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CN1711110A - 包括甲壳质基粪便改性剂的吸收制品 - Google Patents

包括甲壳质基粪便改性剂的吸收制品 Download PDF

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CN1711110A
CN1711110A CNA2003801031488A CN200380103148A CN1711110A CN 1711110 A CN1711110 A CN 1711110A CN A2003801031488 A CNA2003801031488 A CN A2003801031488A CN 200380103148 A CN200380103148 A CN 200380103148A CN 1711110 A CN1711110 A CN 1711110A
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chitin
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奥利弗·E·C·马森
唐纳德·C·罗
马赛厄斯·施米特
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Procter and Gamble Co
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Abstract

适用容纳粪便的一次性吸收制品,所述吸收制品包括有效浓度的甲壳质基粪便改性剂,所述改性剂设置在所述制品中,使得所述甲壳质基粪便改性剂可用于接触沉积在所述制品内的所述粪便的至少一部分。

Description

包括甲壳质基粪便改性剂的吸收制品
发明领域
本发明涉及吸收和/或包含身体渗出物的制品,包括一次性吸收制品如尿布、成人失禁产品等。更具体地讲,本发明涉及一次性吸收制品,所述制品包括一种或多种起到改变粪便或其它身体排泄物物理性质作用的物质,这些物质可沉积在该制品上。
发明背景
吸收制品如尿布和成人失禁贴身短内裤的主要作用是防止身体排泄物弄脏、弄湿或换句话讲污染可接触穿着者的衣物或其它制品如被褥。最近几年来,一次性尿布变得非常普及,并且由于其使用方便和可靠,通常已取代了耐用的布吸收制品。然而,尽管这些一次性吸收制品很有效,但身体排泄物仍然经常漏出或储存在尿布中,使得渗出物弄脏和/或刺激穿着者的皮肤。另外,身体排泄物通常很容易粘附在皮肤上,从而增加清洁的困难,并且增加慢性残余污染的可能。本领域吸收制品的这些或其它主要问题的根本原因在于,在所受剪切应力作用下的移动性和身体排泄物尤其是粪便的粘附性。
漏出和/或不当容纳的不可取结果,如难以清洗和/或残余皮肤污染,对于沉积在尿布上的粪便物尤其明显。包含在尿布中的粪便会伤害长时间穿着者的皮肤,而且粪便从尿布中漏出几乎总是造成令人不悦的、麻烦的清洗。因此,已做过一些尝试试图为尿布增加一些部件如隔层、小袋、间隔材料、横向隔层、开孔顶片等,以限制粪便移出顶片和/或更好地将粪便物禁闭在尿布内。然而,这些尝试通常是不成功的,因为它们没有找到这些问题的根本原因(即,粪便的性质)并且它们具有高成本和复杂性。此外,许多隔离或容纳粪便的部件是处理具有某些物理性质(如,粘度、游离水含量和粒径)的粪便,而对物理性质不在这个非常小范围内的渗出物是无效的。
因此,需要提供一种具有改进的粪便处理性质的吸收制品。此外,将有利的是提供一种经济的一次性制品,该制品能够将粪便或其它粘稠的身体排泄物对穿着者或护理人员的负面影响降低到最小程度。还将有利的是提供一种制品,该制品被设计成与粪便发生化学或物理作用,从而改变粪便的性质,以便改进粪便在制品中的可容纳性和/或粪便在制品内的固定,和/或减少粪便对穿着者皮肤的污染。同时,也需要提供一种制品,该制品具有足够的有效容量和保持能力,以在整个预计使用时间内安全并干净地远离穿着者皮肤和/或衣物储存所述物理和化学改性的粪便。
附图概述
虽然本说明书以特别指出和清楚地要求保护本发明的权利要求书作为结论,但据信结合附图所描述的优选实施方案将更好地理解本发明,其中:
图1是装置的示意前视图,该装置可用于测量结构的压力下容纳量和压力下储存量特性。
图2为标准储存部件的顶视图。
发明概述
如本发明的第一个方案所述,提供了适于容纳粪便的一次性吸收制品。该一次性吸收制品包括:
有效浓度的甲壳质基粪便改性剂,所述改性剂设置在制品内使得甲壳质基粪便改性剂能够接触沉积在制品内的粪便的至少一部分。
如本发明的第二个方案所述,提供了用于容纳粪便的一次性吸收制品,所述制品具有第一腰区、与第一腰区相对的第二腰区、设置在第一腰区与第二腰区之间的裆区。该一次性吸收制品包括:
(a)液体可透过的顶片;
(b)连接到顶片的至少一部分上的液体不可透过的底片;
(c)设置在顶片的至少一部分和底片之间的吸收芯;和
(d)有效浓度的甲壳质基粪便改性剂,所述改性剂设置在制品内,使得甲壳质基粪便改性剂可用于接触沉积在制品内的粪便的至少一部分,从而改变至少某些可沉积在制品内的粪便的粘度或硬度。
如本发明的第三个方案所述,提供了用于容纳粪便的一次性吸收制品,所述制品具有第一腰区、与第一腰区相对的第二腰区、设置在第一腰区与第二腰区之间的裆区。该一次性吸收制品包括:
(a)液体可透过的顶片;
(b)连接到顶片的至少一部分上的液体不可透过的底片;
(c)设置在顶片的至少一部分和底片之间的吸收芯;
(d)废物处理部件,所述部件的压力下容纳量值大于约19g/cm2/mJ能量(每平方英寸每毫焦耳能量0.50克);和
(e)有效浓度的甲壳质基粪便改性剂。
所有引用的专利、文章、文献和其它资料的相关部分均引入本文以供参考;任何文献的引用不可理解为是对其作为本发明的现有技术的认可。
除非另外指明,所有百分比、比率和比例均以重量计,且所有温度均为摄氏度(℃)。除非另外指明,所有量度均为SI单位。
发明详述
本文所用术语“适用容纳粪便的吸收制品”(“吸收制品”)是指吸收和容纳身体排泄物的物品,更具体地讲,是指紧贴或邻近穿着者的身体以吸收和容纳各种排泄物的物品,所述排泄物包括但不限于从身体中排放出的粪便。本文所用术语“一次性的”是指通常作为吸收制品不打算洗涤或恢复或再使用的吸收用品(即,它们被用于在一次使用后丢弃,并优选将其回收利用、堆肥处理或换句话讲以其它环保方式丢弃)。本发明使用的术语“尿布”是指通常由婴儿和下部躯体失禁者穿着的吸收制品。本发明还适用于其它吸收制品,如失禁贴身短内裤、大小便失禁内裤、吸收性插片、训练裤、尿布固定物和衬垫等。
