TW421590B - Liquid transport member, liquid transport system, absorbent article comprising same, and method of making a liquid transport member - Google Patents
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Description
421590 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說•明(1 ) 發明領域 本發明有關可用於多種需要高流量及/或通率應用之液體 輸送件,其中液體可輸送過此構件、及/或輸送出入此構件 。這些構件適合許多應用,譬如但不限於:可棄式衛生物 件、水灌溉系統、溢流吸收件、油/水分離器及類似物,本 發明尚有關液體輸送系統,其包含該等液體輸送件及構件 所用之物件。 ^背景 一項習知問題係需將液體從一位置送到另一位置。 通常從一液體供源經由一液體輸送件送到一液體排孔而 進行輸送,譬如從一貯部經由一管送到另一貯部,在貯部( 如流體靜力學高度)之間可有位能差,且在輸送系統中(如 輸送件内)可有磨擦能量損失,當輸送件相對於其直徑具有 顯著長度時尤其如此。 對於液體輸送的此項常見問題,存有多種可產生壓差以 克服此能量差或損失而使液體流動之方式3 一項廣泛採用 的原則係用機械能(如泵),但常需在不使用泵的情形下克 服此能量損失或能量差,譬如藉由流體靜力學高度差(重力 驅動流)或經由毛細效應(常稱爲毛細淨透): 多種此等應用中,需以高速率亦即高流率(容積/時間)、 或高通率(容積/時間/單位剖面積)輸送液體3 液體輸遂元件或構件之應用範例可用於水灌溉等領域(如 EP-A-0.439.89〇所述):或衛生領域,譬如吸收物件(如拉穿 型嬰兒尿布)或緊固元件,如膠帶、學習褲' 成人失禁用品 本紙張尺度適用中囤圉家標準(CNS)A4規格(2〗0 x 297公发了 .!, . 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 421590 經-部智慧財產局員工消費合作社印製 Λ7 五、發明說_日月(2 ) 、女性防迓装忑。 此孑液體輸送件所廣泛使用之已知實施方式係爲毛細流 動構仆,如纖维性材料(如吸墨紙),其中液體可對抗重力 而作毛細,參W,此頡材料通常受限於其流及/或通率,增加 毛細而度作巧頦外需求時尤其如此。ΕΡ-Α-0.810.078號已經 描述一項譬如對於吸收物件應用等特別有效之毛細高度之 高通率的特別改良。 其他毛細泥動構件可爲非纖維性之孔狀結構(譬如開格室 泡棉)。尤其對於處理水性液體,US_A_5 563J79號及US_A_ 5.387.207號係描述親水性& |^胃$ (HIPE)聚合化程序製成之親水性開格室泡棉。 但是,此等實施方式雖有多種改良,仍需顯著増加液體 輸送件之液體輸送性質β 尤其需獲得可對抗重力以極高通率輸送液體之液體輸送 件3 當液體在組合物(如鹽之水溶液)或其相(如液體/固體懸 洋液)中並非均質時,可需完整或部份輸送該液體。譬如在 過濾器技術中,已知許多選用輸送機構之方式。 ▲譬如,過濾技術係利用一構件#於一材料或相比另一材 料或相具有較高及較低滲透性,此領域中具有多種技藝, 尤其有關所謂“微、超、或極微過濾”。部份較新公告爲: US-A-5.733.581號’有關融吹纖維性過濾器; US-A-5.728.292號,有關不織物標料過濾器; W〇-A-97/47375號,有關薄膜過濾器系統; 本紙張尺度这用中0國家標準(CNSM4規恪(21〇 X 297公釐) ----^----------------訂--------丨線 (請先閱讀背面之注急事項再填寫本頁) 经涪釘智慧財產局員工消費合作社印製 42 159 0 Λ7 Λ7 R7 五、發明說抑(3 ) ν/Ο-Λ-97/35656號,有關薄膜過濾器系統: ί-:Ρ-Α·0·78〇.148號,有關整體薄膜結構; ΠΡ-Α-0·773.〇58號,有關親油性過濾器結構。 亦揭示此等薄膜可用於吸收系統中。 US-A-4.820.293號(卡姆)中揭示用於濕敷布或觸帶之吸收 微部,在一概呈均質材料製成的一套中係包有一流體吸收 物質,流體可經由該套任何部份進入體部,且未有任何使 液體離開體邵之方式。 流體吸收材料可有滲透效應、或可爲包在半渗透性薄膜( 如聚四氟乙烯之纖維素 '再生纖維素、硝酸纖維素、醋酸 缴.維素、酪酸鹽醋酸纖維素、聚碳酸酯、聚醯胺、玻璃纖 維、聚颯)中之膠成形吸收物質’其孔尺寸爲〇.〇〇 1微米至 20微米、較佳爲0.005微米至8微米、尤其約(^丨微米β 此系統中’薄膜的渗透性使得所吸收液趙可穿透通過、 但留置該吸收材料。 因此需用具有高滲透性k及低厚度d之薄膜,以達成如下 述該層之高液體傳導性k/d。 可由較高分子重的促進劑(如40,000分子重之聚乙烯吡咯 烷)而達成,故薄膜可有較大孔而,形成較大的薄蹲滲透性k :本文所述可用於此應用之最大孔尺寸係小於0 · 5微米、較 佳約0.01微米或更小之孔尺寸,可由範例材料算出k/ d値介 於3至7* 10·14公尺範園。 甴於此系統很慢,吸收體部尚可包含一種快速排放流體 之液體獲取装置(如習知的獲取裝置),以供緩慢吸收之前 本紙張尺度这用中舀囷家標準(CI\TS)A·!規格(210 X 297公釐〉 — 7----^-----------------訂·--------線 I (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 421590 Λ7 ΙΪ7 五、發明說^月(4 ) 的過渡流0儲存。 吸收封包之另一薄膜應川請見US-A-5.082.723 ; EP-A-.0.365.565 :或 US-A-5.108.383 (懷特;聯盟訊號公司)。 將一滲透性促進劑(亦即高離子強度材料如氣化鈉)或其 他高滲透性材料(如葡萄糖或蔗糖)冱入譬如纖維素膜製成 之一薄腰内。對於上述揭示,流體可經由該套任何部份進 入體邵’且未有任何可供液體離開體部之方式。當水性液 體(如尿)接觸這些封包時,促進劑材料提供一滲透驅力以 將液體拉過薄膜。薄膜之特徵係對促進劑具有低渗透性, 且封包達成0.001毫升/平方公分/分鐘之典型速率。在計算 對於上述薄膜之薄膜傳導性k / d値時,產生約1至2 * 1 〇·15公 尺的數値。一項此等應用可用之主要薄膜性質爲其“鹽留置 性’亦即液體雖應該易穿透薄膜,薄膜必須在封包内留置 相當多之促進劑材料量’此等鹽留置之需求係限定用以限 制液體通量之孔尺寸β US-A-5.082.723 (葛洛斯等人)中揭示一種滲透性材料(如 氣化納),係包有超吸收材料(如丙烯酸與丙烯酸鈉之共聚 物)’因此針對改良吸收性(如基於‘‘克/克”之加強吸收能量 )及吸收速率。 综言之’此等流體處理構件係用以改良液體吸收性、但 僅具極有限之流體輸送能力。 因此’仍需要改良液體之輸送性質,特別是增加液體輸 送系統中之流量及/或通率。 因此,本發明之一目的係提供一液體輸送件,其包括呈 1^----Γ.--------袭--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . -線· 經濟部智«財產局員工消費合作社印製 421 59 Ο、 Α7 ---------- 五、發明說月(5 ) 現不同漆透性之至少二區。 本發明目的係提供呈現改良液體輸送之液體輸送 以ί.為著改良液體成率(尤其是液趙通率’亦即單位時間 中流過液體輸送件的某—剖面之液量)所表示。 本發明之另一目的係抗重力進行此種液體輸送。 本發明之另一目的係對於眾多物理性質範圍的流體(譬如 對於水性(親水性)或非水性' 油性或親脂性液體卜提供此 改良的液體輸送件。 、本發明之另一目的係提供液體輸送系統,其除了液體輸 送件之外係包含一液體排孔及/或液體供源。 本發明之另一目的係提供吸收結構所用之任何上述目的 ,譬如可用於衛生吸收用品(如嬰兒尿布、成人失禁用品、 女性防護用品)中。 本發明之另一目的係提供作爲水灌溉系統、溢流吸件、 吸油件、油/水分離器之任何上述目的。 發明概論 本發明係爲一種液體輸送件,其包含至少一容積區及一 完全園繞該容積區之壁區,且壁區尚包含至少—入口接口 區及至少一出口接口區,其中該容積區具有比接.口區平均 流體滲透性kp較高之平均流體滲透性kb。容積區較佳具有 至少1〇_1 1平方公尺之流體滲透性、或至少1〇- s平方公尺、 更佳至少1CT 7平方公尺、最佳至少1 〇·5平方公尺,且接口區 具有至少1 〇_11平方公尺之流體滲透性、較佳至少1 〇_8平方 公尺、更佳至少1 〇-7平方公尺、最佳至少1 〇-5平方公尺。 本纸張尺度適用中固國家標準(CNUA·1規格<210 X 297公釐) (碕先閱璜背面之注急事項再填寫本頁) I · u n I - - ί Ik ---1 n t - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印- 421590' Λ7 ~----------- 五、發明說$(6 ) 夂d輸送件可有在流體輸送方向中至少有y 10-1 5公尺之 uiu /透卜上對於厚度比値、/ d p之接口區較佳至少7* 1 〇· ^ 4 公尺、更佳至少3”〇,公尺、更佳至少8”〇-8公尺 至少5*1〇·7公尺、最佳至少】〇_5公尺。 - 本發月之車又佳實施例係爲_種液體輸送件,其中該構件 (一 #一區含有與—額外元件相接觸之材料,其延伸入— 相f第二區中而不延伸第一區功能。-特定實施例包含— ,衩土區之伸入外區之額外元件、且有用以吸收液體且比 1¾構件起泡點壓力更低之毛細壓力,此額外元件可含 軟層。 另一較佳實施例中,容積區滲透性對於接口區滲透性之 比値至少爲1 0、較佳至少100、更佳至少1000、更佳至少 100000 〇 另一較佳實施例中,構件可對於72毫牛頓/公尺表面張力 的水作爲測量液測量時具有至少丨千帕之起泡點壓力、較佳 土少2千帕、更佳至少4.5千帕、更佳8·〇千帕、最佳5〇千帕。 另一較佳實施例中,接口區可對於72毫牛頓/公尺表面張 力的水作爲測試液測量時具有至少i千帕之起泡點壓力 '較 佳至少2千帕、更佳至少4 5千帕、更佳8〇千帕、最佳”千 帕:或在對於3 3毫牛頓/公尺表面張力的測試溶液係測得至 少0.67千帕、較佳至少】3千帕、更佳至少3 〇千帕更佳 5 3千帕、最佳3 3千帕。 诗足實抱例中,根據本發明 < 液體輸送件進行下述閉 系統測試時係放鬆至少3 %之初重液體。 I j n J· I n n 11 I —J I · n I f請先閱靖背面之注意事項再填寫衣頁}
J11I 線. 經一ίί"Γ^楚財產局員工消費合作社印发 本紙残尺度这用中舀國家標準(CNS)A4 (210 X 297 42159ο A7 Π7 五、發明說」明( 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 另一較佳實施例中,容積區具有比該等接口區較大之平 均孔尺寸’使得容積區平均孔尺寸對於接口區平均孔尺寸 之比値較佳至少爲丨〇、更佳至少5 〇、更佳至少1 〇〇、甚或 至少500、最佳至少〗〇〇〇。 另一較佳實施例中,容積區具有至少2〇〇微米之平均孔尺 寸、較佳至少5 0 0微米、更佳至少〗000微米、最佳至少5〇〇〇微米。 另一較佳實施例中,容積區至少有5 〇 %的穿孔性、較佳至 少8 0 %、更佳至少9 〇 %、更佳至少9 8 %、最佳至少9 9 % β 另一較佳實施例中,接口區至少有丨〇 %之穿孔性、更佳 至少2 0 %、更佳至少3 0 %、最佳至少5 〇 %。 另一杈佳實施例中,接口區可有不大於丨〇〇微米之平均孔 尺寸、較佳不大於5 〇微米、更佳不大於丨〇微米、最佳不大 於5微米,接口區較佳亦至少有i微米之孔尺寸、更佳至少 3微米。 另一权佳實施例中,接口區具有不大於丨〇〇微米之平均厚 度、較佳不大於50微米、更佳不大於1〇微米、最佳不大於 5微米。另=較佳實施例中,容積區及壁區至少有10之容積比(容 積對於土區)、較佳至少1〇〇 '更佳至少⑽〇、更佳至少 10000 »另特疋實把例中,尤其斜於輸送水性液體時,接口區 爲親水$ JL k佳藉由對於所輸送緣體具有小於7 ◦度、較佳 J万、5 0度更佳小於2 〇度、更佳小於^度的後退接觸角 10-
{請先閱讀背面之注备?事項再填寫本頁)
-·*衣-I I I 訂---------線. 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 421590 - A7 _____B7___ 五、發明說$ ( 8 ) (receding contact angle)之材枓製成。接口區較佳並未顯著 減少所輸送液體之液體表面張力。 另一特定實施例中,尤其對於輸送油性液體時,接口區 爲親油性且較佳藉由對於所輸送液體具有小於7 〇度 '較佳 小於5 0度、更佳小於2 0度、更佳小於1 0度的後退接觸角之 材科製成。 另一特定實施例中’液體輸送件之容積區可在接觸液體 時膨脹且在移除液體時崩塌。 其他特定實施例中’構件形狀可爲片狀或圓柱狀,或者 構件沿液體輸送方向視需要具有不固定之剖面積。並且, 接口區沿液體輸送方向比構件平均剖面具有較大之面積, 接口區沿液體輸送方向比構件平均剖面具有至少2倍較大之 面積、較佳1 0倍、最佳1 〇〇倍。 另一特定實施例中’構件係包含可在液體輸送期間膨脹 及再度崩塌之容積或接收埠材料,且較佳在原狀態與啓動( 亦即元全浸入液體)之間至少有5倍之容積膨脹因數。 另一特定實施例中,容積區包含選自下列各物之材料: 纖維、顆粒、泡棉、螺線 '膜、波褶片、或管。 另一特定實施例中,壁區包含選自下列各物之村料:纖 維、顆粒、泡棉、螺線、膜、波褶片、管、織造物、織造 纖維網孔、開孔膜、或整體膜。 另一特定實施例中,容積區或壁區可爲一開格室網狀泡 棉' 較佳爲選自下列各物之泡棉纖維素海棉、聚氨酯泡 棉、HIPE泡棉。 1 -11- 本紙張尺度適用中國囵家標準(CNS)A4規^^1〇 χ 297公爱一- ! Μ.---^----------------訂·--------線—λ C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 42 1 59 Ο _______Β7 五、發明說^月(9 ) 另一特定實施例中,液體輸送件包含可由下列各物構成 之纖維:聚缔烴、聚酯、聚醯胺、聚醚、聚丙烯酸、聚氨 酯、金屬、玻璃、纖維素、纖維素衍生物。 另一實施例中,液體輸送件可由一分離壁區包覆之一孔 狀容積區製成。一特定實施例中,構件可含水溶性材料以 譬如在與容積區或接口區中的液體相接觸時增加滲透性或 孔尺寸》 另一特疋實施例中,液體輸送件可起初受液體濕潤或大 致注有液體、或處於眞空e 液體輸送件可尤適於輸送水基液體或體排流體之黏性與 彈性液體或體排物(譬如尿、經血、糞便或汗_)。 液體輸送件亦可適於輸送油、脂或或其他非水基液體, 且其可尤適於選擇性輸送油或脂、但對水基液體不具選擇 性。一特定應用中,接口區可爲斥水性。 另一特炎贯施例中,在製造輸送到預定使用期間,不需 保持構件任何區或構件本身之性質或參數(在液體處理之前 片刻或同時建立),而藉由啓動構件而成(譬如接觸所輸送 液體、pH、溫度、酵素 '化學反應、鹽濃度或機械啓動) 。接口區尚可包含一可由刺激啓動的薄膜材料(譬如溫度改 變時亦改變親水性之薄膜)。 ’ 本發明另一型態係有關—液體輸送件與一液體供源及/或 液體排孔(其中至少一者位於構件外部)之組合。 一特定實施例中,一液體輸送奉統係包含根據本發明之 —液體輸送件,該***進行需求吸收性測試時係測得具有 12 * 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公笼) I ^ ^--------^---------線 (請先閱讀背面之注t事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1衣 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 1 5 y ο Λ7 __Β7 五、發明說I月(10 ) 1¾排孔材料重量基礎之至少5克/克之吸收能量、較佳至少 10克/克、更佳至少20克/克3
另一特定實施例中’液體輸送系統包含一排孔材料,其 在進行茶包離心能量測試時係有佔排孔材料重量基礎之至 少1 〇克/克之吸收能量、較佳至少2 〇克/克 '更佳至少5 〇克 /克;另一實施例中’排孔材料在毛細吸收測試時在接口區 起泡點壓力以下之壓力具有至少5克/克、較佳至少! 〇克/克 、更佳至少5 0克/克之吸收能量’且其在超過該區起泡點壓 力之壓力係有小於5克/克之吸收能量、较佳小於2克/克、 更佳小於1克/克、取佳小於〇 . 2克/克之吸收能量D 特定實施例中’液體輸送件亦包含根據高内相乳劑聚合 化製造之超吸收材料或泡棉。 本發明另一型態有關一種包含根據本發明的一液體輸送 件或一液體輸送系統之物件,譬如包含一液體輸送件之_ 吸收物件或可棄式吸收物件。可特別獲益自採用本發明構 件之一應用係爲一可棄式吸收衛生物件,婪如嬰兒或成人 失禁尿布、女性護墊、襯墊、或學習褲3其他適當應用可 爲端帶或其他醫健吸收系統β另一型態中,該物件可爲送 水系統或構件’且視需要合併輸送功能與過濾功能,譬如 淨化所輸送之水β並且,構件可譬如藉由移除液體或譬如 以控制方式釋放流體而用於清潔作業中,根據本發明之液 體輸送件亦可爲吸油或吸脂件、或可用以分離油性及水性 液體。 本發明另—型態係有關液體輸送件之製法,該方法包含 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2lQx 297公复) (晴先閱讀背面之泫急事項再填寫本頁) ' --------訂·--------線 _ 經濟部智慧財屋局員工消費合作社印裝 4^I590 _ A7 --------D7 五、發明說?月(11 ) - 以下步驟: a) 提供一容積或内材料: b) k供含有~接口區之一壁材料; c) 利用該壁材料完全包固該容積區材料; d )提供一選自下物之輸送啓動裝置: d 1 )眞空; d 2 )液體充注; d 3 )可膨脹彈性帶/彈簽: 琢方法可视需要包含以下步膝: e )施加下列各物之啓動裝置: e 1 )液體溶解接口區; e 2 )液體溶解可膨脹彈性部/彈蒉: e 3 )可移除式釋放元件; e 4 )可移除式密封包裝。 另一實施例中,該方法可包含以下步騄: a)以至少含有—可滲透接口區之一分離的壁材料來包裝 '南度孔狀容積材料, b )完全密封該壁區, 及c )大致排空構件令之空氣。 另一特定實施例中,該方法尚包含濕潤該構件、或以液 體來部份或完全充注該構件之步驟。 另一特定實施例中’該方法額外包含以一液體可溶層至 少在接口區中密封構件之步骤。 圖式簡單説明 -14- 本纸張尺度適用中國0家標準(CNS〉/VJ規格(210 X 297公爱) II ^--------裝--------訂---------線— ί^叫先閱請背面之注意事項再填寫本頁) 4^1 59 0 ., 第88U7696號專利申請案 中文說明書修正頁(89年9月) A7 B7 修抑1充丨 五、發明説明(12 ) 圖1為習知開虹吸管之示意圖。 圖2為根據本發明之一液體輸送件之示意圖。 > 圖3 A,B為習知虹吸系統及根據本發明之液體輸送件。 圖4為經由一液體輸送件之示意剖視圖。 圖5A,B,C為決定接口區厚度之示意圖。圖6為滲透性與起泡點壓力之相關性。 圖7至1 2 A,B為根據本發明之液體輸送件之不同實施例 的示意圖。 圖1 3 A,B,C為根據本發明之液體輸送系統。 圖1 4為吸收物件之示意圖.圖1 5至1 6A,B為包含 圖17Α,Β至18Α,Β,液體輸送件之特定實施例 滅福輸送件之吸收物件。 圖1 9至2 0 A,B為液體滲透性測試。 圖2 1 A,B,C,D圖為毛細吸收測試 元件代號表 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 101 S型鋪設之管件 203 液體 102 管件 204 入口接收埠材料 103 液體 205 出口接收埠材料或出口區 104、 105接口區 206 額外液體 106 液體 207 液體 107 另一端 301 貯部 201 液體輸送件 302 貯部 202 直管 303 開端 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐} WI b g ο 第88Π7696號專利申請案 中文說明書修正頁(89年9月) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(12a) 305 入口 1203 内區 306 出口接收埠 1206 ' 1207 接口區_ 403 體積/内區 1210 供氣體累積區 404 壁區 1302 壁區 405 接口區 1303 液體排孔區 702 壁區 1307 接口區 703 内區 1311 液體排孔材料 706、 707 接口區 1420 尿布 802 管 1422 容納總成 803 内區 1424 可滲透液體頂層 806 入口接收埠 1426 不可滲透液體底層 807 出口接收埠 1428 吸收核心 902 壁區 1430 彈性化側片 903 内區 1432 彈性化腳翻邊 906、 907 接口區 1434 彈性化腰特徵 908 内分隔裝置 1435 彈性化腰帶 909 固定裝置 1436 雙拉力緊固系統 1003 内區 1438 主要緊固系統 1006 入口 1440 腰鎖合系統 1007 出口 1442 固定構件 1102 壁區 1444 陸地構件 1103 内區 1446 第一附接組件 1111 液體排孔或供源 1448 第二附接組件 1202 壁區 1450 定位片 ---------i·衣------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -15a-本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐} dZ] 59 0 ' ^ 第88117696號專利申請案 中文說明書修正頁(89年9月) 五、發明説明(12b) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1452 外表面 1705 出口接口區 1454 内表面 1706 入口接口區 1456 第一腰區 1707 壁及接口區 1458 第二腰區 1740、 1750 袋或内 1460 周邊 1760 管 1462 縱緣 1790 物件膊部區 1464 端緣 1806 入口 1466 橫向中線 1807 出σ 1467 縱中線 1812 固定部彈簧 1468 中央區 1840 内材料 1470 側片 2101 致動器 1472 側片 2102 玻璃熔料 1477 彈性構件 2102A 入口埠 1483 腰緣 2102B 出口埠 1484 内障礙翻邊 2103 Tygon®管件 1485 障礙翼 2104 玻璃管件 1486 間隔彈性構件 2105 液體貯部 1502、 1602 壁區 2106 平衡液體貯部 1503、 1603 内區 2106A 玻璃碟 1506、 1507 ' 1606 接口區 2106B 蓋 1511、 1611 液體排孔 2107 秤 1524、 1624 頂層 2109 排放止塞 1528、 1628 吸收核心 2110 止塞 1702 不可滲透膜材料 2111 玻璃管件 I I n n n I n - i 1 I I I— T (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -15b-本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210X 297公釐)
t- I u C? U t- I u C? U 經濟部令夬樣準局員工消費合作杜印製 第88117696號專利申請案 中文說明書修正頁(89年9月) 五、發明说明(12c) 2112 盒 19170 高度調整部 2150 圓柱加套漏斗 19180 管件 · 2160 玻璃熔料 19182 、 19184、19186、19188 間 2162 Teflon 環 19189 快速釋放配件 2165 活塞/缸體總成 19190 電腦裝置 2166 預熱缸體 19192 溫度探針 2168 活塞 19194 上壓力偵測點 2170 測試樣本 19196 下壓力偵測點 2190 活塞室 19197 差壓訊號電測轉換器 14104 彈性墊翻邊 19198 秤重測壓元件 14105 多彈性線 19199 連接部 19110 圓形樣本 20120 樣本單元 19115 關閉的格室泡棉塾 20210 樣本單元 19120 樣本單元 20216 填隙部 19121 上部份 20220 平面内簡化單元 19122 下部份 20223 頂件 19132 入口連接部 20224 不可壓縮之尼奥普林橡膠封 19133 出口連接部 20225 底件 19135 孔狀篩 20226 加熱裝置 19140 調整螺絲 20227 加熱室 19145 卡徑規 20232 入口連接部 19150、 19154、19156流體貯部 20233 出口連接部 ---------Λ------訂 {請先閲讀背面之:ϊϋ意事項再填寫本頁}. -15c- 本紙張尺度適用中國國家ϋ (CMS ) A4規格(2l〇X297公釐> I u u 第88117696號專利申請案 ΑΊ 中文說明書修正頁(89年9月) Β7 五、發明説明(12d) 發明之詳細說明 一般定義 ^ 本文“液體輸送件”係指一種能輸送液體之材料或複合材 料。此構件包含至少兩區:一“内”區(或稱為“容積”區)及 一包括至少一 “接口 ’’區之壁區。“内’’及“外”係指區之相對 位置,亦即表示外區概圍繞内區(譬如一壁區係圍繞一容積 區)。 本文“ Z向”係指與液體輸送件或物件的長寬方向呈正交之 方向,Z向常對應液體輸送件或物件之厚度。本文“X-Y向 -I--- - I n I. - II --I- n __ _ T (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 -15d- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2l〇X297公釐) 421590 A7 _______B7__ 五、發明說I月(13 ) ”係指與構件或物件厚度呈正交之平面’ χ.γ向係常 應液體輸送件或物件之長度及寬度。“層,,亦適用於一種在 .球或圓柱座標中在徑向比其他方向有顯著更小延伸之構件 ,譬如,氣球外皮可視爲本文中之—層’因此外皮係界定 壁區,而充氣心部則界定内區》
