Патент на изобретение №2378020

(54) АДСОРБИРУЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к медицине. Описано адсорбирующее изделие, такое как подгузник, санитарная салфетка или используемое при недержании изделие, имеющее продольное и латеральное направление, включающее задний лист, находящийся дистально от тела пользователя при использовании изделия, и верхний лист, находящийся проксимально к телу пользователя при использовании изделия, причем указанное изделие имеет переднюю часть, заднюю часть и промежностную часть, лежащую между передней и задней частями, причем изделие дополнительно включает адсорбирующую структуру между верхним и задним листом, проходящую продольно от передней части к задней части, и при этом изделие включает, по меньшей мере, один дезодорирующий агент на основе крахмала, имеющий удельную площадь, по меньшей мере, 5 м²/г, предпочтительно, по меньшей мере, 10 м²/г, предпочтительнее, по меньшей мере, 50 м²/г, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 100 м²/г и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 200 м²/г. Посредством этого достигается повышенная способность поглощать соединения с неприятным запахом в течение длительных интервалов времени во влажной и сухой системах. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 табл.

Область техники

Изобретение относится к области адсорбирующих изделий, таких как подгузники, санитарные салфетки или гигиенические изделия, используемые при недержании, включающих дезодорирующий агент (агенты) на основе крахмала. Кроме того, изобретение относится к применению дезодорирующего агента на основе крахмала для устранения запаха в адсорбирующем изделии.

Предшествующий уровень техники

Устранение неприятного запаха стало все более важным признаком адсорбирующих изделий. Неприятные запахи, исходящие от выделений пользователя адсорбирующего изделия или от накапливающихся биологических жидкостей внутри адсорбирующего изделия, снижают комфорт пользователя. Таким образом, очень важно, чтобы можно было ограничить или полностью предотвратить неприятные запахи в адсорбирующем изделии во время использования.

Для предотвращения неприятных запахов обычно сосредотачиваются или (1) на предотвращении возникновения неприятных запахов, или (2) на предотвращении утечки неприятных запахов из адсорбирующего изделия в окружающую среду. Известно несколько различных видов дезодорирующих агентов, используемых для этих целей.

Например, для маскировки неприятных запахов обычно используются душистые вещества. Для поглощения веществ, вызывающих неприятный запах, наряду с другими материалами можно использовать цеолиты, диоксид кремния, глины, активированный уголь и/или циклодекстрин. Однако некоторые из них имеют тенденцию быть чувствительными к влаге. Для нейтрализации неприятных запахов можно использовать пищевую соду, лимонную кислоту и/или кислотную SAP (сверхадсорбирующую полимерную композицию). Для ингибирования роста бактерий можно использовать ацетат меди, SAP с серебром и/или кислотную SAP. Соответственно различные виды дезодорирующих агентов эффективны против различных видов веществ, имеющих неприятный запах, и действуют различными механизмами.

Например, в ЕР-А-811389 раскрыто адсорбирующее изделие, включающее дезодорирующую систему, которая может быть выбрана, например, из оксида кремния, цеолита, поглощающего образующего гель материала, активированного угля, циклодекстрина и их смесей. Дезодорирующая система может наслаиваться на адсорбирующую сердцевину или смешиваться с сердцевиной. Кроме того, она может распределяться по краям адсорбирующего изделия.

Общая проблема, связанная с дезодорирующими агентами, заключается в том, что они имеют тенденцию быть чувствительными к влаге. Например, это относится к цеолитам и диоксиду кремния. Соответственно, поскольку адсорбирующие изделия поглощают жидкости, важно, чтобы части адсорбирующих изделий, которые становятся влажными, сохраняли свою дезодорирующую эффективность.

Из US-A-6147028 известно использование в санитарной салфетке дезодорирующего агента в форме покрытых полисилоксаном крахмальных гранул. Полисилоксан считается активным ингредиентом, поскольку он обеспечивает гидрофобную поверхность.

Кроме того, в документе US 2005/0108828 раскрыто использование нативной амилозы (фракции крахмала) для устранения неприятного запаха, например, табака и пота в тканях. Адсорбирующие изделия не упоминаются в контексте этого описания. Кроме того, из документа US-A-3622460 известно, что содержащие крахмал соединения имеют свойства удерживания запаха.

Также важно контролировать содержание органических летучих веществ в адсорбирующих изделиях, поскольку они имеют нежелательные запахи.

Кроме того, в документе US-A-5714445 раскрываются изделия, такие как адсорбирующие изделия, включающие циклодекстрин (соединение на основе крахмала) в виде частиц маленького размера, для устранения неприятного запаха. Циклодекстрин представляет собой циклическую молекулу, которая составлена из 1,4-альфа-связанных единиц глюкозы. Циклодекстрин может быть составлен из 6, 7 или 8 единиц глюкозы. Внутренний диаметр (полость) циклодекстрина зависит от количества единиц глюкозы. Эта полость является гидрофобной и образует комплексы с другими веществами в зависимости от размера и гидрофобности вещества. Она также будет способна контролировать комплексы во влажном состоянии. Удельная площадь поверхности циклодекстрина составляет менее чем 1 м²/г.

Таким образом, дезодорирующие агенты для адсорбирующих изделий должны иметь несколько признаков для того, чтобы быть эффективными. Некоторыми требованиями, которые должны быть удовлетворены, являются: определенная степень нечувствительности к влаге, способность ингибировать различные виды и размеры соединений, издающих неприятный запах, не малейшее количество гидрофобных соединений, дешевизна, способность устранять неприятные запахи и экологическая безопасность.

Соответственно задачей настоящего изобретения является предоставление адсорбирующего изделия, включающего, по меньшей мере, один дезодорирующий агент, который отвечает этим требованиям и решает представленные выше проблемы.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Было обнаружено, что физически или физико-химически модифицированный дезодорирующий агент на основе крахмала, имеющий (1) увеличенную удельную площадь, по меньшей мере, 5 м²/г, и/или (2) дезодорирующий агент на основе крахмала, способный образовывать комплексы в воде, можно использовать в адсорбирующем изделии, посредством этого достигается благоприятный эффект по сравнению с предшествующим уровнем техники, без малейшего снижения эффективности дезодорирующего агента. Способность связывать обусловливающие неприятный запах соединения большого интервала размеров повышается по сравнению с предшествующим уровнем техники.

