Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TAMPÃO EMBALADO COBERTO DE FILME".
Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um tampão embalado coberto de filme provido de aberturas. Em particular, a invenção se refere a uma combinação de tampão coberto de filme provido de aberturas e uma embalagem de sobrecobertura que apresenta características de atrito aceitáveis entre os dois elementos para manter uma fácil remoção do tampão a partir da embalagem.
Antecedentes da Invenção Um tampão coberto espiralmente enrolado é descrito na Patente U.S. N° 4.816.100, de Friese. Este tampão apresenta uma seção de tira ter-moplástica permeável ao líquido ligada por vedação térmica ao lado de fora da seção de faixa não-tecida. A extremidade externa da seção de tira, que se projeta além da extremidade da seção de faixa não-tecida, é ligada ao lado de fora da parte da seção de tira vedada à seção de faixa não-tecida. Tanto a inserção como a remoção da extremidade do tampão permanecem livres do material de cobertura.
Recentemente, tem havido interesse em substituir as coberturas de tampão não-tecidas por coberturas de filme polimérico provido de aberturas, tal como descrito em WO 01/02144 "Continuous Method of Providing Individual Sheets from a Continuous Web", de Hull e outros. Entretanto, na tentativa de se comercializar estas coberturas, torna-se evidente que a remoção da embalagem de sobrecobertura é difícil demais usando as embalagens convencionais, tal como descrito na Patente U.S. N° 4.583.964, de Warncke.
Por isso, há a necessidade de uma embalagem de sobrecobertura de tampão que o usuário possa remover sem dificuldade do tampão encerrado. Faz-se necessário um sistema de tampão coberto de filme polimérico provido de aberturas e embalagem de sobrecobertura que exija baixas forças de cisalhamento para remover a embalagem de sobrecobertura a partir do tampão.
Sumário da Invenção Tem sido descoberto que a força de remoção de sobrecobertura pode ser reduzida com o tratamento da sobrecobertura, o tratamento da cobertura do tampão, a aplicação de um agente deslizante entre a sobrecobertura e a cobertura de tampão, e similares. Isto pode reduzir a força de cisa-Ihamento necessária para remover o tampão de sua embalagem para menos de cerca de 5 N depois do condicionamento em 40°C/75% de umidade por pelo menos uma semana.
Em um aspecto da invenção, o filme de embalagem de sobrecobertura é gravado em relevo, por exemplo, na forma de uma disposição regular de pirâmides apresentando uma altura de menos de cerca de 100 mi-crometros.
Em outro aspecto da invenção, um revestimento sólido é aplicado ou ao filme de embalagem de sobrecobertura ou à cobertura de tampão de filme provido de aberturas através de técnicas que incluem a deposição de vapor e borrifamento.
Outros aspectos e características da presente invenção se tornarão evidentes àqueles versados na técnica com a revisão da seguinte descrição das concretizações específicas da invenção em combinação com os desenhos anexos.
Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é uma vista em perspectiva parcialmente rompida de um tampão, de acordo com a presente invenção. A figura 1A é uma representação gráfica dos dados apresentados na tabela 1. A figura 2 é uma representação gráfica dos dados apresentados na tabela 2. A figura 3 é uma representação gráfica dos dados apresentados na tabela 3. A figura 4 é uma representação gráfica dos dados apresentados na tabela 4.
Descrição Detalhada das Concretizações Preferidas Tampões absorventes geralmente incorporam estruturas absorventes comprimidas alongadas, tais como massas substancialmente cilíndricas de material absorvente comprimido apresentando um eixo central e um raio que define a superfície circunferencial externa do tampão. Os tampões são geralmente formados primeiro com a obtenção de uma massa formada de material absorvente denominada de chumaço de tampão. Este chumaço pode se apresentar na forma de um rolo de material na forma de folha, um segmento de um material absorvente contínuo, uma massa de material absorvente aleatoriamente ou substancialmente formada de maneira uniforme, uma massa individualmente preparada ou fundida de material absorvente, e similares. O chumaço de tampão é relativamente descomprimido e apresenta uma densidade relativamente baixa. Ele é então comprimido para formar um produto apresentando dimensões totais menores que aquelas do chumaço antes do uso. Os tampões comprimidos podem ter uma densidade geralmente uniforme por todo o tampão, ou podem ter regiões de diferente densidade, conforme descrito nos pedidos de patente cedidos em comum de Friese e outros, Patente U.S. N° 6.310.296, e de Leutwyler e outros, Patente U.S. N° 5.911.712, as descrições das quais são aqui incorporadas por referência. Os tampões geralmente também incluem uma cobertura ou algum outro tratamento de superfície e uma tira de retirada ou outro mecanismo de remoção.
