впитывающее изделие, обработанное связанным ферментом

Формула изобретения

1. Впитывающее изделие личной гигиены, включающее, по меньшей мере, один слой, указанный слой включает подложку, на которую нанесен обрабатывающий реагент, где обрабатывающий реагент включает связанный фермент, указанный связанный фермент содержит химически связанный с материалом носителя фермент, и указанный материал носителя содержит материал, который растворим или диспергируем в растворе.

2. Впитывающее изделие личной гигиены по п.1, в котором впитывающее изделие включает защитный слой, впитывающий слой, необязательный принимающий слой и обращенный к телу наружный слой, где впитывающий слой расположен между защитным слоем и принимающим слоем и необязательный принимающий слой расположен между впитывающим слоем и обращенным к телу наружным слоем, где по меньшей мере один из слоев, выбранный из группы, включающей впитывающий слой, необязательный принимающий слой и обращенный к телу наружный слой, включает связанный фермент.

3. Впитывающее изделие по п.1, в котором фермент представляет собой протеазу, глюкозидазу или их смеси.

4. Впитывающее изделие личной гигиены по п.3, в котором протеаза представляет собой папаин, бромелин или их смеси.

5. Впитывающее изделие личной гигиены по п.3, в котором фермент связан с полимером, выбранным из группы, включающей поливинилпирролидон, полиакриловую кислоту, поливиниловый спирт, полиалкиленоксид, привитый полиэтиленгликолем поливинилхлорид и их блочные и привитые сополимеры.

6. Впитывающее изделие личной гигиены по пп.2-4 или 5, в котором впитывающий слой включает супервпитывающий материал, пульпу или их смесь.

7. Впитывающее изделие личной гигиены по п.1, в котором обрабатывающий реагент наносят на подложку в виде узора.

8. Впитывающее изделие личной гигиены по п.1, в котором обрабатывающий реагент наносят на подложку на участок подложки, который с наибольшей вероятностью соприкасается с вязкоэластичной жидкостью.

9. Впитывающее изделие личной гигиены по п.1, в котором обрабатывающий реагент равномерно диспергируют по меньшей мере по части по меньшей мере одной поверхности и/или внутренней части указанной подложки.

10. Впитывающее изделие личной гигиены по п.1, в котором обрабатывающий реагент диспергируют меньше, чем во всем указанном слое впитывающего изделия личной гигиены.

11. Впитывающее изделие личной гигиены по п.1, в котором обрабатывающий реагент диспергируют в подложке неравномерно.

12. Впитывающее изделие личной гигиены по п.3, в котором указанный обрабатывающий реагент расположен на центральном участке указанного впитывающего слоя, на центральном участке обращенного к телу наружного слоя или на центральном участке указанного необязательного принимающего слоя.

13. Обработанная подложка, включающая подложку и обрабатывающий реагент, в которой обрабатывающий реагент обрабатывает подложку и обрабатывающий реагент включает связанный фермент, указанный связанный фермент содержит химически связанный фермент с материалом носителя, и указанный материал носителя содержит материал, который растворим или диспергируем в растворе.

14. Обработанная подложка по п.13, в которой подложка включает пленку, тканое полотно, трикотажное полотно, пеноматериал или нетканое полотно.

15. Обработанная подложка по п.13, в которой связанный фермент представляет собой связанную протеазу, глюкозидазу или их смеси и фермент связан с носителем и носитель включает полимер.

16. Обработанная подложка по п.15, в которой полимер представляет собой растворимый в воде полимер предпочтительно, если полимер представляет собой поливинилпирролидон, полиакриловую кислоту, поливиниловый спирт, полиалкиленоксид, привитый полиэтиленгликолем поливинилхлорид или их блочные или привитые сополимеры.

17. Обработанная подложка по п.13, в которой подложка включает впитывающий материал, предпочтительно впитывающий материал, включающий пульпу, супервпитывающий материал или их смеси.

18. Обработанная подложка по пп.13-16 или 17, дополнительно включающая, по меньшей мере, один второй обрабатывающий реагент, включающий сшивающие гелеобразующие реагенты, загущающие реагенты, агглютинирующие реагенты, осадители плазмы, муколитические реагенты, лизирующие реагенты или их комбинации.

19. Обработанная подложка по п.17, в которой связанный фермент содержится в количестве, составляющем от 0,01 до примерно 100 мас.% в расчете на массу подложки до обработки предпочтительно в количестве, составляющем от 0,1 до примерно 25 мас.% в расчете на массу подложки до обработки.

20. Способ увеличения способности впитывать вязкоэластичную жидкость, содержащую белковые компоненты, в подложку, включающий обработку подложки обрабатывающим реагентом, содержащим протеазу, химически связанную с материалом носителя, и указанный материал носителя содержит материал, который растворим или диспергируем в растворе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработанной подложке и впитывающим изделиям, содержащим обработанную подложку. Точнее, настоящее изобретение относится к впитывающему изделию, такому как впитывающее изделие личной гигиены, обладающему способностью удерживать вязкую жидкость.

Впитывающие материалы и впитывающие изделия известны в данной области техники и известно, что они применяются в самых различных целях. Примеры таких впитывающих материалов и впитывающих изделий включают, например, изделия личной гигиены, такие как одноразовые подгузники и трусы для приучения к туалету; изделия личной гигиены для женщин, такие как гигиенические прокладки и тампоны; изделия для страдающих недержанием, такие как подкладки и нижнее белье; изделия для учреждений здравоохранения, такие как, например, повязки. Другие впитывающие материалы и впитывающие изделия включают полотенца, впитывающие подкладки и трикотажные подгузники. Поскольку жидкости, для впитывания которых предназначены эти изделия, обладают различными свойствами, часто затруднительно изготовить впитывающий материал, который эффективно впитывает самые различные жидкости. Поэтому разработаны разные виды обработки, предназначенные для улучшения впитывающей способности, распределения жидкости и удерживания жидкости во впитывающих материалах и впитывающих изделиях.

Высоковязкие жидкости часто с трудом впитываются во впитывающие изделия. Например, вязкоэластичные характеристики менструальных выделений часто затрудняют их впитывание и распределение во впитывающих изделиях для женщин. Для впитывания и/или распределения вязких и/или эластичных компонентов таких жидкостей во впитывающей структуре впитывающего изделия необходимо выполнение определенных требований. Эти требования часто не согласуются с условиями наилучшей пригодности для других компонентов жидкости, которые являются менее вязкими или эластичными, поэтому обычно необходим компромисс в отношении общей эффективности. Например, размеры пор и капилляров в идеальном материале для впитывания и распределения менее вязкоэластичных компонентов отличаются от тех, которые являются наилучшими для более вязкоэластичных компонентов. Менструальные выделения представляют собой вязкоэластичную жидкость, состоящую из крови (преимущественно эритроцитов и плазмы), слизи, выделяемой шейкой матки, и/или фрагментов тканей. Почти во всех образцах менструальных выделений обнаруживается муцин. Муцин представляет собой большой линейный гликопротеин, обладающий молекулярной массой, составляющей 20 млн и более. В сочетании с водой и солями муцин предположительно образует в растворе сетку, что обусловливает вязкоэластичные характеристики.

Муцин приводит к многочисленным затруднениям для впитывающих менструальные выделения изделий. Содержащийся в менструальных выделениях муцин уменьшает прохождение менструальных выделений через закрывающую, или обращенную к телу поверхность впитывающего изделия. Кроме того, муцин затрудняет распределение жидкости во впитывающем изделии вследствие своей вязкоэластичной и тягучей природы. Предполагается, что муцин образует трехмерную сетку на поверхности впитывающего изделия и тем самым блокирует впитывание во впитывающее изделие. Когда дополнительные порции выделений соприкасаются с трехмерной сеткой на поверхности впитывающего изделия, эти дополнительные порции выделений могут протекать над трехмерной сеткой и тем самым приводить к протеканию впитывающего изделия. Кроме того, если муциновый компонент не проникает через поверхность впитывающего изделия, то муцин может забить поры расположенных ниже впитывающих слоев и тем самым привести к местному насыщению (когда большинство, если не все, пор заполнено до конца) впитывающего слоя и/или принимающего слоя. Местное насыщение может привести к протечке или помешать дальнейшему распределению менструальных выделений по впитывающему изделию или отдельным слоям, что может происходить во впитывающем изделии в x-, y- и z-направлениях.

