专利名称：具有改善早期膨胀特性的塞条的制作方法
技术领域：
本发明范围本发明涉及压缩、径向膨胀，一般为圆柱形纤维性塞条(tampon)。这些塞条在高湿度环境中迅速膨胀并具有改善早期膨胀的特性。
本发明背景使用月经塞条可以吸收月经液体，不阻断其流动，并防止渗漏，例如沾污使用者的衣服。不幸是市场上的塞条面临两种主要类型的缺点一旦达到塞条的吸收容量，塞条不能继续吸收液体，及塞条不能立即膨胀充满阴道。这样，到塞条完全膨胀充分充满阴道时，月经液体可以沿塞条边缘流动并绕过其吸收部分如芯子。
一般来讲，由吸收纤维如人造丝、棉花或两种纤维的混合物来生产塞条。为提供充分吸收容量所需要的吸收纤维的体积必须要被高度压缩形成足够小规格的圆柱形塞条，使其舒适地插入体内。所述的压缩应适合于使塞条能插入为止的圆柱形。就其结果而言，当第一次插入体内时，塞条常常被高度压缩成具有相对高的起始密度而相对不适合的形式。因此，在插入后，塞条不能立即直接与阴道壁相符合。初始的高密度也阻止了塞条的迅速膨胀。只有当塞条与足够量的月经液体接触并溶胀吸收纤维及释放在压缩时藏于塞条内的膨胀能时才能全部发生。所以，如上述该塞条容易产生初期旁路渗漏。
有几种设想通过提供迅速膨胀的塞条解决初期旁路渗漏问题。可是，这些设计具有两点不足第一，几种设计均是基于合成材料，作为体内卫生品的使用，这些材料现在还不能被广泛地接受；第二，许多设计还不具有充分的稳定性而因此需要使用敷贴物；不能作为指状塞条使用。基于合成材料的设计包括使用泡沫的物质，如Schaefer的美国专利3815601；Dulle的美国专利3794029和Fries等的美国专利4341214；或者回弹性纤维，如Wolfe等的美国专利4543098和Gellert的美国专利4475911。需要敷贴物的设计包括Fries等和Gellert的设计。
另外，Walton等的美国专利4627849描述由天然纤维制成的预压缩条(pre-shortened batt)的应用以获得更迅速膨胀的压缩塞条。可是，该设计要求额外的形成预压缩条的几个生产步骤。
还有一个要求是避免这些压缩塞条过早膨胀，尤其是那些使用更有回弹性纤维的塞条。例如，Courtaulds PLC的欧洲专利0301874B1公开了具有多个突起的再生纤维素纤维的塞条，其专利权所有人的权利要求提供高吸收能力和棉质手感。这些塞条被描述成具有良好的稳定性和吸收能力。现介绍的具有这些纤维的轴向膨胀塞条比常用的轴向膨胀塞条具有较低的膨胀能力。
因此，所需要的是当在高湿度环境中迅速膨胀并在使用前有基本尺寸稳定性的径向膨胀的塞条。
本发明概述我们开发了在插入使用者体内后，在高湿度中能够膨胀从而阻止初期旁路渗漏发生的塞条。所述的塞条是用可渗透液体的覆盖物包封的压缩纤维的基本上为圆柱形的实体。该塞条具有至少约15N的稳定性，在暴露于潮湿环境中具有径向膨胀的能力。在40℃暴露于相对湿度90％下15分钟后，半径(radium)增加至少约10％。
附图简述
图1是根据本发明一个塞条实施方案的横截面。
本发明的详述吸收性塞条一般为具有一个基本上的中心轴和定义塞条的外围圆周表面的半径的压缩纤维的圆柱形实体。通常通过首先得到称为塞条坯(tampon blank)的无纺纤维物体来形成塞条。该坯可为卷筒的纤维条(batt)、一段纤维束、一团任意取向的纤维、一管基本上取向一致的纤维坯等。
因此，纤维可以有许多取向。由梳理的丝网可以制成卷筒坯，然后垂直或平行于丝网的主轴对轴辊轧。如果丝网对垂直轴辊轧，则大部分纤维以环形方式取向或一般为塞条半径的切线。如果丝网对平行轴辊轧，则大部分纤维一般取向于平行中心塞条轴。如果所述坯由纤维束形成，则大部分纤维一般将取向平行于中心塞条轴。
塞条坯相对未被压缩并具有相对低的纤维密度。经常被压缩形成的最终产品具有的总尺寸均小于坯的尺寸。在适度机械压缩后释放压力时，塞条趋向原尺寸膨胀。因此，塞条坯一般被过度压缩以使其轻微弹回到为应用所希望的密度。过度压缩机械收缩膨胀可防止塞条在未加液体下膨胀。
