FI87310C - Absorberande engaongsartikel - Google Patents

Description

1 87310

Absorboivia kertakäyttöesineitä

Esillä oleva keksintö kohdistuu absorboiviin kerta-käyttöesineisiin, kuten vaippoihin, alustyynyihin tahatto-5 mia ulostuksia varten, terveyssiteisiin ja vastaaviin.

Nämä esineet kootaan tavalla, joka tekee ne erittäin tehokkaiksi vapautuneiden kehon nesteiden absorboimiseksi alentaen samalla ihon pH-arvoa ja säilyttäen sen happamal-la alueella.

10 Vaippaihottuma on yleinen ärsytyksen tai tulehduk sen muoto niillä pienokaisen kehon alueilla, joita vaippa normaalisti peittää. Sitä esiintyy usein myös välittömästi vaipan peittämän alueen läheisyydessä. Tätä tilaa kutsutaan myös nimillä vaippadermatitis, sideihottuma ja nukka-15 ihottuma. Vaikka tämä tila on selvästi yleisempi lapsilla, se ei kuitenkaan itse asiassa rajoitu lapsiin. Jokaiselle henkilölle, joka kärsii tahattomista kehon päästöistä, voi kehittyä tämä tila. Alue ulottuu vastasyntyneistä vanhuksiin, kriittisesti sairaisiin ja/tai liikuntakyvyttömiin 20 yksilöihin.

Yleensä hyväksytään, että aito "vaippaihottuma" tai "vaippadermatitis" on tila, joka yksinkertaisimmassa muo-dossaan on kosketuksen ärsyttämä dermatitis. Yksinkertai-sen vaippaihottuman ärsytys aiheutuu ihon pidentyneestä .·. : 25 kosketuksesta virtsan, ulosteiden tai molempien kanssa.

Vaippoja käytetään keräämään ja säilyttämään kehon jät-!” teitä, mutta ne pitävät yleensä jätteet suorassa koske tuksessa ihon kanssa, kunnes ne vaihdetaan, ts. suljettuina pitkiä aikoja. Sama koskee myös tyynyjä tahattomia pää-30 stöjä varten tai siteitä tähän tarkoitukseen. Kuitenkin, vaikka tiedetään, että kehon jätteet aiheuttavat vaippa-ihottumaa, se tai ne virtsan tai ulosteiden aineosa tai aineosat, jotka ovat vastuussa muodostuneesta ihon ärsyyn-tymisestä, ei vielä ole täysin tunnettua. Yleisimmin hy-' 35 väksyttyjä tekijöitä ovat ammoniakki, bakteerit, bakteeri- 2 87310 set vaikutustuotteet, virtsan pH-arvo, Candida albicans ja kosteus. Nämä mainitaan yleensä todennäköisimpinä ehdokkaina aineista tai olosuhteista, jotka aiheuttavat tai pahentavat vaippaihottumaa.

5 Nyt on havaittu, että pääsyy vaippaihottumalle on ryhmä olosuhteita, jotka muodostuvat tuloksena ihon pitkäaikaisesta kosketuksesta ulosteiden ja virtsan seoksen kanssa. Tällaisessa seoksessa esiintyvien uloste-entsyymien proteolyyttisen ja lipolyyttisen vaikutuksen olete-10 taan olevan päätekijä ihon ärtymisen muodostumisessa.

Uloste-entsyymien kanssa kosketuksessa oleva virtsa voi aiheuttaa myös ammoniakin muodostumista, mikä nostaa ihon pH-arvoa. Tämä ihon pH-arvon kasvu, esimerkiksi tasolle 6,0 tai sen yläpuolelle, vuorostaan lisää ulosteiden pro-15 teolyyttistä ja lipolyyttistä vaikutusta, mikä aiheuttaa vaippaihottumaa. Virtsa itsessään voi myös edistää vaippa-ihottumaa lisäämällä kosteutta vaipan ympäristöön. Vesi, ja erikoisesti virtsana oleva vesi, on erittäin tehokas alentamaan ihon esto-ominaisuuksia, mikä taas lisää ihon 20 alttiutta uloste-entsyymien ärsytykselle.

Edellä esitetty vaippaihottuman malli osoittaa, että tehokas vaippaihottuman valvonta voidaan saavuttaa alentamalla ihon pH-arvo selvästi happamalle alueelle, är-syyntymistä aiheuttavan entsymaattisen vaikutuksen estämi-: 25 seksi säilyttäen samanaikaisesti vaipan ympäristö mahdol-. .·. lisimman kuivana. Ihon pH-arvon alentaminen voi myös olla .. tärkeä tekijä muodostettaessa ihottuman tai hajun valvonta muihin tyyppeihin absorboivia esineitä, kuten terveyssiteisiin.

30 Esineet, koostumukset ja menettelyt, jotka luontai sesti pyrkivät alentamaan vaipan peittämän ihon pH-arvoa, ovat alalla tunnettuja. Itse asiassa lukuisat alan aikaisemmat julkaisut koskevat erilaisten pH-arvoa säätävien tai "ammoniakkia absorboivien" aineiden lisäämistä vaip-35 poihin tai vaipan peittämän ihon ympäristöön. Näihin 3 87310 viitteisiin kuuluvat esimerkiksi US-patentti 4 382 919, Alonso et. ai., myönnetty 10. toukokuuta 1983; US-patentti 3 964 486, Blaney, myönnetty 22. kesäkuuta 1976; US-patentti 3 707 148, Bryce, myönnetty 26. joulukuuta 1972; ja 5 US-patentti 3 794 034, Jones, Sr., myönnetty 26. helmikuuta 1974.

