Абсорбирующее изделие

 

Изобретение относится к получению абсорбирующих пенистых материалов для использования в качестве абсорбирующих изделий, в частности пеленок, которые абсорбируют и удерживают водные жидкости, выделяемые организмом. Такие пенистые материалы содержат гидрофильные с открытыми ячейками структуры, получаемые предпочтительно путем полимеризации эмульсий воды в масле с высокой дисперсной фазой. Масляная фаза содержит стекловидный мономер на основе стирола, водонерастворимый каучукообразный сомономер и бифункциональный сшивающий агент. Такие пенистые материалы имеют объем пор или пористость порядка от 12 до 100 мл/г и удельную поверхность капиллярного всасывания порядка от 0,5 до 5,0 м²/г. Эти материалы обладают также сопротивлением прогибу сжатия таким, что ограничивающее давление в 5,1 кПа образует после 15 мин воздействия деформацию порядка от 5 до 95% сжатия, когда материал насыщен при 37^oС до его свободной абсорбирующей способности искусственной мочой. 2 с. и 8 з.п.ф-лы, 1 табл., 4 ил.

Изобретение относится к гибким микропористым открытым ячеистым полимерным пенистым материалам, обладающим абсорбирующими и удерживающими жидкость характеристиками, делающими эти материалы, в частности, пригодными для использования в изделиях, абсорбирующих жидкости организма, например мочу, как то пеленках, нижнем белье для взрослых, страдающих недержанием, спальных прокладках, вкладышах для трусов, внутренних лентах для шляп, обувных стельках и т.п.

Разработка материалов высокой абсорбирующей способности и структур для использования в пеленках, изделиях для менструаций, бандажах и т.д. является предметом повышенного коммерческого интереса. Первоначально такие изделия основывались на различных тканях или хлопковых волокнах для обеспечения абсорбируемости. Дальнейший прогресс в области абсорбирующих материалов и структур сопровождался разработкой различных прокладок из уложенной воздухом целлюлозной массы, которые вообще абсорбируют в 5-6 раз больше своего собственно веса водных жидкостей организма, например мочу. Позднее использование абсорбирующих гелеобразующих материалов, как например, полиакрилатов, в сочетании с целлюлозными волокнами существенно повысило абсорбирующую способность абсорбирующих изделий, как то пеленок, и позволило изготавливать относительно тонкие пеленки, которые продаются в настоящее время. Однако даже при наличии этих улучшений поиск лучших абсорбирующих материалов и структур продолжается.

Для несведущего может показаться целесообразно предположить, что обычные губчатые материалы, которые в их широком аспекте могут рассматриваться как открытые ячеистые пены, будут вполне пригодны для абсорбирующих структур и изделий. Так, например, и натуральные губки, и искусственные целлюлозные губки использовались для вытирания воды и других жидкостей с незапамятных времен. Однако при более тщательном рассмотрении будет очевидно, что такие губки не пригодны, в частности, для обладающих высокими эксплуатационными качествами изделий, абсорбирующих жидкости организма, использующихся в настоящее время. Так, например, абсорбирующие изделия первоначально используются в сухом состоянии. Хорошо известно, что многие сухие губчатые материалы являются достаточно жесткими и неприятными при соприкосновении с кожей, а поэтому будут непригодными для использования в пеленках и других изделиях для страдающих недержанием. Кроме того, многие обычные губчатые материалы имеют неодинаковые размеры ячеек и частично или полностью закрытые ячейки, которые препятствуют впитыванию и удержанию жидкости губкой. И наконец, хотя обычные губчатые материалы могут впитывать значительные количества водных жидкостей, однако, они также выделяют или освобождают впитанную жидкость при воздействии на них небольшого давления. Следовательно, такие губчатые материалы полностью не пригодны для использования в ситуациях, когда абсорбирующая структура применяется в условиях действия на нее давления, например когда ребенок в пеленке садится.

Помимо обычных "губок" литература и коммерческая практика переполнены описаниями различных типов полимерных пен, которые могут впитывать различные жидкости для различных целей. Известно также использование некоторых типов полимерных пенистых материалов в качестве элементов абсорбирующих изделий, например пеленок и изделий для менструаций. Так, например, в патенте США N 4029100 описывается сохраняющая форму пеленка, которая может использовать пенистый элемент в промежностной части своей абсорбирующей прокладки для обеспечения ее высокой гибкости во влажном состоянии.

Некоторые типы пенистых материалов были описаны также, как пригодные для абсорбирующих изделий для фактического всасывания впитывания и/или удержания водных жидкостей организма. Так, например, в патенте США N 3563243 описывается абсорбирующая прокладка для пеленок и т.п., в которой главным абсорбентом является гидрофильный пенистый лист, изготовленный из гидрофильных полимеров. Такие пенистые листы, можно сказать, формируются путем смешивания полиоксиэтиленгликолей с диизоцианатами. В патенте США N 4554297 описываются абсорбирующие жидкости организма ячеистые полимеры, которые могут использоваться в пеленках или изделиях для менструаций. Такие ячеистые полимеры содержат реакционные продукты, по меньшей мере, одной эпоксидной смолы и аминооборванной поли(спиртоокиси). В патенте США N 4740528 описываются абсорбирующие композитные структуры, например пеленки, изделия женской гигиены и т. п. , содержащие пористый абсорбирующий состав, приготовленный из определенного типа сверхвпитывающей сетчатой полиуретановой пены.

Известно абсорбирующее изделие, пригодное для абсорбирования и удержания водных жидкостей организма, содержащее относительно непроницаемый для жидкости задний лист и полимерный пенистый материал, расположенный между задним листом и местом поступления жидкости от пользователя изделием, при этом полимерный пенистый материал получен эмульсионной полимеризацией в системе "вода-в-масле", причем масляная фаза эмульсии содержит стекловидный мономер на основе стирола, по существу водонерастворимый каучукообразный сомономер, и бифункциональный сшивающий агент (ЕР N 0068830).

Из этого же патента известно абсорбирующее изделие, пригодное для абсорбирования и удержания водных жидкостей организма, содержащее относительно непроницаемый для жидкости задний лист, и полимерный пенистый материал, расположенный между задним листом и местом поступления жидкости от пользователя изделием.

Несмотря на известные использования различных типов полимерных пен в качестве элементов абсорбирующих изделий для жидкостей организма, существует продолжающаяся потребность в определении дополнительных абсорбирующих пенистых материалов, имеющих оптимальную комбинацию параметров и характеристик, делающих такие пены особенно полезными в имеющихся в продаже абсорбирующих изделиях, например пеленках. В настоящее время установлено, что оптимизированные абсорбирующие пены для жидкостей организма и особенно пены, предназначенные для использования в пеленках и изделиях для взрослых, страдающих недержанием, должен обладать следующими характеристиками: а) гибкостью и предпочтительно восстановлением после сжатия для удобства и эксплуатационных качеств, b) приемлемой скоростью приема жидкости с тем, чтобы пена могла быстро принимать и впитывать сильные потоки мочи или других жидкостей; с) относительно хорошими характеристиками впитывания и распределения жидкости, чтобы пена транспортировала впитанную мочу или другую жидкость от места ее поступления на нее в сторону неиспользованного баланса пенистой структуры, чтобы можно было принять следующий обильный поток жидкостей; d) относительно большой общей вместимостью при относительно высокой вместимости жидкости под нагрузкой, т.е. действием сжимающего давления; е) низкой плотностью, чтобы пена обладала соответствующей большой общей вместимостью и содержала тонкий мягкий материал; f) относительно большей совместимостью абсорбирующимися жидкостями организма, чем это имеет место в других компонентах абсорбирующего изделия, в результате чего пенистый материал может отводить (распределять) жидкость от этих других компонентов и удерживать такую жидкость, хранящуюся в пенистой структуре.

В основу изобретения положена задача создать абсорбирующее изделие, обладающее вышеуказанными свойствами.

Будет очевидно, что абсорбирующие пены, имеющие вышеприведенные характеристики, будут обладать такими характеристиками, как прием, транспортировка и хранение жидкости, которые требуются для использования в обладающих высокими эксплуатационными качествами абсорбирующих изделиях. Оптимизированные пены предпочтительно будут мягкими на ощупь. Конечно, абсорбирующие пены, предназначенные для использования в контакте с или в непосредственной близости с кожей, не должны причинять повреждения или раздражения коже, а также не должны подвергать пользователя воздействию токсичных химикалиев. Поскольку они предназначены для использования в одноразовых изделиях, например пеленках, то такие предпочтительные оптимизированные пены должны быть относительно дешевыми и легкими в изготовлении и должны быть совместимы с надежными системами уничтожения твердых отходов, как, например, на базе захоронения отходов, сжигания и/или компостирования.

Для изготовителей абсорбирующих изделий будет очевидно, что оптимизированные абсорбирующие пенистые материалы описанного выше типа будут представлять существенный прогресс в промышленности. Абсорбирующие изделия, содержащие такие пены, будут обладать желаемой целостностью во влажном состоянии, будут обеспечивать необходимое прилегание в течение всего периода носки изделия, они не будут терять форму в процессе носки и будут обеспечивать желаемую сухость кожи.

Абсорбирующие изделия, содержащие такие пенистые структуры, будут также легко изготавливаться на промышленной основе. Так, например, сердечник пеленки может просто штамповаться из непрерывного пенистого листа и может быть выполнен чтобы иметь значительно большую целостность и равномерность, чем уложенные воздухом абсорбирующие сердечники. Кроме того, такие пены могут формоваться любой желаемой формы или даже формироваться в единую цельную конструкцию типа пеленки или трусов. Или же, такие пенистые материалы могут комбинироваться, например, смешиваться с другими компонентами обычных абсорбирующих структур.

Вышеуказанная задача, согласно первому аспекту изобретения, решается посредством абсорбирующего изделия, пригодного для абсорбирования и удержания водных жидкостей организма, содержащего относительно непроницаемый для жидкости задний лист и полимерный пенистый материал, расположенный между задним листом и местом поступления жидкости от пользователя изделием, при этом полимерный пенистый материал получен эмульсионной полимеризацией в системе "вода-в-масле", причем масляная фаза эмульсии содержит стекловидный мономер на основе стирола, по существу водонерастворимый каучукообразный сомономер, и бифункциональный сшивающий агент, в котором согласно изобретению полимерный пенистый материал обладает величиной изгибания по меньшей мере один цикл при его насыщении искусственной мочой при 37^oC, а в промытом и высушенном состоянии имеет гидрофильную гибкую структуру из взаимосвязанных открытых ячеек, содержащих достаточное количество остаточного гидрофилизирующего агента, содержащего не раздражающее кожу поверхностно-активное вещество для превращения поверхности названной структуры в гидрофильную, причем эта структура имеет в месте использования в качестве абсорбента объем пор от 12 до 100 мл/г, удельную площадь поверхности при определении капиллярным всасыванием от 0,5 до 5,0 м²/г, такое сопротивление прогибу сжатия, что ограничивающее давление в 5,1 кПа образует после 15 мин воздействия деформацию сжатия, составляющую от 5 до 95% объема пенистой структуры, при ее насыщении при 37^oC до ее свободной абсорбирующей способности искусственной мочой, имеющей поверхностное натяжение (655) дин/см, при этом масляная фаза содержит от 3 до 41 мас.% по существу водонерастворимого монофункционального стекловидного мономера на основе стирола, от 27 до 73 мас.% монофункционального каучукообразного сомономера, выбранного из группы, включающей 2-этилгексилакрилат, бутилакрилат, бутадиен, изопрен и комбинацию названных сомономеров, и от 8 до 30 мас.% бифункционального образующего поперечные связи агента, выбранного из группы, включающей дивинилбензол, дивинилтолуилен, диаллилфталат, один или более диакриловых кислых эфиров многоатомного спирта или их смесь.

Предпочтительно, чтобы при получении полимерного пенистого материала молекулярное соотношение монофункционального стекловидного мономера к каучукообразному сомономеру в масляной фазе составляло от 1:25 до 1,5:1, при этом масляная фаза включала от 2 до 33 мас.% эмульгаторного компонента, растворимого в ней и пригодного для формирования стабильной эмульсии "вода-в-масле", и от 0,2 до 40 мас.% растворимого в воде электролита, причем массовое соотношение водной фазы к масляной фазе, образующих эмульсию, составляли от 12: 1 до 100:1, а структура полимерного пенистого материала являлась гидрофильной до такой степени, что она проявляет адгезионное напряжение от 15 до 65 дин/см, когда она абсорбирует искусственную мочу, имеющую поверхностное натяжение 655 дин/см.

Целесообразно, чтобы масляная фаза содержала эмульгатор, выбранный из группы, включающей эфир сорбита и жирной кислоты, эфир полиглицерола и жирной кислоты и эфиры полиоксиэтилена и жирных кислот и их комбинации, а водная фаза включала одну или более растворимых в воде солей щелочных металлов или щелочноземельных металлов.

Желательно, чтобы гидрофильная гибкая структура полимерного пористого материала в месте своего использования в качестве абсорбента имела плотность в сухом состоянии от 0,01 до 0,08 г/см², размер ячейки от 5 до 100 мкм, восстановление после прогиба сжатия такое, что после сжатия продолжительностью одна минута структура восстанавливает в течение одной минуты по меньшей мере 85% своей первоначальной толщины при ее нахождении в сухом состоянии, или при насыщении структуры до свободной абсорбирующей способности искусственной мочой, имеющей поверхностное натяжение 655 дин/см при 37^oC с последующим сжатием продолжительностью одна минута структура восстанавливает в течение одной минуты по меньшей мере 75% своей первоначальной толщины, равновесную свободную абсорбирующую способность при 37^oC, по меньшей мере, 12 мл искусственной мочи на грамм сухого полимерного пенистого материала, абсорбирующую способность по отношению к искусственной моче при действии ограничивающего давления в 5,1 кПа в течение 15 минут при 37^oC по меньшей мере 5% от ее равновесной свободной абсорбирующей способности, скорость вертикального впитывания при 37^oC такую, что искусственная моча впитывается по вертикальной длине полимерного пенистого материала, равной 5 см в течение не более 30 минут, и абсорбирующую способность вертикального впитывания по меньшей мере 10 мл искусственной мочи на грамм полимерного пенистого материала при высоте вертикального впитывания 11,4 см.

Возможно, чтобы полимерный пенистый материал по существу не содержал полярных функциональных групп в своей полимерной структуре и содержит от 0,1 до 10 мас. % остаточного гидрофилизирующего агента, выбранного из не раздражающих кожу поверхностно-активных веществ и водогидратирующихся неорганических солей.

Полезно, чтобы изделие дополнительно содержало по существу проницаемый для жидкости верхний лист, причем полимерный пенистый материал находился в абсорбирующем сердечнике, расположенном между относительно непроницаемым для жидкости задним листом и по существу проницаемым для жидкости верхним листом, абсорбирующий сердечник содержал дополнительный компонент из целлюлозных волокон и/или частиц или волокон полимерных гелеобразующих агентов, либо он имел многослойную конструкцию с верхним слоем, содержащим волокна древесной целлюлозы или усиленные скрученные извитые целлюлозные волокна, и до 10 мас. % частиц полимерного гелеобразующего агента, и с нижним слоем, содержащим пенистый материал.

Предпочтительно, чтобы изделие было выполнено в форме одноразовой пеленки, в которой верхний лист имеет одинаковую протяженность с одной поверхностью абсорбирующего сердечника, задний лист имеет одинаковую протяженность с другой поверхностью сердечника, противоположной поверхности, покрытой верхним листом, и имеет ширину, большую, чем у сердечника, для образования у заднего листа боковых кромочных частей, выступающих за сердечник, и абсорбирующий сердечник имеет форму песочных часов. Данная задача, согласно еще одному аспекту изобретения, решается посредством абсорбирующего изделия, пригодного для абсорбирования и удержания водных жидкостей организма, содержащего относительно непроницаемый для жидкости задний лист, и полимерный пенистый материал, расположенный между задним листом и местом поступления жидкости от пользователя изделием, в котором согласно изобретению полимерный пенистый материал является сжатым полимерным пенистым материалом, который при контакте с водными жидкостями организма расширяется и способен к абсорбированию жидкостей, при этом полимерный пенистый материал имеет в сухом состоянии гидрофильную гибкую негидролизованную структуру из взаимно соединенных открытых ячеек, имеющую удельную поверхность капиллярного всасывания от 0,5 до 5,0 м²/г и содержащую дополнительно включенные в нее от 0,5 до 20 мас.% остаточного нерастворимого в воде эмульгатора и от 0,1 до 7 мас.% токсикологически приемлемой гигроскопичной гидратированной соли, при этом структура имеет в своем сжатом состоянии содержание воды от 4 до 15 мас.% полимерного пенистого материала и сухую удельную плотность от 0,08 до 0,3 г/см², а в своем расширенном состоянии объем пор от 12 до 100 мл/г, сопротивление прогибу сжатия такое, что ограничивающее давление в 5,1 кПа создает после 15 минут воздействия деформацию сжатия от 5 до 95% объема пенистой структуры, при ее насыщении при 37^oC до ее свободной абсорбирующей способности искусственной мочой, имеющей поверхностное натяжение (655) дин/см и плотность в сухом свободном состоянии при насыщении до ее свободной абсорбирующей способности искусственной мочой, от 9 до 28% от ее удельной плотности в сухом сжатом состоянии. Предпочтительно, чтобы изделие дополнительно содержало по существу проницаемый для жидкости верхний лист, причем полимерный пенистый материал находился в абсорбирующем сердечнике, расположенном между относительно непроницаемым для жидкости задним листом и по существу проницаемым для жидкости верхним листом, абсорбирующий сердечник содержал дополнительный компонент из целлюлозных волокон и/или частиц или волокон полимерных гелеобразующих агентов, либо имел многослойную конструкцию с верхним слоем, содержащим волокна из древесной массы или усиленные скрученные извитые целлюлозные волокна и до 10 мас.% частиц полимерного гелеобразующего агента, и с нижним слоем, содержащим полимерный пенистый материал.

Целесообразно, чтобы изделие было выполнено в форме одноразовой пеленки, в которой верхний лист имеет одинаковую протяженность с одной поверхностью абсорбирующего сердечника, задний лист имеет одинаковую протяженность с другой поверхностью сердечника, противоположной поверхности, покрытой верхним листом, и имеет ширину, большую, чем у сердечника, для образования у заднего листа боковых кромочных частей, выступающих за сердечник, и абсорбирующий сердечник имеет форму песочных часов.

