PL202943B1

PL202943B1 - Materiał zwróconej do ciała powłoki artykułu higienicznego i artykuł higieniczny z zastosowaniem tego materiału

Info

Publication number: PL202943B1
Application number: PL353361A
Authority: PL
Inventors: Rainer Mangold; Krzysztof-Daniel Malowaniec; Petra Eckel
Original assignee: Hartmann Paul Ag
Priority date: 1999-10-02
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2009-08-31
Also published as: JP2003511118A; WO2001025523A1; US20060121811A1; CZ20021073A3; ATE267903T1; AU7523900A; EP1228271A1; DE19947582C1; CA2385571A1; PL353361A1; ES2220539T3; DE50006626D1; EP1228271B1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest materiał zwróconej do ciała powłoki absorbującego artykułu higienicznego jednorazowego użytku, składający się z przynajmniej dwóch warstw włókniny połączonych ze sobą za pomocą spajania termicznego oraz artykuł higieniczny z nieprzepuszczającą cieczy warstwą, odwróconą od ciała w trakcie użytkowania, wkładką wchłaniającą i przepuszczającą ciecz powłoką na stronie wkładki wchłaniającej.

Znane są tego rodzaju materiały oraz artykuły higieniczne z wykonaną z takiego materiału powłoką zwróconą do ciała, noszącą powszechnie znaną nazwę Topsheet określającą przepuszczającą ciecz powłokę. Warstwa zwrócona do ciała pokrywa zazwyczaj wkładkę wchłaniającą, umieszczoną na zewnątrz niej, to jest po stronie odwróconej od ciała, w której ma być gromadzony płyn fizjologiczny wydzielony przez użytkownika, który to efekt w nowoczesnych artykułach higienicznych uzyskuje się głównie przez zastosowanie w wewnątrz wkładki wchłaniającej materiałów superabsorbujących ciecz.

Materiałom wielowarstwowym wskazanego powyżej rodzaju stawiane są wysokie wymagania dotyczące szybkiej zdolności wchłaniania cieczy również przy powtarzalnym naporowym moczeniu. Należy temu zapobiegać w ten sposób, aby wypływająca ciecz gromadziła się na powierzchni i spływała na boki. Powinna być ona absorbowana w warstwie zwróconej do ciała i odprowadzana dalej w kierunku wkładki wchłaniającej. Pożądane jest również działanie rozprowadzające wewnątrz warstwy. Ponadto wymagane jest utrzymywanie możliwie małej zdolności nasączania zwrotnego tego materiału, zwłaszcza przy obciążeniu naciskowym, powodowanym przykładowo przez ciężar ciała użytkownika w trakcie, kiedy znajduje się w pozycji siedzącej. Materiał wielowarstwowy powinien zatem spełniać funkcję utrzymywania odstępu między wkładką wchłaniającą artykułu higienicznego i powierzchnią skóry.

Powierzchnia stykająca się ze skórą użytkownika powinna być przez niego odczuwana jako miękka i przyjemna, a można to uzyskać przez zastosowanie bardzo drobnych włókien. Pozostaje to w sprzeczności z dążeniem do tego, aby materiał odznaczał się maksymalną odpornością na zgniatanie. Pojęcie to jest rozumiane jako zdolność materiału wielowarstwowego do wytwarzania dużej siły przywracającej, umożliwiającej przeciwstawianie się działaniu zewnętrznych sił nacisku, względnie np. przy moczeniu się i/lub naciskaniu, a także umożliwiającej przywracanie, przynajmniej w przybliżeniu, do stanu wyjściowego.

Patent US 5,257,982 opisuje materiał wielowarstwowy przeznaczony do utworzenia elementu zwróconego do ciała w absorbującym artykule higienicznym, który jest utworzony przynajmniej z dwóch warstw włókniny, przy czym każ da warstwa włókniny posiada jedną warstwę zwróconą do ciała i na zewnątrz niej drugą warstwę, to jest warstwę odwróconą od ciała. Grubość włókien drugiej warstwy odwróconej od ciała jest mniejsza od grubości włókien pierwszej warstwy, zwróconej do ciała. W patencie tym podano, że warstwy o większej grubości włókna powinny być umieszczone po stronie zwróconej do ciała, a warstwy o mniejszej grubości włókna powinny być umieszczone po stronie odwróconej od ciała. W przypadku kilku warstw umieszcza się je ze stopniowo zmniejszającą się grubością włókna. Warstwy te mogą zawierać włókna termoplastyczne z poliamidów, poliolefinów, polipropylenów, wymieniane są również włókna z niskotopliwych poliestrów.

W patencie EP 0 372 572 A2 opisano poliestrowe włókna wiążące, do termicznego zwiększania gęstości włóknin, które posiadają stosunkowo niską temperaturę topnienia między 160°C do 220°C. Publikacja ta nie zawiera dalszych wskazówek.

Z opisu patentowego EP-A-0 859 883 B1 znanych jest wiele materiałów wielowarstwowych z przynajmniej dwoma warstwami włókniny, które można również stosować do tworzenia w artykule higienicznym warstwy zwróconej do ciała. Publikacja ta dotyczy poprawiania charakterystyki wchłaniania i rozprowadzania cieczy w materiale wielowarstwowym, stosowanym jako warstwa przepuszczająca ciecz powłoka w artykule higienicznym, zwłaszcza, jeśli należy zmniejszyć czasy przenikania i zdolność do nasączania zwrotnego. W patencie zostały opisane materiały dwu lub trójwarstwowe o róż norakiej strukturze warstw, przy czym w rozwią zaniu tym stosowano mieszaninę syntetycznych włókien wiążących i włókien dwuskładnikowych niejednorodnych.

