提供干净的手指插入的吸收棉塞的制作方法

专利名称：提供干净的手指插入的吸收棉塞的制作方法
提供干净的手指插入的吸收棉塞该申请是申请号为2004800325366、申请日为2004年10月21日、发明名称为"提供干净的手指插入的吸收棉塞"的母案的分案申请。相关申请的交叉引用本方面涉及以下共同待批申请与本申请同日提交的题为"在形成棉塞 中使用的卫生巾和吸收体"的US序列号10/700743 (代理人案巻，J&J-5085)。发明领域本发明涉及插入人体的吸收制品和制备该吸收制品的方法。吸收制品 在抽出端具有一成形空穴，该空穴可容纳一手指并帮助插入人体。发明背景体内使用的棉塞(tampon)通常分为两类， 一类是通过施加器插入体腔， 另一类由使用者用手指插入。这两种类型都是公知的，并已市售多年。用于插入棉塞的施加器由多个部件组成，包括插入部分和活塞。插入 棉塞后，丢弃这些部件产生废弃物。用手指插入的棉塞通常包装更密实，且几乎没有废弃物。然而， 一些 妇女不愿意使用指状棉塞，由于其插入要比用施加器插入的棉塞肮脏。而 且，用施加器可更精确更容易地将棉塞置于阴道腔内。在棉塞的后部或抽出端包括空穴具有多种理由。例如，德国实用新型 201 15 829.9 (Spodeck)公开了在棉塞的底部使用凹形曲面。插入时，其形状 匹配使用者的食指。Johnson,美国专利3，863，636公开了将抽拉绳填塞入小 直径倾向排列的孔内。其它专利公开了具有空穴的棉塞，使得可将插入助 件如小棒置于空穴中。例如参见，Olson等，美国专利3,683,912， Cloots等, 美国专利3,131,435和Truman,美国专利3,983,875。Leutwyler等，美国专利5,813,102公开了一种形成在棉塞的抽出端具 有指形凹口的棉塞的装置。然后，将食指尖插入指形凹口中，将棉塞引入 人体。抽出端的密实程度较低，使其容易形成指形凹口和将食指插入凹口。抽出端纤维材料的较柔软性质给使用者更舒适感觉，并使抽出端更迅速膨 胀，认为这样有助于渗漏保护。Chid等，美国专利6,283,952公开了一种棉塞和制备棉塞的方法，其 中，巻起吸收材料以形成伸长的填絮(pledget)。用圆锥形模具使一些吸收材 料层移位。然后，压紧和热加工该填絮。接着，用推杆将压紧的填絮与热 成形热模具按压，以在填棉中产生凹口。材料的移位产生圆锥形凹陷或凹口。凹口有助于扩口，即使使用者不扩张抽出端也提供给使用者指形凹口。 纤维移位导致沿填絮中央芯的纤维密度增加，与不受纤维移位的压紧的填 絮相比，提供给推杆更坚实的推入区域。用于形成凹口的推杆的优选尺寸 为长0.39-0.69英寸。虽然阐述了在其抽出端提供具有凹口的棉塞的发展，仍然需要用手指 插入的足够柱强度的棉塞，并提供足够大小、干净和精巧的空穴，形成插 入期间大到足以确保贴合使用者手指的指形凹口。需要形成这种棉塞的方 法，纤维不明显轴向移位入圆顶形插入端。这种轴向移位可导致过分密集 并损伤插入端。发明概述已发现具有独特指形凹口的棉塞可提供给使用者干净感而不破坏棉塞 的柱强度，其中指形凹口大到足以在插入时确保贴合使用者的手指。本发明的一方面，棉塞包括纤维吸收体，该纤维吸收体具有沿其长度 通常均匀的纤维分布、插入端、抽出端和纵轴线。抽出端中形成深度至少 约为5毫米的指形凹口。但是，仍然达到柱强度至少约IO牛顿(N)。在本发明的另一方面，棉塞的形成过程如下围绕缠绕芯棒缠绕吸收 纤维网形成棉塞；将坯件转移入冲压机中；当棉塞坯件位于冲压机中时将 成形芯棒插入棉塞坯件的一端；向中央纵向冲压轴移动多个冲压颚件以压 縮棉塞坯件并形成棉塞的一端中具有指形凹口的压縮棉塞；从冲压机放出 压縮棉塞。本发明的另一方面是制造位于抽出端中具有指形凹口的吸收棉塞的装 置。该装置包括(l)可向对应于棉塞纵轴线的中央纵向冲压轴径向移动的多 个冲压颚件(2)在对应于棉塞抽出端位置中的沿中央纵向冲压轴插入冲压机的成形芯棒。冲压颚件可径向移动，成形芯棒插入棉塞抽出端对应的冲压 机的一端中。附图简要说明