在本发明的一个实施方案中,吸收制品为一次性尿布。典型地,新式的一次性尿布包括液体可透过的顶片、液体不可透过的底片、优选置于顶片的至少一部分和底片之间的吸收芯、侧片、弹性化腿箍、弹性腰部组件和扣紧系统。在一个实施方案中,一次性尿布的背面被缝合或接合成短裤。这使得所述制品可用作套穿类尿布,如训练短裤。关于一次性尿布构造、组合和各组分的附加说明性但非限制性信息可存在授予Buell的美国专利3,860,003、授予Buell的美国专利5,151,092、授予Buell的美国专利5,221,274、1996年9月10日授予Roe等人的美国专利5,554,145、授予Buell等人的美国专利5,569,234、授予Nease等人的美国专利5,580,411、授予Robles等人的美国专利6,004,306、授予LaVon等人的美国专利5,938,648、授予Curro的美国专利5,865,823、授予Dobrin等人的美国专利5,571,096、授予Chappell等人美国专利5,518,801、授予Minetola等人的美国专利4,573,986、授予Thompson的美国专利3,929,135、授予Ahr等人的美国专利4,463,045、授予Curro等人的美国专利4,609,518、授予Curro等人的美国专利4,629,643、授予Allen等人的美国专利5,037,416、授予Freeland等人的美国专利5,269,775、授予Weisman等人的美国专利4,610,678、授予Weisman等人的美国专利4,673,402、授予Angstadt的美国专利4,888,231、授予Roe的美国专利5,342,338、授予DesMarais等人的美国专利5,260,345、授予Robertson的美国专利5,026,364、授予Buell的美国专利3,848,594、授予Scripps的美国专利4,846,815、授予Battrell的美国专利4,946,527、授予Robertson等人的美国专利4,963,140、授予Toussant等人的美国专利4,699,622、授予Buell等人的美国专利5,591,152、授予VanGompel等人的美国专利4,938,753、授予LaVon等人的美国专利5,669,897、授予Aziz等人的美国专利4,808,178、授予Aziz等人的美国专利4,909,803、授予Lawson的美国专利4,695,278和授予Dragoo的美国专利4,795,454。
在本发明的一个可供选择的实施方案中,部分吸收制品,如部分或所有顶片、部分或所有阻挡腿箍等,可任选地用本领域所已知的露剂涂敷。合适的露剂的实施例包括,但不限于,授予Roe的美国专利5,607,760、授予Roe的美国专利5,609,587、授予Roe等人的美国专利5,635,191、授予Roe等人的美国专利5,643,588、和授予Roe等人的美国专利5,968,025中所述的那些。
甲壳质基粪便改性剂
本发明的吸收制品包括一种或多种甲壳质基粪便改性剂(“FMAs”、“粘稠身体排泄物改性剂”、或“改性剂”),其有效浓度能够改变粘稠身体排泄物(如粪便)的化学或物理性质。本文所用的“甲壳质基粪便改性剂”(或FMA)是指任何能够使给定的粪便类似物或优选实际粪便硬度增加至少约100%的脱乙酰壳多糖物质,硬度按本文所述的硬度方法测量。然而,根据特定的制品设计和粪便类型,设想了实施方案,所述实施方案增加粪便的有效粘度,使粪便脱水更容易,降低粪便的粘滞性,降低粪便的粘附特性,或上述的任何组合。尽管本发明的粪便改性剂能够改变固体粪便的性质,但FMA通常在改变粘稠流体粪便性质方面最有效,在控制应力流变仪上使用平行板的控制应力流变测定实验中,(约35℃时)所述粘稠流体粪便的粘度在剪切速率为一1/秒的情况下大于约10cP而小于约107cP,更具体地讲,在一1/秒剪切速率的情况下为约102cP和107cP之间。(供参考,水在20℃时的粘度为1.0cP,而JIF CREAMY花生酱(购自Procter & Gamble Co.,Cinti.,OH)在25℃时相同剪切速率情况下的粘度大约为4×105cP)。本文所用的测量粘度方法在下面“测试方法”部分详细叙述。
本文所用的FMA是指任何脱乙酰壳多糖、改性脱乙酰壳多糖、交联脱乙酰壳多糖、脱乙酰壳多糖盐和其它脱乙酰壳多糖基物质。
不受理论的约束,据信甲壳质基粪便改性剂可起增稠剂的作用,通常通过增加水结合程度来增强粪便的结构,从而导致粘度增加,降低粪便的活动性。此外,也据信甲壳质基粪便改性剂还可起离子络合剂的作用,其可与粪便中的化学个体络合形成粪便内结构和硬度增强的区域。所得络合物的作用是将水更紧地稳定或结合在粪便中。最后,也据信甲壳质基粪便改性剂可通过溶解在粪便中的游离水中并渗透性地“结合”水来增加粪便的粘度,从而增强粪便的固体“结构”。
不管FMA对粪便的具体影响,FMA必须可用于粪便以便实现它的作用。在FMA的上下文中,本文所用术语“可用”是指该FMA被置于吸收制品内或在吸收制品正常穿着期间由吸收制品或吸收制品组件提供使得能够直接接触沉积在吸收制品内或穿着者皮肤上的粪便的至少一部分。如果FMA被置于结构内(如,在顶片下的吸收剂层内),则顶片必须是基本粪便可渗透的。在这种情况下,如果结构的压力下容纳量大于约.19g/cm2/mJ(每平方英寸每毫焦耳0.50克)能量,并优选大于约.38g/cm2/mJ(每平方英寸每毫焦耳1.0克)能量,则FMA是“可用”的,所述容纳量用下面“方法”部分所述的容纳量测量方法测得。如果FMA是胶囊包封的,当粪便污染吸收制品时或大约此时它将被吸收制品释放出来。例如,FMA可用水溶性薄膜来保留,当接触尿或粪水时,该薄膜溶解并释放FMA使其接触粪便。
本文所用FMA的“有效浓度”是指对吸收制品内或穿着者皮肤上的至少部分粪便的硬度(由下面所述的“硬度方法”测得)有相当大影响所需的FMA的相对量。下面提供了举例说明“有效浓度”的数据。优选地,FMA浓度为待处理粪便的至少约0.01%重量,更典型粪便的约0.1%和约50%重量之间可用于粪便。例如,若要按5%重量的含量处理容纳在尿布中的全部25克粪便(即,“批量”处理),必须有1.25克FMA可用于粪便物(假设粪便的比重为1.0)。因此,FMA优选存在于吸收制品中的浓度为按该制品的重量计约0.001%至约50%,更优选浓度为按该制品的重量计约0.01%至约20%。
室温下(20℃至25℃)当浓度不超过待处理粪便的约20%重量时,FMA优选能够使硬度增加约100%。更优选地,浓度不超过待处理粪便的约10%重量时,FMA优选能够使硬度增加约100%。甚至更优选地,浓度不超过待处理粪便的约5%重量时,FMA优选能够使硬度增加约100%。在其它优选的实施方案中,浓度不超过待处理粪便的约1%重量时,FMA优选能够使硬度增加约100%。在其它优选的实施方案中,浓度不超过待处理粪便的约0.5%重量时,FMA优选能够使硬度增加约100%。典型地,浓度在待处理粪便的约0.1%和约10%重量之间时,FMA优选能够使硬度增加约100%。