Таким образом, п.1 прилагаемой формулы изобретения направлен на адсорбирующее изделие, такое как подгузник, санитарная салфетка или используемое при недержании мочи и кала изделие, имеющее продольное и латеральное направление, включающее задний лист, находящийся дистально от тела пользователя при использовании изделия, и верхний лист, находящийся проксимально к телу пользователя при использовании изделия, причем указанное изделие имеет переднюю часть, заднюю часть и промежностную часть, лежащую между передней и задней частями, причем изделие, кроме того, включает адсорбирующую структуру между верхним и задним листом, проходящую продольно от передней части к задней части, и посредством чего изделие включает, по меньшей мере, один дезодорирующий агент на основе крахмала, отличающийся тем, что дезодорирующий агент на основе крахмала имеет удельную площадь, по меньшей мере, 5 м²/г, предпочтительно, по меньшей мере, 10 м²/г, предпочтительнее, по меньшей мере, 50 м²/г, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 100 м²/г и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 200 м²/г. Посредством этого получается очень эффективное устранение запаха в сухом состоянии. Способность поглощать, например, пары очень высока.

Предпочтительно дезодорирующий агент на основе крахмала был физически или физико-химически модифицирован для получения увеличенной удельной поверхности. Физико-химическая обработка по существу состоит из процесса (который отличается от материала к материалу), ведущего к получению увеличенной площади поверхности с последующим обезвоживанием и фиксацией. Например, в частности, для активированного крахмала физико-химическая модификация включает стадии: (а) набухания материала дезодорирующего агента на основе крахмала в воде и (b) обезвоживания материала, полученного на стадии (а), для получения дезодорирующего агента на основе крахмала, имеющего увеличенную удельную площадь. В частности, для амилозы физико-химическая модификация включает стадию осаждения дезодорирующего агента на основе крахмала из раствора комплексообразующим агентом. В частности, для линейного декстрина физико-химическая модификация включает стадию осаждения дезодорирующего агента на основе крахмала или спонтанно, или в присутствии комплексообразующего агента.

В предпочтительном варианте осуществления дезодорирующий агент на основе крахмала способен образовывать комплексы в воде, являясь посредством этого эффективным также во влажном состоянии, т.е. когда активные участки дезодорирующего агента были инактивированы или вступили в контакт с водой.

В другом предпочтительном варианте осуществления дезодорирующий агент на основе крахмала эффективен и во влажном, и в сухом состоянии.

В предпочтительном варианте осуществления дезодорирующий агент на основе крахмала выбран из амилозы, предпочтительно V-амилозы, активированного крахмала и линейного декстрина. Например, V-амилоза имеет удельную площадь от 20 до 200 м²/г и функционирует, будучи практически нечувствительной к влаге. Путем активации крахмала достигается увеличенная площадь поверхности. Также увеличенная площадь поверхности может быть получена для линейного декстрина. Посредством этого достигается получение основанного на крахмале дезодорирующего агента, имеющего удельную площадь, по меньшей мере, 10 м²/г, предпочтительно 50 м²/г, предпочтительнее 100 м²/г и наиболее предпочтительно 200 м²/г.

Кроме того, подходя для влажной системы, V-амилоза включает гидрофобную внутреннюю сторону в своей спиральной структуре, которая дополнительно улучшает ее способность адсорбировать гидрофобные вещества. Кроме того, линейный декстрин составлен из спиральной структуры (как V-амилоза) и, таким образом, обладает способностью аналогичным образом связывать гидрофобные соединения.

В еще одном предпочтительно варианте осуществления активированный крахмал, и/или линейный декстрин, и/или амилоза, в частности V-амилоза, располагается, главным образом, в сухих частях изделия, используя, таким образом, преимущество высоких удельных площадей этих веществ.

В еще одном предпочтительно варианте осуществления активированный крахмал, и/или амилоза, в частности V-амилоза, и/или линейный декстрин располагается в положениях изделия, где воздух, главным образом, имеет тенденцию выдавливаться из изделия. Посредством этого агенты располагаются в положениях, где они имеют высокую способность проявлять эффективность и вступать в контакт с газами, имеющими неприятный запах.

В еще одном предпочтительно варианте осуществления декстрин и/или амилоза, в частности V-амилоза, располагается, главным образом, во влажных частях изделия или во влажных и сухих частях изделия, посредством этого используя преимущество свойств образования комплексов и высокие удельные площади этих агентов.

В еще одном предпочтительно варианте осуществления используется комбинация амилозы, в частности V-амилозы, активированного крахмала и/или линейного декстрина.

Также в еще одном предпочтительно варианте осуществления могут использоваться другие дезодорирующие агенты, например, выбранные из группы кислотной SAP, циклодекстрина, активированного угля, оксида кремния и/или цеолитов.

В еще одном предпочтительно варианте осуществления дезодорирующий агент располагается на верхнем листе, и/или располагается непосредственно под верхним листом, и/или располагается в адсорбирующей сердцевине изделия, и/или располагается в краях изделия, и/или вносится внутрь верхнего листа, и/или вносится внутрь, или на задний лист изделия, или любой другой слой изделия.

В другом аспекте изобретение относится к использованию дезодорирующего агента на основе крахмала, имеющего удельную площадь, по меньшей мере, 5 м²/г, предпочтительно, по меньшей мере, 10 м²/г, предпочтительнее, по меньшей мере, 50 м²/г, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 100 м²/г и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 200 м²/г, для устранения запаха в адсорбирующем изделии. Предпочтительно дезодорирующий агент на основе крахмала выбран, по меньшей мере, из амилозы, предпочтительно V-амилозы, активированного крахмала и линейного декстрина.

Определения

Под термином «дезодорирующий агент на основе крахмала» подразумевается дезодорирующий агент, включающий, по меньшей мере, частично вещество, которое было получено из крахмала, такого как натуральный крахмал, крахмала, который был активирован, крахмала, который был фракционирован, или крахмала, который был каким-то образом модифицирован.

Под термином «физически или физико-химически модифицированный» дезодорирующий агент на основе крахмала подразумевается основанный на крахмале дезодорирующий агент, который был обработан физическими или физико-химическими средствами с тем, чтобы, например, придать усиленные дезодорирующие свойства в форме увеличенной удельной площади.