Кроме менструальных выделений имеются другие вязкие вещества, которые плохо впитываются, включая, например, фекалии (или содержимое кишечника), выделения из ран, слизь, жидкости, содержащие пищевые и растительные белки. Для снижения вязкости вязких жидкостей в данной области техники, как это описано в патенте US № 6060636, выданном Yahiaoui et al., который включен в настоящее изобретение для ссылки, предлагается использовать меняющие вязкоэластичность реагенты, такие как алкилполигликозиды, содержащие в алкильной цепи 8-10 атомов углерода. В качестве меняющих вязкоэластичность реагентов также можно использовать другие реагенты, предложенные Yahiaoui et al., включая поверхностно-активное вещество, являющееся экстрактом бычьих липидов (Survanta, Ross Laboratories), лекарственный препарат, применяющийся для лечения острого респираторного дистресс-синдрома и кистозного фиброза, и ферменты, такие как папаин и пепсин, которые расщепляют белковые структуры. В качестве меняющих вязкоэластичность реагентов также можно использовать некоторые декстраны. Декстраны представляют собой ( -1-6) полимеры глюкозы, обладающие структурой цепочечного типа и молекулярными массами, составляющими, например до 2000000 Да, получаемые из сахарозы, часто с помощью бактериального воздействия.

В данной области техники известно, что ферменты разрушают или расщепляют белки, такие как обнаруживающиеся в муцине. Однако ферменты могут привести к сенсибилизации кожи. Поэтому нанесение ферментов непосредственно на впитывающее изделие может сделать впитывающее изделие не пригодным для некоторых возможных пользователей вследствие сенсибилизации, которую могут вызвать ферменты. Кроме того, ферменты могут перемещаться из впитывающего изделия на пользователя, например на кожу пользователя. Поэтому следует избегать использования ферментов во впитывающих материалах и впитывающих изделиях.

В данной области техники необходима впитывающая система, которая эффективно впитывает и удерживает вязкие вещества, в которой могут использоваться преимущества ферментов при уменьшении риска сенсибилизации пользователя впитывающего изделия.

Краткое описание изобретения

В целом настоящее изобретение относится к подложке, обработанной связанным ферментом. Обнаружено, что подложка, обработанная связанным ферментом, может оказаться эффективной для улучшения способности подложки впитывать вязкоэластичные вещества посредством расщепления белковой структуры, содержащейся в некоторых вязкоэластичных веществах. По сравнению с немодифицированные ферментом использование связанного фермента может уменьшить сенсибилизацию кожи и слизистых оболочек, если связанный фермент перемещается на тело пользователя. Кроме того, меньше вероятность того, что связанный фермент переместится с обработанного материала на пользователя, что уменьшает риск сенсибилизации пользователя впитывающего изделия, содержащего связанный фермент.

Точнее, настоящее изобретение относится к обработанной подложке, измененной для использования с вязкоэластичными жидкостями и обладающей способностью изменять такие характеристики, как вязкость и/или эластичность вязкоэластичных поступающих жидкостей, чтобы регулировать перемещение жидкости, такое как поступление, распределение и впитывание, в изделиях личной гигиены, таких как гигиенические прокладки.

Настоящее изобретение также относится к впитывающему изделию, содержащему по меньшей мере один связанный фермент. Точнее, впитывающее изделие содержит защитный слой, впитывающий слой и обращенный к телу слой, где впитывающий слой расположен между защитным слоем и обращенным к телу слоем, где по меньшей мере впитывающий слой и/или обращенный к телу слой содержат нанесенный на него связанный фермент. В качестве альтернативной конфигурации в настоящем изобретении предлагается впитывающее изделие, и это впитывающее изделие включает защитный слой, впитывающий слой, принимающий слой и обращенный к телу слой, где впитывающий слой расположен между защитным слоем и принимающим слоем, где, по меньшей мере, один из слоев, выбранный из группы, включающей впитывающий слой, принимающий слой и обращенный к телу слой, содержит нанесенный на него связанный фермент.

Настоящее изобретение также относится к способу улучшения впитывания подложкой вязкоэластичной жидкости, содержащей белковый компонент, путем обработки средством, содержащим связанный фермент, в котором ферментом является протеаза.

В каждом воплощении настоящего изобретения фермент может быть связан с растворимым в воде полимером, так чтобы полученный связанный фермент можно было бы внести в водный раствор. Можно использовать любой фермент, но фермент следует выбирать в соответствии с типами компонентов, содержащихся во впитывающихся жидкостях. Например, если в экссудатах организма, таких как менструальные выделения, содержатся белковые компоненты, обычно предпочтительно, чтобы ферментом являлась протеаза. В случае углеводсодержащих компонентов обычно предпочтительно, чтобы ферментом являлась глюкозидаза. В случае муцина эффективными являются и протеазы, и глюкозидазы.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 приведен вид сверху с вырезом типичной структуры, содержащейся во впитывающем изделии личной гигиены.

На фиг.2 приведено сечение в вертикальной плоскости блока для определения скорости, предназначенного для исследования поступления во впитывающие изделия.

На фиг.3 приведен вид сверху блока для определения скорости, представленного на фиг.2.

Определения

Следует отметить, что при использовании в настоящем описании термины "включает", "включающий" и другие производные от корня "включать" означают обладающие различными грамматическими формами термины, которые указывают на наличие каких-то определенных особенностей, элементов, целостных объектов, стадий или компонентов, но не исключают наличия или добавления одной или более других особенностей, элементов, целостных объектов, стадий, компонентов или их групп.

При использовании в настоящем изобретении термин "вязкоэластичный" означает композицию, содержащую по меньшей мере один существенный компонент, который обладает умеренной вязкостью и/или обладает эластичностью. "Умеренно вязкий" означает, что компонент обладает вязкостью, не меньшей вязкости обычной плазмы крови человека. "Эластичный" означает, что компонент обладает эластичностью, равной или большей, чем у обычной крови человека.

При использовании в настоящем изобретении термин "меняющий вязкоэластичность" означает органический реагент, эффективное количество которого при взаимодействии с вязкоэластичной композицией существенно меняет характеристики такой вязкоэластичной композиции, например, путем уменьшения ее вязкости и/или эластичности. "Существенно меняет" означает, что характеристика, измеряемая так, как это описано, изменяется по меньшей мере на статистически значимое количество и для многих случаев применения предпочтительно, чтобы это изменение составляло не менее примерно 30%.

При использовании в настоящем изобретении термин "связанный фермент" означает фермент, который с помощью ковалентной или ионной связи химически связан с материалом носителя, который растворим или может диспергироваться в растворе. Этот термин также включает смесь двух или большего количества ферментов, химически связанных с материалом носителя.

При использовании в настоящем изобретении термин "поступление" означает способность впитывающего изделия впитывать жидкость. Время поступления используют для оценки качества впитывания, причем меньшие времена поступления указывают на материалы, способные к быстрому впитыванию, а более продолжительные времена поступления указывают на материалы, обладающие худшей впитывающей способностью.

При использовании в настоящем изобретении термин "загрязнение" означает жидкость, не высохшую или высохшую, которая находится на верхней поверхности или на нижней поверхности покровного материала, верхнего слоя или соприкасающегося с телом слоя впитывающего изделия личной гигиены. "Загрязнение" обычно видно пользователю впитывающего изделия личной гигиены.

При использовании в настоящем изобретении термин "нетканый материал или полотно" означает полотно, структура которого образована отдельными волокнами или прядями, которые переплетены, но регулярным или определенным образом, в трикотажном материале. Термин также включает отдельные элементарные нити и пряди, нити или жгуты, а также пеноматериалы и пленки, которые фибрилированы, перфорированы или другим образом обработаны для придания тканеобразных характеристик. Нетканые материалы или полотна формируют с помощью различных способов, таких как, например, аэродинамические способы получения из расплава, способы эжектирования высокоскоростным потоком воздуха, гидропереплетение и способы изготовления нетканого материала из кардного прочеса. Поверхностную плотность нетканых материалов обычно выражают в унциях материала на квадратный ярд (osy) или в граммах на квадратный метр (г/м²), а диаметры волокон обычно выражают в микрометрах. (Для перевода osy в г/м² необходимо умножить osy на 33,91).

При использовании в настоящем изобретении термин "волокна фильерного способа производства" означает волокна небольшого диаметра, которые формируются экструзией расплавленного термопластичного материала в виде элементарных нитей через множество тонких капиллярных каналов фильеры, обладающих круглой или иной формой, причем после этого диаметр экструдируемых элементарных нитей быстро уменьшают, как это описано, например, в патенте US № 4340563, выданном Appel et al., и патенте US № 3692618, выданном Dorschner et al., патентах US № 3338992 и 3341394, выданных Kinney, патенте US № 3502763, выданном Hartman, патенте US № 3502538, выданном Petersen, и патенте US № 3542615, выданном Dobo et al. Волокна фильерного способа производства резко охлаждают, и при нанесении на принимающую поверхность они обычно не являются липкими. Волокна фильерного способа производства обычно являются непрерывными и часто обладают средним диаметром, превышающим 7 мкм, а точнее, равными от примерно 10 до примерно 30 мкм.