图1是市售0.b.⑧正规吸收棉塞的透视图；图2是图1棉塞沿线2-2的截面图；图3是用于形成如1所示棉塞的棉塞坯件的透视图；图4是本发明棉塞的透视图；图5a是图4的棉塞沿线5a-5a的截面图； 图5b是图4的棉塞沿5b-5b的截面图；图6显示使用者将本发明棉塞放置在她的手指上，准备插入； 图7是可用于本发明的缠绕芯棒的侧视图(图7b)和沿图7b线a-a的缠 绕芯棒的截面图(图7a);图8是用于本发明的棉塞坯件的端视图；图9是带有成形芯棒的、开放位置(图9a)和闭合位置(图9b)中的棉塞 冲压机(类似于Leutwyler等，美国专利5,911,712所述)的截面图；禾口图IO是压縮棉塞和转移杆按以下顺序的纵向截面图转移压縮棉塞之 前(图10a)、期间(图10b)和之后(图10c)。优选实施方式的具体描述如本说明书和权利要求书所用，术语"螺旋"及其变体涉及在中心或杆 周围缠绕并渐渐收回或接近。如本说明书和权利要求书所用，术语"棉塞"及其变体涉及插入哺乳动 物体内时可吸收体液的制品。该定义中包括阴道塞和鼻塞。如本说明书和权利要求书所用，术语"空穴"及其变体涉及肉眼可见的 空的空间。如本说明书和权利要求书所用，术语"可压縮的"及其变体涉及可压制 以保持一般压缩形式的材料，但充分接触水份时这些材料可膨胀至相对未 压縮状态。如本说明书和权利要求书所用，术语"径向膨胀"及其变体涉及一般圆 柱形棉塞的膨胀。本发明涉及提供一种用于插入体内的棉塞，该棉塞可保护使用者的手 指避免被身体渗出物弄脏。还提供了插入时直接定位棉塞的方法。具体地 说，包括纤维棉塞，尤其是手指插入的纤维棉塞，该棉塞通常沿棉塞长度 均一纤维分布，并且指形凹口延伸入棉塞的抽出端至少约5毫米。棉塞柱强度至少约为ION。此外，本发明提供制备棉塞基座中形成有空穴的吸收制品的方法。图1显示市售阴道棉塞2，例如0.b.⑧正规吸收棉塞。棉塞2具有吸收 结构，该吸收结构包括吸收材料4、引入端6和相对的抽出端8。外包装材 料10位于吸收材料4上，如下所述。棉塞2还具有凹口 12和从抽出端8 延伸的抽出绳14。凹口 12通常为凹形且如图1所示具有一系列断开的环 状线，深度通常不大于约3毫米(沿产品纵轴线测定)。如图2所示，示例性棉塞2具有基本上围绕中心轴的较密实的芯16， 和围绕芯16的较不密实的环18。与环18相比密度增加，表现为较密实的 芯16。这种密度差异可由芯16和环18内较均一的纤维分布提供，或由多 个从芯16径向延伸的肋20提供。在优选的实施方式中，各肋20在与芯16 连接处被开放式通道22与相邻的肋隔开，各肋20在接近棉塞周围表面处 与相邻的肋接触。例如可根据Friese,美国专利4,816,100、 Friese等，美国专利 6,310,296和Leutwyler等，美国专利5,911,712中所示装置和方法制备这种 市售棉塞。在该生产棉塞的方法中，外包装材料与吸收网结合。然后，用 缠绕芯棒围绕横向延伸至其纵轴线方向的轴巻起具有外包装的吸收网。巻 起结构、或棉塞坯件24的例子如图3所示。在该实施例中，缠绕芯棒是具 有两个基本上相同大小的指件的叉，在心棒的中心轴周围对称定位。巻起 后，除去缠绕芯棒，保留两个空穴26a和26b，它们的大小和位置也是对 称的。参考图4，显示了一个本发明实施方式，阴道棉塞42。棉塞42具有吸 收结构，吸收结构包括吸收材料44、引入端46和相对的抽出端48。吸收结构通常具有沿棉塞长度均一的纤维分布。外包装材料50以任何有用的方式配置在吸收材料44上，如以上o.b.⑧正规吸收棉塞所述。棉塞42还具 有较深的、伸长的指形凹口 52和从抽出端48延伸的抽出绳54。图5是图4的截面图，也显示基本上围绕中心轴的较密实的芯56，和 围绕芯56的较不密实的环58。然而，在抽出端48区域中，指形凹口52 很好地延伸入抽出端48中并在芯56内形成空穴。并且，密度差异可由芯 56和环58内较均一的纤维分布提供，或由多个从芯56径向延伸的肋60 提供。