Под «активированным крахмалом» подразумеваются гранулы крахмала, которые после набухания или обработки подходящими солями или смешиваемыми с водой органическими растворителями имеют увеличенную площадь поверхности и/или усиленные свойства поглощения.

Под «сухими частями» и «влажными частями» адсорбирующего изделия подразумеваются части изделия, которые предназначены для поддерживания в сухом состоянии во время использования (сухие части) или для поглощения и/или транспортировки жидкости во время использования (влажные части). Следовательно, в этих соответствующих частях во время использования будут, главным образом, присутствовать сухие или влажные условия.

Под «удельной площадью», или «удельной поверхностью», подразумевается площадь (вещества, к которому относится удельная площадь), которая доступна для связывания и/или взаимодействия с другими веществами, или, другими словами, общая площадь поверхности частиц в грамме вещества. Для измерения удельной площади поверхности используется ВЕТ-метод. ВЕТ-теория описывает адсорбцию молекул азота на твердую поверхность и основана на предполагаемой энергии, которая требуется для адсорбции в первом слое. Путем измерения объема газообразного азота после десорбции рассчитывается удельная площадь поверхности. Метод был разработан Branauer, Emmett и Teller (BET). Специалисту в данной области известны обычные инструменты для выполнения измерения. Альтернативно при расчете геометрической площади поверхности, например, кукурузного крахмала следует учитывать размеры и свойства кукурузного крахмала (например, удельная масса кукурузного крахмала = 1500 кг/м³; среднемассовый диаметр = 19-20 мкм; объем сферы = 4R³/3; поверхность сферы представляет собой 4R²), когда он считается твердой сферой; т.е. 1 г крахмала включал бы частицы N, которые могут считаться (твердой) сферой.

Детальное описание изобретения

Крахмал запасается в растениях в виде полукристаллической гранулы, составленной из высокоупорядоченного полимера глюкозы. В большинстве случаев он представляет собой смесь 25% амилозы и 75% амилопектина. Амилоза представляет собой линейный -1,4-глюкан с несколькими точками ответвлений, тогда как амилопектин представляет собой высокоразветвленную цепь цепей -1,4- и -1,6-глюкана. Крахмал (и амилозу) можно, например, получить из растений, таких как желудь, яблоко, маранта, банан, ячмень, лилия длинноцветковая, ильм, заболонь, клубень ириса, маис (Zea mays), кукуруза гибридного амиломаиса класса V, кукуруза гибридного амиломаиса класса VII, кукуруза гибридного воскового маиса, овес, гладкий горох, сморщенный горох, маниок, пастернак, картофель, рис, восковой рис, саго, восковое сорго, сладкий картофель, тапиока и пшеница (дополнительные детали см. в таблице 1, «Starch. Chemistry and Technology» (second edition). Ed. Whistler. BeMiller, Paschall, 1984, Chapter 8, Fractionation of Austin H. Young (page 251)). Предпочтительными источниками крахмала являются кукуруза, пшеница и картофель.

Таким образом, крахмал состоит из 2 фракций амилозы/амилопектина. Соотношение отличается от источника к источнику и от сорта к сорту. Лучшие примеры можно найти в наиболее широко культивируемом источнике крахмала маисе (кукурузе). В восковом сорте соотношение амилопектина/амилозы составляет 99:1. В нормальном сорте соотношение составляет 75:25 и в сорте с высоким содержанием амилозы соотношение составляет 25:75. Восковые сорта, наряду с другими, также известны для картофеля и риса. Эти крахмалы также состоят из амилопектина.

Из двух компонентов крахмала, амилозы и амилопектина, амилоза имеет наиболее полезные функции в качестве гидроколлоида. Ее обширная конформация вызывает высокую вязкость растворимого в воде крахмала и относительно мало варьируется с температурой. Протяженные неплотные спиральные цепи обладают относительно гидрофобной внутренней поверхностью, которая не способна хорошо удерживать воду, и ее могут легко замещать более гидрофобные молекулы, такие как липиды и ароматические соединения.

Для получения основанного на крахмале дезодорирующего агента, имеющего высокую удельную площадь, материал агента предпочтительно модифицируется физически или физико-химически.

Физические модификации касаются, главным образом, механических видов обработки, таких как дробление, размол и иногда нагревание. Обработка приводит к модификации на поверхности, ведущей к несколько повышенной площади поверхности.

Физико-химическая модификация гранул крахмала заключается в предоставлении им возможности набухать в воде с последующим обезвоживанием. Процесс проводится таким (осторожным) образом, что гранулы остаются интактными. Появляется сфера, состоящая из отверстий и пор. Таким образом, физико-химическая модификация крахмала, амилозы и линейного декстрина представляет собой процесс, при котором соответствующие субстраты обрабатываются таким образом, чтобы они приобрели высокую удельную площадь поверхности с последующим процессом обезвоживания для фиксации этой высокой площади поверхности (см. также Пример 8).

Основанные на крахмале дезодорирующие агенты по настоящему изобретению работают посредством в основном двух механизмов. (1) (Для сухой системы). Неприятный запах адсорбируется на крахмале или его фракции с увеличенной площадью поверхности. Это может быть достигнуто набуханием крахмала с последующим опустошающим обезвоживанием или сушкой (см., скажем, Пример 3). (2) (Для влажной системы). (Гидрофобный) неприятный запах захватывается в спираль амилозы, в частности V-амилозы. В этом контексте амилоза также относится к короткоцепочечной амилозе, т.е. к линейным декстринам.

V-амилоза представляет собой тип амилозы. V-амилоза имеет гидрофобную внутреннюю часть его спирали (подходящую для влажной системы). Эта конфигурация имеет преимущество в том, что она может в высокой степени адсорбировать гидрофобные вещества. V-амилоза имеет удельную площадь 20-200 м²/г (подходящую для сухой системы).

Спиральная V-амилоза (где V обозначает немецкое слово Verkleisterung) будет адсорбировать в ее сухом состоянии ввиду ее увеличенной площади поверхности, тогда как в водном состоянии она будет адсорбировать благодаря свойствам включения гидрофобных веществ. Свойства водного состояния можно также отнести на счет линейных декстринов (мелкоразмерной амилозы). Во влажном состоянии V-амилоза составлена из очень длинных спиралей (более чем 10 витков), которые могут захватывать соединение с неприятным запахом.