优选地,规定的硬度增加在接触粪便后约30分钟,更优选在约15分钟内,甚至更优选在约5分钟内,甚至更优选在约3分钟内,而最优选在约1分钟内的范围内实现。典型地,在约1分钟至约10分钟的范围内,可实现所需的硬度变化。在更优选的实施方案中,FMA浓度不超过按待处理粪便的重量计约5%时在约3分钟内实现规定的硬度增加,或者FMA浓度为按待处理粪便的重量计约1.5%时在3分钟内实现规定的硬度增加。在其它优选的实施方案中,FMA浓度不超过约5%时,能够使粪便类似物或实际粪便的硬度在约3分钟内增加约200%。仍在其它优选的实施方案中,FMA浓度不超过约5%时,能够使粪便类似物或实际粪便的硬度在3分钟内约增加约400%。
脱乙酰壳多糖为甲壳质的部分或完全脱乙酰基形式,是一种天然存在的多糖。脱乙酰壳多糖为典型由甲壳质(聚β(1-4)-N-乙酰基-D-葡糖胺)脱乙酰基制备而成的氨基多糖,并且除了纤维素中的C-2羟基被脱乙酰壳多糖中的伯胺基团取代以外,它在结构上类似于纤维素。甲壳质广泛存在于自然界中,例如,在真菌的细胞壁和昆虫及甲壳动物的硬壳中。
脱乙酰壳多糖的制造方法是熟知的。通常,将甲壳质研磨成粉末,然后用有机酸(如乙酸)使其非物质化。然后用碱(如氢氧化钠)处理将蛋白质和类脂除去,然后用浓碱(如40%的氢氧化钠)处理使甲壳质脱乙酰基。
脱乙酰壳多糖的性质涉及其高分子电解质和聚合碳水化合物特性。因此,它通常不溶于水、pH值超过约6.5的碱性溶液或有机溶剂。它通常易溶于有机酸(如甲酸、乙酸、酒石酸、羟基乙酸、乳酸和柠檬酸)的稀溶液,也易溶于稀无机酸,除了例如硫酸。通常,溶解脱乙酰壳多糖所需的酸量用氨基来近似化学计量。因为存在于脱乙酰壳多糖中的氨基的pKa在6.0和7.0之间,它们在非常稀的酸中或在甚至接近中性的条件下可被质子化,致使这种生物聚合物呈阳离子状。
可用于本文的合适脱乙酰壳多糖物质既包括水溶性又包括水不溶性的脱乙酰壳多糖。如本文所用,当物质基本溶解在过量水中形成清澈稳定的溶液,从而失去其最初的颗粒状并变成实质上以分子状态分散在整个水溶液中时,将被认为是水溶性的。可用于本文的优选脱乙酰壳多糖物质为水溶性的,即,在25℃和一个大气压下,至少0.5克、优选至少1克、更优选至少2克脱乙酰壳多糖物质可溶解在100克水中。给定化合物的所谓“溶解度”在本文中被理解成在25℃和一个大气压下溶解在去离子水中无沉淀情况下的所述化合物的量。
脱乙酰壳多糖物质(即,脱乙酰壳多糖、脱乙酰壳多糖盐、改性脱乙酰壳多糖、交联脱乙酰壳多糖和其它脱乙酰壳多糖基物质)通常可具有较宽的分子量范围。分子量范围较宽的脱乙酰壳多糖物质适用于本发明。在本发明的一个实施方案中,可用于本文的脱乙酰壳多糖物质的分子量为每克摩尔约1,000克至约10,000,000克,更优选约2,000至约1,000,000。分子量是指重均分子量。测定脱乙酰壳多糖物质重均分子量的方法对本领域的技术人员而言是已知的。典型的方法包括,例如,光散射法、特性粘度法和凝胶渗透色谱法。通常最方便的是把脱乙酰壳多糖物质的分子量以其在25℃时1.0%重量水溶液中的粘度来表示,粘度用Brookfield粘度计使用圆柱体的#64转子测量。通常通过测量相应脱乙酰壳多糖盐的粘度来间接测量脱乙酰壳多糖物质的粘度,例如使用1.0%重量的乙酸水溶液。适用于本发明的脱乙酰壳多糖物质25℃时1.0%重量水溶液中合适的粘度为约1厘泊至约80,000厘泊,更合适约30厘泊至约10,000厘泊,甚至更合适50厘泊至约1,000厘泊,并且甚至更合适100厘泊至约500厘泊。
脱乙酰壳多糖物质的pH取决于用于制备脱乙酰壳多糖物质的方法。可用于本文的优选脱乙酰壳多糖物质具有酸性pH,典型地在约4至约6的范围内,更优选为4至5.5,甚至更优选为约4.5至约5。高度优选的pH为约pH5左右,其与皮肤pH一致。脱乙酰壳多糖物质的pH在本文中是指1%脱乙酰壳多糖溶液(1克脱乙酰壳多糖物质溶解在100克蒸馏水中)的pH,pH用pH计在25℃和1个大气压的条件下测量。
在本发明的一个实施方案中,可用于本文的脱乙酰壳多糖物质为脱乙酰壳多糖盐,尤其是水溶性脱乙酰壳多糖盐。各种酸可用于形成脱乙酰壳多糖盐。适用的酸可溶解于水或部分可溶解于水,酸性足以形成脱乙酰壳多糖的铵盐,但酸性不足以导致脱乙酰壳多糖的水解,并且存在的量足以使脱乙酰壳多糖的反应部位质子化。
用无机酸形成的脱乙酰壳多糖盐的实施例包括,但不限于,脱乙酰壳多糖盐酸盐、脱乙酰壳多糖氢溴酸盐、脱乙酰壳多糖磷酸盐、脱乙酰壳多糖磺酸盐、脱乙酰壳多糖氯磺酸盐以及它们的混合物。用有机酸形成的脱乙酰壳多糖盐的实施例包括,但不限于,脱乙酰壳多糖甲酸盐、脱乙酰壳多糖乙酸盐、脱乙酰壳多糖乳酸盐、脱乙酰壳多糖甘醇酸盐、脱乙酰壳多糖丙二酸盐、脱乙酰壳多糖环氧琥珀酸盐、脱乙酰壳多糖苯甲酸盐、脱乙酰壳多糖氯乙酸盐、脱乙酰壳多糖乙二酸盐、脱乙酰壳多糖柠檬酸盐、脱乙酰壳多糖水杨酸盐、脱乙酰壳多糖丙酸盐、脱乙酰壳多糖次氨基三醋酸盐、脱乙酰壳多糖衣康酸盐、脱乙酰壳多糖羟基乙酸盐、脱乙酰壳多糖丁酸盐、脱乙酰壳多糖异丁酸盐、脱乙酰壳多糖丙烯酸盐、以及它们的混合物。用例如既包括无机酸又包括有机酸的酸混合物来形成脱乙酰壳多糖盐也是合适的。
某些适用于本文的脱乙酰壳多糖盐包括由脱乙酰壳多糖与氨基酸反应形成的那些。氨基酸是既包含酸性官能团又包含氨基官能团的分子。使用氨基酸而不是其它酸是高度优选的,因为那些脱乙酰壳多糖氨基酸盐具有较高的皮肤相容性。实际上,大多数氨基酸天然存在于皮肤上。吡咯烷酮羧酸的脱乙酰壳多糖盐是有效的保湿剂,并且对皮肤没有刺激。可用于本文的氨基酸既包括直链也/或包括环状氨基酸。可用于本文的氨基酸的实施例包括,但不限于,丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯基丙氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、甘氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、羟脯氨酸等。环氨基酸的一个合适的实施例为吡咯烷酮羧酸,它是吡咯烷酮的羧酸。
某些优选的脱乙酰壳多糖盐包括脱乙酰壳多糖焦谷氨酸盐,其为脱乙酰壳多糖和焦谷氨酸的混合物;脱乙酰壳多糖盐酸盐;和吡咯烷酮羧酸脱乙酰壳多糖,其为2-吡咯烷酮羧酸的脱乙酰壳多糖盐。参考由Union CarbideCorporation提交于1987年12月12日的W087/7618,其详细叙述了制备这些脱乙酰壳多糖的方法。
适用于本文的其它脱乙酰壳多糖物质包括交联脱乙酰壳多糖和改性脱乙酰壳多糖。适用于本发明的交联剂通常为水溶性的,并且基本不降低脱乙酰壳多糖的粪便改性性质。一种合适的交联剂是具有至少两个能够与位于脱乙酰壳多糖物质上的活性基团反应的官能团或官能度的有机化合物。这种活性基团的实施例包括,但不限于,羧酸(-COOH)、氨基(-NH2)、或羟基(OH)基团。这些合适的交联剂的实施例包括,但不限于,二胺、多胺、二醇、多元醇、多元羧酸、多氧化物以及它们的组合。一种将交联剂引入到脱乙酰壳多糖溶液中的方法是在配制溶液时将交联剂与脱乙酰壳多糖混合。另一种合适的交联剂包含具有大于两个正电荷的金属离子,如Al3+、Fe3+、Ce3+、Ce4+、Ti4+、Zr3+、Cr3+以及它们的组合。