Aikaisemmin alalla niissä tapauksissa, jolloin happamia pH-arvon säätöaineita on lisätty absorboivien esineiden sisäosaan, on vaadittu merkittäviä määriä happoa 10 halutun "ammoniakin absorption" tai ihon pH-arvon alentamisen saavuttamiseksi. Protonit, joita vapautuu happaman materiaalin vaikutuksesta absorboivaan sisärakenteeseen, täytyy siirtää iholle verrattain tehottoman vastadiffuu-siomekanismin avulla tai kostuttamalla iho uudestaan nes-15 teellä, kuten virtsalla. Niissä tapauksissa, joissa happa-maa materiaalia on sijoitettu absorboivien esineiden pintakerrokselle tai niiden sisälle, näiden pintakerrosten luonne tai tuntuma voi muuttua epäsuotavasti päällystetyn tai kyllästetyn hapon läsnäollessa. Lisäksi hapan materi-20 aali voi uuttautua tai hankautua näistä pintakerroksista ja siirtyä iholle muodossa, joka voi aiheuttaa epämuka-i- vuutta tai turvallisuusvaikeuksia.

Edellä esitetyn perusteella on ilmeistä, että esiintyy jatkuva tarve parannettujen absorboivien kerta-: 25 käyttöesineiden kehittämiseksi, jotka absorboivat tehokkaasti poistuneita kehon jätteitä ja jotka antavat myös halutun edullisuuden ihon pH-arvon säätämiseksi. Seuraa-vassa esitettävät absorboivat esineet omaavat tällaiset absorbointi- ja ihon pH-arvon säätöominaisuudet.

30 Esillä oleva keksintö koskee kertakäyttöistä absor boivaa esinettä, joka soveltuu absorboimaan erittyneitä ;V: kehon nesteitä alentaen samalla ihon pH-arvoa, ja joka esine käsittää nestettä läpäisemättömän aluskerroksen, nestettä läpäisevän pintakerroksen ja taipuisan hydrofii-35 lisestä kuitumateriaalista koostuvan sisäosan, joka on 4 8 7 3 i 0 sijoitettu mainitun aluskerroksen ja mainitun pintakerroksen väliin, jolloin pintakerros käsittää happaman materiaalin lähteen sellaisena määränä, että pintakerros aitietuessaan erittyneille kehon nesteille vapauttaa protoneja 5 sellaisena määränä, joka riittää alentamaan ihon pH-arvon alueelle 3,0 - 5,5.

Edellä esitettyä tyyppiä olevien kertakäyttöesinei-den suoma parannus voidaan toteuttaa valmistamalla verrattain hydrofobinen, nestettä läpäisevä pintakerros ainakin 10 osittain kutomattomasta polymeerikankaasta tai kalvomate-riaalista, joka sisältää happamia funktionaalisia ryhmiä käytettyjen polymeerien rakenteessa pintakerrosmateriaalin muodostamiseksi. Kun tällainen pintakerros sisältää riittävästi happamia funktionaalisia ryhmiä vähintään noin 15 0,25 milliekvivalenttia/g (mek/g) olevan ioninvaihtokyvyn muodostamiseksi pintakerrokseen, pintakerros pystyy altis-tuessaan kehon nesteille vapauttamaan protoneja määränä, joka riittää alentamaan ihon pH-arvon alueelle 3,0 - 5,5. Kuten edellä on mainittu, ihon pH-arvon alentamisen tälle 20 happamalle alueelle on havaittu olevan tärkeä tekijä estettäessä tai ainakin vähennettäessä vaippaihottuman esiintymistä.

Tunnusomaista keksinnölle on, että pintakerros on valmistettu ainakin osittain hydrofobisesta polymeerisestä 25 huovikkeesta tai kalvosta, jonka polymeerirakenteessa on happamia ryhmiä määränä, joka riittää muodostamaan vähintään noin 0,25 mek/g olevan ioninvaihtokyvyn mainittuun pintakerrokseen.

Oheinen piirros esittää aukileikattua kuvaa kerta-30 käyttövaipasta, jonka rakenne on suositeltava keksinnön mukaisia absorboivia esineitä varten.

Esillä olevan keksinnön mukaisia absorboivia esineitä voidaan valmistaa kannettavien kertakäyttötuotteiden muotoon, jotka tuotteet pystyvät absorboimaan huomattavia 35 määriä vettä ja kehon nesteitä, kuten virtsaa, ulosteita s 87310 ja kuukautisvuotoja. Nämä esineet voidaan valmistaa esimerkiksi kertakäyttövaipoiksi, tyynyiksi aikuisten tahattomia päästöjä varten, terveyssiteiksi ja vastaaviksi esineiksi .

5 Nämä absorboivat esineet käsittävät yleensä kolme rakenteellista perusosaa: Yksi näistä osista on nestettä läpäisemätön aluskerros. Tämän aluskerroksen päälle on sijoitettu absorboiva ydin, joka vuorostaan voi käsittää yhden tai useamman selvästi erotettavan alueen ja/tai 10 kerroksen. Tämän absorboivan ytimen päälle on sijoitettu verrattain hydrofobinen, nestettä läpäisevä pintakerros. Pintakerros on esineen se osa, joka sijoitetaan lähimmäksi käyttäjän ihoa.

Erikoisen edullisia keksinnön mukaisia absorboivia 15 esineitä ovat kertakäyttövaipat. Kertakäyttövaippojen muodossa olevia esineitä ovat perusteellisesti esittäneet Duncan ja Baker US-patentissa Re 26 151, myönnetty 31. tammikuuta 1967; Duncan US-patentissa 3 592 194, myönnetty 13. heinäkuuta 1971; Duncan ja Gellert US-patentissa 20 3 489 148, myönnetty 13. tammikuuta 1970; ja Buell US-pa tentissa 3 860 003, myönnetty 24. tammikuuta 1975, jotka julkaisut mainitaan tässä viitteinä.