V-амилозу получают из крахмала фракционированием. Крахмалы с высоким содержанием амиломаиса производятся, например, компанией National starch; Hylon V (тип А в соответствии с таблицей 1) и Hylon VII (тип В в соответствии с таблицей 1), имеющие соответственно 50 и 70% амилозы (не модифицированной).

V-амилоза будет связывать гидрофобные вещества (получение V-амилозы описано в разделе «Примеры», также делается ссылка на документы ЕР-А-648116 и US-A-3881991, которые включены в настоящее описание в качестве ссылок) во влажных системах, а также в сухих системах. Амилоза, линейный полимер, который представляет собой фракцию крахмала, имеет некоторые особые признаки. Ее молекулярная масса варьируется в зависимости от источника приблизительно от 100000 до 1000000 Да. При высоких температурах (>150°C) она может растворяться в воде. При охлаждении до комнатной температуры она начинает осаждаться (процесс, известный как ретроградация). Этого следует ожидать, потому что аморфная форма амилозы нерастворима в воде. Этот процесс можно усилить добавлением различных соединений, таких как соли и смешиваемые с водой органические растворители. Сульфат магния ведет к осаждению аморфной формы амилозы. В отличие от этого кристаллическую (высокоупорядоченную) форму можно получить использованием органических растворителей, что ведет к образованию нерастворимых комплексов, в которых амилоза приобрела спиральную конформацию. После освобождения от комплексообразующего агента и сушки эта форма амилозы растворима в холодной воде. В действительности эта структура недостаточно устойчива, потому что во время отстаивания она начнет осаждаться (ретроградация). Этот процесс обычно занимает часы, перед тем как какой-либо осадок станет видимым. После отстаивания в течение суток осадок является полным. Несмотря на это поведение легко выделить амилозу с этой интактной конформацией. Представляющим интерес признаком является то, что материал является пористым и имеет высокую удельную площадь поверхности. Ввиду высокой удельной площади (от 20 г/см² до 200 г/см²) ожидается, что она свяжет пары из относительно летучих материалов. Детали о выделении фракции амилозы из крахмала можно найти в документе Adv. Carbohydrate Chemistry, 16, 299 (1961), или в Примере 1.

V-амилоза, растворенная в воде, может принять спиральную конфигурацию, и, в частности, в присутствии органических гидрофобных веществ это свойство усиливается. Вероятно, эта спираль вызвана гидрофобным соединением, потому что амилоза принимает эту конфигурацию, при которой внутренняя сторона спирали участвует в гидрофобных взаимодействиях, а внешняя сторона с ее полярными ОН группами направлена к воде. В действительности можно сказать, что в присутствии гидрофобного вещества амилоза сама завивается вокруг гидрофобного вещества.

Различные типы амилозы имеют совершенно различные свойства (см. таблицу 1).

Свойства образования комплексов различаются между различными типами амилозы. Тип А/В будет образовывать только простые комплексы на его поверхности. Однако V-тип будет растворяться и может образовывать комплексы также внутри его структуры.

Таким образом, амилоза (особенно V-тип) может быть предусмотрена в качестве дезодорирующего агента.

В сухом состоянии амилоза будет связывать (органические) пары. Это свойство известно для веществ с относительно большой удельной площадью поверхности, например сажи. Если амилоза находится вокруг влажной зоны гигиенического изделия, то она захватит неприятные запахи, исходящие из жидкости. Однако если амилоза становится смоченной, то она растворится и благодаря ее способности образовывать комплексы с гидрофобными материалами будет продолжать захватывать неприятные запахи. Эти свойства делают амилозу подходящей в качестве уникального дезодорирующего материала и в сухой, и во влажной фазе.

Примерами веществ, которые могут связываться с амилозой, являются, например, 3- и 2-метилбутанал, амины, тетрагидрофуран, изовалериановая кислота, диметилсульфид, октенон и октенол. Эти вещества очень важны как таковые в отношении запахов, возникающих в секрециях.

Активированный крахмал может быть чувствительным к влаге, поскольку молекулы воды имеют тенденцию связываться с поверхностью, посредством этого занимая участки связывания. Он не имеет гидрофобной части (в отличие от амилозы), но высокую удельную площадь поверхности.

Нормальный крахмал представляет собой сферическую гранулу со средним диаметром от 1 до 100 мкм, относительно плотную (1,5). Действительные размеры и распределение зависят от источника. Ограниченная площадь поверхности (0-0,1 м²/г) отражает то, что феномены адсорбции и абсорбции играют лишь ограниченную роль. Путем набухания гранулы с последующим обезвоживанием возникает частица с гораздо более низкой плотностью, в которой присутствуют многочисленные поры. Этот материал гораздо более активный в аспекте адсорбции. Ввиду усиления этого свойства мы называем полученный таким путем крахмал активным или активированным крахмалом, а способ достижения этого – активацией крахмала.

После контакта с влажным воздухом активированный крахмал постепенно теряет свою высокую удельную площадь поверхности. Однако процесс протекает лишь медленно.

Линейный декстрин имеет удельную площадь поверхности от 10 до 60 м²/г. Его получают из амилопектина. Молекулярная масса составляет примерно от 2000 до 10000. Линейный декстрин составлен из 1,4-альфа-связанных единиц глюкозы (подобных циклодекстрину). Он включает 6-7 единиц на виток и 2-7 витков. В основном линейный декстрин можно рассматривать как молекулы амилозы, но имеющий более короткую цепь. Линейный декстрин образует спираль, которая может захватывать гидрофобные молекулы (получение линейного декстрина описано в разделе «Примеры»). Самый удобный способ получения линейных декстринов представляет собой их получение из фракционного амилопектина. В принципе, можно использовать или восковую разновидность, или амилопектиновую фракцию любого крахмала. Альтернатива представляет собой гидролиз амилазы (делается также ссылка на документ US-A-3881991, который включен в настоящее описание в качестве ссылки). По сравнению с циклодекстрином линейный декстрин имеет преимущество в том, что образование комплекса является более гибким ввиду 6-7 единиц на виток.

Адсорбирующее изделие может представлять собой любое адсорбирующее изделие, в котором важно устранение запаха, для использования и комфорта пользователя, такое как подгузники, санитарные салфетки, прокладки, гигиенические изделия, используемые при недержании, и им подобные.