在本文使用交联剂的实施方案中,基于用于制备交联脱乙酰壳多糖的脱乙酰壳多糖的总干重,合适的交联剂量为约0.001%至约30%重量,更具体地讲约0.02%至约20%重量,更具体地讲约0.05%至约10%重量,最优选约0.1%至约5%重量。
适用于本文的改性脱乙酰壳多糖包括任何葡聚糖链带有侧基的脱乙酰壳多糖。这些改性脱乙酰壳多糖的实施例包括,但不限于,羧甲基脱乙酰壳多糖、甲基吡咯烷酮脱乙酰壳多糖、乙二醇脱乙酰壳多糖等。甲基吡咯烷酮脱乙酰壳多糖描述于公布于1995年1月3日授予Muzzarelli的美国专利5,378,472中,而水溶性乙二醇脱乙酰壳多糖和羧甲基脱乙酰壳多糖描述于由Union Carbide Corporatione提交于1987年12月12日的W087/07618中。可用于本文的尤其合适的改性脱乙酰壳多糖包括通过将脱乙酰壳多糖盐与亲电有机试剂接触而获得的水溶性共价键合的脱乙酰壳多糖衍生物或离子键合的脱乙酰壳多糖衍生物。这些水溶性脱乙酰壳多糖衍生物描述于授予Gruber的美国专利5,621,088和授予Gruber的美国专利5,597,811中。
适用于制备脱乙酰壳多糖衍生物的合适的亲电有机试剂每个分子包含2至18个碳原子或更多,并且典型地每个分子包含2至10个碳原子。另外,所述亲电有机试剂包含可反应的,即能够与亲核物质形成共价键的基团。典型的亲电有机试剂包括,例如,环氧乙烷、氧化丙烯、环氧丁烷、缩水甘油、3-氯-1,2-丙二醇、氯甲烷、氯乙烷、靛红酸酐、琥珀酸酸酐、辛烯基琥珀酸酸酐、乙酸酐、γ-丁内酯、β-丙内酯、1,3-丙磺酸内酯、丙烯酰胺、缩水甘油基三甲基氯化铵、缩水甘油基二甲基烷基氯化铵如月桂基、氯磺酸钠、硫酸二甲酯、氯乙烷磺酸钠、一氯乙酸、烷基苯基缩水甘油基醚、缩水甘油基三甲氧硅烷、1,2-环氧十二烷以及它们的组合。优选的一类亲电有机试剂包括那些包含环氧基团、至少一个酸性基团、优选二元酸基团,并且每分子具有3至18、优选3至6个碳原子的亲电有机试剂。其它优选的亲电有机试剂包括顺式亲电有机试剂和反式亲电有机试剂,而顺式亲电有机试剂尤其优选。亲电有机试剂可与游离胺或脱乙酰壳多糖的未衍生羟基反应。已知脱乙酰壳多糖的胺官能度通常被看作比羟基基团更强的亲核位置。因此,亲电性越弱将趋于与脱乙酰壳多糖的胺基反应比与脱乙酰壳多糖的羟基反应更容易。
此外,除电有机试剂类以外还可制备其它改性的脱乙酰壳多糖,其包括其它取代基,如羟基烷基醚基(如,羟基乙基或羟基丙基醚基)、羧基烷基醚基(如,羧甲基)、酰胺基(如琥珀酰基)、酯基(如,乙酸酯基)或氨基(如,3-(三甲基氯化铵)羟丙基或3-(二甲基十八烷基氯化铵)羟丙基醚基)。这些其它取代基可在与亲电有机试剂反应之前或之后引入,或在脱乙酰壳多糖盐与亲电有机试剂或其它衍生试剂反应的同时引入。
典型地,这些共价键合的脱乙酰壳多糖衍生物可通过一个方法来获得,该方法包括以下步骤:(a)将脱乙酰壳多糖盐(如,上文所述的那些中的任何一个)分散到有效量的含水苛性碱介质中形成包含游离胺基的中和脱乙酰壳多糖,(b)将亲电有机试剂加入浆中,和(c)在一温度下维持该浆,并且维持时间能够有效促进亲电有机试剂在脱乙酰壳多糖上的取代以形成共价键合的脱乙酰壳多糖衍生物,然后将该共价键合的脱乙酰壳多糖溶解在含水介质中。脱乙酰壳多糖衍生物可制成盐的形式(即离子键合),或制成共价键合的形式。制备这些脱乙酰壳多糖衍生物的方法深入描述于公布于1997年4月15日授予Gruber的美国专利5,621,088和公布于1997年1月28日授予Gruber的美国专利5,597,811中。
合适的脱乙酰壳多糖可购自许多厂家。市售脱乙酰壳多糖物质的示例为购自例如Vanson Company的那些。
一种可用于本文的优选脱乙酰壳多糖盐为脱乙酰壳多糖吡咯烷酮羧酸盐(也叫做吡咯烷酮羧酸脱乙酰壳多糖鎓),它的脱乙酰化程度大于85%,水溶解度为1%(25℃和一个大气压下1克可溶解在100克蒸馏水),pH为4.5,而粘度在100cps至300cps之间。此脱乙酰壳多糖吡咯烷酮羧酸盐以商品名Kytamero PC购自Amerchol Corporation。另一个合适的脱乙酰壳多糖盐的实施例为以商品名KytamerPC购自Amerchol Corporation of Edison,NJ的脱乙酰壳多糖吡咯烷酮羧酸盐。其它合适的FMA描述于WO 01/80911中。
典型地,所述吸收制品,如一次性尿布,包含FMA或其混合物的含量为约0.5g/m2至约500g/m2,优选约1g/m2至约200g/m2,更优选约3g/m2至约100g/m2,最优选约4g/m2至约50g/m2
表II表示各种FMA的浓度对粪便类似物和/或粪便的影响。FMA与粪便类似物或粪便的混合下面将在“样品制备方法”中叙述。
表II
粪便类似物  甲壳质基FMA       浓度(总量  处理过的粪便/粪便类似物的
                                百分比%)  硬度(克力)
A           脱乙酰壳多糖1      4.8         83
A           脱乙酰壳多糖盐酸盐  1.0         238
A           脱乙酰壳多糖盐酸盐  5.2         1430
1.市售的脱乙酰壳多糖,购自Cognis Care Chemicals of Hoboken,NJ的Hydagen HCMF
虽然在某些实施方案中需要处理制品中的全部粪便(即,“批量”处理),但在某些优选实施方案中,只用FMA处理一部分粪便。在这些实施方案中,FMA仅可穿透进粪便中相对小的距离,从而形成相对较硬和无粘性的改性外层。从FMA利用的观点来看这可能是优选的,或不需要将FMA混合至粪便团中可能是优选的。改性外层是在或靠近粪便团表面与其余粪便团具有不同物理性质的粪便区或层。优选地,改性层较硬(即,具有较高的屈服应力)、不太粘、和/或对包含在粪便中的挥发性分子比其余粪便具有更高的扩散阻力,从而导致粪便团的扩展性/流动性下降和/或粪便团与穿着者皮肤的粘附力下降和/或减少粪便气味。优选地,改性外层区厚度在约1微米和约1000微米之间,并且可覆盖所有或任何部分粪便团。例如,只处理皮肤/粪便界面上的粪便(例如,为了减小粘附力和/或有助于清洁或减少沿穿着者皮肤的扩展或有助于吸收或减少制品内的扩展)可能是合适的。因此,若要以10%重量的含量处理30cm2(平方厘米)皮肤或制品顶片面积上的1mm(毫米)厚的粪便团层,必须有0.30克FMA可用于接触粪便区域内的粪便(假设粪便的比重为1.0)。
在各种实施方案中,FMA可以是液体、固体(例如,粉末、纤维、薄膜、网)、或半固体、或它们的组合。FMA可存在于水/油或油/水乳液、悬浮液、或混合物中。可将FMA作为单独的分离组件设置在吸收制品中(如,作为吸收制品内或连接到吸收制品上的纤维棉絮或层)或者放在载体媒介物(如露剂或护肤组合物、网)内或其上,或者可释放地胶囊包封在袋、囊或包膜结构中。
在其中FMA通过护肤组合物递送的实施方案中,它可溶解于护肤组合物中或可置于悬浮液中或作为简单混合物。