Изобретение будет более понятным из дальнейшего подробного описания изобретения, проиллюстрированного чертежами, на которых: на фиг. 1 представлена микрофотография пор типичной абсорбирующей пены ЭВДФ согласно настоящему изобретению; на фиг. 2 - вид с частично вырванным участком одноразовой пеленки, использующей абсорбирующий пенистый материал согласно настоящему изобретению в качестве компонента в форме песочных часов хранящего/распределяющего жидкость в сердечнике абсорбирующей пеленки, имеющей двухслойную конструкцию; на фиг. 3 - изображение с вырезом сохраняющего форму изделия, например, одноразовых тренировочных трусов, в которых используются абсорбирующая пенистая ЭВДФ структура согласно настоящему изобретению в качестве абсорбирующего сердечника;
на фиг. 4 - изображение в разобранном виде компонентов пеленки также с двухслойным сердечником, имеющим прижимающий жидкость слой в форме песочных часов, покрывающий абсорбирующий пенистый хранящий/распределяющий жидкость слой, имеющий модифицированную форму песочных часов.

Как отмечалось, настоящее изобретение базируется на использовании определенного типа специфично полученном полимерном пенистом материале используемого в качестве абсорбирующего материала для поступающих водных жидкостей организма, например, мочи. Эти полимерные пенистые абсорбирующие материалы могут, таким образом, использоваться в качестве или как часть абсорбирующих сердечников абсорбирующих изделий, например, пеленок, коротких подштанников для страдающих недержанием или прокладом, тренировочных трусов и т.д.

Полимерные пены могут вообще характеризоваться, как структуры, которые получаются, когда газ относительно свободный от мономера или жидкость, относительно свободная от мономера, диспергируется в виде пузырьков в полимеризуемую содержащую мономер жидкость, что сопровождается полимеризацией способных полимеризоваться мономеров в мономеросодержащей жидкости, окружающей пузырьки. Получаемая полимеризованная дисперсия может быть в форме пористой затвердевшей структуры, состоящей из ячеек, перегородки или стенки которых содержат твердый полимеризованный материал. Сами ячейки содержат газ, относительно свободный от мономера, или жидкость, относительно свободную от мономера, которая перед полимеризацией образовала "пузырьки" в жидкой дисперсии.

Как будет более подробно описано ниже, предпочтительные полимерные пенистые материалы, пригодные для использования в качестве абсорбентов в настоящем изобретении, являются такими, которые приготавливаются полимеризацией конкретного типа эмульсии воды в масле. Такая эмульсия формируется из относительно небольшого количества полимеризующейся содержащей мономер масляной фазы и относительно большей величины относительно лишенной мономера водной фазы. Относительно свободная от мономера превышающаяся "дисперсная" водная фаза образует, таким образом, диспергированные "пузырьки", окруженные непрерывной полимеризуемой содержащей мономер масляной фазой. Последующая полимеризация мономеров в непрерывной масляной фазе образует ячеистую пенистую структуру. Водная жидкость, остающаяся в пенистой структуре, образовавшейся в результате полимеризации, может быть удалена путем прессования и/или сушки пены.

Полимерные пены, включающие предпочтительные пены, приготовленные из эмульсий вода в масле, могут быть относительно закрытыми ячеистыми или относительно открытыми ячеистыми в зависимости от того, заполнены ли стенки ячеек, т. к. границы ячеек и состоят ли они из полимерного материала и/или от степени, до которой стенки ячеек заполнены или состоят из полимерного материала. Полимерные пенистые материалы, используемые в абсорбирующих изделиях и структурах согласно настоящему изобретению являются такими, которые имеют относительно открытые ячейки в том плане, что индивидуальные ячейки пены в значительной своей части полностью не изолированы друг от друга полимерным материалом стенок ячеек. Таким образом, ячейки в пенистых структурах с открытыми ячейками имеют межклеточные отверстия или "окна", являющиеся достаточно большими, чтобы обеспечить быструю передачу жидкости из одной ячейки в другую внутри пенистой структуры. В структурах с, по существу, открытыми ячейками, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, пена обычно имеет сетчатую конструкцию с отдельными ячейками, определяемыми множеством взаимосоединенных трехразмерных ветвистых сеток. Стренги (свитые пряди) полимерного материала, составляющие ветвистые сетки открытой пенистой структуры, могут называться "стойками", пены с открытыми ячейками, имеющие типичную стоечного типа структуру, показаны для примера на микрофотографии, приведенной на фиг. 1. Для использования в настоящем изобретении пенистый материал считается с "открытыми ячейками (открытым)", если по меньшей мере 80% ячеек в пенистой структуре находится в гидравлической связи по меньшей мере с одной соседней ячейкой. Или же пенистый материал может считаться по существу открытым, если он содержит имеющийся в наличии объем пор, как будет описано но ниже, превышающий минимальную величину для данного параметра, так же, как будет описано ниже.

В дополнение к открытым ячейкам полимерные пенистые абсорбенты согласно настоящему изобретению являются гидрофильными по характеру. Пены здесь должны быть достаточно гидрофильными, чтобы обеспечивать абсорбирование водных жидкостей организма в количествах, которые будут приведены ниже. Как будет сказано ниже в отношении типов предпочтительных пен и способов их получения, внутренние поверхности пен здесь могут делаться гидрофильными, благодаря конкретным мономерам, выбранным для получения полимерных пен, на основании остаточных гидрофилизирующих агентов, оставшихся в пенистой структуре после полимеризации или за счет выбора операций после полимеризационной обработки, которые могут служить для изменения поверхностной энергии материала, формирующего пенистую структуру.

Степень "гидрофильности" полимерных пенистых структур, как те, что используются в настоящем изобретении, определяется "адгезионным напряжением", которое проявляется при контакте пены с абсорбируемой испытываемой жидкостью. Адгезионное напряжение определяется формулой;
AT = cos,
где AT - адгезионное напряжение, дин/см;
- поверхностное натяжение испытываемой жидкости, абсорбированной пенистым материалом, дин/см;
- угол контакта в градусах между поверхностью пенистого полимерного материала и вектором, касательным к испытываемой жидкости в точке контактирования испытываемой жидкости с поверхностью пенистого материала.

Для любого гидрофильного пенистого материала адгезионное напряжение, проявляемое пеной, может определяться экспериментально, используя процедуру, по которой производится измерение поглощаемого веса испытываемой жидкости, например искусственной мочи, для пенистого образца, имеющего известные размеры и удельную поверхность капиллярного всасывания. Такая процедура более подробно описана ниже в разделе "Методы испытаний". Пены, пригодные в качестве абсорбентов в настоящем изобретении, являются обычно такими, которые стали гидрофильными до такой степени, что проявляют адгезионное напряжение порядка от 15 до 65 дин/см, более предпочтительно порядка от 20 до 65 дин/см, что определяется поглощением капиллярного всасывания искусственной мочи, имеющей поверхностное натяжение 655 дин/см.

Кроме того, что использующиеся в настоящем изобретении полимерные пенистые материалы являются "открытыми" и "гидрофильными", они также должны обладать специальным набором структурных и механических свойств, признаков или характеристик. Было установлено, что полимерные пены, имеющие такие выбранные структурные и механические свойства, признаки и/или характеристики будут, как следствие этого, обладать также способностью, например, транспортировать жидкость, что делает такие пены особенно подходящими и пригодными в качестве абсорбентов для водных жидкостей организма.

1) Структурные свойства.

Специфические отчасти взаимосвязанные и взаимозависимые структурные свойства были указаны, как являющиеся существенными для реализации пенистых абсорбентов, особенно пригодных для абсорбирования водных жидкостей организма. Следует иметь в виду, что пенистые материалы согласно настоящему изобретению могут иметь структурные свойства, в некоторых их точках, отличающиеся от свойств, приведенных ниже, до контакта между пеной и абсорбируемой водной жидкостью организма. Так, например, в процессе изготовления, доставки, хранения и т.д. пены могут иметь величины объема пор, удельной поверхности, плотности и/или размера ячейки, выходящие за пределы диапазонов, приведенных ниже для этих параметров. Однако, такие пенистые абсорбирующие структуры будут тем не менее по-прежнему находиться в области объема патентных притязаний настоящего изобретения, если они позже претерпевают физические или реологические изменения, в результате чего они затем имеют требуемые величины, приведенные ниже для этих структурных свойств, по крайней мере, в некоторой точке во время последующего контакта между абсорбирующей структурой и абсорбируемой ею водной жидкостью организма. Такие существенные и предпочтительные структурные свойства пенистых абсорбентов здесь могут быть суммированы следующим образом:
А) Объем пор.

Объем пор или пористость является мерой объема отверстий или ячеек в пористой пенистой структуре на единицу массы твердого материала (полимерная структура плюс любые остаточные твердые вещества), формирующего пенистую структуру. Объем пор может оказаться важным в оказании влияния на некоторые характеристики и механические признаки абсорбирующих пен согласно изобретению. Такие характеристики и механические свойства включают абсорбирующую способность пен для водных жидкостей организма, и степень и скорость распределения жидкости внутри структуры за счет капиллярного затекания абсорбированных водных жидкостей из одной части адсорбирующей пены в другую, а также характеристики гибкости и прогиба сжатия даны.

Объем пор может определяться любым подходящим экспериментальным способом, который обеспечил бы получение точного показания действительного объема пор структуры. Такие экспериментальные способы обычно включают измерение объема и/или массы испытываемой жидкости, которая может быть введена в пенистую структуру и которая, поэтому, представляет объем, занимаемый открытыми ячейками пены. По этой причине параметр объем пор для пен согласно изобретению может так же называться, как имеющийся в наличии объем пор.

Один из обычных способов экспериментального определения имеющегося в наличии объема пор включает подачу жидкости с низким поверхностным натяжением, например, изопропилового спирта, в пенистую структуру с наружной ее стороны. Процедура определения, имеющегося в наличии объема пор, использующая изопропиловый спирт, приведена ниже в разделе "Методы испытаний". Следует иметь ввиду, однако, что для определения имеющегося в наличии объема пор могут использоваться альтернативные испытываемые жидкости и способы.

На объем пор абсорбирующих пен, употребительных здесь, можно оказывать влияние и контролировать его путем регулирования ряда параметров состава пены и обработки. Так, например, для предпочтительных пен на базе эмульсий ЭВДФ согласно изобретению такие параметры, влияющие на объем пор, могут включать соотношение воды и масла в эмульсии ЭВДФ, тип и величину используемого электролита водной фазы, тип и величину используемого эмульгатора масляной фазы, операции сжатия пены после ее полимеризации и степень восстановления полимеризованной пенистой структуры после таких операций сжатия.

Пенистые материалы согласно настоящему изобретению будут обычно иметь объем пор порядка от 12 до 100 мл/г; более предпочтительно порядка от 20 до 70 мл/г и наиболее предпочтительно порядка от 25 до 50 мл/г. Подразумевается, что такие диапазоны объема пор являются исчерпывающим определением теоретического объема пор для пен, охватываемых настоящим изобретением. Таким образом, если любой экспериментальный метод, согласно которому можно с достаточным основанием предполагать получение измерений аппроксимирующих теоретический объем пор, обеспечивает величины в пределах вышеуказанных диапазонов, то тогда любые пенистые материалы, испытанные любым таким способом, находятся в объеме патентных притязаний настоящего изобретения.

В) Удельная поверхность капиллярного всасывания.

Другим существенным структурным признаком пенистых материалов согласно изобретению является определенная удельная поверхность капиллярного всасывания. Удельная поверхность капиллярного всасывания является вообще мерой, характеризующей испытываемую жидкость - доступную поверхностную площадь полимерной решетки, формирующей данную пену, на единицу массы рыхлого пенистого материала (полимерный структурный материал плюс твердый остаточный материал). Удельная поверхность капиллярного всасывания определяется как размерами (т.е. диаметром) ячеистых узлов в пене, так и размером (длина, ширина, толщина) стоек, образующих такие ячеистые узлы. Таким образом, удельная поверхность капиллярного всасывания является способом определения общей величины твердой поверхности, образуемой пенистой решеткой, в том смысле, что такая поверхность принимает участие в абсорбировании.

Удельная поверхность капиллярного всасывания открытой пенистой структуры, как, например, абсорбирующие пены, согласно изобретению, является параметром пены, влияющим на капиллярность (или капиллярное всасывание), проявляемую пеной. Было установлено, что капиллярность пены должна контролироваться и выбираться так, чтобы пенистые материалы здесь имели достаточную капиллярность, чтобы обеспечить приемлемое удержание жидкости, допуская при этом определенное капиллярное перетекание жидкости в пенистой структуре. Регулирование удельной площади капиллярного всасывания, а также регулирование гидрофильности поверхностей пенистого полимера, является, таким образом, средством для обеспечения требуемой степени капиллярности для абсорбирующих пен настоящего изобретения. Пены с относительно высокий удельной площадью капиллярного всасывания обеспечивают очень желательную комбинацию из высокой емкости (и низкой плотности) и высокой капиллярности. Высокая удельная площадь является следствием толщины стоек, составляющих пенистую структуру.

Удельная поверхность капиллярного всасывания пенистых абсорбентов согласно изобретению подвергается влиянию и контролю за счет регулирования многих из тех же параметров состава и обработки, которые влияют на объем пор пены. Для пен на базе эмульсии ЭВДФ параметры состава включают соотношение воды в масле эмульсии ЭВДФ, а также тип и количества мономеров, эмульгаторов и электролитов, используемых в эмульсии ЭВДФ. Параметры обработки, влияющие на удельную поверхность капиллярного всасывания, включают энергию смешивания и температуру.

Как отмечалось, для целей настоящего изобретения удельная поверхность любого заданного пенистого материала, рассматриваемого для использования в настоящем изобретении, может и будет обычно определяться процедурой, включающей принцип капиллярного всасывания. В такой процедуре удельная поверхность капиллярного всасывания определяется путем измерения количества, поглощенной капиллярами с низким поверхностным натяжением жидкости (например, этанола), находящегося в пенистом образце, известных массы и размеров. Подробное описание такой процедуры определения удельной поверхности пены с помощью способа капиллярного всасывания приведено ниже в разделе "Методы испытаний". Для определения удельной поверхности капиллярного всасывания может использоваться любой подходящий альтернативный способ.

Открытыми пористыми абсорбирующими пенами, пригодными для использования в настоящем изобретении, являются такие пены, которые приготовлены чтобы иметь определенные характеристики удельной поверхности капиллярного всасывания. В частности, пены согласно изобретению будут иметь удельную поверхность капиллярного всасывания, колеблющуюся порядка от 0,5 до 5,0 м²/г, предпочтительно порядка от 0,75 до 4,5 м²/г и более предпочтительно порядка от 1,0 до 4,0 м²/г. Было обнаружено, что гидрофильные пены, имеющие такие значения удельной площади капиллярного всасывания, будут обычно обладать особенно желательным балансом характеристик абсорбирующей способности, удержанием жидкости и впитыванием или распределением водных жидкостей организма, например мочи.

C) Дополнительные или альтернативные структурные признаки.

Двумя дополнительными структурными признаками абсорбирующих пен согласно изобретению, которые взаимосвязаны с объемом пор и удельной поверхностью капиллярного всасывания, и которые могут использоваться в качестве дополнительного или альтернативного способа, определения пены, согласно изобретению являются плотность и средний размер или диаметр ячеек, образующих пену. Каждый из этих двух дополнительных/альтернативных структурных признаков описываются следующим образом:
1) Плотность пены.

Плотность пенистых материалов согласно изобретению, как и объем пор и удельная поверхность капиллярного всасывания, может влиять на ряд эксплуатационных качеств и механических характеристик абсорбирующих пен согласно изобретению. Сюда входят абсорбирующая способность для водных жидкостей организма, степень и скорость распределения жидкости в пене и характеристики гибкости и прогиба сжатия пены. Важно также то, что плотность пенистых абсорбирующих структур согласно изобретению может определить стоимостную эффективность таких структур.

Плотность пены в граммах пены на кубический сантиметр объема пены в воздухе определяется здесь на сухой основе. Таким образом, количество абсорбированной водной жидкости, например та остаточная жидкость, которая может оставаться в пене, например, после полимеризации эмульсии ЭВДФ, мытья и/или гидрофилизации, не учитывается в расчетах и выражении плотности пены. Однако плотность пены, как здесь определено, включает остаточный твердый материал, например, электролит эмульгатор, гидрофилизирующие агенты и т.д. в полимеризованной пене. Такой остаточный материал может в действительности способствовать значительной массе пенистого материала.

Любой подходящий гравиметрический способ, обеспечивающий определение массы твердого пенистого материала на единицу объема пенистой структуры, может использоваться для измерения плотности пены. Так, например, гравиметрический способ ASTM, описанный более подробно ниже в разделе "Методы испытаний", является одним из способов, который может использоваться для определения плотности. Для тех случаев, когда процедура приготовления пенистого образца (сушка, старение, предварительный изгиб и т.д.) могут случайно изменить получаемые измерения плотности, то могут использоваться другие испытания для определения плотности. Такие другие способы, например, могут включать гравиметрические измерения плотности, используя испытываемую жидкость, абсорбированную в пенистом материале. Этот тип способа определения плотности может быть пригоден для характеристики пен с очень низкой плотностью, как, например, пен согласно изобретению, у которых сухая плотность приблизительно соответствует обратному понятию объема пор пены. (см. Катарджи, "Поглощательная способность", Текстиль Наука и Технология, т.7, 1985, стр. 41). Как и для объема пор и удельной поверхности капиллярного всасывания, диапазоны для плотности пены, приведенные ниже, являются исчерпывающими, т. е. признаны охватить величины плотности, которые могут быть определены с помощью любого подходящего метода испытания.

Пенистые абсорбенты согласно настоящему изобретению будут предпочтительно иметь значения плотности на сухой основе порядка от 0,01 до 0,08 г/см³, предпочтительно порядка от 0,014 до 0,05 г/см³ и более предпочтительно порядка от 0,02 до 0,04 г/см³ в момент, когда такие пенистые абсорбенты встречаются с абсорбируемой водной жидкостью. Плотность пенистых материалов может регулироваться в пределах указанных диапазонов за счет регулирования многих из тех же параметров состава и обработки, приведенных выше для регулирования объема пор. Плотность абсорбирующих пенистых структур здесь необязательно должна быть однородной по всей структуре. Некоторые части или зоны пенистой структуры могут иметь относительно более высокую плотность или более низкую плотность, чем другие ее части или зоны.

2. Размер ячейки.

Другим альтернативным или дополнительным структурным признаком абсорбирующих пен, согласно изобретению, который не является по существу установленным параметром, но который может быть полезен при определении предпочтительных пенистых материалов настоящего изобретения, является размер ячейки. Ячейки пены и, особенно, ячейки, образующиеся за счет полимеризации содержащей мономер масляной фазы, окружающей пузырьки относительно свободной от мономера водной фазы, будут часто иметь по существу сферическую форму. Размер или "диаметр" таких по существу сферических ячеек является, таким образом, еще одним обычно использующимся параметром для характеризования пен в общем, а также для описания некоторых предпочтительных абсорбирующих пен такого типа, которые используются в настоящем изобретении. Поскольку ячейки в заданном образце полимерной пены не обязательно будут примерно одного размера, то средний размер ячейки, т.е. средний диаметр ячейки, будет часто указываться.