本文“層”係指主方向爲Χ-Υ之一區域(亦即沿長度與寬度) ,應瞭解“層”未必限於單層或單片村料,因此,該層可"包 含數片或網狀所需材料類型之疊積或组合。因此,“層,,= 括“數層”及“層狀,,。 G 本發明中,應瞭解“上’’係指預定使用期間向上定位(亦即 對抗重力向量之方向)之譬如層等構件、物件。譬如,對於 用以將液體從一“下’,貯部傳至一“上”貯部之一液體輸送件 ,係表示抗重力之輸送。 除非另外説明’本文所用的所有百分點' 比値及比例均 指重量。 本文“吸收物件”係指吸收及容納體排物之裝置、尤指放 置抵住或接近穿戴者身體以吸收及容納身體排出之各種體 排物之裝畧。本文“體流體”包括但不限於尿液、月經、及 ***排物、汗及糞便。 本文“可棄式”係描述無意洗務或以其他方式回收或再度 作爲吸收物件之吸收物件(亦即預定使用後即拋棄,且較佳 回收'掩埋、或以其他環保方式棄置)。 本文“吸收核心”係指吸收物件中主要負責該物件流體處 理性質(包括獲取 '輸送、分佈及儲存體流體)之組份。因 -16- 本纸張尺度適用中國囷家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐) (靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> -I --------訂 *--------— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 59 ο A7 ___ B7 -------------- 五、發明說I月(14 ) 此吸收核心常不含吸收物件之頂層或背層。 可藉由具有特定結構來描述構件或材料,譬如穿孔性係 定義爲材料或構件固體物容積對於材料或構件總容積之比 値。譬如’聚丙晞纖維製之纖維性結構中,可由結構比重( 密度)、卡徑及聚丙烯纖維比重(密度)計算穿孔性: “可啓動”係指某一能力受限於某一裝置之情形,故釋放 此裝置將產生一種反應(如機械反應)。譬如,若一夾將— 彈簧固持在一起(故爲.可啓動),釋放該夾將啓動該彈簧之 膨脹。對於此等彈簧或其他彈性表現之構件、材料或系統 ,可由本技藝熟知之彈性模數來定義膨賬a 基本原理及宗羞 習知毛細流動系統中之液體輸送機構。 在不受限於下列任何説明前提下,可藉由比較習知材料 ’而最佳地描述本發明之基本運作機構。 在以毛I田壓力作爲驅力而輸送液體之材料中,將液體拉 入由液體與孔表面相互作用而初步乾燥之孔中。以液體充 注該等孔將取代孔内的空氣。若此材料至少部份飽和、且 釦另一泥體靜力、毛細或滲透吸力施至材料的至少一區時 ’若吸壓力大於將液體留在材料孔内之毛細壓力\則液體 知釋出此材料(請見“孔狀介質中流趙之動力學’’J‘貝耳,海 發出版.多福(Dover)出版公司,紐約1988) » 去吸附(desorption)之後,空氣举入此等習知的毛細流動 材料之孔中,若可用額外液體,此液體將可由毛細壓力再 -17- 本紙張尺度適用中舀S家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公发) I I --------------#衣 I I — J I — I J^T---------,绿丨:( (請先M讀背面之‘;£.急事項再填寫本頁) 59〇 Α7 07 五、發明說的(15 ) 夂#人孔屮。若因此一習知毛細流動材料在—端連接至— 々、収仏-源(如%那)且在另—端連接至一液體排孔(如流體靜 力吸邵)flf,經過此材料之液體輸送係依照各孔對於液體/ ’-孔介面尨的毛細力之吸收/去吸附及再吸收週期,而對經 巧材料之液體提供内驅力。 以上係與經過本發明輸送件之液體所用之輸送機構不同。 虹吸管之類比 本發明迎作之簡化說明係先比喻成常見排水系統中之-虹吸管(請見圖1)(如S:型鋪設之管件(1〇1)),其原理爲:管 件(102)注有液體(1〇3)之後,進一步接收_端進入虹吸管 之液體(106)時,液體幾乎立即在另一端(1〇7)離開虹吸管 ,因爲虹吸管注有不可壓縮液體,進入的液體立即移除虹 吸&内之液體,若虹吸管出口與入口之間液體具有一壓差 ’則边使另一端的液體離開虹吸管a此虹吸管中,液體經 甴一開表面入口及出口“接口區,,(J 〇4及1 〇5)進出系統。 可由多種機構獲得沿虹吸管移動液體之驅壓力,譬如, 右入口位於比出口更高之位置,重力將產生一流體靜力壓 差而產生通過系統之液流。 另外,若出口接收埠比入口接收埠更高、且必須抗重力 輸送液體,則僅在施加大於流體靜力壓差之外壓差時,液 體才會流過此虹吸管。譬如,泵可產生足夠吸力或壓力以 將液禮移過此虹吸管,因此,藉由其入口及出口接口區間 I一整體壓差,而產生經過一虹吸管或硬管之液流。可由 熟知模式(如柏努力公式)加以描述。 -18- 本紙龟义度遺用中國國家標準<CNS)a4規格(21〇 κ 297公釐) 二清先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _^--------—訂---------線_ 炫濟4:1智慧財產局員工消費合作社印製 A7 42159〇 五' 發明說I月(16 ) 本發明對此原理之銪比佴 a ‘ 2之特定實施例,其中 液豆輸送件(20 1 )不需爲ς刑γ __p、 ^ V Μ而烏s型而可為—直管(2 (朋)’㈣輸送件可注有液m2Q3) 3接收㈣過入 收淳材料(2〇4)之額外液體(2〇6)之後,液體(2〇7)立即要 口接收埠材料經過出口區(205)離開構件。 因此鍵性原理差異爲:入口及/或出口接收埠不 ^開放表面,但有下文詳述之特定滲透性需求,而防止空 氣或氣體穿透入輸送件,故輸送件保持充注液體。 根據本發明之液體輸送件係可與_或多液體供源及/或排 孔组合成一液體輸送系統。此等供源或排孔譬如可在入口 及/或出口區附接至輸送件,或者排孔或供源可與構件成爲 一體。譬如當輸送件其容積可膨脹而接收所輸送液體時,’ —液體排孔可與輸送件成爲一體。 虹吸管系統對於液體輸送系統之另—簡化類比可見圖 3 A(虹吸管)及3 b (本發明)。以具有間端(3〇3)倒〇 (或乃型 習知管或硬管將一液體(供源)貯部(3 CM )與一下(重力方向1 液體(排孔)貯部(302)連接時’只要該管上瑞浸於液體中保 持充滿液體,液體即可從上貯部流至下咛部=若譬如上端 (305)移去液體使空氣進入硬管中,則輸送中斷且管必須重 新充注而再度運作。 根據本發明之一液體輸送件外觀具有很類似之配置,差 異在於輸送件之端點 '入口(305)及出口接收埠(3〇6)係包 含具有下列詳述的特定滲透性需求之入口及出σ接收淳材 -19 本紙張又度適用中固國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297公® ) 一 . Μ--------^----------線 (靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 42 彳 59 Ο A7 B7 五、發明說I月(π ) 斜而非開放區域。入口及出口 W虹办n. l 出口材料係防止空氣或氣體穿透 八輸边件屮,因而即使入口去β^ . , 未邊入祗把供源貯部仍能保持 ---'------------士衣·-- (請先閱讀背面之注急事項再填寫本頁) 液砬輸送能力。若輸送件未浸 个β八及供源貯郅,液體顯缺 將停止輸送、但重新浸入時可立即開始。 顯… 廣義來説,本發明有關基於直接吸收而非毛細之液體輸 送°液體係輸送過一區,註F 士 ;FAr ?土 · 匕忒£大致不使空氣(或其他氣體) 進入此構件中(或至少未大量也A、。订位丄 / >入1逛入;可楮由—液體排孔及 該構件在外部或内部呈液體導通之液體供源,而產生使液 體流過此構件之驅力。 本發明具有眾多實施例,部份詳述如下。譬如可有入口 及/或出口接收埠材料與内或容積區明顯不同之構件 '或可 有逐漸改變性質之構件、或可有供源或排孔與輸送件爲— 體之構件實施方式,或者其中所進入液體係與離開該構件 的液體具有不同類沒或性質。 -線 但是所有實抱例基於:入口或出口接口區對於輸送液體 及圍繞氣體(如空氣)具有與内/容積區不同之漆透性。 控泠^智慧財產局員工消費合作社印製 本發明範圍中,“液體”係指包含一連續液相之流體、且 視需要包含一不連績相’譬如不能混合的液相、或固體或 氣體’以形成懸浮液、乳劑或類似物。液體可爲均質組合 物、可爲不能混合的液體之混合物、可爲一液體‘中之固體 或氣體之溶液及類似物。可輸送通過本發明構件之液體的 非限制範例包括:水(純水或有添加劑或;’亏染物)、鹽溶液 、尿、血、月經流體、具有多種柯度及黏度之翼便物質、 油、食用脂、液劑、乳霜、及類似物。 .20. 本纸張又度迗用中舀舀家標準(CNS)A4規格(210 κ 297公爱) 42159ο 炫濟部智慧財產局員工消費合作社印裂 A7 -------- -B7______ 五、發明說I月(18 ) 所輸送的液體”或“輸送液趑”係指輸送件實際輸送之液 flu亦即可爲—均質相的總合、或可爲含溶解物之一相的 二μ (如水性鹽溶液之水)、或可爲多相液體中之—相、或 可a多組份或多相液體之總合。因此,不同實施例中,各 液體性質(如表面能量、黏度、密度等)均很重要。 γ 皮l輸送件之液體雖常與離開構件或所儲存液體爲 相同或同型,但未必一定如此。譬如,當液體輸送件注有 一水性液體且適當設計時,一油性液體係由構件接收,水性 相可先離開構件。此情形中,水性相可視爲“可取代液體”。 幾何描诚 本發明疋義之液體輸送件必須包含至少兩區:一‘‘容積,,區 土區壁區包含至少一液體可;參透之“入口接口區,, 及一出口接口區”。完全圍繞容積區之壁區的幾何形狀需求 係疋義如下(請見圖4),其中—個時間點考量一個輸送件。 容積/内區(403)及壁區(404)彼此之間及與外部區(亦即其 餘部份)之間爲顯著不同且不重疊之幾何形狀區,因此任何 點僅可屬於—區。 容積區(403)受到連接,亦即對於容積區(4〇3)内之任兩點 A’及A”,具有不離開容積區(4〇3)即連接兩點之至少一連 續線(曲線或直線)。 對於容積區(4 〇 3 )内之任何點A,具有至少2公厘直徑圓形 厚度之所有直桿狀射線係與壁區(4〇4)交會,一直射線具有 類似一光源的點A之無限長圓柱幾何意義、而射線爲光射 線,但是這些射線需有一最小幾何“厚度’,(否則—線可穿過 -21 -=297 公《 )~ _r 袭--------訂---------線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 421590 Λ7 _________D7 五、發明說I月(19 ) 接口區(4〇5)孔口),此幾何厚度設爲2公座,其當然必須视 A接近點A附近(不具有配合此桿狀射線之立體延伸)。 .壁區(4〇4)完全固繞容積區(4〇3),故對屬於容積區(40 之任何點A”及屬於外區之C,任何連績彎桿(類似連續曲線 但有2公厘直徑的圓形厚度)係與壁區(4〇4)交會。 一接口區(405)係使一容積區(4〇3)與外側區相連接,且存 在與接口區(4〇5)交會而有2公厘圓形厚度之至少一連續^ 桿,其使從容積區的任何點A與從“外側區”的任何點c相連 接3 “區”係指可爲任何形狀之立體區,該區常爲(但未必)薄 厚度使得該區呈現如同一平坦結構(如薄膜)。譬如可以膜 狀使用該薄膜,其根據穿孔性而可有〗〇〇微米或更小厚度, 因此遠小於所垂直薄膜之延伸(亦即長與寬度尺寸)。 一壁區可配置於一容積區周圍(譬如重疊配置),亦即壁 區材料之特定部份係彼此接觸且譬如密封而彼此連接。然 後’此密封應不具夠大而可中斷構件功能之開口,亦即密 封線可視爲屬於一(不可滲透)壁區或—壁區3 雖可藉由至少一性質保持在特定限度内來描述一區,以 界定此區之次區域的共同功能’其他性質可在這些次區内 改變。 本文中‘‘多區”應亦包含“區,,,亦即若—搆件包含特定“多 區”’則此名詞除非另外説明應包括可能僅含—此區。 “接口”及“容積/内”區彼此可易衿分辨,警如一區之一空 隙空間及另一區之一薄膜,或者這些區如下述相對特定相 •22· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNSM4規烙(210 X 297公发) ϋ II ϋ I ' n- 1L I n n I - -I I! 一njt n n E E HI I f精先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 D7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印4'1代 五、發明說明(2〇 ) 關参數可冇逐漸之過渡。m , 因此’根據本發明之一於吴丛& 必至少冇一區滿足對於“内區,,、办:贫乃足輸运件務 區”之怎求(贫除上其可相對〈求’而—區滿足對於“壁 因此較像-表面而非容積二=延伸具有極小厚度, 區。 上&包含至少一入口及―出口 因此’對於:液體輸送件,輸送路徑可界定爲一液體進 入接口 £及及馱,雖開—接口區之路徑 徑係行經容積區。輸送路徑 路 Γ 了由—進入一接口區然後進 入與輸送件内區中成爲—體之— 、 、 机體儲存區疋液體路徑所 界定,或另界定爲從輸送件由^ Λ 1疋忏内£中的—液體釋放源區至一 出口接口區之一液體路徑。 一液體輸送件之輸送路徑可爲顯著長度’可有1〇〇公尺 或更大長度’ D卜’亦可有很短的液體輸送件,譬如幾公 厘或更短。本發明之-特定優料提供高輸送速率且亦可 輸送大量液體(但後者並非必要)。亦可僅在較短時間内輸 送少量液體,譬如當用該系統以液體形式發送訊號,以沿 輸送件在另一點觸發對訊號之某—回應6 此情形中,液體輸送件可作爲即時發訊裝置,另外,所 輸送的液體可在出口接收i皁進行τ功能,譬如啓動一空隙 以釋放機械能且產生一立體結構4譬如,液體輸送件可將 一觸發訊號輸送至一含有在一袋内保持眞空壓縮之一壓縮 材料之回應裝置’該袋至少部份可溶(如溶於水)。當液體 輸送件所輸送的發訊液體(如水)孓低限値係溶解部份水溶 區且不連續釋放眞空時,壓縮材料係膨脹成_立體結構s •23- 本纸張尺度远用中國固家標準(CN*S)AJ規格(210 X 297公釐> i ---Ί I----------I--1 I 訂 --------線 (琦先閱讀背面之生意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 4 I 5 9 0 A7 -----------B7 五、發明說明(21 ) !縮材料譬如可爲一彈性塑膠膜’具有捕捉體排物之足夠 容積的定型空隙。另外,壓縮材料可爲一吸收材料,其藉 由膨脹時將流體抽入體部内而作爲一泵(譬如可如下述作^ —液體排孔)。 可沿單-輸送路徑或沿多重路徑(可在#送件上分開或重 新組合)產生液體之輸送。 輸送路徑通常界定一輸送方向,以供界定與該路徑相垂 直之輸送剖平面,該内/容積區構造接著界定合併不同輸送 路徑之輸送剖面積。: 4於不規則形輸送件及各區,可能需用幾何計算習知之 遞増概算或微分概算以得到一或多輸送路徑長度上之輸送 剖面的平均數》 ^' 可知具有易分離及分辨内區及接口區之輸送件,其他情 形則可能較不易分辨及/或分離不同的區。 因此,描述特定區之需求時,應視爲適用於這些區中之 特疋材料。因此,一特定區可包含一均質材料、或一區可 包含此一均質材料。並且,一材料可有變化的性質及/或參 數、因而包含不只一區,下文針對描述已界定功能的區之 性質與參數。 強__送件之一般功能描述 如上文簡述,本發明有關基於直接吸收而非毛細之液體 輸送件,液體係輸送過未有顯著空氣(或其他氣體)進入(= 無或至少非大量)之一區。可由外部或内部與輸送件呈液體 導通之一液體排孔或液體供源,而產生使液體流過此構件 本紙張尺度迖用中國固家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) — Γ------------- --------訂---------I . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 42 1 59 Ο Α7 -_____Β7___ 五、發明說與(22 ) 之驅力。 在輸送期間確保沒有大量空氣或氣體進入液體輸送件以 維持直接吸收’表示包含接口區之壁區在一特定壓力(亦即 如下詳述之起泡點壓力)之下大致不可滲透空氣。 因此,一液體輸送件必須有特定的液體滲透性(如下述) ’較高的液體滲透性係提供較小的流阻抗,故對此觀點爲 較佳。 此外’液體輸送件在液體輸送期間應大致不可渗透空氣 或氣體。 但是’習知孔狀液體輸送材料及根據毛細輸送機構而運 作之特定材料中’液體輸送概受孔尺寸與滲透性之相互作 用所控制,使得開放的高滲透結構概包含較大孔,這此較 大孔提供高滲透結構,但這些結構對於已知各组表面能量( 亦即材料及液體類型的已知組合)可具極有限毛細高度,孔 尺寸亦可影響正常使用狀況之液體留置: 本發明係與此習知毛細控制機構不同,已克服這此習知 限制’意外發現該等呈現較低滲透性之材料可與呈現較言 滲透性之材料合併,且該合併提供顯著之玲软3 尤其已知當一具有大孔之高液體滲透性纣料受到特定壓 力(已稱爲起泡點壓力)以下大致不具空氣净透性、作亦有 較低液體滲透性之材料所包圍時,所合併之液體輸送件同 時具有一高液體滲透性及一高起泡點壓力、故可抗外壓力 而有極快速的液體輸送。 因此,液體輸送件具有較高液體滲透性以提供最大液^ -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------------------訂·-------—線 (請先閱璜背面之汶意事項再填寫本頁> 4-一;-"'智慧討產局員工"費合作社印- 42159 0 A7 ___________B7 五、發明月(23 ) 榆C 4 — A區。可爲園蹺容積區之部份壁區的—接口區 係冇朔著小滲透性,利用具有預定用途狀況之一薄膜功 能之接口區而達成。薄膜可供流體滲透但不可滲透氣體或 蒸a。此性1?概由起泡點壓力參數所表示,簡言之係由不 使氣體或空a帘透過一濕薄膜之最大壓力所界定d 如下詳述’必須在液體輸送時滿足該等性質需求,但可 由啓動一输送件所產生或作調整,其中譬如在使用前(不啓 動或此啓動前)未滿足需求、但啓動後則滿足需求。譬如, 構件可彈性壓縮或崩塌、且在濕潤後膨脹’隨後產生具有 所需性質之結構。 通常,考慮液體輸送至一特定高度之速度及數量時(亦即 抗一特定流體靜壓力),毛細流動輸送係取決於表面能量效 應機構及孔結構’其取決於孔數、及形狀、尺寸及孔尺寸 分佈。 譬如’若在以毛細壓力作爲驅力之習知毛細流動系統或 構件中’在毛細系統的一端譬如由一吸收装置來移除液體 ’此液體在最接近此吸收裝置之毛細部進行去吸附(心sorb) ’毛細部隨後至少部份充注空氣,然後經由毛細壓力再次 充注來自相鄰毛細部之液體,然後充注來自後續相鄰毛細 部之液體,以下類推。 因此’經過一習知毛細流動結構之液體輸送係基於各孔 之吸收-去吸附及再吸收週期。 各流動通量取決於沿路徑之平吟滲透性及輸送路徑端點 之吸收’此局部吸收亦概取決於材料的局部飽和,亦即吸 -26- 本纸張又度速用中舀國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 丨lll — 丨 — II 丨 --------I I I 訂 --------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ7 421590 五、發明說與(2〇 收U若能降低附近區之飽和,則有較高流動,通量3 倥疋即使輸送路徑端處之該吸收高於毛細結構内的毛細 硬、力,液體之内驅力由毛細壓力提供’故限制液體輸送速 车。此外,此等毛細流動結構對於大於毛細壓力之高度無 法抗重力輸送液雜,而與外部吸收無關。 此孔狀液體輸送構件之特定理想實施方式爲所謂“毛細管,, ,可描述爲具内管徑及界定***整體開放性(或穿孔性)之 塋厚的平行管,此等系統若呈“單孔狀,,(亦即孔具有相同的 Jk佳孔尺寸)則對抗某高度具有一較大通量。流動則取決於 孔结構 '表面能量關係、及孔狀系統之剖面積,且可由熟 知概算所推估。 際的孔狀結構(如纖維性或泡棉型結構)並未如同毛細 管的理想结構進行輸送。實際的孔狀結構具有未對準(亦即 不直)之孔’且毛細管與孔尺寸亦不均勻,以上兩效應常降 低此等毛細系統之輸送效率。 但對於本發明之一型態,輸送件中至少具有不同孔尺寸 之二區’亦即一或多接口區具有較小孔尺寸(習知系統中將 導致極低流率)而内區具有一概呈較大之孔尺寸(習知*** 中將導致極低之可達成輸送高度)_。 但對於本發明,經過輸送件之整體流動及輸送高度係由 内區之高滲透性(其因此可較長且有小的剖面積)、及接口 區之較高起泡點壓力(可有夠大表面、及/或小厚度)進行综 合改良3本發明之此型態中,接口區之高起泡點壓力係得 自該接口區小孔之毛細壓力,其在濕潤後係防止空氣或氣 -27. ^ ® S 家標準(CNS)A4 規袼(210 X 297 公釐 I I Ί ~ I I —I— * I I —II I I · i I I I I I 1- ί請先閱讀背面之注意事項洱填寫本買> 程濟却智慧財產局員工消費合作社印裂 42l59〇 Α7 07 經 濟 部 智 財 產 局 消 費 合 作 社 印 Μ 五、發明說f月(25 ) 骷進入輸送件。 =此可由輸送件的較小剖面積遠成極高流體輸送率。 .,另—型態中,本發明有關液體輸送件,其在放動及/式,、县 潤又後係對於輸送流體具有選擇性, 5 泡點塾力可表示之某限度以下)係對:接口區(在起 、但斜於輸送液體(如水)較開放。閉 二口區之性質不需特定方向性,亦即所用材料可用於所 二说成(任—万向。薄膜亦不需對於液體之特定部价或 =具有不同性質(如渗透性),故與US_A_5識加號(懷 分:人滲边吸收封包〈薄膜不同,其中薄膜須對促進劑 材料(如鹽及各鹽離子)具有低滲透性3 容積區_ ::係描述“内區”或“容積區”需求及特定實施。 合,i區之一關鍵需求係有_低平均流阻抗,譬如由至少 有〗0平方公尺之滲透性k所表示 '較佳大於丨〇_s乎方公尺 、更佳大於10·7平方公尺、最佳大於10·5平方公尺。 對於内區達成此高纟透性之—重要裝萬係可利用提供較 高穿孔性之材料達成。 *疋義馬孔狀材料之構成材料容積對於孔狀材料總容積 的比値且由熟知密度測量決定之此穿孔性至少應爲5 〇 %、 較佳至少80%、更佳至少9〇%、或甚至超過㈣或99%。 在概包含單孔' 2隙空間之内區的極端情形中,茅孔性係 接近甚至達到100%。内區達成此高滲透性之另一走要方式 係利用具有大孔之材料。 -28 — t T 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 42159 ◦ ______B7 五、發明說I月(26 ) 内區可有孔,孔大於約2〇〇微米' 500微米、1公厘甚或9 公厘直徑或更大。對於特定應用(如水灌溉或油分離),内 區可有高達10公分之孔(譬如内區爲空隙管時)。 此等孔在泥體輸送前可爲較小,故内區可有一較小容積 ,並在接觸液體之前或同時作膨脹。若此等孔受壓縮或崩 塌,較佳應能膨脹至少5倍之容積膨脹因數、較佳大於t 〇 倍。可由具有大於外壓力但必須小於起泡點壓力之彈性模 數的材料達成此膨脹。 可利用本技藝熟知之數種材料達成高穿孔性,譬如,纖 維性構件可易達成此穿孔性數値。在容積區中可包含的此 纖維性材料之非限定範例係爲高膨鬆非織物,譬如衛生物 件領域、或汽車業、或裝潢或HVAC業用之聚晞烴或聚酯纖 維製成,其他範例包含纖維素纖維製之纖維織物。 尚可由孔狀開格室泡棉結構達成此等穿孔性,譬如但不 限於:聚氨酯網狀泡棉、纖維素海棉、或高内相乳劑聚合 化程序製造之開格室泡棉(HIPE泡棉),可由如過濾技術' 裝潢、衛生等多種工業應用得知。 可由界定内區的空隙之圍繞壁區(如管所示範)來達成此 穿孔性(如下詳述),另可將數個小:管捆合。 可另由“空間夾具,,(如彈簧、固定件、顆粒材料、波褶狀 結構及類似物)達成此穿孔性。 内區孔尺寸或滲透性可在全體内區中呈均質性、气非均 質性。 - 在液體輸送件之製造與使用間之所有階段,並不需要均 -29- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNTS)A4規格(210^ 297公;g ) 丨^ 裝---------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'Λ 7 59 Ο 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1^ Α7 Β7 五、發明說明(27 ) 維持内區的高穿$ M . ’但可在預定使用前之片刻或使用期 間產生内區中之空隙。 *如’使用者可啓動而以適當裝置固持在—^之稽箱狀 結構。在膨脹期間’液體係穿透過一接口區而進入膨脹内 區’故冗全充注輪送件、或至少足以未妨礙液流。 另外’開格室泡棉材料(如US A 5⑹i7g或us_A_ 3W.207號所述)易在水移除後崩塌、且當再濕潤時能夠重 新%脹。因此,此泡棉可較乾且較薄(或低容積)地從製造 處送’.‘ό使用者,且值在接觸供源液體時才增加容積以滿足 空隙滲透性需求。 内區可有不同型式或形狀,内區可爲圓柱形 '橢面形、 片狀 '條狀、或可有任何不規則形狀。 内區可有固定的剖面積、固定或變化剖面形狀(如矩形、 二角形、圓形、橢圓形或不規則形)。一剖面積在本文界定 爲内區剖面,在添加供源液體之前,在與輸送液體之流動 路偟相垂直平面中測量時,此定義藉由取得整體流動路徑 上足各剖面積平均値,以決定平均内區剖面積。 應選擇内區的絕對尺寸以適當配合預定用途之幾何需求 ,預定用途常需有最小尺寸,根碑;本發明之設計優點可有 比習知材料大幅更小之剖面積。内區尺寸係取決於該内區 的滲透性(由於孔可能很大故可能很高),因爲不必在高通 量(亦即大孔)與高垂直液體輸送(亦即小孔)的相抵觸需求 下设計内區’此大渗透性可有更,】、剖面及極不同設計。 並且,内區長度可顯著大於習知系統。對於此參數,新 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --h---j-----------------訂 --------« (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> -30- 421 59 Ο A7 B7 五、發明說明(28 ) 的輸送件可跨越較長距離及較大之垂直液體輸送高度。 内區大致不可變形’亦即在預定“正常狀況下维持其 .形狀、型式、容積。但許多用途中,内區需使完整構件保 持柔軟及順服性。 内區可譬如在使用期間受變形力或要力、或受流 影響而改變形狀’可在内區中選擇—或多忖料(如纖維性構 件)來達成變形性及缺乏變形性,或可主 王戈取決於圍繞的區 域&輸送件之壁區 > …項此用彈性體 壁材料。 巧 内區的空隙可值受限於壁區,或内區可包含内隔部。 譬如,内區若由具有不可渗透圓…平行管製成則視 為此内隔部,故可能產生與管的内中空问口成爲一體之孔 ’且可能有管間之空隙空間產生之其他孔。若另一範例中 ’内區包含-纖維性結構’纖維材料可视爲形成此内隔部。 内區之内隔部可有適合所輸送液體之表面能量’譬如, 爲了易於濕潤及/或輸送水性液鱧’其隔部或部份可爲親水 性。因此’在有關輸送水性液體之特定,内區隔 部較佳由此等液體所濕潤,更佳具有大於65乇牛頓/公尺之 黏著張力、更佳大於70毫牛頓/公尺,在輪送油泰液體時, 其隔部或部份可爲親油性或親脂性。 内區的限制隔部尚可包含濕潤時顯著改纪性質、或甚至 濕潤時可溶解之材料。因此,内區可包含具有一至少部份 由可溶材料(如聚乙烯醇或類似物)製造的較小孔之一開格 室泡棉材料,小穿孔性可在液體輸送的初步落段中吸入液 -31 * 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) I n ΙΓΡ - - J* H ϋ n n J n I . ϋ J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 421590 Α7 經«部智慧財產局員工消費合作社印製 Β7 五、發明說I月(29 ) 體’然後快速溶解,隨後留下注有液體之大空隙。 另外’此等材料可完全或部份充注較大之孔,譬如,内 區可包括可溶材料(如聚(乙烯)醇或聚醋酸(乙烯)),此材 料可充注空隙、或在該構件接觸液體之前係支撑住崩塌狀 態的空隙。接觸譬如水等流體時,這些材料可溶解而產生 空或膨脹的空隙。 —實施例中,内區之空隙(可大致構成完整内區)係大致 完全注有一概呈不可壓縮之流體。 大致完全係指内區之足夠空隙容積注有液體故可建立 一連續流動路徑之情形。 大多數空隙空間較佳(較佳大於9 〇%、更佳大於95%、更 佳大於99%、包括ι〇0%)注有液體。可設計内區以加強在 該區較少負面影響部份中之氣體或其他液體的累積。空隙 I其餘邵份接著可在注有水性液體之一内區中充注其他流 體(如殘留氣體或蒸氣)或不可混合液體(如油)、或可爲固 體(如顆粒、纖維、膜)。 内區所含液體係可與預定輸送之液體爲相同類型。譬如 當水基液體爲預定輸送介質時,輸送件之内區可注有水: 或者右油爲預定輸送液體,内區則可注有油。 内區中之液體亦可不同,因此這些差異本質上可較小(譬 如當預定輸送液體爲水時,内區液體可爲一水性溶液,反 A ’’’:)另外,备與預注入内區之液體相比較時(譬如供 源液體爲油時)’預定的輸送液體可爲極不同性質,其中係 輸送過原先注有水且由適當入口及出口接收淳關閉之一管 -32· 本紙張尺錢財 公 97 2 X 10 ΓΜ 怜 ^ '* I ..----V-------- --------訂---------~ ' (請先閲讀背面之>i意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 2 1 59 0 ' A7 ---------07_____ 五、發明說與(3〇 ) ,因此藉由一適當出口接口區使水離開構件,且藉由—適 當入口接口區使油進入構件。此特定實施例中,譬如除非 有包含液體相容性質材料之出口接口區,以具備—或兩液 體之功能’總輸送液體量係受限於構件内各交換液量之可 接收量。 内區液體及待輸送液體係可相溶,譬如水中之鹽溶液。 譬如’若液體輸送件預定用於輸送血或月經時,内區可,、主 有水。 另一實施例中,内區包含一眞空、或相對應平衡下之一 氣體或蒸氣、各溫度之環境或外部壓力、及容積條件。接 觸所輸送液體時,液體可由滲透性接口區進入内區(如下述) ’然後將内區空隙充注至所需程度。随後,目前充注之内 區係類似上述“預充注”區而運作。 可由數項適當結構以滿足内區之上述功能需求及結構性 貫施例’在不受限於產生滿意適當内區之結構的前提下, 下文描述較佳實施例之範圍。 内區之一項簡單且極爲描述性範例係爲不可渗透或半滲 透性壁界定之一空管(如圖2所示此等管徑可比毛細系統 輸送常用之直徑較大。直徑當然高度取決於特定系統及預 定用途。 譬如’對於尿布等衛生應用,已知2至9公厘或更大孔尺 寸可有滿意功能。 亦適用約0.2公厘至數公分適當直徑的平行管組合、及一 管束’譬如(原則上)其他工程設計原理(如熱交换器系統) -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -I -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ7 42 1 59 0 _一 ______ Bi 五、發明說明(31 ) 所熟知方式。 對於特定應用,玻璃管件可提供正確功能,但對於特定 .應用,此等結構可有某些機械強度限制3適當管亦可爲矽 、橡膠、PVC等製成,譬如美國依利諾州6〇〇1〇巴林頓之巴 奈持公司销售之諾賴Masterflex 6404- 1 7。 另一實施例中係配合機械膨脹元件(如彈簧),或者若膨 脹方向使得適當孔尺寸方向亦沿流動路徑方向,則可開啓 結構中之空隙空間。 此等材料爲本技藝所熟知’譬如揭示於均有關h〖pe泡棉 材料之US-A-5,563.179、US-A-5.387.207、US-A-5,632.737 ; 或有關吸收泡棉之US-A-5.674.917 :或有關高度孔狀纖維性 結構或片之ΕΡ-Α-0.340.763,譬如PET纖維所製造。 其他材料即使未同時滿足所有上述需求亦可適用,只要 其他設計元件可彌補此缺陷即可。 具有較大孔之其他材料係爲高膨鬆非織物、過濾材料, 如比利時布魯塞爾之瑞特梭(Recti cel)的開格室泡棉,如 Bulpren、Filtren(Filtren TM10 藍色,Filtren TM20 藍色' Filtren TM30 藍色、Filtren Firend 10黑色、Filtren Firend 3 0黑色、Filtren HC20灰色 ' Filtren HC30 灰色、B.ulpren S10 黑色、Bulpren S20黑色、Bulpren S30黑色) 具有較大孔的另一材料(即使穿孔性並不#別高)爲具有 大於1公厘顆粒之砂、特別是大於5公厘顆粒之砂。譬如’ 此等纖維性或其他材料可因波褶狀而變得很有效,但應避 免過度壓縮。過度壓縮可導致一非均質孔尺寸分佈’而在 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) —1-t --------訂*--------•線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裝 1590 Λ7 Π7 智 慧 財 產 局 消 費 合 h 社 印 Λ 五、發明說朋(32 ) 内材料4Μ丨小i、且錢㈣之間有不㈣放的孔。 λ有兩孔尺I*區之材料〈另_示範實施例可見於pcT申請 US97/2〇84G號,係有關-織造迴路結構。 θ n < & 3 π 譬如超吸收膠材料或適爲下文液 輪材枓所述之其他材料。並且,中可適合採用薄 料透封包(MQP)促進劑材料,譬如⑽α_5.亂⑺(懷特, 聯盟訊號)所揭示。 内區尚可由數種材料構成,亦即譬如上述㈣組合。 内區亦可包含條紋 '顆粒、或其他非均質結構,可在其 間產生大空隙並作爲空間夹具。 J接σ區所詳’内區中之流體不可防止接口區注有輸 送液體。 因此’ f如眞空程度、或可;,昆合程度、或不可混合程度 不會使得來自接口區之液體抽入内區巾,而不使接口區再 度注有輸送液體。 壁區 根據本發明t液體輸送件㉟了内自之外係包含以上述幾 何定義圍繞此内區之一壁區,此壁區必須包含至少一入口 接口區及-出口接口區’如下述。壁區尚包含大致不可旅 透液體及/或氣體之材料,因此不干擾接口區之液體處理功 旎 ' 五防止環境氣體或蒸氣穿透入液體輸送件。 此等壁可爲任何結構或形狀,且可代表液體輸送件之關 鍵結構元件,此等壁可爲直管或弩管、可撓管、或立方體 等形狀。壁可爲薄型撓性膜且圍繞内區,此等壁可透過= — ΙΤΙΙΊ — — — — — —------— It— ----I I I I 1 I ί {請先閱璜背面之注急事項再填寫本頁) 35· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 421590 * A7 _______B7 五、發明說I月(33 ) 形永久膨脹、或在啓動時透過彈性體膜作彈性膨脹3 壁區雖爲本發明之主要元件,對於此等壁中包含之接口 區尤其如此,JL如下描述,壁區的其餘部份之性質對於整 體結構、彈性、及其他結構效應可能很重要。 接口區 接口區概可描述爲包含對於不同流體具有不同滲透性之 材料,亦即其受輸送液體或類似功能液體進行濕潤/充注之 仗應可滲透該輸送液體、但在其他方面皆相同條件(如溫度 或壓力…)下卻不可滲透環境氣體(如空氣)。 此材料常描述爲具有各特徵參數之薄膜。 本發明中,一薄膜概界定爲一區,其可滲透液體、氣體 或液aa或氣體中之一顆粒懸浮物。薄膜譬如可包含一微 孔區以提供經過毛細部之液體滲透性。另一實施例中,薄 膜可包含一整體區,其包含一嵌段共聚物,可經由擴散輸 送液體。 1 對於一组已知條件,薄膜常根據待輸送介質類型而對於 液體、氣體、或懸浮液具有選擇性的輸送性質,因此其廣 泛用於自懸浮液中過濾細粒(如液體過濾、空氣過濾)。其 他型薄膜係對於不同型離予或分子呈現選擇性輸送、且因 此出現在生物系(如細胞膜、分子篩)或化工應用中(如逆滲 透)3 微孔斥水性薄膜常可滲透氣體,同時若驅壓力低於一低 限壓力(常稱爲“突破”或“跨接”壓:力)時,水基液體不會輸 送過薄膜。 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x 297公笼> I Γ--4丨||丨||1-^4· — — —---—訂·-- ----I I (請先閱讀背面之泫意事項再填寫本頁> 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 Μ Λ7 Β7 五、發明說明(34 ) 反親水性微孔薄膜將輸送水基液體,但濕潤後,若 驅壓力低於一低限壓力(常稱Α “起泡點”壓力)時,氣體(如 •空氣)大致不會通過薄膜。 親水性整體膜常可滲透水蒸氣,而氣體不會快速輸送過 薄膜。 夺Jk同樣可用於非水基液體(如油),譬如,大多數斥水 陡材料實際呈親油性,因此一斥水性微孔薄膜將可滲油但 不可參水’且可用以輸送油、或亦可分離油與水。 溥膜常製成薄片,可單獨使用或配合一支撑層(如非織物) 或一支撑元件(如螺夾具)。其他薄膜形式包括但不限於直 接塗在另一材料、袋、波褶片上之聚合薄層。 其他已知薄膜爲“可啓動”或“可切換”薄膜,可在啓動後 或回應刺激時改變性質,此性質變化係依特定用途而可爲 水久或可逆性。譬如…斥水微孔層可塗有—可溶薄層, 譬如由聚(乙烯)醇製造。此雙層系統不可滲透氣體/但在 濕湖且聚(乙晞)醇膜溶解之後,系統將可料氣體但仍不 可渗透水性液體。 反之’若-親水薄膜塗有此可溶層,則可能在接觸液體 使液體(而非芏氣)通過時受到啓動。 另-範例中’-親水性微孔薄膜起知機,薄膜在此 狀態可滲透2氣。薄膜受水濕潤之後不再可淨透空氣。對 於回應刺激之-薄膜的可逆切換的另〜範職塗有一界 面活性劑(微孔薄膜,該界面活性⑽心“改_水 性=譬如,薄膜對於溫液體呈親水性且對冷㈣p斥水 -37· 本紙張尺度適用中舀國家標準(CNS)A4蜆格(210 X 297公釐 ---Γ I I ^-------衣----丨丨 i I 訂·-------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 590 590 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 -----2Ζ___—----- 五、發明說^月(35 ) 性。因此,溫液體將通過薄膜而冷液體不會通過,其他範 例包括但不限於—刺激啓動膠製造之微孔薄膜,其將回應 Ρ Η '溫度、電場、輻射或類似物而改變尺寸。 itp區之性質 可由數項性質及參數來描述接口區。 接口區之一關鍵型態係爲滲透性β —般可由適用所有孔狀系統之DarCy定律經由滲透性函數 來描述薄膜之輸送性質:
q=l/A*dV/dt = k/^ *Ap/L 因此’利用一外壓差Δρ(驅壓力)造成經過薄膜之一容積 流d V/dt ’且滲透性功能k可取決於待輸送介質之類型(如 液體或氣體)、低限壓力、刺激或啓動β影響液體輸运之其 他相關參數爲:輸送區之剖面A、隨時間而變之容積V '及 輸送區長度L、及所輸送液體之黏度π。 對於孔狀薄膜,巨觀輸送性質主要取決於:孔尺寸分佈 、穿孔性、扭曲及表面性質(如親水性)。 接口區之單獨滲透性應該夠高以供流過大通率’但因爲 滲透性本質係與其他性質及參數相關,接口區或接口區材 料之典型滲透性値约爲6*1 0·20平.方公尺至7*1 0·18平方公 尺、或3*1〇·14平方公尺、最高達12*1〇-|(>平方公尺或更 大。 接口區及其各材料相關之另一參數爲起泡點壓力,可依 下述方法測量。 / 適當起泡點壓力値係取決於預定應用類型’下表列出某 •38- 本紙張尺度適用中國國家標準(CKS)A4規格(210 X 297公釐) —-----τ--------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 421590 A7 B7 五、發明說明(36 ) 些應用對於各典型流體決定之適當接口區起泡點壓力 (bpp)範園: 應用 b p p ( + 中6 ) 大範圍 一般範圍 尿布 4.5 至3 5 4.5 至 8 月經用品 I至3 5 1至5 灌溉 <2 至 >50 8至50 吸脂 1至20 1至5 油之分離 < 1至約5 〇 更常見方式中’已知可用一標準化測試液來有效決定材 料之b p p,如下文測試方法段落所述。 接口區厚度及尺寸 液體輸送件之接口區定義爲具有最高渗透性之壁部份。 接口區亦定義爲:沿容積區至輸送件外部—點之路徑觀察 時,具有最低相對滲透性。 接口區可由易分辨材料構成’且易決定厚度及尺寸。但 是,接口區的性質可逐漸過渡至壁區之其他不可滲透區戈 容積區。然後可如下決定厚度及尺寸,當在—段壁區觀察 時,如圖5A所示,將有角落ABCD界定一朝向内區或容積 區之表面,及一朝向構件外之表面EFGh «因此,厚度尺寸 方向係沿線AE、BF等,亦即採用卡笛爾座標時係沿z向。 壁區同樣主要沿兩垂直方向(亦即χ .及y向)延伸。 然後,可如下決定接口區厚度: -39 本纸狀度適財家標準規格(210x297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -—装--------訂. 線 經濟部智.€.財產局員工消費合作社印製 421 590 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(37 a) 在概呈均質之接口區性質情形中,至少在經過區厚度 向中,材料之厚度具有此岣質滲透性(如薄膜之情 b) 右合併一栽體(不論此載體位於薄膜内部或外部)時則 爲薄膜厚度_亦即係指該等性質沿此路徑之—不連續/ 階狀變化函數。 Ο對於在圖5八的任何段上具有—(可決定)連續梯度參 透性之—材料,可採取下列步驟達到一可決定厚度( 參照圖5 B ): c〇)首先,沿2軸決定一滲透性輪靡,且繪出曲線 ;對於特定構件,亦可藉由適當改殳後續程序而對此 決定方式獲得穿孔性或孔尺寸曲線, c 1 )然後決定最低滲透性點(k *.,、),且採取對應之長度讀 數(Γ [ * …])〇 C2)第三步驟中,決定“上接口區滲透性”爲丨〇倍的“ 値。 c 3 )由於曲線具有k * ·,,之最小値,將有兩對應的^及r外, 分別界疋接口區之内及外限度;> C 4 )兩限度之間距係定義厚度,且決定經過厚度之平均 k接收埠.乎均0 若因爲梯度滲透性、穿孔性或孔尺寸無法決定而使此方 式無效,則接口區厚度設爲1微米。 如上述,常需盡量減少接口區(所含薄膜忖彳丨)之厚度, 厚度値一般小於100微米、常小於5 0微米、丨0微米、甚至 -40 - 本紙張尺度適用_固國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) i ϋ ----Γ--------,裝--------訂---------線 ί靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟却智慧財產局員工消費合作社印製 4^1590 · A7 ^~ --2Z___ 五、發明說|月(38 ) +於5微米。 可枉相似地決定接口區之X - y延伸,特定的液體輸送件設 計中,部份壁區顯然爲接口區。其他設計中,隨著壁區上 之性質逐漸改變’可決定沿壁區X及y向之局部滲透性曲線 ’且類似圆5 B而在圆5 C中緣出。但此情形中,壁區中之最 大參透性係界定接口區而決定最大値,且將不小於包圍此 最大値之最大滲透性的十分之—之滲透性的區域定義爲接 口區。 另一種有效描述本發明接口區型態之參數係爲滲透性對 於厚度之比値,在本發明中亦稱爲“薄膜傳導性”。 這反映以下事實:對於一已知驅力,穿透過一材料(如薄 I)之液量方面與材料渗透性呈正比(亦即渗透性愈高, 則穿透愈多液體),另一方面與材料厚度呈反比。 因此,比減少厚度的相同材料具有較低滲透性之—材枓 顯示:厚度可彌補此滲透性缺陷(需要高流率時)。
If----^---------裝--------訂---------線— < (請先閱讀背面之注急事項再填寫本頁} 因此設計所用接口區材料時,此參數非常有用。 適當的傳導性k/d取決於預定應用類型 ’下表列出對於部 份示範應用之典型k / d : 應用 k/dOCT9公尺) 大範圍 典型範圍 尿布 1〇.6至1〇〇〇 150至300 女性防護 100至 500 灌溉 1 至 300 吸脂 100至 500 -41 - 本紙張尺度適用中國囤家標準(Ci<s〉A4規格(210x297公《 ) 42 159 0 Λ7 Β7 蜢涪5^智慧財產局員工消費合作社印发 五、發明說^月(39 ) 分離 1至500 含然’括口區必須由輸送流體所濕潤,且應適當設計成 说水性或親脂性’誓如輸送水性液雜時採用親水性薄膜、 或在輸送親脂或油性液體時則用斥水性薄膜。 杈口區(表面性質可爲永久性、或可隨時間或使用狀況 州送液之後退接觸角較佳小於7 0度、更佳小於5 〇度' 更佳小於20度、或甚至小於]〇度。且’材料較佳不會負面 彩響所輸送液體之表面張力。 譬如,一親脂性薄膜可由親脂性聚合物(如聚乙烯或聚丙 邮)製造,JL此等薄膜在使用期間係保持親脂性。 另一釭例爲可供輸送水性液體之一親水性材料,若採用 π水乙烯或聚丙蹄等聚合物時,必須譬如將界面活性劑加 入材料表面或加入體積聚合物作親水化處理,譬如在形成 接收奉材料之加添加親水性聚合物。兩情形中,可賦予永 久或非永久疋親水性,譬如可用通過之輸送液體所洗去^ 但本發明之—重要型態中,接口區保持濕潤狀態以防止氣 禮通過,故接口區濕潤之後,缺乏親水劑並不重要。 薄膜保持充注湞辦 使孔狀薄膜濕湖之後產生功用(可滲透液體但不可滲透 上乱)*’薄膜(至少-連續孔層—向需要注有液體而非氣體 或2乱。因此必須需盡量減少液體從薄膜孔蒸發,其中係 減少液體之蒸氣壓或増加空氣之蔡氣壓,可能方式包括但 不限於: 42- 本纸嗓又度1¾用中國园家標準(Cfs*s)A4規格(210 X 297公发 --Γ ί I J. — I — I — I 1 I · I i I I I I I 訂---------*5^* — 1 (請先閲讀背面之注杳W事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印副取 421590 、 Λ7 ______B7____ 五、發明說I月(4〇 ) 以一不可;·參透包裝來密封薄膜,以泛製造與使用期間之 格發’在孔中採用強力脱水劑(如氣化巧),或在孔中採用 與所輸送流體相混合之一低蒸氣恩的液體(如甘油)β 另外’接口區可由可溶聚合物(如聚乙晞醇或聚醋酸乙烯) 所4封’其係在接觸液體時溶解,因而啓動輸送件之功能。 除液體處理需求之外,接口區應滿足特定機械需求。 首先,接口區應對預定使用狀況不具任何負面影響,譬 如當此等構件預定用於衛生吸收物件時,不會損及舒適性 及安全性。 因此接口區常需爲柔軟可撓(但未必如此)。然而,接口 區應足夠強韌以承受實際使用之應力(如撕應力或刺應力之 類 特定設計中,接口區材料可能需爲可伸展、或可崩塌、 或可彎曲。 溥膜中之單孔(如使用時刺穿而成)、薄暌密封之失效(如 製造時形成)、或薄膜撕裂(如使用壓力所施加)在不同條件 下可造成液體輸送機構失效β雖可作爲破壞測試方法以決 定材料或構件是否依照本發明方式運作,但如下述在預定 用途中係爲不良情形。若空氣或另一氣體穿透入内區,可 能阻$該區中之液流路徑、或亦可能中斷容積區與接口區 間之液體連接。 使各構件更強韌之可能方式係在遠離主液流路徑之内區 特定部份中提供-囊部,可供進入系統之空氣累積而不使 系統無法運作=> _____ - 43 - U尺料財_家群 — I 4 I — — — — — — — --------31τ*-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印況 421590 A7 _____B7 五、發明說I月(41 ) 解決此叫题之另一方式係(功能性或幾何性)並列提供數 项液微輸送件而非單一液體輸送件。若_構件失效,則其 他構件將保持“液體輸送件電池”之功能。 可由下列結構性質或參數所述之多種材料或結構,滿足 接口區之上述功能需求。 區的各材料之孔結構係爲影響性質(如ί參透性及起泡點壓 力)之一項ΐ要參數。 孔結構之兩關鍵型態爲孔尺寸及孔尺寸分佈,由光學分 析方法適當地表達至少區表面上之這些參數特徵。另一種 適當表示這些性質及參數特徵之方式係利用一毛細流動穿 孔計,如下述。 如上文滲透性所述,滲透性係受該區孔尺寸及厚度所影 響,主要係由厚度決定滲透性。 因此已知譬如對於水性系統之接口區平均孔尺寸値爲〇 5 至500微米範圍。因此,孔較佳有小於1〇〇微米之平均尺寸 、較佳小於5 0微米、更佳小於丨〇微米、或甚至小於5微米 。這些孔常不小於1微米。 起泡點壓力之一重要特徵譬如仰賴該區中呈相連配置之 最大孔。譬如,一 ‘‘叢,,較大孔雖極可能損害性能,但小孔 中歆有一較大孔未必會損害性能。 因此孔尺寸需有窄的分佈範圍。 另一型&有關孔壁(如孔壁厚度),其應在開放度與強度 而〆卜之間取得平衡。且,孔應沿疼向彼此良好相連,使液 禮易於通過。 -44- 本纸張尺度额巾關家辟(cKsW^i^-:297 ^) 丨-ί ^ 裝--------訂---------線 f碕先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 421590 , A7 --—---------- 五 '發明說所(42 ) 由於部份較佳接口區材料可爲薄膜材料,故本身可有較 屋的機械性質’因此’此等薄膜可合併-域結構(譬如較 粗,獨孔 '螺線或絲線、非織物、開孔膜或類似物)。 此支撑結構可合併薄膜,使其位置朝向内/容積區、或朝 向構件外部。 接口區之反寸/表面精 接口區尺寸對於輸送件的整體性能很重要,且需配合接 口區的滲透性對厚度”(k / d)比値而決定。 尺寸必y貝適合所需珣途以滿足液體處理需求。通常需使 内/容積區液體處理能力與接口區相容,故任一者相較於另 一者均非液體輸送之大略限制因素。對於一已知驅力,薄 膜接口區的通量(亦即通過單位面積之流率)大致低於經過 内區之通量,薄膜接口區較佳設計成比内區剖面具有較薄 厚度及/或較大尺寸(表面)。 因此’接口區可有眾多變化之精確設計及形狀。 譬如’若輸送件功能預定從一接口區對於另一接口區提 供一觸發或訊號,接口區可較小(譬如約爲内區剖面尺寸) ,故產生一個概呈較小的輸送件。 另外’當大量液體快速捕捉且缔送 '分佈或儲存時,構 件可形成譬如狗骨型而在輸送件兩端具有較大接口區,或 接口區可爲湯匙形以增大接受面積。 另外,接口區可爲不乎狀(如波褶或摺疊狀)或其他形式 ’以產生較大之表面積對於容積的:比値(如過濾器技術所熟 知)。 -45- 本紙張尺度適用中舀园家標準(CNS)A4規络(210 X 297公釐) I ^----Γ--------裝--- t請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}