FMA可通过将FMA传送到粪便上来直接递送至粪便,或者它可在传送至粪便上之前首先传送到穿着者的皮肤或吸收制品的其它组件上。载体媒介物可以与吸收制品成一整体或者可在尿布、训练短裤、内衣或其它吸收制品之前或代替尿布、训练短裤、内衣或其它吸收制品构成应用于穿着者(优选至少在肛门区域上)的单独吸收制品或为单独吸收制品的组分。
当存在任选载体媒介物时,FMA可使用任何本领域已知的方法连接到任选载体媒介物,所述方法例如粘合剂(尤其是水溶性粘合剂)、氢键结合、可释放的胶囊包封、喷雾、涂层等。FMA氢键结合到吸收制品或其组分上可通过简单用水润湿FMA或至少部分底物来实现。干燥后,FMA被可释放地固定到吸收制品上(即,随后接触液体水将破坏该键)。对于那些润湿时“胶凝”并变粘的FMA,这种效果会增强。润湿可这样完成:在接触之前或接触时,将FMA、吸收制品、或两者同时放在高湿度环境中(如,80%相对温度或更高)。可供选择地,在它们接触之前或接触时可将水喷射、喷洒或喷雾到至少部分FMA或吸收制品上。在这种情况下,构件在加入到吸收制品中之前优选是干燥的。
FMA可在吸收制品表面或接近表面处(如,在顶片/粪便界面处)、吸收制品内(如作为废物处理部件)、或在粪便团的身体侧表面处(即,已首先传送至皮肤或吸收制品平面上的其它表面)接触粪便。典型地,FMA将接触与穿着者肛门相关的吸收制品区域内的粪便(如,在尿布前后的裆区)。可供选择地当粪便通过孔口、凸缘、活门等时可于穿着者的肛门处或附近接触FMA。在这种情况下,当粪便从身体中挤出时通过其通路的压力可将FMA从孔口或活门中(如,从储囊中)压出或拉出。孔口可包括设置在接近粪便从身体内排出点的包含FMA或包含FMA组合物的片、包膜、袋或其它构件内的狭缝、狭槽或孔。孔口开始可由可溶解薄膜密封,该薄膜接触粪便时溶解,释放出FMA或包含FMA的组合物。可供选择地,当构件因粪便的通过或压力而变形时孔口可打开。除了身体压力和运动以外,粪便的压力还可有助于将FMA从孔口中压出到粪便上。
在其它可供选择的实施方案中,FMA可与衬垫如腿箍、腰围、腰带、废物袋,或与粪便间隔部件相结合。在FMA与衬垫部件如腿箍、腰围、或废物袋相结合的实施方案中,优选FMA与设置在最接近废物从穿着者排出点(如,肛门)的部分衬垫相结合。
FMA可被动递送(如,在正常穿着条件下粪便流经并接触它)、主动递送(如,吸收制品内的部件响应信号并递送/释放FMA至粪便上)、或通过次级载体(如,最初传送至穿着者皮肤上的粉末或其它护肤组合物)递送。由于粪便的挤出压力、重量、温度、酶活性、水含量、和/或pH;尿的存在(如尿响应或预期排便而触发FMA的释放);身体的运动、压力、或热;或任何在吸收制品穿着周期内的其它触发装置或事件,可实现将FMA递送至粪便。
FMA可先储存在吸收制品或其任何部分中或上,然后随后被任何本文所述的触发事件释放。在某些优选的实施方案中,FMA被可释放地胶囊包封在薄膜下、囊、袋、包膜等内以便在吸收制品被粪便污染之前防止FMA的迁移和/或损失,和/或有助于定位FMA以便使用时接触粪便。
任选废物处理部件
在本发明的一个实施方案中,所述吸收制品可包括废物处理部件。该废物处理部件被设计成有助于处理粘稠流体身体排泄物的容纳、储存和/或固定。废物处理部件可位于吸收制品内的任何位置,包括裆区或腰区,或可与任何构件或部件如芯、腿箍等相结合或包含在其中。在优选的实施方案中,所述废物处理部件位于穿着时靠近穿着者肛门区的吸收制品的区域内。这有助于确保任何排放的废物被沉积在废物处理部件上或附近。本发明的FMA可与储存部件的任何部分相结合,只要它位于接触粪便的合适位置。
废物处理部件可以是任何能够容纳、储存或固定身体渗出物的材料或构件。因此,废物处理部件可包括单一材料或互相可操作地联合的多种材料。此外,废物处理部件可与吸收制品的另一个部件成一整体,或者可以是与吸收制品一个或多个部件直接或间接连接的一个或多个单独部件。此外,废物处理部件可包括与芯分开的构件,或者可包括至少一部分芯或为至少一部分芯的一部分。
用作废物处理部件的合适材料可包括大气室开放式泡沫、大孔防压缩无纺高蓬松织物、大粒径颗粒状开放式和封闭式泡沫(大孔和/或微孔)、高蓬松无纺材料、聚烯烃、聚苯乙烯、聚氨酯泡沫或颗粒、包括多数垂直定向的纤维环状束的构件、上述具有穿孔或凹陷的吸收芯构件等。(本文所用术语“微孔”是指够通过毛细管作用传输流体的材料。术语“大孔”是指具有的孔太大以致于无法实现流体的毛细管传输的材料,其一般具有的孔直径大于约0.5mm,更具体地讲,孔的直径大于约1.0mm。)废物处理部件的一个实施方案包括机械扣紧环连接部件,其未压缩的厚度为约1.5mm,以商品名XPL-7124购自3M Corporation of Minneapolis,Minnesota。另一个实施方案包括树脂粘合的无纺高蓬松织物,其包括6旦、基重为110g/m2(克每平方米)且未压缩厚度为7.9mm的卷曲纤维,购自Glit Company of Wrens,Georgia。其它合适的吸收和非吸收废物处理部件描述于1999年8月24日授予Roe的标题为“Disposable Absorbent Article Having Improved FecalStorage”的美国专利5,941,864中。此外,废物处理部件或任何其部分可包括FMA、露剂或其它已知物质或用其涂敷以增加、增强或改变该废物处理部件的性能或其它特性。
另外,当存在时,废物处理部件可包括接收并容纳废物的袋、提供废物空隙的间隔材料、限制吸收制品中废物运动的隔层、接收并容纳沉积在吸收制品内的废物材料的隔室或空隙等,或它们的任何组合。用在吸收制品中作为废物处理部件的袋和间隔材料的实施例描述于授予Roe等人的美国专利5,514,121;授予Dreier等人的美国专利5,171,236;授予Dreier的美国专利5,397,318;授予Dreier的美国专利5,540,671;公布于1993年12月3日标题为“Spacers For Use In Hygienic Absorbent Articles And DisposableAbsorbent Artcles Having Such Spacer”的PCT申请WO 93/25172;授予Freeland的美国专利5,306,266;授予Ahr等人的美国专利5,997,520。隔室或空隙的实施例公开于授予Khan的美国专利4,968,312;授予Freeland的美国专利4,990,147;授予Holt等人的美国专利5,062,840;授予Freeland等人的美国专利5,269,755。合适的横向隔层的实施例描述于授予Dreier等人的美国专利5,554,142;以Freeland等人的名义公布于1994年7月7日标题为“Absorbent Article Having An Upstanding Transverse Partition”PCT专利WO94/14395;和授予Roe等人的美国专利5,653,703。尤其适于处理低粘稠粪便的其它构件的实施例公开于授予Roe等人的美国专利5,941,864;授予Roe等人的美国专利5,977,430和授予Roe等人的美国专利6,013,063。