Как и плотность пены, удельная поверхность капиллярного всасывания и объем пор, размер ячейки является параметром пены, который может также влиять на ряд важных механических и эксплуатационных свойств абсорбирующего пенистого материала настоящего изобретения. Поскольку размер ячейки является фактором вместе с удельной поверхностью капиллярного всасывания, объемом пор и гидрофильностью пены, определяющим капиллярность пены, то размер ячейки является параметром структуры пены, непосредственно влияющим на абсорбирующую способность и внутренние свойства капиллярного затекания жидкости пенистых абсорбентов здесь. Размер ячейки может также влиять на механические свойства пенистых абсорбентов, согласно изобретению, включая признаки как гибкость и устойчивость к прогибу и восстановление после прогиба сжатия.

Существует ряд способов для определения среднего размера ячейки в пенах. Эти способы включают ртутные способы определения пористости, которые хорошо известны в данной области техники. Наиболее употребительным способом, однако, для определения размера ячейки в пенах является простое фотографическое измерение пенистого образца. На фиг. 1 чертежей, например, представлена микрофотография поверхности излома типично абсорбирующей структуры из пены ЭВДФ настоящего изобретения. На микрофотографию наложена шкала, представляющая размер в 10 мкм. Такая шкала может использоваться для определения среднего размера ячейки путем процедуры анализа изображения. Анализ изображения микрофотографий пенистых образцов является в действительности обычно используемым инструментом, который может применяться для определения среднего размера ячейки пенистых структур согласно изобретению. Такой метод описан более подробно у Эдвардса и др., патент США N 4788225, выданный 29 ноября 1988 г. Этот патент приведен здесь для сведения.

Как установлено непосредственным фотографическим измерением, пены, пригодные в качестве абсорбентов для водных жидкостей организма в соответствии с настоящим изобретением, будут предпочтительно иметь средний размер ячейки, колеблющийся порядка от 5 до 100 мкм. Более предпочтительно размер ячейки колеблется порядка от 10 до 90 мкм. Наиболее предпочтительно размер ячейки составляет порядка от 15 до 80 мкм.

Размер или диаметр ячеек в пенистых абсорбентах здесь может подвергаться влиянию или контролю за счет такого же изменения параметров состава и обработки, которые влияют на удельную поверхность капиллярного всасывания и имеющегося в наличии объема пор. Для предпочтительных пен на базе ЭВДФ сюда относятся главным образом те факторы, которые определяют размер "пузырьков" водной фазы в веществе предшествующем эмульсии ЭВДФ, полимерных пенистых структур. Таким образом, размер ячейки может изменяться за счет регулирования соотношения воды в масле эмульсии ЭВДФ, а также типа и количества эмульгатора, используемого для формирования эмульсии ЭВДФ. Размер ячейки может также изменяться путем простого сжатия твердых пенистых структур после их приготовления.

Как отмечалось выше, размеры ячеек в абсорбирующих пенах согласно настоящему изобретению будут в основном неодинаковыми, в результате чего средний размер ячейки для любого заданного пенистого образца или зоны в пенистом образце может и должен быть рассчитан. Можно, конечно, использовать абсорбирующие пены, имеющие дискретные различимые зоны с относительно большим или относительно меньшим размером ячейки.

II) Механические признаки.

Абсорбирующие пены, имеющие подходящий полимерный состав и структурные признаки, описанные выше, будут в основном обладать механическими свойствами, например, сопротивлением или устойчивостью к прогибу сжатия, гибкостью, восстановлением после прогиба сжатия, целостностью, мягкостью и т.п. , которые делают такие пены пригодными для использования в качестве абсорбирующих структур в абсорбирующих изделиях, например, одноразовых пеленках. Среди вышеупомянутых структурных ограничений, однако, можно выбрать определенные комбинации параметров и/или определенные способы приготовления пены и условия, которые обеспечивают пенистые абсорбенты, обладающие особенно желательными механическими свойствами. Конкретные отчасти взаимосвязанные механические свойства, которые были определены, как способствующие реализации абсорбирующих пен, особенно пригодных для использования в абсорбирующих изделиях для помощи страдающих недержанием могут быть суммированы следующим образом:
А) Сопротивление прогибу сжатия.

Наиболее важным механическим свойством полимерных пен согласно настоящему изобретению является прочность пенистого абсорбента, которая определена как его сопротивление прогибу сжатия. Сопротивление прогибу сжатия, проявляемое пенистыми абсорбентами согласно изобретению является функцией модуля упругости полимера и размеров "стоек", формирующих пенистую решетку. Модуль упругости стоек в свою очередь определяется а) полимерным составом стоек и b) степенью, до которой стойки могут быть пластифицированы остаточным материалом, например, эмульгатором, синтезированной водной фазой или последующим добавлением гидрофилизирующих агентов, оставшихся в пенистой структуре после обработки.

Чтобы быть пригодными в качестве абсорбирующих структур в абсорбирующих изделиях, например, пеленках, абсорбирующие пенистые материалы согласно настоящему изобретению должны обладать соответствующим сопротивлением к деформации или сжатию под действием усилий, возникающих, когда такие абсорбирующие материалы подвергаются воздействию в абсорбированном и удерживающем жидкость состоянии. Пены, не обладающие достаточной прочностью с точки зрения сопротивления прогибу сжатия, могут быть способны впитывать и хранить достаточное количество жидкости организма при условии отсутствия нагрузки, однако слишком легко выделяют жидкость при нормальном напряжении сжатия, обусловленным движением и активностью пользующегося абсорбирующими изделиями, содержащими пену.

Сопротивление прогибу сжатия, проявляемое пенистыми абсорбентами, использующимися в настоящем изобретении, может быть установлено путем определения величины деформации, образующейся в образце насыщенного пенистого материала, подвергающегося воздействию определенного ограничивающего давления в течение установленного периода времени. Для целей настоящего изобретения такие измерения могут выполняться на пенистом образце стандартного размера (цилиндры, имеющие толщину 0,8 см и круглую площадь поперечного сечения 6,5 см²). Такие образцы насыщаются искусственной мочой, имеющей поверхностное натяжение (655) дин/см и затем подвергаются воздействию ограничивающего давления в 5,1 кПа в течение 15 мин, при температуре 37^oC. Величина деформации, образующаяся при таком испытании выражается в процентах от исходной толщины образца, которую сжатая толщина образца имеет. Способ осуществления такого конкретного типа испытания для определения сопротивления прогибу сжатия описывается более подробно ниже в разделе "Методы испытаний".

Абсорбирующие пены, используемые здесь, обладают таким сопротивлением прогибу сжатия, что ограничивающее давление в 5,1 кПа создает деформацию от 5% до 95% сжатия пенистой структуры, когда она была насыщена до ее свободной абсорбирующей способности искусственной мочой, имеющей поверхностное натяжение (655) дин/см. Предпочтительно деформация, образующаяся в таких условиях, будет колебаться порядка от 5 до 75%, более предпочтительно от 5 до 50%. Для предпочтительных ЭВДФ пен согласно настоящему изобретению сопротивление прогибу сжатия может регулироваться до значений деформации в пределах вышеприведенных диапазонов за счет соответствующего выбора мономера, сомономера и образователя поперечных связей, а также концентраций в сочетании с выбором образования соответствующей эмульсии и условий и способов полимеризации эмульсий. Таким образом, такие предпочтительные пены могут формироваться из пенистых материалов с достаточно большими модулями упругости, чтобы обеспечить адекватное сопротивление прогибу сжатия даже, если такие пены обладают низкой плотностью и имеют очень тонкие стойки для обеспечения высокой удельной поверхности.

В) Гибкость.

Абсорбирующие пены согласно настоящему изобретению должны быть достаточно гибкими, чтобы они могли использоваться в абсорбирующих изделиях, соответствующих форме тела пользующегося. Характеристика абсорбирующих пен согласно изобретению как гибких, означает, поэтому, то, что эти пены могут деформироваться или гнуться до такой степени, которая необходима для их использования в таких абсорбирующих изделиях без существенного повреждения или нарушения их структурной целостности или значительных потерь их абсорбирующих свойств.

Предпочтительные абсорбирующие пены, согласно настоящему изобретению, должны быть достаточно гибкими, чтобы противостоять сжимающим или деформирующим усилиям, действующим во время приготовления, обработки, упаковки, отгрузки и хранения абсорбирующих изделий, содержащих такие пенистые материалы. Одноразовые пеленки, например, обычно упаковываются и продаются в сложенном состоянии, в котором сердечники пеленки сложены как в продольном, так и в поперечном направлениях. Одноразовые пеленки обычно продаются также в виде пачек из сложенных пеленок, при этом пачки окружены и прижаты другими упаковками. Следовательно, сжимающие и деформирующие усилия, воздействию которых пенистые абсорбенты подвергаются в процессе изготовления и продажи, могут быть значительно большими, чем те, которые прикладываются к пенистым материалам во время пользования.

При заданном характере воздействия, которому должны противостоять абсорбирующие пены, предпочтительные абсорбирующие пенистые материалы согласно настоящему изобретению будут обладать характеристиками гибкости, которые могут быть оценены количественно путем обращения к их способности противостоять изгибу без существенного повреждения или нарушения их структурной целостности. В приводимом ниже разделе "Методы испытаний" описывается методика определения гибкости абсорбирующих пен согласно изобретению путем определения может ли сколько раз пенистый образец заданного размера сгибаться вокруг цилиндрической оправки с установленной скоростью без разрушения. Предпочтительными пенами согласно настоящему изобретению являются те, которые являются достаточно гибкими, в результате чего, в месте их использования в качестве абсорбента для жидкостей организма, насыщенный пенистый материал при 37^oC может подвергаться такому изгибочному испытанию без разрушения (т.е. показывает величину изгиба, по меньшей мере, один цикл). Более желательно, предпочтительные пены могут изгибаться по меньшей мере два раза, а еще более предпочтительно, по меньшей мере 5 раз без разрушения, когда подвергаются такому испытанию.

C) Предпочтительные или дополнительные механические свойства.

Дополнительно к своим характеристикам сопротивления прогибу сжатия и гибкости, предпочтительные пенистые абсорбенты согласно настоящему изобретению будут также обладать несколькими дополнительными механическими свойствами. Эти предпочтительные механические свойства включают желаемое восстановление из прогиба сжатия (т.е. упругости), целость пены и мягкость на ощупь. Каждое из этих предпочтительных механических свойств описывается более подробно следующим образом:
1) Восстановление после прогиба сжатия.

Восстановление после прогиба сжатия касается тенденции или предрасположенности куска пенистого материала возвращаться к своим первоначальным размерам после деформации или сжатия под действием усилий, встречающихся во время изготовления, хранения или использования. Для целей настоящего изобретения восстановление после прогиба сжатия предпочтительных пенистых абсорбентов здесь должно определяться на пенах, имеющих соответствующую месту их использования и часто в этих условиях пена будет содержать абсорбированную жидкость организма, следовательно, восстановление после прогиба сжатия может измеряться на пенах, которые являются сухими или насыщенными искусственной мочой.

Соответствующий метод определения восстановления после прогиба сжатия приведен ниже в разделе "Методы испытаний". Такой метод в основном включает сжатие и освобождение стандартных размеров пенистого образца, который или сухой, или насыщен до его свободной абсорбирующей способности искусственной мочой. Образцы поддерживаются под 50% сжатием в течение установленного периода времени и затем освобождаются от сжатия. Величина, на которую образец восстанавливает свою толщину в течение одной минуты после снятия сжимающего усилия, принимается за меру восстановления из прогиба сжатия (упругости) образца.

Предпочтительные абсорбирующие пены согласно настоящему изобретению будут обычно обладать восстановлением, по меньшей мере, 35% их первоначальной толщины, когда сухие, и/или по меньшей мере 75% от их первоначальной толщины, когда влажные, спустя одну минуту. Более предпочтительно, такие предпочтительные пенистые материалы будут обладать восстановлением после прогиба сжатия по меньшей мере, 90% сухие и/или 80% влажные.

2) Целостность пены и мягкость.

Хотя это совершенно не обязательно для реализации действующих или употребимых абсорбирующих структур, однако, ЭВДФ пенистые абсорбенты, согласно настоящему изобретению, будут предпочтительно обладать дополнительными механическими свойствами структурной целостности при использовании и мягкостью (отсутствием раздражения) на ощупь. Так, например, пенистые материалы, которые будут использоваться в таких абсорбирующих изделиях, как детские пеленки, будут часто подвергаться воздействию как динамических, так и статических усилий, увеличивающихся, когда пользующийся ходит, бегает, ползает или прыгает. Такие усилия могут не только стремиться сжать пенистые абсорбенты и выдавить из них жидкость, но и разорвать или иным образом разрушить пенистую структуру. Очевидно, будет желательно для пенистых структур, используемых таким образом, чтобы они обладали достаточной структурной целостностью для сведения к минимуму возможных разрушений пены при использовании.

Пенистые элементы согласно настоящему изобретению могут использоваться также в абсорбирующих изделиях, как более подробно описано ниже, в конструкциях, в которых поверхность пенистого материала располагается в непосредственной близости или даже контактирует с кожей пользующегося. Следовательно, было бы очень желательно для поверхности пенистых абсорбентов, согласно изобретению, чтобы она была достаточно мягкой и не раздражающей кожу при соприкосновении с ней.

Ill) Характеристики транспортирования и абсорбируемости жидкости.

Абсорбирующие пены, имеющие соответствующий полимерный состав, структурные характеристики и механические свойства, как было описано выше, будут обычно обладать особенно желательными и полезными характеристиками транспортирования и абсорбируемостью или поглощательной способностью. Такие характеристики, в свою очередь, являются отличительной чертой предпочтительных пенистых материалов, согласно изобретению, которые делают такие пены особенно пригодными для использования в абсорбирующих структурах абсорбирующих изделий, чтобы принимать и удерживать водные жидкости организма.

Характеристиками транспортируемости и абсорбируемости жидкости, являющимися наиболее уместными для реализации соответствующих абсорбирующих пены, являются:
A) равновесная, абсорбирующая способность пены, особенно под действием давления,
В) скорость вертикального впитывания жидкости через пенистую структуру,
C) абсорбирующая способность пены на специально указанных высотах, и
D) способность абсорбирующих пенистых структур отводить жидкость (разделять) от участвующих абсорбирующих структур, с которыми пена может находиться в контакте.

Каждая из этих характеристик описывается более подробно следующим образом:
A) Абсорбирующая способность и абсорбирующая способность.

Абсорбирующая способность является общим количеством испытываемой жидкости (искусственная моча), которое данный пенистый образец будет абсорбировать в свою ячеистую структуру на единицу массы твердого материала в образце. Абсорбирующая способность под давлением касается количества той жидкости, удерживаемой под отсутствием ограничивающего давления (свободная способность), которую пена будет удерживать в своей ячеистой структуре, когда пенистый образец подвергается воздействию сжимающего усилия. Такие измерения абсорбирующей способности, выполненные для целей изобретения, рассчитаны в равновесном состоянии, т.е. после того, как пенистый образец принял и/или удерживает всю, какую он может удержать жидкость за любой промежуток времени, чтобы полностью насытить пенистый образец испытываемой жидкостью. Пенистые материалы, особенно пригодные в качестве абсорбента в абсорбирующих изделиях, например пеленках, будут превышать минимальную свободную абсорбирующую способность и будут также превышать минимальную абсорбирующую способность под давлением.

Используя методику, описанную более подробно ниже в разделе "Методы испытаний", свободная абсорбирующая способность и абсорбирующая способность под давлением могут определяться для любого заданного пенистого образца с помощью метода гравиметрического анализа. При таком методе пенистый образец заданного известного размера и веса помещается в ванну с испытываемой жидкостью (искусственной мочой), где он абсорбирует испытываемую жидкость до равновесного состояния. После удаления насыщенного образца из жидкости рассчитывается количество жидкости, удерживаемое на грамм пены, т.е. замеренная свободная способность. Затем этот насыщенный пенистый образец подвергается воздействию ступенчато увеличивающегося сжимающего давления в несколько приращений, при этом выдавливаемая жидкость удаляется на каждом этапе. Количество жидкости, удерживаемое в образце при каждом нагружении давлением до 6,9 кПа, определялось гравиметрически.

Чтобы быть особенно пригодным для использования в абсорбирующих изделиях для абсорбирования мочи, пенистые абсорбенты согласно настоящему изобретению должны иметь равновесную свободную вместимость (способность) составляющую по меньшей мере 12 и предпочтительно по меньшей мере 20 мл искусственной мочи на грамм сухого пенистого материала. Кроме того, вместимость таких пенистых материалов под действием ограничивающего давления порядка 5,1 кПа, действующего в течение 15 мин, при температуре 37^oC, должна составлять по меньшей мере 5%, более предпочтительно по меньшей мере 20% от равновесной свободной вместимости таких пен.

В) Характеристика вертикального капиллярного перетекания.

Еще одной отличительной чертой транспортирования жидкости у абсорбирующих пен, использующихся здесь, является их способность быстро перемещать или "впитывать" приемлемые количества жидкости организма через их пенистые структуры. Вертикальное капиллярное затекание или впитывание, т.е. впитывание жидкости в направлении, противоположном действию гравитационного усилия, является особенно желательным свойством абсорбирующих пенистых материалов согласно изобретению. Это объясняется тем, что такие материалы будут часто использоваться в абсорбирующих изделиях таким образом, что абсорбирующая жидкость должна двигаться в изделии из относительно более низкого положения в относительно более высокое положение внутри абсорбирующего сердечника изделия.

Способность вертикального впитывания связана с величиной движущей силы капиллярного всасывания, которая двигает жидкость через пену и удерживает ее в пенистой структуре. Отличительные параметры пены, касающиеся ее предрасположенности к вертикальному впитыванию, является, таким образом, показателем того, на сколько хорошо предпочтительные пены, согласно изобретению, будут выполнять свою функцию абсорбирующих структур в абсорбирующих изделиях. Для пенистых абсорбентов согласно настоящему изобретению склонность впитывать жидкость может быть определена с помощью проведения испытания скорости вертикального впитывания и испытания емкости абсорбента вертикального впитывания.

1) Скорость вертикального впитывания.