При использовании в настоящем изобретении термин "выдуваемые из расплава волокна," означает волокна, сформированные путем экструзии расплавленного термопластичного материала через множество тонких, обычно круглых, капиллярных каналов экструзионной головки в виде тонких нитей или элементарных волокон в сходящиеся высокоскоростные потоки нагретого газа (например, воздуха), утончающих элементарные нити из расплавленного термопластичного материала для уменьшения их диаметра, который может соответствовать диаметру микроволокна. После этого выдуваемые из расплава волокна, часто еще являющиеся липкими, переносятся высокоскоростным газовым потоком и укладываются на принимающую поверхность с формированием нетканого материала, состоящего из нанесенных неориентированных волокон, выдуваемых из расплава. Такой способ раскрыт, в частности, в патенте US № 3849241, выданном Butin. Волокна, выдуваемые из расплава, представляют собой микроволокна, которые могут быть непрерывными или дискретными и обычно обладают средним диаметром, составляющим менее 10 мкм.

При использовании в настоящем изобретении " кардованные нетканые полотна" или "НКП" означает нетканые полотна, полученные кардочесальными способами, известными специалистам в данной области техники и дополнительно описанными, например, в переданном патенте US № 4488928, выданном Alikhan and Schmidt, который во всей своей полноте включен в настоящее изобретение для ссылки. Вкратце, в способе кардочесания в качестве сырья используют смесь, например, штапельных волокон со связывающими волокнами или другими связывающими компонентами в виде объемного прочеса, которую прочесывают или иным образом обрабатывают с получением материала, обладающего в целом равномерной поверхностной плотностью. Этот материал нагревают или иным образом обрабатывают для активации клеящего компонента, что приводит к образованию цельного, обычно пушистого нетканого материала.

При использовании в настоящем изобретении термин "полимер" обычно включает (без наложения ограничений) гомополимеры, сополимеры, такие как, например, блок-сополимеры, привитые, статистические и чередующиеся сополимеры, тройные сополимеры и т.п. и их смеси и модификации. Кроме того, если не введено специального ограничения, то термин "полимер" включает все возможные геометрические структуры материала. Такие конфигурации включают, но не ограничиваются только ими, изотактическую, синдиотактическую и статистическую структуры.

При использовании в настоящем изобретении термин "однокомпонентное" волокно означает волокно, сформированное из одного или большего количества экструдеров с использованием только одного полимера. Это не означает, что исключаются волокна, сформированное из одного полимера, к которому прибавлены небольшие количества добавок для придания окраски, антистатической способности, смазывания, гидрофильности и т.п. Эти добавки, например диоксид титана, прибавляемый для окрашивания, обычно содержатся в количествах, составляющих менее 5 мас.% а обычно - примерно 2 мас.%.

При использовании в настоящем изобретении термин "сопряженные волокна" означает волокна, сформированные по меньшей мере из двух полимеров

При использовании в настоящем изобретении термин "сопряженные волокна" означает волокна, которые сформированы по меньшей мере из двух полимеров, экструдированных из отдельных экструдеров, но сформованных совместно с образованием единого волокна. Сопряженные волокна иногда также называют многоэлементными или двухэлементными волокнами. Полимеры обычно отличаются друг от друга, хотя сопряженные волокна могут представлять собой и монокомпонентные волокна. Полимеры находятся в отдельных зонах, расположенных в основном постоянно по сечению сопряженных волокон, и расположены непрерывно по всей длине сопряженных волокон. Конфигурация такого сопряженного волокна может представлять собой конфигурацию волокна с сердечником, в которой один полимер окружен другим, или может представлять собой параллельную конфигурацию, слоеную конфигурацию или островную конфигурацию. Сопряженные волокна описаны в патенте US № 5108820, выданном Kaneko et al., в патенте US № 5336552, выданном Strack et al., и в патенте US № 5382400, выданном Pike et al. В двухэлементных волокнах полимеры могут содержаться в соотношениях 75/25, 50/50, 25/75 и в любых других необходимых соотношениях.

При использовании в настоящем изобретении термина "двухкомпонентные волокна" означает волокна, которые сформированы по меньшей мере из двух полимеров, экструдированных из одного и того же экструдера в виде смеси. Термин "смесь" определен ниже. Двухкомпонентные волокна не содержат различные полимерные компоненты, находящиеся в отдельных зонах, расположенных относительно постоянно по сечению волокна, и различные полимеры обычно не расположены непрерывно по всей длине волокна, а вместо этого образуют волоконца или протоволоконца, начала и концы которых расположены случайным образом. Двухкомпонентные волокна часто называют многокомпонентными волокнами. Волокна такого общего типа обсуждены, например, в патентах US № 5108827 и 5294482, выданных Gessner. Двухкомпонентные и двухэлементные волокна также обсуждены в книге Polymer Blends and Composites by John A.Manson and Leslie H.Spelling, copyright 1976 by Plenum Press, a division of Plenum Publishing Corporation of New York, IBSN 0-306-30831-2, at pages 273 through 277.

При использовании в настоящем изобретении термин "смесь" применительно к полимерам означает смесь двух или большего количества полимеров, а термин "сплав" означает подкласс смесей, в котором компоненты являются несмешивающимися, но им придана совместимость. "Смешиваемость" и "несмешиваемость" относятся к смесям, обладающими соответственно отрицательной и положительной и свободными энергиями смешивания. Кроме того, "придание совместимости" определяется как процедура модификации межфазных характеристик смеси несмешивающихся полимеров с целью образования сплава.

При использовании в настоящем изобретении "соединения в воздушном потоке", или "СВП" означает способ связывания нетканого полотна, например состоящего из бикомпонентных волокон, в котором воздух, который достаточно горячий для плавления одного из полимеров, из которого выполнены волокна полотна, проходит через полотно. Скорость воздуха часто составляет от 100 до 500 фут/мин (30,48-152,4 м/мин) и время воздействия воздуха может достигать 6 с. Плавление и повторное затвердевание полимера приводит к связыванию. Связывание путем продувки воздухом является относительно неизменяемым процессом и обычно рассматривается в качестве второй стадии процесса связывания. Поскольку для связывания с помощью СВП необходимо плавление хотя бы одного компонента, оно применимо только для материалов с двумя компонентами, таких как двухкомпонентные волокнистые материалы или материалы, содержащие адгезионное волокно, порошок и т.п. СВП часто используют для связывания НКП материалов.

При использовании в настоящем изобретении термин "точечное термическое связывание" означает пропускание связываемого материала или полотна из волокон между нагретым каландром и опорным валиком. Каландр обычно, хотя и не всегда, обладает каким-либо рельефом, так что материал связывается не по всей своей поверхности. Поэтому для рельефов каландров разработаны различные узоры в соответствии с назначением, а также эстетическими соображениями. Одним из примеров узора является точечный узор и представляет собой узор Hansen and Pennings, или "Н&Р", в котором площадь связывания составляет примерно 30% и образуется примерно 200 связей/дюйм², как это описано в патенте US № 3855046, выданном Hansen and Pennings. В узоре Н&Р используются квадратные точечные или игольчатые участки связывания, причем каждая игла обладает шириной, равной 0,038 дюйм (0,965 мм), расстояние между иглами равно 0,070 дюйма (1,778 мм) и глубина связывания составляет 0,023 дюйма (0,584 мм). Полученный узор обладает площадью связывания, равной примерно 29,5%. Другим примером является расширенный узор Hansen and Pennings, или "ЕНР", в котором площадь связывания составляет 15%, квадратные иглы обладают шириной, равной 0,037 дюйма (0,94 мм), расстояние между иглами равно 0,097 дюйма (2,464 мм) и глубина связывания составляет 0,039 дюйма (0,991 мм). Другой типичный точечный узор, обозначаемый, как "714", характеризуется квадратными игольчатыми участками связывания, причем каждая игла обладает шириной, равной 0,023 дюйм (0,965 мм), расстояние между иглами равно 0,062 дюйма (1,575 мм) и глубина связывания составляет 0,033 дюйма (0,838 мм). Полученный узор обладает площадью связывания, равной примерно 15%. Еще одним распространенным узором является узор типа C-Star, обладающий площадью связывания, равной примерно 16,9%. Узор типа C-Star обладает поперечно-полосатым рисунком или рисунком типа рубчатого вельвета, в который вкраплены изолированные звездочки. К другим распространенным узорам относится ромбовидный узор с повторяющимися и немного смещенными ромбами и сетчатый узор, имеющий вид, соответствующий названию, например похожий на оконную сетку. Обычно площадь связывания меняется в широком диапазоне от примерно 10 до примерно 30% от площади слоистого материала. Как хорошо известно в данной области техники, точечное связывание удерживает слои ламината, а также придает целостность каждому отдельному слою за счет связывания друг с другом нитей и/или волокон каждого слоя.

При использовании в настоящем изобретении термин "слой" означает отдельный материал, который расположен после данного материала и связан или другим образом присоединен к соседнему материалу. Соседние слои могут быть изготовлены из одного и того же материала или из разных материалов.