Дезодорирующий агент на основе крахмала по изобретению можно накладывать на адсорбирующее изделие несколькими различными путями. Важно, чтобы он наносился с обеспечением ему возможности предотвратить возникновение неприятных запахов и/или предотвратить распространение запахов в окружающую адсорбирующее изделие среду. Концентрация, которая наносится для равномерного распределения дезодорирующего агента, где он, например, приклеивается на задний лист, или на материал, который расположен ближе всего к коже, или альтернативно на набивку, составляет от 1 до 100 г/м², предпочтительно от 1 до 50 г/м², предпочтительнее от 1 до 30 г/м². Количество дезодорирующего агента будет варьироваться в зависимости, например, от типа агента и его емкости, а также от типа и размера изделия. Дезодорирующий агент может также располагаться в краю или в поясе поясного изделия или в стоячих сборках, так что концентрация составляет от 1 до 200 г/м², предпочтительно от 1 до 50 г/м². Также дезодорирующий агент может располагаться в специально открытых зонах, где концентрация дезодорирующего агента может достигать 2500 г/м².

Как обсуждено выше, линейный декстрин и амилоза эффективны и во влажной, и в сухой системах, тогда как активированный крахмал более эффективен в сухой системе. Следовательно, различные дезодорирующие агенты на основе крахмала по изобретению можно комбинировать для предоставления дезодорирующей системы, имеющей преимущества обоих типов дезодорирующих агентов на основе крахмала по изобретению. В предпочтительном варианте осуществления линейный декстрин и/или V-амилоза наносится в положения адсорбирующего изделия, где он станет влажным; т.е. где жидкость будет накапливаться или переноситься. Активированный крахмал и/или V-амилоза (ввиду высокой удельной площади) наносится в положения адсорбирующего изделия, которые будут удерживаться в сухом состоянии, где газы с неприятным запахом могут транспортироваться из изделия, такие как подкладочный лист, продольные и боковые края изделия, положения верхнего листа, которые не станут влажными (т.е. находятся не во впускной зоне), и в других положениях адсорбирующего изделия.

Кроме того, основанный на крахмале дезодорирующий агент можно наносить на верхний лист, где он может наноситься на всю сторону верхнего листа, обращенного к коже пользователя. Он может также наноситься в виде линий или в виде пятен. Также агент может смешиваться с материалом на верхнем листе, например с волокнами нетканого верхнего листа. Он может также наноситься на сторону верхнего листа, обращенную в противоположную сторону от кожи пользователя. Кроме того, дезодорирующий агент может наноситься на подлежащий воздушный слой или накапливающий слой, или он может наноситься на поглощающую сердцевину. Дезодорирующий агент можно также наносить на задний лист изделия, или на крылышки, стоячие сборки, или продольные или боковые края изделия, пока он способен быть эффективным. Дезодорирующий агент может также наноситься на комбинацию положений. Предпочтительно дезодорирующий агент наносится на адсорбирующую сердцевину, и/или впускной/накапливающий слои, или на оба.

Дезодорирующий агент можно наносить внутрь или на материал (материалы). Например, дезодорирующий агент может быть представлен в форме волокон, обладающих дезодорирующими свойствами. Кроме того, дезодорирующий агент может разбрызгиваться на покрытую клеем поверхность. Дезодорирующий агент может также помещаться в стоячие сборки или в эластичный материал пояса (например, фиксацией его между двумя слоями в слоистом материале). В случае когда дезодорирующий агент расположен в эластической ткани пояса или в эластической ткани штанин, его можно наносить на отдельную полоску или приклеить к нетканому материалу, который сложен для образования кармана, или его можно поместить в пенную структуру, в эластичную нить, им можно покрывать волокна или подкладочный лист. Дезодорирующий агент можно также расположить зонами на части, где вероятен перенос неприятных запахов наружу из адсорбирующего изделия.

Основанный на крахмале дезодорирующий агент по изобретению можно также комбинировать с одним или более дополнительными дезодорирующими агентами, такими как кислотная SAP, циклодекстрин, активированный уголь, диоксид кремния и/или цеолиты. В предпочтительном варианте осуществления основанный на крахмале дезодорирующий агент по изобретению комбинируется с кислотной SAP, которая располагается в сердцевине.

Проницаемый для жидкости верхний лист предпочтительно изготовлен из материала, проявляющего свойства, подобные сухости и мягкости, при использовании адсорбирующего изделия, т.к. этот лист прилегает к телу пользователя. Желательно, чтобы лист имел мягкую и подобную ткани поверхность, которая остается сухой также при повторных смачиваниях. Верхний лист может, например, быть составлен из нетканого материала с мягкой и гладкой поверхностью, такого как, например, пряжа, изготовленная из полипропиленовых волокон. Для удержания в сухом состоянии поверхности, расположенной ближе всего к коже пользователя, можно использовать гидрофобный нетканый материал, который имеет отверстия, так что в материале образованы сквозные каналы, причем сквозные каналы больше, чем полости между волокнами материала. Таким образом, жидкость можно отводить вниз через проделанные отверстия в верхнем листе к подлежащей адсорбирующей сердцевине. Другие примеры материала в верхнем листе могут представлять собой, например, снабженные отверстиями пластиковые пленки, такие как, например, снабженная отверстиями полиэтиленовая пленка. Верхний лист может быть соединен с подлежащим листом-подложкой и с адсорбирующей сердцевиной, например, клеем или посредством некоего вида термического связывания.

Непроницаемый для жидкости задний лист состоит из гибкого материала, предпочтительно тонкой пластиковой пленки из РЕ (полиэтилена), РР (полипропилена), полиэфира, или некоторого другого вида подходящего материала, такого как гидрофобный нетканый слой или слоистый пластик из тонкой пленки и нетканого материала. Эти типы слоистых пластиков часто используются для достижения мягкой и подобной ткани поверхности заднего листа. Для получения более воздушного и комфортного изделия можно также использовать поглощающие и выделяющие газы задние листы, которые предотвращают выход жидкости из адсорбирующего изделия, но которые обеспечивают возможность вентиляции влаги. Эти поглощающие и выделяющие газы задние листы могут быть составлены из слоев одного материала или из слоистых пластиков, например из полученных дутьем или формованием полиэтиленовых пленок, которые были ламинированы, например, нетканым слоем из пряденых связей или из пряденых – подвергнутых дутью из расплава – пряденых связей (SMS).