Celem przedmiotowego wynalazku jest dalsze ulepszenie uprzednio opisanego rodzaju materiału wielowarstwowego, spełniającego wymagania stawiane przy zastosowaniu powłoki przepuszczającej ciecz, zwanej Topsheet, zapewnieniem wytrzymałości wiązania włókien, zarówno między włóknami jednej warstwy włókniny, jak również między przynajmniej dwoma warstwami włókniny, ale i wobec skłonności materiału wielowarstwowego do przenikania do otoczenia cząstek włókna lub części

PL 202 943 B1 włókien podczas posługiwania się artykułem higienicznym, które to zjawisko określa sie jako pylenie. Stwierdzono bowiem, że materiały na bazie włókniny powodują bardzo silne pylenie podczas ich stosowania, w szczególności podczas wykorzystania ich w procesach produkcyjnych na szybkobieżnych maszynach produkcyjnych i obróbkowych, np. do wytwarzania absorbujących artykułów higienicznych. Problem ten rozwiązuje przedmiotowy wynalazek, a jednocześnie poprawia on warunki obrabialności materiałów wielowarstwowych wykonywanych z warstw włókniny. Ponadto powstrzymuje się przenikanie na zewnątrz cząstek superabsorbujących materiałów polimerowych z wkładki wchłaniającej poprzez warstwę zwróconą do ciała.

Cel ten został osiągnięty poprzez opracowanie materiału zwróconej do ciała powłoki absorbującego artykułu higienicznego jednorazowego użytku, zawierającego przynajmniej dwie, połączone ze sobą za pomocą spajania termicznego warstwy włókniny, z których wewnętrzna warstwa, zwrócona do ciała, jest utworzona z mieszaniny włókien jednoskładnikowych i dwuskładnikowych, który zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, ż e udział włókien dwuskładnikowych wynosi 30-70% wagowych wewnętrznej warstwy, przy czym gęstość liniowa włókien tej warstwy wynosi nie więcej niż 3,5 dtex. Natomiast zewnętrzna warstwa zawiera przynajmniej 40% wagowych włókien dwuskładnikowych, których komponent o wyższej topliwości jest utworzony z PES - poliesteru, a niskotopliwy komponent ma temperaturę topnienia mniejszą od temperatury topnienia włókien jednoskładnikowych wewnętrznej warstwy, przy czym gęstość liniowa włókien dwuskładnikowych zewnętrznej warstwy zawiera się w granicach między 4 a 10 dtex.

Korzystnym jest, jeśli zwrócona do ciała wewnętrzna warstwa posiada wytłoczony wzór uzyskany przez kalandrowanie, przy czym udział powierzchni wytłoczonej w całej jej powierzchni wynosi 5 do 30%, przy czym zaleca się, aby udział powierzchni wytłoczonej w całej powierzchni wewnętrznej warstwy (4) wynosił 15 do 25%, a nadto w korzystnym wykonaniu ciężar powierzchniowy wewnętrznej warstwy wynosi 10 do 30 g/m², a ciężar powierzchniowy górnej wewnętrznej warstwy wynosi 15 do 20 g/m².

Zgodnie z wynalazkiem najlepiej jest, jeśli włókna wewnętrznej warstwy stanowią włókna hydrofilne lub trwale polepszone hydrofilnie.

Zaleca się, aby zewnętrzna warstwa zawierała przynajmniej 60% wagowych włókien dwuskładnikowych, których komponent o większej topliwości jest utworzony z PES, dobrze jest także, żeby warstwa ta zawierała przynajmniej 80% wagowych włókien dwuskładnikowych, których komponent o większej topliwości jest utworzony z PES.

Zewnętrzna warstwa może także być utworzona w 100% z włókien dwuskładnikowych, których komponent o wyższej topliwości także jest wykonany z PES.

W zalecanym wykonaniu włókna dwuskładnikowe zewnętrznej warstwy, wykonane z PES, jako komponentu o wyższej topliwości są włóknami rdzeniowymi, przy czym włókno rdzeniowe może posiadać rdzeń umieszczony mimośrodowo względem wzdłużnej osi symetrii włókna, i dobrze jest, jeśli gęstość liniowa włókna rdzeniowego wynosi 5 do 8 dtex, albo może wynosić 6 do 7 dtex.

W korzystnym wykonaniu wynalazku niż ej topliwy komponent włókien dwuskładnikowych, który występuje w przynajmniej 40% wagowych w zewnętrznej warstwie, jest utworzony z PE -polietylenu.

Wynalazek dotyczy także absorbującego artykułu higienicznego, jednorazowego użytku, z nieprzepuszczającą cieczy powłoką odwróconą od ciała w trakcie użytkowania, wkładką wchłaniającą i przepuszczającą ciecz warstwą usytuowaną na stronie wkładki wchłaniającej w fizycznym kontakcie z ciał em, zawierającego przynajmniej dwie, połączone ze sobą za pomocą spajania termicznego warstwy włókniny, z których wewnętrzna warstwa zwrócona do ciała, jest utworzona z mieszaniny włókien jednoskładnikowych i dwuskładnikowych, który to artykuł higieniczny charakteryzuje się tym, że przepuszczająca ciecz warstwa, znajdująca się na zwróconej do ciała stronie wkładki wchłaniającej zawiera materiał według uprzednio opisanego przedmiotu wynalazku, lub jest takim materiałem.