4SJ --線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 2 1 5 9 Ο Α7 五、發明說^月(43 ) 入口接收埠及出口接收埠雖巧·設計滿足相同的基本需求 因此可爲—種相同材料,但未必如此。入口及出口接口 區:對一或多項材料或性能參數不同,可易分辨不同的接 口區,譬如由不同材料所代表及/或由其他材料所分離、或 接口區可有—連續或階狀之性質或參數悌度差異。 —概呈連續材料可沿任一材料表面、在厚度方向中、或 兩者中具有—性質悌度,而能代表數個壁或入口或出口接 口區部份。 接口區性質可不隨時間而變、或可随時間變化,譬如在 使用前與使用期間不同。 譬如’接口區可有使用前不適合在本發明構件中運作之 性貝,接口區譬如可受人工啓動 '使用構件者的干預、或 自動啓動取置(如輸送件的濕潤)而啓動s用以啓動接口區 之其他替代機構可包括:溫度變化(譬如從環境溫度成爲穿 戴者體溫)、或pH(如輸送液體)、或電或機械剌激。 如上述滲透封包材料所述,本發明可用之薄膜沒有不可 滲透某鹽之特定需求。 雖已就性質或描述性參數來描述接口區及適當材料,下 文述滿足這些不同需求之部份材料,因此針對水性液體 之輸送。 適δ材料可爲開格室泡棉’譬如高内相乳劑泡棉,其可 爲硝酸纖维素薄膜、醋酸纖維素薄膜' 聚二氣乙晞膜 '非 織物、織造材料譬如金屬或聚合物(如聚酷胺或聚酯)製造 的網孔。其他適當材料可爲開孔膜,譬如眞空成形、水開 本Μ張尺度適用中國國家標準(CKS>A4規格(21〇 χ 297公釐) —^----^----------------訂 *--------線 (請先闓讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 421590 --Έ._— 五、發明說^明(44 ) 孔、機械或沿射開孔、或電子、離子或重離子束處理之膜s 扑定材料朽fi丨丨酸纖維素薄膜,譬如亦揭示於美國專利 5,l〇8,3S3 5U懷特’聯盟訊號公司);硝化纖維素薄膜譬如 得自印度的安巴拉坎特之先進微裝置(PVT)有限公司之 CNJ-10(批號 #F 030328)及 CNJ-20(批號 #F 024248):醋酸 纖絍紊薄膜:硝酸纖維素薄膜;PTFE薄膜;聚酿胺薄膜: 聚酯薄膜,譬如得自德國哥地根之撒托瑞司及美國貝福之 米立波皆很適合。及如EP-A-0.451.797揭示之微孔膜,譬如 埸有碳酸鈣粒之P E / P P膜或含p E T膜之場料。 此接口區材料之其他實施例可爲離子束開孔聚合膜(如pE 製)’譬如描述於“離子軌跡及微技術-基本原理及應用,,, R_斯波爾及K .貝德格所编,199〇威維格(Vieweg)出版,威 貝登,德國。 其他適當材料爲織造聚合網孔,如得自之德國哥登華貝 的維塞得之聚eg胺或聚乙晞網孔或瑞士的魯區剛之S£Far 。適合木申請案之其他材料係爲親水化織物,譬如美國德 拉瓦州19711紐瓦克之高爾戴絲的dr yl〇ft®。 並適用特定之非織物材料,譬如可用德國佩恩之Bba Corovin之CoroGard®,亦即係當此等織物特定設計成較窄之 孔尺寸分佈時(譬如包括適當的“融吹,,織物)。 對於構件幾乎不需彈性之應用,或即使需要某種硬度, 係迥用具遇當孔尺寸之金屬過濾網孔,如德國奥爾德之海 福與玻柯(Haver& Bficker)之HIGHFf.OW。 額外元件 __ -47- 本纸尺度適用t國园家標準(c\’s)A4規格咖X 297公爱) 丨·!----Ί--------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注急事項再填寫本頁) ^-;"^*智"財產局員工"費合作社印发 421590 Λ7 Π7 五、發明說明(45 上文雖對各區功能定義容科 ' ^積 '壁及外區’仍可將選擇性 几件添加至迈些區之形成牡 枓’係可延伸入一鄰近區中而 不使液體處理功能產生碎杯 、伸,而僅改良其他性質,孽如形 成該等區或完整結構的材料 Τ料 < 機械強度或觸覺或目視型態 。譬如’可在壁或接口區外 ,# u*外加入一支撑結構,其可開啓使 其不影響流體處理性質,η 1 ^ ^ 且功此上視爲屬於外區。當此開 从支撐壁區延伸人内或容積區時,功能上屬於容積 區:若這些材料及/或元件之間具有逐漸過·渡,則各功能區 (足義係可明顯區分該等區形成材料及額外元件。 且’可有附接至液體輸送件或成爲一體之元件’以幫助 用於吸收系·统、或含有—液體輸送件之物件中。 輸送件之功能 吸收期間,根據本發明之液體輸送件及特定習知材料並 未將玄氣抽入其各別結構中,對於習知材料、纖維性材料 或習知泡棉’液體係拉入結構中而移出結構内的空氣。但 是,習知孔狀材料(如纖維性結構)通常在去吸附期間將抽 入2氣’由於液體抽出結構而使空氣進入。根據本發明之 液趙輸送件在正常使用條件下不將空氣抽入結構中,決定 2氣進入系統之性質在本文係爲芩泡點壓力,由於接口區 材料之薄膜功能’空氣在到達氣泡壓力點(bpp)之前不會進 入輸送件。 因此,液體進入構件之後,在構件bpp以下不受空氣所取 代。 滲透性 48- h纸残尺度这用中舀S家標準(CNS)A4規格(21〇X 297公釐) 請 先 閱 讀 背 面 之 注 急 事 項 再 填 %裝 本衣 頁 訂 線 ^濟^智髮財產局員工消費合作社印4,,农 經濟部智慧財產局具工消f合作社印製 42 1 5y ο A7 ---——_B7__ 五、發明說I月(46 ) 、液體輸送件之另-性質爲參透性k(液體輪送件),其爲沿 所輸送液體的流動路徑之平均參透性3 根據本發明之液體輸送件具有高於具有相等液體輸送能 力的毛細系統渗透性之_料性’此性質稱爲“臨界参透性 ’’M臨界},本發明之液體輸送件的臨界滲透性較佳至少爲 相等的垂直液體輸送能力之一毛細系統之兩倍高、更佳至 少4倍高、且最佳至少比具有相等垂直液體輸送能力之一毛 細系統具有十倍大。 對於毛細管,可如下由得自Darcys理之黏著張力決定滲 透性Μ臨界}: k{臨界卜(ε {液體輸送件}/2)*( σ、叫⑴””“冲“ 液體輸送件} * * 2 ) 其中 k {臨界}爲以[平方公尺]爲單位之臨界滲透性: ε {液體輸送件丨爲液體輸送件之平均-孔性: (Γ {液體}爲以[c Ρ ]爲單位之液體的表面能量 〇· *cos(0)界定以[cP]爲單位具有後退接觸角0之黏著張 力: bpp{液體輸送件}爲液體輸送件之起泡點噔力,如上述以 [千帕]表示。 此系統可達成之最大値可由假設cos( 〇 )項之最大値(即1) 所概算: k {臨界,最大卜(ε {液體輸送件} /2 ) * ( σ !液體} " 2/ (bpp{液體輸送件})**2 -49- 本纸張尺度適用中舀固家標準(CNS)A〇見格(210 X 297公釐) r 7 裝--------訂*--------線 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 421590 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 η 五、發明說明(47 另一種表示k {臨界}之方式係藉由構件至少對抗一與某高 度h及重力常數g相對應的流體靜壓力而垂直輸送液體之能 力: 臨界,最大}=( ε {液體輸送件}/2)* 〇· {液體}**2/(p {液體} Ί ) * * 2。 一材料或輸送構件之滲透性可取決於不同方法,譬如利 用下述液體輸送測試或滲透性測試,然後與上述等式算出 之臨界渗透性相比較。 bpp性質雖已描述於接口區中,因此亦可描述完整之輸送 件。因此’對於構件之適當b p p係依照預定用途,且適合 及典型値及範圍對於構件概與上述接口區相同s 根據本發明之一液體輸送件亦可描述爲在—特定b p p以下 大致不可滲透空氣,因此本發明之液體輸送件具有高於具 有均質孔尺寸分佈及相等bpp的已知材料滲透性之一整體滲 透性。 另一種描述液體輸送件功能之方式係利用容積/内區的平 均流體滲透性k b及該構件之起泡點壓力。 根據本發明之液體輸送件應同時有—較高_液體輸送 件}及一高Μ液體輸送件},當繪製雙對數圖(如圖6所示, bpp以“水柱高度公分數’’表示,然後可易轉換成一壓力)中 bppt k {液體輸送件}時可加以圖示。 其中’對於液體與構件材料之一已知表面能量組合,可 =到概由-左上到右下的相關性。根據本“之構件具 ^線(L)上(右上區⑴性質’而習知材科性質則多在區 -50. —-----^--------裝*-------訂---------線 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 421590 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(48 ) (II)的左下方,且有純毛細輸送機構之限制,如對數-對數 圖中之直線所示。 另一種榀述液體輸送件功能之方式係將液體輸送效應視 爲驅力之函數。 反之,對於根據本發明之液體輸送件,只要壓差小於輸 送件之bpp,流阻抗即與驅力無關,因此,通量係與驅壓力 呈正比(最高達bpp)。 根據本發明之液體輸送件尚可描述爲具有在内區剖面積 所算出之高通率。因此如下述,在高度Ho之液體輸送測試 中,構件對於高度Η 〇在0 9千帕額外吸收壓差應至少有〇】 克/秒/平方公分之平均通率、較佳至少1克/平方公分/秒、 更佳至少5克/平方公分/秒 '更佳至少1〇克/平方公分/秒、 或甚至至少20克/平方公分/秒、最佳至少5〇克/平方公分/ 秒3 除了上述需求之外,液體輸送件相對於外壓力或力量應 有一特定機械阻抗。 對於特定實施例,對於外壓力或力量可有較高機械阻抗 以防止液體擠出輸送件外,譬如可由内區中之硬/不可變形 材料達成。 對於某些其他實施例,此阻抗可爲中等範圍,因此可在 幸fll送件上運用外壓力或力量產生一“泵送效應’,。 爲了進一步解釋對於液體輸送件之適當結構,考慮具有 入口及出口之中空管的上述簡单範例,該入口及出口可 文薄膜覆蓋(亦即關閉)。此型結構可另包括另—支撑結構 —h^ 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}
-1 -11 * > Λ Ϊ * / Ί r I F 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印*1衣 421 5y ϋ Λ7 ________ΪΥ1__ 五、發明說辦(49 ) ,替如附接至接口區薄膜而朝向内區之—開網孔。 其中,若支撑結楫足夠開放而不會不利影響整體滲透性 .或其液體處理性質,則可由薄膜本身滿足滲透性需求,亦 即不考慮支撑結構的效應。然後,接口區厚度僅指薄膜厚 度,亦即不包括支撑結構厚度。文中顯然可知:譬如此支 撑結構是否應視爲接口區中對於接口區性質不具顯著影響 之元件,或孑如支律结構是否具有一顯著厚度因而在穿 透接口區之後影響到液體滲透性(不論支撐結構應該視爲一 部份内區與否)。譬如’若支撑結構變成在厚度中更加延伸 而仍與薄膜保持連接,則可梘爲功能上屬於内區,譬如在 複合“支撑-内空隙,,的滲透性受到支撑結構滲透性所大幅影 響時。 ^ 因此,應對於各型態考慮此原理,譬如當觀察接口區、 容積區或完整的輸送件時。 下文描述不同元件可如何合併以產生適合作爲一液體輸 送件之結構,應注意因爲多種設計選項,可能無法由所^ 上述性質來分辨一或其他結構,但熟悉本技藝者瞭解可依 照配合更特定實施例之一般原理來設計其他選項。 對滲透性 若可獨立決定内/容積區及接口區之滲透性,則一气兩接 口區較佳比内區具有較低之液體渗透性s 因此,一液體輸送件之容積區對於接口區較佳應至少有 10 : 1之滲透性比値、更佳至少100:] '更让至少1000: i '甚至適用1〇5 : 1 ° -52- 本紙張尺度適用中國囷家標準(CNS)A4規恪(210x297公釐) I L ----------裝--------訂---------線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 421590 ___ _B7 五、發明說與(SO ) 區之相對配置 根據特定實施例,可有多種不同组合之内區、壁區及接 口區3 至少一部份的接口區必須與内區呈液體導通,以供傳送 流體。 内/容積區應包含比壁區較大之孔。内孔對於接口區孔之 孔尺寸比値較佳至少爲3 : 1、更佳至少! 〇 : 1、更佳至少 3〇 : 1、甚或丨〇〇: 1、最佳至少350: 1。 接口區之面積常與内區剖面—樣大或更大’故—起考愿 各區’亦即所存在的入口區或各出口區。多數情形中,接 口區爲孫内區剖面的兩倍、常爲四倍、甚至1〇倍。 i之結構性關# 不同區可有類似的結構性質或不同(可能互補)之結構性 質(如強度、撓性之類)。 譬如,所有區可包括預定共同變形之可撓材料,因此内 區包含一濕潤前保持薄型的材料,其在接觸所輸送液體時 將膨脹,接口區包含可撓薄膜,且壁可由具有—不可滲透 液體的撓性膜製造。 硬體輸送件可由不同材料製造,因此各區可包含一或 種材料。 &如,内區可包含孔狀材料,壁可包含一膜材料,而接 收埠可包含一薄膜材料β 另,外,知送件可主要包含不同厚中有不同性質之—材料 ’ ΐ'如具有極大孔之一泡棉以提供内區功能,1有薄膜功 ,53, ^紙張尺度剌中關家li^(CNS)A彳縣⑵〇] .丨^---I i I I---—-办衣--------訂.--I ---I I (靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 297 公 g ) 5 9 〇 經濟部智髮財產局員工消費合作社印製 Α7 五、發明說I月(51 ) 能所圍繞之較小孔以作爲接收埠材料。 液體輸送件中可由至少—壁及/或接口區包圍内區,一極 簡單範例係爲注有液體1兩端由薄膜關閉之上述管,如圖7 所示。 此等構件可視爲-分佈系統,,,而内區(7G3)由含有 接口區(706、707)之壁區(7〇2)“包園,,。此等系統的特徵爲 :在輸达件啓動或平衡之後,外壁區刺穿將可中斷輸送機 構’若少量空氣進人系統則可維持該輸送機構,此少量空氣 可累積在内區中未對液體輸送機構有不良影響之區域中。 對於具有至少-開接收淳之中空管範例,壁㈣"導 致液體輪送的立即中斷及流體損失。 此機構可用以界定下述“關閉系統測試”,這對於根據本 發明之液體輸送件係爲一“充分但非必要”條件(亦即滿足此 測試之所有輸送構件可視爲在本發明原理中運作,但無法 通過此測試之所有輸送件並非皆在本原理之外)。 圖8所示另一實施例中,液體輸送件可包含數個入口及/ 或數個出口接口區,譬如可由連接數個管(8〇2)並由入口接 收埠806及一出口接收埠8〇7閉合數個端開口而成,因此圍 繞内區803,或一“分割”系統,其中流體同時送到不只—個 位置(不只一個出口接收埠)。另外,對於不同位置之可有 選擇性輸送(譬如,往一接收埠前進之一輸送材料中之空隙 可注有一水溶性材料,而往一第二接收埠前進之一輸送材 料中之空隙可注有一油溶性材料,.並且,輸送介質可爲親 水性及/或親油性以更加強化選擇性)。. -54- 本紙張尺度適用中國园家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐 I ^ 4 裝---------訂---------線! (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) J b9 Ο A7 五、發明說I月(w ) /9所示之另—實跑例中,内區(9G3)可分段成爲不只— 區’譬如可由任何適當固定裝置(9〇9)固持之一束平行管表 丁其係&含有接口區(9〇6 9〇7)之壁區(術)及内分隔 裝置(908)所圍繞。至少部份薄膜村料亦可置於内/容積區 内,且薄膜材料甚至可形成管壁。 ,另實犯例(圓1 〇 )中,外壁區大致包含可渗透接口區, 3F即内區(1003)毫不受任何不可淨透區所圍繞。接口區可 有相同滲透性、或可有不同程度滲透性(如區(1006)及 (1007)所示)°因此’内區可包/1有-薄膜#料,因此作爲 ㈣㈣接σ區之“ 口及出口接口區可取決於對於供源/ 排孔(連接部’如下文液體輸送系統所述=並且,接口區 及内區可由一逐漸過渡區所連接,使得輸送件似爲具變化 性質之單元性材料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一實施例(圖1丨)中,液體輸送件可有—入口接口區 (11〇6)及一出口接口區(1107),除了液體輸送功能之外, 此構件可藉由可變形之至少部份壁區⑴〇 2)接受及/或釋放 液體’使得總構件可增加内區⑴〇3)容積,以容納液體之 额外接受容積、或容纳原包含液體,隨後可經由接口區釋 放.因此這些構件中,一液體排孔或供源可與液.體輸送件
.' ·且成體,且液體輸送件可有整合採用之一液體排孔或供 源,如圖11之元件(1ιη)所示D ‘譬如,根據US-A-5.108.383(懷特)揭示製成的結構若且即 若根據上述定義之體積區及接收區需求而修改則可視爲 根據本發明之液體輸送件。若無特定功能機構,這些結構 -55· 本紙張尺度適用中國囷家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公釐 經濟部智慧时產局員工消費合作社印製 421590 A7 ____B7 五、發明說:明(53 ) 原將不具本發明的廣泛適用,由於對内區及接口區不限於 滲透驅力(亦即出現促進劑時)之額外需求,本發明之薄膜 亦不必滿足根據US-A-5.108.383之MOP結構所需之鹽斥退 (salt rejection)性質。 另一實施例可包含高吸收材料,譬如1998年3月1 3曰T, 迪馬瑞等人申請之共同審查中之美國專利申請〇9/〇42429號 之超吸收材料或其他高吸收材料,其以提及方式併入本文 中,並且合併一適當薄膜製成的接口區 '及挽性膨脹壁而 可增大儲存構件容積:。此系統中具有與液體輸送件整合之 —液體排孔的另一實施例係爲一適當薄膜與“濕潤前保持薄 纪材料之組合《此等材料係見於US-A-5.108.383號之開格 至孔狀親水性泡棉材料,譬如由高内相乳劑程序製造。孔 尺寸、聚合物強度(破璃過渡溫度Tg)及親水性質預定使得 孔在脫水時崩塌1至少部份乾燥、並在濕潤時膨脹3 一特 足實施例爲泡棉層,其可在吸收液體時膨脹卡徑且在移除 液體時(再)崩塌。 另一實施例中,在液體輸送程序開始時内區可不含液體( 亦即包含比包園液體輸送件的環境壓力較低之壓力之—氣 體)。此等情形中,液體供源供應之液體係可穿透過入口接 口區以首先充王薄膜空隙、然悛充注内區。濕潤效果接著 σ動本發明之輸送機構,故弄濕且穿透出口接口區。此情 形内區可能未完全充注輸送流體,而可保持某殘留氣 量或恶氣量。若氣體或蒸氣可溶於所輸送液體,可能在部 伤液姐通過構件之後,大致移除所有原出現氣體或蒸氣, _ -56- 本纸狀㈣財 --:----V--------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之生意事項再填寫本頁) 4
五、發明說贺(54 ) 59 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 現在内^ 隙°當然’在部份殘留氣體或蒸氣出 在内形中’除非採取特定方式(如圖12AU所示) ,可说降低㈣構件之有效可用剖面,包含接口區(⑽及 =7)積之龍(咖)係_内區(咖)且有區(_)以供氣 另-實施例可用不同型流體’譬如,構件可注有—水基 =體,而輸送機構係使-非水性的可能不相混合液體(如油 U由入口接收埠進入液體輸送件’同時水性液體經由出口 接收埠離開構件。 本發明另-實施例中,可合併—或多項上述實施例。 液體輪送系紐. 下文描述此液體輸送件之適當裳置,以產生根據本發明 义適當液體輸送系統(LTS)。 本發明範園内之-液體輸送***包含至少—液體輸送件 與孩構件呈液體導通之至少另一液體排孔或供源之组合。 -系統尚可包含多重排孔或供源且亦可包含多重液體輸送 件(譬如以平行配置)》後者係產生累贅情況以確使一輸送 件故障時系統仍可運作β 供源可爲自由液體或鬆散包圍硃體之任何形式,以易於 輸送件中接受。 譬如一灘液體、或自由流動的液體容積、或—注有液體 之開孔狀結構。 排孔可爲任何形式之液體接受區。特定實施例中,較佳 使得液體比液趙供源中的液體更加緊密包圍。排孔可爲含 -57- 本紙張尺度適用中i國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公g ) I 11 J-1 I I i I ' ! I I I---訂·-------- (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 421590 A7 _____B7__ 五、發明說辦(55 ) 有自由液體之一元件或區’故液體能自由流動或受重力驅 離該構件。另外’排孔可包含吸收或超吸收材料、吸收泡 •棉、可膨脹泡棉,且排孔可另由一彈簧啓動褶箱系統製造 ,或可包含滲透功能材料或组合》 本文之液體導通係指液體能夠從排孔或供源傳送或被傳 送至構件,譬如可易藉由與元件相接觸、或使元件密合故 使液體跨越其餘間隙而達成。 此液體輸送系統包含根據上述之一液體輸送件,及至少 一液體排孔或供源。該條件至少適用於液體輸送件本身可 儲存或釋放液體之系統,故一液體輸送系統包含: 一排孔及一液體釋放液體輸送件:或 一供源及一液體接受液體輸送件:或 一排孔及一供源及一液體輸送件。 以上各選項中,除了構件外部之一排孔或供源之外,液 體輸送件可有液體釋放或接受性質5 一系統尚可包含多個 排孔或供源且亦可包含多個液體輸送件(譬如並列配置), 後者可產生累雀情形,以在各輸送件失效時該系統仍能運 作。 至少部份的接口區必須與供源液體呈液趙導通,且視需 要亦與排孔材料呈導通。一方式係使接口區忖料形成液: 輸送件之外表面(部份或整體外表面),以使液體(譬如液體 供源或排孔之液體)易於接觸接口區。有致接口區尺寸可^ 別取決於與排孔或供源之液體導通尺寸,譬如坼有接口^ 可與排孔或供源相接觸(或僅部份接觸):另外,譬如當具 -58, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A彳規格(210 X 297公g ) 丨'·---^----I I--* I------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印- 4^1590 A7 ---------- 五、發明說I月(56) 有—均質接口區時,可分成分離的有效入口接口區及有效 出口接口區,接口區分別與液體供源及/或排孔相接觸。 排孔顯然能從構件接受液體(且視需要從各接口區),而供 源必須能將液體釋放至構件(且視需要釋放至各接口區)。 因此’根據本發明之液體輸送件所用的液體供源可爲— 自由流動液體’譬如穿戴者或開放水辟部釋出的尿。 液體供源區亦可爲一中間辟部,譬如吸收物件中之一液 體獲取構件。 液體排孔可相似爲一自由流(動通道或一膨腺貯部,孽如 一褚箱狀元件與機械膨脹或固定裝置(如彈簧)之组合。 液體排孔區亦可爲吸收構件之一最終液體儲存元件,譬 如可用於吸收物件及類似物。 根據本發明之兩個或更多液禮輸送系統中之壁區(1302) 、接口區(Π06)及液體排孔材料(13 11)亦可以《串列設計” 配置(圖1 3 A,B,C)。其中,整體流體流動路徑將從—液 體輪送系統到下個液體輸送系統’因此,後續液體輸送系 統之入口接口區可接續上個系統的排孔功能,譬如在入口 與出口接口區彼此呈流體導通時。此流體導通可爲直接接 觸或可經由一中間材料。 此“串列”之特定實施例可用於連接兩個或更多個包含適 當性質之“薄膜滲透性封包(membrane osmotic packets),,, 因此;參透性吸收力隨著後續封包而增大。各封包則可視爲 一液體輸送件,且封包之間的連接將界定各封包或構件之 入口及出口接口區,因此,封包可包有一材料(譬如—型可 -59- 本纸張尺度適用中國國家標準(CKSM4規格(210 X 297公釐) ---------------裝--------訂---------線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 421590 A7 B7 五、發明說月(57 ) 撓薄膜)、甚或數個封包可有一單元性薄膜元件。 一較佳實施例中,依照下述需求吸收性測試進行測量時 ,一液體輸送系統具有佔液體輸送系統重量基礎之至少5克 /克之吸收能量、較佳至少1〇克/克、更佳至少5〇克/克最 佳至少75克/克。 另一杈佳實施例中,液體輸送系統包含一排孔,依照下 述茶包離心能量測試作測量時,其包含具有佔排孔材料重 量基礎之至少10克/克、較佳至少2〇克/克、更佳至少5〇克 /克的吸收能量之吸收材料。 另一較佳實施例中,液體輸送系統包含一吸收材料,其 披供在對應該構件起泡點壓力之毛細吸收以下之至少$克/ 克 '較佳至少10克/克、更佳至少50克/克、或最佳至少75 克/克之吸收能量,依照本文所述之毛細吸附測試尤其至少 爲4千帕、較佳至少丨〇千帕。此等材料較佳在超過起泡點 壓力(如4千帕甚或丨〇千帕)之蓋吸附測試(caps〇rpti〇n 中杈佳呈現小於5克/克之低能量 '較佳小於2克/克、更佳 小於1克/克、最佳小於〇.2克/克。 特疋實施例中,液體輸送件亦可含依高内相乳劑聚合成 之超吸收材料或泡棉,如PCT申請US98/〇5〇44所述,以提 及方式併入本文中。 應用 根據本發明之液體輸送件或系統具有廣大適用領域,下 文不應爲任何限制、係示範此構件.或系統可用領域。 遄當應用可見於繃帶或其他醫健吸收系統,另一型態中 * 60 - 本紙張尺度適用肀囵囤豕標準(CNS)A4規格(210x297公;g ) ·1,':--------裝--- ί請先閲請背面之注意事項再填寫衣頁) 訂.. --線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 421590 A7 B7 五、發明設一明(58 '1 11 J--------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,該物件可爲送水系統或構件,視需要合併輸 轧功能(如淨化所輸送的水)。且構件可用於清潔作業,、 父制方式移除液體或釋放流體,根據本發明之液體輸送 件亦可爲吸油或吸脂件。 ' —特定應用可見於植物用之自動調節灌溉***,因此, 入口接收埠可浸入一貯部,而輸送件可爲一長管形式。與 已知灌溉***(如科羅拉多州81 225蒙克瑞提巴之郵箱537〇 的戌德@國家规德所供應之BLUMAT)不同,根據本發明之 系統在貯部乾燥時不會鬆懈功能而仍保持功能到貯部重新 充注之後。 另一應用可見於空調系統,具有灌溉系統所述之一類似 優點’且因爲接口區之小孔尺寸,此系統比習知濕潤輔助 方式(如孔狀黏土結構或吸墨紙型元件)更易於清潔。 另一應用係爲微型系之更換,譬如生物系統或甚至醫療 領域所用者。 -線- 另一應用可見於選擇性輸送液體,聲如在針對從油/水混 合物送走油時。譬如,水面溢油時,玎用液體輸送件將油 傳入另一貯部。另外,油可送入含有排油功能之液體輸送 件s 經淠部智慧財產局昊工消費合作社印製 另一應用係使用根據本發明之液體输送件作爲訊號發送 器3此應用中,總輸送液量不需很大,但輸送時間應該很 短,可藉由具有一充注液體的輸送件而達成,即使在入口 接收埠接受少量液體亦幾乎立即在出C?接收埠样放液體’ 接著可用此液體刺激進一步反應,譬如-訊號或啓動一反 本紙張尺度远用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) 1 59 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說與(59 )