Suositeltava kertakäyttövaipparakenne käytettäväksi keksinnön mukaisissa esineissä käsittää absorboivan yti-25 men, nestettä läpäisevän pintakerroksen, joka on sijoitettu peittämään ytimen yksi pinta, ja nestettä läpäisemättömän aluskerroksen, joka on sijoitettu peittämään ytimen se pinta, joka on pintakerroksen vastakkaisella puolella. Aluskerroksen leveys on edullisesti suurempi kuin ytimen, 30 jolloin aluskerrokseen muodostuu sivureuna-alueet, jotka ulottuvat ytimen taakse. Tällainen vaippa valmistetaan edullisesti tiimalasin muotoon.

Riippumatta siitä, mitä rakennetta keksinnön mukaisissa absorboivissa esineissä käytetään, keksinnön mukais-35 ten esineiden nestettä läpäisemätön aluskerros ja absor- 6 87310 boiva ydin voidaan valmistaa tavanomaisesti. Näitä osia esitellään tarkemmin seuraavassa.

Esillä oleva keksintö perustuu ioninvaihtopintaker-roksen käyttöön yhdessä tällaisen aluskerroksen ja absor-5 boivan ytimen kanssa.

Ioninvaihtopintakerrokset ovat sellaisia, jotka vapauttavat protoneja altistuessaan kehon nesteille, kuten virtsalle. Ioninvaihto-ominaisuuksia, ts. protonien vapautumista voidaan muodostaa kuitu- tai kalvomateriaaliin, 10 jota käytetään muodostettaessa näitä pintakerroksia, muuttamalla kemiallisesti kuidun tai kalvon polymeerirakennet-ta happamien funktionaalisten ryhmien lisäämiseksi niihin. Yleensä tällainen polymeerisen kuitu- tai kalvomateriaalin kemiallinen muutos käsittää pintakerroksen kuitujen tai 15 kalvon käsittelyn modifioivilla aineilla, joiden tarkoitus on lisätä karboksyylihappoa tai epäorgaanista happoa olevia funktionaalisia ryhmiä pintakerrosmateriaalin polymee-rirakenteeseen.

Sopiviin kemiallisesti muunnettuihin materiaalei-20 hin, joita voidaan käyttää muodostamaan keksinnön mukaisten absorboivien esineiden pintakerroksia, kuuluvat modifioidut selluloosat, kuten puuvilla, raion, rami ja vastaavat; modifioidut polyolefiinit, kuten pienitiheyksinen polyetyleeni ja polypropyleeni, modifioidut polyesterit ja • 25 modifioidut polyakrylonitriilit. Esimerkkejä määrätyistä tämän tyyppisistä materiaaleista ovat hapetetut selluloosat; fosforyloidut selluloosat; karboksimetyloidut selluloosat; sukkinyloidut selluloosat; polyolefiinien oksas-tukset esim. polypropyleeni-polyakryyleillä, kuten polyak-30 ryylihapolla; hydrolysoidut polyakryyliamidit, polyakry- laatit ja polyakrylonitriilit; selluloosien oksastukset polyakryyleillä, kuten polakryylihapolla; hydrolysoidut polyakryyliamidit, polyakrylaatit ja polyakrylonitriilit; sulfonoidut polyolefiinit; osittain hydrolysoidut polyak-35 rylonitriilit ja osittain hydrolysoidut polyesterit.

il 7 8 7 o ! n

Erityisen edullisiin menettelyihin ioninvaihto-ominaisuuksien muodostamiseksi pintakerrosmateriaaleihin tässä yhteydessä, kuuluvat polyakryylihapon suora oksastus eetterinmuodostuksen avulla raion/polyesterikankaaksi ja 5 tämän raion/polyesterikankaan sukkinylointi. Suora oksastus polyakryylihapolla käsittää polyakryylihapon liuosten lisäämisen raion/polyesterille, jota seuraa kovetus este-röintireaktion suorittamiseksi. Sopivia polyakryylihappo-materiaaleja tätä menettelyä varten ovat ne, noiden mole-10 kyylipaino on noin 2 000 - 5 000 000. Käytettävien polyak-ryylihappoliuosten polyakryylihappopitoisuus voi olla noin 0,1 - 10 paino-%. Näitä liuoksia levitetään kankaalle polyakryylihapon painosuhteen kankaaseen ollessa noin 0,02:1 - 2,0:1. Kovetus esteröinnin suorittamiseksi tapahtuu 15 yleensä 100 - 150 °C:n lämpötilassa noin 10 - 60 minuutin aikana.

Raion/polyesteri-seosten sukkinylointi voidaan suorittaa käsittelemällä kangasta sen kyllästämiseksi sukkin-amiinihapolla (H2BNOC)CH2CH2(COOH) ja kuumentamalla kylläs-20 tetty kangas ammoniakin poistamiseksi ja sukkinyloidun kangasrakenteen saamiseksi. Sukkinamiinihappoa levitetään yleensä kankaalle sukkinamiinihapon moolisuhteen selluloosan OH-ryhmiin ollessa noin 0,25:1 - 2:1. Kuumennus tapahtuu tavallisesti noin 100 - 150 °C:n lämpötilassa noin 15 -: 25 180 minuutin aikana.