Korzystnie, wkładka wchłaniająca zawiera warstwę utworzoną z usieciowanych wewnętrznie włókien celulozy o współczynniku retencji cieczy, wyznaczonym przez iloraz masy (gF1) cieczy wchłoniętej lub związanej i masy suchej (gFaser) włókien celulozy, który wynosi 0,6 - 0,9 gF1/gFaser, przy czym warstwa usieciowanych wewnętrznie włókien celulozy zawiera 8-15% wagowych superabsorbujących materiałów polimerowych, natomiast przepuszczająca ciecz warstwa, umieszczona na zwróconej do ciała stronie wkładki wchłaniającej jest w tej części co najmniej dwuwarstwowa. Górna z tych warstw, przylegająca do ciała, składa się z włókien o gęstości liniowej najwyżej 3,5 dtex, podczas gdy dolna z tych warstw zawiera włókna dwuskładnikowe o gęstości liniowej mię dzy 4 i 10 dtex, których komponent o wyższej topliwości jest utworzony z PES.

PL 202 943 B1

W korzystnym wykonaniu artykuł u higienicznego wk ł adka wchł aniają ca posiada ponadto dodatkową warstwę z nieusieciowanych włókien celulozy o współczynniku retencji cieczy, utworzonym jako iloraz masy (gF1) cieczy wchłoniętej lub związanej i masy suchej (gFaser) włókien celulozy dodatkowej warstwy, który wynosi 1,0 - 1,4 gF1/gFaser oraz wkładka ta zawiera przynajmniej superabsorbujące materiały polimerowe w ilości 20% wagowych.

Dodatkowa warstwa wkładki wchłaniającej może być umieszczona poniżej warstwy usieciowanych wewnętrznie włókien celulozy, nadto może ona na jej odwróconej w użytkowaniu od ciała stronie posiadać warstwę wolną od materiałów superabsorbujących.

W zalecanym wykonaniu artykuł u higienicznego przepuszczająca ciecz warstwa, usytuowana na stronie wkładki wchłaniającej zwróconej do ciała, może zostać utworzona tak, jak to ujawniono powyżej w opisie istoty wynalazku, którego przedmiot dotyczy materiału zwróconej do ciała powłoki artykułu higienicznego.

Rozwiązania według wynalazku odznaczają się istotnymi zaletami.

Włókna dwuskładnikowe, w których komponent niskotopliwy dzięki działaniu termicznemu jest środkiem wiążącym, poprawiają wewnętrzną wytrzymałość, to znaczy związanie - kohezję włókien zarówno między sobą, jak również włókien między warstwami. Ponieważ w wewnętrznej, zwróconej do ciała warstwie, oprócz włókien dwuskładnikowych znajdują się również wyżej topliwe, bardzo drobne, a zatem bardzo cienkie włókna jednoskładnikowe, wewnętrzna warstwa jest odczuwalnie miękka i przyjemna. Udział wł ókien dwusk ł adnikowych, od 30 do 70% wagowych, okazał się wystarczają cy. Jeśli w wewnętrznej warstwie zastosuje się zbyt mało drobnych włókien jednoskładnikowych, które nie zostaną naruszone przez działanie termiczne, wówczas warstwa ta jest odczuwalnie zbyt twarda. Natomiast w przypadku zastosowania zbyt małej ilości włókien dwuskładnikowych, które w wyniku działania termicznego doprowadzą do łączenia się włókien ze sobą, wtedy spójność wewnątrz warstwy okaże się niewystarczająca. Przy wyborze w zewnętrznej warstwie włókniny gęstości liniowej włókien, która wynosi najwyżej 3,5 dtex, osiąga się nie tylko efekt odczuwalnie przyjemny w używaniu artykułu, ale także skutecznie zostaje rozwiązany kolejny problem. Zapobiega się bowiem wtedy przedostawaniu się na zewnątrz na powierzchnię artykułu higienicznego cząstek superabsorbującego materiału. W następstwie tego można było zrezygnować z dodatkowych warstw powłokowych wkładki wchłaniającej, zawierającej superabsorbujące materiały, wykonywanych w postaci cienkich warstw papierowych lub im podobnych.

Tym samym dzięki wynalazkowi został wyeliminowany problem uprzednio omówiony, co do wzajemnie znoszących się efektów, spowodowanych sprzecznością wymagających rozwiązania zadań. Zgodnie z zadaniem wynalazku, w materiale warstwowym przynajmniej jego zewnętrzna warstwa powinna mieć wystarczającą objętość utworzonych w niej pustych przestrzeni, zapewniającą natychmiastowe wchłanianie cieczy i pełnić funkcję przekładki między (zmoczoną) wkładką wchłaniającą a wewnętrzną stroną pieluchy. Efekt ten osiągnięto, zgodnie z wynalazkiem, po pierwsze, przy pomocy relatywnie sztywnych, odpornych na gniecenie włókien, a po drugie, poprzez nie dopuszczenie do tego, aby zewnętrzna warstwa, w trakcie spajania termicznego, nie podlegała zagęszczeniu w ogóle albo tylko w niewielkim stopniu. W takim rozwiązaniu, przy spajaniu termicznym relatywnie mało włókien styka się ze sobą i tym samym pod wpływem temperatury powstaje między nimi tylko nieznaczna ilość wiązań. Kolejnym problemem jest pylenie podczas dalszej obróbki. Włókna są niewystarczająco związane a części włókien oddzielają się z włókniny.