При испытаниях скорости вертикального впитывания измеряют время, необходимое для впитывания окрашенной испытываемой жидкости (например, искусственной мочи) из емкости на вертикальное расстояние в 5 см через испытываемую полосу пены установленного размера при температуре 37^oC. Такое испытание скорости вертикального впитывания более подробно описано ниже в разделе Методы испытаний. Чтобы быть особенно пригодной для абсорбирующих изделий для абсорбирования мочи, пенистые абсорбенты согласно настоящему изобретению будут предпочтительно иметь скорость вертикального впитывания 5 см не более, чем за 30 мин, когда впитывают искусственную мочу (655) дин/см. Более предпочтительно, предпочтительные пенистые абсорбенты согласно настоящему изобретению будут иметь скорость вертикального впитывания 5 см не более, чем за 5 мин, при впитывании искусственной мочи.

2) Абсорбирующая способность вертикального впитывания.

Испытания абсорбирующей способности вертикального впитывания выполняются в сочетании с испытанием скорости вертикального впитывания. Абсорбирующая способность вертикального впитывания измеряет количество испытываемой жидкости на грамм абсорбирующей пены, которое впитывается в каждый дюйм (2,54 см) вертикального сечения такого же стандартного размера пенистого образца, использующегося в испытании скорости вертикального впитывания. Такое определение обычно осуществляется после того, как образец вертикально впитал испытываемую жидкость до равновесного состояния, например после 18 часов. Как и испытание скорости вертикального впитывания, испытание абсорбирующей способности вертикального впитывания более подробно описывается ниже в разделе "Методы испытаний".

Чтобы быть особенно пригодными для абсорбирующих изделий для абсорбирования мочи, предпочтительные пенистые абсорбенты согласно настоящему изобретению будут обычно иметь такую абсорбирующую способность вертикального впитывания, что при высоте вертикального впитывания 11,4 см пенистая испытываемая полоса имеет абсорбирующую способность по меньшей мере порядка 10 мл искусственной мочи ((655) дин/см на грамм абсорбирующей пены. Более предпочтительно, предпочтительные пенистые абсорбенты согласно изобретению будут иметь абсорбирующую способность вертикального впитывания при 11,4 см порядка от 20 до 45 мл искусственной мочи на грамм пены.

C) Распределение.

Абсорбирующие пенистые структуры согласно изобретению будут часто использоваться в абсорбирующих изделиях вместе с другими типами абсорбирующих структур, которые также принимают участие в приеме, распределении и/или хранении экссудатов организма. В тех случаях, когда пенистые структуры согласно изобретению служат главным образом в качестве хранящего/распределяющего жидкость компонента в абсорбирующих изделиях, то для таких пен желательно иметь предрасположенность к направлению жидкостей организма в пенистую структуру из других абсорбирующих компонентов, которые также абсорбируют такие жидкости. Такая склонность к отводу жидкости из других компонентов абсорбирующего изделия известна в данной области техники как "распределение". Идея распределения и некоторые методы определения характеристик распределения описаны, например, у Вейсмана/Голдмана; патент США N 4610678, выдан 9 сентября 1936 г. При испытании на характеристику распределения с использованием методик, аналогичных описанным в патенте США N 4610673, абсорбирующие пенистые структуры согласно настоящему изобретению демонстрируют особенно желательные характеристики распределения жидкости.

IV) Предпочтительные ЭВДФ абсорбирующие пены.

Как отмечалось раньше, особенно предпочтительные абсорбирующие пенистые материалы, которые могут быть приготовлены, чтобы иметь требуемые и предпочтительные структурные, механические и транспортирующие жидкость характеристики, как описывалось выше, являются продуктами, получаемыми от полимеризации определенных эмульсий воды в масле, имеющих согласно изобретению относительно высокое соотношение водной фазы и масляной фазы. Эмульсии такого типа, имеющие эти относительно высокие соотношения воды к маслу, известны в данной области как эмульсии с высокой дисперсной фазой (ЭВДФ или эмульсии "ЭВДФ"). Предпочтительные полимерные пенистые материалы, получаемые от полимеризации таких эмульсий, называются здесь "ЭВДФ-пенами".

Соответствующие количества водной и масляной фаз, используемых для формирования полимерного пенистого вещества, предшественника ЭВДФ эмульсий, являются среди многих других параметров важными в определении структурных, механических и эксплуатационных свойств образующихся предпочтительных полимерных пен. В частности, соотношение воды в масле в пенообразующей эмульсии может влиять на плотность пены, размер ячейки, удельную поверхность пены и размеры стоек, образующих пену. Эмульсии, использующиеся для приготовления предпочтительных полимерных ЭВДФ пенистых материалов, согласно настоящему изобретению, будут обычно иметь соотношение водной фазы к масляной фазе порядка от 12: 1 до 100:1, предпочтительно порядка от 20:1 до 70:1, и более предпочтительно порядка от 25:1 до 50:1.

Непрерывная масляная фаза эмульсий, использующихся для приготовления предпочтительных ЭВДФ пен здесь, содержит мономеры, которые подвергаются полимеризации для образования твердой пенистой структуры. Такие мономеры включают главный мономерный компонент, сомономерный компонент и компонент образующего поперечные связи агента. Выбор конкретных типов и количеств монофункциональных главных мономеров(а) и сомономера(ов), а также полифункционального образующего поперечные связи агента(ов) может быть важным для реализации абсорбирующих ЭВДФ пенистых материалов, имеющих желаемую комбинацию структурных, механических и транспортирующих жидкость свойств, делающих такие материалы приходными для использования в настоящем изобретении.

Главный монофункциональный мономерный компонент, использующийся в масляной фазе предпочтительного пенистого вещества, предшественника ЭВДФ эмульсий, содержит один или более мономеров, стремящихся придать стекловидного типа свойства в конечном счете получаемой пенистой структуре. Такие мономеры будут называться в дальнейшем "стекловидными" мономерами и в целях настоящего изобретения определяются как мономерные материалы, которые будут образовывать гомополимеры с высоким молекулярным весом (более 6000), имеющие температуру стеклования Tg свыше порядка 40^oC. Предпочтительным типом стекловидного мономера является мономер на базе стирола, который сам является наиболее предпочтительным мономером такого типа. Может использоваться замещенный, например, монозамещенный стирол, как то р-метилстирол. Монофункциональный стекловидный мономерный компонент будет обычно содержать порядка от 3 до 41%, более предпочтительно, порядка от 7 до 40% по весу масляной фазы, используемой для формирования ЭВДФ эмульсии, которая должна полимеризоваться.

Монофункциональный сомономерный компонент, который будет также присутствовать в масляной фазе ЭВДФ эмульсии вместе со стекловидным главным мономерным материалом, содержит один или более сомономеров, стремящихся придать каучукового типа свойства получаемой в конечном счете пенистой структуре. Такие сомономеры в дальнейшем будут называться "каучукообразные" сомономеры и в целях настоящего изобретения определяются как мономерные материалы, которые будут образовывать гомополимеры с высоким молекулярным весом (свыше 10000), имеющие температуру стеклования T_g порядка 40^oC или ниже. Монофункциональные каучукообразные сомономеры такого типа включают, например, алкилакрилаты, алкилметакрилаты, аллилакрилат, бутадиен, замещенные бутадиены, галоидные винилидены и комбинации таких сомономеров и сомономерных типов. Предпочтительные каучукообразные сомономеры включает бутилакрилат, 2-этилгексилакрилат, бутадиен, изопрен и комбинации из этих сомономеров. Из всех этих образцов наиболее предпочтительными являются бутилакрилат и 2-этилгексилакрилат. Монофункциональный каучукообразный сомономерный компонент обычно содержит порядка от 27 до 73%, более предпочтительно порядка от 27 до 66% по весу масляной фазы.

В ЭВДФ эмульсиях, использующихся для формирования предпочтительных абсорбирующих пен согласно изобретению оба монофункциональный стекловидный главный мономер(ы) и монофункциональный каучукообразный сомономер(ы) должны присутствовать в масляной фазе в указанных выше диапазонах концентрации. Кроме того, молярное отношение монофункционального стекловидного мономерного компонента к монофункциональному каучукообразному компоненту будет обычно составлять порядка от 1:25 до 1,5:1, более предпочтительно от 1:9 до 1,5:1.

Поскольку полимерные цепи, образованные из стекловидного мономера(ов) и каучукообразного сомономера(ов), должны быть поперечно связаны, то масляная фаза эмульсий, использующихся для образования предпочтительных ЭВДФ-пен согласно изобретению должна также содержать полифункциональный образующий поперечные связи агент. Как с монофункциональными мономерами и сомономерами, выбор конкретного типа и количества образующего поперечные связи агента является очень важным для конечной реализации предпочтительных полимерных пен, имеющих желаемую комбинацию структурных, механических и абсорбирующих жидкость свойств.

В зависимости от типа и количеств используемых монофункциональных мономеров и сомономеров, а также от желаемых характеристик реализуемых в конечном счете предпочтительных полимерных пен, полифункциональный образующий поперечные связи агент для использования в веществе предшественнике предпочтительной ЭВДФ эмульсии может выбираться из широкой гаммы многофункциональных, предпочтительно двухфункциональных мономеров. Таким образом, образующий поперечные связи агент может быть дивинилароматическим материалом, как, например, дивинилбензол, дивинилтолулен или диаллилфталат. Или же дивинил алифатическим образователем поперечных связей, как, например, любые из диакриловых кислых эфиров многоатомных спиртов, которые могут использоваться. Образующим поперечные связи агентом, оказавшимся наиболее подходящим для приготовления наиболее приемлемой пены из предпочтительных ЭВДФ эмульсий здесь является дивинилбензол.

Образующий поперечные связи агент любого типа будет обычно использоваться в масляной фазе предпочтительных пенообразующих эмульсий, согласно изобретению, в количествах порядка от 3 до 40%, более предпочтительно порядка от 10 до 25% по весу. Количества образующего поперечные связи агента(ов) в пределах таких диапазонов будут обычно образовывать молярную концентрацию образователя поперечных связей порядка от 5 мольных процентов до 60 мольных процентов, базирующихся на общем количестве мономеров, присутствующих в масляной фазе. Главная часть масляной фазы предпочтительных ЭВДФ эмульсий, согласно изобретению, будет содержать вышеупомянутые мономеры, сомономеры и образующие поперечные связи агенты, которые в конечном счете образуют предпочтительные полимерные пенистые абсорбенты. Поэтому, важно, чтобы эти мономеры, сомономеры и образующие поперечные связи агенты были в основном нерастворимыми в воде, в результате чего они главным образом растворимы в масляной фазе, а не в водной фазе. Использование таких, по существу, водонерастворимых мономерных материалов гарантирует, что предпочтительные ЭВДФ эмульсии с соответствующими характеристиками и устойчивостью будут реализованы.

Очень желательно, конечно, чтобы мономеры, сомономеры и образующие поперечные связи агенты, использующиеся для получения предпочтительных полимерных пенистых материалов, согласно изобретению, были бы такого типа, чтобы получаемый в конечном счете пенистый полимер был нетоксичным и соответственно химически стабильным. Таким образом, такие мономеры, сомономеры и образующие поперечные связи агенты должны иметь незначительную или не иметь совсем токсичность в очень низкой остаточной концентрации, где эти вещества могут встречаться после полимеризационной обработки пены и/или использования.

Другая важная составляющая масляной фазы ЭВДФ эмульсий, использующихся для приготовления полимерных пен, согласно настоящему изобретению, содержит эмульгатор, обеспечивающий формирование устойчивых ЭВДФ эмульсий. Такие эмульгаторы являются растворимыми в масляной фазе, использующейся для образования эмульсий. Используемые эмульгаторы могут быть неионными, катионными, анионными или амфотерными при условии, что эмульгатор или комбинация из эмульгаторов будет образовывать устойчивую эмульсию. Предпочтительные типы эмульгаторов, которые могут использоваться для образования эмульгаторного компонента, имеющего соответствующие характеристики, включают эфир сорбита и жирной кислоты, эфир полиглицерола и жирной кислоты, полиоксиэтилен (ПОЭ) жирных кислот и эфиры, особенно предпочтительными являются эфиры сорбита и жирной кислоты, например, сорбит монолаурата (СПАН^Q 20), сорбит монолаурата (СПАН^Q 80) и комбинации из сорбита триолеата (СПАН^Q 85) и сорбита моноолеата (СПАН^Q 80). Одна такая, в частности, предпочтительная комбинация эмульгатора содержит комбинацию из сорбита моноолеата и сорбита триолеата в весовом соотношении, превышающем или равном порядка 3,1, более предпочтительно порядка 4:1. Другие действующие эмульгаторы включают Триодан 20 являющийся коммерчески доступным эфиром полиглицеролом, продаваемым компанией Гринстед, и ЭМСОРБ 2502, являющийся сорбитом сесквиолеата, продаваемым компанией Хенкеля.

Эмульгаторный компонент обычно составляет порядка от 2 до 33% по весу масляной фазы, использующейся для формирования ЭВДФ эмульсий, которые в свою очередь используются для приготовления предпочтительных полимерных пен согласно изобретению. Более предпочтительно, эмульгаторный компонент будет составлять порядка от 4 до 25% до весу масляной фазы.

В дополнение к мономерным и эмульгаторным компонентам, описанным выше, масляная фаза, используемая для формирования полимеризуемых ЭВДФ эмульсий, может также содержать дополнительные необязательные компоненты. Одним таким необязательным компонентом масляной фазы может быть растворимый в масле инициатор полимеризации обычного типа, который будет описан ниже. Другим возможным необязательным компонентом масляной фазы может быть в основном нерастворимый в воде растворитель для мономерного и эмульгаторного компонентов масляной фазы. Растворитель такого типа безусловно не должен растворять образующиеся в конечном счете полимеризованные мономеры. Использование такого растворителя не является предпочтительным, но если такой растворитель используется, то он обычно составляет не более, чем порядка 10% по весу масляной фазы.

Как описывалось раньше, ЭВДФ масляная фаза является непрерывной фазой в эмульсиях, полимеризуемых для реализации предпочтительных пен, согласно настоящему изобретению. Прерывной дисперсной фазой полимеризуемых ЭВДФ эмульсий является водная фаза, которая обычно является водным раствором, содержащим один или более растворенных компонентов. Одним существенным растворенным компонентом водной фазы является растворимый в воде электролит. Растворенный электролит в водной фазе ЭВДФ эмульсии служит для сведения к минимуму тенденции мономеров и образователей поперечных связей, растворимых главным образом в масле, растворяться также в водной фазе. Это, в свою очередь, может свести к минимуму степень, до которой во время полимеризации эмульсии полимерный материал заполняет окна пор или ячеек поверхности раздела масло/вода, образованной пузырьками водной фазы. Таким образом, наличие электролиза и результирующая ионная прочность водной фазы могут определять будут ли и до какой степени будут результирующие предпочтительные полимерные пены иметь открытые поры.

Может использоваться любой электролит, который позволяет ионным образом придать ионную прочность водной фазе. Предпочтительными электролитами являются одно-, двух- или трехвалентные неорганические соли, как, например, растворимые в воде галиды, как то, хлориды, нитраты и сульфаты щелочных металлов и щелочноземельных металлов. Примеры включают хлорит натрия, хлорид кальция, сульфат натрия и сульфат магния. Хлорид кальция является наиболее предпочтительным для использования в этих предпочтительных вариантах выполнения настоящего изобретения.

Обычно электролит будет использоваться в водной фойе ЭВДФ эмульсий, являющихся веществами предшественниками предпочтительных полимерных пен, согласно изобретению в концентрациях, которые изменяются порядка от 0,2 до 40,0% по весу водной фазы. Более предпочтительно электролит будет составлять порядка от 0,5 до 20,0% по весу водной фазы.

ЭВДФ эмульсии, использующиеся для приготовления предпочтительных полимерных пен, будут обычно содержать инициатор полимеризации. Такой инициирующий компонент обычно добавляется в водную фазу ЭВДФ эмульсий и может быть любым обычным водорастворимым инициатором свободнорадикальной полимеризации. Материалы такого типа включают пероксидные соединения, как например, персульфаты натрия, калия и аммония, пероксид каприлила, перекись бензоила, перекись водорода, гидроперекись кумола, третичный бутилдиперфталат, третичный бутил пербензоата, перацетат натрия, перкарбонат натрия, и т.п. Могут также использоваться обычные окислительно-восстановительные инициаторные системы. Такие системы образуются комбинированием вышеупомянутых пероксидных соединений с восстановителем, например, бисульфитом натрия, L-аскорбиновой кислотой и солями, содержащими двухвалентное железо.

Инициаторный материал может составлять порядка до 5 мол.%, основанных на общем количестве молей полимеризуемых мономеров, присутствующих в масляной фазе. Более предпочтительно, инициатор составляет порядка от 0,001 до 0,5 мол. % на базе общих молей полимеризуемых мономеров в масляной фазе. При использовании в водной фазе такие концентрации инициатора могут реализовываться путем добавления инициатора в водную фазу в количестве порядка от 0,02 до 0,4%, более предпочтительно порядка от 0,1 до 0,2% по весу водной фазы.

С помощью процесса, описываемого более подробно ниже, масляная и водная фазы, как описано выше, объединяются под действием перемешивания для получения эмульсии в виде устойчивой пены. Эта ЭВДФ пена затем подвергается воздействию условий полимеризации, которые являются достаточными и подходящими для осуществления полимеризации мономеров в масляной фазе, и тем самым образовывает твердую ячеистую пенистую структуру.

Химический характер, состав и морфология полимерного материала, образующего пенистые структуры, согласно изобретению, определяются как типом и концентрацией мономеров, сомономеров и образователей поперечных связей, использующихся в ЭВДФ эмульсии, так и примеряемыми условиями полимеризации эмульсии. Такой полимерный материал будет обычно ненабухающим в водном растворе в том плане, что сам материал существенно не пластифицируется или впитывает водные жидкости при контакте с ними. Однако, независимо от конкретного мономерного состава, молекулярного веса или морфологии полимерного материала, результирующий предпочтительный полимерный материал будет обычно вязкоупругим по характеру. Таким образом, полимер предпочтительно пенистой структуры, согласно изобретению, будет обладать как вязкостью, т.е. свойствами типа жидкости, так и упругостью, т.е. свойствами типа пружины. Очень важно, чтобы полимерный материал, образующий ячеистую пенистую структуру, имел физические, реологические и морфологические качества, которые в условиях пользования придавали соответствующую гибкость, сопротивление прогибу сжатия и стабильность размеров абсорбирующему пенистому материалу.

Сетчатый полимерный материал, образующий предпочтительные абсорбирующие пенистые структуры, согласно изобретению, будет предпочтительно свободен от полярных функциональных групп на своей полимерной структуре. Таким образом, сразу же после этапа полимеризации полимерный материал, образующий поверхности пенистых структур таких предпочтительных абсорбирующих пен, будет обычно относительно гидрофобным по своему характеру. Следовательно, предпочтительные, только что полимеризованные пены могут требовать дополнительной обработки, чтобы сделать поверхности пенистой структуры относительно более гидрофильными с тем, чтобы эти пены могли использоваться в качестве абсорбентов для водных жидкостей организма. Гидрофилизация поверхностей пены, если нужно, может обычно осуществляться путем обработки структур ЭВДФ пен, по мере их полимеризации гидрофилизирующим агентом способом, более подробно описанным ниже.