應,誓如溶解—密封以釋放所儲存的機械能以產生形狀或 結構之立體變化。 V 另一應用係針對液體輸送之極短反應時間及幾乎立即的 反應時間。 此等液體輸送件之—特別有效應用可見於吸收物件領域 ,譬如可棄式衛生物件(如可棄式吸收物件用之嬰兒尿布或 類似物)。 吸收物件-一船 一吸收物件一般包含: -一吸收核心或核心結構(可含根據本發明之改良流體輸 送件且可含額外的次結構): -一可滲透流體之頂層: -一大致不可滲透流體之底層; -視需要尚有如鎖合元件或鬆緊帶等特徵。 圖14爲本發明吸收物件(尿布)之示範實施例之平面圖。 圖1 4中之尿布U20位於展開未收縮狀態(亦即除了侧片之 外均拉出彈性引發收縮部,其中彈性部保持鬆懈狀況),且 切除邵份結構以更清楚顯示展布1420構造,且部份尿布 1420遠離穿载者,而外表面1452朝向觀察者。如圖14所示 ,尿布1420包含一容納總成1422,其較佳包含一可;·參透液 體頂層1424、一與頂層1424接合之不可滲透液體底層1426 、及一位於頂層1424與底層1426之間的吸收核心1428 ;彈 性化側片1430 ;彈性化腳翻邊(elyticized 1 eg cuffs) 1432 ; 一彈性腰特徵1 4 3 4 :及一含有雙拉力緊固系統之鎖合系統 -62- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) I i-----'----------------訂 ---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 421590 Α7 Β7 五、發明說驹(60 ) 1 4j6。雙拉力緊固系統1436較佳包含一主要緊固系統1438 及一腰鎖合系統〗440。主要緊固系統1438較佳包含一對固 疋構件H42及一陸地構件丨444,腰鎖合系統144〇在圖μ中 較佳包含一對第一附接組件1446及一第二附接組件丨44 8, 旅布M20較佳亦包含一鄰近各第一附接組件丨446之定位片 1450 - 尿布1420在圓14中具有一外表面1452(面對圖14中之觀察 者)' 一與外表面1452相對之内表面1454、一第一腰區1456 、一與第一腰區1456.相對之第二腰區1458、及一由尿布 1420外緣界定之周邊1460,其中縱緣爲1462而端緣爲1464。 尿布1420内表面14 54包含尿布〗420中使用時鄰近穿载者身 體之邵份(亦即内表面1454概由至少部份頂層1424及接合至 頂層]424之其他組件形成)。外表面1452包含尿布丨42〇中位 置遠離穿载者身體之部份(亦即外表面丨452概由至少部份底 層1426與其他接合至底層1426之組件所形成)β第_腰區 】456與第二腰區1458分別從周邊1460端緣1464延伸至尿布 1420橫向中線1466。腰區各包含一中央區1468及常包含腰 區外橫邵之一對側片,位於第一腰區1456中之側片爲〗470 而第二腰區1458中之側片爲1472。側片對或各側片雖未必 相同、但較佳爲彼此之鏡像6位於第二腰區1458中之侧片 1 472可在橫向中彈性伸展(亦即彈性化側片丨43〇)(橫向(X向 或見度)疋我爲與尿布1420技'中線1466相平行之方向:縱向 (y向或長度)定義爲與縱中線1467相平行之方向;軸向(ζ向 或厚度)定義爲延伸過尿布1420厚度之方向)。 -63- 本纸張尺度遠用中0 Ξ家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐) 11..----f----------- (請先閱tt背面之注意事項再填寫本頁) 訂: -線 經濟郃智慧財產局員工消費合作社印製 A7 4^1590 B7___ 五、發明說明(6,) 圏1 4顯示尿布1420之一特定部份.其中頂層1424及底層 1 426具有概大於吸收核心1428之長宽尺寸,頂層1424與底 層丨426延伸超過吸收核心丨428邊緣而形成尿布142〇周邊146〇 ,周邊1460係界定外園(亦即尿布M20邊緣)。周邊1460包含 縱緣1462與端緣1464。 雖然各彈性化腳翻邊1432可有類似任何上述腳帶、側翼 、障礙翻邊、或彈性翻邊之構造’各彈性化腳翻邊1432較 佳包含至少一内障礙翻邊1484 ’其中包含一障礙翼1485及 一間隔彈性構件1486,如上述美國專利4,909,803號所描述 。一較佳實施例中,彈性化腳翻邊1 432額外包含位於障礙 翻邊14料外部之一具有一或多彈性線I 4丨〇5之彈性整翻邊 14104 ’如上述美國專利4,695,278號所述。 尿布1420可尚包含一提供改良配合及容納之彈性腰特徵 1434 ’彈性腰特徵1434至少從至少中央區丨468中的吸收核 心1428之至少一腰緣1483縱向往外延伸,且概形成至少部 份的尿布1420端緣1464。因此,彈性腰特敗丨434包含尿布 中至少從吸收核心1428腰緣1483延伸至尿布丨42〇端緣1464之 部份’ JL位置預定鄰近穿戴者腰部。可走式尿布的構造概 具有兩彈性腰特徵:一者位於第一腰區屮、而—者位於第 二腰區中。 彈性腰特徵'1434之彈性化腰帶1435可包含部份頂層1424、 較佳已機械拉伸之部份底層1426、及一雙眷層忖料,其中 包含一位於頂廣1424及底層1426之間的彈性轉押件丨々π及 位於底層1426與彈性體構件1476之間的彈性構件丨477 ^ -64- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297·公发) 1-----ζ----------------------I — (請先閱讀背&之注急事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制私 421590 A7 __________B7________ 五、發明說f月(62 ) 展布之此等及其他组件詳述於W093/16669中,以提及方 式併入本文中。 吸收核心 吸收核心應概爲可壓縮性、順應性、不刺激穿戴者皮膚 '且能吸收及留置液體(如尿及其他體排物),如圖〗4所示 ’吸收核心具有一衣物表面、一身體表面、侧緣、及腰緣 。吸收核心可包含(除了根據本發明之液體輸送件以外)可 棄式尿布及其他吸收物件常用之眾多液體吸收性或液體處 理材料,譬如但不限於:碎木漿(概稱爲氣絨);融吹聚合 物,包括共形成物;化學硬化、修改或交聯纖維素纖維; 薄紙,包括薄纸包裝及薄膜疊層》 吸收結構之一般範例係描述於1986年9月9曰發證予魏斯 門等人名爲11高密度吸收結構”之美國專利4,610,678號; 1987年6月16日發證予魏斯門等人名爲“具有雙層核心之吸 收物件’’之美國專利4,673,402號:1989年1 2月19日發證予 安格斯特名爲“具有擦拭層之吸收核心”之美國專利 4,888,231號;比威克-桑塔等人之ΕΡ-Α-0 640 330 ;美國專 利5 180 622號(柏格等人);美國專利5 102 597號(洛等人) ;美國專利5 387 207號(戴爾等人.)。以上及類似.結構可能 與作爲吸收核心之下述需求相容 吸收核心可爲一單元性核心結構、或可爲數項吸收結構( 其中可含一或多個次結構)之組合,各結構或次結構可有一 概呈面狀延伸(亦即爲一層)或一立.讀形狀。 根據本發明之液體輸送件可包含至少一入口接口區,其 -65- 本纸張尺度適用中國S家標準(CNS)A4規格(210 X 297公i ) --一----,--------裝*-------訂.--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 蛵濟部智慧財產局員Η消費合作社印制^ 421590 A7 -- Π7 五、發明說I月(63 ) 應位於物件負荷區中,此接口區可由滿足上述需求之撓性 薄膜製造,其可連接至一高彈性開纖維性結構而形成内區 ,其可包覆有撓性不可滲透膜,以形成可在除接口區以外 的所有邊緣黏性閉合之壁區。爲了可有良好的整體密封, 不可滲透膜可略與接口區重疊以在其間黏合。 圖1 5顯7F圖1 4所示物件之—特定實施例(具有類似編號) ,而圖1 6顯7F沿圖1 5的A - A所取之部份分解簡化剖視圖( 亦有類似編號)’其中,吸收核心(丨528/丨628 )由適當液體處 理構件所製造,液體處理構件係由一壁區(15〇2、16〇2)、 接口區( 1506 ' 1507、1606、1607)、内區(1503 ' 丨 603)構成 A構件可連接至一液體排孔(1 5 π ' 16 Π ),且視需要附接 —頂層(15丨2、1612)。排孔(υη、μ!〗)可包含最終儲存紂 料’如超吸收材料或高吸收孔狀材料β 内區可注有液體(如水),以在入口接收埠接受液體之後 互即供液體輸送通過。另外,内區可處於眞空,其可在一 濕潤時可溶解之障礙膜(如聚乙烯醇膜)啓動時經由入口接 收埠吸入液體。内區注有液體之後,且因而出口接收蜂因 液體而變濕,則產生作爲預充注系統之輸送機構。 可設計吸收核心使其不需任何其他流體處理元件。 譬如’可依滲透性及卡徑而調整入口接口區面積,使接 口區配合湧出速率立即獲取液體’且内區可由其渗透性及 剖面積作調整,而將液體立即送至最終儲存區。 另外,吸收核心可包含其他流體處理元件,譬如獲取區 或中間儲存區或類似物。並且,“串列液體輸送件,,或 •66- 本紙張&度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I ^ , 裝-------—訂---------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 42159 〇 經濟部智慧財產局員工消f合作社P彳
Α7 -------B7 五、發明說明(64 ) ΜϋΡ可馬核心構造中之適合元件] 液體輸送件之制法 根據本發明之液雜輸送件可由不同方法製造’必須有 容積或内區與包含接口區且有上述各適當選用性質之— 區相合併之共同主要步驟。可始自一均質材賦 性質而達成’譬如’若構件爲聚合泡棉忖料,此可由―、 同孔尺寸之單體形成,其隨後聚合成一適當構件。~ 1上可由始自不同概呈均質村料且組合成—構件而成 此實施方式中,可提供有均質或變化性質之—壁材料, 可提供可爲開孔狀材料之—容積材料,&可界^ —空隙 間以代表容積區。兩材料可由適當技㈣組合,孽如用 技藝熟知方式作包裝或包覆,使彳m枓 或容積區材料。 爲了能夠輸送液體,容積區可注有液體、或可處於眞 、或可裝有其他輔助’以產生眞空或液體H 、 根據本發明形成構件之方法可视需要包含施用啓動裝還 可爲機械型)之步驟’譬如提供可移除式釋放元件(譬如 知=爲覆蓋黏劑之釋放紙),或提供一包裝設計,使用之 可密封該構件’因此使料開啓或移除U装密封。此 動裝置亦可包含材料對輸送液體起反應(如溶解)之材料 此等材料可施料接口區中,譬如在使㈣㈣接口區 或此等材料可施用於容積區,譬如㈣㈣ 可以大致連續方式製造根據本發明之構件d
開處理之輥狀提供之不同材料、 逞後Z 打次任何鉍以分離狀提供之
本紙張尺度中關家標準(S^A4祕⑽x297 - 經濟%智慧財產局員工消費合作社印^< 7 590 A7 ___ D7__ -- ---—_______ 五、發明說|月(65 ) 材料(如泡棉塊或顆粒)。 範例 下列段落提供根據本發明之液體輸送件及系統之特定適 當範例’故先描述適用於這些構件或系統的特定區中之不 同樣本。 S -1適合接口區之樣本: s -1 . 1 :織造過濾器網孔HIFLO®20型,如得自德國奥爾 德之每福與玻柯(Haver& Bocker),不錄鋼製且有g 1 %穿孔 性及0.09公厘卡徑,設計過濾1 9微米至2 0微米。 S -1,2 a :聚醯胺網孔Monodur型MON PA 20N,如得自德 國哥登華貝的維塞得。 S -1 . 2 b :聚 δ备胺網孔 ’ Monodur型 MON PA 42.5N,如得 自德國哥登華貝的維塞得。 S -〗 3 a :聚酯網孔’如得自瑞士路需康之SEFAR^ 〇 7 · 20/13 = S -1 . 3 b ··聚醯胺網孔’如得自瑞士路需康之sefAR之 03-15/10 ° s -1 _ 3 c :聚酷胺網孔’如得自瑞士路需康之SEFAR之ο 3 _ 20/14 = S -〗· 3 d :聚醯胺網孔,如得自瑞士路需康之SEFAR之 03-1/1 = S-1.3e :聚醯胺網孔’如得自瑞士路需康之SEFARt 〇 3 · 5/1。 S-1.3f:聚醞胺網孔,如得自瑞士路需康之SEF八尺之〇 3 _ -68- 本紙張又度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -J 裝--------1r---------線 t請先閱讀背面之泫意事項再填寫本頁) Λ7 421590 __H7 " '------------- 五、發明說^月(66 ) 10/2° S-丨_3g:聚酿胺網孔,如得自端士路需康之娜从之〇3_ 1 1 / 6 〇 S-卜4 :醋酸纖維素薄膜,如美國專利51〇8 383號(懷特 ,聯盟訊號公司)所述。 S-〗.5 : HIPE泡棉,根據1998年3月13日τ迪馬瑞等人申 π名爲问吸收聚合泡棉”之美國專利申請〇9/〇42429號揭示 製迻’其揭示以提及方式併入本文中。 s - 1,6 .-尼龍襪,如1 _ 5 den型,購自德國如哈得遜。 適合不代表接口區的矽區之楛太 S - 2 · 1 ·可撓黏劑塗膜,如購自德國葛拉佛芬之亞柯爾之 商標 “ d - c - f i X ”。 S - 2 · 2 :塑膠漏斗,得自德國尼德魯之費雪科學之型號 #625 617 20。 S-2.3 :可撓管件(内徑約8公厘),如美國依利諾州6〇〇1〇 巴林頓的巴奈所售之兹頓的Masterflex 6404- 1 7。 S - 2 4 :習知的聚乙烯膜,譬如作爲可棄尿布底層材料, 如得自美國俄亥俄州辛辛那提之克羅佩公司DH-227。 S-2.5 :習知的聚乙烯膜,譬如作爲可棄式尿布底層材料 ’如得自義大利米蘭的諾瓦奔薩之BS code 44m8。 S - 2.6 :可撓p VC管’譬如得自德國尼德魯的費雪科學之 型號 #620 853 84。 S - 2 . 7 : PTFE管,譬如得自德國尼德魯的費雪科學之型 號#620 456 68 « -69- ~· - [ | Ήϋϋ別中醜家鮮(CNS)A4規格(2】〇 x 297公g ) 1 Γ----T--------裝-------—訂---------線 (請先閱讀背面之注意事頊再填寫本頁) r--s VJJ/对產局P'工消费合作社印-友 421590 Λ7 經濟部智祛財產局員工消費合作社印製 U7 五、發明說f月(67 ) S - 3谪合内區之樣本 S - 3 · 1 :任何硬壁/接口區產生之空隙3 S - 3 · 2 :金屬彈簧,對任何施力具有約6公分長度及4公 厘外徑,得自德國釭斯達特之費登發布利迪茲之“ federn”物 件#DD/100。 S - 3 . 3 :開格室泡棉,得自比利時布魯塞爾之瑞特塞,如 Filtren TM10藍色、Filtren TM20藍色、Filtren TM30藍色、 Filtren Firend 10 黑色、Filtren Firend 30 黑色 ' Filtren HC20 灰色、FiUΓeπHC30灰色、BuIpΓenS丨0黑色、BulpΓenS20黑 色、Bulpren S30黑色。 S - 3 · 4 : HIPE泡棉’如根據1998年3月13日T.迪馬瑞等人 申請名爲“用以分佈水性液體之吸收材料”之美國專利申請 0 9/0424] 8號’各揭示以提及方式併入本文中。 S-3.5 : S-3.4 或 S-3.3 之顆粒件。 S-4用於壓力梯度產生裝置之核太 S 4.1 .滲透壓梯度材料,根據US_A_5丨j83(懷特,聯 盟訊號)之揭示。 S-4.2:入口與出口間之高度差,係產生_流體靜力高度 產生之壓差。 S - 4.3 :不同的郅份飽和孔狀材料〖奶 队竹科(吸收泡棉、超吸收材 *料、顆粒 '沙、土),係產生一毛細壓差 S-4.4:入口與出口之氣壓差,珐 ^ , a如由眞空泵(氣密性贫 封)對出口所產生。
對於輪送件之筘制A -70、 良纸張尺度遺用中國因家標準(CNS)/V1規格(21〇 X 297公餐 l-l-l I 1-— I I ----—-裝 i I t I ! —1r·— — I ---I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 421590 A7 B7 五、發明說·明(68 壁區與接口區、;r主有液體的内區之組合: Α·1) —Ca 20公分長的管(S-2.6)以氣密方式連接—塑膠 漏斗(S-2.2),可用parafilm M(得自德國尼德魯之費雪科 學型號617 800 02)達成密封。比漏斗開放區域略大之:塊 圓形接收埠材料(S-1.1)以氣密方式與漏斗密封,用適當黏 劑(如德國漢可KGA之PattexTM)產生密封。 田 —接口區材料(S-K1)可視需要連接至管下端且氣密狀密 封,該裝置藉由置於液體下而注有—液體(如水)且用緊接 至接口區之眞空泵移除裝置内之空氣。爲了示範構件之 能’下端不需由一接口區所密封,但下端需與液體接觸 爲裝置之最低部份,而不使空氣進入該系統。 A - 2 )如同S - 1 ·]之兩圓形(譬如約丨2公分直徑)接口區 料係在如S-2.3之一ca !公尺長之管的兩端上以氣密方 密封(譬如藉由加熱預定變成接口區之區域並將3_2 3端 壓在這些區域上,使得S-2.3之塑膠材料開始融化而產王 免好連接)。管的-端係落入液贈(如水)中,另一端連接至 -眞空泵而產生概小於環境壓力之氣壓a ^空$從管拙取 空氣直到幾乎所有空氣均移出管且由液體取代爲止,隨後 泵從接收埠切斷連接而產生構件。 A-3) — ca 10公分xl〇公分之矩形片泡棉材料(s_3 3, FHtren TM1〇藍色)係由ca ^公分川公分尺寸之一壁材料 如S-2,5肷在一側上,在另—側上則由q公分X" 分尺寸之一接口區材料(如s_13幻。壁材料s_2 5及接 區材料S-丨.3a係在重疊區中以方便氣密方式封合,譬如利 功 或 材 式 生 公 Ό I \ ^ 裝--------^1T----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -71 本纸張尺料財㈣家财(CK'S)AJ (2l'〇 x 297 590 590 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'衣 Δ7 -—___B7__^__ 五、發明說和(69 ) 用上述德國漢村KGA的PattexTlv^劑勝合。裝置係浸入一液 粒(如水)、且擠壓該裝置迫使空氣離開。自該裝置釋放擠 爆要力且使其位置保持液面下方,而使内區注有液禮。視 需要,一眞空泵可在該裝置位於液面下時選擇性將所剩空 氣經由接口區吸入裝置内。 A - 4 )圖1 7 A ’ B示意顯示一分佈構件,譬如適用於吸收物 件(如可棄式尿布)。 入口接口區(1706)係由接口區材料如s 1 . 3 a製造,出口 接口區(〗705)由接口區材料如s - 1 . 3 C製造。配合一不可滲 W肢材料(1702)如S-2.3 ' S-2.4時,各接口區形成一袋 ’其對入口接口區可約有1 〇公分X 1 5公分尺寸 '且對出口 接口區約有2 0公分X 1 5公分尺寸,袋的接收埠材料重疊在 物件胯部區( 1790)中,其中置有一管(1760)。 袋( 1740、1750)中之内區可爲 S-3.3(Hltren TM10藍色), 而各内區受包園之入口及出口區係可由約8公厘内徑的管 (!76〇)(如 S-2,6)連接。 壁及接口區(1 702、1707、1706)必須比内材料充分更太以 使壁材料對接收埠材料有氣密性密封,藉由ca 1 . 5公分寬 度之條狀壁及接收埠材料重疊而達成密封、且可由任何便 利氣密方式達成(譬如利用上述pattexTKi黏劑)a若管(176〇) 附接至壁區( 1702、1706、17〇5)而使管(176〇)與内區之間距 將管件(〗760)與内區在使用期間保持—空隙空間,則不需 使管對内區(1 740及1 750)密封a產生—可運作液體分佈構 件之其餘作業亦類似A - 3。該裝置可視需要以類似方式注 -72- 本紙張尺度沩用中舀國家標準(C1\TS)A4規格(2!〇 x 297公釐) --^---,,------- 裝--------訂--------:線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 421590 A7 B7 70 五、發明說明( 有其他液體。
A5)圖18A ’ B ’ C中’示㈣示村料構成可棄式吸 收物件(如尿布)之液體分佈構件(丨8|〇)的另一範例,其中 省略其他元件(如黏劑或類似物)D 其中,約有8公分x丨2公分尺寸之入口( 18〇6)及出口 (1807)接口區係由接收4材料s_l2a片製成,其他壁區 (1802)由壁材料S - 2 1製成。内材料(丨“ο)爲約〇 5公分 χ〇·5公分χίο公分的材料s_3 3(Βυ1ρι^ 5丨〇黑色)條,置 於彼此相距約1公分的距離,而位於入口及出口區(18〇6、 I 807)及其餘區域中之固定部彈簧s_32(丨8丨2)下方s各層( 壁及接收埠材料)受到密封且注有如A _ 3所述之一液體(如 水)。裝置可視需要由類似方式注有其他液體。 A 6)固疋邵材料(如s _ 3.2之彈簧)位於b公分χ 5 〇公分之 —上片及一下片狀接收埠材料s 2 b之間,使得彈簧等距 分佈在約7公分乘以47公分區面積上,故有約丨5公分不含 彈簧的外緣,且在各彈簧之間約有2公厘距離。藉由重疊 c a 1 · 5公分並以便利氣密方式密封(譬如用上述pattexTM黏 劑膠接)而以氣密方式密封上及下接收埠材料3裝置浸入測 試液,藉由擠壓裝置使空氣離開裝置内部、在浸入時釋放 擠壓的壓力,使構件注有液體。裝置位於液體時,—眞空 泵可視需要從構件内部經由接口區吸入所叙空氣3 B -1)液體輸送系統之第—範例中,根據A _丨丨之液體輸送 件係合併顆粒超吸收材料,譬如得自德國馬尙之HiiLS-斯達 -I ^------------裝--------訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智祛財產局員工消費合作社印製