Riippumatta siitä, mitä menetelmää käytetään ioninvaihto-ominaisuuksen muodostamiseksi pintakerrosmateriaa-liin, jota käytetään keksinnön mukaisissa esineissä, tämä pintakerrosmateriaali täytyy modifoida siinä määrin, että 30 pintakerroksen itsensä ionivaihtokyky on vähintään noin 0,25 mek/g, edullisesti vähintään noin 0,60 mek/g ja edullisimmin vähintään noin 1,0 mek/g. Riippuen modifioivien aineiden tyypistä ja pitoisuudesta voi olla välttämätöntä suorittaa pintakerros-polymeerimateriaalin kemiallinen 35 modifikaatio useissa erillisissä käsittelyvaiheissa niin, 8 87310 että saavutetaan 0,25 mek/g:n tai suurempi haluttu ionin-vaihtokyky. On havaittu, että pintakerrokset, jotka sisältävät tämän verrattain suuren happamien funktionaalisten ryhmien pitoisuuden, ovat erikoisen tehokkaita alennetta-5 essa ihon pH-arvo vaadittavalle alueelle noin 3,0 - 5,5 poistuneen kehon nesteen läsnäollessa. Edullisesti nämä pintakerrokset alentavat ihon pH-arvon alueelle noin 3,5 - 4,5. Edullisesti nämä pintakerrokset myös säilyttävät ihon pH-arvon alueella 3,0 - 5,5 sen ajan, joka vaippaa käyte-10 tään, esimerkiksi vähintään 4 tuntia päiväsaikaan ja vähintään 8 tuntia yöllä käytettäville vaipoille.

Näitä ionivaihtopintakerroksia voidaan valmistaa modifioimalla pintakerroksen kuituja tai kalvoja joko ennen kuin nämä materiaalit on muotoiltu valmiiksi pintaker-15 rosalustaksi, tai sen jälkeen. Kuituja sisältävien pintakerrosten tapauksessa pintakerrokset voidaan valmistaa kokonaisuudessaan modifioiduista ioninvaihtokuiduista tai ne voidaan valmistaa sekä käsitellystä että käsittelemättömästä kuitumateriaalista.

20 Vaikka ne ovat kemiallisesti modifioituja ionin- vaihtokyvyn muodostamiseksi niihin, esillä olevan keksinnön mukaisten absorboivien esineiden pintakerrosten täytyy säilyä suhteellisen hydrofobisina. Tämän keksinnön tarkoituksia varten nestettä läpäisevä pintakerros on suhteelli-25 sen hydrofobinen, jos se absorboi vähemmän kehon nesteitä kuin pintakerroksen alle sijoitettu absorboiva ydin.

Kuten on mainittu, edellä esitettyjä ioninvaihta-via, nestettä läpäiseviä pintakerroksia käytetään yhdessä nestettä läpäisemättömän aluskerroksen ja taipuisan absor-30 boivan ytimen kanssa keksinnön mukaisen absorboivan esineen muodostamiseksi. Näiden esineiden aluskerros voidaan valmistaa esimerkiksi ohuesta polyetyleeniä, polypropylee-niä tai muuta taipuisaa, kosteutta torjuvaa materiaalia olevasta muovikalvosta, joka on oleellisesti vettä läpäi-35 semätön. Polyetyleeni, johon on kohopuristettu noin 38 9 87310 mikrometrin kuviointi, on erikoisen edullinen.

Absorboiva ydinosa sijoitetaan aluskerroksen ja ioninvaihtavan pintakerroksen väliin absorboivien esineiden muodostamiseksi. Tällainen absorboiva ydin sisältää 5 pääasiassa hydrofiilistä kuitumateriaalia nestettä absorboivana pääaineena. Absorboivassa ytimessä käytettävien hydrofiilisten kuitujen tyyppi ei ole kriittinen. Jokaista hydrofiilistä kuitua, joka soveltuu käytettäväksi tavanomaisissa absorboivissa tuotteissa, voidaan käyttää myös 10 keksinnön mukaisten absorboivien esineiden ydinosissa.

Esimerkkejä näistä kuiduista ovat selluloosakuidut, raion ja polyesterikuidut. Muita esimerkkejä sopivista hydrofii-lisistä kuiduista ovat hydrofiilisiksi tehdyt hydofobiset kuidut, kuten pinta-aktiivisilla aineilla käsitellyt tai 15 silikakäsitellyt lämpömuovautuvat kuidut. Saatavuuden ja hinnan vuoksi selluloosakuidut, erikoisesti puumassakui-dut ovat suositeltavia.

Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa näiden esineiden absorboiva ydin sisältää myös oleellisesti veteen 20 liukenemattoman hydrogeelimateriaalin erillisiä osasia.

Nämä hydrogeelimateriaalit ovat epäorgaanisia tai orgaani-! siä yhdisteitä, jotka pystyvät absorboimaan nesteitä ja ' ' säilyttämään ne kohtuullisissa paineissa.

: Sopivia hydrogeelejä ovat epäorgaaniset materiaa- : 25 lit, kuten piigeelit, tai orgaaniset yhdisteet, kuten silloitetut polymeerit. Silloitus voi olla kovalenttinen, io-ninen, vander Waals-tyyppinen tai vetysidos. Esimerkkejä hydrogeelipolymeereistä ovat polakryyliamidit, polyvinyy-. . lialkoholi, etyleeni/maleiinihappoanhydridi-kopolymeerit, 30 polyvinyylieetterit, hydroksipropyyliselluloosa, karboksi- metyyliselluloosa, polyvinyylimorfolinoni, vinyylisulfoni-hapon polymeerit ja kopolymeerit, polyakrylaatit ja vastaavat aineet. Muita sopivia hydrogeelejä ovat esittäneet Assarson et ai. US-patentissa 3 901 236, myönnetty 26. 35 elokuuta 1975, joka mainitaan tässä viitteenä. Erikoisen ίο B 7 o i Π edullisia polymeerejä tässä yhteydessä käytettäviksi ovat hydrolysoitu, akrylonitriilillä oksastettu tärkkelys, po-lyakrylaatit ja isobutyleeni/maleiinihappoanhydridi-kopo-lymeerit tai niiden seokset.

5 Menetelmiä hydrogeelien valmistamiseksi ovat esit täneet Masuda et ai. US-patentissa 4 076 663, myönnetty 28. helmikuuta 1978; Tsubakimoto et ai. US-patentissa 4 286 082, myönnetty 25. elokuuta 1981; ja edelleen US-patenteissa 3 734 876; 3 661 815; 3 670 731; 3 664 343 ja 10 3 783 871 sekä BE-patentissa 785 858 esitetyt menetelmät, jotka julkaisut mainitaan tässä viitteinä.

