TW406012B - Method for assessing disposable absorbent structures - Google Patents

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406012 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7五、發明説明（1 ) 本發明者蕭一讀用於許传可棄式to結構物其m 理能力之方法，特別是，本發明有關特別適用此一評估之 材料。 發明背景 本技藝中已熟悉可棄式吸收性物件如尿布、便失禁物 件、衛生棉、學習褲之類。 對於評估此種物件其外衣褲潮濕（洩漏）及使用者皮膚潮 濕或短缺性能已有相當之努力。 爲了評估使用者皮膚之情況，皮膚最上層-角質層-濕度 含量極爲重要，且許多報告於活體内條件下論及對此物件 之評估。 Eisner 等人於"Bio-engineering of the skin: Water and the Stratum Corneum"，CRC Press，1994，中對此方法提供一廣 泛之概論，最相關之方法爲"T ransepidermal Water Loss"(常 簡稱爲TEWL)，其測量從皮膚之濕氣蒸發；及測量如皮膚電 容、阻抗、或電導等強烈依賴濕含量之電性，如利用 CORNEOMETER或NOVA或其他儀器，並且，亦論及利用 如IR或NMR光譜或磁共振影像等傳統化學分析工具之進一 步方法，然而，至今尚未有廣泛之應用。 該活體内方法之共同處爲其直接評估實際使用時穿戴或 可能之人工負荷物件情形下，吸收性物件於使用者皮膚之 情況，譬如於一特定期間内穿戴在測試者之前臂上。 對於所有這些方法，產品發展時，對於吸收性物件之比 較非常麻煩，除了需要測試人員外-測試者具有個人因素- -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 406012 五、發明説明（2 ) 如對於溫貪或噺背濕貧矿挣定室内-條件―有不『支應^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 都造成了測試結果之大幅變化，爲了仍能獲得有意義之資 料，必須增加測試人員數，這又將増加投入之心力。 因此，對於可重複且亦於執行之實驗室條件下評估吸收 性物件及結構物已投入相當心力，其中人體皮膚通常以標 準化流體吸取濾紙代替，基本上，這些方法係基於"毛細 再濕原理"，其中一測試樣本負荷一定量如合成尿液之測 試流體，經過一定時間供其安定之後，且較佳於一特定壓 力之下，作爲"皮膚替代"之吸取濾紙於一特定壓力下安置 在結構物表面一定時間，吸取濾紙對於如通孔性、基本重 量、或吸收性定義清楚’由於其通孔之毛細吸力，其從測 試樣件表面向上吸引容易可得之濕度（亦即未受束缚之，，自 由"濕度’如通過超吸收性材料或於吸取紙之較小通孔之 中），且增重作爲吸收性物件"再溼性能"之一方法。 此測試程序可視需要選擇性地與其他流體處理評估標準 综合’譬如一"獲得後再濕測試"指出，在該综合標準之第 一部分期間，研究該測試試樣之流體獲取行爲，而接著於 測試之第二部分中實施再濕評估。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 坊間已有很多此種測試之描述，如WO93/02 188 (Guidotti et al.); ΕΡ-Α-0 039 974 (Mullane); EP-A-0 278 601 (Kobayashi);或 EP-A-0 539 703 (Hanson)。 評估此種物件性能之另一途徑見於EP-B-0 312 919中Lask et al之提議，其中如吸收性物件之表面濕度與光束之散射 及反射相關。 1紙張尺度適用中國國家標準（〔~5)六4規格（2丨0乂297公釐） 406012 A7 B7 經 濟 部 t 榡 準 員 工 消 費 社 印 製 五、發明説明（ 然而’進步七棱心普计等致予"愈★愈乾1之-產品―，且-欢 這些傳統方法對"好”與"較好"產品之區別即便不是不可能 也是更加困難，但是，活體内測量以及此物件使用者之評 語清楚指出：有對於進一步區別不同產品或設計，以進一 步改良此種物件性能尤其是降低皮膚水合之需求。 此外’近來之作品指出：不只從負荷物件回到穿戴者皮 膚之毛細流體輸送對皮膚情況形成衝擊，而且如封閉情形 下流汗等其他因素，亦可以對皮膚情況造成非常負面的衝 擊〇 因此本發明之一目的爲：提供一較佳之工具，以在可重 複實驗室條件下，區分良好性能之吸收性物件。 本發明之另一目的爲：提供一譬如在封閉情形下流汗， 不但可用於毛細流體輸送條件，亦可用於其他濕度輸送機 構之工具。 