Гидрофилизирующими агентами могут быть любые материалы, которые усиливают смачиваемость водой полимерных поверхностей, с которыми они контактируют и на которые они осаждаются. Гидрофилизирующие агенты хорошо известны в данной области техники. Такие известные агенты обычно включают поверхностно-активные материалы анионного, катионного или неионного типа. Обычно гидрофилизирующие агенты используются в жидком виде, растворенные в воде для образования водного гидрофилизирующего раствора, прикладываемого к поверхностям ЭВДФ пены. Таким образом, гидрофилизирующие агенты могут абсорбироваться в полимерные поверхности предпочтительных структур ЭВДФ пен в количествах, достаточных, чтобы сделать их по существу гидрофильными, но при этом не меняя желаемые характеристики гибкости и прогиба сжатия пены. В предпочтительных пенах, обработанных гидрофилизирующими агентами, гидрофилизирующий агент включается в пенистую структуру так, что остаточные количества агента, остающиеся в пенистой структуре, составляют порядка от 0,1 до 10,0% по весу пены.

Один тип подходящего гидрофилизирующего агента содержит мягкие, не раздражающие кожу поверхностно-активные вещества, прикладываемые к пенистой структуре в количествах, достаточных для обеспечения остаточного поверхностно-активного вещества в пене в количествах порядка от 0,5 до 5,0% по весу, более предпочтительно порядка от 1 до 3% по весу на базе веса пены. Такие поверхностно-активные вещества могут включать, например, алкилсульфаты и алкилэтоксилированные сульфаты типа тех, что используются в имеющихся в продаже посудомоющих жидкостях, например, жидкое моющее средство Джой. Водные растворы таких поверхностно-активных веществ обычно используются для промывки ЭВДФ пенистых структур или после удаления остаточных материалов водной фазы, оставшихся после операции полимеризации пены, или, что более предпочтительно, как часть промывающей обработки, служащей для удаления этих остаточных материалов водной фазы.

Другой предпочтительный тип гидрофилизирующего агента содержит гидратирующиеся и предпочтительно гигроскопические или расплывающиеся растворимые в воде неорганические слои. Такие материалы включают, например, токсикологические приемлемые соли щелочноземельных металлов, материалы такого вида и их использование в сочетании с нерастворимыми в воде поверхностно-активными веществами в качестве гидрофилизирующих агентов пены, более подробно описывается в патентной заявке США Томаса А. ДесМараиса, сер. N 743951^*, (П и Г дело N 4454), поданной одновременно с данной заявкой в США и приведенной здесь для сведения. Предпочтительные соли такого типа включают галиды кальция и магния, например хлорид кальция, который, как отмечается ниже, может также использоваться в качестве электролита в водной фазе ЭВДФ эмульсий, использующихся для приготовления предпочтительных абсорбирующих пен.

Гидрофилизирующие агенты в виде гидратирующих неорганических солей могут легко включаться в абсорбирующие пены путем их обработки водными растворами этих солей. Как в случае с поверхностно-активными гидрофилизирующими агентами, растворы гидратирующих неорганических солей могут обычно использоваться для обработки и гидрофилизирования гидрофобных пен после завершения или как часть процесса удаления остаточной водной фазы из только что полимеризованных пен. Контакт пен с такими растворами предпочтительно используется для осаждения гидратирующих неорганических солей, например, хлорида кальция, в остаточных количествах, составляющих порядка от 0,1 до 7% от веса пены.

Гидрофилизирующая обработка тех предпочтительных пенистых структур, которые являются относительно гидрофобными, когда полимеризуются, будет обычно осуществляться до такой степени, которая необходима и достаточна для придания соответствующей гидрофильности предпочтительным ЭВДФ пенам настоящего изобретения. Однако некоторые пены предпочтительных ЭВДФ эмульсий могут быть достаточно гидрофильными после приготовления и, поэтому, не требуют дополнительной обработки гидрофилизирующими агентами. В частности, такими предпочтительными ЭВДФ пенами могут быть те, у которых эфир сорбита и жирной кислоты используется в качестве эмульгаторов, добавляемых в масляную фазу, и хлорид кальция используется в качестве электролита в водной фазе предшественников пены ЭВДФ эмульсии. В этом случае остаточная жидкость водной фазы, удерживаемая в пенах после полимеризации, может содержать или осаждать достаточные количества хлорида кальция, чтобы сделать содержащие остаточный эмульгатор внутренние поверхности пены соответственно гидрофильными даже после обезвоживания полимеризованной эмульсионной пены.

V) Способы приготовления абсорбирующей пены.

Абсорбирующие пенистые материалы согласно настоящему изобретению могут приготавливаться, используя любые соответствующие этапы полимеризации и после полимеризационной обработки, а также используя любые подходящие комбинации из мономерных материалов пока не будут получены гидрофильные пены, имеющие описанные выше существенные и, если требуется, предпочтительные структурные и механические характеристики. Как отмечалось, предпочтительный способ реализации полимерных пен, имеющих требуемые структурные и механические характеристики, а также имеющих желаемые свойства транспортирования жидкости, включают полимеризацию эмульсий с высокой дисперсией фазой ЭВДФ. Рассмотрим теперь приготовление абсорбирующих пен с использованием этого предпочтительного способа, чтобы показать, как могут получаться пены рассматриваемого здесь типа.

Такой предпочтительный способ приготовления пены включает следующие операции:
A) формирование устойчивой эмульсии с высокой дисперсной фазой (ЭВДФ) ;
B) полимеризация затем этой устойчивой эмульсии в условиях, пригодных для формирования твердой полимерной пенистой структуры;
C) промывки и, если нужно, гидрофилизирование твердой полимерной пенистой структуры путем ее обработки водой и/или жидкими гидрофилизирующими агентами для удаления первоначальной остаточной водной фазы из полимерной пенистой структуры и осаждения любого требующегося гидрофилизирующего агента; и
D) затем обезвоживание этой полимерной пенистой структуры до степени необходимой, чтобы сделать пенистый материал пригодным в качестве абсорбента водных жидкостей организма.

Каждая из этих базовых операций процесса описывается более подробно следующим образом:
A) Образование ЭВДФ эмульсии.

Вещество предшественник ЭВДФ эмульсии для предпочтительных пенистых абсорбирующих материалов, согласно изобретению, может формироваться путем комбинирования масляной фазы, как описано выше, с водной фазой, также как описано выше. Весовое соотношение водной фазы к масляной фазе и их комбинация будут обычно составлять порядка от 12:1 до 100:1, более предпочтительно порядка от 20:1 до 70:1. Масляная фаза, использующаяся для формирования ЭВДФ эмульсий здесь, будет содержать указанные выше необходимые компоненты, например, требуемые мономеры, сомономеры, образователи поперечных связей и эмульгаторы. Масляная фаза может также содержать необязательные компоненты, как то растворители и инициаторы полимеризации. Водная фаза, используемая для формирования ЭВДФ эмульсий, согласно изобретению, будет содержать указанный ранее электролит, в качестве необходимого компонента, а также может содержать не обязательные компоненты, например, растворимые в воде эмульгаторы, и/или инициаторы полимиризации .

ЭВДФ эмульсия может получаться из комбинированной масляной и водной фаз путем сдвигающего перемешивания такой комбинации фаз.

Сдвигающее перемешивание обычно осуществляется до такой степени и в течение времени, необходимых для получения устойчивой эмульсии из комбинированной масляной и водной фаз. Такой процесс может выполняться или на порционной или на непрерывной основе и обычно осуществляется в условиях, соответствующих получению эмульсий, в которой капли масляной фазы диспергированы до такой степени, что полимеризованная пена, образующаяся в конечном счете из эмульсии, будет иметь требуемые объемы пор и другие структурные характеристики. Эмульгация комбинации масляной и водной фаз будет часто включать использование смешивающего или перемешивающего устройства, например, пальчиковой мешалки.

Один предпочтительный способ формирования ЭВДФ эмульсий, которые могут использоваться, согласно изобретению, предусматривает непрерывный процесс комбинирования и эмульгирования требуемых масляной и водной фаз. В таком процессе образуется струя жидкости, содержащая масляную фазу, как описана выше, которая имеет скорость потока порядка от 0,08 до 1,5 мл/c. Одновременно с этим образуется поток жидкости, содержащий водную фазу, как описано выше, имеющий скорость порядка от 4 до 50 мл/c. При скоростях потока в вышеуказанных диапазонах эти два потока затем объединяются в соответствующей смесительной камере или зоне таким образом, что требуемые весовые соотношения воды в масле, указанные выше, приближаются, по мере процесса достигаются и поддерживаются. В смесительной камере или зоне объединенные потоки обычно подвергаются сдвигающему перемешиванию, которое, например, обеспечивается с помощью пальчиковой мешалки соответствующих формы и размеров. Сдвиг будет обычно прикладываться величиной порядка от 1000 до 4000 c. Время нахождения в смесительной камере будет колебаться в пределах порядка от 5 до 30 с. После получения ЭВДФ эмульсия в жидком виде удаляется из смесительной камеры или зоны со скоростью потока порядка от 4 до 52 мл/с.

Этот предпочтительный способ формирования употребимых ЭВДФ эмульсий с помощью непрерывного процесса описана более подробно в патентной заявке США Томаса А. ДесМараиса, Стефан Т. Дика и Томаса М. Шивалье, сер. N 743.947^* (П и Г дело N 4453). Эта заявка, поданная одновременно с данной в США, приведена здесь для сведения.

B) Полимеризация ЭВДФ эмульсии.

ЭВДФ эмульсия, получаемая как описано выше, обычно помещается в соответствующий реактор для полимеризации. В одном варианте выполнения изобретения реактор содержит ванну, выполненную из полиэтилена, из которой полимеризованный в конечном счете твердый пенистый материал может легко удаляться для дальнейшей обработки после завершения полимеризации по требуемой степени.

Условия полимеризации, которым подвергается ЭВДФ эмульсия, будут изменяться в зависимости от мономерного и другого состава масляной и водной фаз эмульсии, а также типа и количеств используемых инициаторов полимеризации. Однако, часто условия полимеризации будут включать поддержание ЭВДФ эмульсии при повышенных температурах порядка от 55 до 90^oC, более предпочтительно порядка от 60 до 66^oC в течение времени порядка от 4 до 24 часов, более предпочтительно порядка от 4 до 12 часов.

C) Промывка и гидрофилизирование ЭВДФ пены.

Твердая ЭВДФ пена, образующаяся при завершении описанного выше этапа полимеризации, будет, по существу, гибкой открытой пористой структурой, ячейки которой заполнены остаточным материалом водной фазы, использовавшейся для приготовления ЭВДФ эмульсии перед полимеризацией. Этот остаточный материал водной фазы, содержащий в основном водный раствор электролита, остаточный эмульгатор и инициатор полимеризации, должен удаляться из пенистой структуры на данном этапе перед дальнейшей обработкой и использованием пены. Удаление первоначального материала водной фазы будет обычно осуществляться путем сжатия пенистой структуры для выдавливания остаточной жидкости и/или промывкой пенистой структуры водой или другими водными моющими растворами. Часто требуется несколько операций сжатия и промывки, например два цикла. После снижения содержания исходного материала водной фазы в пенистой структуре до требуемой величины ЭВДФ пена может потребовать обработки, т.е. непрерывной промывки, водным раствором соответствующего гидрофилизирующего агента. Гидрофилизирующие агенты, которые могут использоваться, перечислены выше. Как отмечалось, обработка ЭВДФ пенистой структуры раствором гидрофилизирующего агента продолжается, если нужно, до тех пор, пока требуемое количество гидрофилизирующего агента не будет включено и пока пена не проявит требуемую величину адгезионного напряжения для любой выбранной испытываемой жидкости.

D) Обезвоживание пены.

После обработки ЭВДФ пены до состояния, необходимого, чтобы сделать в конечном счете высушенную пену соответственно гидрофильной, пена обычно будет обезвоживаться перед ее разрезанием или иной подготовкой к использованию в качестве абсорбирующей структуры в абсорбирующем изделии. Обезвоживание может осуществляться путем сжатия пены для выдавливания остаточной воды, путем воздействия на пену или на содержащуюся в ней воду повышенными температурами, например, температурами порядка от 60 до 200^oC, или микроволновой обработкой, или комбинированным воздействием сжатия и нагревания воды. Этап обезвоживания обработки ЭВДФ пены будет обычно осуществляться до тех пор, пока последняя, готовая к использованию, не будет практически сухой. Часто такие обезвоженные сжатием пены будут иметь содержание воды /влаги порядка от 50 до 500%, более предпочтительно порядка от 50 до 200% по весу на базе сухого веса. Впоследствии нагретые пены высушиваются до содержания влаги порядка от 5 до 40%, более предпочтительно порядка от 5 до 15% на основе сухого веса.

VI) Абсорбирующие изделия,
Настоящее изобретение касается также абсорбирующих жидкости организма изделий, использующих пенистые абсорбирующие структуры, по меньшей мере, в качестве части их элемента абсорбирующего жидкость "сердечника". Под "абсорбирующим изделием" здесь подразумевается потребительское изделие, способное абсорбировать значительные количества мочи и других жидкостей, подобно жидким фекалиям (расстройство кишечников), выделяющихся у пользователя, страдающего недержанием, или пользователя изделием. Примерами таких абсорбирующих изделий могут служить одноразовые пеленки, нижнее белье для страдающих недержанием, одноразовые тренировочные трусы, сильные прокладки и т. п. Абсорбирующие пенистые структуры, в частности, пригодны для использования в изделиях типа пеленок, прокладок для страдающих недержанием или нижнего белья для них, защиты для одежды и т.п. В своем простейшем варианте абсорбирующее изделие согласно настоящему изобретению должно содержать только относительно непроницаемый для жидкости задний лист и одну или более пенистых абсорбирующих структур, взаимодействующих с задним листом. Пенистый абсорбент и задний лист будут взаимодействовать таким образом, что материал пенистой абсорбирующей структуры располагается между задним листом и местом поступления жидкости от пользующегося абсорбирующим изделием. Непроницаемые для жидкости задние листы могут содержать любой материал, например полиэтилен или полипропилен, имеющий толщину порядка 0,038 мм, который будет способствовать удержанию жидкости в абсорбирующем изделии.

Обычно абсорбирующие изделия здесь будут также включать проницаемый для жидкости верхний лист, покрывающий сторону абсорбирующего изделия, которая контактирует с кожей пользующегося. В такой конструкции изделие содержит абсорбирующий сердечник, имеющий одну или более пенистых абсорбирующих структур согласно настоящему изобретению, расположенных между задним и верхним листами. Проницаемый для жидкости верхний лист может содержать любой материал, как например, полиэфир, полиолефин, искусственный шелк и т.п., являющийся пористым, и обеспечивает быстрое прохождение жидкости организма через него и в подстилающий абсорбирующий сердечник. Материал верхнего листа предпочтительно не будет иметь свойства в удержании жидкостей организма в зоне контакта между верхним листом и кожей пользующегося.

Абсорбирующий сердечник вариантов выполнения абсорбирующих изделий согласно настоящему изобретению может целиком состоять из одной или более пенистых структур здесь. Так, например, абсорбирующий сердечник может содержать один объединенный кусок пены с желаемой или требуемой формой, чтобы лучше подходить типу абсорбирующего изделия, в котором он должен использоваться. Или же, абсорбирующий сердечник может содержать большое число пенистых кусочков или частиц, скрепленных вместе с помощью клея или объединенных вместе в нескрепленный блок и удерживаемых с помощью их оборачивания оболочковой тканью или с помощью верхнего и заднего листов абсорбирующего изделия. Абсорбирующий сердечник абсорбирующих изделия, согласно изобретению, может также содержать другие, например, обычные элементы или материалы в дополнение к одной или более пенистым абсорбирующим структурам, согласно настоящему изобретению. Так например, абсорбирующие изделия согласно изобретению могут использовать абсорбирующий сердечник, который может содержать комбинацию, например, уложенную воздухом смесь из частиц или кусочков пенистых абсорбирующих структур и обычных абсорбирующих материалов, как то:
а) древесную целлюлозу или другие целлюлозные волокна и/или b) частицы или волокна полимерных гелеобразующих агентов.

В одном варианте выполнения изобретения, включающем комбинацию из пенистого абсорбирующего материала, согласно изобретению и других абсорбирующих материалов, абсорбирующие изделия могут использовать многослойную конструкцию абсорбирующего сердечника, в которой слой сердечника, содержащий одну или более пенистых структур, согласно настоящему изобретению, может использоваться в сочетании с одним или более дополнительными отдельными слоями сердечника, содержащими обычные абсорбирующие структуры или материалы. Такие обычные абсорбирующие структуры или материалы, например, могут включать уложенные воздухом или во влажном состоянии полотна из древесной целлюлозы или других волокон. Такие обычные структуры могут также содержать обычные, например, с большими ячейками абсорбирующие пены или даже губки. Обычные абсорбирующие структуры, используемые с пенистым абсорбентом, согласно изобретению могут также содержать, например, до 80% по весу частиц или волокон полимерного гелеобразующего агента, обычно используемого в абсорбирующих изделиях, которые должны принимать и удерживать водные жидкости организма. Полимерные гелеобразующие агенты такого типа и их использование в абсорбирующих изделиях более полно описаны у Брандта/Голдмана/Инглина, патент США N R е 32649, выданный после повторной экспертизы, повторно выданный 19 апреля 1988, приведенный здесь для сведения.

Один предпочтительный тип абсорбирующего изделия согласно изобретению использует многослойный абсорбирующий сердечник, имеющий верхний принимающий/распределяющий жидкость слой, содержащий слой из модифицированных целлюлозных волокон, например, усиленные извитые целлюлозные волокна, и необязательно до 10% по весу этого принимающего/распределяющего жидкость слоя полимерного гелеобразующего агента. Такой многослойный абсорбирующий сердечник содержит также второй, т.е. нижний хранящий/перераспределяющий жидкость слой, имеющий пенистую структуру согласно настоящему изобретению. (В целях настоящего изобретения "верхним" слоем многослойного абсорбирующего сердечника является слой, располагающийся ближе к телу пользователя, например, слой, ближайший к верхнему листу изделия. Термин "нижний" слой наоборот означает слой многослойного абсорбирующего сердечника, который относительно удален от тела пользующегося, например слой, ближайший к заднему листу изделия). Модифицированными целлюлозными волокнами, использующимися в принимающем/распределяющем жидкость слое такого предпочтительного абсорбирующего изделия, являются предпочтительно волокна древесной целлюлозы, которые были упрочнены и извиты с помощью химической и/или термической обработки. Такие модифицированные целлюлозные волокна не являются волокнами такого же типа, как те, что используются в абсорбирующих изделиях, описанных Даш и Томпсоном; патент США N 4935622, выданных 19 июня 1990, приведенный здесь для сведения. Абсорбирующие изделия, использующие абсорбирующие пенистые структуры, согласно настоящему изобретению, в хранящем/перераспределяющем жидкость слое, подстилающим принимающий/распределяющий жидкость слой, содержащий упрочненные извитые целлюлозные волокна, описаны более подробно в патентной заявке США Геральда А. Йонга, Грей Д. ЛаВона и Ррегори В. Тейлора, имеющей N 743950^* (П и Г дело N 4452), одновременно поданной в США с данной заявкой. Эта заявка приведена здесь для сведения.