在优选的实施方式中，各肋60在与芯56连接处被开放式通道62与 相邻的肋隔开，各肋60在接近棉塞42的周围表面处与相邻的肋接触。优选凹口的深度和直径可使使用者仅仅通过将其手指插入指形凹口保 持控制棉塞的插入。优选地，指形凹口的深度至少约为5毫米，更优选地 至少约为10毫米，最优选凹口的深度约为10-15毫米。这些尺寸提供指形 凹口深度:指形凹口直径的比率至少约为1:1，更优选至少约2:1，最优选比 率约为2:1至U 4:1。本发明具有许多优点。具体地说，指形凹口 52使得在将棉塞42插入 体内时，使用者可将棉塞42安全地置于她的手指64上(见图6)。这有助于 使用者将棉塞置于阴道腔内并保持手指尖干净，即插入时手指尖部分不接 触身体或体液。也最大程度地减少了来自使用者指甲的潜在剌激或刮痕。 手指插入指形凹口 52扩张棉塞42的抽出端48。扩张棉塞是使用者的一般 操作，以防止渗漏和/或帮助插入。然而，本发明棉塞的柱强度无需扩张足 以用手指插入。因此，非扩张的使用者无需改变她的习惯。吸收棉塞通常为基本圆柱形的压缩吸收材料块，具有限定棉塞外周表 面的中心轴和半径。常常通过先得到称为棉塞坯件的成形吸收材料块来形 成棉塞。该坯件可以是片状材料的巻曲形式， 一段连续吸收材料，随机或 基本上均一取向的吸收材料块，独立制备或铸造的吸收材料块，等等。棉塞坯件较不密实且密度较低。外包装基本上包裹棉塞坯件，因而包 裹大部分产品棉塞的外表面。然后，压縮坯件以形成使用前总尺寸小于坯 件尺寸的产品。优选地，棉塞坯件通常具有沿其长度均一的纤维密度。这 可提供充分的纤维利用度，以提供沿棉塞长度压縮的纤维密度，使棉塞产生适当的柱强度。压縮棉塞通常具有整个棉塞中均一的密度，或压縮棉塞可具有不同密度区域，如一般转让于Friese等，美国专利6,310,296和 Leutwyler等，美国专利5,911,712所述，其内容被纳入本文作为参考。外包装有利于将棉塞插入体腔内，并可降低纤维从棉塞分离的可能性。 本领域普通技术人员熟知可用于形成外包装的材料。外包装材料可选自融 合在一起的纤维外层(例如通过热粘结)、无纺织物、有孔的膜等。可用于棉塞的材料包括纤维、泡沫或其它离散材料。材料可以是聚合 的或纤维素的。有用的材料的代表性非限制性例子包括纤维材料，例如纤 维素、聚酯、聚乙烯醇、聚烯烃、聚胺、聚酰胺、聚丙烯腈等。有用的纤 维素纤维的代表性、非限制性例子包括天然纤维，例如棉花、木纸浆、黄 麻、大麻、泥炭藓等，加工材料，包括纤维素衍生物，例如再生纤维素(包 括人造丝和溶纺纤维素纤维)、硝酸纤维素、羧甲基纤维素等。适当机械压縮后，压縮的棉塞向其原始尺寸稍微反弹。因此，棉塞坯 件通常是压縮过度的，使其稍微反弹至所需密度以施用。压縮过度机械地 限制膨胀，防止不加入液体时棉塞的膨胀。使用中，本发明棉塞吸收水份和液体，径向膨胀。棉塞主要在垂直于 棉塞中心轴的方向上膨胀。优选地，棉塞在至少一个垂直于中心轴的方向 上膨胀，更优选至少两个方向。最优选地，棉塞基本均一地在所有垂直于 中心轴的方向上膨胀。棉塞通常分为两类施加器棉塞和指状棉塞， 一定程度的尺寸稳定性 对每一种棉塞都是有用的。施加器棉塞使用相对刚性的装置以在使用前包 含和保护棉塞。为将棉塞插入体腔内，将施加器部分地插入体腔内，并且 棉塞可从其中逐出。相反，指状棉塞没有施加器来帮助将其引导至体腔内， 并需要足够的柱强度，以实现不使用施加器的插入。通过将棉塞的一端固 定于Instron万能试验机，来自Instron Corporation, Canton, Massachusetts, USA的固定板，来测定该强度。使移动板接触棉塞的另一端，然后以约5cm/ 分钟的速率压縮棉塞。连续测定棉塞上产生的力，当力开始下降而不是上 升时的点为棉塞的扣住点。可达到的最大力即棉塞稳定性。优选地，本发 明指状棉塞具有显著的稳定性，至少约10牛顿(N)。更优选地，指状棉塞的稳定性至少约为15N、 20N或25N，最优选其稳定性约为30-85 N。