形成塞条的过度压缩纤维物体提供一定程度的尺寸稳定性，尤其轴向抗皱性。一般将该测试描述为塞条的稳定性。优选本发明的塞条有足够的稳定性，至少约15N。更优选所述的塞条具有至少约20N的稳定性，和最优选它们具有约30N-约85N的稳定性。具有太低稳定性的塞条不具有足够的尺寸稳定性使其作为指状塞条的插入过程中保持其基本结构；具有太高稳定性的塞条可感觉其太刚性或太硬作为指状塞条插入不舒适。塞条一般分为两类敷贴塞条和指状塞条。敷贴塞条使用相对硬性的结构以在使用前包裹及保护塞条。为了将塞条插入阴道内，敷贴物被部分地插入阴道内，因此塞条能被排挤出来。由于有硬性敷贴结构保护塞条，所以塞条不必具有高度的尺寸稳定性。与此相反，指状塞条没有敷贴物引导其进入阴道内因而需要足够的稳定性以便在不用敷贴物下使其插入。
压缩塞条一般在整体塞条中具有均匀一致的纤维密度，或可以有密度不同的区域，如常常在具体应用中所描述的，如Friese等的美国专利申请序号07/596454和Leutwyler等的美国专利申请序号08/196664，这些公开的内容在此结合到本发明中作具体参考。优选塞条10具有紧密围绕中心轴14的相对稠密的芯子12和围绕芯子12的较低密度的环隙16并形成外围圆周形表面18。这已在图1中说明。通过在芯子12和环隙16内相对均匀的纤维分布来产生这种密度差异，或通过从芯子12径向(R方向)延伸的多个凸条20来产生。在优选的实施方案中，在每个凸条20连接于芯子12的地方，即其根部22，每个凸条20与相邻的凸条分开，而在最贴近塞条圆周形表面18的地方，如24，每个凸条20与相邻的凸条接触。另外，塞条有覆盖层26。
塞条纤维是可压缩的，即，可被压缩成具有一般的压缩形式，但它们暴露于足够潮湿环境中能膨胀至相对未压缩状态。所述的潮湿可指液体或蒸汽。所述纤维优选包括亲水性纤维，及该纤维更优选包括吸收性纤维，即专用吸收液体纤维。有用的、非限制性有用的塞条纤维包括天然纤维如棉花、木浆、黄麻等；和加工的纤维如再生纤维素、硝酸纤维素、醋酸纤维素、人造丝、聚酯、聚乙烯醇、取烯烃、多胺、聚酰胺、聚丙烯腈等。除上述纤维外可以包括其它纤维以便增加所希望的特性到吸收体中。例如，在塞条的外围表面可以使用疏水性纤维以减少表面潮湿并可以使用亲水纤维以增加液体输送到和通过吸收体的速率。优选的塞条纤维是人造丝或棉花，及更优选的纤维是人造丝。所述的纤维可以具有任何有用的横截面。
优选纤维横截面包括多肢(multi-Limbed)的和无肢(non-limbed)的。更优选所述纤维主要是多肢纤维。多年来，多肢、再生纤维素纤维已有市售。已知这些纤维具有增加的超过无肢纤维的吸收系数。这些纤维的一个商品实例是GalaxyTM粘胶丝纤维，可从Courtaulds PLC(伦敦，英国)购得。在Courtaulds PLC的欧洲专利0301874 B1中详细描述了这些纤维，其公开的内容在此结合到本发明中作具体参考。所描述的多肢纤维包括具有少于5.0分特和多肢横截面的再生纤维材料的固体细丝，每个肢具有的长度与宽度比至少为2∶1。优选的纤维为有3或4肢的和一般为对称横截面形，如Y-、X-、H或T-形的人造短长度纤维。优选的横截面形是两肢夹角为约120°的Y-形。优选再生的纤维素材料是具有纤维素含量为5％-12％(重量)和苛性碱含量为4％-10％(重量)的粘胶。优选纺丝具有盐指数为4.0-12.0的纤维。期待任何多肢市售纤维或甚至其它这样的纤维(非目前市售的)在本发明的实施中都是有用的。仅要求的是所述的纤维能形成有相对高的比吸收容量的吸收体，通过加入低吸收、无肢纤维形成纤维吸收体来增加比吸收容量。
我们已发现包含约25％(重量)-约100％(重量)的多肢纤维的塞条能提供本发明的早期膨胀特性。该纤维可以是多肢的和无肢纤维的混合物。优选的塞条包含约25％(重量)-约100％(重量)的多肢纤维和约75％(重量)-约0％(重量)的无肢纤维。更优选的塞条包含约50％(重量)-约100％(重量)的多肢纤维和约50％(重量)-约0％(重量)的无肢纤维。
足够量的多肢纤维包含到形成塞条的纤维丝网中提供在40℃暴露于相对湿度90％(90％RH,40℃)下15分钟后径向增加至少约10％。更优选的是塞条在15分钟后(90％RH,40℃)径向增加至少约20％，和最优选塞条在15分钟后(90％RH,40℃)径向增加约20％-约25％。优选塞条在30分钟后(90％RH,40℃)径向增加至少约15％，和最优选塞条在30分钟后(90％RH,40℃)径向增加约25％-约40％。优选塞条在45分钟后(90％RH,40℃)径向增加至少约15％，和最优选塞条在45分钟后(90％RH,40℃)径向增加约35％-约50％。