Как отмечалось раньше, характеристики транспортировки жидкости и механические характеристики особых пенистых абсорбирующих структур согласно изобретению делают их особо пригодными для использования в абсорбирующих изделиях, таких как одноразовые пеленки. Одноразовые пеленки, содержащие пенистые абсорбирующие структуры, согласно настоящему изобретению могут изготавливаться с использованием обычных методов изготовления пеленок, но заменяя или дополняя полотно из волокон древесной целлюлозы ("воздушный фетр") или абсорбенты модифицированного целлюлозного сердечника, используемые в обычных пеленках, одной или более структурами настоящего изобретения. Пенистые структуры согласно настоящему изобретению могут таким образом использоваться в пеленках в виде одного слоя или, как отмечалось выше, в различных конфигурациях многослойного сердечника. Изделия в форме одноразовых пеленок более подробно описаны у Дункана и Бакера, патент США, замененный N 26151, выданный 31 января 1967 г.; Дункан, патент США N 3592194, выданный 13 июля 1971 г. ; Дункан и Геллерт, патент США N 3489148, выданный 13 января 1970 г.; Буэль, патент США N 3860003, выданный 14 января 1975 г.; и Алемани и Берг, патент США N 4834735, выданный 30 мая 1989 г., которые все приведены здесь для сведения.

Предпочтительный вариант одноразовой пеленки, согласно настоящему изобретению показан на фиг. 2. Такая пеленка содержит абсорбирующий сердечник 50, имеющий верхний принимающий жидкость 51, и подстилающий хранящий/распределяющий жидкость слой 52, содержащий пенистую абсорбирующую структуру, согласно настоящему изобретению. Верхний лист 53 является вышележащим и одной протяженности с одной поверхностью сердечника, а непроницаемый для жидкости задний лист 64 является вышележащим и одной протяженности с поверхностью сердечника, противоположной поверхности, покрытой верхним листом. Задний лист более предпочтительно имеет ширину, большую, чем у сердечника, образуя тем самым боковые кромочные части у заднего листа, выступавшие за сердечник. Пеленка предпочтительно имеет форму песочных часов.

Другой предпочтительный тип абсорбирующего изделия, который может использовать пенистые абсорбирующие структуры, согласно настоящему изобретению содержит сохраняющее форму изделие, например тренировочные трусы. Такие сохраняющие форму изделия обычно содержат нетканую гибкую подложку-шасси, которой придана форма коротких подштанников или шортов. Пенистая абсорбирующая структура, согласно настоящему изобретению, может затем крепиться в промежностной части таких шасси, чтобы служить в качестве абсорбирующего "сердечника". Такой абсорбирующей сердечник может часто заворачиваться в оболочковую ткань или другой проницаемый для жидкости нетканый материал. Такое заворачивание сердечника служит, таким образом, в качестве "верхнего листа" для сохраняющего форму абсорбирующего изделия.

Гибкая подложка, образующая шасси сохраняющего форму изделия, может содержать тканевую или бумажную или других типов нетканую прокладку или формованные пеленки, а также может эластицироваться или растягиваться иным образом. Повязки на ногах и талии у таких тренировочных трусов могут быть эластизированы обычным образом для улучшения прилегания изделия. Такие подложки обычно делаются относительно непроницаемыми для жидкости или по меньшей мере нелегко проницаемыми для жидкости путем обработки или покрытия одной ее поверхности или наслаивая эту гибкую подложку другим относительно непроницаемым для жидкости слоем, делая тем самым все шасси относительно непроницаемым для жидкости. В этом случае сами шасси служат в качестве "заднего листа" для сохраняющего форму изделия. Типичные тренировочные трусы такого типа описаны в Робертса, патент США N 4619649, выданный 28 октября 1936 г., приведенный здесь для сведения.

Типичное сохраняющее форму изделие в форме тренировочных трусов показано на фиг. 3. Такое изделие содержит наружный слой 60, прикрепленный к облицовочному слою 61 с помощью клея вдоль его периферийных зон. Так, например, внутренняя облицовка 61 может быть прикреплена к наружному слою 60 вдоль периферии одного участка ножной манжеты 62; вдоль периферии другого участка 63 ножной манжеты; вдоль периферии участка 64 талии. К промежностной части изделия прикреплен прямоугольной формы абсорбирующий сердечник 65, содержащий пенистую абсорбирующую структуру, согласно настоящему изобретению.

Методы испытаний.

При описании настоящего изобретения приводится ряд характеристик ЭВДФ пенистых абсорбирующих структур. Отмечали, что эти характеристики могут определяться с использованием следующих испытываемых жидкостей и методов испытаний.

I) Испытываемые жидкости и приготовление пенистого образца.

A) Испытываемая жидкость - искусственная моча.

Ряд измерений, описываемых здесь при испытании, включают использование испытываемой жидкости, например, искусственной мочи, этанола или изопропанола. Искусственная моча, используемая в ряде испытаний, описываемых ниже, приготавливается из имеющегося в продаже препарата искусственной мочи, изготавливаемого Pharmaceuticals (Механисбург, РА, 17055). Такая искусственная моча Джайко, изготовленная из препарата, содержит (вес.%) KCl 0,2; Na₂SO₄ 0,2; NH₄H₂PO₄ 0,085; (NH₄)₂HPO₄4 0,015; CaCl₂2H₂O 0,025; MgCl₂6Н₂O 0,05. Образцы искусственной мочи приготавливаются в соответствии с указаниями на этикетке с использованием дистиллированной воды. Чтобы способствовать растворению соляная смесь Джайко медленно добавляется в воду. Образец фильтруется, если нужно, для удаления любых частиц. Любая неиспользованная моча удаляется через неделю. Для улучшения видимости жидкости пять капель синего пищевого красителя добавляется на литр раствора искусственной мочи. Используемая искусственная моча имела поверхностное натяжение (655) дин/см.

В) Приготовление пенистого образца.

Ряд следующих испытаний включает приготовление и испытание пенистых образцов конкретного указанного размера. Если нет специальных указаний, то пенистые образцы требуемого размера должны вырезаться из более крупных блоков пены с помощью острого движущегося возвратно-поступательно лезвия пилы. Использование такого или аналогичного режущего пену устройства служит главным образом для того, чтобы в основном устранить повреждения кромок, что в противном случае имело бы отрицательное влияние на некоторые выполняемые измерения при осуществлении приводимых ниже ряда операций испытаний. Характеристика размера образца будет также включать его толщину.

Измерения толщины в целях настоящего изобретения должны производиться, когда пенистый образец находится под действием ограничивающего давления в 350 Па.

II) Определение структурных характеристик.

A) Имеющийся в наличии объем пор.

Процедура определения имеющегося в наличии объема пор включает измерение количества изопропанола, температура вспышки 12^oC, которое может быть введено в структуру абсорбирующего пенистого образца. Оборудование и материалы, используемые при проведении такого измерения уравновешиваются при (222)^oC. Измерения также производятся при этой температуре. Сухие пенистые образцы разрезаются на цилиндры 6,5 0,8 см толщины или аналогичные. Такие цилиндрические образцы могут изготавливаться с использованием острых пробойников диаметром 2,87 см на листах 0,8 см из пены. Каждый сухой пенистый образец взвешивается для определения сухого веса (св). Три таких образца взвешиваются для определения среднего сухого веса (СВ).

Замеренная свободная емкость или способность (ЗСЕ) этих образцов затем определяется с помощью следующих операций .

1) Образцы пены погружаются в изопропанол в чашке-кристаллизаторе и оставляются для насыщения. В этот момент образец может сжиматься несколько раз для удаления воздуха.

2) Каждый образец удаляется без выдавливания из него изопропанола. Избыточное количество жидкости стекает с образца, находящегося в плоском положении в течение 30 с. Затем каждый образец взвешивается во влажном состоянии для определения влажного веса (вв).

3) Операции по п. 1 и 2 повторяются еще два раза, чтобы рассчитать средний влажный вес (ВВ).

Замеренная свободная емкость (ЗСЕ, г/г) является весом изопропанола в насыщенной пене на единицу массы сухой пены. ЗСЕ рассчитывается по следующей формуле

Затем рассчитывается наличный объем пор путем деления (ЗСЕ) пены для изопропанола на плотность изопропанола, составляющую 0,785 г/мл. Это дает наличный объем пор для пены в мл/г.

В) Удельная поверхность капиллярного всасывания.

Удельная поверхность капиллярного всасывания пенистых абсорбентов согласно изобретению может определяться из поглощения равновесного веса испытываемой жидкости с известным низким поверхностным натяжением. В этом случае используется абсолютный этанол (температура вспышки 10^oC). Для проведения испытания тарированная полоса пенистого образца соответствующих размеров (25 см длина х 2 см ширина х 0,8 см толщина) уравновешивается при (222)^oC, располагается вертикально и одним своим концом погружается на 1-2 мм в емкость с этанолом, используя для этих целей лабораторный подъемный столик. Этанол впитывается вверх по пенистой полосе до ее равновесной высоты, которая должна быть меньше, чем длина образца. Затем содержащая этанол полоса взвешивается, но при этом продолжая контактировать с емкостью, чтобы определить вес общего количества поглощаемого этанола. Во время этой процедуры образец должен быть закрыт, например, стеклянным цилиндром с крышкой, чтобы предотвратить испарение этанола.

Удельная поверхность пенистого образца может быть рассчитана по следующей формуле:

где S_c - удельная поверхность капиллярного всасывания, см²/г;
M_e- масса поглощаемой жидкость этанол-ОН, г;
G - гравитационная постоянная, равная 980 см/с²;
L_n общая длина образца, см;
M_n- масса сухого образца, г;
- поверхностное натяжение этанол-ОН, которое составляет 22,3 дин/см.

Полученные величины могут затем делиться на 10000 см²/м² для получения удельной поверхности капиллярного всасывания, м²/г.

C) Плотность пены.

Одной из процедур, которая может использоваться для определения плотности пены, является та, что описана в Методе ASTM N D 3574-86, Испытание A, которое предназначено, главным образом, для испытания уретановых пен, но которое может быть использовано также для измерения плотности предпочтительных ЭВДФ типа абсорбирующих пен согласно настоящему изобретению. В частности, измерения плотности, выполненные в соответствии с методикой ASTM, производятся на пенистых образцах, которые были предварительно подготовлены определенным образом, как указано в этом испытании. Плотность определяют путем измерения как сухой массы заданного пенистого образца, так и его объема при (222)^oC. Объемные определения на больших пенистых образцах рассчитываются из измерений размеров образца, выполненных при отсутствии ограничивающего давления. Размеры меньших пенистых образцов могут быть измерены с помощью циферблатного индикатора, не пользующего давление на основание циферблата 350 Па.

Плотность рассчитывается как масса на единицу объема. В целях настоящего изобретения плотность обычно выражается в г/см³.

III) Определение механических характеристик.

A) Сопротивление прогибу сжатия.

Сопротивление прогибу сжатия может быть оценено для целей настоящего изобретения путем измерения величины деформации (в % уменьшения толщины), образующейся в пенистом образце, насыщенном искусственной мочой, после приложения к нему напряжения в виде ограничивающего давления в 5,1 кПа.

Испытания для получения таких измерений могут осуществляться на пенистых образцах-цилиндрах, приготовленных, как требовалось выше для испытания, имеющегося в наличии объема пор. Такие образцы, испытываемая искусственная моча и оборудование, используемое для проведения таких измерений, все они уравновешивались при постоянной комнатной температуре, нагретой до 37^oC. Измерения также проводились в этой комнате.

Пенистые образцы помещались в чашку-кристаллизатор и насыщались до их свободной абсорбирующей емкости или способности искусственной мочой Джайко. Затем испытываемый насыщенный образец помещался на сито с числом меш 25 над химическим стаканом и циферблатный индикатор, пригодный для определения толщины, устанавливается на образец. Может использоваться любой индикатор, снабженный ножкой с поверхностной площадью по крайней мере 6,5 см и способный измерять толщину порядка до 0,025 мм. Примерами таких индикаторов являются Амес, модели 482 (Амес Ко., Вальтхам, МА) или Оно-Сокки модель EG 225 (Оно-Сокки Ко. Лтд, Япония). Используются также грузы, применяющиеся с циферблатным индикатором для создания давления лапки на пенистый образец порядка 6,9 кПа. Насыщенный пенистый образец на сетке подвергается воздействию ограничивающего давления в 5,1 кПа в течение 15 мин. В конце этого периода циферблатный индикатор используется для измерения изменения толщины образца, происшедшего в результате приложения ограничивающего давления. С помощью полученных первоначального и конечного измерения толщины может быть рассчитана процентная деформация для образца.

В) Гибкость.

Гибкость пены может быть оценена с помощью процедуры испытания, являющейся модифицированным вариантом ASTM Д 3574-86 испытания 3.3, использующегося для определения гибкости ячеистых ограничивающих полимерных пенистых изделий. Такое модифицированное испытание использует пенистый образец размером 7 х 0,8 х 0,8 см и насыщенные до его свободной абсорбирующей емкости искусственной мочой Джайко при 37^oC. Важно, чтобы процесс резания, использующийся для получения таких образцов, не приводил бы к дефектам кромок пенистой полосы. Насыщенная искусственной мочой пенистая полоса заворачивается вокруг цилиндрической оправки диаметром 0,8 см с равномерной скоростью один охват за пять секунд, пока концы полосы не встретятся. Пена считается гибкой, если она не рвется или разрушается в течение этого испытания, т.е. если она проходит один цикл изгибания.

C) Восстановление после прогиба сжатия.

Для испытания восстановления после прогиба сжатия используются образцы, аналогичные тем, что приготавливались для испытания, имеющегося в наличии объема пор, описанного выше. Такие образцы представляют цилиндр толщиной 0,8 см, имеющие круглую площадь поперечного сечения 6,45 см². Эти пенистые образцы могут испытываться или в сухом состоянии, или после насыщения до их свободной абсорбирующей емкости искусственной мочой Джайко.

С помощью циферблатного индикатора испытываемый образец или сухой или влажный сжимаются в течение 10 с до 50% от его первоначальной толщины и удерживается в сжатом состоянии в течение 1 мин. После этого, давление снимается и пене дается возможность восстановить свою толщину в течение 1 мин. Процентное восстановление основывается на первоначальной высоте несжатой пены.

Для испытания сухих образцов используются окружающая температура (222)^oC. Для испытания влажных образцов, последние насыщаются до их свободной абсорбирующей емкости при 37^oC искусственной мочой Джайко в чашке диаметром 5 см. Чашка служит в качестве емкости для содержания выдавливаемой жидкости во время сжатия, а также выполняет роль емкости, из которой образец может повторно абсорбировать жидкость при восстановлении после сжатия.

IV) Определение характеристик транспортирования жидкости.

А) Абсорбирующая способность.

Как свободная абсорбирующая емкость или способность, так и абсорбирующая способность под давлением могут определяться, с помощью гравиметрического аналитического метода, используя искусственную мочу в качестве жидкости, для которой должна рассчитываться абсорбирующая способность пены.

1) Принцип испытания абсорбирующей способности.

При этом испытании пенистый образец насыщается испытываемой искусственной мочой для измерения безнагрузочной или свободной абсорбирующей емкости пенистого образца. Затем прикладывается давление на различных участках для определения абсорбирующей способности под нагрузкой. Эта абсорбирующая способность под давлением заверяется после того, как пенистый образец удерживался в сжатом состоянии в течение определенного времени.

2) Пределы испытания.

Эти испытания измеряют абсорбирующую способность пенистого образца под давлением, в частности, от до 6,9 кПа, и при интересующей температуре, т.е. 37^oC.

3) Оборудование.

Сито с числом меш 25, диаметром 8 см, чашка-кристаллизатор 15 см диаметр х 7,5 см высота; химический стакан 50 мл, аналитический балон; циферблатный индикатор, снабженный лапкой по крайней мере 6,5 см и способный измерять 0,025 см, например, Амес модели 482 (Амес Ко., Вальтхам, МА) или Оно-Сокки модель EG- 225 (Онно-Сокки Ко. Лтд, Япония); грузы для циферблатного индикатора, способные создавать давления 1,4, 5,1 и 6,9 кПа.

4) Материалы.

Искусственная моча Джайко; пенистый образец.

5) Порядок проведения.

I) Оборудование и материалы, описанные согласно изобретению, уравновешиваются при постоянной комнатной температуре, нагретой до 37^oC. Измерения также осуществляются в этой комнате.

II) Пенистые образцы, аналогичные тем, что приготовлены в испытаниях, имеющегося в наличии объема пор, разрезаются на цилиндры 6,5 см²0,8 см толщины. Эти образцы взвешиваются для получения среднего сухого веса (СВ).

III) Свободная абсорбирующая способность или емкость каждого образца определяется следующим образом:
a) Пенистый образец погружается в искусственную мочу в чашке-кристаллизаторе и оставляется для насыщения. Образец может сжиматься несколько раз для удаления воздуха.

b) Пена удаляется без выдавливания из нее жидкости. Избыточное количество жидкости стекает из образца, находящегося в плоском положении в течение 30 сек, и затем влажный образец взвешивается.

c) Операции a) и b) повторяются еще два раза и рассчитывается средний влажный вес (ВВ).

d) Свободная абсорбирующая способность (САС, г/г) рассчитывается следующим образом:
САС = вес искусственной мочи в насыщенной пене /сухой вес пены = [ВВ(г) - СВ(г)]/СВ (г)
IV) Абсорбирующая способность под давлением (Десорбция давления) для каждого пенистого образца определяется следующим образом:
a) Химический стакан 50 мл с ситом, расположенным сверху на нем, устанавливается под центр лапки циферблатного индикатора, размещенной на сите.

b) Насыщенный образец помещается сверху на сито, убедившись в том, что он находится над центром химического стакана, и циферблатный индикатор устанавливается для приложения давления к пенистому образцу.

c) Грузы устанавливаются на индикатор для приложения давления в 1,4 кПа к образцу;
d) Через 15 мин пенистый образец взвешивается (ВВ, 1,4);
e) Этот же образец повторно насыщается и затем операции a)-d) повторяются за исключением того, что используются давления 5,1 и 6,9 кПа для определения для них (ВВ, 5,1) и (ВВ, 6,9);
f) Используя новые образцы, операции а)-е) повторяются еще два раза для определения средних влажных весов после выдерживания образцов под различными давлениями.

g) Абсорбирующие способности под давлением (X - нагрузка, г/г) рассчитываются, как показано.