Poprzez trafnie wybrane specjalne włókno dwuskładnikowe z PES (poliestrem) (lub z polimerem równoważnym PES pod względem odporności na gniecenie włókien dwuskładnikowych), które pełni funkcję wyżej topliwego komponentu, przy udziale procentowym, wynoszącym co najmniej 40%, przy równoczesnym wyborze grubości włókna w zakresie 4 a 10 dtex, uzyskuje się zarówno doskonałą sztywność, wzgl. odporność na gniecenie (resiliency - sprężystość powrotna) materiału warstwowego, jak również osiąga się bardzo dobre związanie włókien ze sobą.

Rdzeń PES włókien dwuskładnikowych zapewnia wystarczającą sztywność włókien i tym samym gwarantuje wymaganą odporność na gniecenie i zachowanie dużej objętości pustych przestrzeni. Przy użyciu zbyt małej ilości włókien dwuskładnikowych z PES (poliestrem) jako komponentem wysokotopliwym, zewnętrzna warstwa stanie się albo zbyt mało odporna na gniecenie (przy zastosowaniu innego włókna dwuskładnikowego, np. włókna dwuskładnikowego PP/PE (polipropylen/polietylen), albo okaże się, że włókna zewnętrznej warstwy po termofuzji nie są wystarczająco ze sobą połączone (przy użyciu włókna jednoskładnikowego odpornego na gniecenie jako dodatkowy komponent włókna).

PL 202 943 B1

Ostatni z wymienionych materiał wykazuje zwiększenie pylenia podczas dalszej obróbki materiału warstwowego.

Przytoczony na wstępie w części opisu dotyczącej stanu techniki, opis EP-A-0 859 883, wprawdzie ujawnia dużą liczbę układów poszczególnych warstw włókninowego materiału warstwowego, ale tylko w niektórych przykładach wykonania uwzględniono włókna dwuskładnikowe z PES, jako komponentem o wyższej topliwości. Układy warstw cechuje jednak szereg parametrów, które odbiegają od pożądanych. Zalety tego rodzaju włókien dwuskładnikowych przy żądanym układzie warstw nie zostały rozpoznane, a także nie został zalecony układ pożądany.

W korzystnym dalszym wariancie wykonania przedmiotowego wynalazku wewnę trzna warstwa zwrócona do ciała posiada wytłoczony przez kalandrowanie wzór, przy czym udział powierzchni wytłoczonej wynosi 5 do 30%, korzystnie 15 do 25% całej powierzchni materiału warstwowego. Dzięki kalandrowaniu powiększono wytrzymałość wewnątrz tworzywa wielowarstwowego. Poprawiła się również szczelność w stosunku do nie pożądanego, dzięki wynalazkowi wyeliminowanego wydostawania się superabsorbujących cząstek materiału.

Źródłem kolejnych zalet wynalazku, jest optymalizacja wyboru wewnętrznej warstwy, która posiada ciężar powierzchniowy od 10 do 30, korzystnie 15-20 g/m². Prędkość wchłaniania cieczy jest przy takim ciężarze powierzchniowym wystarczająca, a warstwę wytwarza się bez ponoszenia nadmiernych kosztów.

Dzięki temu, że włókna górnej wewnętrznej warstwy są hydrofilne, uzyskuje się dalsze pozytywne oddziaływanie na prędkość wchłaniania cieczy. Hydrofilność włókien górnej warstwy uzyskuje się znanymi sposobami z użyciem znanych środków powierzchniowo czynnych. Środki te można także nanosić na powierzchnię włókien lub wprowadza się je w trakcie procesu formowania włókien syntetycznych, przez co włókna są trwale hydrofilnie polepszone.

W kolejnym, udoskonalonym wykonaniu wynalazku, zewnę trzna warstwa posiada przynajmniej 60% wagowych, korzystnie co najmniej 80% wagowych włókien dwuskładnikowych, a ich komponent o wyższej topliwości stanowi PES. W szczególnie korzystnej wersji tego rozwiązania dolna warstwa składa się w 100% z tak dobranych włókien dwuskładnikowych. Im większy jest udział wybranych, zgodnie z wynalazkiem włókien dwuskładnikowych w zewnętrznej warstwie włókninowego tworzywa wielowarstwowego, tym materiał warstwowy jest bardziej odporny na gniecenie i posiada wyższą sprężystość powrotną, przy równocześnie wyższej zdolności wiązania między włóknami.

Włókna dwuskładnikowe mogą być wytwarzane w znany sposób, jako włókna łączone równolegle wzdłuż ich długości, jako włókna rdzeniowe, albo jako włókna niejednorodne z fibrylizowanym niskotopliwym komponentem. Włókno dwuskładnikowe z PES, jako komponentem wyżej topliwym, jest tworzone najczęściej jako włókno rdzeniowe z rdzeniem umieszczonym mimośrodowo względem wzdłużnej osi symetrii włókna. Grubość włókien rdzeniowych dwuskładnikowych w kolejnym wykonaniu wynalazku zawiera się w granicach 5 do 8 dtex i w szczególnie korzystnej postaci wykonania wynosi 6 do 7 dtex.