Hydrogeelimateriaalia käytetään edullisesti näissä absorboivissa ytimissä erillisinä osasina. Hydrogeeliä sisältävät ylinosat voivat siten olla hydrofiilisten kuitu-15 jen kudonnaisen tai vanulevyn muodossa siihen dispergoitu-jen erillisten hydrogeeliosasten kanssa. Hydrogeeliosasten muoto voi olla esimerkiksi pallomainen tai puolipallomai-nen, kuutiomainen, sauvamainen, monikulmio jne. Muotoja, joissa on suuri suurimman ja pienimmän mitan välinen suh-20 de, kuten neulasia, hiutaleita ja kuituja voidaan myös käyttää tähän tarkoitukseen. Lisäksi voidaan käyttää hydrogeeliosasten kasaumia.

Vaikka hydrogeelipitoisten absorboivien ydinosien, joita käytetään esillä olevan keksinnön suositeltavissa 25 toteutuksissa, odotetaankin toimivan hyvin hydrogeeliosasten kanssa, joiden osaskoko vaihtelee laajalla alueella, voivat muut näkökohdat estää pienten tai erittäin suurten osasten käytön. Teollisuushygieenisistä syistä pienemmät osaskoot kuin noin 30 mikrometriä ovat vähemmän suotavia. 30 Osaset, joiden pienin mitta on suurempi kuin noin 2 mm, voivat myös aiheuttaa karkeuden tunnun absorboivaan rakenteeseen, mikä on epäsuotavaa käyttäjän esteettisestä näkökulmasta. Suositeltavia tässä yhteydessä käytettäviksi ovat osaset, joiden keskimääräinen osaskoko on noin 50 35 mikrometristä noin 1 millimetriin. Termillä "osaskoko" n 87310 tässä käytettynä tarkoitetaan yksittäisten osasten pienimmän mitan painotettua keskiarvoa.

Hydrofiilisten kuitujen ja hydrogeelisosasten suhteelliset määrät, joita käytetään näissä absorboivissa 5 esineissä, jotka sisältävät hydrogeeliä, voidaan sopivammin ilmaista kuitujen ja hydrogeelin välisen painosuhteen avulla. Nämä suhteet voivat olla alueella noin 30:70 -98:2. Useimpia kaupallisesti saatavia hydrogeelejä varten optimaalinen kuitu/hydrogeeli-suhde on alueella noin 50:50 10 - 95:5. Kustannus- ja suorituskykyanalyysin mukaan kuitu/- hydrogeeli-suhteet noin 75:25 - 90:10 ovat suositeltavia. Tämä suositus perustuu luonnollisesti hydrofiilikuitujen, esimerkiksi puumassakuitujen ja hydrogeelin suhteellisiin hintoihin. Jos esimerkiksi puumassan hinta nousee ja/tai 15 hydrogeelin hinta laskee, pienemmät kuitu/hydrogeeli-suh-teet voivat olla taloudellisesti edullisempia.

Hydrogeeliä sisältävän absorboivan ytimen tiiviys voi olla merkittävä määritettäessä saadun absorboivan esineen absorbointiominaisuuksia. Jos hydrogeelimateriaalia 20 käytetään absorboivassa ytimessä, absorboivan ytimen tiheys on edullisesti alueella noin 10 - 0,5 g/cm3, edullisemmin alueella noin 0,12 - 0,3 g/cm3.

Hydrogeeliosasia sisältävät absorboivat ytimet voidaan muodostaa hydrofiilisten kuitujen ja hydrogeeliosas-25 ten kuivan seoksen ilmalevityksellä. Tällaisen menettelyn ovat tarkemmin kuvanneet Procter & Gamble EP-patenttijulkaisussa 122 042, myönnetty 17. lokakuuta 1984, joka mainitaan tässä viitteenä.

Jos hydrogeeliä käytetään absorboivassa ytimessä, : 30 sen ei tarvitse jakautua tasaisesti kauttaaltaan ytimeen. Itse asiassa hydrogeeliä voidaan sijoittaa vain yhteen tai useampaan kerrokseen absorboivaan ytimeen, edullisesti lähelle ytimen pohjaosaa. Tässä tapauksessa absorboivan ytimen yläosa voi muodostua oleellisesti vain hydrofiili-35 sestä kuitumateriaalista, jossa ei oleellisesti ole hydro- i2 87310 geeliä läsnä.

Ioninvaihtopintakerrosten käyttö absorboivissa esineissä, jotka sisältävät hydrogeeliosasia absorboivassa ytimessä, on erikoisen edullista. Useat suositeltavista 5 hydrogeelimateriaaleista ovat erittäin tehokkaita nestettä absorboivia aineita, jos pH-arvo absorptiokohdalla on neutraalista hieman alkaaliseksi. Absorboivien materiaali-osasten, jotka alentavat pH-arvoa, lisääminen voi siten vaikuttaa haitallisesti hydrogeelin nesteen absorptioky-10 kyyn. Kuitenkin käytettäessä ioninvaihtopintakerrosta edullisen ihon pH-arvon alentamiseksi happamalle alueelle, tällainen hapan pH-arvo pyrkii paikallistumaan pintakerroksen alueelle, joka on erillään hydrogeelimateriaalista. Hydrogeelimateriaalin absorptiokyky voidaan tällöin säi-15 lyttää.