При использовании в настоящем изобретении термин "впитывающее изделие" относится к изделиям, которые впитывают и удерживают жидкости. "Впитывающее изделие личной гигиены" или "изделие личной гигиены" относится к впитывающим изделиям или устройствам, которые расположены рядом с кожей или вблизи от нее и предназначены для впитывания и удерживания различных жидкостей, выделяющихся из организма. Примеры изделий личной гигиены включают, например, подгузники, трусы для приучения к туалету (тренировочные трусы), впитывающие трусы, изделия для взрослых, страдающих недержанием, гигиенические салфетки и средства личной гигиены для женщин, такие как гигиенические прокладки и тампоны. При использовании в настоящем изобретении термин "одноразовое" относится к изделиям, которые предназначены для того, чтобы после однократного использования быть выброшенными, а не подвергнутыми стирке или какому-либо восстановлению для повторного использования в качестве впитывающего изделия. Примеры таких одноразовых впитывающих изделий включают (но без наложения ограничений) изделия для учреждений здравоохранения, такие как хирургические простыни, одежда и стерильные повязки, а также впитывающие салфетки и покровные материалы.

Подробное описание изобретения

Обнаружено, что обработка подложки связанным ферментом может улучшить способность подложки принимать, распределять или удерживать вязкоэластичную жидкость. Связанный фермент способствует уменьшению вязкости вязкоэластичной жидкости путем расщепления вязкоэластичных компонентов жидкости на меньшие молекулы.

Подходящие подложки, которые можно обработать связанным ферментом, включают пленки, тканые полотна, трикотажные полотна и нетканые полотна. Эти подложки можно изготовить любым известным способом и можно изготовить из натуральных или синтетических материалов. Синтетические подложки обычно изготавливают из полимерного материала. Полимеры, пригодные для изготовления подложки, включают полиолефины, сложные полиэфиры, полиамиды, поликарбонаты, полиуретаны, поливинилхлорид, политетрафторэтилен, полистирол, полиэтилентерефталат, биологически разлагающиеся полимеры, такие как полимолочная кислота, и их смеси и сополимеры. Подходящие полиолефины включают полиэтилен, например, полиэтилен высокой плотности, полиэтилен средней плотности, полиэтилен низкой плотности и линейный полиэтилен низкой плотности; полипропилен, например, изотактический полипропилен, синдиотактический полипропилен, смеси изотактического полипропилена и атактического полипропилена и их смеси; полибутилена, например, поли(1-бутен) и поли(2-бутен); например, поли(1-пентен) и поли(2-пентен); поли(3-метил-1-пентен); поли(4-метил-1-пентен); и их смеси и сополимеры. Подходящие сополимеры включают статистические и блок-сополимеры, полученные из двух или большего количества различных ненасыщенных олефиновых мономеров, такие как сополимеры этилен/пропилен и этилен/бутилен. Подходящие полиамиды включают нейлон 6, нейлон 6/6, нейлон 4/6, нейлон 11, нейлон 12, нейлон 6/10, нейлон 6/12, нейлон 12/12, сополимеры капролактама и алкиленоксиддиамина и т.п., а также их смеси и сополимеры. Подходящие сложные полиэфиры включают полиэтилентерефталат, политриметилентерефталат, полибутилентерефталат, политетраметилентерефталат, полициклогексилен-1,4-диметилентерефталат и их сополимеры с изофталатом, а также их смеси. В дополнение к полимерным подложкам подложки, соответствующие настоящему изобретению, можно изготовить из натуральных материалов, таких как древесная и не древесная пульпа, хлопок, искусственный шелк, регенерированная бумага, распушенная пульпа, неорганические впитывающие материалы, обработанные полимерные штапельные волокна и т.п. Желательно, хотя и не обязательно, чтобы впитывающий материал содержал целлюлозный материал, такой как пульпа.

Однако с точки зрения стоимости предпочтительно, чтобы подложка, подлежащая обработке связанным ферментом, являлась волокнистым материалом, таким как нетканое полотно. В другом воплощении настоящего изобретения нетканое полотно предпочтительно содержит полиолефиновые волокна, а еще более предпочтительно - полипропиленовые волокна. Нетканые материалы или полотна можно сформировать многими способами, такими как, например, выдувание из расплава, фильерное производство, совместное формование, гидропереплетение, укладка воздухом и способы изготовления нетканого материала из кардного прочеса и т.п. В случае волокон, уложенных воздухом, волокна можно изготовить из других компонентов, таких как сложные полиэфиры. Эти способы формования описаны выше и известны в данной области техники. Волокна нетканых полотен могут представлять собой одноэлементные волокна, многоэлементные волокна, многокомпонентные волокна или их смеси. Кроме того, также можно использовать смеси волокон этих типов с целлюлозными волокнами, такими как пульпа.

В дополнение к подложкам связанный фермент можно нанести на ламинаты, содержащие две или большее количество описанных выше подложек. Например, можно изготовить ламинаты, содержащие два или большее количество нетканых материалов, такие как ламинат из слоя фильерного производства / выдуваемый из расплава или ламинат из слоя фильерного производства / выдуваемый из расплава / слоя фильерного производства, ламинат, состоящий из нетканых материалов и пленок, такой как ламинат из слоя фильерного производства / пленка, ламинат уложенный воздухом / из слоя фильерного производства и т.п.

Ферментом может являться любой тип фермента. Фермент выбирается на основании его способности изменять вязкость компонентов, содержащихся в вязкоэластичном веществе, которое должно впитаться в обработанную подложку. Например, если вязкоэластичное вещество представляет собой жидкость на основе белка, то ферментом должна быть протеаза. Аналогичным образом, если вязкоэластичные жидкости представляют собой углеводы, то ферментом должна быть глюкозидаза. В настоящем изобретении предпочтительно, чтобы ферментом являлась протеаза, поскольку большинство вязкоэластичных жидкостей организма содержат белки. Подходящими протеазами являются папаин, бромелин, пепсин, трипсин, химотрипсин, серинпротеазы и их смеси. Типичные глюкозидазы включают, например, -амилазу, нейраминидазу, - или -глюкозидазу, галактозидазу, глюкозилтрансферазы и т.п. Если вязкоэластичная жидкость содержит и белок, и углевод, то можно использовать смесь глюкозидаз и протеаз или использовать протеазу или глюкозидазу. Например, если вязкоэластичная жидкость является такой жидкостью, как слизь, которая представляет собой муцин и воду, то ферментом может являться протеаза, глюкозидаза или их смеси.

Фермент связан с материалом носителя. Обычно предпочтительно, чтобы фермент был связан или химически связан с материалом носителя ковалентной или ионной связью. Идеально, чтобы материал носителя являлся материалом, который растворяется или диспергируется в растворе, предпочтительно - в водных растворах. Материалом носителя может быть полимер или соединение, которое диспергируется или растворяется в растворах. Кроме того, носителем может быть материал, который можно превратить в мицеллы. Более предпочтительно, чтобы полимер растворялся или диспергировался в водном растворе. Предпочтительно, чтобы подложка носителя растворялась в жидкости, более предпочтительно, чтобы материал носителя растворялся в воде. Полимеры, применимые в настоящем изобретении в качестве материала носителя, включают, например, полиакриловую кислоту, поливинилпирролидон, полиалкиленоксид, такой как полиэтиленгликоль, поливиниловый спирт, полимеры и сополимеры малеинового ангидрида, такие как гидрогели акриламид-малеиновая кислота или сополимер этилена с малеиновым ангидридом и их блочные, привитые и статистические сополимеры. Можно использовать другие растворимые полимеры. Один или большее количество ферментов можно связать с данным материалом носителя или один или большее количество материалов носителя можно использовать для данного фермента. Например, носителем может быть смесь полимеров. Кроме того, связанный фермент может представлять собой смесь двух или большего количества связанных ферментов, каждый из которых связан с одним и тем же или с разными материалами носителей.

Связывание фермента можно осуществить с помощью методик, известных специалистам в данной области техники. Такие методики описаны в патенте US № 3625827, выданном Wildi et al., и в патенте US № 3616229, выданном Wildi et al., которые во всей своей полноте включены в настоящее изобретение для ссылки. Обычно фермент или смесь ферментов вводят в реакцию с полимером в растворе. Предпочтительно, чтобы фермент вступал в реакцию с помощью группы фермента, которая при связывании с материалом носителя не приводит к изменению активности фермента. Типичные реакционноспособные группы, которые обычно не влияют на активность фермента и обычно содержатся в ферментах, включают, например, аминогруппы, гидроксильные группы, карбоксильные группы, ангидридные группы, меркаптогруппы и имидазолильные группы. Эти группы могут содержаться в полимерах, которым придана способность взаимодействовать или связываться с ферментом. Эффективные реакционноспособные группы полимеров включают, например, карбоксильные группы, ангидридные группы, аминогруппы, гидроксильные группы, меркаптогруппы и т.п. Реакция может приводить к образованию связи между ферментом и полимером, которая может быть ионной или ковалентной связью. В некоторых случаях, которые должны быть очевидны специалистам в данной области техники, может потребоваться защита активных групп фермента, которые придают ферменту активность, от реакции с реакционноспособными группами полимера. В таких случаях защитная группа должна легко отщепляться от фермента и такие методики использования защитных групп совершенно очевидны специалистам в данной области техники. Другие возможные методики связывания ферментов с носителями включают реакцию носителя с одной функциональной группой полифункционального соединения с последующей реакцией другой функциональной группой полифункционального соединения с ферментом.