公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'衣 421590 A7 ------- B7 五、發明說i明(71 ) 豪森之W80232,其中篩過300微米金屬篩而移除粗粒,已將 7.5克此材料平均摸在A-1出口接口區上,而產生一液體排 孔〇 B-2)爲了示範採用吸收泡棉材料以產生一吸收系統,如 S-1.5製造的一片三層HIPE泡棉(各約有2公厘厚度及約12〇 克/平方公尺的對應基重)係位於根據A q液體輸送件之出 口接收埠上。片係切成約6公分直徑圓形,且切除約丨〇度 扇形以對接口區表面提供更佳配合。可視需要施加约〇 2 PS丨壓力之重碼以加強出口與排孔材料之間的液體接觸。 B - 3 )根據A -丨之液體輸送件已合併—得自市售尿布核心 的c a 6公分直徑圓形切段’其中包含超吸收材料(譬如購自 英國CHEMDAL公司之ASAP2300)及佔超吸收物濃度60。/〇重 量及約400克/平方公尺超吸收重量的習知氣絨之概呈均質 混合=此切段係與A- 1出口接口區呈液體導通以產生一液 體輸送系統。 B-4)爲了進一步示範液體輸送系統之應用,八_2之液體 輸送件已位於一液體供源貯部與一花盆之間,使得部份入 口接口區浸入液體貯部中,而出口接收埠置入花盆土中, 貯邵與花盆之相對高度對構件的來長度不重要、且在到達 約5 0公分構件長度之前皆不重要。 B-5)可藉由產生如a-3之液體輸送件但以土(而非水)充 填’而構成具有一整體液體排孔之液體輸送系統的另—應 用’在擠壓構件(在構件内產生膨.脹空隙)且隨後立即使其 接觸烹鈕油(模擬廚房煎鍋情形),系統將快速吸取鍋中的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇x297公釐〉 iT ^ 裝--------1τ---------線 {請先閱讀背面之泛意事頊再填寫本頁) 42159〇 Λ7 五、發明說明(72 油 β-6)將根據A-4或A-5的一液體於… β-2的一液體排孔合併時,视需要"用巧―件與譬如用於或 來㈣炸孔材料,該結構可作爲::納屢(如非織物) 放的尿可提供液體供源。 次,因此穿载者釋 方法 啓動 经濟部智慧財產局員工消費合作社印製 係考慮根據本發明之液體輸送件的液 二處理^力的相關性質’且因爲部份材科或設計可能有不 叩、广十,…. 坆與預疋用途間之其他處 卫),應在進行測試之前亦啓動此等構件。 “啓動”係指構件進入使用狀況(譬如沿—流動路徑建立一 欲體導通、或譬如啓動一驅動壓差),且可由機械啓動模擬 使用者的使用前啓動而達成(譬如移除—限制裝置如爽、哎 -條譬如具關之釋放紙 '或移除—包裝㈣,因此構件 内視需要產生眞空而有機械膨脹)。 可尚由傳至構件之另一刺激(如ρΗ或溫度變化輻射之 頹)達成啓動。亦可由與液體的相互作用(譬如具有特定溶 角千性質、或改變濃度、或載有啓垮成份(如酵素))而啓動。 亦可由輸送液體本身達成,且這些情形中’構件應浸入應 可代表輸送液體之測試液中,視需要由眞空泵移除空氣, 且平衡30分鐘,随後從液體移出構件,置於一粗網孔上(如 1 4號網孔篩)滴除多餘液體。 關閉系統測試
諳 先 閱 讀 t 面 之 注 意 事 項 再 f *5裝 本 . 頁 I I I 訂 ▲ -75- 本紙張&度这用中因國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公g ) 42159〇 A7 Π7 五、發明說·明( 73 原 i:E : 經 濟 智 .¾ 財 產 局 消 費 合 A 社 印 製 測試係提供—种ί7 / 滿足本發明之原理^以評估輸送材料或構件是否 效果,亦即材料戈样^王意方將材料或構件排除在外並無 是或可若未通過關閉系統測試,則其可能 , 疋根據本發明之液體輪送件。 龙施方式: 疔先如上述啓動測試樣本,並監 本懸吊或支# & # if + …I ,,、·:後,測試樣 ,==;:最:延伸與重力向量概呈對準 置之網孔所/ 4與水平幾乎呈90度角 下—卡猫由 本或可由條或帶懸吊在-垂直位置 :-步驟中’壁區係在樣本最上及最下部份中開戌, 即方樣本具有相對角則 ° 邊則在樣本頂部或底部上。開=寸=:有二或 開口且空氣通過上開口,其足 .通過 娜。,適用至少有2公厘的内切圓直徑之—開口。 可以任何適當裝置產生開口,譬如用剪刀、夾舌'針' 手術刀之類。若一缝施加至樣本,其應使該縫侧腹 可彼此6開產生面狀開口 a另外,切具 以產生一開口。 應小心不增加任何額外重量、或施壓或擠螌樣本s 應小心’除非計算重量差時可精確得出,開啓裝置將 除液體。 (譬如以秤上培養皿來捕獲液體)以監測重诂,巧外 分鐘之後可決定材料或構件重量且與初重量相比較。 之 亦 圓 1 / I*裝--------訂·--------線 (請先閱讀背面之注急事項再填寫本頁) 材科 同樣 不移 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A·!規络297公釐) -76 - 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印- 42159ο , Λ7 ----------137 ___ 五、發明說$ (74 ) ,勿度生過·蒸^ ’若過度蒸發則由監測一樣本的重 不㈣試時問中開啓)而決定,且隨後依此修正結 果。 π 4除φ ϋ大於或等於初液重之3 %,則測試材料或構件 已通過此測試,且爲根據本發明之液體輸送件。 若滴除重量小於初總重之3%,則此測試無法評估該材料 是否爲根據本發明之液體輸送件。 起泡點壓力ί拉口氐) 欲評估接口區或接口區可用材料之起泡點壓力時,可採 用下列程序。 首先’接口區之各接口區材料係如範例Α_丨所述與一漏 斗及一管相連接,因此,管的下端開啓(亦即未覆有接口區 材料),管應爲足夠長度(亦即可能需達丨〇公尺長)^ 在測試材料很薄或脆弱情形中,可能在與漏斗與管相連 之前適由很開放的一支撑結構所支撑(譬如_層開孔非織物 材料)。當測試樣本尺寸不足時,漏牛可由—較小者取代( 譬如德國尼德魯之費雪科學型號#625 616 02)。若測試樣本 尺寸過大時,可切割代表塊以配合漏斗。 測試樣本可爲所輸送液體,爲号於比較,測試液體鹿爲 〇·〇3 % TRITON X-100在蒸餾水或消電離水中之溶液,譬如 件自彳急國當薩特之MERCK KGaA之型號1. 〇86〇3,故形成依 下述表面張力法測量之3 3毫牛頓/公尺的表面張力。 藉由浸入一注有測試流體之足夠尺寸貯部、卫由眞空系 移除剩餘空氣,而使該裝置充注測試液體。 -77- 本紙張尺度適用令國®家標準(CNSMJ規格(210 X 297公釐) I 1 裝--------訂·-------•線 (請先閱讀背面之汰意事項再填寫本頁) A7 有接口區 口區材料 度,且經 以適當照 貯部上方 gH,液 一決定方 之常用方 421590 五、發明說的(75 ) 雖使漏斗下(開)端保持在貯部液體内,漏斗具 之邰份係取出液體,漏斗視需要(但未必)應與接 保持水平對準。 接收皡材料緩慢繼續升高超過貯部時係監測鳥 由漏斗或經由接收埠材料本身小心觀察(視需要輔 明)氣泡是否開始經由材料進入漏斗内部。此時, 高度係記錄爲起泡點壓力。 由此高度Η,如下計算起泡點壓力bpp : BPP= p 體密度爲P ,重力常鼓爲g(g«9.8l公尺/秒2)。 特別對於超過約5 0千帕之起泡點壓力,可用另 式,譬如評估在過濾系統所用薄膜之起泡點壓力 式3 當一室設爲低於一增加氣壓(如一氣壓)時,濕薄膜係分 隔兩個氣體充注室’在第一氣泡“突破,,時記錄該點^另外 ,可用下文測試方法段落所述之PMI滲透計或穿孔計決定 起泡點壓力。 起泡點壓力(液體輪送件) 爲了測量液體輸送件(而非接口區或接口區材料)之起泡 點壓力,可採用下列程序。 首先’如上述啓動構件,測試液體可爲所輸送液體’但 爲易於比較’測試液體應爲〇.〇3 % TRITON X -1 〇〇在蒸餾水 或消電離水中之溶液,譬如得自德國當薩特之MERCK KGaA之1 .08603,故形成依下述表面張力法測量之33毫牛 頓/公尺的表面張力。 78 私纸張尺度这用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) --------------裝,丨丨 ----I ^ * I I------線 ί靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 421590 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說g ( 76 ) 坪估中之邵份接口區係連接至藉由—緊密封合管/硬管所 連接之一眞空泵(譬如由上述pattexTM黏劑)。 必須小心僅連接_部份接口區,而該區鄰近覆有該管部 份之另一部份仍未受覆蓋、且與環境空氣相接觸。 眞空系應可設定不同壓力ρ Λ 2,從大氣壓力ρ * Α增至約 100千帕。裝設方式(常與泵成爲一體)應可監測對於環境空 氣及氣流之壓差(△ p = ρ大_ p * i ) 0 然後’泉開始產生一輕度眞空(在階狀作業測試期間增大 )’壓力增加量將受所需精確度所影響,〇丨千帕之典型値 係提供可接受之結果。 在各水位,隨時間經過而監測流動,且立即在增加△ p之 後’主要因爲從泵與薄膜之間的管件移除氣體而增加流動 ’但此流動很快變得平緩,且在建立一平衡△ P之後,大致 停止流動’常在約3分鐘之後達成。 在突破點之下繼續此階狀變化增加,可由壓力階狀變化 之後未減少而在到達一平衡値後仍隨時間保持大致固定之 氣流加以觀察。 在此情形之前一階段之壓力△ P係爲液體輪送件之bpp。 對於具有超過约9 0千帕起泡點壓力之村料,可能建議增 加或需要增加園繞測試樣本之固定受監測裎度的環境譽力(. 依監測値加入△ p)。 表面張力測試方法 熟悉本技藝者瞭解表面張力測量,譬如德四:¾垡的克拄 斯(Kruss GmbH)之拉力計K10T係用装備使用說明所述之 -79- 本紙張尺度適用中囷园家標準(CNS)A·)規丨各(210 x 297公釐) 1111 J — — I — -^衣·-------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟^智耷財產局員工消費合作社印製 42^ 590 A7 五、發明說I月(77 )
DuNouy環法3用異丙醇及消電離水清潔玻璃器具之後,以 105 0乾培。以本生燈將白金環加熱至紅織’取杆第一參考 測殳以檢查張力計之精確度,進行適當的測試重複數以確 保资料的一致性。所得以毫牛頓/公尺爲單位之液體表面張 力可用以決定各液體/固體/氣體系統之黏著張力値及表面 能量參數,蒸餾水一般產生7 2毫牛頓/公尺之表面張力値' 0.03%的X - 1 〇〇水溶液則爲3 3毫牛頓/公尺。 液體輸送測試 下列測試可適用於具有所界定入口及出口接口區之液體 輸送件’其中在入口及出口接口區之間具有一特定輸送路 徑長度Η。。譬如,對於因爲由一均質材料製成而無法決定 各接口區之構件,可考慮預定用途而界定這些區,故界定 各接口區ΰ 實施測試之前,應如上述視需要啓動液體輸送件。 測試樣本置於一液體貯部上方之一垂直位置,藉由從夾 具懸吊,因此入口接收埠完全浸入貯部液體令。譬如經由 一 6公厘外徑的可撓管件將出口接收埠連接至_眞空泵,其 中一分離器燒瓶視需要連接在樣本與泵之間,且如上述氣 密方式由液體輸送件之起泡點壓力法進行密封。可監測並 調整眞空吸收壓差。 _ 出口接收埠之最低點調整成貯部液體水位上方之一高度 Η〇 = 问又 壓差緩慢增至Ρ0 = 〇‘9千帕+ p g^r〇之壓力,其中液體密度 爲/3 ’重力常數爲g(ga;9.8l公尺/秒2)。 •80- 本纸張尺度刺中㈣家鮮(CNSM彳規格(2】〇χ297公笼) -'--J-------* 裝--------訂---------線 (琦先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 粒濟部智慧財產局員工消费合作社印包 421590 Λ7 -—-----«Ζ----- 五、發明說约(78 ) 到達此壓差之後,較佳將貯部置於測量貯部重量之一秤 上並知秤連接至一計算設備,而監測在貯部中液重之減少 。在起初不穩定的減少之後(常需不超過約一分鐘)’貯部 +的重量減少變得固定(亦即團中資料呈現出—直線)’随 時間之此固定減重係爲液體輸送件在〇 9千帕吸收及高度 Η 0之流率(克/秒爲單位)。 係由沿流動路徑之流率除以液體輸送件平均剖面積之流 率’算出液體輸送件在〇.9千帕吸收及高度Η。之對應通率 ’以克/秒/平方公分爲單位。 >王意讓貯邵夠太,使貯部中的流體水位變化不超過〗公厘。 此外,可藉由通率除以沿一流動路徑之平均長度及驅動 壓差(0.9千帕),算出液體輸送件之有效滲透性。 取體滲透性刺姑 通常由代表輸送流體之一適當測試液進行測試,譬如得 自賓州坎布希爾的傑柯藥劑公司之傑柯合成尿液(Jayc〇 SynUrine)且可在約2 3 ± 2 X:及5 〇 ±丨0 %相對濕度等實驗室 杈钊條件下進行。但對於本應用,尤其在採用聚合泡棉材 料時,如US-A-5.563.179或US-A-5.387.2〇7所述,已知可有 效在升向的3 1 C溫度進行測試並利用消電離水作爲測試流 體= 本滲透性測試提供一種對於兩特定條件的滲透性測量: 可對眾多100%飽和之孔狀材料(如纖維素結構或合成纖唯 製造之非織物)測得滲透性 '或對於到達不同飽和程度且有 成比例卡徑變化而不注有空氣(各外部蒸氣相)之材料(警如 ___ -81 - 冃中S园家樣準(CNSW·!規格(210x297公楚^^ ; .-------'裝--------訂---------線 (請先Μ讀背面之注意ί項再填寫本買) 42159〇 Λ7 姑-f部暫慧財產局員工消費合作社印製 a? 五、發明說_〗月(79) "r易在不同厚度測殳不同飽和程度的滲透性之可崩塌聚合 泡棉)。 原則上’此測試係基於Darcy定律,因此通過任何孔狀介 贸之液體容積流率係與壓力梯度成正比,並有與滲透性相 關之比例常數。 Q/A = (k/ η )* (Δ P/L) 其中: Q =容精流率[立方公分/秒]; A =橫剖面積[平方公分]; k =滲透性(平方公分)(1 Darcy爲9 . 869* 1 0·1 3平方公尺); 7 =黏度(泊)[帕*秒]: △ P / L =壓力梯度[帕/公尺]: L =樣本卡徑[公分]。 因此可藉由測量壓降及經過樣本之容積流率,對於固定 或已知樣本剖面積及測試液體黏度來計算滲透性: k-(Q/A)* (L/ΔΡ)* v 可在兩項修改中進行測試,第一項係指平面間之滲透性( 亦即流向大致沿材料厚度方向),第二項4平面内之滲透性 (亦即流向爲材料的x - y向)。 對於平面間之滲透性測試之裝設可見圆丨9,圖1 9爲整體 詨備示意圖及作爲插圖之部份分解剖視圖(與樣本單元不成 比例)。 測試裝設係包含一概呈圓形或圓柱形樣本m元(1 9120)其 具有一上(19121)及下(19122)部份,可測量這些部份之距離 -82 疼尺度这用中家標準(Ci\'S)AJ規格(210x 297公餐 --;---.---------装--------訂---------線 {请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 421 59 Ο ___D7___ 五、發明說I月(8〇 ) 並各由三個13]周配置卡徑規(〗9145)及調整螺絲(19140)所調 整。且設備包含數個流體貯部(丨9150、19154 ' 19156),其 包括對於入口貯部(19150)之一高度調整部(19170)及管件 (19180)、快速釋放配件(丨9189)以連接樣本單元及其餘設備 、及閥(191 82、19184、19186、19188)。差壓訊號電測轉換 器(19I97)經由管件(19U0)連接至上壓力偵測點(19194)且 連接至下壓力偵測點(】9196)。用以控制閥之一電腦裝置 (19190)尚由連接部(19】99)連接至差壓訊號電測轉換器 (19197)、溫度探針(19192)、及秤重測壓元件(19〗98)。 具有1叫(約2.54公分)直徑之圓形樣本(1911〇)係置於樣本 單元(19120)内之兩孔狀篩(19135)之間,並由可撓管件 (191 80)(如tygon管件)經由入口連接部(〗9132)附接至入口 貯邵(19150)且經由出口連接部(19133)附接至出口貯部 (19154)之兩個1吋(2 54公分)内徑圓柱件(19121、ι91 22) 所製造。關閉格室泡棉墊(19115)沿樣本側邊提供防漏,測 試樣本(191 10)係壓縮至對應所需濕壓縮之卡徑,除非另外 指明否則設爲0.2 psi(約K4千帕)。可使液體流過樣本 (19110)以達成穩態流,在建立通過樣本(1911 〇)的穩態流之 後,容積流率及壓降係用一測壓元件(19198)及差壓訊號電 測轉換器(19197)記錄爲時間函數,可在由高度調整裝2 (19170)所調整而最高達80公分水(約7 8千帕)的任何壓頭 進行實驗。可從測量値決定對於樣本之不同壓力之流率。 設備係得自譬如美國紐約州的幹色佳之孔狀材料公司供 應之滲透計PMI液體滲透計,譬如進—步各描述於2/97之 • 83 - 本纸張尺度適用中關家標ΐ (CNS)A·}規格(210 X 297公g )—' i*'---------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'衣 42159 0 A7 _____B7 _ 五、發明說f月(81 ) 使用者手册且依本發明修改,此設備包括兩不銹鋼熔料作 爲該手册中指定之孔狀篩(191 35)。設備包含樣本單元 (丨9120)、入口貯部(丨9丨50)、出口貯部(丨9154)、廢料貯部 (1 91 56)及各充填及清空閥及連接部、一電秤 '及—電腦化 監測及間控制單元(1 9190)。 墊材料(1 9丨1 5)係爲一閉格室尼奥普林海棉snc- 1 (軟), 譬如美國俄亥俄州辛辛那提之荷蘭橡膠公司所供應。—组 典有1/1 6”(約〇,159公分)階狀變化厚度之材料應可復蓋 1/16’’-1/2”(約〇.〗59公分至約】,27公分)厚度範園。 现 尚需要至少60 psi(4. 1巴)之一加壓空氣供源,以使各閥 運作。 ’ 測試流體爲消電離水。然後以下列步驟進行測試: U .製備一或!·個測試樣本: 在一預備測試中決定是否需要一或多層測試樣本,其中 在最低及最高壓進行下述測試,接著調整層的數固,使測 試期間之流率維持在最低壓降的0. 5立方公分/秒與最高壓 =的15立方公分/秒之間。樣本之流率應小於胚料在相同壓 降之流率。若樣本流率對於一已知壓降超過胚料流率,則 應添加更多層以減少流率。 樣本尺寸:樣本利用弓形衝頭(如美國俄亥俄州克里夫蘭 的麥克麥斯特卡爾所供應)切成約2 54公分)直徑。若 樣^具有太小内部強度或整體性而在所需操縱期間無法維 持結構,則可添加一習知之低基重支撑裝置,譬如ρΕτ織 物或網。 -84- 本紐尺度適用中ϋ家料(CNS>A4規格⑽χ 297公爱) ---Ι--------------袭·-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂. -線 經濟部智慧W產局員工消費合作社印製 421590 A7 B7 五、發明說I月(82 ) 因此,預先切刻至少兩樣本(視需要由各所需層數製造) <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,隨後,。其中-樣本在實驗進行溫度(除非另外指明否則爲 7 0 F (3 1 C ))於消電離水中呈飽和。 利用具有1 1/8”(約2·86公分)歷腳徑(㈣賊f〇〇t d鑛㈣之習知卡徑規(如美國麻,州瓦特;·美之AMES供應) 在進行實驗所需之壓縮壓力下測量罐的卡徑(視需要在 30秒穩定時間之後)’其中除非另有需要否則在樣本 (1 9110)上施壓〇 · 2 psi(約〗.4千帕)。 、選用-適當#材料組合,使得#泡棉(19115)總厚度介於 濕樣本厚度疋150%至2〇〇%(注意可能需要不同整材料厚度 之組合以達成整體所需厚度),墊材料(19]15)切成3”直徑 之圓形尺寸,且用弓形衝頭在中心切入—偶^f(2 54公分) 孔》 方濕潤時改變樣本尺寸,應切割樣本故在濕階段取得所 *直徑,亦可監測各尺寸而在此預備測試中進行評估。若 这些k化形成一間隙、或樣本形成可防礙其平順接觸孔狀 篩或熔料之皺紋,則應依此調整切割直徑_ 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 測4樣本(19 Π 0)置於墊泡棉(〗9】丨5)孔内,且複合物置於 樣本單7L底半邵頂上,確使樣本與篩㈠9】3 5 )處於平坦平滑 接觸’且側邊不形成間陆。 且对所安裝之所有三個卡徑規(19145)歸零 測試單元(1 9121)頂部隨後置於皋部份(丨9丨22丨 材料(19115)及測試樣本(1911 〇)置於兩部份之間 測試單凡(〗9121)之頂部在實驗台(或另一水平面)上放平 ,使得整· 頂部份及 -85- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱 421590 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 Β7 五、發明說I月(83 ) 底部份隨後由固定螺絲(19140)旋緊,故在各上述壓力對於 濕樣本測量時’三個卡徑規調整成相同値。 2) 爲了製備實驗,啓動該電腦化單元(1919〇)之程式,並 輸入樣本識別號及各壓力等。 3) —樣本(1911〇)對於數個壓力週期進行測試,其中第— 壓力爲最低壓力,電腦化單元(! 9190)將各壓力作業結果存 放在不同的結果檔案。由各檔案取得資料以如下計算(應對 於任何後績材料作業採用不同樣本)。 4) 入口液體貯部(丨9150)設爲所需高度且在電腦化單元 (19190)啓動測試。 5 ) 後’樣本單元(1912〇)置於具有快速脱離配件(】9189) 之滲透計單元中。 6) 樣本單元(1912〇)係由通閥(191SS)及底充閥(19184 ' 19186)所充注,此步驟期間,須小心從系統移除氣泡,可 藉由垂直轉動樣本單元、迫使若出現的氣泡由排孔離開渗 透計。 樣本單元充注到室(19121)頂附接之tygon管件之後,將氣 泡從此管件移入廢料野部(丨9〗56)。 7) 小心移除氣泡之後,關閉底充閥(19184、191?6)且開啓 頂充閥(191 82)以充注上部份並小心移除所有氣泡β 8) 用測試流體將流體貯部注至該充注線(19152)。 隨後啓動電腦化單元(19190)而開始流動通過樣本。 樣本室中到達所需溫度値之後,:實驗已就緒開始。 電腦化單元(19丨90)啓動實驗之後,液體出口流係從廢料 -86- 本紙張尺度過用中國國家標準(CNS)A4規格⑽χ 297公爱) i T r--------'裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 421590, A7 ---------B7------- 五' 發明說I月(w ) 竚邵(丨9丨56)自動改至出口貯部〇9154),且以數分鐘之時間 函數來監測壓降及溫度。 裎式終止之後,電腦化單元提供所記錄資科(數字及/或 闯型)。 可视需要用相同測試樣本來測量變化壓頭之渗透性,因 此在逐次作業中增加壓力。 應每隔兩週清潔該設備,且至少每週作校翠(尤其是熔科 、測壓元件、熱耦合及壓力訊號電測轉換器),以遵循設備 廠商之使用指示β 藉由在樣本單元頂及底部份連接至廢力探針測量點 (19194、19196)之差壓訊號電測轉換器來記錄差壓。因爲 W室内可能有其他流阻抗而增加所記錄壓力,各實驗必須 由一 2白作業(blank run )修正,每天應以、2 0、3 0、4 0 、W、60、70、8〇公分所需壓力進行空白作業,滲透計 係對各實驗輸出一平均測試壓力及一平均流率。 对於樣本已測試之各壓力,電腦化單元(〗919〇)將流率記 綠爲空白修正壓力’其進—步修正各高度所記錄壓差之平 均測試壓力(實際壓力)以獲得修正後壓力,此修正後壓力 係爲應該用於下文滲透性等式中之Dp。 隧後可在各所需壓力計算滲透性,且應取所有滲透性之 平均値,以對測試材料決定k。 應對於各壓頭之各樣本取得三项測量値,且取得结果之 平均値並汁算標準差。但應使用相同樣本,在各壓頭測量 滲透性,然後應該用一新樣本進行第二及第三次重複。 •87- 本纸張尺度適用中0Θ家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱 1 «I ί Τ 裝-------·—訂---------線 f請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) A7 421590 B7___ 五、發明說I月(85 ) 可修改上述設備(如圖20A及圖20B中示意之部份分解的樣 本單元之不成比例圖),而達成與上述平面間滲透性相同條 件下之平面内滲透性測量。相似元件具有相似编號,譬如 圖20的樣本單元爲(20210),而對應圖19之编號(19110), 依此類推。因此,圖1 9之平面間簡化樣本單元(19120)係由 平面内簡化單元(20220)取代,其設計使得液體僅可在一方 向流動(依照樣本如何置於單元中而爲機E方向或交會方向) 。應小心盡量減少液體沿壁之輸送(壁故應),因爲此將錯 误地提供高渗透性讀數’隨後以極類似平面間測試之方式 實施測試程序。 以樣本單元(201 20)在上述平面間測試中的方式,使樣本 單元(20220)位於設備中’差異在於充;’太管係導向該單元 (2〇220)底部之入口連接部(2〇232)。国2〇A顯示樣本單元之 邵份分解圖,圖20B爲通過樣本·單元之剖視圖。 測試樣本(2 0 2 2 0)包含兩件:一底件(2 0 2 2 5)及一頂件 (20223)。底件(20225)類似具凸緣之矩形筘,顶件(20223) 配合在底件(20225)内且有凸緣。