作 为指状棉塞，稳定性太低的棉塞不具有足够的尺寸稳定性，以在插入时维 持其基本结构；作为指状棉塞，稳定性太高的棉塞则太硬或难以舒适地插 入。由上述现有技术的讨论可见(例如，Friese,美国专利4,816,100,图3 和4)，用于形成棉塞坯件24的缠绕芯棒是对称元件，即缠绕芯棒具有两指， 对称地位于缠绕芯棒的中心轴周围。因此，巻起吸收网和外包装材料后， 空穴大小和位置也是对称的(在本发明图3的26a和26b所示)。生产本发明棉塞的方法是对Friese,美国专利4,816,100、 Friese等，美 国专利6，310，296和Leutwyler等，美国专利5,911,712—般描述的改进， 其内容被纳入本文作为参考。任选地背离Friese '100的是缠绕芯棒的改进。 明显背离Friese等'296和Leutwyler等'712的是压制部分的改进。下面 将详细描述这些背离和其它特征。在制造本发明棉塞过程中，将吸收网围绕缠绕芯棒巻起以形成松散的、 圆柱形棉塞坯件。缠绕芯棒可类似于Friese,美国专利4,816,100 (图3和 4)所述，形成两个相似的空穴。或者，缠绕芯棒可以是不对称的。本发明 中使用的不对称缠绕芯棒100的例子具有两个不相似的指102a和b。图7 说明了一个实施例； 一指显著地大于另一指。此外，指可不对称地位于缠 绕芯棒纵轴线周围。当用该缠绕芯棒IOO巻起吸收网以形成巻起的棉塞坯 件104时，产生两个成形空穴，106a和b， 一个(106b)包括棉塞坯件的纵轴 线。如图8所示。这些空穴使得形成指形凹口而纤维不会沿纵轴线明显移 位。形成棉塞坯件104后，将其置于冲压机108中，类似于Leutwyler等 '712所示。然而，成形芯棒IIO插入棉塞坯件的一端，而棉塞坯件的另一 端位于冲压机中。虽然成形芯棒IIO可简单地插入棉塞坯件，并且通过移 动吸收结构的纤维形成自有的空间，优选将其插入由缠绕芯棒形成的空穴 内。当使用不对称缠绕芯棒IOO时，成形芯棒IIO可装入棉塞坯件104的 较大的空穴106b中。该成形芯棒110使纤维保持在指形凹口 52的空间之 外。并且，成形芯棒IIO消除了沿纵轴线移动纤维的需要。冲压颚件112压缩坯件，而成形芯棒110保留在形成压縮棉塞114的结构中。在一个实施方式中，成形芯棒iio是成形不锈钢杆。当使用不锈钢杆 时，优选围绕杆压縮坯件104的冲压机108的压縮颚件112被部分除去(例 如，在118处)。换言之，在对应于成形芯棒的部分，冲压颚件向中央纵向 冲压轴延伸较少。冲压颚件的变短可补偿棉塞坯件104内杆占用的体积。 当然，本领域技术人员将明白，颚件的一些排布和成形芯棒可不要求这种 縮短。棉塞的外径从插入端到抽出端保持相对不变。此外，沿棉塞的纵轴线 (中央芯)的密度从插入端到指形凹口 52的最里面部分保持相对不变(如图4 和IO所示)。成形芯棒也可由其它材料构成。例如，可将弹性泡沫结构插入坯件中。 一旦压縮坯件，可除去泡沫。已发现，当使用易弯材料块作为成形芯棒时， 抽出端形成的空穴可以是星形的，即冲压颚件形成的肋的相反形状。此外，成形芯棒可以是任何形状。在一个实施方式中，成形芯棒为具 有锥形导向端120的圆柱形，成形芯棒110的其它实施方式也是可能的。 例如，它可以是多点的星状截面、多角形等。优选地，成形芯棒的尺寸适 合棉塞的尺寸。例如，对于大多数阴道棉塞来说，芯棒直径约为2-8毫米， 优选地约为3-6毫米。这通常提供成形芯棒和冲压颚件之间的间隙至少约 为0.2毫米，优选约为0.2-1.5毫米，最优选约为0.4-0.6毫米。成形芯棒110可具有其它特征，帮助在稳定的压縮棉塞112中形成稳 定的指形凹口52。例如，可使用热芯棒的方法来帮助"热-设定"压縮结构 的纤维。此外，成形芯棒可具有涂层或其它处理，以改善其工作寿命、降 低加工摩擦、给予指形凹口所需的特征，等等。不经过充分的设计考虑。指形凹口 52的尺寸可显著减弱产品。因此， 在抽出端48径向压縮棉塞42，包括大量的纤维，可提供结构上稳定的基座。 