Zgodnie z dalszym korzystnym wykonaniem wynalazku, niskotopliwy komponent włókna dwuskładnikowego, który występuje w ilości co najmniej 40% wagowych, w zewnętrznej warstwie zawiera PE (polietylen). Okazało się, że kombinacja PES jako wyżej topliwego komponentu i PE jako niżej topliwego komponentu jest najbardziej korzystna, gdyż w takim przypadku znacznie łatwiejsza staje się zgrzewalność z innymi składnikami absorbującego artykułu higienicznego, przykładowo z warstwą Backsheet, utworzoną zazwyczaj z PP lub PE.

Kolejnym zadaniem przedmiotowego wynalazku stało się udoskonalenie artykułu higienicznego, wyposażonego w szczelną dla cieczy warstwę, która w użyciu jest odwrócona od ciała, w wkładkę wchłaniającą i przepuszczalną dla cieczy warstwę, umieszczoną po tej stronie wkładki wchłaniającej, która jest zwrócona do ciała, a to zarówno pod względem wchłaniania cieczy i własności rozprowadzania oraz niewielkiego nasączania zwrotnego, jak również w związku z omówioną na wstępie wadą polegającą na pyleniu oraz działaniu zaporowym warstwy odwróconej od ciała, w celu niedopuszczenia do wydostawania się superabsorbujących cząstek materiału na powierzchnię artykułu higienicznego.

Zadanie to rozwiązuje artykuł higieniczny zgodny z wynalazkiem, w którym wkładka wchłaniająca zawiera warstwę, złożoną z usieciowanych wewnętrznie włókien celulozy o współczynniku retencji cieczy, wynoszącym między 0,6 i 0,9 gF1/gFaser, w której warstwa usieciowanych wewnętrznie włókien celulozy zawiera 8-15% wagowych superabsorbujących materiałów polimerowych, a pokrycie przepuszczalne dla cieczy umieszczone na zwróconej do ciała stronie wkładki wchłaniającej jest w tej części co najmniej dwuwarstwowe, natomiast wewnętrzna warstwa zawiera włókna o gęstości liniowej nie

PL 202 943 B1 większej niż 3,5 dtex, podczas gdy zewnętrzna warstwa zawiera włókna dwuskładnikowe o gęstości liniowej między 4 i 10 dtex, których komponent o wyższej topliwości stanowi PES.

Zdolność zatrzymywania cieczy przez usieciowane i nieusieciowane, naturalne włókna celulozy, wyznacza się za pomocą opisanego dalej testu wirówkowego i wyznaczenie wspomnianego wyżej współczynnika retencji cieczy. Warstwę składającą się z badanych włókien celulozy waży się w stanie suchym, w celu wyznaczenia jej masy w gramach. Następnie próbki zanurza się całkowicie na 30 minut w jednoprocentowym roztworze chlorku sodowego w wodzie demineralizowanej jako roztworze kontrolnym i następnie odwirowuje się je przez 4 minuty z 276-krotną wartością przyspieszenia ziemskiego. Potem próbki waży się ponownie, aby wyznaczyć masę łącznie z wchłoniętą lub związaną cieczą. Masę wchłoniętej lub związanej cieczy ustala się jako różnicę między masą gF1 wyznaczoną po wirowaniu i masą suchą gFaser badanego materiału włóknistego. Dzieląc tę różnicę przez masę suchą, otrzymuje się wielkość współczynnika retencji określony jako gF1/gFaser, gdzie słowo FASER oznacza „włókna”. Tym samym należy przyjąć, że wielkość współczynnika retencji, wyznacza się iloraz masy gF1 cieczy wchłoniętej lub związanej i masy suchej gFaser warstwy usieciowanych wewnętrznie włókien celulozy warstwy wkładki wchłaniającej.

Dzięki temu, że wkładka wchłaniająca posiada warstwę usieciowanych wewnętrznie włókien celulozy z zawartymi w niej superabsorbującymi materiałami polimerowymi w ilości 8 do 15% wagowych tej warstwy, z jednej strony zapobiega się zapadaniu się wkładki wchłaniającej przy dopływie cieczy, gdyż usieciowane wewnętrznie włókna celulozy przy dopływie cieczy raczej pęcznieją niż się kurczą, co jest znane i wykorzystywane w nowoczesnych artykułach higienicznych. Z drugiej strony, dzięki zgodnemu z wynalazkiem, wysokiemu udziałowi superabsorbujących materiałów polimerowych w warstwie wkładki wchłaniającej zwróconej przeważnie do ciała, następuje związanie pozostającej w niej cieczy. Nasączanie zwrotne wkładki wchłaniającej i tym samym artykułu higienicznego znacznie się poprawia, bowiem pod działaniem ciśnienia, spowodowanego ciężarem ciała użytkownika artykułu higienicznego, resztka cieczy znajdująca się jeszcze w tej warstwie nie może przedostać się na powierzchnię skóry użytkownika, wskutek związania jej przez superabsorbujące materiały znajdujące się w tej warstwie.