Поглощающая масса обычно составлена одним или более слоев целлюлозных волокон, например рыхлой пульпой целлюлозы. Другие материалы, которые можно использовать, представляют собой, например, адсорбирующий нетканый материал, пенистый материал, материал из синтетических волокон или торф. В дополнение к целлюлозным волокнам или другим адсорбирующим материалам поглощающая масса может также включать сверхпоглощающий материал, так называемые SAP (сверхпоглощающие полимеры), то есть материал в форме волокон, частиц, гранул, пленки или им подобных, причем материал способен поглощать жидкость, масса которой соответствует массе, в несколько раз превышающей массу сверхпоглощающего материала. Сверхпоглощающий материал связывает жидкость и образует содержащий жидкость гель. Кроме того, поглощающая масса может включать связывающие агенты, стабилизирующие форму компоненты или им подобные. Можно также использовать дополнительные слои, улучшающие свойства, такие как различные типы слоев или вкладышей, распределяющего жидкость материала, так называемые набивки. Поглощающая масса может быть химически или физически обработана для изменения свойств поглощения. Например, поглощающий слой может быть обеспечен сжатыми областями, и/или он может быть сжатым по всему слою (слоям) для регулирования потока жидкости в поглощающей массе. Можно также заключить поглощающий слой (слои) в оболочку, например, из тканевого материала.

Обычно поглощающая масса имеет в своем продольном направлении растянутую форму и может быть, например, по существу прямоугольной, Т-образной или в форме песочных часов. Поглощающая масса в форме песочных часов шире в передней и задней частях, чем в промежностной части, для обеспечения эффективного поглощения жидкости с одновременным облегчением конструкцией плотного прилегания изделия к телу пользователя, посредством этого обеспечивая лучшую подгонку изделия вокруг ног.

Для дополнительного предотвращения вытекания жидкости и фекалий поглощающее изделие со стороны, которая обращена к телу пользователя, может быть также оборудовано внутренними барьерами для жидкости, которые присоединены к продольным краям внутри наружных барьеров. Предпочтительно внутренние барьеры изготовлены по существу из непроницаемого для жидкости материала, такого как, например, гидрофобная нетканая или пластиковая пленка, и сформированы в виде продольного канала с первым краем, соединенным с поглощающим изделием, и вторым свободным краем, который приспособлен для нахождения в тесном контакте с телом пользователи при использовании поглощающего изделия. Второй край оборудован одним или более эластичными элементами, предпочтительно эластичной нитью, которая в сокращенном состоянии контактирует со свободным краем, посредством чего формируется вертикально стоящий барьер. Внутренний барьер может быть сконструирован в виде полоски одного листа, где свободный край повернут вниз для охвата эластичного элемента для предотвращения прямого контакта эластичной нити с телом пользователя. Альтернативно барьер может быть сформирован из двух комбинированных слоев, посредством чего эластичная нить прикреплена к краю свободного конца между двумя слоями. В этом случае внутренний слой барьера может быть составлен из удлинения верхнего листа и наружного слоя по существу непроницаемого для жидкости материала, или внутренний и наружный слои барьера могут быть составлены из одной полоски материала, которая сложена вокруг эластичной нити.

Задняя и/или передняя части изделия могут быть также оборудованы так называемыми поясными эластичными элементами, которые составлены из эластичных элементов, наложенных вдоль краев переднего и/или заднего конца для придания изделию мягкого и гибкого охвата вокруг талии пользователя. Соответственно эластические органы присоединены между задним листом и верхним листом клеем или посредством сварки, такой как ультразвуковая сварка. Эластичные элементы могут быть составлены из одной или более эластичных нитей, которые в растянутом состоянии накладываются между листами и посредством этого формируют поясные эластичные элементы. Альтернативно эластичные элементы могут накладываться между листами в нерастянутом состоянии, посредством чего листы вместо этого собираются или складываются при наложении. Другой типичный вариант эластичных элементов, который является подходящим, представляет собой эластичный пенистый материал, состоящий из тонкой полосы, например, полиуретановой пены, которая, подобно эластичным нитям, может наноситься между двумя листами. Конечно, также можно расположить эластичные элементы для поясных эластичных элементов на наружной стороне заднего листа или на внутренней стороне верхнего листа.

Необязательно адсорбирующее изделие по настоящему изобретению оборудовано барьерными клапанами (также именуемыми «стоячие сборки»). Основным назначением барьерных клапанов является предотвращение вытекания жидкости из адсорбирующего изделия. Поэтому важно, чтобы они обеспечивали хорошую подгонку подгузника к телу пользователя. Барьерные клапаны имеют проксимальный край, который расположен близко к поглощающей массе и свободному дистальному краю, который контактирует с телом пользователя для обеспечения жидкостного барьера и также включает эластичное средство.

Предпочтительно барьерные клапаны проходят вдоль всей длины адсорбирующей сердцевины, но которые в некоторых случаях могут не быть необходимы, пока они обеспечивают надежное предотвращение против утечки. Высота барьерных клапанов составляет предпочтительно 10-500 мм, а и проксимальный край и дистальный край могут соединяться с верхним листом на переднем и заднем конце изделия.

Барьерные клапаны поддерживаются в вертикально стоячем положении эластичным средством, которое предпочтительно проходит вдоль дистального края внутри складки верхнего листа, который формирует клапаны. Это эластичное средство может быть любого вида, который является обычным в данной области и который помещается в клапан.

Адсорбирующее изделие может включать застегивающее устройство. Это застегивающее устройство может быть любого вида, который подходит для изделия, такого как крючок, или петельное устройство, или лента.

В еще одном варианте осуществления адсорбирующая сердцевина оборудована фитильным слоем, причем фитильный слой предназначен для распределения жидкости в направлении к передней части адсорбирующей структуры. Кроме того, фитильный слой необязательно должен покрывать всю адсорбирующую сердцевину, но должен предпочтительно покрывать, по меньшей мере, часть адсорбирующей сердцевины, находящейся в передней части оболочки, предпочтительнее части, находящейся в передней и промежностной частях оболочки, а наиболее предпочтительно всю адсорбирующую сердцевину.