X - нагрузка под заданным давлением является весом искусственной мочи во влажной пене (сухом весе пены).

Емкость при 1,4 кПа.

X, 1,4 (г/г) = 1,4 (г) - (г)/ (г)
Емкость (способность) при 5,1 кПа
X, 5,1 (г/г) = 5,1 (г)- (г)/ (г)
Емкость (способность) при 6,9 кПа
X, 6,9 (г/г) = 6,9 (г) - (г)/ (г)
Величины абсорбирующей способности в мл искусственной мочи на грамм сухой пены могут быть получены путем деления САС и величин Х-нагрузки на удельный вес искусственной ночи Джайко, составляющий примерно 1 г/мл.

В) Скорость вертикального впитывания и абсорбирующая способность вертикального впитывания.

Скорость вертикального впитывания и абсорбирующая способность вертикального впитывания являются мерами способности сухой пены впитывать жидкость вертикально из емкости. Замеряется время, необходимое для фронта жидкости впитаться на 5 см вертикальной длины полосы пены, чтобы получить скорость вертикального впитывания. После впитывания жидкости до ее разновесной высоты, определяется количество жидкости, удерживаемое пенистой полосой на данной высоте вертикального впитывания (например, 11,4 см), чтобы получить абсорбирующую способность вертикального впитывания. Искусственная моча Джайко, окрашенная синим пищевым красителем, используется в следующих способах определения вертикальной впитывающей скорости и вертикальной спитывающей абсорбирующей способности. В этом испытании материалы уравновешены при 37^oC и испытание проводилось при этой же температуре.

I) Приготовление образца.

Полоса пены примерно 25 х 2 x 0,8 см приготавливалась как при испытании удельной поверхности капиллярного всасывания.

II) Емкость с жидкостью помещается сверху на лабораторный подъемный столик, а пенистый образец закрепляется одним концом так, чтобы он вертикально свешивался над емкостью.

III) Затем рядом с пенистым образцом закрепляется линейка так, чтобы низ (0 см) линейки находился на 1-2 мм выше низа пенистого образца.

IV) Емкость заполняется на 3/4 окрашенным раствором искусственной мочи.

2) Скорость вертикального впитывания.

I) Емкость поднимается вверх до основания пенистого образца с помощью лабораторного подъемного столика. Секундомер включает, как только жидкость коснется основания пенистого образца.

II) Емкость сразу поднимается до тех пор, чтобы жидкость только касалась основания линейки.

III) Время, потребовавшееся фронту жидкости для достижения 5 см, записывается.

IV) Пене дается возможность впитывать, пока она не достигнет равновесия (например, порядка 18 часов). Подъемный столик может потребовать регулировки, чтобы поддерживать образец, погруженный на 1-2 см, и образец должен быть защищен для предотвращения испарения.

3) Абсорбирующая способность (мл/г) на вертикальную длину пены.

I) Пенистый образец удаляется и быстро помещается на неабсорбирующую поверхность.

II) Образец сразу же разрезается на отдельные кусочки 2,54 см с помощью достаточно острого инструмента, чтобы не сдавливать пенистый образец, и каждый такой кусочек взвешивается.

III) Большая часть жидкости выдавливается из каждого кусочка и каждый кусочек помещается на абсорбирующее полотенце.

IV) Каждый кусочек полностью высушивается.

V) Каждый кусочек затем взвешивается и абсорбирующая способность для каждого кусочка рассчитывается на базе разницы между влажным и сухим весами.

Для целей настоящего изобретения наиболее хорошо определяемым параметром является абсорбирующая способность сегмента в один дюйм, представляющего высоту впитывания 11,4 см.

C) Адгезионное напряжение.

Адгезионное напряжение, проявляемое гидрофилизированными пенистыми образцами, впитывающими испытываемые жидкости через капиллярное всасывание, является продуктом или произведением поверхностного натяжения испытуемой жидкости, умноженных на косинус угла контакта , образуемого испытываемой жидкостью при контакте с внутренними поверхностями пенистого образца. Адгезионное напряжение может быть определено экспериментально путем измерения равновесной высоты поглощения за счет капиллярного всасывания, проявляемого двумя испытываемыми образцами одной пены, используя две различные испытываемые жидкости. На первом этапе такой процедуры определяется удельная поверхность пенистого образца, используя этанол в качестве испытываемой жидкости, как описано выше при рассмотрении удельной поверхности этого раздела Методов испытаний.

Затем процедура поглощения капиллярным всасыванием повторяется аналогично процедуре с этанолом, за исключением того, что в качестве испытываемой жидкости используется искусственная моча Джайко и испытание проводится при 37^oC. Угол контакта искусственной мочи может быть рассчитан, как следует из известных величин удельной поверхности и поглощения искусственной мочи:

где
_u - угол контакта искусственной мочи Джайко, град.;
M_и - масса поглощенной жидкости искусственной мочи Джайко, г;
G - гравитационная постоянная, составляющая 980 см/с²;
M_N - масса сухого пенистого образца, г;
_u - - поверхностное натяжение мочи Джайко, составляющее 65 дин/см;
S_c - удельная поверхность пенистого образца, см²/г, как определено процедурой поглощения этанола;
L_n - длина пенистого образца, см.

Когда присутствует поверхностно-активное вещество (на поверхностях пенистого образца и/или в движущейся испытываемой жидкости), то характеристика движущегося фронта жидкости определяется используя уравнение адгезионного напряжения (АН):

где
М_T - масса испытуемой жидкости, впитываемая пенистым образцом;
G, L_N, M_N и S_c являются такими, как описано выше. (См. Ходгсон и Берг, Jcoll Int. Sci, 121 (1), 1988, стр. 22-31).

При определении адгезионного напряжения для любой заданной испытываемой жидкости, никаких предположений не делается в отношении числовых величин поверхностного натяжения в любой момент времени, в результате чего возможные изменения в концентрации поверхностно-активного вещества на поверхностях образца и/или в движущейся жидкости во время впитывания являются несущественными. Экспериментальная величина адгезионного напряжения (JAYCO) особенно пригодна, когда рассматривается как процентное отношение максимального адгезионного напряжения, которое является поверхностным натяжением испытываемой жидкости, например максимальное адгезионное напряжение, используя искусственную мочу Джайко, будет (655) (cos 0^o)=(655) дин/см.

Приготовление ЭВДФ пенистых абсорбирующих материалов, характеристики таких материалов и их использование в одноразовых пеленках показаны с помощью следующих примеров.

Пример 1.

Приготовление предпочтительного ЭВДФ пенистого абсорбента на полупромышленной установке показана с помощью этого примера.

Приготовление эмульсии.

Хлорид кальция (320 г) и персульфат калия (48 г) растворяются в 32 л дистиллированной воды. Это образует водную фазу, использующуюся для формирования ЭВДФ эмульсии.

В мономерную комбинацию, содержащую стирол (420 г), дивинилбензол (660 г) и 2-этилгексилакрилат (1920 г), добавляются сорбит монолаурата (450 г в виде СПАН^o80) и сорбит риолеата (150 г, как СПАН^o85). После смешивания она будет содержать масляную фазу, использующуюся для формирования ЭВДФ эмульсии.

При температурах жидкости порядка от 55 до 65^oC раздельные потоки масляной и водной фаз подаются в динамическую смесительную камеру. Тщательное перемешивание объединенных потоков в динамической смесительной камере достигается с помощью пальчикового смесителя или мешалки. На этом этапе работы соответствующая пальчиковая мешалка содержит цилиндрический вал длиной 18 см и диаметром порядка 1,9 см. На валу установлены два ряда из 17 и два ряда из 16 цилиндрических пальцев, каждый диаметром 0,5 см, и направленный радиально наружу от центральной оси вала на расстояние 1,6 см. Четыре ряда расположены под углами 90^o вокруг окружности вала мешалки. Ряды, перпендикулярные друг другу, смещены вдоль длины вала так, что ни один из пальцев, перпендикулярных друг другу, не находится в той же радиальной плоскости, проходящей через ось вала. Пальчиковая мешалка установлена в цилиндрической гильзе, образующей динамическую смесительную камеру, а пальцы мешалки образуют зазор в 0,8 мм со стенками цилиндрической гильзы. Мешалка работает со скоростью 900 оборотов в минуту.

Статический смеситель (20,3 см длина 0,6 см наружный диаметр х 0,43 см внутренний диаметр) установлен дальше по ходу движения от динамической смесительной камеры, чтобы способствовать образованию некоторого противодавления. Это помогает поддерживать динамическую смесительную камеру, содержащую цилиндрическую гильзу с ее пальчиковой мешалкой, полной. Это также позволяет гарантировать соответствующее и полное смешивание масляной и водной фаз.

Эмульсия, имеющая требуемое соотношение водной к масляной фазам, получается постепенно. Сначала скорости потоков регулируются так, чтобы 3 ч. по весу водной фазы и 1 ч. по весу масляной фазы поступали в динамическую смесительную камеру с пальчиковой мешалкой. Соотношение водной и масляной фаз увеличивается в течение нескольких минут до тех пор, пока соотношение 12-13 ч. водной фазы к 1 ч. масляной фазы не пройдет в динамическую смесительную камеру со скоростью 15 мл/c. Постепенно скорость масляного потока уменьшается так, что весовое соотношение водной фазы/масляной фазе становится близко к 25:1. На этом этапе вязкость эмульсии, вытекающей из статического смесителя падает. (Визуально белесая смесь в этот момент становится более просвечивающейся).

Затем скорость потока масляной фазы дальше уменьшается до точки, в которой весовое соотношение водной фазы/масляной фазы составляет 30-33:1. Очевидно, эмульсия на этом этапе движется из статического смесителя с консистенцией взбитого крема и "садится" в консистенции, напоминающей жирный йогурт.

Полимеризация эмульсии.

В этот момент эмульсия, выходящая из статического смесителя, готова для отверждения. Эмульсия подается в, по существу, прямоугольную форму, выполненную из полиэтилена и имеющую размеры: длину - 38 см, ширину - 25 см и глубину - 22 см. Эмульсия выгружается в каждую такую форму, пока каждая из них не будет содержать примерно 2000 мл эмульсии, которая должна отверждаться.

Отверждение производится путем размещения содержащих эмульсию форм в термообрабатывающей печи с температурой 60^oC на 16 часов. После отверждения получившийся твердый полимеризованный пенистый материал содержит до 98% воды и является мягким и влажным на ощупь.

Промывка вены и гидрофилизация.

Влажный отвержденный пенистый материал удаляется из отверждающей формы и подвергается дальнейшей обработке. Остаточная водная фаза в пене удаляется путем приложения достаточного давления к пенистому материалу или к тонким кусочкам пенистого материала для выдавливания по меньшей мере 90% удерживаемых материалов остаточной исходной водной фазы. Когда пена, приготовленная в соответствии с вышеприведенным методом, сжимается, то кромки пены не экструдируют наружу и ячейки ее не разрываются. Скорее пена, по-видимому, сжимается под действием давления в Z-направлении и затем отпружинивает обратно в свою первоначальную форму, или когда вода впитывается, или когда прикладывается тепло, как будет более подробно описано ниже.

Затем пенистый образец промывается в течение 20 сек водой с температурой 60^oC, содержащей моющее средство в качестве гидрофилизирующего агента. В этом примере моющее средство является посудомоющей жидкостью марки Джой, растворенной в воде до концентрации 5 г/л. Активные гидрофилизирующие агенты в изделии Джой содержат смесь, включающую кокосовый алкилсульфат и этоксилированное кокосовое алкилсульфатное анионное поверхностно-активное вещество, как описано более подробно у Панчери, патент США N 4316824, выдан 23 февраля 1982 г. (приведенный для сведения). Во время этой обработки пена отпружинивает обратно в свою первоначальную форму.

Раствор Джой, использованный при первой промывке, снова выдавливается, используя давление, и пена затем обрабатывается второй промывкой раствором Джой при 60^oC. Вторая промывка требуется для того, чтобы оставить остаточный детергент в пене, делая тем самым внутренние поверхности пены относительно гидрофильными.

Обезвоживание пены.

Затем дважды гидрофилизированная пена снова сжимается для удаления избыточного раствора моющего вещества из ее пористой структуры. После этого пенистые образцы высушиваются путем размещения их в сушильной печи на 12 часов при 60^oC. После сушки пенистые образцы еще разрезаются, если нужно, и они готовы для следующего испытания или для включения в пеленочные изделия, описанного ниже в примере 4.

Пример 2.

Другой ЭВДФ пенистый материал приготавливается в основном так же, как описано выше в примере 1. В этом примере операции приготовления эмульсии и полимеризации осуществляются так же, как в примере 1, но при следующих различиях в материалах, концентрациях и условиях:
1) В масляной фазе используется эмульгаторная смесь из 480 г СПАН^o80 и 120 г СПАН^o85.

2) Ниже по ходу движения от смесительной камеры используется статический смеситель длиной 36,6 см х 0,95 см наружный диаметр.

3) Пальчиковая мешалка работает со скоростью 850 оборотов в мин.

4) Конечное весовое соотношение водной фазы к масляной фазе составляет 31:1.

5) Температура отверждения использовалась 66^oC.

В этом примере полимеризованная ЭВДФ пена гидрофилизируется обработкой водным раствором хлорида кальция в качестве гидрофилизирующего агента. Этот раствор гидрофилизирующего агента содержит 1% по весу хлорида кальция и прикладывается к пенистым образцам дважды, так же, как в примере 1. После сушки пенистые образцы этого примера затем, разрезаются, как требуется для дополнительного испытания или для включения в пеленочные изделия типа, описанного ниже в примере 4.

Пример 3.

В этом примере ЭВДФ пенистые материалы, приготовленные в соответствии с общими методами примеров 1 и 2, испытываются на их структурные, механические и транспортирующие жидкость свойства. Испытание для определения этих свойств осуществляется с использованием методики, описанной в упоминавшемся ранее патенте США N 4788225, или ряда процедур, приведенных ранее в разделе Методы испытаний.

Результаты таких испытаний приведены в таблице.

Пример 4.

Одноразовая пеленка приготавливается, используя конструкцию и компоненты, показанные в разобранном виде на фиг. 4. Такая пеленка содержит термоскрепленный полипропиленовый верхний лист 70, непроницаемый для жидкости полиэтиленовый задний лист 71 и двухслойный абсорбирующий сердечник, расположенный между верхним и задним листами. Двухслойный абсорбирующий сердечник содержит хранящий/перераспределяющий жидкость слой 72, имеющий модифицированную форму песочных часов, включающий ЭВДФ пену типа примера 2, расположенную ниже принимающего жидкость слоя 73 в модифицированной форме песочных часов. Верхний лист содержит две, по существу, параллельные заградительные манжеты 74 с резинками. К заднему листу пеленки прикреплены два прямоугольной формы эластицированных элемента 75 талии. К каждому концу полиэтиленового заднего листа прикреплены два элемента 76 оболочки талии, выполненные из полиэтилена. Также к заднему листу прикреплены две параллельные ножные резиновые полосы 77. Лист из полиэтилена 79 прикреплен снаружи к заднему листу и служит в качестве крепежной поверхности для двух элементов 79 U-образного типа, которые могут использоваться для крепления пеленки вокруг пользователя.

Принимающий слой пеленочного сердечника содержит 93%/8% уложенной во влажном состоянии смеси из усиленных извитых целлюлозных волокон и обычных неусиленных целлюлозных волокон. Усиленные скрученные извитые целлюлозные волокна приготавливаются из крафт-целлюлозы южной мягкой древесины с поперечными связями, образованными глутаровым ангидридом до величины 2,5 мол.% на сухой волокнистой целлюлозной ангидроглюкозной основе. Волокна имеют поперечные связи в соответствии с сухим процессом образования поперечных связей, как описано у Дина, Мууре, Овенса и Скоггена; патент США N 4822453, выдан 18 апреля 1989 г.

Эти усиленные волокна аналогичны волокнам, имеющим следующие характеристики.

Усиленные, скрученные, извитые целлюлозные (УСИЦ) волокна.

Тип - с поперечными связями крафт-целлюлоза из южной мягкой древесины с глутаровым альдегидом до 1,41 мол.% на сухой волокнистой целлюлозной ангидроглюкозной основе.

Сухая плотность крутки - 6,8 круток/мм.

Влажная плотность крутки - 5,1 круток/мм.

Показатель удержания изопропилового спирта - 24%
Показатель удержания воды - 37%
Коэффициент извитости - 0,63
Обычные неусиленные целлюлозные волокна, используемые в комбинации с УСИЦ волокнами, изготавливаются также из ворса Фолей. Эти неусиленные целлюлозные волокна, очищенные до 200 (Канадский стандарт степени помола целлюлозы).

Принимающий слой имеет среднюю сухую плотность порядка 0,07 г/см³, среднюю плотность при насыщении искусственной мочой на базе сухого веса порядка 0,08 г/см² и средний удельный вес порядка 0,03 г/см². Порядка 9,2 г принимающего жидкость слоя используется в сердечнике пеленки. Поверхностная площадь принимающего слоя составляет порядка 302 см². Толщина его составляет порядка 0,44 см.

Хранящий/перераспределяющий жидкость слой сердечника пеленки содержит модифицированной формы песочных часов кусок ЭВДФ пены такого типа, как описана выше в примерах 2 и 3. Порядка 12 г ЭВДФ пены используется для формирования этого хранящего/распределяющего слоя, имеющего поверхностную площадь 425 см и толщину порядка 0,826 см.

Пеленка, имеющая такую конкретную конструкцию сердечника, обладает особенно желаемым и эффективным использованием сердечника для удержания поступающей мочи и, следовательно, обеспечивает очень низкую случайную утечку, когда она носится обычным образом маленькими детьми.

Пример 5.

Пеленки, в основном аналогичные тем, что описаны в примере 4, испытывались на эффективность в групповом испытании, в котором 75 мальчиков-младенцев использовали пеленки типа примера 4 и контрольные пеленочные изделия обычной конструкции в ночное время. При таких испытаниях каждый пеленаемый снабжался на последующие ночи семью среднего размера пеленками из них 4 - типа примера и 3 - типа, соответствующего имеющимся в продаже Лувс Делюкс для мальчиков. Изделие Лувс Делюкс является заказной зоной абсорбируемости для мальчиков и содержит 39,1 г абсорбирующего материала.