Одним типичным ферментом является папаин, фермент, получаемый из незрелой папайи. Папаин, связанный с полимерной цепью, имеется в продаже под торговым названием Linked-Papain®. Linked-Papain® (карбомер папаина, описанный в CTFA, Международном словаре косметических ингредиентов) представляет собой фермент папаин, связанный с полиакриловой кислотой (900000 Да). Linked-Papain@ продает компания Collaborative Laboratories, 3 Technology Drive, East Setauket, N.Y. 11733).

Образовавшийся связанный фермент можно использовать для обработки подложки по любой известной методике, включая нанесение покрытия, такое как нанесение кистью, погружение, распыление, печать и другие известные методики нанесения покрытий с помощью растворов. Кроме того, связанный фермент можно прибавить к расплаву полимерного предшественника получаемой подложки. Это приведет к связанному ферменту в виде внутренней добавки. Если связанный фермент прибавляют к расплаву полимера - предшественника подложки, то необходимо соблюдать осторожность, так чтобы условия обработки полимера не были слишком жесткими, чтобы не оказать неблагоприятного воздействия на активность фермента. Из описанных методик предпочтительно использовать методику, при которой требуется меньшая сушка подложки. Это уменьшит затраты на сушку обработанных подложек и возможные неблагоприятные воздействия, которые сушка может оказать на активность фермента и подложки, обработанной связанным ферментом. По экономическим и другим соображениям обычно предпочтительно проводить минимальную обработку композиции, которая приведет к необходимому эффекту при приемлемой степени однородности. В частности, известно, что тепло, воздействующее на дополнительной стадии сушки, проводимой для удаления воды, внесенной вместе с обрабатывающей композицией, может неблагоприятно повлиять на прочность нетканых материалов, а также стоимость обработки. Для нетканых и других подложек предпочтительно использовать улучшенные методику обработки и/или композиции, которые могут обеспечить эффективную обработку, не оказывая неблагоприятного воздействия на желательные характеристики нетканого полотна и других подложек при одновременном достижении необходимых результатов.

Связанный фермент можно наносить на обрабатываемую подложку в количестве, составляющем от примерно 0,01 до примерно 100 мас.% в расчете на массу обрабатываемой подложки. Связанный фермент предпочтительно можно наносить на обрабатываемую подложку в количестве, составляющем от примерно 0,1 до примерно 25% в расчете на массу обрабатываемой подложки. Связанный фермент можно более предпочтительно наносить на обрабатываемую подложку в количестве, составляющем от примерно 5,0 до примерно 15% в расчете на массу обрабатываемой подложки. Связанный фермент можно наиболее предпочтительно наносить на обрабатываемую подложку в количестве, составляющем от примерно 8,0 до примерно 11% в расчете на массу обрабатываемой подложки. Количество связанного фермента может меняться, так чтобы в связанном ферменте содержалось достаточное количество активного фермента. Другими словами, при меньшей активности фермента, связанного с полимером, для достижения необходимого результата может потребоваться большее количество связанного фермента. При более высокой активности могут потребоваться меньшие количества фермента. Как также известно в данной области техники, активность измеряется в единицах активности. Одна единица (Ед.) определяется, как количество, которое при определенных условиях будет катализировать превращение 1 микромоля подложки в минуту. Чем больше количество единиц, тем быстрее будет протекать конкретная реакция. Промышленные ферменты, жидкие и твердые, продаются на вес. Каждое количество продается с гарантированной активностью. Поскольку активность фермента, наряду с изменением других факторов, меняется при изменении температуры и рН, условия проведения исследований должны быть строго определены. Недостаточно определить активность самого фермента. Условия обработки также влияют на активность фермента. В зависимости от условий обработки для данного ферментного продукта активность может быть большей. Поэтому необходимо проконсультироваться с изготовителем фермента для определения правильной методики исследования и единиц измерения. Выраженную в единицах активность обычно нельзя непосредственно сопоставлять с выраженной в единицах активностью фермента, полученного у другого изготовителя.

Обычно можно использовать распыление или нанесение кистью связанного фермента на обрабатываемую подложку, поскольку эти методики обычно уменьшают необходимость сушки подложки, обработанной связанным ферментом. Обычно композиции, применяющиеся для распыления или нанесения кистью связанного фермента на обрабатываемую подложку, содержат связанный фермент и растворитель. Растворители необходимо выбирать так, чтобы они не оказывали неблагоприятного воздействия на активность фермента. Одним подходящим растворителем является вода.

Альтернативно, связанный фермент можно включить в клеящий материал, который используется для связывания друг с другом слоев впитывающего изделия.

Подложки, обработанные связанным ферментом, соответствующим настоящему изобретению, можно использовать в качестве компонента впитывающих изделий, включая одноразовые изделия личной гигиены. Если во впитывающем изделии используется обработанная связанным ферментом подложка, то обработанную подложку следует использовать в слое, который приходит в соприкосновение с поглощаемой жидкостью или другим впитывающим слоем. В данной области техники известны самые различные одноразовые впитывающие изделия личной гигиены, предназначенные для поглощения жидкостей организма, которые обычно содержат нетканые материалы. Одноразовые изделия этого типа включают несколько функциональных элементов, предназначенных для приема, распределения, впитывания и удерживания жидкостей. Обычно такие впитывающие изделия включают впитывающую подушечку или другой удерживающий слой, содержащий целлюлозные волокна, например волокна из распушенной древесной пульпы, частицы обладающих большой впитывающей способностью материалов, например супервпитывающих материалов, и смесь целлюлозных волокон и супервпитывающих материалов.

С учетом способности внесенного связанного фермента расщеплять содержащие белок или углеводы компоненты менструальных выделений, такие как муцин, обработанные подложки являются превосходными кандидатами для использования в качестве впитывающего изделия личной гигиены для женщин, такого как тампоны, подкладки для трусов и женские гигиенические прокладки.

Пример впитывающего изделия личной гигиены приведен на фиг.1, на котором представлены различные слои, обычно содержащиеся во впитывающем изделии личной гигиены. На фиг.1 представлено типичное впитывающее изделие личной гигиены в виде структуры гигиенической прокладки. Можно использовать другие впитывающие структуры и конфигурации, известные специалистам в данной области техники, включая структуры, обычно использующиеся в других впитывающих изделиях, таких как подкладки и одежда для страдающих недержанием, подгузники, трусы для приучения к туалету и т.п. Следует отметить, что другие впитывающие изделия личной гигиены, обладающие сходно структурой и описанные в настоящем изобретении как гигиенические прокладки не предназначены для ограничения настоящего изобретения. Как показано на чертеже, впитывающее изделие 30 включает защитный, или изнаночный слой 40, впитывающий, или удерживающий слой 38, возможно распределяющий слой, или принимающий слой 36 и соприкасающийся с телом или обращенный к телу слой 34. При необходимости для повышенной защиты от протекания впитывающий слой 38 снизу и с боковых сторон может быть закрыт обертывающим материалом 32. Как показано на чертеже, впитывающий слой расположен между изнаночным слоем или наружным закрывающим слоем и обращенным к телу или соприкасающимся с телом слоем. Необязательный распределяющий слой 36 расположен между впитывающим слоем 38 и соприкасающимся с телом слоем 34. В соответствии с настоящим изобретением любой или все эти слои - наружный закрывающий слой, распределяющий или принимающий слой или впитывающие слои могут быть обработаны связанным ферментом для улучшения способности впитывающего изделия впитываю содержащие белок жидкости.

Влагонепроницаемый изнаночный слой или наружный закрывающий слой (защитный слой) 40 могут включать слой, изготовленный из любого подходящего материала и при необходимости может обладать или не обладать выбранным уровнем влагопроницаемости или влагонепроницаемости. В конкретной конфигурации изнаночный слой или защитный слой 40 могут быть изготовлены такими, чтобы образовать эффективную влагонепроницаемую защитную структуру. Защитный слой может, например, включать полимерную пленку, тканый материал, нетканый материал и т.п., а также их комбинации или изготовленные из них композиционные материалы. Например, защитный слой может включать полимерную пленку, наслоенную на тканый или нетканый материал. В частности, полимерная пленка может состоять из полиэтилена, полипропилена, сложного полиэфира и т.п., а также из их комбинаций. Кроме того, полимерная пленка может быть микрогофрирована, содержать напечатанный узор, напечатанное сообщение потребителю и/или может быть по меньшей мере частично окрашена. Предпочтительно чтобы защитный слой 28 эффективно обеспечивал выход из изделия, в частности из впитывающего материала (например, из удерживающей или впитывающей структуры 30), достаточного количества воздуха и паров воды при блокировании прохождения жидкостей организма. Пример подходящего материала защитного слоя может включать дышащую микропористую пленку, такую как описанная, например, в патенте US № 6045900, выданном McCormack et al.