FMA也可包含在大颗粒部件上或其内。这些大颗粒部件可包含在连接到吸收制品(可释放或否)的顶片、翻边或其它部分上的废物处理部件中,或散装在独立连接到身体上的单独的吸收制品中。此外,任何容纳、承载、递送或混合所述FMA的构件可包括被设计用来增加FMA与粪便的接触区域,并且/或促进混合的突出或其它三维几何形状。
本发明吸收制品的那些包括废物处理部件的实施方案可任选地具有废物处理部件,其具有的压力下容纳量大于每平方英寸废物处理部件每mJ(毫焦耳)能量输入约0.5g粘稠流体身体排泄物。更优选地,所述废物处理部件应当具有的压力下容纳量大于约0.236g/cm2/mJ(0.6克每平方英寸每毫焦耳)能量的粘稠流体身体排泄物。甚至更优选地,所述废物处理部件应当具有的压力下容纳量大于约0.31g/cm2/mJ(0.8克每平方英寸每毫焦耳)能量、最优选大于约0.39g/cm2/mJ(1.0克每平方英寸每毫焦耳)能量的粘稠流体身体排泄物。通常,压力下容纳量在至少约0.236g/cm2/mJ(0.6克每平方英寸每毫焦耳)能量和约3.94g/cm2/mJ(10.0克每平方英寸每毫焦耳)能量之间,并且在约0.31g/cm2/mJ(0.8克每平方英寸每毫焦耳)能量和约3.94g/cm2/mJ(10.0克每平方英寸每毫焦耳)能量之间已发现是可接受的。
可供选择地,所述废物处理部件可任选具有的压力下吸收率为每平方英寸废物处理部件每毫瓦(mW)功率约1.5克粘稠流体身体排泄物,更优选大于约1.18g/cm2/mW(3.0克每平方英寸每毫瓦)功率,甚至更优选大于约1.97g/cm2/mW(5.0克每平方英寸每毫瓦)功率,最优选大于约3.94g/cm2/mW(10.0克每平方英寸每毫瓦)功率。通常,压力下吸收率在约0.59g/cm2/mW和约19.68g/cm2/mW(1.5和约50.0克每平方英寸每毫瓦)功率之间,并且可在约1.97g/cm2/mW和约19.68g/cm2/mW(5.0克和约50.0克每平方英寸每毫瓦)功率之间。
这些优选的压力下容纳量和吸收率参数涉及整体吸收制品,所述制品当它们打算使用时优选进行评价。也就是说,如果打算使用的吸收制品包括不止一个组分或层,当进行它们的性能测量时,该吸收制品的所有组分或层应当被设置成它们在正常使用过程时的状态。测定压力下容纳量性能方法的更详细说明包括在以下的“测试方法”部分。
测试方法
粘度
类似物或粪便的粘度可用可控的应力流变仪来测定。合适的流变仪购自T.A.Instruments,Inc.,New Castle,DE,型号为SC2100。流变仪利用不锈钢平行板夹具。该流变仪具有将样品置于其上的刚性水平第一板和安在第一板上的第二板,使所述第二板的轴与第一板垂直。第二板的直径为2或4厘米。对于坚硬、糊状或高粘液性的样品,使用两厘米(2cm)的平行板,同时对非常软的或“水状的”粪便或类似物样品,使用四厘米(4cm)的平行板。在测量过程中第一和第二板间隔开2000微米。将第二板连接到轴向旋转的传动轴上。传动马达和应变传感器也安装在传动轴上。所有测量都在标准温度、压力和湿度,即70°F、1个大气压和50%湿度条件下进行。
将合适的待测类似物或粪便样品(典型地2克至3克)放在第一板的中心,并且通常位于第二板轴下的中心。测试之前,除去任何大片的未消化食物(如,种子)。将第一板上升到合适的位置。用刮刀除去超出第二板直径的过量样品。然后将水喷洒在样品边缘周围以防止在测量过程中由于水分损失所引起的边缘效应。对于糊状坚硬的样品,用流变仪对样品施加程序施加的剪切应力,从50达因/cm2至50,000达因/cm2。对于软的似水状样品,使用5达因/cm2至5000达因/cm2的剪切应力范围。将数据按拟合成幂定律函数,其中表观粘度=kj(n-1),k=稠度(单位为cPx秒(n-1),j=剪切速率(单位为1/秒),而n=剪切指数(无量纲)。因此,当j=-1/秒,粘度=k。(在整个测试过程中板保持在35℃)。
硬度方法
硬度使用型号为7113-5kg的Stevens-Farnell QTS-25组织分析仪测量,并且使用具有486或更高处理器的基于Intel机器上的相关软件。提供了英寸不锈钢球形探针和类似物容器。合适的探针为TA18探针,购自LeonardFamell Co.,Hatfield,England。通过将7毫升线性低密度聚乙烯闪烁管(内径为1.397cm+/-0.0127cm(0.55英寸+/-0.005英寸))切成长约16毫米,可制成类似物容器。合适的小瓶以#58503-7小瓶购自Kimble Glass Company,Vineland,New Jersey。类似物容器用类似物(类似物A或类似物B,如本文所述)或待测粪便填充至上边缘(水平面)。如果评价的是改性剂,样品用下述的“样品制备方法”来制备。将小瓶居中放在1.27cm(英寸)球形不锈钢探针下面。放低探针使得它刚好接触小瓶内类似物的表面。探针以每分钟约100毫米的速度下移7毫米,然后停止。硬度为探针在其7毫米冲程处所遇到的最大记录抗力,单位为克。(测量期间房间和类似物或粪便的温度应当在约18.3℃至23.9℃(65°F至75°F)之间。)供参考,已发现硬度与材料的复数模量强相关,所述复数模量为材料的粘性和弹性模量的组合。
制备类似物A的方法
将1.5克ULTRA DAWN餐具洗涤液体(购自Procter & Gamble Co,Cincinnati,OH)加入空金属混合碗中。将Feclone FPS-2和Feclone FPS-4各10克加入包含Dawn的碗中。(两种Feclone物质均购自Siliclone Studios,Valley Forge,PA)。然后将200毫升加热至93.3℃(200°F)的蒸馏水加入混合碗中。然后用手小心搅拌合成的混合物,为了避免将空气泡引入混合物中,使用橡胶或塑性刮刀直至均一化,(通常约3分钟至5分钟)。当适当制备时,类似物A的硬度为约7克力和约10克力之间,如上述硬度方法所测。
制备类似物B的方法
粘稠流体身体排泄物类似物,类似物B,是一种粪便类似物,它通过将10克购自B.F.Goodrich Corporation of Brecksville,OH的Carbopol 941,或当量的丙烯酸类聚合物在900毫升蒸馏水中混合而制成。将Carpobol 941和蒸馏水分别称重和测量。使用桨直径为5.08cm(2英寸)的3刀片船用型螺旋桨(购自VWR Scientic Products Corp.of Cincinnati,Ohio,目录号#BR4553-64,固定在95cm(3/8″)的搅拌轴BR4553-52上)搅拌所述蒸馏水。在搅拌过程中螺旋桨速度应当恒定在450rpm。搅拌器应形成涡旋而无飞溅。将丙烯酸聚合物慢慢筛入水中,使得它被吸入涡旋中并混合,而不形成白块或“鱼眼石”。搅拌该混合物直至加入所有丙烯酸聚合物,然后再搅拌2分钟。盛有混合物的碗侧面应当被刮擦,并且应根据需要旋转该碗以获得均匀的混合物。(混合物将有可能因空气泡而轻微浑浊)。接着缓慢量出一百克1.0N滴定NaOH溶液(购自J.T.Baker Co.,Phillipsburg,NJ)加入混合物中,然后搅拌该混合物直至均匀。该混合物应当变得浓稠且澄清。加入碱溶液后,应当搅拌该混合物2分钟。中和的混合物应当能够平衡至少12小时,并且应在此后的96小时内用于压力下容纳量测试。使用类似物B混合物前,它应当在容器内以低速(约50rpm)搅拌约1分钟以确保混合物均匀。