測試樣衣切成2付X 2叶尺 寸(約5 . 1公分X 5 · 1公分)且置入底件屮 樣本室的頂件 (20223)隨後置入底件(20225)中且坐落在測試樣本(2〇21 〇) 上。一不可壓縮之尼奥普林橡膠封(2〇224)係附接至上件 (20223)以提供緊密封合。測試流體從入口貯部經由Tyg〇n 管件及入口連接部(20232)流至樣本空間、進一步經過出口 連接部(20233)至出口貯部。在實施測試時,过過懷本單元 的流體因爲流率較低而溫度控制可能不足,倍由加熱裝置 -88- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) II--1rllllll[ — -II _ I ___t I I I I____ (請先閱讀背面之注恚事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 A7 421590 ______B7_________ 五、發明說|月(86 ) (20226)將樣本保持在所需測試溫度,因此自動調溫之水係 泵送過加熱室(20227)。測試樣本中之間隙設爲對應所需濕 壓縮之卡徑(常爲0.2 psi-約1.4千帕)。介於〇.1公厘至2〇 0 公厘尺寸範圍之場隙部(20216)視需要利用數個填隙部組合 來設定正確卡徑。 實驗開始時,測試單元(20220)旋轉90度(樣本呈垂直)且 可使測試液體從底邵緩慢進入,需確使樣本及入口 /出口連 接邵(20232/20233)驅出所有空氣。然後,測試單元(2〇22〇) 轉回原位置使樣本(20210)呈水平。後續程序係與上文平面 間滲透性相同,亦即入口貯部置於所需高度,使流進行平 衡,並測量流率及壓降。利用Darcy定律計算滲透性,並對 於較高壓力重複此程序。 對於極低滲透性之樣本,可能需增加驅壓力,譬如藉由 尚度之延伸或在貯部上施加額外氣壓,以得到可測量的流 率。可根據樣本如何置於測試單元中,而在機器與交會方 向中獨立測量平面内滲透性β 決定孔尺寸 利用本技藝熟知之標準影像分析程序,特別對於薄層孔 狀系統採用孔尺寸之光學判定。 該方法原理包含下列步驟:丨)利用一厚樣本切成較薄片 ,製備-薄層之樣本材料,或樣本本身很薄則直接使用,“ 薄’’係指夠小而可在顯微鏡出現清楚剖面影像之一樣本卡徑 ,樣本卡徑常低於200微米^ 2)由攝影顯微鏡之適當放大率 獲得一顯微影像,若該影像看到約1〇至1〇〇孔將有最佳結果 •89- 本紙張尺度適財_家標準(CNiA4規格⑵Q χ 297公爱 乂-----------•裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂. 線 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 421590 經濟部智慧时產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說I月(87 ) ,然後用譬如生物掃描公司之OPTIMAS標準影像分析套裝 軟體(在一般丨BM相容個人電腦及視窗9 5系統作業)使影像 進行數位化。應用具足夠像素解析(較佳至少1024x1024像 素)之訊框搜取器(frame grabber)獲得良好結果。3 )影像係 用適當低限値轉換成二元影像,使得影像上可見之孔標以 白色目標區域、其餘部份仍爲黑色。可用如〇PTIMAS所用 之自動低限設定程序。4)決定各孔(目標)面積,OPTIMAS 可完全自動決定面積。5 )各孔之相等半徑係由與孔相同面 積之一圓所決定,若A爲孔面積,由r = ( Α/ π )1 /2得到相等 半徑’隨後可用標準统計法則由孔尺寸分佈決定平均孔尺 寸=對於具有不很均勻孔尺寸之材料,建議在判定時至少 需用三個樣本。 可用以決定孔尺寸之其他設備可購自穿孔計或滲透測試 計’譬如得自美國紐約州倚色佳之孔狀材料公司所供應之 PMI滲透計型號CFP· 1200AEXI,如進一步描述於各使用者 手册2 / 9 7。 需求吸收性測試 需求吸收性測試係用以測量液體處理構件之液體能量、 並利量液體處理構件對抗零流體淨壓力之吸收速.度,亦可 對於包含一液體處理構件且用以處理體液之裝置來進行測 試3 用以進行此測試之裝置係包含尺寸足以容納—架上懸节 的’史as處理構件之方形籃’方形藍之至少下平面包含一開 網孔,其可使液體穿透進籃内而對液體攝取沒有顯著的流 -90· 本A扠尺度边用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I V--------装--------訂---------線 _ , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 421590 Λ7 經濟部智慧財1局員工消費合作社印*lif --------Π7_ _五、發明說和(88 ) 阻抗。譬如,具有至少7〇%開面積五有丨公厘線徑之—不銹 鋼製開線網孔及約6公厘的開網孔尺寸係適合本測試之装μ .3此外,開網孔應呈現足夠α定度,使其在測試樣本充= 至完全能量且負載有測試樣本時大致未變形。 ' 在籃下設置一液體貯部,可調整籃的高度,使得置於鋅 内之一測試樣本可與液體貯部中之液面相接觸。液體貯= 係置於與電腦連接之電秤上,測量時每隔〇 . 〇 1秒讀取液體 重量。選擇琢裝置尺寸,使得待測試的液體處理構件配入 於籃内、並使得液體處理構件的預定液體攫取區與籃的; 平面相接觸。選擇液體貯部尺寸,使得測量期間貯部中的 液面水位並未顯著變化。有效測試該液體處理楫件之典别 貯部至少爲320公厘χ370公厘尺寸,且可容纳至少約45〇〇 液體。 ,’’ 〇克 測試之前’液體貯部充注有合成尿液,合成尿液量及液 體聍邵尺寸應足以使得:在待測試液體處理構件之液俨a 量從貯部移除時’不改變貯部中的液體水位: 液體溫度及測試環境應反映該構件之使叫狀况,婴兒尿 布所用典型溫度對於環境係爲32。(:、對於合成尿液爲37^ ’若待測試構件之吸收性質未顯著受溫度影響,則可在室 溫進行測試。 測試的裝設係將空籃降低到網孔恰完全沒入吟部中的合 成尿液爲止,籃部接著再升高約〇 _ 5至1公厘以建立一幾近 爲零之流體靜壓吸力,應小心使液體與網孔伋持拉觸。網 孔需視需要回復與液體的接觸,並再調整零値. -91 _ 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)zVl規格(210 X 297公釐) fit先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 裝 訂· 線 經濟^智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說與(89 ) 如下開始測試: 1.览枰開始測量: 2 ·將液雜處理構件置於網孔上,使構件的攫取區與液體 相接觸: 3 .立即在構件頂上添加一小重碼,以提供165帕壓力使構 件與網孔有更良好的接觸。 測試期間’藉由測量液體貯部中的液體減重,記錄該液 體處理構件之液體攝取,3 0分鐘後停止測試。 測試結束時’記錄液體處理構件之液體總攝取量,此外 ,記錄液體處理構件已吸收8 0 %總液體攝取量之時間。零 點時間定義爲構件開始吸收的時間,液體處理構件的初始 吸收速度得自重量v s .時間測量曲線之初始線性斜率3 毛細吸附 目的 此測試目的係以高度的函數來測量本發明借存吸收構件 之毛細吸附吸收性能量,此測試亦可用以測量根據本發明 用以處理體液之裝置的毛細吸附吸收性能量。毛細吸附在 任何吸收物中係爲一種控制液體如何吸入吸收結構内之基 本性質=毛細吸附實驗中,由於举本相對測試流體貯部之 高度,以流體壓力之函數來測量毛細吸附吸收性能量。 已瞭解用以決定毛細吸附之方法,請見柏吉尼,A A及 卡波’ C .,“纖維塊中之毛細吸附平衡”,紡織研究期刊, 11( 1967),3 56- 366 ;卻特吉,P.K·,吸收性,紡織科技7 ,
Chapter II,pp29-84, Elsevier科學出版B.V,1985;及 1986年 -92- 本纸張尺度適用中國园家標準(CIVS)A·!規格(210 X 297公釐) IT----V--------装--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟却智慧財產局員工消費合作社印;^ 42159〇 A7 _________B7___ 五、發明說與(90 ) 9月9日發證予魏斯門等人之美國專利4,610, 678號,其中論 及硐以測量吸收結構的毛細吸附之方法,以上各參考文件 之杩示係以提及方式併入本文中。 原理 藉由一未中斷流體柱將一孔狀玻璃熔料連接至秤上之一 流體貯部,樣本在實驗期間保持一固定的限定重量,當孔 狀結構视需耍吸收流體時,平衡流體貯部中的重量損失記 錄爲流體攝取量,並以高度及蒸發的函數對於玻璃熔料的 攝取作調整,測量不同毛細吸力之攝取或能量(流體靜拉力 或高度),並由於熔料逐漸降低(亦即減少毛細吸力)而產生 逐漸吸收。 實驗期間亦監測時間以計算200公分高度之初始有效攝取 率(克/克/小時)。 試劑 測試液體:在蒸餾水中完全溶解下列材枓而製備合成尿液 化合物 重量 濃度(克/升) KC1 74.6 2.0 Na2S〇4 142 2.0 (NH4)H2P〇4 115 0.85 (nh4)2hpo4 132 0.15 CaCI2 · 2H20 147 0.25 MgCl2 · 6H2O 203 0.5 裝置裝設之一般描诚 此測試所用且圖2 1 A概標爲212〇之毛細吸附設備係在 -93- 本纸張尺度这用中舀固家標準(CNSM4規格(210 X 297公爱) 1T---------*---裝--------訂---------線| (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 42 159 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說I月(9〇 TAPPI條件(50%相對濕度,25。〇作業、—測試樣本置於 一玻璃熔料(圖21A標爲2102)上’其由一連續測試液柱(合 '成尿液)連接至—含有測試液之平衡液體貯部2106,此貯部 2106係置於與電腦(未圖示)互爲介面之一样2107上,秤應 能讀至0.001克;此秤可得自梅托樂托雷多(紐澤西州,海 茲玫)之PR1203。玻璃溶料2102置於一垂直滑件(圖21A之 2101)上’使測試樣本垂直移動而將測試樣本暴露於變化的 吸力南度。垂直滑件可爲—無桿式致動器,其附接至一電 腦以1己錄吸力高度、及測量該測試樣本的液體攝取之對應 時間。較佳無桿式致動器係得自工業裝置(加州,諾華多) 之202X4X34N- 1D4B- 8 4-P-C-S-E型號,其可由康普馬達( 加州,羅能特)之馬達傳動ZETA 6 ] 〇4— s 3 -丨3 5供應動力。測 得資料且由致動器2101及秤2〗07傳送時,可易對各測試樣 本產生毛細吸附吸收性能量資料。並且,致動器21 〇 ]之電 腦介面可使玻璃这料2102具有受控制的垂直移動。譬如, 可引導致動器而使玻璃熔料21 02僅在各吸力高度到達‘‘平衡 ”(如下定義)之後才會垂直移動a 玻璃·这料2 ΐ 02底邵係連接至Tyg〇n®管件2 1 〇3,其將溶料 2105連接至三向式排放止塞2109。排故止塞2 109係經由玻 璃管件2104及止塞2110連接至液體貯部2丨05(止塞2109僅在 清潔該裝置或移除氣泡時才對排孔開啓)' 破璃管件2 π 1係 經由止塞2110而使流體貯部2105與平衡流體貯部2106相連 。平衡液體貯邵21 06可包含一輕質1 2公分直拉的玻璃碟 2106八及蓋21063,蓋21068具有一孔,使玻璃皆件2!11通過 -94- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 --Μ I---------------1 I I I I 訂------I-- (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'私 42 1 59 0 A7 _ .__D7 五、發明說明(92) 而與貯部2 106中液體相接觸。玻璃管件2丨丨1不可接觸蓋 21 06B §則將產生不德定之种讀數且無法使用測試樣本測量 値3本文中可瞭解’液體貯部的體積需與液體操作構件或 待測試裝置之吸收能量相容,因此,可能需要選擇不同的 液體貯部= 玻璃炫料直控必須足以谷納活塞/缸體裝置,以如下述容 納測武樣本。玻璃懷料2〗0 2係加套以對於一加熱池保持固 定溫度控制’一適當的熔料係指定爲4至5 . 5公厘孔之3 50毫 升谅碟漏斗’得自康寧玻璃公司(紐約州,康寧)之# 36060-3 5 0F,孔夠細以使熔料表面在指定毛細吸力高度保持濕潤( 玻璃熔料不可使空氣進入玻璃熔料下方之連續測試液柱)。 如上述,根據二向式止塞2Π0的位置,炫料2102經由管 件連接至流體貯邵2105或平衡液體辟部21 〇6 = 玻璃熔料2102係加套以從定溫池接收水,這確保玻璃熔 料的溫度在測試程序期間維持88T(3rc)定溫。如圖21A 所示’玻璃这料2102設有一入口埠21 〇2A及出口淳2102B, 如圖不與一循環熱池2108構成一閉迴路(圖2 1 a未顯示玻璃 的加套情形,但是,從池21〇8導往加套的玻璃熔料2丨〇2之 水並未接觸測試液體,且測試液體未循環過定溫池,定溫 池中的水係循環過玻璃熔料2〗〇2之加套壁。) 貯部2106及秤21 07包在一盒中以盡量減少測試液體自秤 貯部的蒸發並加強實驗進行時的平衡穩定度。此盒2 n 2具 有頂邵及壁,頂部有一孔可供f.件2111插過。 破璃熔料2102詳述於圖21B中,圖21B爲玻璃熔料之剖視 -95· IT 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 421590 五、發明說^明(93 ) 圖但不具有入口埠2102A及出口埠2102B。如所述,破璃这 料爲指疋有4至5.5微米孔之350毫升炫碟漏斗。請參职圖 21B,玻璃熔料2102包含一圓柱加套漏斗2150及一破璃橡碟 2160。玻璃熔料2102尚包含一活塞/缸體總成2165(包含缸體 216 6及/古塞216 8 )’其限足該測試樣本217 0,且對於測試樣 本提供小的限定壓力。爲了防止測試液體從玻璃熔碟2] 6〇 過度蒸發’ 一Teflon環2162置於玻璃熔料2160頂上。 Teflon®環2162爲0.0127公分厚(得自麥克馬斯特卡爾之 # 8569K16且切成適當尺寸)且用以覆蓋缸體2166外部之熔碟 表面,故盡量減少從玻璃熔料蒸發。環的外徑及内徑分別 爲7‘6及6.3公分,Teflon®環2162的内徑約比缸體2166外徑 更小2公厘,一 Viton®〇環(得自麥克馬斯特卡爾之 #八5568八-150及八5568八-151)2164置於丁£!1〇11@環2162頂上, 以密封圓柱加套漏斗2150内壁與Teflon®2162間之空間,以 進一步幫助防止蒸發《若〇環外徑超過圓柱加套漏斗2丨5〇 内徑,則降低〇環直徑以如下述配合該漏斗:切開〇環,切 除所篥0環材料,再將〇環勝合,使〇環沿所有周邊接觸圓 柱加套漏斗2150内壁。上述熔料雖代表熔料的一適當範例 ,可旎需用與上述尺寸不同之熔料,以更佳配合液體操作 構件或待測試裝置之尺寸。熔料的表面積應盡量類似裝置 或液體搡作構件的攫取區之表面積,以完全使用攫取區且 盡量減少自这料蒸發。 如上述,圖21B所示的一缸體/活塞總成2丨65係限定測試 樣本且對測斌樣本2丨7〇提供—小限定壓力。請參照圖21 〇, 96 ^ (210 , Γ- - . 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智钻財產局員工消费合作社印製 297公坌) 42 159 Λ7 H7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 η 合 社 印 η 五、發明說明(94 ) 總成2165包含一缸體2166、一杯型Teflon®活塞2〗68'且視 €要包含活塞2168内配合之一或多個重碼(未圖示)(需根據 測試樣本的乾燥直徑來調整活塞與選擇性重碼之合併重量 ’具備0 · 2 psi限定壓力時則使用選擇性―重碼,如下述)。紅 體2丨66爲Lexan®桿料且有下列尺寸:7 〇公分外徑' 6 〇公 分内徑、及6.0公分高度。Teflon®活塞以⑽具有下列尺寸 :比缸體2166内徑小〇.02公分之一外徑,如圖2丨D所示, 未接觸測試樣本之活塞2168端點係開設5 . 〇公分直彳s μ U公分深之-室…接收達成。.2psi(1.4 = ; 樣本限疋壓力所需之選擇性重碼(取決於K樣本之實㈣ 燥直徑)。易言之,活塞2丨68總重及任何選擇性重碼(未^ 不)除以測試樣本的實際直徑(乾燥時)庳使其達成〇 2 的限足壓力。進行毛細吸附吸收能量測量之前,缸體2 = 及活塞2168(及選擇性重碼)在ηχ;平衡至少3〇分^童。 二選擇上述尺寸以配合上述範例性熔料,當選擇不同熔二 時’亦需因而調整缸體/活塞總成之尺寸_ 非界面活性處理或所採用的開孔膜(丨4公分χ丨4公分)(未 圖不)係在毛細吸附實驗期間用以覆蓋破螭熔枓2丨⑽,以蚩 量不使樣本周圍之空氣失去穩定,開孔夠大而足以防:: 驗期問在膜底側形成凝結。 遇LM.樣本之製備 對於本程序,樣本及熔料尺寸務必不應差異過 到此目的可採取兩方式: ‘ k a)測試樣本可易於調整成適當尺寸(如利叫切割),此切 97. — Ml — l i 11 I I 111 --- ---I 1 訂---I I -----*5^ i請先閱讀背面之注意事項再填寫表頁) 421590 A7 ______ _D7 五、發明說= 明(95 ) 釗及熔料的大小皆選用5.4公分直徑的圓形結構,譬如利用 習知弓形衝頭達成。 b)測試樣本不易切成此尺寸時,熔料的尺寸較佳連同形 狀必須調整成測試樣本的尺寸及形狀。 兩者情形屮,測試樣本可爲一構件或裝置之一易分離元 件,其可爲任一者的特定組件或可爲組件之組合。亦可能 需調整液體貯部尺寸以配合不同需求。 測試樣本的乾燥重量(下文用以計算毛細吸附吸收能量) 係爲上述環境條件下製備的測試樣本重量。 實驗裝設 1 將一清潔乾玻璃熔料2102置於附接至垂直滑件21〇1之 一漏斗夾具,移動垂直滑件的漏斗央具,使玻璃熔料位於〇 公分高度。 2 ·如上述圖21A方式裝設該裝置組件。 3.將12公分直徑的平衡液體貯部2106置於秤21 07上,將 塑膠蓋2106B置於此平衡液體貯部2丨06上,且將一塑膠蓋置 於种盒2 Π 2上’其各設有小孔以使玻璃管件2111配合通過 ,不使玻璃管件碰觸平衡液體貯部的蓋2106B,否則將有不 穩定的秤讀數而無法使用測量値。. 4,止塞2 U 0係對管件2104關閉且對玻璃管件2111開啓,開 啓先前充有測試流體之流體貯部2105,使測試流體進入管 件2111以充注平衡流體貯部2106。 5.玻璃熔料2102放平且適當固定:,使玻璃熔料確實乾燥。 6 .將Tygon®管件2103附接至止塞2109(管件長度應足以不 -98- 本呔乐(度;5闬中0 0家丨票準(CNS).-Vl相J各(210 * 297公""" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --裝 I 1 — I I I I 訂·---------— --郜智°-!財產局員工消费合作社印_^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 421590 A7 ______B7______ 五、發明1明(96 ) 糾緦地在200公分最高點到達玻璃溶料2102),從液體貯部 2丨05以測試液體充注此Tyg0n®管件。 7 .將Tygon®管件2103附接至平玻璃熔料2102,然後打開 止塞2109及從流體貯部2105導往玻璃熔料2102之止塞2110( 止寒2 U 〇應對玻璃管件2U 1關閉)^測試液體係充注玻璃熔 料21 02,並在充注該平玻璃熔料期間移除所有受困空氣, 繼續充注到流體水位超過玻璃熔碟2160頂部爲止。清空漏 斗且移除管中及漏斗内之所有氣泡,可倒置玻璃熔料21 〇2 並使氣泡上升散出止塞2109排孔而移除氣泡(氣泡常聚集在 玻璃炫碟2〗60底邵),利用一個可配合在加套漏斗21 5〇内且 在破璃熔碟2160表面上之小型水平儀使熔料重新放平。 8 .以平衡液體貯部2106使玻璃熔料歸零,爲達成此目的 ’取得一件夠長的Tygon®管件且充注有測試液體,將-端 置於平衡液體貯部2106中並用另一端使玻璃熔料21〇2定位 。管件所示的測試液水位(等於平衡液體貯部的水位)係爲 玻璃熔碟2160頂部以下1 0公厘,若非如此,則調整貯部中 的液量或重新設定垂直滑件2101上的零點位置。 9 .藉由管件從溫度池2108將出口及入口埠分別附接至玻 璃料之入口及出口埠2102A及2102B,使玻璃熔碟216〇的 溫度成爲3 TC ’可由玻璃熔料部份充注測試液體且在到達 平衡溫度之後測量其溫度而測量此溫度,該池需設爲略高 於3 l°C,使水從池送往玻璃像料期間進行散熱。 1 〇 .玻璃熔抖係平衡3 0分鐘β 毛細吸附來數 -99- 本纸張&度这闬中00家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) {請先間讀背面之;i意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線. 42159 Ο Α7 _____ _^_B7_____ 五、發明說^明(97 ) 下文描述一枝用以決定玻璃炫料在高度停留時間之電 腦程式。 毛細吸附軟體裎式中,測試樣本與流體貯部相距某特定 向度’如上述,流體貯部位於—秤上,故電腦可在已知時 間間隔終點讀取該秤、並計算測試樣本與貯部之間的流率( △凟數/時間間隔)。對於本方法,當特定數量的連績時間 間搞中流率小於特定流率時’測試樣本視爲平衡,可知對 於特疋材料,到達指定的“平衡常數時’可能無法達成實 「祭平衡’讀數之間的時間間隔爲5秒3
Del t a表中的μ數數量在毛細吸附工作列中稱爲‘‘平衡樣 本”,deltas最多爲500個,流率常數在毛細吸附工作列中稱 爲“平衡常數”。 以克/秒單釭登錄平衡常數,介於〇 〇〇〇丨至l〇〇 〇〇〇範圍。 :列爲邏輯之簡化範例’表中顯示秤讀數及各時間間隔 所算出之Delta流。 平衡樣本=3 平衡常數= 0.0015