Suositeltava absorboiva esine kertakäyttövaipan muodossa on esitetty oheisessa piirroksessa. Piirroksen tiimalasin muotoinen vaipparakenne käsittää nestettä läpäisemättömän aluskerroksen 101. Aluskerroksen 101 päälle 20 on sijoitettu tiimalasin muotoinen absorboiva ydin 102, joka sisältää hydrofiilistä kuitumateriaalia, kuten puu-massakuituja. Kauttaaltaan absorboivaan ytimeen 102 on jakaantunut oleellisesti veteen liukenemattoman hydrogeelimateriaalin erillisiä osasia 103. Tiimalasin muotoisen 25 absorboivan ytimen 102 päälle on sijoitettu ioninvaihto- pintakerros 104. Tämä pintakerros on valmistettu kuitumateriaalista, kuten sukkinyloidusta raion/polyesteri-mate-riaalista, joka antaa pintakerrokselle vähintään 0,25 mek/g olevan ioninvaihtokyvyn. Pintakerros luovuttaa pro-30 toneja iholle kehon nesteiden, kuten virtsan läsnäollessa niin, että ihon pH-arvo alenee välille noin 3,0 - 5,5.

Absorboivia esineitä, joissa käytetään ioninvaihto-pintakerroksia, on esitetty seuraavissa esimerkeissä.

is 87 31 0

Esimerkki 1 Tämä esimerkki käsittää selluloosakankaan suoran esteröinnin polyakryylihapolla absorboivan esineen pintakerroksen muodostamiseksi.

5 Useilla polyakryylihapon (molekyylipaino 4 000 000) liuoksilla pohjustetaan kehruulevitettyjä 70/30 % raion/-polyesteri-kangasarkkeja (Sontar^®; myyduPont). Nämä käsitellyt arkit kovetetaan kuumentamalla tunnin ajan uunissa 110 - 115 °C:n lämpötilassa. Kovetetut kankaat pestään tis-10 latussa vedessä ja kuivataan sitten ilmassa. Eri käsitte-lyliuokset, kutakin käytetyt määrät ja käsiteltyihin ark-keihin saadut ioninvaihtokyvyt on esitetty taulukossa I.

Taulukko I

15

Arkki Polyakryyli- Liuoksen paino/- Ioninvaihto- nro_hapon väkevyys kankaan paino_kyky_ 1 0,2 % 4,2/1 0,14 mek/g 2 0,5 % 4,7/1 0,13 mek/g 20 3 0,5 % 25,6/1 0,90 mek/g Tämän tyyppiset käsitellyt kankaat soveltuvat käytettäviksi ioninvaihtopintakerroksina edellyttäen, että 25 niiden ioninvaihtokyky on suurempi kuin 0,25 mek/g. Siten arkkien 1 ja 2 ioninvaihtokyky ei ole riittävä yhden käsittelyn jälkeen hyväksyttävää ioninvaihtokerrosta varten esillä olevan keksinnön puitteissa. Näiden arkkien ionin-vaihtokyvyn suurentamiseksi vaaditaan lisäkäsittelyjä.

30 Esimerkki 2

Polypropyleeniä oleva pintakerros, joka oli poistettu kaupallisesti saatavasta vaippatuotteesta LUVS, sul-fonoidaan rikkidioksidilla.

Tässä menettelyssä, jonka on tarkemmin esittänyt 35 Walles US-patentissa 3 629 025, myönnetty 21. joulukuuta i4 8 7 31 0 1971, polypropyleenimateriaalia käsitellään rikkitrioksi-din 3-%:isella palautuskeittoliuoksella metyleenikloridis-sa 1 minuutin ajan. Vesipesun ja kuivauksen jälkeen pintakerroksen ionivaihtokyvyksi saadaan 0,38 mek/g.

5 Esimerkki 3 Tässä esimerkissä selluloosakangasta karboksimety-loidaan kloorietikkahapolla.

Käytetty kangas on esimerkin 1 mukainen 70/30 % raion/polyesterituote Sontarei®. Karboksimetylointi suorite-10 taan sarjassa vaiheita, jotka käsittävät 1) reaktion natriumhydroksidin kanssa alkaliselluloosan muodostamiseksi; 2) reaktion kloorietikkahapolla; 3) hapotuksen laimealla suolahapolla; 15 4) pesun tislatussa vedessä; ja 5) kuivauksen.

Valmistetaan useita näytteitä käyttäen erilaisia selluloosan ja kloorietikkahapon suhteita ja kloorietikka-hapon eri pitoisuuksia. Kaikissa tapauksissa käytetään 20 isopropyylialkoholi/vesi-liuotinta suhteessa 4,5:1 sekä

NaOH:a ja kloorietikkahappoa varten. Myös kaikissa tapauksissa NaOH/kloorietikkahappo-moolisuhteena pidetään 1,9:1. Reaktio-olosuhteet ja saatujen kangasnäytteiden ioninvaih-tokyky on esitetty taulukossa II.

i 15 8 7 o I ο

Taulukko 11

Selluloosa1*/- Kloorietikka- Lämpö- Ionin- Näyte kloorietikka- happo/liuotin- tila Aika vaihto- 5 nro happo (mooli- pitoisuus °C (h) kyky _suhde)_(mM/ml)_(mek/g) 1 2,47 0,34 50 3 0,12 2 0,52 1,70 50 2,5 0,44 3 0,33 0,30 50 4,5 0,09 10 4 0,33 1,24 65 4 0,28 5 0,33 1,04 65 2 0,56'** *) käytetään anhydridiglukoosiyksikön moolipainoa **) reaktio toistettiin kerran samalla alustalle tämän 15 tuloksen saamiseksi

Taulukon II näytteet 2, 4 ja 5 ovat sopivia käytettäviksi esineissä ioninvaihtokerroksina.

Esimerkki 4 20 Tässä esimerkissä 70/30 % raion/polyesteri-kangasta

Sontar^® sukkinyloidaan sukkinamiinihapolla.

