliegenden Erfindung jedoch wird das Alkylglykosid oder
ein anderer Dichtemodulator auf den Absorptionsartikel in einer
derart niedrigen Konzentration aufgetragen, dass die roten Blutkörperchen,
die in Kontakt mit der (den) behandelten Schicht en) des Absorptionsartikels
kommen, nicht aufgelöst
werden. Statt dessen reduziert der Dichtemodulator die Dichte der
behandelten Schicht(en). Insbesondere wird die Abnahme der Dichte
durch eine Zunahme der Dicke der Schicht deutlich. Gewöhnlich nimmt
die Dicke der Schicht um wenigstens 12% zu. Die durch den Dichtemodulator
verursachte Zunahme der Dicke wird in dem folgenden Beispiel demonstriert.
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Die Reduktion der Dichte und die
Zunahme der Dicke weisen auf ein erhöhtes Volumen der behandelten
Schicht en) hin. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird
davon ausgegangen, das die Hydroxygruppen des Dichtemodulators die
Zellulosefasern in den Absorptionsschichten des Absorptionsartikels
stören
und verhindern, dass die Fasern miteinander bonden. Die Unterbindung
des Bondings sieht eine größere Kapazität in den
Schichten vor, um Flüssigkeiten
zu absorbieren und zu halten. Außerdem sieht die Unterbindung
des Bondings eine bessere Saugfähigkeit
vor, weil viskoelastische Flüssigkeiten
besser durch ein Material mit großen Poren fließen.
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Der Dichtemodulator kann auf den
Absorptionsartikel auf beliebige dem Fachmann bekannte Weise aufgetragen
werden, etwa durch das Eintauchen des Absorptionsmaterials in eine
Lösung
des Mittels oder durch das Aufsprühen des Mittels direkt auf
das Absorptionsmaterial. Das Absorptionsmaterial kann verwendet werden,
um einen Typ von Hygieneabsorptionsartikel wie etwa Windeln, Trainingshöschen, Absorptionsunterwäsche, Inkontinenzprodukte
für Erwachsene,
Wischtücher
oder Damenhygieneprodukte wie etwa Binden, Einlagen und Tampons
zu erzeugen.
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Beispiel
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Es wurde ein Test durchgeführt, um
die Auswirkung von GLUCOPON 220 auf die physikalischen Eigenschaften
eines Menstruationsausscheidungssimulanten zu untersuchen. Zuerst
wurde eine luftgelegte Bahn aus 90% Zellstoff aus südlichem
Weichholz und 10% KoSa T-255 Binder mit einem Gewicht von 250 Gramm
pro Quadratmeter und 0,14 Gramm pro Kubikzentimeter mit verschiedenen
Konzentrationen von GLUCOPON 220 behandelt und dann auf Änderungen
in den viskoelastischen Eigenschafen eines zugeführten Menstruationsausscheidungssimulanten
im Vergleich zu einer unbehandelten Vergleichsschicht des luftgelegten
Materials getestet. Der Test wurde unter Verwendung eines Vilastics
III-Rheometers durchgeführt,
der von Vilastic Scientific in Austin, Texas, angeboten wird und
mit einer Frequenz von 0,1 Hz betrieben wird. Die Ergebnisse sind
in Tabelle 1 angegeben, wobei eine graphische Wiedergabe der Daten
in
3 gezeigt ist. Tabelle
1 Viskoelastische
Eigenschaften eines GLUCOPON-modifizierten
Menstruationsausscheidungssimulanten
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Der Zusatz der GLUCOPON-Lösung in
einer Menge von 0,8% und 3% ergibt keine wesentliche Abnahme der
viskoelastischen Eigenschaften des Menstruationsausscheidungssimulanten
im Vergleich zu der Salzlösung.
Deshalb ist es sehr wahrscheinlich, dass GLUCOPON die roten Blutkörperchen
in diesen Mengen nicht effektiv auflöst.
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Dann wurde die luftgelegte Bahn aus
90% Zellstoff aus südlichem
Weichholz und 10% KoSa T-255 Binder mit einem Gewicht von 250 Gramm
pro Quadratmeter und 0,14 Gramm pro Kubikzentimeter mit verschiedenen
Konzentrationen von GLUCOPON 220 behandelt und auf Änderungen
in der Oberflächenspannung
des zu dem behandelten Material zugeführten Menstruationsausscheidungssimulanten
im Vergleich zu einer unbehandelten Vergleichsschicht des luftgelegten
Materials bestimmt. Die Oberflächenspannung
der verschiedenen Mischungen wurde unter Verwendung eines Fisher
Surface Tensiomat Model 21 und dem duNouy Ring-Verfahren getestet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben, wobei eine graphische
Wiedergabe der Daten in
4 gezeigt
ist. Tabelle
2 Viskoelastische
Eigenschaften eines GLUCOPON-modifizierten
Menstruationsausscheidungssimulanten
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Die GLUCOPON-behandelten Materialien
haben die Oberflächenspannung
des zentrifugierten Menstruationsausscheidungssimulanten im Vergleich
zu dem Vergleichsmaterial nicht herabgesetzt.