Фитильный слой изготовлен из проницаемого для влаги материала, предпочтительно бумажной ткани или гидрофильного нетканого материала, и функционирует для диспергирования жидкости, т.е. мочи, проходящей через проницаемый для жидкости верхний лист предпочтительно в направлении к передней части подгузника. Фитильный слой включает маленькие капилляры, направляющие жидкость в сторону более мелких капилляров благодаря капиллярным силам.

ПРИМЕРЫ

Пример 1 – Процедура для фракционирования крахмала

Общие замечания

1. Эту процедуру можно использовать для различных типов крахмала, среди других пшеничного, кукурузного и картофельного. Амилозы типа А и В обнаруживаются в гранулах нативного крахмала, тогда как V-тип можно получить только специальными процедурами (см. ниже). Амилоза, как описано в настоящем изобретении, относится, главным образом (в предпочтительном варианте осуществления), к V-типу.

2. Указанные крахмалы содержат 25% амилозы (линейной) и 75% амилопектина.

3. Приведенные ниже процедуры представляют собой примеры.

Процедура фракционирования

А. Суспензию 50 г крахмала в 1 л водного раствора сульфата магния (20%) нагревают в автоклаве при 160°С в течение 15 мин. Полученный раствор крахмала охлаждают до 70°С, концентрацию сульфата магния доводят до 9,4% (мас./мас.) и впоследствии дополнительно охлаждают до комнатной температуры. Во время процесса охлаждения амилоза осаждается. Осажденный материал выделяется центрифугированием. Осадок после центрифугирования повторно промывают водой до обессоливания, затем промывают дважды этанолом и, наконец, простым эфиром и сушат. Выход составляет 12 г аморфной амилозы. Полученную таким образом амилозу можно преобразовать в V-тип растворением амилозы в воде при 160°С в присутствии подходящего комплексообразующего агента, например 2-метил-1-бутанола, с последующим охлаждением (дальнейшая процедура описана в приведенном ниже примере для фракционирования крахмала комплексообразующими агентами).

В. (Альтернатива а) (амилоза V-типа). Суспензию 50 г крахмала в 1 л воды и 200 мл 2-метил-2-бутанола нагревают при 100°С для желатинирования крахмала. Затем смесь нагревают в автоклаве в течение 15 мин при 155°С. После охлаждения комплекс амилозы осаждается. С помощью центрифугирования амилоза отделяется от фракции амилопектина, которая еще находится в растворе. Осадок после центрифугирования промывают дважды водным раствором, содержащим комплексообразующий агент (2-метил-2-бутанол), дважды 96% этанолом и, наконец, абсолютным этанолом. Твердое вещество осторожно сушат при слегка повышенной температуре в вакууме. Полученная таким образом амилоза (V-типа) имеет некоторые свойства, требуемые для адсорбции запаха и в сухом, и во влажном состоянии.

(Альтернатива b) (амилоза V-типа). Суспензию 50 г крахмала в 1 л воды и 25 мл 2-метил-1-бутанола нагревают при 100°С для желатинирования крахмала. После охлаждения комплекс амилозы осаждается. С помощью центрифугирования амилоза отделяется от фракции амилопектина, которая еще находится в растворе. Осадок после центрифугирования промывают дважды водным раствором, содержащим 2-метил-1-бутанол в той же концентрации, дважды 96% этанолом и, наконец, абсолютным этанолом. Твердое вещество осторожно сушат при слегка повышенной температуре в вакууме. Полученная таким образом амилоза (V-типа) имеет некоторые свойства, требуемые для адсорбции запаха и в сухом, и во влажном состоянии.

Пример 2 – Связывание ацетальдегида и диметилсульфида с V-амилозой

Когда V-амилоза подвергается воздействию насыщенной атмосферы ацетальдегида (AcH, точка кипения 20°С) и диметилсульфида (DMS, точка кипения 36°С), соответствующие соединения связаны до степени 100%. Таким образом, материал может удерживать свою собственную массу, и это выше, чем с активированным крахмалом. После воздействия на заряженную амилозу воздуха высвобождаются значительные количества, но даже после одного дня 20% AcH или DMS еще удерживаются на амилозе.

Пример 3 – Получение активированного крахмала

В этом примере использовали крахмал маиса (Cas No 9005-25-8) от компании Sigma, артикул S4126.

Маисовый крахмал смешивают с водой и этанолом в соотношениях 1 часть крахмала к 10 частям смеси воды/этанола, где этанол составляет 20% жидкой смеси. Всю смесь выливают в устойчивый к нагреванию сосуд, который помещают в печь при 100°С на 24 ч. Через 24 ч смесь выливают в избыток метанола для вымывания воды, которая присутствовала во время получения, и осторожно перемешивают в течение 24 ч. Метанол и остатки (воду и этанол) от получения отфильтровывают. Затем маисовый крахмал «промывают» еще 24 ч метанолом.

Следующая стадия представляет собой отмывание метанола, поскольку он может включать воду и является токсичным. Это выполняется синтезом ацетоном (альтернативой может быть использование неполярного растворителя, такого как пентан). После всех стадий промывания маисовый крахмал сушат в вакууме при комнатной температуре.

Поскольку маисовый крахмал имеет тенденцию образовывать комки при синтезе, может быть благоприятным размол образца после сушки.

Результаты

Относительно гладкие шарики/гранулы крахмала стали более пористыми после активации.

Пример 4 – Получение линейного декстрина

Восковой маисовый крахмал (>99% амилопектина) желатинируется (при 80-100°С) или растворяется в воде (>155°С). После охлаждения до температуры, наиболее подходящей для определенного используемого фермента, смесь инкубируют с отщепляющим ответвления ферментом. Конкретными примерами ферментов являются изоамилаза Pseudomonas (Hayashibara) (определенные условия: рН 5-6; температура 35-40°С) и промозим пуллуланазы (NOVO) (определенные условия: рН 5; температура 55-58°С) (поставщик Novozyme).