Um exemplo de um tampão embalado útil para a higiene feminina, de acordo com a presente invenção, é ilustrado na figura 1. Este tampão 10 apresenta uma estrutura absorvente alongada comprimida 12 substancialmente circundada por uma cobertura de filme polimérico provido de aberturas 14. O tampão comprimido 10 é embalado em uma embalagem de sobre-cobertura 16 contendo um filme polimérico em contato com a cobertura de filme polimérico provido de aberturas 14 e contendo o tampão 10 sob compressão. A embalagem de sobrecobertura 16 é removível a partir do tampão comprimido 10 com seu deslizamento ao longo de pelo menos uma porção de um comprimento do tampão 10 com a aplicação de uma força de cisa- Ihamento menor que cerca de 5 Newtons entre a embalagem 16 e o tampão 10.
Materiais absorventes úteis na formação do corpo absorvente incluem fibra, espuma, superabsorvente, hidrogéis, e similares. O material absorvente preferido para a presente invenção inclui espuma e fibra. As espumas absorventes podem incluir espumas hidrofílicas, espumas que são prontamente umedecidas por fluidos aquosos, bem como espumas nas quais as paredes de célula que formam a espuma absorvem fluido.
Preferivelmente, as fibras empregadas na formação do corpo absorvente incluem fibra celulósica regenerada, fibras naturais e fibras sintéticas. Preferivelmente, os materiais empregados na formação de um tampão, de acordo com a presente invenção, incluem fibra, espuma, hidrogéis, polpa de madeira, superabsorventes, e similares. Uma lista útil não-limitativa de fibras de corpo absorvente úteis inclui fibras naturais, tais como algodão, polpa de madeira, juta, e similares; e fibras processadas, tais como celulose regenerada, nitrato de celulose, acetato de celulose, raiom, poiiéster, álcool polivinílico, poliolefina, poíiamina, poliamida, poliacrilonitrila, e similares. Outras fibras além das fibras acima podem ser incluídas para acrescentar características desejáveis ao corpo absorvente. Preferivelmente, as fibras de tampão são raiom ou algodão, e, mais preferivelmente, as fibras são raiom. As fibras podem ter qualquer seção transversal útil.
As seções transversais de fibras incluem múltiplos membros e nenhum membro. As fibras celulósicas regeneradas de múltiplos membros têm sido comercializadas por muitos anos. Estas fibras são conhecidas como possuindo uma maior absorvência específica sobre as fibras desprovidas de membros. Um exemplo comercial destas fibras são as fibras de raiom de viscose de múltiplos membros Danufil® VY disponíveis pela Acordis UK, Ltd., Spondon, Inglaterra. Estas fibras são descritas em detalhes na Patente U.S. N° 5.458.835, de Wilker e outros, a descrição da qual é aqui incorporada por referência. Preferivelmente, as fibras incluem fibras hidrofílicas, e, mais preferivelmente, as fibras incluem fibras absorventes, isto é, as fibras individuais propriamente ditas absorvem o fluido. Uma lista não-limitativa de fibras de tampão úteis inclui fibras naturais, tais como algodão, polpa de madeira, juta, cânhamo, e similares; e fibras processadas, tais como celulose regenerada, nitrato de celulose, acetato de celulose, raiom, poliéster, álcool polivinílico, poliolefina, poliamina, poliamida, poliacrilonitrila, e similares. Outras fibras além das fibras citadas acima podem ser incluídas para acrescentarem características desejáveis ao corpo absorvente. Por exemplo, as fibras hidrofóbicas podem ser usadas em outras superfícies do tampão para reduzir a umidade da superfície e as fibras hidrofílicas podem ser usadas para aumentar a taxa de transporte de fluido para e por todo o corpo. Preferivelmente, as fibras de tampão são raiom ou algodão, e, mais preferivelmente, as fibras são raiom. As fibras podem ter qualquer seção transversal útil. O chumaço de tampão é substancialmente circundado ou encerrado por uma cobertura de filme polimérico provido de aberturas permeável ao fluido 14. Desse modo, a cobertura 14 encerra a maior parte da superfície externa do tampão 10. Isto pode ser conseguido, conforme descrito na Patente U.S. N° 4.816.100, de Friese, ou no Pedido U.S. de N° de Série 09/607032, de Lochte e outros, intitulado "Tampon Having Apertured Film Cover Thermobonded to Fibrous Absorbent Structure", depositado em 29 de junho de 2000 (Documento do Procurador J&J-1925), as descrições dos quais são aqui incorporadas por referência. Além disso, a extremidade de inserção 18 do tampão, a extremidade de retirada oposta 20 ou ambas podem ser encerradas pela cobertura. Naturalmente, para processamento ou outras razões, algumas porções da superfície do tampão 10 podem ficar sem a cobertura 14. Por exemplo, a extremidade de inserção 18 do tampão 10 e uma porção da superfície cilíndrica adjacente a esta extremidade podem ser expostas sem a cobertura 14 para permitir que o tampão 10 aceite fluidos mais prontamente. A cobertura de filme polimérico provido de aberturas 14 pode facilitar a inserção do tampão 10 na cavidade do corpo e pode reduzir a possibilidade das fibras serem separadas do tampão 10. Filmes poliméricos providos de aberturas úteis na formação da cobertura são conhecidos daqueles versados na técnica.