Sontarg^-kangas kyllästetään noin 0,02 moolilla suk-kinamiinihappoa vedessä grammaa kohti kangasta. Kyllästettyä kangasta kuumennetaan sitten pakkokiertouunissa 2 tun-, 25 tia noin 125 °C:n lämpötilassa. Kangasnäyte pestään sitten laimealla suolahapolla ja sitten tislatulla vedellä sekä kuivataan. Tämä menettely antaa kankaan, joka sopii käytettäväksi vaipan pintakerroksena ja jonka ioninvaihtokyky on noin 1,5 mek/g.

' : 30 Esimerkki 5

Karboksimetyloitua Sontar^-kangasta, joka on käsitelty kuten esimerkissä 3, testataan sen kyvyn suhteen säätää ihon pH-arvoa käytettäessä sitä vaipan pintakerroksena synteettisen virtsan läsnäollessa.

35 Tässä testissä karboksimetyloitu Sontara® korvataan i6 8731 0 tilkuilla säännöllistä pintakerrosta (6,35 cm x 6,35 cm), jotka on leikattu kaupallisesti saatavasta vaippatuottees-ta PAMPERS. Sekä nämä modifoidut tilkut että modifioimat-tomat PAMPERS-vaipasta leikatut tilkut kyllästetään 6 ker-5 taa painonsa verran synteettisen virtsan vesiliuoksella, joka sisältää 1,0 % NaCl:a, 0,03 % CaCl2*2H20:a, 0,06 % MgCl2*6H20:a ja 0,0025 % Triton X-100 ei-ionista pinta-aktiivista ainetta. Nämä tilkut sijoitetaan sitten aikuisten koehenkilöiden käsivarteen yhdeksi tunniksi, jonka jälkeen 10 pH-arvo mitataan käyttäen tasopintaista elektrodia. Näiden pH-mittausten tulokset olivat seuraavat:

Normaali Karboksimetyloitu Sontar^ pintakerros_näyte nro 4 esimerkistä 3 ihon pH-arvo 5,50 4,50 15 _

Esimerkki 6

Sukkinyloitu Sontar^-kangas, joka on valmistettu kuten esimerkissä 4, testattiin vaipan pintakerroksena 20 seuraavasti:

Sukkinyloitua kangasta käytetään korvaamaan pintakerros tilkuissa, jotka on leikattu PAMPERS-vaipasta kuten esimerkissä 5 on esitetty. Yhtä tällaista tilkkua kyllästetään 5 kertaa painonsa verran synteettisellä virtsa-;· 25 liuoksella kuten esimerkissä 5. Toinen tällainen liuska jätetään kuivaksi. Nämä tilkut sijoitetaan aikuisten koehenkilöiden selkään yhden tunnin ajaksi ja ihon pH-arvo mitataan sitten käyttäen tasopintaista elektrodia. Tulokset on esitetty taulukossa III.

30

Taulukko 111 Märkä tilkku Kuiva tilkku_Ehyt

Ihon pH-arvo: 3,1 3,6 4,4 35 _

17 87 5 ί O

Esimerkki 7

Valmistetaan vaippa kuten Buell on esittänyt US-patentissa 3 860 003, myönnetty 14. tammikuuta 1975.

Tiimalasin muotoisen, pehmeän puulajin massaa ole-5 van vaipan ytimen mitat ovat seuraavat: pituus on noin 40 cm, leveys korvakkeissa noin 27 cm ja keskellä noin 9,5 cm. Tässä vaipassa käytetty pintakerros on sukkinyloitua Sontar^-kangasta, joka oli käsitelty kuten esimerkissä 4. Tämän pintakerroksen ioninvaihtokyky on 1,5 mek/g. Tämä 10 vaippa on erikoisen tehokas alentamaan pikkulapsen ihon pH-arvon alueelle 3,0 - 5,5 käytön aikana vapautuneen virtsan läsnäollessa.

Esimerkki 8

Sisääntyönnettävä täydennysydinosa, joka sisältää 15 nestettä absorboivia hydrogeeliosasia, lisätään esimerkin 7 mukaiseen vaipparakenteeseen.

Tämä sisääntyönnettävä täydennysydinosa on valmistettu pehmeistä puukuiduista ja akryylihapolla oksastetusta tärkkelyshydrogeelistä, jonka keskimääräinen osaskoko 20 on noin 25 mikrometriä (Sanwet 1M-1000; myy Sanyo Co., Japani), kuitu/hydrogeeli-suhteen ollessa 85:15. Sisään-työnnettävän täydennysydinosan peruspaino on 0,019 g/cm2 ja kaliiberi 0,076 cm, mikä vastaa tiheyttä 0,25 g/cm3. Sisääntyönnettävä täydennysydinosa on peitetty kääretissue- 25 arkilla ja leikattu noin 9 x 40 cm:n kokoon. Tämä sisään työnnettävä täydennysydinosa työnnetään pituussuunnassa esimerkin 7 vaipparakenteeseen tiimalasin muotoisen ytimen ja polyetyleeniä olevan aluskerroksen väliin, jolloin tis-suekääre on tiimalasin muotoista ydintä vastaan.

30 Ioninvaihtava, sukkinyloitu pintakerros tässä vai passa pystyy suorittamaan tehokkaan pH-arvon säädön minimoiden samalla nesteen pH-arvon alentumisen hydrogeelipi-toisen ytimen ympäristössä. Hydrogeelin absorbointikyky sisääntyönnetyssä ytimessä ei siten merkittävästi pienene 35 sukkinyloidun pintakerroksen läsnäollessa.

ie 87 31 0

Esimerkki 9

Valmistetaan useita vaippatilkkuja käyttäen eri tyyppejä absorboivia ytimiä ja pintakerroksia. Nämä vaip-patilkut on esitetty taulukossa IV.