当正确制备时,类似物B的“硬度”值应在55克和65克之间。硬度使用型号为7113-5kg的Stevens-Farnell QTS-25组织分析仪测量,并且使用具有486或更高处理器的基于Intel机器上的相关软件。提供了1.27cm(英寸)的不锈钢球形探针和类似物容器。合适的探针为TA18探针,购自LeonardFarnell Co.,Hatfield,England。通过将7毫升线性低密度聚乙烯闪烁管(内径为1.397cm+/-0.0127cm(0.55英寸+/-0.005英寸))切割至长15毫米,可制成类似物容器。合适的小瓶以#58503-7小瓶购自Kimble Glass Company,Vineland,New Jersey。类似物容器用待测类似物填充至上边缘下2毫米。将小瓶居中放在1.27cm(英寸)球形不锈钢探针下面。将探针放低至距离小瓶内类似物表面约1毫米。探针以每分钟100毫米的速度下移7毫米,然后停止。硬度为探针在其7毫米冲程处所遇到的最大记录抗力。(测量期间房间和类似物的温度应当在约18.3℃至23.9℃(65°F至75°F)之间。)
合成粪便类似物材料,粪便类似物A的参考硬度值为9.7g力。类似物A表现出典型“软”粪便的含水量、硬度和粘附性。
几种与类似物A混合的比较实施例的效果在下表I中举例说明。所有比较材料均与类似物A混合。很明显,通过比较材料未获得期望的硬度变化。
表1
粪便                             浓度            处理过的粪便
类似物  比较添加剂              (重量百分比%)  类似物硬度(克力)
A        玉米淀粉1               1.0             12.6
                                  5.0             8.6
A        纯玉米淀粉婴儿爽身粉2   1.0             14.4
                                  5.0             7.1
A        婴儿爽身粉2             1.15            10.2
1.饮食纤维对照物,Sigma Chemical Co.,St.Louis,MO,S-2388。
2.Johnson & Johnson,Co.,Skillman,NJ
压力下容纳量和吸收率
压力下容纳量使用下列测试方法来测量,所述测试方法使用如图1所图示说明的装置139。提供了安装在约9.5mm厚的不锈钢盘142上的中空树脂玻璃滚筒140。板142为正方形,约10.16cm×10.16cm(约4英寸×4英寸)。滚筒140和板142组合的高度为7.6厘米(约3.0英寸),内径为5.08厘米(约2.00英寸),而外径为6.3厘米(约2.48英寸)。滚筒140的底部延伸到板142下约3.5毫米的距离。唇缘143防止测试粪便或类似物166泄漏出设计的测试区域。还提供了两个625克的砝码156,每个直径为5.08cm(约2.0英寸)。
提供了圆柱体形24.6克的树脂玻璃砝码144。砝码144的直径为5.08厘米(约2.0英寸),使得砝码144在滚筒140内紧公差贴合但可在滚筒140内的整个洞141中自由滑动。这种布置提供了约119帕斯卡(Pa)(约每平方英寸0.017磅)的压力和约20.27平方厘米(约3.142平方英寸)的测试面积。如果需要,砝码144可具有柄部145,以使它能够容易插入滚筒140中并容易从中取出。在这种情况下,柄部145和圆柱体砝码144相加的质量将等于24.6克。
提供了测量压力下容纳量用的构件的样品146。样品146可从现有的尿布上截下,或可由尚未形成尿布的材料来构成。样品146包括计划用于制品中的整个构件或要评价的制品的整个构件,其包括顶层161。样品146应切成大小为10.16厘米×10.16厘米(约4英寸×4英寸)的正方形。
为了测量本文所述的分立废物处理部件的压力下容纳量性能,使用如图2所示的标准储存部件147代替任何底层结构或层来进行压力下容纳量测试。标准储存部件147包括10.16cm2(4平方英寸)1.6毫米厚的铝板,该铝板的图案为153个有规律间隔的直径4.3毫米的洞168,如图2所示。洞的排列使得每平方英寸大约有26个洞)。
提供了五片大小为10.16cm2(4英寸×4英寸)的高基重吸液纸149。吸液纸材料149优选为过滤级纸,以#632-025购自Ahlstrom Filtration,Inc.ofMt.Holly Springs,Pennsylvania,其基重为约90g/m2(克每平方米)。
除去样品146的顶层161,然后称量样品146的剩余组分或层(如果有多个组分或层)和五片吸液纸材料149精确至0.01克。如此,如果样品146从尿布处取下,则尿布的层如顶片、次级顶片、采集层、吸收芯等应在称重前分离。(在某些情况下,一层可能包括两个或多个永久粘合的组分)。如果这样做,必须小心别破坏样品146或导致样品146的任何部分的无意总变形。样品146的层可冻结以帮助安全它们从样品146的相邻层上分离下来。冻结可使用由Philips ECG,Inc.,Waltham,Massachusetts制造的PH100-15回路致冷剂来完成。
然后按最初布置将样品146重新安装在5个堆积片的吸液纸材料149上,样品146计划朝向穿着者的一侧定向朝上,并远离吸液纸材料149。
将组合的样品146和吸液纸材料149组件放在Stevens-Farnell QTS-25型号7113-5kg的组织分析仪160(购自Hatfield的Leonard Farnell Co.,England)的工作表面164的中心,位于探针162下。合适的探针162是100cm的平头圆柱体铝伸出杆“QTSM3100”,购自Leonard Farnell Co.,Hatfield,England。滚筒140位于样品146的中心。两个625克砝码156置于板142的对角上(对角地)以使其固定。使用开孔为约4至6毫米的注射器,将大约10立方厘米的粘稠流体身体排泄物类似物166(如本文所述的类似物B)通过滚筒140内的洞141分送至样品146的顶部。