因此本發明提供特別適宜之材料，與適當測試標準综合 時’得以顯著改良吸收性物件之區分。 發明概述 本發明有關-種用於評估吸收性結構物之方法，其藉由 使用具有非常接近人體皮膚表現之濕度吸取能力之材料， 而有流體處理能力，此作用之達成並非藉由使用根據對满 度-毛細輸送產生作用、而是其包含—可膨脹但不可溶較 佳爲薄膜形式材料之主要元件，此種材料可以蛋白質、甘 氨酸、脯氨酸、4_氫氧基脯氨酸、天Μ成糖、甘油、山 梨醇及膠原爲基礎’特別較佳材料爲包含膠原之一薄膜村 ----- - _6- 本紙張財料（CNS) m «^—^1 I - - 1^1 ι^ϋ In I m i I— m 1^1 ^ 、-t (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（ A7 B7 υ Οϊ^ 經濟部中央標準局買工消費合作社印製 料，其於醫學技责十作爲-散甘H貪甩於會^包―裳，_ 材料得以非常有效地區分吸收性物件，尤其是當用在對於 "吸取"材料及吸收性結構物最佳化之測試標準之—評估 中。 ’ 本發明之方法相對於活體内實驗，提供了可供標準化測 試條件之優點，因而得以大幅加速，對於傳統測試標準相 較於通孔再濕測試材料提供了優點，因其並未利用不切實 際之自吸收性物件的通孔至該"再濕吸取，，材料-通常爲一 特疋類型之遽紙-的通孔之毛細液體輸送。 附圖簡介 圖1顯示根據一較佳測試標準之簡化測試設備，用以評估 嬰兒尿布之皮膚水合性能。 圖2顯示根據-簡化測試設備，用以評估嬰兒尿布之液體 獲取性能。 詳細説明 本發明有關適合以—新方式評估吸收性物件對於人體皮 膚水合情㈣衝擊之材料，其企圖提供此種材料對於可靠 :驗室測試不具活體内實驗之一側上之負面效應，且實驗 室測試專注於另—側上毛細液趙輸送或自由表面濕度。 根據本發明之關鍵因素爲缺乏通孔結構，而該材料藉由 與人體皮膚相似之-機構具有吸取濕度之能力，此能力藉 f使用"可水合··材料而達成，其於-侧上具有吸取濕度之 说力，然而，其於另—側上即使在均衡飽和時仍維持其薄 膜狀結構物’ @㈣濕潤分解或_，因此，該濕度吸取 木紙張尺度朝帽 I I I - - I I HH ^ HI In H->_.§! (請先聞讀背面之注意事項再填寫本耳i 鲤濟部中央榡準局貝工消費合作社印製 406012 at ----------------- B7____ 五、發明説明（5 ) " " ~ 受到水合機構之控制，亦即—价分於通孔及希_水―合結構命 之機構，流體並非藉由毛細輸送通過該通孔輸送至根據本 發明之吸取材料，而是藉由直接擴散進入吸取材料之分子 矩陣，以及藉由氫結合機構控制這些材料中之濕度吸收。 此機構之觀察亦應相對於如纖維素纖維結構物之膨脹， 雖然纖維素纖維確實展現一定之膨脹，且亦展現透過氫結 合將液體束縛於纖維内之一定能力，主控之機構仍爲間隙 縫中之液體存留，亦即纖維間孔，相對地，即使根據本發 明之材料以一纖維形式施用，主要因素爲控制流體吸收並 非進入包含纖維及纖維間隙此一結構物之通孔，而是進入 纖維本身。 展現流體吸取能力之材料一般爲蛋白質、脯氨酸、4_氫 氧基脯氨酸、天然糖、甘油、山梨醇，但一特定較佳材料 爲膠原。 膠原一般爲天然基礎材料，開始由牛皮磨削而成，較佳 材料爲部分修正之不溶膠原薄膜，製造此種薄膜以用於如 傷口包覆等之醫學應用揭示於頒予亦爲此種材料供應者之 德國NATURIN GmbH之WO 94/〇4201中，包含薄膜膠原之 其他應用爲食品工業中用於如火腿皮之可食臘腸。 這些薄膜之較佳實施爲以"COFFI"名由"NATURIN"所生產 銷售之"膠原食品薄膜"，此種浮凸薄膜具有約Μ公克/平方 公尺之基重量，該材料具有一約佔12%重量之緊密監測濕 度含量，此濕度之下，該薄膜材料具有撓性且易於處理， 其於進一步乾燥時會開始變脆，若接觸濕度時，不論是以 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210/297公4了~~ --~- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) i衣_