Реакции дают возможность продолжаться в течение примерно 24 ч. Затем получают раствор, который состоит, главным образом, из линейных декстринов. После нагревания фермент (белок) сворачивается, и его можно удалить фильтрацией, центрифугированием или декантацией. Полученный раствор медленно охлаждается до комнатной температуры (этот процесс обычно требует >8 ч). После отстоя образуется осадок. Через 1 день декстраны выделяют центрифугированием или фильтрацией. Воду, сцепленную с декстринами, удаляют повторными промываниями этанолом с последующим промыванием абсолютным спиртом и сушкой в вакууме. Альтернативный способ выделения декстринов представляет собой сушку распылением, как указано в патенте Hayashibara (US-A-3622460). Его следует проводить в тщательно выбранных условиях, т.е. впускной температуре <100°С.

Альтернативные препараты кристаллической формы декстринов включают добавлением комплексообразующих агентов, подобных алифатическим спиртам (предпочтительно бутанола и выше). Использование комплексообразующих агентов делает охлаждение после реакции менее значимым. Также изделия, полученные распылительной сушкой, лучше (имеют более высокую удельную площадь поверхности).

Дозировка фермента основана на активности фермента. Обычно используют 20 единиц на 1 г крахмала (интервал от 3 до 100 единиц). (1 единица способна превратить 1 мкмоль субстрата в 1 мин при оптимальных условиях).

Пример 5 – Удельная площадь поверхности активированного крахмала после воздействия влажного воздуха

Активированный крахмал с удельной площадью поверхности 122 м²/г подвергают в закрытом сосуде воздействию воздуха известной относительной влажности. Из таблицы 3 следует, что потеря происходит медленно (она занимает несколько дней) и что во влажных условиях крахмал еще сохраняет определяемое количество удельной площади поверхности.

Пример 6 – Адсорбция ксилола и бутанона на крахмале и саже

Формула изобретения

1. Адсорбирующее изделие, такое как подгузник, санитарная салфетка или используемое при недержании изделие, имеющее продольное и поперечное направление, включающее задний лист, находящийся дистально от тела пользователя при использовании изделия, и верхний лист, находящийся проксимально к телу пользователя при использовании изделия, причем указанное изделие имеет переднюю часть, заднюю часть и промежностную часть, лежащую между передней и задней частями, причем изделие дополнительно включает адсорбирующую структуру между верхним и задним листом, проходящую продольно от передней части к задней части, и при этом изделие включает, по меньшей мере, один дезодорирующий агент на основе крахмала, отличающееся тем, что дезодорирующий агент на основе крахмала имеет удельную площадь, по меньшей мере, 5 м²/г, предпочтительно, по меньшей мере, 10 м²/г, предпочтительнее, по меньшей мере, 50 м²/г, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 100 м²/г и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 200 м²/г.

2. Адсорбирующее изделие по п.1, где дезодорирующий агент на основе крахмала был физически или физико-химически модифицирован для получения увеличенной удельной поверхности.

3. Адсорбирующее изделие по п.2, где физико-химическая модификация включает стадии: (а) набухания материала дезодорирующего агента на основе крахмала в воде и (b) обезвоживания материала, полученного на стадии (а) для получения дезодорирующего агента на основе крахмала, имеющего увеличенную удельную площадь.

4. Адсорбирующее изделие по п.2, где физико-химическая модификация включает стадию осаждения дезодорирующего агента на основе крахмала из раствора комплексообразующим агентом.

5. Адсорбирующее изделие по п.2, где физико-химическая модификация включает стадию осаждения дезодорирующего агента на основе крахмала или спонтанно, или в присутствии комплексообразующего агента.

6. Адсорбирующее изделие по п.1, где дезодорирующий агент на основе крахмала способен образовывать комплексы в воде.

7. Адсорбирующее изделие по п.1, где дезодорирующий агент на основе крахмала эффективен как во влажном, так и в сухом состоянии.

8. Адсорбирующее изделие по п.1, где дезодорирующий агент на основе крахмала, по меньшей мере, частично представляет собой амилозу.

9. Адсорбирующее изделие по п.8, где амилоза, по меньшей мере, частично представляет собой V-амилозу.

10. Адсорбирующее изделие по п.1, где дезодорирующий агент на основе крахмала, по меньшей мере, частично представляет собой линейный декстрин.

11. Адсорбирующее изделие по п.1, где дезодорирующий агент на основе крахмала, по меньшей мере, частично представляет собой активированный крахмал.

12. Адсорбирующее изделие по любому из пп.8-11, где активированный крахмал, и/или линейный декстрин, и/или амилоза, в частности V-амилоза, расположены, главным образом, в сухих частях адсорбирующего изделия.

13. Адсорбирующее изделие по любому из пп.8-11, где активированный крахмал и/или амилоза, в частности V-амилоза, и/или линейный декстрин расположены в местах адсорбирующего изделия, где воздух, главным образом, имеет тенденцию выдавливаться из изделия.

14. Адсорбирующее изделие по любому из пп.8-10, где линейный декстрин и/или амилоза, в частности V-амилоза, расположены главным образом, во влажных частях изделия или как во влажных, так и в сухих частях изделия.

15. Адсорбирующее изделие по п.1, включающий комбинацию амилозы, V-амилозы, активированного крахмала и/или линейного декстрина.

16. Адсорбирующее изделие по п.1, где в дополнение, по меньшей мере, к одному дезодорирующему агенту на основе крахмала используется, по меньшей мере, один дополнительный дезодорирующий агент, который выбран из группы, включающей: кислотную SAP, циклодекстрин, активированный уголь, оксид кремния и/или цеолиты.

17. Адсорбирующий изделие по п.1, где дезодорирующий агент расположен на верхнем листе и/или расположен непосредственно под верхним листом, и/или расположен в адсорбирующей сердцевине изделия, и/или располагается в краях изделия, и/или вносится внутрь верхнего листа, и/или внесен внутрь или на задний лист изделия, или любой другой слой изделия.

18. Применение дезодорирующего агента на основе крахмала, имеющего удельную площадь, по меньшей мере, 5 м²/г, предпочтительно, по меньшей мере, 10 м²/г, предпочтительнее, по меньшей мере, 50 м²/г, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 100 м²/г и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 200 м²/г для устранения запаха в адсорбирующем изделии.

19. Применение дезодорирующего агента по п.18, где дезодорирующий агент на основе крахмала выбран, по меньшей мере, из одного из амилозы, предпочтительно V-амилозы, активированного крахмала и линейного декстрина.