If,---r.--------農--------訂.--------線 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫衣頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 度 尺_賴 I本 準 標 國 i國 10 2 /V 一格 Ok?-A4 97 -* 421590 A7 五、發明說$月(98 > 時間間除 秤數値(克) Delta流(克/秒) 0 0 1 0.090 0.0180 2 0.165 0.0150 3 0.225 0.0120 4 0.270 0.0090 5 0.295 0.0050 6 0.305 0.0020 7 0.312 0.0014 8 0.316 0.0008 9 0.318 0.0004 D e 11 a 表 時間 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Delta 1 9999 0.0180 0.0180 0.0180 0.0090 0.0090 0.0090 0.0014 0.0014 0.0014 Delta2 9999 9999 0.0150 0.0150 0.0150 0.0050 0.0050 0.0050 0.0008 0.0008 DeltaS 9999 9999 9999 0.0120 0.0120 0.0120 0.0020 0.0020 0.0020 0.0004 IT---- 裝--------訂·--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述簡化範例之平衡攝取爲0.3 1S克。 下列爲用以決定平衡攝取之C語言碼: /* takedata. c* / int take_data(int equil—samples,double equilibrium—constant) -101 - 本紙張尺度適用中國舀家標準(CN’S)AJ規格(210x297公釐) 炫-部智慧財產局員工消費合作社印製 421590 A7 _B7_ 五、發明説?月(99 ) double delta ; static double ddtas[500] ; / * 表中最多儲存 500 deltas* / double value ; double prev一value : clock_t next time ; inti: for(i=0 ; i<equil_samples : Ϊ++) deltas[i]=9999. ; /*delta表中各値初始設爲 9999. g m s / 秒 * / delta_table_index=0 ; / *初始設定表中何處儲存下個delta* / equilibrium_reached=0 ; /*初始設定標旗以指示未達成平衡* / next_time=clock() ; / *初始設定何時採取下個讀數* / prev_reading=0. ; / *初始設定得自秤之上個讀數値* / \vhile(!equilibrium_reached){ / *用以檢查平衡之迴路開始* / ne>ct_time+=5000L ; / *計算何時採取下個讀數* / vvhile(clock()<next_time) : * 從上個讀數等待經過 5 秒 * / value=get_balance_reading() ; /* 讀取种之克數 delta=fabs(prev_value-value)/5.0 ; /*計算最後5秒之流的絕對値 prev_value=value ; / *對下個迴路儲存目前値* / deltas[delta」able_index]=delta : /*在delta表中儲存目前 deltai直 * / delta_table_index++ : Λ對於表中下個位置之遞增指示* / if(delta_table_index=equil_samples) 當 deltas數=數 * / delta_table_index=0 : / * 指定之平衡樣本,* / -102- 本纸張尺度迮用中0 0家標準(CNS)A4規格(210^297公餐) --Μ-----------裝*-------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 421590 A7 _B7 " * ____- 五、發明說I月(伽) / *將該指示重新設爲表的開始,此方式* / / *表亦總包含最後X X個目前樣本* / equilibrium一reached=l : / *設定標旗以指示到達平衡* / for(i=0 ; i<equil一samples ; i++) / * 檢查 deha表中的所有値 * / if(deltas[i]>=equilibrium_constant) / * 若任何値 > 或=平衡常數 * / equilibrium_reached=0 ; / *將平衡標旗設爲0 (未平衡)* / }/ *回到迴路的起點* / } 毛細吸收物件象數 負何描述(限定壓力):0.2 psi之負荷 平衡樣本(η ) : 5 0 平衡常數:0_0005克/秒 裝設高度値:100公分 完成南度値:0公分 流體靜壓頭參數:200,180,160 , 140,120,100,90 ’ 80 ,70,60, 50,45,40,35,30,25-20,15,1〇’ 5及〇公分。 利用上述所有高度,以上述順序對於毛細吸附吸收能量 進行毛細吸附程序,即若需要決定特定高度(如3 5公分)之 毛細吸附吸彳£能量,必須以指定順序完成全系列的流體靜 壓頭參數。所有這些高度雖用於進行毛細吸附測試以對一 測試樣本產生毛細吸附等溫線,本揭示就200 . Ν0 . 100 ’ 5 0 ’ 3 5及〇公分等指定高度之吸收性質方面來描述儲存吸 -103- 表紙張尺度綱中S㈣辟(CNS)A-l ^t|.~(2l〇7297 " ^ I., 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 42159ο Α7 __Β7_____ 五、發明說㊉(101 ) 收構件。 毛細吸附程序 1) 依循實驗裝設程序。 2) 確使溫度池2108開啓,且水循環過玻璃熔料2102’且使 玻璃熔碟2160爲3 1°C溫度。 3 )使玻璃熔料2102位於200公分吸力高度,打開止塞2109 及2110以使玻璃熔料2102與平衡液體貯部2丨06相連(止 塞2110係對液體貯部2105關閉),玻璃熔料2102進行平 衡3 0分鐘。 4)將上述毛細吸附參數輸入電腦。 5 )關閉止塞2109及2110。 6) 玻璃熔料2102移至裝設高度1〇〇公分處。 7) 將Teflon®環21621於玻璃熔碟2160表面,將〇環2164置 於Teflon®環上,將預熱缸體2166同軸向置於Teflon®環 上。將測試樣本2170同軸向置於玻璃熔碟2160上的缸體 2166中’將活塞2168置入缸體2166中,額外的限定重碼 視需要置入活塞室2190中。 8) 玻璃熔料2102覆有開孔膜。 9 )此時秤讀數係建立零或皮重讀數。 10) 玻璃溶料2102移至200公分β 11) 打開止塞2109及2110(止塞2110係對流體貯部2105關閉) 並間始秤及時間讀數。 玻一璃熔料矯正(空白矯左攝抱、 因爲玻璃熔碟2160爲孔狀結構,必須決定且減去玻璃熔 -104- 本紙張尺度適用中國國豕標準(CN’S)A4規格(210 X 297公爱) --H---V--------裝--- f琦先閱琦背&之注急事項再填寫本頁) 訂· -線 經濟部智慧財產局員工消费合作社印*'Λ 421590 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7___ 五、發明說f月(102 ) 料(2102)毛細吸附吸收攝取(空白矯正攝取),以得到眞正 的測試樣本毛細吸附吸收攝取。對於所用的各新破璃炫料 進行玻璃炫·料橋正,如上述進行毛.細吸附程序(但無測試樣 本)以獲得空白攝取(克),各指定高度之經過時間係等於空 白時間(秒)。 蒸發損失矯正 1) 使玻璃熔料2102移往零點上方2公分,且打開止塞2109及 2110(對於貯部2105關閉)而在此高度平衡3 0分鐘。 2) 關閉止塞2109及2110。 3) 將Teflon®環2162置於玻璃熔碟2160表面,將0環2164置 於Teflon®環上,將預熱缸體21 66同軸向置於Teflon®環上 c將活塞2丨68置入缸體2〗66 ’將開孔膜置於玻璃溶料21 〇2 上3 4 )打開止塞2109及2110(對貯部2105關閉)並在3 . 5小時中記 錄秤讀數,如下計算樣本蒸發(克/小時): [1小時之秤讀數_3·5 時之秤讀數]/2 5小時 即使如上採取預防步驟,仍將產生部份蒸發損失,對於 測試樣本及这料端正常約爲0 1 〇 gm/小時。理想上,對於 各新安裝的玻璃熔料2102測量樣本蒸發。 設備之清潔 新安裝玻璃熔料2102時’使用新的Tygon®管件21 03,出 現微生物污染時’利用蒸餾水中的5 〇 % ciorox Bleach®來清 潔玻璃管件2104及2111、流體貯部21〇5、及平衡液體貯部 2106 ’接著用蒸餾水清洗。 ^ , 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -105 - 本纸張尺度適用中國园家標準(CNS)/V1規烙(21〇 297公釐) 421 59 Λ7 in 五、發明說_明(1〇3 ) g_.各贫驗後之涪潔 各實驗結束時(移除測試樣本之後)’使用來自液體貯部 21 05之250¾升測試液在正面沖洗玻璃熔料(亦即測試液體 導入玻璃溶料底部),以從玻璃熔碟孔移去殘留的測試樣本 。當止塞2109及2 I 10對液體貯部2 105開啓且對平衡液體咛 部2106關閉時,玻璃熔料係從其夾具移除、上下倒置且先 用測試液體清洗、然後由丙酮及測試液體(合成尿液)清洗 。清洗期間,玻璃熔料必須顚倒過來且將清洗流體嘖在測 試樣本上而接觸玻璃熔碟表面。清洗之後,破璃熔料以/別 毫升測試液m合成尿液)第二次正而沖洗,破_料最後 再度裝在夹具中並將熔料表面放平= b. 監測玻璃熔料之性能 在各清潔程序之後,對於各新安裝破㈣料必⑱^破 璃熔料之性能,其中玻璃熔料裝在〇公分位置。5〇 =升 測試液體係傾倒於平放的玻璃熔碟表面上(不直有丁印〇⑧ 環、0環及缸體/活塞组件),記錄該測試Μ掉到破璃^ 碟表面上万5公厘水位所需的時間,若此時間超過4 ’則必須進行間歇性清潔。 刀里 c. 間歇性清潔 、間,(請,上述之这料性能監測)徹底清潔破璃溶料以 防止阻塞4洗用流體爲蒸館水、永中 的⑽阳⑴咖⑽(不使細菌生長)及刮試液體〕清潔方切 包含從夾具移除玻璃熔料並使所有營』 ' 卞 MC ' rib ,u=» 料以適當流體在正面沖洗(亦即清洗 令 疋艮时唪入玻璃熔料底部 -106- 本紙張尺度適用中囤國家標準(CNS>A4祕(21〇 X 297^1--- "-11 — 裝· I I f靖先閱讀背面之‘;i意事項再填寫本頁) 訂. -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印剩取 421590 A7 --------JL.____ 五、發明說:明(1〇4 ) )’其中熔料颠倒,且爲下列順序: 1 . 250·:£升蒸餾水。 2 . 1 〇〇 Ά升丙酮。 3 . 250毫升蒸飽水。 4. 100毫升的50 ·· 50 Clorox®/蒸餾水溶液。 5- 250毫升蒸餾水。 6 . 2 5 0毫升測試液體β 笛玻璃熔枓性能位於流體流動的設定標準内(如上述)時 ,且玻璃熔碟表面未觀察到殘留時,具有滿意的清洛^程序 ’若無法成功進行清潔則必須更換熔料。 計算 裝設電腦以提供含下列資料之報告:毛細吸力高度之公 分數、時間、各指定高度之攝取克數。由此資料可計算毛 細吸力吸收測試(已矯正其熔料攝取及蒸發損失),且根據〇 公分之毛細吸力吸收能量,可計算各指定高度之毛細吸收 效率,此外,計算200公分之初始有效攝取率。 空白矯正測試 空白错正攝取(克)=2白攝取(克)-[空白時問(秒)*樣本 蒸發(克/小時)]/3600(秒/小時) .毛細吸力吸收能量(CSAC) 淨攝取(克/克)={樣本攝取(克)-[(樣本時間(秒)*樣本& 發(克/小時))/ 3 600(秒/小時)]·空白矯正攝取(克)丨/樣本乾 重(克) 200公分之初始有效攝取率(IEUR) -107- 本紙張尺度適用_國S家標準(CNS)A4現格(210 X 297公釐) f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂---------線1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制代 沒-部智慧財產局員工消費合作社印裂 42759〇 , A7 ______B7 五、發明說_?月(1〇S ) IEUR(克/克/小時)=[200公分之CSAC(克/克)]/[200公分 之樣本時間(秒)] 報告 對於各樣本及各高度之平均攝取應至少採取兩測量値, 以計算已知吸收構件或已知高表面積材料之毛細吸附吸收 能量(CSAC)。 利用這些资料可計算各値: -材料已釋放X%的0公分能量(亦即CSAC 0)之毛細吸附 去吸附向度(CSDH X),以公分表示; -材料已吸收y °/。的0公分能量(亦即CSAC 0)之毛細吸附去 吸附向度(CSAH y ),以公分表示: -特定高度z之毛細吸附吸收能量(CS AC z),以克{流體}· / 克{材料}單位表示··特別在零高度(CSAC 〇 )、及3 5公 分、40公分等高度; ' 一特定高度z之毛細吸附吸收效率(CSAE z),以%表示 且爲CSAC 0及CSAC z之數値比例。
若兩材料合併時(譬如第一材料作爲攫取/分配材料,第 一材料作爲液體儲存材料)’則可對於第一材料之csdh X 値決定第二材料之CSAC^(因此包括各以处値)。 • , _茶包離心能量測試(TCC:剃钻、 丁CC測試雖針對超吸收材料,亦易適用其他吸收材料。 茶包離心能量測試係測量茶包離心能量値,此値係測量 吸收材料中液體之留置β 吸收材料置入茶包”内,浸於。.9%重量之氣化钟溶灰 -108- 本气h足度:¾用中园國豕標準(CNS)A·! ί見格(21〇 X 997公爱) --1------------- ------ I--訂---------線 — < (請先間讀背面之;i意事項再填寫本頁) 經濟邨智慧財產局員工消f合作社印製 4 c> ? 5 ο Ο .. Α7 ________Β7_______ 五、發明說J月(106 ) 2 〇分鐘,然後離心3分鐘。留置液重對於乾材料初重之比 値係爲吸收材料之吸收能量。 '將兩升〇. 9 %重量氣化鈉蒸餾水溶液倒人2 4公分X 3 0公分 X 5公分尺寸之托盤,液體充注高度應約爲3公分。 茶包袋具有6 · 5公分X 6 5公分尺寸且得自德國杜索都夫 之提康。可由標準廚用塑膠袋封合裝置(如得自德國克魯普 之VACUPACK2 PLUS)熱封該袋。 護愼部份割開茶包然後秤重。將約〇 2〇〇克吸收材枓樣本 (精確計重至± 〇,〇〇5克)置於茶包中。茶包隨後由熱封件所 閉合而稱爲樣本茶包,密封一空茶包並作鸟胚料(b ^nk) 3 樣本茶包及胚料茶包隨後置於鹽溶液表面上,並用押板 使其浸入約5秒完全濕潤(茶包會浮在鹽溶液表面上然後完 全濕潤),立即啓動計時器。 2 〇分鐘浸濕時間之後,自鹽溶液移除樣本茶包及胚料茶 包並置於一 Bauknecht WS130,Bosch772 NZK090 或相等離 心器(230公厘直徑)上,使各茶包黏至離心短外壁,關閉離 心器A ’啓動離心器,且速度快速增至丨4〇〇 rpni。在離心器 已穩定處於1400 rpm時啓動計時器,3分鐘泼怜止離心器。 樣本茶包及胚料茶包分別移除及秤重5 如下對於吸收材料樣本計算茶包離心能量(丁CC): TCC=[(離心後之樣本茶包重量)·(離心後之胚料茶包重量) -(乾吸收材料重量)]+ (乾吸收材料重量)' .109- 本紙掁尺度適用中國®家標準(Ci<S>A4規格(21〇χ297公釐) I ί I .· Γ . · I I * - ---i I i ^------------— (請先間讀背面之注意事項再瑱窵本頁}
Claims (1)
- 4 2 1 5 9 0 , 第88丨17696號專利申請案 _中文申請專利範圍修正本(89年9月) A8 B8 CS D8 修正補充 申請專利範圍 經濟部中央梯準局貞工消費合作社印製 一種液體輸送件,包含至少一容積區及一完全圍繞該容 積區之壁區,該壁區尚包含至少一入口接口區及_至少一 出口接口區,其特徵為:該容積區具有比該等接口區平 均流體滲透性kp較高之平均流體滲透性“。 如申請專利範圍第1項之液體輸送件,其中該容積區具 有至少10 11平方公尺之流體滲透性、較佳至少10·8平方 公尺、更佳至少1〇_7平方公尺、最佳至少1〇-5平方公尺。 3 .如申請專利範圍第1項之液體輸送件,其中該等接口區 具有至少6 * 1 〇 -2 G平方公尺之流體滲透性、較佳至少 7*10 平方公尺、更佳至少3*1〇·14平方公尺、更佳至 少1.2*1〇_"平方公尺、更佳至少7*1(rll平方公尺、最 佳至少ΙΟ·9平方公尺。 4 ·如申請專利範圍第1項之液體輸送件’其中該等接口區 在流體輸送方向中具有至少3 *丨〇 -15公尺之流體滲透性 對厚度之比值、較佳至少7*1〇·14公尺、更佳至少3*1〇-1 0公尺、更佳至少8 * i 0 *公尺、更佳至少5 Μ - 7公尺、 最佳至少1〇_5公尺 5 '如申請專利範圍第4項之液體輸送件,其中該構件之— 第一區包含第一材料,而其中該構件尚包含與該等第— 區的第一材料相接觸之一額外元件,其延伸入該液 送件之-相鄰第二區卜 輸 6 .如申請專利範圍第5項之液體輸送件,其中該額外元件 係與該壁區相接觸且延伸入該相鄰第二區中,並具有— 用以吸收液體且低於該構件起泡點壓力之毛細壓力。 2. 本紙張从適财關家轉(CNS)〜胁(21Qx297^着) (請先Η讀背面之注項再填寫本頁) 、1T .—^1 - - 59〇 Λ8 BS C8 D8 六、申請專利範圍 ~ ' -- 7. 如申請專利範園第5項之液體輸送件,其中該額外元件 包含一柔軟層。 _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 8. 如中請專利範園第7項之液體輸送件,其中該容積區渗 透性對於該接口區滲透性之比值至少為1〇、較佳至少 100、更佳至少1000、更佳至少1〇〇〇〇〇。 9,如申請專利範圍第8項之液體輸送件,其中用72毫牛頓/ 公尺表面張力之水測量時,該構件至少有丨千帕之起泡 點壓力、較佳至少2千帕、更佳至少4·5千帕、更隹至少 8千帕、最佳至少5 〇千帕。 10.如申請專利範圍第9項之液體輸送件,其中用72毫牛頓/ 么尺表面張力之水作為測試液測量時,該接口區至少有 1千帕之起泡點壓力 '較佳至少2千帕、更佳至少4 5千 帕、更佳至少8千帕、最佳至少5 〇千帕β 11 ·如申請專利範圍第1 〇項之液體輸送件,其中用3 3毫牛頓 /公尺表面張力之一水性測試溶液測量時,該接口區至少 有0,67千帕之起泡點壓力、較佳至少I ]千帕、更佳至少 3.0千帕、更佳5.3千帕、最佳33千帕。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 2 .如申請專利範圍第丨丨項之液體輸送件,其中該構件放鬆 大於3 %之該關閉系統測試中之初始液體。 13. 如申請專利範圍第12項之液體輸送件,其中該容積區具 有比該等接口區較大之平均孔尺寸,較佳使得該容積區 平均孔尺寸及該接口區平均孔尺寸之比值至少為3、較 佳至少10、更佳至少50、更佳至少350、最佳至少1〇〇〇。 14. 如申請專利範圍第13項之液體輸送件,其中該容積區至 * .^ϋ I I I.. 本紙張尺度適用中國因家標準(CNS ) Α4規格(210X297公羡)τ'中請專利範圍 經济部中央樣準局貝工消費合作社印製 少有200微米之平均孔尺寸、較佳至少500微米、更佳至 少1000微米、最佳至少5000微米。 - 15·如申請專利範圍第14項之液體輸送件,其中該容積區至 少有5 0 %之穿孔性、較佳至少8 〇 %、更佳至少9 〇 %、更 佳至少9 8 %、最佳至少9 9 %。 16.如申請專利範園第15項之液體輸送件,其中該接口區至 少有1 0 %之穿孔性、較佳至少2 〇 % '更佳至少3 〇 %、最 佳至少5 0 %。 1 7 ·如申請專利範圍第丨6項之液體輸送件,其中該等接口區 具有不大於100微米之平均孔尺寸、較佳不大於5〇微米 '更佳不大於10微米、最佳不大於5微米。 1 8 .如申請專利範圍第丨7項之液體輸送件,其中該等接口區 至少有1微米之孔尺寸、較佳至少3微米。 19·如中請專利範圍第18項之液體輸送件,其中該等接口區 具有不大於100微米之平均厚度、較佳不大於5 〇微米、 更佳不大於10微米、最佳不大於5微米。 2〇·如申請專利範圍第丨9項之液體輸送件,其中該容積區與 該壁區至少有1 0之容積比值、較佳至少1〇〇、更佳至少 1000、更佳至少10000。 21‘如申請專利範圍第2〇項之液體輸送件,其中對於輸送液 體具有小於7 0度之一後退接觸角、較佳小於5 〇度、更佳 小於20度、更佳小於10度,而使該接口區為親水性4 22.如申請專利範圍第21項之液體輸送件,其中該等接口區 並未顯著減少待輸送液體之液體表面張力。 本纸適用t國國家標準(CNS )八4胁(2J 0 X 297/1、釐)-'---— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 m —^n _ 42159 A8 B8 C8 D8 經濟部中央樣车局貝工消费合作社印裝 7、申請專利範圍 23.如申請專利範圍第22項之液體輸送件,其中對於待輸送 液體具有小於70度之一後退接觸角、較佳小於5〇^度更 佳小於20度、更佳小於10度,而使該接口區為親油性。 24·如申請專利範圍第23項之液體輸送件,包含一種可在接 觸液體時膨脹且在液體移除時崩塌之材料。 25, 如申請專利範圍第24項之液體輸送件,其中該材料在原 狀態與完全浸入液體之間具有至少為5之容積膨脹因數。 26, 如申請專利範圍第25項之液體輸送件,其中在液體輸送 期間,該容積區可變形且可膨脹。 27·如申請專利範圍第26項之液體輸送件,其中該構件可在 接觸液體輸送件時膨脹'且在液體移除容積區時崩塌。 2 8 .如申請專利範圍第2 7項之液體輸送件,其為片狀或圓柱 狀。 29·如申請專利範圍第28項之液體輸送件,其中該構件沿液 體輸送方向之剖面積並不固定。 3 0 ·如申請專利範圍第2 9項之液體輸送件,其中該等接口區 沿液體輸送方向具有比該構件平均橫剖面較大較佳至少 2倍之面積、較佳為10倍、最佳為1 〇〇倍。 3 1,如申請專利範圍第3 〇項之液體輸送件,其中該容積區包 含選自下列各物之一材料:纖維,顆粒、泡棉、螺線' 膜、波褶片、或管。 32.如申請專利範圍第3項之液體輸送件,其中該壁區包含 選自下列各物之一材料:纖維,顆粒、泡棉、螺線、膜 、波褶片、管、織造物、織造纖維網孔、開孔膜、或整 -4^ 表紙張尺度速用中困國家揉準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ιτ 42159 0 A8 Β8 CS ________D8六、申請專利範国 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 體膜。 33.如申請專利範圍第32項之液體輸送件,其中該泡.棉為一 開格室網狀泡棉,較佳選自下列各物:纖維素海棉、聚 氨酯泡棉、.HIPE泡棉》 34·如t請專利範圍第32項之液體輸送件,其中該等纖維由 y列各物製造:聚烯烴、聚酯、聚醯胺、聚醚、聚丙烯 酸、聚氨酯、金屬、玻璃、纖維素、纖維素衍生物。 35. 如申請專利範圍第34項之液體輸送件,其中該構件係由 一分離的壁區所包覆之一孔狀容積區製成。 36. 如申請專利範圍第35項之液體輸送件,係包含水溶性材 料。 3 7 如申請專利範圍第3 6項之液體輸送件,其中至少一個該 等接口區包含一水溶性材料。 3 8.如申請專利範圍第37項之液體輸送件,其中該接口區包 含一可由刺激啟動之薄膜村料。 39·如申請專利範圍第38項之液體輸送件,其中該可由刺激 啟動之薄膜在溫度改變時係改變其親水性。 40·如中請專利範圍第39項之液體輸送件,其中該構件起初 注有液體。 41·如中請專利範圍第4Q項之液體輸送件,其中該構件初始 係處於真空。 42. 如申請專利範圍第41項之液體輸送件,用以輸送水基 (water·based)液體或具黏性與彈性之液體。 43. 如中請專利範圍第42項之液體輸送件,用以輸送體排物 ---------•乂------丁 、τ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 421590 A8 B8 C8 D8 經濟部中央榇準局身工消費合作社印裝 -ft 申請專利範圍 ,譬如尿、經血、汗或糞便。 44. 如中請專利範圍第43項之液體輸送件,用以輪送油、脂 或其他非水基液體。 45. 如申請㈣範圍第44R液體輸送件,用以選擇性輸送 油或脂、但不輸送水基液體。 认如申請專利範圍第45項之液體輸送件,其中在處理液體 足爾或同時’較佳藉由接觸液體、pH、溫度、酵素、化 學反應、鹽濃度或機械啟動而啟%,以建立任何該等構 件性質或參數。 ~ 4厂一種液體輸送系統,含有如申請專利範圍第丨項之一液 體輸送件及一位於該液體輸送件外部之一液體供源、或 位於該液體輸送件外部之一液體排孔、或位於該液體輸 送件外部之一液體供源及一液體排孔。 4 8 .如申請專利範圍第4 7項之液體輸送系統’進行需求吸收 性測試時至少有5克/克之吸收能量、較佳至少1 〇克/克 、更佳至少5 0克/克。 4 9.如申請專利範圍第48項之液體輸送系統,其包含進行茶 包離心能量測試時之一排孔材料,其具有佔該排孔材料 重量基礎之至少10克/克之吸收能量、較佳至少2〇克/克 、更佳至少5 0克/克。 5 0 .如申請專利範圍第4 9項之液體輸送系統,其包含一排孔 材料’在進行毛細吸力測試時在該接口區起泡點壓力以 下時具有至少5克/克之吸收能量、更佳至少i 〇克/克、 較佳至少50克/克’且其在超過該區起泡點壓力之壓力 本紙浪尺度速用中國國家標率(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 經濟部申央標率局負工消費合作衽印褽 59 ο ϋ C8 -------D8 _ 六'、申請專利範園 具有小於5克/克之吸收能量、較佳小於2克/克、更佳小 於1克/克、最佳小於0.2克/克。 - 5 1 ·如申請專利範圍第4 8項之液體輸送一種液體吸收系統, 包含超吸收材料或高内相乳劑(HIPE)型之開格室泡棉。 5 2 · —種吸收物件,包含如申請專利範園第i至4 6項其中任 —項之一液體輸送件、或如申請專利範園第4 7至5 1項其 中任一項之一液體輸送系統。 53_如申請專利範圍第52項之吸收物件,係為一嬰兒或成人 失禁尿布、一·女性護勢、一襯塾、或一學習褲。 54‘如申請專利範圍第52項之吸收物件,係為—吸脂件。 5 5.如申請專利範圍第η項之吸收物件,係為—水輸送件。 56· —種製造液體輸送件之方法,包含以下步驟: a) 提供一容積材料; b) 提供一含有一入口及一出口接口區之壁材料 c) 藉由該壁材料完全包圍該容積區材料; d) 提供選自下列各物之一輸送啟動裝置: d 1)真空; d2)充注液體; d3)可膨脹鬆緊帶/彈簧。 57.如申請專利範圍第56項之方法,尚包含 ^ σ以卜步驟: e) 施加啟動裝置 ΛΑ ’ e 1)液體溶解接口區; e2)液體溶解可膨脹鬆緊帶/彈簧; e3)可移除式釋放元件; ' 、-·β (請先閎讀背而之注意事項再填寫本頁) 、申請專利範圍 58 e4)可移除式密封包裝 Λ8 Β8 C8 D8 :種製造液體輸送件之方法,包含以下步驟:^以含有二口及—出°接口區之—转壁材料包覆-高度孔狀各積材料’b)完全密封該壁區,及〇將該構件大致排空 空氣。 59.如中請專利範®第58項之方法,其中該構件注有液體。 請專利範圍第56或58項之方法,其中該構件由至少 該等接口區中之一液體可溶層所密封。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標牟局®:工消费合作社印裝 -8- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(2丨OX297公釐)
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