Następne wykonanie zgodnego z wynalazkiem, przynajmniej dwuwarstwowego materiału przepuszczalnego dla cieczy, umieszczonego po stronie wkładki wchłaniającej, zwróconej do ciała, a więc przepuszczającej ciecz warstwy artykułu higienicznego, które polega na tym, że wewnętrzna warstwa składa się z włókien o gęstości liniowej najwyżej 3,5 dtex, podczas gdy zewnętrzna warstwa zawiera włókna dwuskładnikowe o gęstości liniowej między 4 i 10 dtex, których komponent o wyższej topliwości stanowi PES (poliester), uzyskuje się, z jednej strony (jak już dyskutowano na wstępie przy omawianiu zgodnego z wynalazkiem materiału warstwowego) przyjemne odczucie przy noszeniu, dzięki zastosowaniu bardzo drobnych włókien w powłoce warstwy stykającej z ciałem, a z drugiej strony uzyskuje się dobrą kohezję włókien przy pożądanej odporności na gniecenie w zewnętrznej warstwie i absolutnej szczelnoś ci na wydostawanie się superabsorbują cych czą stek materiał u.

W kolejnym wariancie wykonania wynalazku wkładka wchłaniająca posiada również dodatkową warstwę nieusieciowanych włókien celulozy o współczynniku retencji cieczy między 1,0 i 1,4 gF1/gFaser i przynajmniej 20% wagowych, przeważnie 40% wagowych superabsorbujących materiałów polimerowych. Dopuszczalną wielkość współczynnika retencji wyznacza iloraz masy gF1 cieczy wchłoniętej lub związanej i masy suchej gFaser włókien celulozy dodatkowej warstwy wkładki wchłaniającej.

Warstwa ta znajduje się poniżej warstwy wkładki wchłaniającej, utworzonej z usieciowanych wewnętrznie włókien celulozy, a więc od strony odwróconej od ciała.

Korzystny okazał się również wariant wykonania, w którym wyżej wspomniana oddalona warstwa wkładki wchłaniającej zbudowana jest jako dwuwarstwowa i na jej stronie, w trakcie użytkowania odwróconej od ciała, posiada warstwę zasadniczo pozbawioną superabsorbujących materiałów. Ta zasadniczo wolna od materiałów superabsorbujących warstwa, która posiada najwyżej 20% wagowych, przeważnie najwyżej 10% wagowych materiałów superabsorbujących, działa wówczas jak środek zaporowy dla ziarnistych superabsorbujących materiałów cząsteczkowych, które zawarte są w znacznie wię kszych stężeniach w wymienionej wyż ej warstwie gromadzą cej wkł adki wchłaniają cej, w kierunku na stronę odwróconą od ciała, gdzie istnieje niebezpieczeństwo polegające na tym, że niekiedy ostre ziarna mogą uszkodzić odwróconą od ciała warstwę przepuszczającą ciecz.

Dalsze cechy, szczegóły i zalety wynalazku wynikają z zastrzeżeń patentowych i przedstawienia przykładu wykonania wynalazku na rysunku oraz poniżej opisanych korzystnych wariantów wykonania wynalazku.

PL 202 943 B1

Wynalazek zostanie opisany bliżej na podstawie przykładu jego wykonania pokazanego na rysunku, na którym: Fig. 1 przedstawia schematyczny przekrój zgodnego z wynalazkiem dwuwarstwowego materiału wielowarstwowego, Fig. 1a przedstawia wzór wytłoczeń materiału wielowarstwowego, Fig. 2 przedstawia schematyczny przekrój zgodnego z wynalazkiem artykułu higienicznego.

Pokazany na Fig. 1 schemat dotyczy zgodnego z wynalazkiem materiału wielowarstwowego, który można zastosować w artykule higienicznym jako pokrycie zwrócone do ciała. Materiał wielowarstwowy 2 zawiera pierwszą wewnętrzną warstwę 4, w trakcie użytkowania artykułu higienicznego zwróconą do ciała, oraz zewnętrzną warstwę 6, w trakcie użytkowania artykułu higienicznego odwróconą od ciała. Wewnętrzna warstwa 4, która posiada ciężar powierzchniowy 18 g/m², jest utworzona z włókniny zgrzebłowej składającej się z mieszaniny włókien, która utworzona jest w 60% wagowych z polipropylenowych włókien jednoskładnikowych o gęstości liniowej 2,3 dtex i w 40% wagowych z włókien dwuskładnikowych polipropylenowo/polietylenowych o gęstoś ci liniowej 1,7 dtex. Warstwę tą poddano kalandrowaniu, przy czym utworzony został tak zwany „wzór wytłoczenia Tric-Trac”, który posiada naprzemiennie przestawione względem siebie w kierunkach prostopadłych odcinki liniowe 8. Udział wytłoczonych odcinków liniowych 8 na całej powierzchni wynosi ok. 20%.

Temperatura topnienia polipropylenowych włókien jednoskładnikowych (PP) wynosi około 160°C i jest wyż sza od temperatury topnienia niż ej topliwego komponentu PE wł ókien dwuskł adnikowych PP/PE, która wynosi 110°C. Temperatura topnienia wyżej topliwego komponentu PP włókien dwuskładnikowych PP/PE wynosi ok. 140°C.

Zewnętrzna warstwa 6, która posiada ciężar powierzchniowy 12 g/m², zawiera wysoki udział włókien dwuskładnikowych PES/PE, który w korzystnej postaci wykonania wynosi 100%. Włókna dwuskładnikowe mają gęstość liniową, lub grubość 4,4 dtex. Temperatura topnienia wyżej topliwego komponentu PES (poliestru) włókien dwuskładnikowych PES/PE wynosi ok. 260°C. Włókno dwuskładnikowe utworzone jest jako włókno rdzeniowe z rdzeniem z PES, symetrycznym do osi symetrii wzdłużnej włókna.