、1T 406012 A7 _ B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 i、發明説明（ 液體或蒸氣形式-「該甘料爾始進一-步漱 始重量150%之平衡濕度。 y 已知若在用於m!試標準下時，此材料爲刺激人體 皮膚濕度吸取行爲之一優良複製品。 該標準顯然必須根據評估《目的>以調整，#即對於嬰 兒尿布之標準’應該不同於對於成人便失禁用品或經期裝 置之測試標準。 所有這些情形中，條件應有變化，如個別物件之實際負 荷條件下，膠原材料應得以增加其本身重量到約5〇%之平 衡濕度含量，熟悉本技藝者可容易地任意調整測試參數如 下數所述。 測試程序 下列示範了評估嬰兒尿布之程序，尤其是市面廣泛銷售 之MAXI/MAXI PLUS尺寸（亦即約8公斤至約18公斤重量範圍 的嬰兒）之嬰兒尿布。 概論 所有測試皆於22±2°C及35±15%相對濕度下實施，用於 該測試方法之合成尿液通常稱爲Jayco SynUrine，並可得自 美國賓州 Camp Hill 之 Jayco Pharmaceuticals Company，合成 尿液之配方爲：2.0公克/公升之氣化鉀；2.0公克/公升之硫酸 鈉；0.85公克/公升之磷酸氫氨；0.15公克/公升之磷酸氫氨 0.19公克/公升之氣化鈣；及0.23公克/公升之氣化鎂；所有這 些化學品皆爲試劑等級，合成尿液之酸鹼度爲6.0至6.4範 圍。 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 406012 " ------ —___ B7 五、發明説明（7 ) ~~ 吸取制贫 ________________________ ’、吞 · * · ............ -.....- ...................... -.......- - — ·_ + —— ·— .....— — —_______ .......... _____ 請參照圖1，一吸收性結構物（10)負荷了利用一幫浦（由美 國芝加哥Cole Parmer Instruments.公司供應之型號752〇_〇〇) 以15毫升/秒從高於樣本表面5公分噴出之75毫升之合成尿 液，尿液之吸收時間係由一計時器記錄，該噴液以5分鐘之 精確噴出間隔每5分鐘重複，直到物件充分負荷爲止，目前 之測試資料係以負荷四次而產生。 測試樣本包含一核心且包括一頂頁及一背頁，該測試樣 本安排平置於一硬塑性透明箱（僅顯示其基部i 2)内之泡沐 平台11上，一大致於中央設有5公分直徑開口之硬塑性透明 箱板13安置於樣本頂部上，合成尿液通過一配合黏入開口 之圓柱14導入樣本，電極15位於該板之最低表面上，與吸 收性結構10之表面接觸，該電極連接至計時器，負荷16安 置於板之頂邵上’以刺激如一嬰兒之重量，此測試中通常 利用50公克/平方公分（0.7磅/平方吋）之壓力。 經濟部中央標準局員工消費合作社印家 當測試流體導入圓柱時，通常累積於吸收性結構物之頂 部’藉此完成電極間之一迴路，此將啓動該計時器，當吸 收性結構已吸收噴出尿液時，則該計時器停止，且電極間 之電接觸被打斷。 獲取速率定義爲每單位時間（秒）所吸收之噴出量（毫升）， 對導入樣本之各次噴出計算出獲取速率，本發明特別重視 該四次喷出之首次及末次。 - 本發明主要設計用來評估設有一約300毫升至400毫升吸 收能量之用品’若評估具有顯著不同能量之用品時，特別 •10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 __^06012 J；__ 五、發明説明（8 ) " ~ 是每次噴朮-之波體量的-賣-定應-m 20%，且應加以記錄偏差値。 皮膚水合値之決定（請春照圄？Λ 執行測試之前’如麟自德國Weihein之NATURIN GmbH之 膠原薄膜，係以切成90公厘直徑頁片而加以備製，其中藉 由利用一樣本切割器裝置及藉由在測試房之受控制環境 中，使薄膜平衡至少12小時（處理膠原薄膜時，皆需利用罐 子）。 當上述獲取測試之最後噴出吸收至少5分鐘但不超過6分 鐘之後，移除覆板及重碼’而測試樣本（100)小心平置於實 驗台上。 4頁預先切割並平衡之膠原材料（η 〇)係以至少1毫克之精 確度加以計重’並接著位於該物件負荷點中央上，且以9〇 公厘直徑約20公厘厚之硬塑性透明板（120)加以覆蓋，約j 5 公斤之重碼（130)小心地加上去（亦位於中央），當3〇土2秒之 後，再次小心移除該重碼及硬塑性透明板，並重新對膠原 薄膜計重。 該皮膚水合値爲膠原薄膜之濕度吸取，係以公克表示。 比較性毛細再濕測試 一比較性測試係根據下列程序執行。 此測試亦於獲取測試分鐘之後（土5秒）實施，但使用10