Quando a pressão for liberada depois da compressão mecânica moderada, um tampão tenderá a se expandir na direção de suas dimensões originais. Por isso, os chumaços de tampão são geralmente sobrecomprimi-dos para permitir que eles sejam dilatados ligeiramente para a densidade desejada para o uso. A sobrecompressão mecanicamente constringe a expansão para impedir que o tampão seja expandido sem acréscimo de líquido.
Os tampões são geralmente categorizados em duas classes: tampões de aplicador e tampões digitais, e uma certa quantidade de estabilidade dimensional é útil para cada tipo de tampão. Os tampões de aplicador usam um dispositivo relativamente rígido para conter e proteger o tampão antes do uso. Para inserir o tampão em uma cavidade de corpo, o aplicador é parcialmente inserido na cavidade de corpo, e o tampão pode ser expelido a partir do mesmo. Em contraste, tampões digitais não dispõem de um aplicador para ajudar a guiá-los na cavidade de corpo e exigem uma resistência suficiente como coluna para permitir a inserção sem usar um aplicador. Esta resistência pode ser determinada com a fixação de uma extremidade do tampão à placa fixa de uma Máquina de Teste Universal Instron, disponível do Instron Corporation, Canton, Massachusetts, USA. A placa móvel é trazida para o contato com a extremidade oposta do tampão, sendo então ajustada para comprimir o tampão em uma taxa de cerca de 5 cm/minuto. A força exercida no tampão é medida continuamente, e o ponto no qual esta força começa a cair em vez de subir é o ponto no qual o tampão é deformado. A força máxima alcançada é a estabilidade do tampão.
Conforme indicado acima, a sobrecompressão do tampão 10 permite que ele seja dilatado ligeiramente para a densidade desejada para o uso. Parte desta dilatação ocorre depois que o tampão é colocado na embalagem de sobrecobertura. A dilatação do tampão embalado cria pressão entre o tampão e a embalagem de sobrecobertura. As embalagens de sobrecobertura comerciais geralmente apresentam uma tira de rasgo localizada perto do meio do produto, e uma ou mais porções da embalagem são então deslizadas para fora das extremidades. A pressão resultante da dilatação do tampão pode dificultar ainda mais esta remoção deslizante.