Также можно использовать двухкомпонентные или другие многокомпонентные пленки, а также тканые и/или нетканые материалы, которые обработаны для придания им эффективной влагонепроницаемости. Подходящий материал разделительного слоя может включать полиолефиновый пеноматериал с закрытыми порами. Например, можно использовать полиэтиленовый пеноматериал с закрытыми порами.

Наружный, или соприкасающийся с телом слой 34 используется для переноса впитываемой жидкости во впитывающие слои впитывающего изделия. В зависимости от типа изделия наружный, или соприкасающийся с телом слой должен быть способен принимать различные выделения организма. В средствах личной гигиены для женщин наружный, или соприкасающийся с телом слой должен быть способен принимать менструальные выделения и мочу. В настоящем изобретении наружный, или соприкасающийся с телом слой 34 может включать слой, изготовленный из любого эффективного материала, и может представлять собой слоистый материал. Например, наружный, или соприкасающийся с телом слой может включать тканый материал, нетканый материал, полимерную пленку, ламинат типа пленка-нетканый материал и т.п., а также их комбинации. Примеры нетканых материалов включают нетканый материал, уложенный воздухом, нетканый материал, полученный фильерным производством, нетканый материал, полученный выдуванием из расплава, совместный формованный материал, кардное полотно, нетканый материал из кардного прочеса, двухкомпонентный нетканый материал, полученный эжектированием высокоскоростным потоком воздуха, гидропереплетенные полотна, штапельные кружевные полотна и т.п., а также их комбинации. Например, наружный, или соприкасающийся с телом слой может включать тканый материал, нетканый материал, полимерную пленку, которые обработаны для придания им эффективной влагопроницаемости и т.п., а также их комбинации. Другие примеры материалов, подходящих для закрывающего слоя, могут включать искусственный шелк, нетканые материалы из кардного прочеса, изготовленные из сложного полиэфира, полипропилена, полиэтилена, нейлона или других термически связывающихся волокон, полиолефинов, таких как сополимеры пропилена и этилена, линейный полиэтилен низкой плотности, алифатические сложные эфиры, такие как полимолочная кислота, мелкоперфорированные пленочные полотна, сетчатые материалы и т.п., а также их комбинации.

Другими примерами подходящих материалов являются композиционные материалы, состоящие из полимера и нетканого материала. Композиционные материалы обычно представляют собой цельные листы, обычно сформированные экструзией полимера на полотно нетканого материала, полученного фильерным производством. В предпочтительной конфигурации наружный, или соприкасающийся с телом слой 34 может быть изготовлен таким, чтобы ему была придана эффективная влагопроницаемость для жидкостей, которые изделие должно впитывать или иным образом обрабатывать. Эффективная влагопроницаемость может быть придана, например, с помощью множества пор, перфорации, прорезей или других отверстий, а также их комбинаций, которые имеются или формируются в наружном, или соприкасающемся с телом слое. Прорези или другие отверстия могут способствовать увеличению скорости, с которой жидкости организма могут перемещаться по толщине наружного, или соприкасающегося с телом слоя и проникать в другие компоненты изделия (например, во впитывающую структуру 30). Выбранная конфигурация влагопроницаемости предпочтительно содержится по меньшей мере в рабочей области наружного, или соприкасающегося с телом слоя, которая предназначена для размещения на обращенной к телу стороне изделия. Наружный, или соприкасающийся с телом слой 34 может обеспечить комфорт и прилегание и может направлять экссудаты организма от тела по направлению к впитывающей структуре 38. Наружный, или соприкасающийся с телом слой 34 может быть изготовлен таким, чтобы удерживать в своей структуре небольшое количество жидкости или совсем ее не удерживать и может быть изготовлен таким, чтобы образовать относительно комфортабельную и нераздражающую поверхность около тканей тела женщины-пользователя. Наружный, или соприкасающийся с телом слой 34 может быть изготовлен из любого материала, через который также легко проходят жидкости организма, которые соприкасаются с поверхностью наружного слоя.

Наружный, или соприкасающийся с телом слой 34 может быть соединен со впитывающей структурой 38 путем связывания всех или части соседних поверхностей друг с другом. Для такого соединения можно использовать различные методики связывания, известные специалисту в данной области техники. Примеры таких методик, включая (но не ограничиваются только ими) нанесение клеев в виде множества узоров, расположенных между соединяющимися поверхностями, переплетение по меньшей мере участков поверхности впитывающего слоя с соседними участками поверхности закрывающего слоя или сплавление по меньшей мере участков закрывающего слоя с соседними участками поверхности впитывающего слоя.

Наружный, или соприкасающийся с телом слой 34 обычно располагается на верхней, обращенной к телу поверхности впитывающей структуры, но альтернативно может располагаться вокруг изделия и частично или полностью окружать или закрывать впитывающую структуру 38. Альтернативно наружный 34 и влагопроницаемый слой 40 могут включать периферийные кромки, которые направлены наружу от концевых, периферийных краев впитывающей структуры 30 и эти выступающие кромки можно соединить друг с другом, чтобы частично или полностью окружить или включить впитывающую структуру.

Распределяющий, или принимающий слой 36 обладает таким размером и размещен так, чтобы более эффективно функционировать на заданном участке впитывающего слоя 38, на котором наиболее вероятно поступление жидкостей в изделие. Материал принимающего слоя может быть изготовлен таким, чтобы обеспечить необходимое поступление жидкости, без учета изменений формы. Например, материал принимающего слоя не должен включать средства, препятствующие сосбориванию и скручиванию изделия, в частности впитывающей структуры, при обычном ношении.

Принимающий слой может включать материал, который изготовлен таким, чтобы быстро впитывать и отводить от тела жидкость. В соответствии с этим принимающий слой может обеспечить поступление жидкости, а также может обеспечить распределение, распространение, временное хранение и удерживание жидкости. Принимающий слой может включать натуральные волокна, синтетические волокна, супервпитывающие материалы, тканый материал; нетканый материал; волокнистое полотно, уложенное влагой; в основном несвязанное волокнистое полотно, уложенное воздухом; эффективно связанное стабилизированное волокнистое полотно, уложенное воздухом; и т.п., а также их комбинации.

Впитывающая структура 30 может быть изготовлена такой, чтобы обеспечить необходимую впитывающую или удерживающую способность. Точнее, впитывающая подушечка может быть изготовлена такой, чтобы удерживать жидкость, такую как моча, менструальные выделения, другую сложную жидкость и т.п., а также их комбинации. Как показано в качестве типичного варианта, впитывающая подушечка может включать матрицу из впитывающих волокон и/или измельченного впитывающего материала и впитывающее волокно может включать натуральное и/или синтетическое волокно. Кроме того, впитывающая подушечка может включать один или большее количество компонентов, которые могут модифицировать менструальные выделения или межменструальную жидкость.

Впитывающая структура 30 также может включать супервпитывающий материал. Супервпитывающие материалы, пригодные для использования в настоящем изобретении, известны специалистам в данной области техники и могут находиться в любой эффективной форме, такой как измельченная форма. В общем случае супервпитывающий материал может быть набухающим в воде, обычно нерастворимым в воде образующим гидрогель полимерным впитывающим материалом, который способен впитывать количество физиологического раствора (например, 0,9 мас.% раствора NaCl) по меньшей мере примерно в 15, предпочтительно примерно в 30 и возможно примерно в 60 превышающее его массу. Супервпитывающий материал может быть биологически разлагающимся или биполярным. Образующий гидрогель полимерный впитывающий материал может быть сформирован из органического образующего гидрогель полимерного впитывающего материала, который может включать натуральный материал, такой как агар, пектин и гуаровую камедь; модифицированные материалы, такие как карбоксиметилцеллюлоза, карбоксиэтилцеллюлоза и гидроксипропилцеллюлоза; синтетические образующие гидрогель полимеры. Синтетические образующие гидрогель полимеры включают, например, соли щелочных металлов полиакриловой кислоты, полиакриламиды, поливиниловый спирт, сополимеры этилена с малеиновым ангидридом, поливиниловые простые эфиры, поливинилморфолинон, полимеры и сополимеры винилсульфоновой кислоты, полиакрилаты, полиакриламиды, поливинилпиридин и т.п. Другие подходящие образующие гидрогель полимеры включают гидролизованный привитой акрилонитрилом крахмал, привитой акриловой кислотой крахмал и сополимеры изобутилена с малеиновым ангидридом и их смеси. Образующие гидрогель полимеры могут быть слабосшитыми, чтобы сделать материал в основном нерастворимым в воде. Сшивку можно выполнить, например, с помощью излучения или образования ковалентной, ван-дер-ваальсовой или водородной связи. Подходящие материалы продают многие поставщики, такие как The Dow Chemical Company and Stockhausen, Inc. Супервпитывающий материал с успехом может быть включен в предназначенный для хранения или удерживания участок впитывающей системы и необязательно может использоваться в других компонентах или на других участках впитывающего изделия.