只要测得适量的粘稠流体身体排泄物类似物166,类似物B,已进入滚筒140,则缓慢并轻轻地将24.6克砝码144插入滚筒140内的洞141内,直至它停留在所述类似物的表面上。启动组织分析仪160使探针162以每分钟10毫米的速度压低圆柱体砝码144,直至达到约144.6克的抗力。组织分析仪160被设成只要抗力达到144.6克就停止向下的行程。记录仪被设成当抗力为5克时起动。(144.6克的最大抗力对应于700帕斯卡或45.36g/2.54cm2(每平方英寸0.1磅)的施加压力)。只要抗力达到144.6克,探针162就缩回至它的起始位置。
把砝码144从滚筒140中取下,然后将滚筒140从样品146的表面上取下,小心不将滚筒140内剩余的任何类似物B滴落在样品上。如果可能,然后通过平行于底层表面拖动顶层161,把样品146的顶层161从样品146的底层上取下。对某些结构而言,顶层161难以通过平行于底层拖动来除去,则可将顶层161从样品146的底层上剥落或提起。如果样品146只包括一层,则下述的标准容纳部件151被用作样品146的顶层161。然后对样品146的底层和吸液纸材料149进行称重。样品146所容纳的测试类似物B的量等于在单位面积基础上每单位完成功(单位为毫焦耳)由于测试类似物B透过样品146的顶部表面层而导致的样品146底层和吸液纸材料149的组合重量的增量。计算单位功时所用的力对距离曲线下的面积可通过对反抗探针下行冲程的力对至记录144.6克的最大力之前所经过的总距离进行积分来计算。单位功用下式计算:
单位功(mJ)=力对距离曲线下的面积(g/mm)(9.81m/s2)/(1000mm/m)
压力下容纳量用下式计算:
压力下吸收率用上述与压力下容纳量相同的方法测量,除了测量和记录在探针162下行冲程中达到144.6克抗力所需的时间以外。压力下吸收率用下式计算:
制备脱乙酰壳多糖盐酸盐的方法
含水盐酸溶液通过将5.39g 1.0M HCL混合于1057ml去离子水中来制成。随后,将10.72g脱乙酰壳多糖(Hydagen HCMF)加入上述含水HCL溶液中,在室温(22℃)下剧烈搅拌直至所有脱乙酰壳多糖都溶解,得到澄清溶液。然后将所得的混合物均匀地倒入铝片盘中,(如,型号为#9002,Lincoln Foodservice Products,1111 North Hadley Road,Fort Wayne,IN.48604),其长度为65.4cm,宽度为45.1cm宽(长度为25.75英寸,宽度为17.75英寸宽),深为2.54cm(1英寸)。当溶液为液态时,该盘保持在水平方向(即,由片的底面确定的平面保持垂直于重力方向)。然后将盘和内容物置于通风橱中,在室温下(即,在约22℃至25℃的范围内)干燥36小时。干燥时,脱乙酰壳多糖盐酸盐以薄膜状留在盘中,该薄膜很容易从该盘中取出。将薄膜从盘中取出,并用手撕成尺寸在1cm×1cm和10cm×10cm之间的小片,将其置于第二个铝盘中,20.32cm长,20.32cm宽,且5.08cm深(8英寸长,8英寸宽,且2英寸深)。将盘和内容物在对流炉中于43.3℃(110°F)加热24小时以得到干燥易碎片。然后将所得易碎片用手破碎成最大尺寸不超过5cm的小片。将这些易碎薄膜的小片用咖啡磨具(如,BraunAutomatic Coffee Grinder,型号为KSM4B,购自Braun US Division,TheGillette Company of Boston,MA)粉碎成更小的薄片,最大的薄片面积为约9mm2,厚度为约0.5mm。平均薄片为约1mm2至2mm2,厚度为约0.1mm至约0.4mm。
样品准备方法
将250mL Precleaned VWRbrand TraceClean广口瓶(VWR#15900-196)置于天平上,并扣除皮重。将所需量的FMA称量到杯中,并记录它的准确重量。当记录了FMA的重量后,天平再次扣除皮重。将所需量的粪便或类似物称量到包含FMA的杯中。记录粪便或类似物的准确量,然后使用Standard Ayre Cervi-Scraper(VWR#15620-009)的刮刀末端剧烈搅拌FMA和粪便或类似物直至均匀(总搅拌时间通常为约2分钟)。对本方法而言,搅拌过程的开始被规定为t=0分钟。当样品混合后,在剩余所需反应时间内使其静置。对于本文所出现的数据,反应时间被设在从搅拌过程开始后t=3分钟。然后使用Standard Ayre Crevi-Scraper刮刀末端将它装入以上“硬度方法”部分所述的16mm容器中,进行硬度测试(t=3分钟时开始,如上所述,从搅拌过程的开始时间算起)。
尽管已用具体实施方案说明和描述了本发明,但对于本领域的技术人员显而易见的是,在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此有意识地在附加的权利要求书中包括本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (8)

1.一种适于容纳粪便的一次性吸收制品,所述吸收制品包括有效浓度的甲壳质基粪便改性剂,所述改性剂设置在所述制品中,使得所述甲壳质基粪便改性剂可用于接触沉积在所述制品内的所述粪便的至少一部分。
2.一种适于容纳粪便的吸收制品,所述吸收制品具有第一腰区、与所述第一腰区相对的第二腰区、设置在所述第一腰区和所述第二腰区之间的裆区,所述吸收制品包括:
(a)液体可透过的顶片;
(b)连接到所述顶片的至少一部分上的液体不可透过的底片;
(c)设置在所述顶片的至少一部分和所述底片之间的吸收芯;和
(d)有效浓度的甲壳质基粪便改性剂,所述改性剂设置在所述制品内,使得所述甲壳质基粪便改性剂能够接触沉积在所述制品内的所述粪便的至少一部分,从而改变至少某些可沉积在所述制品内的粪便的粘度或硬度。
3.一种适于容纳粪便的吸收制品,所述吸收制品具有第一腰区、与所述第一腰区相对的第二腰区、设置在所述第一腰区和所述第二腰区之间的裆区,所述吸收制品包括:
(a)液体可透过的顶片;
(b)连接到所述顶片的至少一部分上的液体不可透过的底片;
(c)设置在所述顶片的至少一部分和所述底片之间的吸收芯;
(d)废物处理部件,所述部件的压力下容纳量值大于0.50克每平方英寸每毫焦耳能量;和
(e)有效浓度的甲壳质基粪便改性剂。
4.如权利要求1至3中任一项所述的制品,其中所述甲壳质基粪便改性剂选自脱乙酰壳多糖、脱乙酰壳多糖盐、脱乙酰壳多糖衍生物、改性脱乙酰壳多糖以及它们的混合物。
5.如权利要求1至4中任一项所述的制品,其中沉积在所述制品内的所述粪便具有硬度,并且所述甲壳质基粪便改性剂在浓度不超过按所述制品的重量计5.0%时,使所述硬度增加了大于或等于100%。
6.如权利要求1至5中任一项所述的制品,其中所述甲壳质基粪便改性剂在浓度不超过按所述制品的重量计1.0%时,使所述粪便硬度增加了大于或等于100%。
7.如权利要求1至6中任一项所述的制品,其中所述甲壳质基粪便改性剂以大于或等于按所述制品的重量计0.001%的浓度存在。
8.如权利要求1至7中任一项所述的制品,其中所述甲壳质基粪便改性剂为脱乙酰壳多糖盐酸盐。
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