优选将无肢的和多肢的纤维掺合成基本上均匀的纤维混合物。该纤维的掺合操作为本领域内普通技术人员所熟知。例如将纤维不断地计量加入锯齿形开松机中。可以输送混合的纤维，如借助空气通过导线管到梳理站形成纤维性丝网。该丝网经进一步加工形成塞条。在塞条的形成过程中，将丝网形成窄的纤维条并螺旋地缠绕成塞条坯。另外，可渗透液体的覆盖物材料围绕塞条坯包封成基本上含有塞条的纤维吸收部分。
在使用过程中，本发明的塞条吸收潮气和液体并径向膨胀。如在说明书和权利要求书中所应用的，术语“径向膨胀”和该术语的改化的说法指一般为圆柱形塞条的膨胀。这些塞条主要以垂直于塞条中心轴的方向膨胀。优选该塞条以垂直于所述塞条的中心轴的至少一个方向，更优选至少两个方向膨胀。最优选所述塞条基本以垂直于中心轴的所有方向上均匀一致地膨胀。
基本上用可渗透液体的覆盖物包封塞条坯。这样，覆盖物包封基条外围表面的大部分。该方法在Friese的美国专利4816100中公开，在此结合到本发明中作具体参考。另外，用覆盖物可以包封塞条的其中一端或两端。当然，由于加工或其它原因，一部分塞条的表面可以不加覆盖物。例如，塞条插入一端和邻近该端的一部分圆柱形表面可以裸露，不用覆盖物可以使塞条更容易接收液体。
覆盖物可使塞条易于插入阴道内和减少纤维从塞条脱离的可能性。有用的覆盖物为本领域普通技术人员所熟知的。它们选自于融合一起(例如热粘连)的无纺纤维、带小孔薄膜等的纤维外层。优选覆盖物具有疏水面层。
实施例实施例1通过加入测定量的多肢再生纤维素人造短纤维(GalaxyTM纤维，3.3旦、人造丝纤维、购于Courtaulds Fibres，伦敦，英国)和无肢再生纤维素人造短纤维(DanufilTM纤维，3.6旦，人造丝纤维，购于HoeschtKehlheim,Kehlheim德国)来形成一系形的纤维丝网。使用组分称称重纤维组分，在拆包机中混合在一起并随后在锯齿开松机中开卷。梳理得到的掺合物获得纤维丝网。然后使用这些丝网生产压缩、径向膨胀、一般为圆柱形塞条，根据通常指定的Frises等的美国专利申请序号07/596454和Leutwyler等的美国专利申请序号08/196664的方法生产，及根据Frises的美国专利4816100的方法加覆盖物。使这些塞条处于65％RH,21℃状态下调整至少24小时并测定初始直径。这些塞条的组成和初始直径列于下表1中。括号内为直径的标准偏差。
表1试验产品 样本数平均直径％(重量) ％(重量)(n)(mm) Galaxy(％) 人造丝(％)对比实施例A5 13.20(0.17) 0 100实施例B5 13.50(0.17) 100 0实施例C5 13.46(0.13) 75 25实施例D5 13.38(0.12) 50 50实施例E5 13.20(0.14) 25 75然后将经调整的塞条置于高湿环境中(90％相对湿度，40℃)。在暴露过程中，每隔15分钟，测定塞条直径。结果列于下面表2中。同样，括号内为直径测量的标准偏差。
表2试验产品 直径15分钟30分钟45分钟60分钟(mm) (mm)(mm) (mm)对比实施例A 13.83 14.3014.52 15.09(0.66)(0.27) (0.37)(0.24)实施例B 16.83 18.1519.36 20.06(0.73)(1.00) (0.85)(0.63)实施例C 16.06 17.4018.79 19.91(0.27)(0.69) (0.39)(0.39)实施例D 15.97 17.4218.60 19.76(0.54)(0.50) (0.48)(0.30)实施例E 14.45 14.9715.19 15.10(0.22)(0.47) (0.34)(0.32)从这些数据可以看出掺入多肢人造丝纤维增加压缩塞条在高湿度环境中的早期膨胀，并超过不含所述纤维的压缩塞条。应该注意到在本实验过程中所述塞条没有吸收足量的液体(60分钟后约0.1g/塞条)。