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Dann wurde die luftgelegte Bahn aus
90% Zellstoff aus südlichem
Weichholz und 10% KoSa T-255 Binder mit einem Gewicht von 250 Gramm
pro Quadratmeter und 0,14 Gramm pro Kubikzentimeter mit verschiedenen
Konzentrationen von GLUCOPON
220 behandelt und auf in Bezug
auf die Saugfähigkeit
und Dichte nach einer Zuführung
des Menstruationsausscheidungssimulanten im Vergleich zu einer unbehandelten Vergleichsschicht
des luftgelegten Materials bestimmt. Die Saugergebnisse wurden mittels
einem in dem US-Patent 5,314,582 (Nguyen et al.) beschriebenen Verfahren
bestimmt. Das Saugen erfolgte in einem horizontalen Modus unter
Umgebungsbedingungen, wobei kein Gewicht auf die Proben einwirkte.
Es wurden ein Zoll mal acht Zoll (acht Zoll in der Maschinenrichtung)
große
Proben verwendet, bei einer Probengröße von fünf. Als Ergebnisse werden die
in zwanzig Minuten gesaugten Distanzen (in Zoll) genannt. Die Ergebnisse sind
in Tabelle 3 angegeben, wobei eine graphische Wiedergabe der Daten
in
5 und
6 gezeigt ist. Tabelle
3 Horizontale
Saugergebnisse für
GLUCOPON-behandeltes luftgelegtes Material
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Die GLUCOPON-behandelten Materialien
wiesen eine bessere X-Y-Flüssigkeitsverteilung
in den horizontalen Saugtests auf. Dieselben Tests ergaben auch,
dass obwohl alle Materialien mit einer Zieldichte von 0,14 g/cm3 vorgesehen wurden, während der Tests die mit GLUCOPON
behandelten Materialien weniger dicht waren als das Vergleichsmaterial.
Außerdem
zeigt 7 die Änderungen
in der Dichte über
einen Zeitraum von zwei Tagen in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen
den Kalanderwalzen, durch die das Material bei der Herstellung hindurchgeht,
sowohl für
das luftgelegte Material alleine als auch für das mit 3% GLUCOPON behandelte
luftgelegte Material. Aus 7 wird
deutlich, dass das GLUCOPON-behandelte Material eine wesentlich
größere Dichteänderung
aufweist als das Vergleichsmaterial, insbesondere bei den stark
komprimierten luftgelegten Materialien, die durch eng beabstandete
Kalanderwalzen hindurchgegangen sind. Alle diese Ergebnisse weisen
darauf hin, dass GLUCOPON als netzbares Debondingmittel wirkt, wenn
es zu einem luftgelegten Material hinzugefügt wird.
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In der vorstehenden Beschreibung
der Erfindung wurde auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
Bezug genommen, wobei viele Details lediglich beispielhaft sind.
Dem Fachmann sollte deutlich sein, dass die Erfindung durch weitere
Ausführungsformen
realisiert werden kann und dass bestimmte der hier beschriebenen
Details in stark veränderter
Form vorgesehen werden können,
ohne dass dadurch vom Erfindungsgedanken abgewichen wird.
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Zusammenfassung
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Ein Hygieneartikel wie etwa eine
Einlage, eine Binde, ein Tampon, ein Wundverband oder ähnliches mit
einer oder mehreren Schichten aus Absorptionsmaterial ist mit einem
Dichtemodulator behandelt. Die behandelte(n) Schicht en) sind stark
benetzbar und erhöhen
bei Kontakt mit Blut enthaltenden Körperflüssigkeiten ihre Dichte, wodurch
die Absorptionskapazität
des behandelten Materials vergrößert wird.
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Beschriftungen zu 3
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- a: Viskoelastische Eigenschaften eines Glupcon-modifizierten
Simulanten
b: Zentipoise
c: 10% Salzlösung
d: Viskosität
e:
Elastizität
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Beschriftungen zu 4
-
- a: Oberflächenspannung
eines Glucopon-behandelten Zentrifugats
b: Oberflächenspannung
(dyn/mm)
c: Wasser
d: Material
e: Vergleich
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Beschriftungen zu 5
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- a: Horizontales Saugen des Glucopon-behandelten luftgelegten
Materials (250 g/m2, 0,14 g/cm2 Ziel)n
= 3
b: Flüssigkeitsgewicht
(g)
c: Saugdistanz (Zoll)
d: Vergleich
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Beschriftungen zu 6
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- a: Segmentdichte
b: Dichte (g/cm3)
c:
Distanz (Zoll)
d: Vergleich
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Beschriftungen zu 7
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- a: Dichteabnahme von Tag 0 bis Tag 2
b: Prozent der
Dichteänderung
c:
Abstandseinstellung
d: Vergleich