張如英國 Hollinsworth & Vose 供應稱爲 MEDIUM WHITE W/S之220公克/平方公尺吸墨紙，並切成20 x 10規格，其加 以平衡並預先計重，並位於負荷點中央上，一設有18公分 -11- 本紙張尺度適财關家料（CNS ) A4規格（2數297公楚_) '~ n HI tn 1^1 n l^i I M^^^1 - - 1^1 ^-a (請先閱讀背面之注意Ϋ·項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7406012 B7__五、發明説明（9 ) X 6公分疋有'%—係以 1 公分厚之500公克/平方公尺基重之軟泡沫加以覆蓋，且一 聚乙烯薄膜小心定位於濾紙上，並停留其上15秒。 再濕値爲吸墨紙之增重。 尿布之使用後許仕 已提供尿布予使用者，供嬰兒隔夜使用，早上移除尿布 時受到一專家評分人員之監督，其根據NOVAMETER利用 之指示，於嬰兒生殖區中執行NOVAMETER測試。 並且’要求父母以4分法對生殖區中之皮膚乾燥進行評 分0 樣本尿布之評估 爲了進一步示範本發明之優點，對不同嬰兒尿布之樣本 已提出如上述之不同測試標準。 樣本 1爲市售用品，PAMPERS Baby Dry Maxi/MAXI PLUS 尺寸，如Procter & Gamble於歐洲所銷售者。 樣本 2爲市售用品，HUGGIES FLEXIFIT，如 Kimberly-Clark於歐洲所銷售者β 樣本3除下列之外皆與樣本1相同 第一，由美國Weyerhaeuser公司供應稱爲"CMC"之化學 處理硬化纖維素材料（CS)作爲一獲取/配送層在基重上加 倍’由295公克/平方公尺增至59〇公克/平方公尺。 第二，一額外獲取層導入頂頁與該化學處理硬化纖維 素層之間，亦即由北美FIBERTECH公司供應稱爲type 6852之一高放樣化學結合不織物，其爲42公克/平方公尺 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装. ，訂 406012 ΑΊ B7 五 '發明説明（10 基重之化學给合子&T纖雉姍 第三，化學處理硬化纖維素材料下 ------------ 、 面辟存核心中使用 <纖維素材料，從每墊約20公克増至4〇公克。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印t 第四，此貯存核 心中之超吸收性材料量 ，從10公克増 至約33公克每墊 ，超吸收性 材料由德 國 Stockhausen GmbH公司供應，名爲FAVOR SXM。 結果如下： 表1 樣本1 樣本2 樣本3 膠原測試 負荷區再濕[微克] 15 2 50 146 濾紙再濕[公克] 0.4 0.3 5 0.43 隔夜穿戴研究 N 0 V A Μ E T E R 測試 測試嬰兒數 43 2 1 20 生殖區[-] 540 3 66 548 母親皮膚評分[% ] 測試嬰兒數 2 1 21 20 乾 6 1 63 55 微潮 29 37 3 0 潮濕 10 0 15 -13- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装.

、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 406012 A7 B7 五、發明説明（11 ) 濕 夺 如以上測試可知，傳統測試中樣本1與樣本3間之至多方 向性差異，可於統計基礎上藉由本發明顯示意義， τ臀兒 實際測試時樣本2之顯著改良，表現在本發 明 在傳統之測試方法中 結果中， 但 不 -I I . I I I ，衣 I I 訂-*1 • * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中失標準局員工消費合作社印製 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 406012 申請專利範園 ，—種用於評仕·5Γ i jT -------------------------- 棄式吸收性結構物其流體處理—能力一i j 體其：吸收性結構物之性能係由當該結構已負荷測詞 〈，此結構物釋出到一吸取材料之 其特徵爲 制 该吸取材料包含可膨脹但 及傳至該濕度吸取材料 不溶於水之材料； 内之流體受到水合機構之控 根據申4專利範圍第w之方法，其中該可膨服但不溶於 水之材料從蛋白質、甘氨酸、脯氨酸、4-氫氧基脯氨酸、 天然生成糖、甘油、山梨醇及膠原加以選擇。 ;•根據中請專利範圍第2項之方法，丨中該吸取材料爲膠 原0 4. 根據中請專利範圍第13f之方法，其中該吸取材料爲薄膜 形式。 5. 根據申請專利範圍第丨項之方法，包括以下步驟：令該吸 收性物件負荷了流體，定位該濕度吸取材料於吸收性物 件上至少於34.5公克/平方公分（〇 5碎/平方对）壓力之下至 少20秒，並監視這些材料之濕度吸取。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4^格（21〇><297公釐）