因此，可扩口或不扩口(手指保护)地用指插入棉塞42。使用者无需改变她 的习惯，无论她是否扩张产品。还提供显著的柱强度，如上所述。可测定 整个本发明棉塞的柱强度，包括具有指形凹口的抽出端部分，和/或不具有 指形凹口的棉塞部分。可通过测定棉塞段确定这些变量。虽然存在实际指形凹口，本发明的柱强度可与市售0.b.⑧正规吸收棉 塞相媲美。参考图IO，一旦从冲压机108除去压縮的棉塞114用于进一步加工时， 从压縮棉塞114边缘延伸的纤维122以及抽拉绳(未示出)可部分阻塞指形凹 □ 52。为解决这一问题，可使用具有尖端126的转移杆124来转移成品棉塞 42。将尖端126插入指形凹口 52以使绳对准压縮棉塞114的外周，并抑制 冲压操作产生的空穴周围或空穴中(除去成形芯棒110)任何松散的纤维 122。尖端126可以是转移杆124的光滑连续部分，或在邻近尖端126基座 有一承重表面128。可在制造过程的几处位置之一使用转移杆124，但尤其有用的一个位 置是将压縮棉塞移入圆顶成形件(未示出)中以产生成品棉塞42。转移杆124 和尖端126可以是任何有用的形状，取决于所需结果。例如，尖端可以是 圆锥形、椭圆形、圆柱形等。尖端应具有与指形凹口连接的适当尺寸，以 穿透进入指形凹口不多于必需水平。因此，尖端126的长度应小于或等于 指形凹口的程度。例如，尖端的长度小于约15毫米，优选小于约10毫米， 或甚至小于约5毫米。尖端可以是如图IO所示的圆锥形。圆锥的内含角约为15°-120°，取决于本领域普通技术人员所知的其它 设计因素。类似于成形芯棒，可加热或不加热转移杆124，尤其是尖端126。给出上述说明书和实施方式是为了帮助完成和非限制性地理解本文所 公开的发明。由于不背离本发明精神和范围可对本发明进行多种变化和实 施方式，本发明存在于所附权利要求书中。
权利要求
1.一种制造具有插入端、抽出端和纵向轴的吸收棉塞的装置，所述装置包括(1)多个冲压颚件，可朝向相应于棉塞纵轴的中央纵向冲压轴径向地移动；(2)成形芯棒，可在对应于棉塞抽出端的位置中，沿中央纵向冲压轴插入冲压机；其中，所述冲压颚件可径向移动，所述成形芯棒插入冲压机的对应于棉塞抽出端的一端。
2. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述冲压颚件在对应于成 形芯棒的部分中，朝向中央纵向冲压轴的延伸较少。
3. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述成形芯棒具有圆形剖面。
4. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述成形芯棒具有多点星 状剖面。
5. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述延伸入冲压机的成形 芯棒的远端为锥形。
6. 如权利要求l所述的装置，还包括转移杆a) 在棉塞抽出端上能够支承；和b) 包括可插入所述指形凹口的尖端。
7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述尖端为锥形。
全文摘要
一种棉塞，其具有沿其长度通常均匀的纤维分布、插入端、抽出端和纵轴线。抽出端中形成的深度至少约为5毫米的指形凹口。但是，仍然达到柱强度至少约10牛顿(N)。棉塞的形成过程如下围绕缠绕芯棒缠绕吸收纤维网；将坯件转移入冲压机中；当棉塞坯件位于冲压机中时将成形芯棒插入棉塞坯件的一端；向中央纵向冲压轴移动多个冲压颚件以压缩棉塞坯件并形成棉塞的一端中具有指形凹口的压缩棉塞；从冲压机放出压缩棉塞。
文档编号A61F13/20GK101259064SQ20081009278
公开日2008年9月10日 申请日期2004年10月21日 优先权日2003年10月31日
发明者C·宾纳, G·J·马库斯, G·夸克, M·塞蒂纳 申请人:强生消费者公司