Без отклонения от объема настоящего изобретения также можно использовать другие конфигурации впитывающих изделий. Например, в случае изделий личной гигиены для женщин, женских прокладок, впитывающее изделие может обладать конфигурацией, описанной, например, в заявке на патент US № 10/392116, поданной 19 марта 2003 г. Следует отметить, что впитывающие изделия, описанные в указанной заявке на патент, могут содержать крылышки. Можно поместить связанный фермент на материал крылышек, но это приводит к незначительным преимуществам или совсем не приводит к преимуществам.

Связанный фермент, соответствующий настоящему изобретению, можно наносить на любой слой впитывающего изделия, который соприкасается с вязкоэластичной жидкостью. Обычно связанный фермент можно наносить на любой слой впитывающего изделия в диапазоне от обращенного к телу слоя до впитывающего слоя и на любой слой, который может находиться между впитывающим слоем и обращенным к телу слоем, поскольку каждый из этих слоев соприкасается с вязкоэластичной жидкостью. Например, связанный фермент можно наносить на обращенный к телу слой, принимающий или распределяющий слой или на впитывающий слой. Хотя связанный фермент можно наносить на обращенную к впитывающей структуре сторону наружного защитного слоя, нанесение связанного фермента на защитный слой приводит к незначительным преимуществам или совсем не приводит к преимуществам. Предпочтительно если связанный фермент нанесен на принимающий или распределяющий слой или на обращенный к телу слой. Эти слои являются первыми слоями, соприкасающимися с вязкоэластичной жидкостью. Однако это не означает, что связанный фермент нельзя нанести на другие слои впитывающего изделия, такие как впитывающий слой. Кроме того, каждый слой впитывающего изделия можно обработать связанным ферментом. При исследовании, когда используется связанный фермент, наблюдается более значительное впитывание в z-направлении. Кроме того, при увеличении содержания связанного фермента в изделии загрязняются меньшие участки.

В дополнение к связанному ферменту на слои впитывающих изделий можно наносить другие добавки, известные в данной области техники. Эти другие добавки могут включать другие меняющие вязкоэластичность реагенты, такие как алкилполигликозиды, содержащие в алкильной цепи 8-10 атомов углерода, которые описаны в патенте US № 6060636, выданном Yahiaoui et al. Эти алкилполигликозиды меняют вязкоэластичные характеристики вязкоэластичных жидкостей, а также усиливают смачиваемость синтетических поверхностей. Другие примеры меняющих вязкоэластичность реагентов включают поверхностно-активное вещество, являющееся экстрактом бычьих липидов (Survanta, Ross Laboratories), лекарственный препарат, применяющийся для лечения острого респираторного дистресссиндрома и кистозного фиброза. В качестве меняющих вязкоэластичность реагентов также можно использовать некоторые декстраны, такие как декстрансульфат. Декстраны представляют собой полимеры глюкозы, обладающие структурой цепочечного типа и молекулярными массами, составляющими, например, до 2000000 Да, получаемыми из сахарозы, часто с помощью бактериального воздействия. Типичным декстраном является обладающий молекулярной массой, равной 4000 декстран, выпускающийся компанией Polydex Pharmaceuticals, Ltd. Of Scarborough, Canada. Другие добавки включают обычные поверхностно-активные вещества, которые применяются во впитывающих изделиях, такие как, например, этоксилированные углеводороды, силоксаны и ионогенные поверхностно-активные вещества, для которых показано, что они улучшают впитывание. Эти добавки могут находиться в том же слое, что и связанный фермент, или могут находиться в слоях, в которых нет связанного фермента. Если эти добавки могут находиться в том же слое, что и связанный фермент, или в соседнем слое, то необходимо соблюдать осторожность, так чтобы дополнительные добавки не оказывали неблагоприятного воздействия на активность связанных ферментов.

Также можно использовать другие добавки, включая химикаты для обработки, такие как сшивающие гелеобразующие реагенты, загущающие реагенты, агглютинирующие реагенты, осадители плазмы, миколитические реагенты, лизирующие реагенты, поглощающие запах реагенты и их комбинации. Эти дополнительные добавки могут быть использованы для обработки того же слоя впитывающего изделия, в который внесен связанный фермент, или по меньшей мере на участок поверхности или внутрь другого слоя, который соприкасается с вязкоэластичной жидкостью.

Обнаружено, что применение связанного фермента для обработки по меньшей мере одного из элементов, выбранного из группы, включающей обращенный к телу слой, принимающий слой и впитывающую структуру, в женской гигиенической прокладке или подкладке, приведет к уменьшению количества менструальных выделений, появляющихся на поверхности прокладки или подкладки. Это показывает, что связанный фермент может улучшить принимающую способность таких изделий. Также обнаружено, что, если связанный фермент использовать совместно с декстраном, то на обращенном к телу слое изделий личной гигиены для женщин обнаруживается меньше жидкости, чем в изделиях личной гигиены для женщин, в которых слой обработан только связанным ферментом. Другими словами, менструальные выделения в меньшей степени распространяются в слоях в x- и y-направлениях, если декстран используется в комбинации со связанным ферментом, и при этом сохраняется впитывание в z-направлении, наблюдающееся при использовании только связанного фермента. Однако при использовании только одного связанного фермента обнаруживается меньше жидкости, чем в имеющихся в продаже изделиях, не обработанных связанным ферментом.

Связанный фермент и любой другой меняющий вязкоэластичность обрабатывающий реагент можно равномерно диспергировать по отдельному слою или подложке, обработанной связанным ферментом. Альтернативно, связанный фермент и любой другой меняющий вязкоэластичность обрабатывающий реагент могут быть нанесены на поверхность обработанной подложки или слоя неравномерно. В целях экономии связанного фермента может оказаться предпочтительной обработка не всего слоя впитывающего изделия. В этом случае участками обрабатываемого слоя должны быть центральный участок слоя или участок слоя, который соприкасается с вязкоэластичной жидкостью. Альтернативно, вместо центрального участка можно обработать наружные участки или участки, окружающие центральный участок. Если обрабатываются наружные участки, то можно предотвратить или уменьшить протекание с боковых сторон, поскольку фермент сможет воздействовать на вязкоэластичную жидкость, когда вязкоэластичная жидкость достигнет наружных участков этого слоя впитывающего изделия. Кроме того, можно обработать связанным ферментом отдельные зоны или фигурные участки отдельного слоя подложки.

Хотя и описанный применительно к изделиям личной гигиены для женщин, связанный фермент можно использовать в других впитывающих изделиях. Например, в изделиях для взрослых, страдающих недержанием, для впитывания слизи, выделяемой шейкой матки и фекальных жидкостей, в изделиях, предназначенных для ухода за младенцами и детьми, таких как подгузники, в изделиях, предназначенных для ухода за ранами, таких как повязки, в изделиях, предназначенных для очистки, таких как тряпки и салфетки, в особенности для впитывания отходов животных в ветеринарных учреждениях, зоопарках и т.п., в медицинских учреждениях, больницах и операционных, продовольственных магазинах, ресторанах, на кухнях и т.п.

В приведенных ниже примерах описаны конкретные конфигурации, соответствующие настоящему изобретению, и они представлены для более подробного разъяснения настоящего изобретения. Примеры не предназначены для наложения каких-либо ограничений на объем настоящего изобретения. На основании полного рассмотрения всего описания для специалиста в данной области техники должны быть очевидны другие конфигурации, входящие в объем формулы изобретения.