Обслуживающий персонал просили использовать одну пеленку за ночь и записывать и сообщать о случаях утечки ночью каждой пеленки. Результаты утечек, полученные от всех пеленающих, затем обобщались и анализировались. В результате этого анализа можно было определить, что при таком групповом испытании 13,1% пеленок типа примера текло, тогда как пеленок Лувс текло 14,0%.

Эти групповые испытания показали, что пеленки, использующие абсорбирующие пенистые материалы, согласно настоящему изобретению в качестве хранящего жидкость элемента обеспечивают характеристику утечки, которая сравнима с той, что у имеющихся в продаже контрольных пеленок, при этом пеленки согласно настоящему изобретению содержат значительно меньше абсорбирующего материала, чем контрольные пеленки.

Пример 6.

Этот пример показывает приготовление другого типа ЭВДФ пенистого материала, находящегося в области патентных притязаний настоящего изобретения.

Приготовление эмульсии.

Хлорид кальция (36,32 кг) и персульфат калия (568 г) растворяются в 378 литрах воды. Это позволяет получить поток водной фазы, используемый в непрерывном процессе формирования ЭВДФ эмульсии.

В мономерную комбинацию, содержащую стирол (1600 г), 55% дивинилбензол технической марки (1600 г) и 2-этилгексилакрилат (4800 г), добавляется сорбит монолаурата (960 г в виде СПАН^o 20). После перемешивания эта комбинация материала отстаивается в течение ночи. Верхний слой удаляется и используется в качестве масляной фазы в непрерывном процессе для формирования ЭВДФ эмульсии. Порядка 75 г липких остатков выбрасывается.

При температуре водной фазы 48-50^oC и температуре масляной фазы 22^oC раздельные потоки масляной и водной фаз подаются в динамическое смешивающее устройство. Тщательное смешивание объединенных потоков в динамическом смесительном устройстве достигается с помощью пальчиковой мешалки. На этом этапе работы соответствующая пальчиковая мешалка содержит цилиндрический вал длиной порядка 21,6 см и диаметром порядка 1,9 см. Вал, как описано в примере 1, снабжен 4-мя рядами пальцев, из которых 2 ряда содержат 17 пальцев и 2 ряда имеют 16 пальцев, каждый из которых диаметром 0,5 см и направлен наружу от центральной оси вала на длину 1,6 см. Пальчиковая крыльчатка установлена в цилиндрической гильзе, образующей динамическое смешивающее устройство, а пальцы имеют со стенками цилиндрической гильзы зазор в 0,8 мм.

Спиральный статический смеситель установлен ниже по ходу движения от динамического смешивающего устройства для обеспечения противодавления в динамическом смесителе и создания улучшенного включения компонентов в эмульсии, образующейся в конечном счете. Такой статический смеситель имеет длину 35,6 см и наружный диаметр 1,3 см. Применяется статический смеситель модели 070-821 фирмы ТАН Индастрис, модифицированный вырезом в 6,1 см.

Комбинированная смесительная установка заполняется масляной фазой и водной фазой в соотношении 2 части волы на одну часть масла. Динамическое смесительное устройство вентилируется для удаления воздуха в то время, как оно полностью заполняется. Скорости потоков во время заполнения составляют: масляной фазы - 1,127 г/с и водной фазы - 2,19 см³/с.

Как только установка заполнена, смешивание начинается в динамическом смесителе, мешалка которого вращается со скоростью 1800 об/мин. Скорость потока водной фазы затем устойчиво увеличивается в течение 130 сек до величины 35,56 см³/с. Противодавление, созданное динамическим и статическим смесителями в этот момент, составляет 51,75 кПа. Скорость мешалки затем постепенно и равномерно уменьшается до величины 1200 об/мин в течение 60 с. Противодавление падает до 3,05 кПа. В этот момент скорость мешалки мгновенно увеличивается до 1800 об/мин. После этого противодавление системы остается постоянным 31,05 кПа.

Полимеризация эмульсии.

Полученная эмульсия, вытекающая из статического смесителя в этот момент, собирается в выполненных из резины коробках для экономичного хранения охлажденных продуктов модели 3500. Эти коробки выполнены из полиэтилена пищевой марки и имеют номинальные размеры 45,7 х 66 х 22,9 см. Истинные внутренние размеры этих коробок составляет 38,1 х 58,4 х 22,9 см. Эти коробки предварительно обрабатываются пленкой из раствора, содержащего 20% раствор СПАН^o 20 в равной весовой смеси растворителя из ксилена и изопропанола. Смесь растворителя испаряется, чтобы остался один только СПАН^o 20. Сорок семь литров эмульсии собирается в каждой коробке.

Содержащие эмульсию коробки находятся в комнате, температура которой поддерживается равной 65^oC, в течение 18 ч, чтобы произошла полимеризация эмульсии в коробках с целью получения полимерного пенистого материала.

Промывка, гидрофилизация и обезвоживание пены.

После завершения отверждения влажный отвержденный пенистый материал удаляется из отверждающих коробок. Пена в этот момент содержит в 30-40 раз больше веса полимеризованного материала (30-40Х) остаточной водной фазы, включающей растворенные эмульгаторы, электролит и инициатор. Пенистый материал разрезается с помощью острого движущегося возвратно-поступательно лезвия на листы толщиной 0,89 см. Эти листы затем подвергаются сжатию последовательно в 3 отжимных валиках, которые постепенно уменьшают содержание остаточной водной фазы в пене примерно в 6 раз (6Х) по весу полимеризованного материала. Здесь листы, затем насыщенные 1% раствором CaCl₂ при 60^oC, сдавливаются в зазоре между валками до содержания водной фазы порядка 10Х, снова насыщаются 1% раствором CaCl₂ при 60^oC и затем снова сдавливаются с валками до содержания водной фазы порядка в 10Х.

Пенистые листы, содержащие порядка 10Х, того что является по существу 1% раствором CaCl₂, пропускаются через заключительный зазор между валками, снабженный вакуумной прорезью. Последний зазор уменьшает содержание раствора CaCl₂ примерно в 5 раз (5Х) веса полимера. Пена остается сжатой после последнего зазора при толщине порядка 0,2 см. Затем пена высушивается в печи с циркуляцией воздуха при температуре 60^oC в течение трех часов. Такое высушивание уменьшает содержание влаги примерно на 5-7% от веса полимеризированного материала. К этому моменту пенистые листы имеют толщину 0,19 см и обладают хорошей драпируемостью. Пена содержит также порядка 11% по весу остаточного сорбита монолауратного эмульгатора и порядка 5% по весу (на безводной основе) остаточного гидратного хлористого кальция в качестве гидрофилизирующих агентов. В сжатом состоянии плотность пены составляет порядка 0,17 г/см³. При расширении до ее свободной абсорбирующей способности (26,5 мл/г) в искусственной моче Джайко, расширенная пена имеет удельную поверхность капиллярного всасывания порядка 2,24 м²/г, объем пор порядка 29,5 см³/г и средний размер ячейки порядка 15 мкм.

Пенистые листы, приготовленные, как в примере 6, представляют предпочтительный "тонкий-пока-влажный" вариант выполнения настоящего изобретения, поскольку эти пенистые листы находятся в форме сжатого пенистого материала, который расширяется при контактировании с водными жидкостями организма. После расширения пенистые материалы пригодны для абсорбирования жидкостей организма, которые заставляют пену расширяться. Такими предпочтительными сжатыми пенами являются те, что приготовлены из негидролизованного полимерного материала, имеющего удельную поверхность капиллярного всасывания порядка от 0,5 до 5,0 м²/г, и содержащего порядка от 0,5 до 20% по весу пенистого материала остаточного водонерастворимого эмульгатора и порядка от 0,1 до 7% по весу (на безводной основе) пенистого материала токсикологически приемлемой гигроскопичной гидратированной соли, которой предпочтительно является хлорид кальция или хлорид магния, в качестве гидрофилизирующего агента.

В своем сжатом состоянии такой пенистый материал будет иметь содержание остаточной воды порядка от 4 до 15% по весу полимеризованного материала, когда он хранится при окружающих условиях с температурой 22^oC и относительной влажности 50%. Это содержание воды включает как воду гидратации, взаимодействующую с гигроскопичной гидратированной солью, а также свободную воду, абсорбированную в пене. Такой сжатий пенистый материал будет иметь сухую базовую плотность порядка от 0,08 до 0,3 г/см³.

В своем расширенном состоянии такие предпочтительные тонкие-пока-влажные пенистые материалы будут иметь объем порядка от 12 до 100 мл/г и будут обладать таким сопротивлением прогибу сжатия, что ограничивающие давление в 5,1 кПа создает через 15 минут деформацию порядка от 5 до 96% сжатия структуры, когда она насыщена при 37^oC до ее свободной абсорбирующей способности искусственной мочой, имеющей поверхностное натяжение (655) дин/см. Средний размер ячейки таких предпочтительных тонких-пока-влажные пенистых материалов в расширенном состоянии будет составлять порядка от 5 до 30 мкм. Сухая базовая плотность расширенного пенистого материала при насыщении до его свободной абсорбирующей способности искусственной мочой будет составлять порядка от 9 до 29% от его сухой базовой плотности в сжатом состоянии.

Пример 7.

Приготавливается пеленка, в основном аналогичная по форме той, что описана в примере 4, используя в качестве хранящего/перераспределяющего жидкость слоя лист из тонкой-пока-влажная сжатой абсорбирующей пены, описанного в примере 7. В такой пеленке принимающий/распределяющий жидкость слой, содержащий усиленные скрученные извитые целлюлозные волокна, используются в количестве порядка 13 г. Тонкий-пока-влажный, хранящий/перераспределяющий жидкость слой также используется в количестве порядка 13 г.

Пеленка, имеющая такую конкретную форму, демонстрирует особенно желаемое и эффективное использование абсорбирующего сердечника для удержания поступающей мочи, и, следовательно, обеспечивает очень редкие случаи утечки, когда носится младенцами обычным образом.

Формула изобретения

1. Абсорбирующее изделие, пригодное для абсорбирования и удержания водных жидкостей организма, содержащее относительно непроницаемый для жидкости задний лист и полимерный пенистый материал, расположенный между задним листом и местом поступления жидкости от пользователя изделием, при этом полимерный пенистый материал получен эмульсионной полимеризацией в системе "вода-в-масле", причем масляная фаза эмульсии содержит стекловидный мономер на основе стирола, по существу, водонерастворимый каучукообразный сомономер и бифункциональный сшивающий агент, отличающееся тем, что полимерный пенистый материал обладает величиной изгибания по меньшей мере один цикл при его насыщении искусственной мочой при 37^oC, а в промытом и высушенном состоянии имеет гидрофильную гибкую структуру из взаимосвязанных открытых ячеек, содержащих достаточное количество остаточного гидрофилизирующего агента, содержащего не раздражающее кожу поверхностно-активное вещество для превращения поверхности названной структуры в гидрофильную, причем эта структура имеет в месте использования в качестве абсорбента объем пор от 12 до 100 мл/г, удельную площадь поверхности при определении капиллярным всасыванием от 0,5 до 5,0 м²/г, такое сопротивление прогибу сжатия, что ограничивающее давление в 5,1 кПа образует после 15 мин воздействия деформацию сжатия, составляющую от 5 до 95% объема пенистой структуры при ее насыщении при 37^oC до ее свободной абсорбирующей способности искусственной мочой, имеющей поверхностное натяжение (655) дин/см, при этом масляная фаза содержит от 3 до 41 мас%, по существу, водонерастворимого монофункционального стекловидного мономера на основе стирола, от 27 до 73 мас% монофункционального каучукообразного сомономера, выбранного из группы, включающей 2-этилгексилакрилат, бутилакрилат, бутидиен, изопрен и комбинацию названных сомономеров, и от 8 до 30 мас% бифункционального образующего поперечные связи агента, выбранного из группы, включающей дивинилбензол, дивинилтолуилен, один или более диакриловых кислых эфиров многоатомного спирта или их смесь.

2. Изделие по п.1, отличающееся тем, что при получении полимерного пенистого материала молекулярное соотношение монофункционального стекловидного мономера и каучукообразного сомономера в масляной фазе составляет от 1:25 до 1,5:1, при этом масляная фаза включает от 2 до 33 мас.% эмульгаторного компонента, растворимого в ней и пригодного для формирования стабильной эмульсии "вода-в-масле", и от 0,2 до 40 мас.% растворимого в воде электролита, причем массовое соотношение водной фазы и масляной фазы, образующих эмульсию, составляют от 12:1 до 100:1, а структура полимерного пенистого материала является гидрофильной до такой степени, что она проявляет адгезионное напряжение от 15 до 65 дин/см, когда она абсорбирует искусственную мочу, имеющую поверхностное натяжение (655) дин/см.

2. Изделие по п.2, отличающееся тем, что масляная фаза содержит эмульгатор, выбранный из группы, включающей эфир сорбита и жирной кислоты, эфир полиглицерина и жирной кислоты и эфиры полиоксиэтилена и жирных кислот и их комбинации, а водная фаза включает одну или более растворимых в воде солей щелочных или щелочноземельных металлов.

4. Изделие по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что гидрофильная гибкая структура полимерного пористого материала в месте своего использования в качестве абсорбента имеет плотность в сухом состоянии от 0,01 до 0,08 г/см³, размер ячейки от 5 до 100 мкм, восстановление после прогиба сжатия такое, что после сжатия продолжительности 1 мин структура восстанавливает в течение 1 мин по меньшей мере 85% от своей первоначальной толщины при ее нахождении в сухом состоянии, или при насыщении структуры до свободной абсорбирующей способности искусственной мочой, имеющей поверхностное натяжение (655) дин/см при 37^oC, с последующим сжатием продолжительностью 1 мин структура восстанавливает в течение 1 мин по меньшей мере 75% от своей первоначальной толщины, равновесную свободную абсорбирующую способность при 37^oC по меньшей мере 12 мл искусственной мочи на 1 г сухого полимерного пенистого материала, абсорбирующую способность по отношению к искусственной моче при действии ограничивающего давления в 5,1 кПа в течение 15 мин при 37^oC по меньшей мере 5% от ее равновесной свободной абсорбирующей способности, скорость вертикального впитывания при 37^oC , что искусственная моча впитывается по вертикальной длине полимерного пенистого материала, равной 5 см, в течение не более 30 мин, и абсорбирующую способность вертикального впитывания по меньшей мере 10 мл искусственной мочи на 1 г полимерного пенистого материала при высоте вертикального впитывания 11,4 см.

5. Изделие по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что полимерный пенистый материал, по существу, не содержит полярных функциональных групп в своей полимерной структуре и содержит от 0,1 до 100 мас.% остаточного гидрофилизирующего агента, выбранного из не раздражающих кожу поверхностно-активных веществ и водогидратирующихся неорганических солей.

6. Изделие по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит, по существу, проницаемый для жидкости верхний лист, причем полимерный пенистый материал находится в абсорбирующем сердечнике, расположенном между относительно не проницаемом для жидкости задним листом и, по существу, проницаемый для жидкости верхним листом, абсорбирующий сердечник содержит дополнительный компонент из целлюлозных волокон и/или частиц или волокон полимерных гелеобразующих агентов либо он имеет многослойную конструкцию с верхним слоем, содержащим волокна древесной целлюлозы или усиленные скрученные извитые целлюлозные волокна до 10 мас.% частиц полимерного гелеобразующего агента, и с нижним слоем, содержащим пенистый материал.

7. Изделие по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что оно выполнено в форме одноразовой пеленки, в которой верхний лист имеет одинаковую протяженность с одной поверхностью абсорбирующего сердечника, задний лист имеет одинаковую протяженность с другой поверхностью сердечника, противоположной поверхности, покрытой верхним листом, и имеет ширину, большую, чем у сердечника, для образования у заднего листа боковых кромочных частей, выступающих за сердечник, и абсорбирующий сердечник имеет форму песочных часов.

8. Абсорбирующее изделие, пригодное для абсорбирования и удержания водных жидкостей организма, содержащее относительно не проницаемый для жидкости задний лист и полимерный пенистый материал, расположенный между задним листом и местом поступления жидкости от пользователя изделием, отличающееся тем, что полимерный пенистый материал является сжатым полимерным пенистым материалом, который при контакте с водными жидкостями организма расширяется и способен к абсорбирующей жидкостей, при этом полимерный пенистый материал имеет в сухом состоянии гидрофильную гибкую негидролизованную структуру из взаимно соединенных открытых ячеек, имеющую удельную поверхность капиллярного всасывания от 0,5 до 5,0 м²/г и содержащую дополнительно включенные в нее от 0,5 до 20 мас.% остаточного не растворимого в воде эмульгатора и от 0,1 до 7 мас.% токсикологически приемлемой гигроскопической гидратированной соли, при этом структура имеет в своем сжатом состоянии содержание воды от 4 до 15 мас. % полимерного пенистого материала и сухую удельную плотность от 0,08 до 0,3 г/см³, а в своем расширенном состоянии объем пор от 12 до 100 мл/г, сопротивление прогибу сжатия такое, что ограничивающее давление в 5,1 кПа создает после 15 мин воздействия деформацию сжатия от 5 до 95% от объема пенистой структуры при ее насыщении при 37^oC до ее свободной абсорбирующей способности искусственной мочой, имеющей поверхностное натяжение (655) дин/см и плотность в сухом свободном состоянии при насыщении до ее свободной абсорбирующей способности искусственной мочой от 9 до 28 ее удельной плотности в сухом сжатом состоянии.

9. Изделие по п.8, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит, по существу, проницаемый для жидкости верхний лист, причем полимерный пенистый материал находится в абсорбирующем сердечнике, расположенном между относительно не проницаемом для жидкости задним листом и, по существу, проницаемым для жидкости верхним листом, абсорбирующий сердечник содержит дополнительный компонент из целлюлозных волокон и/или частиц или волокон полимерных гелеобразующих агентов либо имеет многослойную конструкцию с верхним слоем, содержащим волокна из древесной массы или усиленные скрученные извитые целлюлозные волокна и до 10 мас.% частиц полимерного гелеобразующего агента, и с нижним слоем, содержащим полимерный пенистый материал.

10. Изделие по п.8 или 9, отличающееся тем, что оно выполнено в форме одноразовой пеленки, в которой верхний лист имеет одинаковую протяженность с одной поверхностью абсорбирующего сердечника, задний лист имеет одинаковую протяженность с другой поверхностью сердечника, противоположной поверхности, покрытой верхним листом, и имеет ширину, большую, чем у сердечника, для образования у заднего листа боковых кромочных частей, выступающих за сердечник, и абсорбирующий сердечник имеет форму песочных часов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6