Jako szczególnie zalecane okazały się włókna dwuskładnikowe o grubości 6,7 dtex, które tworzone są przeważnie jako włókna rdzeniowe z asymetrycznym rdzeniem i posiadają większą sprężystość powrotną.

Zewnętrzna warstwa 6 wykonana została jako włóknina zgrzebłowa. Kalandrowana wcześniej wewnętrzna warstwa 4 i zewnętrzna warstwa 6 są umieszczane jedna nad drugą i łączone wzajemnie w procesie, zwanym „Air-Through”, przez spajanie termiczne za pomocą gorą cego powietrza, przy czym niskotopliwy komponent włókien dwuskładnikowych (każdorazowo PE) na skutek działania termicznego przynajmniej się nadtapia i łączy w ten sposób ze sobą włókna poszczególnych warstw, jak również włókna w obszarze powierzchni granicznej między obydwoma warstwami włókniny.

Pokazany na Fig. 2 schematyczny rysunek korzystnej postaci wykonania zgodnego z wynalazkiem artykułu higienicznego 10 z nieprzepuszczalną dla cieczy, odwróconą od ciała foliową powłoką 12, trójwarstwową wkładką wchłaniającą 14 i przepuszczającą ciecz warstwą 16, otaczającą wkładkę wchłaniającą po stronie zwróconej do ciała, która to warstwa z tej strony jest przynajmniej dwuwarstwowa. Artykuł higieniczny obejmują dodatkowo z obydwu stron wkładki wchłaniającej elementy wiązania 20, wyposażone w elastomery 18, które to elementy obejmują przepuszczającą ciecz warstwę 16 z obu stron, jak przedstawiono na rysunku i przebiegają ściś le przy krawędziach aż do krawędzi wzdłużnej 22 foliowej powłoki 12.

Wkładka wchłaniająca 14 zawiera znajdującą się bezpośrednio pod powłoką przepuszczającą ciecz warstwę 16 i stykającą się z nią pierwszą warstwę 24, która składa się z usieciowanych włókien celulozy z 8 do 15% udziałem wagowym superabsorbujących materiałów, odniesionym w stosunku do ciężaru tej warstwy. Poniżej tej pierwszej warstwy 24 znajduje się druga warstwa 26 wkładki wchłaniającej 14, która składa się zasadniczo z nieusieciowanych włókien celulozy z udziałem materiałów superabsorbujących, większym niż 20% wagowych. Do tej drugiej warstwy 26 przylega trzecia warstwa 28, odwrócona od ciała, która może stanowić warstwę składową drugiej warstwy 26 i składa się również z naturalnych nieusieciowanych w łókien celulozy, jednak pozbawiona jest materiałów superabsorbujących. Ta warstwa składowa służy w pierwszym rzędzie jako warstwa zaporowa dla ziarnistych superabsorbujących materiałów cząsteczkowych i przeszkadza tym materiałom w ich przemieszczaniu się w dół , w kierunku foliowej powł oki 12 i w jej uszkodzeniu.

Zwrócona do ciała przepuszczająca ciecz warstwa 16 jest, jak wspomniano wcześniej, dwuwarstwowa, przy czym wewnętrzna warstwa, pozostająca w styku fizycznym z użytkownikiem artykułu higienicznego, składa się z włókien o gęstości liniowej najwyżej 3,5 dtex, podczas, gdy dolna z tych

PL 202 943 B1 warstw zawiera włókna dwuskładnikowe o gęstości liniowej między 4 i 10 dtex, których komponent o wyż szej topliwoś ci jest utworzony z PES. Tak wykonana przepuszczają ca ciecz warstwa 16 stanowi zazwyczaj materiał wielowarstwowy, pokazany na Fig. 2.

Claims

1. Materiał zwróconej do ciała powłoki absorbującego artykułu higienicznego jednorazowego użytku, zawierający przynajmniej dwie, połączone ze sobą za pomocą spajania termicznego warstwy włókniny z których zwrócona do ciała wewnętrzna warstwa, jest utworzona z mieszaniny włókien jednoskładnikowych i dwuskładnikowych, znamienny tym, że udział włókien dwuskładnikowych wewnętrznej warstwy (4) wynosi 30-70% wagowych, a gęstość liniowa włókien tej warstwy wynosi nie więcej niż 3,5 dtex, natomiast zewnętrzna warstwa (6) zawiera przynajmniej 40% wagowych włókien dwuskładnikowych, których komponent o wyższej topliwości jest utworzony z poliestru (PES), a jej niskotopliwy komponent ma temperaturę topnienia mniejszą od temperatury topnienia włókien jednoskładnikowych wewnętrznej warstwy, przy czym gęstość liniowa włókien dwuskładnikowych zewnętrznej warstwy (6) wynosi 4 do 10 dtex.

2. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, że zwrócona do ciała wewnętrzna warstwa (4), posiada wytłoczony wzór uzyskany przez kalandrowanie, przy czym udział powierzchni wytłoczonej w cał ej jej powierzchni wynosi 5 do 30%.