Примеры

В представленных ниже примерах 1 и 2 для проверки эффективности обработки, соответствующей настоящему изобретению, использована имитация менструальных выделений. Для приготовления имитации менструальных выделений кровь, в данном случае дефибриллированную кровь свиньи, разделяют центрифугированием при 3000 оборотов/мин за 30 мин, хотя можно использовать и другие методики или скорости и время, если они являются эффективными. Плазму отделяют и хранят отдельно, лейкоцитную пленку отделяют и отбрасывают и эритроцитную массу также хранят отдельно. Яйца, в данном случае крупные куриные яйца, разделяют, желток и халазу отбрасывают, а белок сохраняют. Белок разделяют на густую и жидкую порции путем процеживания через нейлоновую сетку с отверстиями размером 1000 мкм в течение примерно 3 мин, и жидкую порцию отбрасывают. Отметим, что можно использовать другой размер отверстий и длительность или методику можно изменять при условии, что вязкость будет не меньше необходимой. Затем материал подвергают обработке при воздействии сдвиговых усилий по соответствующей методике для получения однородного раствора, обладающего вязкостью, равной примерно 20 сП при 150 с и 22°С. После центрифугирования 80 мл густого гомогенизированного яичного белка, который содержит овомуцин, с помощью шприца помещают в транспортировочную упаковку FENWAL объемом 300 мл. Затем в транспортировочную упаковку помещают 60 мл овомуцина. Транспортировочную упаковку закупоривают, удаляют все пузырьки воздуха и ее помещают в лабораторный смеситель Stomacher, в котором в течение примерно 2 мин выполняют перемешивание при нормальной (или средней) скорости. Транспортировочную упаковку извлекают из смесителя, прибавляют 60 мл эритроцитов свиньи и содержимое перемешивают путем разминания вручную в течение примерно 2 мин или до тех пор, пока содержимое не станет выглядеть гомогенным. Готовая смесь содержит примерно 30 об.% эритроцитов и искусственные менструальные выделения обычно содержат не менее 28-32 об.%. Содержание яичного белка составляет примерно 40 мас.%. Имитации, обладающие большей или меньшей вязкоэластичностью, можно получить путем изменения отношения количества гомогенизированного густого яичного белка к количеству плазмы крови.

Ингредиенты и оборудование, использованное для получения искусственных менструальных выделений, является легкодоступным. Ниже приведен перечень источников, использованных в примерах ингредиентов и оборудования, хотя, разумеется, можно использовать другие источники, если они являются приблизительно эквивалентными.

Кровь (свиньи): Cocalico Biologicals, Inc., 449 Stevens Rd., Reamstown, PA 17567.

Fenwal® транспортировочный упаковочный контейнер, 300 мл, с соединительным патрубком, образец 4R2014: Baxter Healthcare Corporation, Fenwal Division, Deerfield, IL60015.

Stomacher 400 лабораторный смеситель, модель № ВА 7021, серийный № 31968: Seward Medical, London, England, UK.

Сетка с отверстиями размером 1000 мкм, item no. CMN-1000-B: Small Parts, Inc., PO Box 4650, Miami Lakes, FL 33014-0650,1-800-220-4242.

Устройство для определения гематокритного числа Hemata Stat-II, серийный № 1194Z03127: Separation Technology, Inc., 1096 Rainer Drive, Altamont Springs, FL 32714.

Исследование поступления

При исследовании поступления определяются различия впитывающих структур, предназначенных для впитывания имитации менструальных выделений, по скорости поступления. Для проведения исследования поступления используют образец впитывающей структуры размером 4×4 дюйма (10,16×10,16 см).

Для проведения исследования поступления используют менструальные выделения. При работе с имитацией менструальных выделений на основе крови свиньи необходимо соблюдать требования, установленные для работы с содержащимися в крови патогенами, включая использование средств личной защиты, методики работы и стерилизацию после использования. Перед использованием имитации менструальных выделений для какой-либо процедуры имитацию извлекают из холодильника и на 10 мин помещают в водяную баню при температуре 26°С. Перед вскрытием пакета для использования пакет разминают руками в течение нескольких минут для перемешивания имитации, которая расслоилась в пакете. Затем отрезают трубку пакета и необходимое количество имитации выливают и перед использованием тщательно медленно перемешивают.

Представленный на фиг.2 и 3 акриловый блок для определения скорости, обозначенный числом 400, обладает шириной 3 дюйма (76,2 мм), глубиной 2,87 дюйма (72,9 мм) и высотой 1,25 дюйма (31,8 мм). Блок для определения скорости 400 включает центральный участок 402, выступающий из нижней часть 401 блока, и канал 404, направленный по диагонали вниз от одной стороны 405 блока для определения скорости к его осевой линии 406 под углом примерно 22° к горизонтали. Канал 404 можно образовать путем просверливания отверстия соответствующего размера от боковой стороны 405 блока для определения скорости 400 под соответствующим углом в точке, находящейся выше дна блока для определения скорости; однако при условии, что в начале просверленного отверстия в боковой стороне 405 необходимо установить пробку, так чтобы из него не вытекала имитация менструальных выделений. В верхней части отверстие 410 пересекает канал 404 и находится на стороне 405, и оно обладает размером, позволяющим вставить воронку 412. Центральное отверстие 414, представляющее собой прорезь длиной 1 дюйм и шириной 1/4 дюйма, позволяет наблюдать за имитацией менструальных выделений, когда она поступает во впитывающую структуру. Центральное отверстие 414 по ширине расположено в середине блока для определения скорости 400 и включает нижнее выпускное отверстие 415, размер которого меньше размера отверстия 416 в верхней части блока для определения скорости. Верхнее отверстие 410 и центральную прорезь 414 можно сформировать в блоке для определения скорости 400 любым подходящим образом. Блок для определения скорости изготовлен таким, чтобы он обладал заранее заданной массой и таким образом оказывал заранее заданное давление на участок (т.е. масса, равная 161,9 г, создает давление, равное 0,62 кПа, на участок площадью 25,6 см² .

Блок для определения скорости 400 располагают так, чтобы центральное отверстие 414 было ориентировано в продольном направлении материала впитывающей структуры. Затем блок для определения скорости размещают в центре исследуемого образца и в образец подают равную 2,0±0,01 мл порцию имитации менструальных выделений, залитую в воронку 412. Как только первая порция достигает исследуемого материала, включают секундомер. Как только имитация полностью поступила в образец, секундомер останавливают и время (например, в секундах) регистрируют, как время поступления первой порции. Затем секундомер сбрасывают. После остановки секундомера включают таймер и через 10 мин по таймеру в образец подают равную 2,0±0,01 мл вторую порцию имитации менструальных выделений. Включают секундомер для определения времени поступления второй порции в образец и время регистрируют как время поступления второй порции. Эту процедуру повторяют и для третьей порции.

Исследование поступления проводят для 5 образцов впитывающей структуры и результаты усредняют для получения времени поступления и повторного увлажнения для конкретной впитывающей структуры.

Пример 1

Для демонстрации рабочих характеристик композиции, соответствующей настоящему изобретению, проводят реологическое исследование. Исследование проводят с использованием капиллярного вискозиметра Vilastic III, снабженного капиллярной трубкой диаметром 1 мм, выпускающегося компанией Vilastic Scientific, P.O. Box 160261, Austin, Texas 78716. Прибор настраивают на 10 циклов исследования вязкоэластичности жидкости с логарифмическими инкрементами. Эти измерения проводят при постоянной частоте, равной 0,5 Гц, и скорости сдвига, равной от 1 до 10 с^-1. Исследование проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации вискозиметра.

В этом примере связанный фермент вводят непосредственно в имитацию менструальных выделений. Для использования имитации ее сначала в течение 10 мин нагревают на водяной бане при 22°С. Затем имитацию вручную перемешивают в транспортировочной упаковке в течение примерно 4 мин и до тех пор, пока не перестанет быть видным разделение. Необходимое для исследования количество помещают в стакан и перемешивают в течение 1 мин при самой низкой скорости.

Результаты приведены в таблице 1.

Пример 2

В этом примере измеряют время поступления имитации. Как и в примере 1, перед использованием имитацию нагревают по методике, описанной в примере 1. С помощью аэродинамического способа формируют нетканое полотно, содержащее 85% пульпы и 15% связующих волокон. Нетканое полотно обладает плотностью, равной 0,6 г/см³, и поверхностной плотностью, равной 175 г/см², и нарезано на образцы размером 4×4 дюйма. Контрольный образец, не подвергнутый обработке, и образец, соответствующий настоящему изобретению, по поверхности равномерно опрыскивают раствором, содержащим воду и папаин, связанный с полиакриловой кислотой марки LINKED PAPAIN®, выпускающейся компанией Collaborative Labratories, и в течение некоторого времени им дают высохнуть на воздухе. Каждый образец, соответствующий настоящему изобретению, содержит примерно 10 мас.% добавки связанного папаина. Скорость поступления для обработанного и необработанного образцов измеряют по методике исследования поступления, описанной выше. В этом примере используют первую, вторую и третью порции. Измеряют время поглощения каждой порции нетканым полотном. Времена поступления и данные по уменьшению времени приведены в таблице 2.

Как можно видеть из таблицы 2, связанный фермент уменьшает время впитывания имитации менструальных выделений. В частности, время впитывания второй и третьей порций составляют примерно треть от времени, необходимого для контрольного образца.

Хотя описанные варианты осуществления настоящего изобретения в настоящее время являются предпочтительными, без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения в него можно внести различные изменения и улучшения. Объем настоящего изобретения указан в прилагаемой формуле изобретения и подразумевается, что в него включены все изменения, которые соответствуют ее смыслу и входят в диапазон эквивалентов.