Novamente, a embalagem de sobrecobertura 16 é removível do tampão comprimido 10 com o seu deslizamento ao longo de pelo menos uma porção de um comprimento do tampão 10 com a aplicação de uma força de cisalhamento. Foi descoberto que as embalagens de sobrecobertura convencionais formadas de filmes de polipropileno ou celofane padrão não permitem que o tampão e a embalagem deslizem facilmente entre si. Isto aumenta a dificuldade de remover o tampão de sua embalagem, e aumentaria as frustrações do usuário. Por isso, foi descoberto que é necessário reduzir a força de cisalhamento necessária para remover o tampão de sua embalagem para menos de cerca de 5 N depois do condicionamento em 40°C/75% de umidade por pelo menos uma semana, preferivelmente, para menos de cerca de 3 N, e, mais preferivelmente, para cerca de 2 N depois de tal condicionamento. O tampão poderá ser condicionado imediatamente depois de sua produção, ou poderá ser condicionado depois do armazenamento, por exemplo, depois da compra de um mercado de varejo. A força de remoção de sobrecobertura pode ser reduzida com o tratamento da sobrecobertura, o tratamento da cobertura do tampão, a aplicação de um agente deslizante entre a sobrecobertura e a cobertura de tampão, e similares. A sobrecobertura ou a cobertura de tampão pode ser tratada para aumentar a textura da superfície para reduzir a área de contato entre os dois elementos. Por exemplo, o filme a partir do qual a sobrecobertura e/ou a cobertura de tampão são formadas pode ser gravado em relevo (incluindo a microgravação em relevo), alterado eletronicamente (incluindo tratamentos por descarga corona), revestido (incluindo deposição de vapor, e borrifamento) e similares. A gravação em relevo pode ser formada no filme com o uso de técnicas de gravação em relevo convencionais. O padrão gravado em relevo no filme de embalagem de sobrecobertura pode ter a forma de uma disposição regular de pirâmides apresentando uma altura menor que cerca de 100 micrometros, mais preferivelmente, menor que cerca de 50 micrometros, e, mais preferivelmente ainda, menor do que cerca de 25 micrometros. A pirâ- mide pode ser formada com o corte de dois grupos de ranhuras paralelas na forma de v na superfície do rolete de gravação em relevo. O primeiro grupo de ranhuras é angulado com relação ao segundo grupo. Preferivelmente, o ângulo entre os grupos está próximo de 90 graus, mas outros ângulos podem ser usados, dependendo das características de filme desejadas. O espaçamento das ranhuras pode ser medido pelo número de ranhuras por centímetro. Preferivelmente, há entre cerca de 20 e 100 ranhuras por centímetro, mais preferivelmente, entre cerca de 40 e 80 ranhuras por centímetro, e, mais preferivelmente ainda, entre cerca de 55 e 65 ranhuras por centímetro.
Revestimentos sólidos podem ser aplicados a um dos filmes, tal como o filme de embalagem de sobrecobertura, através de técnicas incluindo a deposição de vapor e borrifamento. Além disso, agentes deslizantes, tais como lubrificantes de fluido ou camadas sólidas com um coeficiente reduzido de atrito, podem ser aplicados ou à cobertura do tampão ou à embalagem de sobrecobertura em qualquer porção apropriada do processo de fabricação.
Enquanto o antecedente se referiu ao tratamento do filme de cobertura de tampão ou do filme de embalagem de sobrecobertura, geralmente é mais fácil preservar o tratamento para o filme de embalagem de sobrecobertura, porque o filme de cobertura de tampão é mais distorcido à medida que ele é processado para formar a estrutura de filme provido de aberturas tridimensional. A embalagem de sobrecobertura pode ser formada de maneira convencional, tal como descrito na Patente U.S. N° 4.583.964, de Warncke, e no Pedido U.S. de N° de Série 09/204696, de Lewis e outros, intitulado "Tampon for Feminine Hygiene or Medicai Purposes, and Process for Produ-cing the Same", depositado em 3 de dezembro de 1998 (Documento do Procurador J&J1693), as descrições dos quais são aqui incorporadas por referência.