5

Taulukko IV

Tilkku Ydin_Pintakerros_ 1 100 % puumassakuituja polypropyleeni (0,2 mm) 10 2 80 % puumassakuituja, 20 % silloitettua poly-akrylaatti-hydrogeeliä** (neutralointi 75 %) polypropyleeni (0,2 mm) 3 80 % puumassakuituja, 15 20 % hapotettua silloi tettua polyakrylaatti-hydrogeeliä (neutralointi 34 %) polypropyleeni (0,2 mm) 4 80 % puumassakuituja, 20 20 % hapotettua silloi tettua polyakrylaatti-hydrogeeliä (neutralointi 11 %) polypropyleeni (0,2 mm) 5 100 % puumassakuituja Sukkinyloitu raion/poly- 25 esteri1** (ioninvaihto- kyky 0,9 mek/g) *) Aqualic 4R04K1; myy Nippon Shokubai K.K. Co. Ltd., Japani 30 **) Sontar^; myy duPont 75-%risesti neutraloitu hydrogeeli näissä rakenteissa parantaa vaipan nesteen absorptiokykyä. Hapotettu hydrogeeli toimii pH-arvon säätöaineena vapauttamalla pro-35 toneja kosketuksessa virtsan kanssa. Nämä hapotetut hydro- i9 8731 0 geelit lisäävät hieman nesteen absorptiokykyä.

Taulukossa IV esitettyjen tapaisia tilkkuja kuormitettiin 5-kertaisella määrällä painostaan esimerkin 5 mukaista synteettistä virtsaliuosta ja sijoitettiin sitten 5 aikuisten koehenkilöiden käsivarteen kahdeksi tunniksi.

Ihon pH-arvo mitattiin jokaiselle näytteelle tasopintaista elektrodia käyttäen. Tulokset on esitetty taulukossa V.

Taulukko V

10

Tilkku nro_Ihon pH-arvo 1 5,21 2 5,01 3 5,06 15 4 4,34 5 3,76

Taulukon V arvoista voidaan havaita, että vaippa, 20 joka sisältää sukkinyloidun ioninvaihtopintakerroksen, pystyy alentamaan ihon pH-arvoa merkittävästi enemmän kuin vaippatilkut, jotka eivät sisällä ioninvaihtopintakerrosta ja vielä paremmin kuin vaippatilkut, jotka sisältävät ha-potettua hydrogeelimateriaalia.

Claims (10)

2o 8 7 31 0

1. Kertakäyttöinen absorboiva esine, joka soveltuu absorboimaan erittyneitä kehon nesteitä alentaen samalla 5 ihon pH-arvoa, ja joka esine käsittää nestettä läpäisemättömän aluskerroksen, nestettä läpäisevän pintakerroksen ja taipuisan hydrofiilisestä kuitumateriaalista koostuvan sisäosan, joka on sijoitettu mainitun aluskerroksen ja mainitun pintakerroksen väliin, jolloin pintakerros käsittää 10 happaman materiaalin lähteen sellaisena määränä, että pintakerros altistuessaan erittyneille kehon nesteille vapauttaa protoneja sellaisena määränä, joka riittää alentamaan ihon pH-arvon alueelle 3,0-5,5, tunnettu siitä, että pintakerros on valmistettu ainakin osittain 15 hydrofobisesta polymeerisestä huovikkeesta tai kalvosta, jonka polymeerirakenteessa on happamia ryhmiä määränä, joka riittää muodostamaan vähintään noin 0,25 mek/g olevan ioninvaihtokyvyn mainittuun pintakerrokseen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kertakäyttöinen 20 esine kertakäyttöisen vaipan muodossa, tunnettu siitä, että pintakerroksen ioninvaihtokyky on vähintään 0,6 mek/g.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen esine, tunnettu siitä, että pintakerroksen ioninvaihtokyky on 25 vähintään 1,0 mek/g.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen esine, tunnettu siitä, että pintakerroksen materiaali on valittu ryhmästä, johon kuuluvat hapetetut selluloosat, fosforyloidut selluloosat, karboksimetyloidut selluloosat, 30 sukkinyloidut selluloosat, polyolefiinin oksastukset poly- akryylihapon tai sen johdannaisten kanssa, selluloosien oksastukset polyakryylihapon tai sen johdannaisten kanssa, sulfonoidut polyolefiinit, osittain hydrolysoidut akrylo-nitriilit ja osittain hydrolysoidut polyesterit. tl 2i 8 7 31 0

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen esine, tunnettu siitä, että pintakerros on sukkinyloitua sellu-loosakangasta, joka on valmistettu kuumentamalla selluloo-sakangasta sukkinamiinihapon kanssa käyttäen sukkinamiini- 5 hapon ja selluloosan OH-ryhmien välisenä moolisuhteena arvoa noin 0,25:1-2:1.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen esine, tun nettu siitä, että pintakerroksen materiaali on sellu-loosakankaan oksastus polyakryylihapon kanssa ja se valio mistetaan saattamalla selluloosa reagoimaan polyakryyliha pon kanssa, jolloin polyakryylihapon painosuhde kankaaseen on noin 0,02:1 - 2:1.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen esine, tunnettu siitä, että selluloosakangas muodostuu 15 raionin ja polyesterin seoksesta.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen esine, tunnettu siitä, että taipuisa absorboiva ydin sisältää lisäksi oleellisesti veteen liukenemattoman hydro-geelimateriaalin osasia, jolloin hydrofiilisten kuitujen 20 painosuhde hydrogeeliin on noin 30:70 - 98:2.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen vaippa, tunnettu siitä, että hydrofiilisten kuitujen painosuhde hydrogeeliin on noin 50:50 - 95:5.

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen vaippa, 25 tunnettu siitä, että hydrogeelimateriaali absor boivassa ytimessä on valittu joukosta, johon kuuluvat hydrolysoidulla akrylonitriilillä oksastettu tärkkelys, ak-ryylihapolla oksastettu tärkkelys, polyakrylaatit, isobu-tyleeni/maleiinihappoanhydridikopolymeerit ja näiden hyd- i 30 rogeelien seokset. 22 87 31 0