3. Materiał według zastrz. 2, znamienny tym, że udział powierzchni wytłoczonej w całej powierzchni wewnętrznej warstwy (4) wynosi 15 do 25%.

4. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, że ciężar powierzchniowy wewnętrznej warstwy (4) wynosi 10 do 30 g/m².

5. Materiał według zastrz. 4, znamienny tym, że ciężar powierzchniowy wewnętrznej warstwy (4) wynosi 15 do 20 g/m².

6. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, że włókna wewnętrznej warstwy (4) są hydrofilne lub trwale polepszone hydrofilnie.

7. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, ż e zewnę trzna warstwa (6) zawiera przynajmniej 60% wagowych włókien dwuskładnikowych, których komponent o większej topliwości jest utworzony z poliestru (PES).

8. Materiał według zastrz. 7, znamienny tym, ż e zewnę trzna warstwa (6) zawiera przynajmniej 80% wagowych włókien dwuskładnikowych, których komponent o większej topliwości jest utworzony z poliestru (PES).

9. Materiał według zastrz. 8, znamienny tym, że zewnętrzna warstwa (6) składa się w 100% z włókien dwuskładnikowych, których komponent o wyższej topliwości jest utworzony z poliestru (PES).

10. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, że włókna dwuskładnikowe zewnętrznej warstwy (6) z poliestru (PES) jako komponentu o wyższej topliwości są włóknami rdzeniowymi.

11. Materiał według zastrz. 10, znamienny tym, że włókno rdzeniowe posiada rdzeń umieszczony mimośrodowo względem wzdłużnej osi symetrii włókna.

12. Materiał według zastrz. 11, znamienny tym, że gęstość liniowa włókna rdzeniowego wynosi 5 do 8 dtex.

13. Materiał według zastrz. 12, znamienny tym, że gęstość liniowa włókna rdzeniowego wynosi 6 do 7 dtex.

14. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, że niżej topliwy komponent włókien dwuskładnikowych, który występuje w przynajmniej 40% wagowych w zewnętrznej warstwie (6), jest utworzony z polipropylenu (PE).

15. Absorbujący artykuł higieniczny jednorazowego użytku, z nieprzepuszczającą cieczy powłoką (12), odwróconą od ciała w trakcie użytkowania, wkładką wchłaniającą (14) i przepuszczającą ciecz warstwą (16) usytuowaną na stronie wkładki wchłaniającej (14) w fizycznym kontakcie z ciałem, który ma przynajmniej dwie, połączone ze sobą za pomocą spajania termicznego warstwy włókniny (4, 6), z których wewnę trzna warstwa (4) zwrócona do ciał a, jest utworzona z mieszaniny wł ókien jednoskładnikowych i dwuskładnikowych, znamienny tym, że przepuszczająca ciecz warstwa (16), znajdująca się na zwróconej do ciała stronie wkładki wchłaniającej (14) zawiera materiał, który ma cechy określone według jednego lub kilku powyższych zastrzeżeń lub stanowi jeden z tych materiałów.

PL 202 943 B1

16. Artykuł higieniczny według zastrz. 15, znamienny tym, że wkładka wchłaniająca (14) zawiera warstwę (24) utworzoną z usieciowanych wewnętrznie włókien celulozy o współczynniku retencji cieczy, wyznaczonym przez iloraz masy (gF1) cieczy wchłoniętej lub związanej i masy suchej (gFaser) włókien celulozy, który wynosi 0,6 - 0,9 gF1/gFaser, przy czym warstwa (24) usieciowanych wewnętrznie włókien celulozy zawiera 8-15% wagowych superabsorbujących materiałów polimerowych, natomiast przepuszczająca ciecz warstwa (16), umieszczona na zwróconej do ciała stronie wkładki wchłaniającej (14), jest w tej części co najmniej dwuwarstwowa, przy czym górna z tych warstw, przylegająca do ciała, składa się z włókien o gęstości liniowej najwyżej 3,5 dtex, podczas gdy dolna z tych warstw zawiera włókna dwuskładnikowe o gęstości liniowej między 4 i 10 dtex, których komponent o wyższej topliwości jest utworzony z poliestru (PES).

17. Artykuł higieniczny według zastrz. 15 albo 16, znamienny tym, że wkładka wchłaniająca (14) posiada ponadto dodatkową warstwę (26) z nieusieciowanych włókien celulozy o współczynniku retencji cieczy, utworzonym jako iloraz masy (gF1) cieczy wchłoniętej lub związanej i masy suchej (gFaser) włókien celulozy dodatkowej warstwy (26), który wynosi 1,0 - 1,4 gF1/gFaser oraz zawiera przynajmniej superabsorbujące materiały polimerowe w ilości 20% wagowych.

18. Artykuł higieniczny według zastrz. 17, znamienny tym, że dodatkowa warstwa (26) wkładki wchłaniającej jest umieszczona poniżej warstwy (24) usieciowanych wewnętrznie włókien celulozy.

19. Artykuł higieniczny według zastrz. 18, znamienny tym, że dodatkowa warstwa (26) na jej stronie, odwróconej w użytkowaniu od ciała, posiada warstwę (28) wolną od materiałów superabsorbujących.

20. Artykuł higieniczny według zastrz. 15, znamienny tym, że przepuszczająca ciecz warstwa (16), usytuowana na stronie wkładki wchłaniającej zwróconej do ciała, stanowi materiał według jednego lub kilku zastrzeżeń 1 do 14.