Exemplos A presente invenção será adicionalmente entendida por meio de referência aos seguintes exemplos específicos que são ilustrativos da com- posição, forma e processo de produção do dispositivo da presente invenção. Deve ser entendido que muitas variações de composição, forma e processo de produção do dispositivo se tornariam evidentes àqueles versados na técnica. Os seguintes exemplos, onde partes e porcentagens são apresentadas em peso, a menos que de outra maneira indicado, são apenas ilustrativos. 1. Finalidade Determinar a força necessária para remover o invólucro de poli-propileno a partir da extremidade da tira do tampão. 2. Princípio do Processo O invólucro de polipropileno na extremidade da tira do tampão é removido do tampão por uma força de tração. A força aplicada para remover o invólucro é medida. 3. Tempo de Análise Cada medição (20 tampões) levará cerca de 30 minutos. 4. Aparelho . Máquina Instron 5543 com célula de carga de 50 N e grampos pneumáticos (largura: 50 mm), controlada por computador. . Windows 95/98 (Microsoft) . Merlin Software (Instron) para operar a máquina Instron e exibir os resultados . impressora 5. Preparação 5.1 Remover dos tampões a tira de rasgo e a embalagem de sobrecobertura que cobrem a extremidade de inserção. 5.2. Uma fita adesiva (marca: Tesa) é enrolada em torno do invólucro de polipropileno na extremidade da tira, de tal maneira que a tira de adesivo forme uma extensão longitudinal do tampão. 6. Execução da Medição 6.1 Inserir o tampão no dispositivo de teste. A extremidade de inserção do tampão é verticalmente fixada nos grampos inferiores. A tira de adesivo é travada entre os grampos superiores. 6.2. Iniciar a medição com o ajuste da máquina de teste no mo- do de operação com uma velocidade de cruzeta de 100 mm/min. O teste é interrompido depois de ser alcançada uma extensão de 10 mm. A força de cisalhamento aplicada máxima é registrada em Newtons (N). 7. Anexo 7.1. Precisão de medição Precisão da velocidade: + 0,1% da velocidade ajustada Precisão da extensão: A maior de + 0,02 mm ou 0,05% Precisão da carga (0,4 -1,0% da capacidade da célula referente às leituras entre 0,2 - 0,5 N): +1,0% da leitura (< 0,005 N) Precisão da carga (1,0-10,0 da capacidade da célula referente às leituras entre 0,5 - 5,0 N): + 0,5% da leitura (< 0,025 N) Precisão da carga (10,0 -100,0% da capacidade da célula referente às leituras entre 5,0 - 50,0 N): + 0,4% da leitura (< 0,2 N) Os dados resultantes destes testes são providos nas Tabelas 1-4 e representados por gráfico nas figuras 1A - 4. Estes dados ilustram que os tampões embalados em embalagens de sobrecobertura úteis podem a-presentar forças de remoção aceitáveis.
Tabela 1 Força de Remoção de PP (polipropileno) [NI
Início 1 semana 2 semanas 4 semanas 9 semanas 12 semanas Extremida- 0,64 0,51 1,39 0,63 0,76 1,10 de da tira Desvio Pa- 0,38 0,34 1,72 0,36 0,41 0,55 drão Tabela 2 Força de Remoção PP [N] Início 1se- 2 se- 4 se- 8 se- ^se- mana manas manas manas manas Tampões com Desvio 0,79 1,28 1,15 1,06 1,29 0,94 PP gravado em padrão 0,57 0,71 0,62 0,76 0,63 0,58 relevo Tampões com Desvio 1,91 5,02 5,99 7,62 8,43 7,58 PP padrão padrão 0,33 0,93 1,20 1,80 2,00 1,67 Tabela 3 40°C/75% LF Cura do PP gravado em relevo por vários pa- râmetros de processo Força de Remoção de PP [N] Vedação com Início 1se- 2se- 4se- 8se- 12se- mana manas manas manas manas 125°C;6 bar Desvio 0,90 2,05 1,33 2,13 2,24 padrão 0,21 0,64 0,36 0,95 0,88 150C;2 bar Desvio 0,75 1,46 1,21 1,67 2,00 1,54 padrão 0,15 0,39 0,44 0,79 0,70 0,78 150°C;6 bar Desvio 0,84 1,61 1,10 1,03 0,97 0,96 padrão 0,16 0,53 0,34 0,23 0,26 0,38 Referência Desvio 1,05 2,97 2,87 3,75 3,56 4,07 (não gravado padrão 0,24 0,66 0,60 1,08 0,69 1,40 em relevo) Tabela 4 40°C/75% LF Cura de Gravações em Relevo fora de Linha Força de Remoção de PP [N] Início 1 semana 2sema- 5sema- 8 sema- nas nas nas PP gravado em Desvio 0,98 0,99 1,41 1,07 1,18 relevo Dese- padrão 0,22 0,18 0,48 0,21 0,30 nho M5 PP gravado em Desvio 1,11 2,67 2,43 2,97 2,93 relevo Dese- padrão 0,34 1,12 0,69 1,06 0,90 nho Atlas 3 Referência Desvio 1,66 5,18 5,84 7,21 6,26 (não gravado padrão 0,48 1,40 1,36 1,33 0,98 em relevo) O relatório descritivo e as concretizações acima são apresentados para ajudar no entendimento completo e não-limitativo da invenção des- crita aqui. Uma vez que muitas variações e concretizações da invenção podem ser feitas sem se afastar de seu espírito e escopo, a invenção reside nas reivindicações anexadas adiante.