实施例2同上述实施例1，形成具有75％(重量)的GalaxyTM纤维和25％(重量)的DanufilTM纤维的一系列纤维丝网。然后将所述的纤维丝网制成塞条坯并压缩。形成三种不同塞条坯类型折叠、辊轧和剪切。为形成折叠的坯，将约为塞条坯长度8倍的折面在5个垂直于所述丝网的折线处前后对折。塞条坯的长度分隔每条折线。这样，塞条坯有两个原切边并在其一个轴边上有2条折线，在相对的轴向边上有3条折线，和大部分纤维基本上取向平行于中心轴。为形成辊轧坯，将纤维丝网的折面围中心轴缠绕，这样大部分的纤维基本上环形取向。为形成剪切坯，用切线代替折叠坯的中间折线。这样，塞条坯在其每个轴向端有6条原切边，大部分纤维基本上取向平行于中心轴。这些塞条坯被进一步加工成塞条并按上述条件进行调整。这些塞条的组成和初始直径列于下表3中。括号内为直径的标准偏差。
表3试验产品 样本数 平均直径 塞条坯类型(n) (mm)实施例F 6 13.24(0.26) 折叠实施例G 6 13.12(0.13) 辊轧实施例H 6 13.25(0.10) 剪切再次将经调整的塞条置于高湿度环境中(90％相对湿度，40℃)。在暴露期间，每隔15分钟测定塞条直径。结果列于下表4中。同样，括号内为测定直径的标准偏差。
表4试验产品直径15分钟30分钟45分钟60分钟(mm) (mm) (mm) (mm)实施例F 14.76 15.81 16.27 16.57(0.88)(0.96)(1.00)(1.04)实施例G 15.32 16.18 16.4316.84(0.18)(0.44)(0.28)(0.38)实施例H 15.54 16.31 16.60 16.93(0.29)(0.75)(0.14)(0.19)从这些数据可以看出本发明的压缩塞条在高湿度环境下表现出早期膨胀性而不管纤维取向是环形还是轴向取向。
提供上述的说明和实施例是为了有助于完全和非限制性地理解在此公开的本发明。因为在不背离本发明的精神和范围下可以对本发明作出许多改变和实施本发明，所以本发明以下文所附的权利要求书为依据。
权利要求
1．尺寸稳定的塞条，它包括用可渗透液体的覆盖物紧密地包封的压缩纤维的基本为圆柱形的实体，所述塞条具有中心轴、半径(radius)和至少约15N的稳定性以及暴露于潮湿环境下具有径向膨胀能力，其中在40℃暴露于相对湿度90％下15分钟后，所述的半径增加至少约10％。
2．权利要求1的塞条，其中大部分所述纤维取向方向基本上垂直于所述半径。
3．权利要求1的塞条，其中大部分所述的纤维取向基本上平行于所述的中心轴。
4．权利要求1的塞条，其中大部分所述的纤维取向基本上为圆周方向。
5．权利要求1的塞条，其中所述纤维包含具有至少3肢的多肢横截面的约25-100％(重量)的人造短纤维和约75％-0％(重量)的无肢的人造短纤维。
6．权利要求5的塞条，其中所述的多肢的纤维包括再生纤维素材料。
7．权利要求6的塞条，其中所述的再生纤维材料包括粘胶人造丝。
8．权利要求5的塞条，其中所述的无肢的纤维包括再生纤维素材料。
9．权利要求8的塞条，其中所述的再生纤维素材料包括粘胶人造丝。
10．权利要求1的塞条具有其中所述塞条的半径在40℃，于相对湿度90％下，15分钟后至少增加约20％的直径，
11．权利要求1的塞条，其中所述的覆盖物包括无纺纤维织物。
12．尺寸稳定的塞条，它包括用可渗透液体的覆盖物紧密地包封的压缩纤维的基本为圆柱形的实体，所述塞条(a)具有中心轴、半径和至少约15N的稳定性；(b)包括紧密围绕中心轴的纤维芯子，所述的芯子具有第一平均密度和外围环隙形成所述塞条的圆周表面，该环隙具有比第一平均密度低的第二平均密度；和(c)暴露于湿环境中具有径向膨胀的能力，其中在40℃暴露于相对湿度90％下15分钟后，所述半径至少增加约10％。
13．权利要求12的塞条，它包含回弹性的、多肢的、再生的纤维素纤维。
14．权利要求13的塞条，其中所述多肢的纤维素纤维包括只有至少3肢的人造丝纤维。
15．权利要求12的塞条，其中所述外围环隙包括从芯子径向延伸的多个凸条。
16．权利要求14的塞条，其中每个凸条在其连接芯子的地方与邻近的凸条分开，而在最贴近塞条圆周表面的地方，每个凸条与邻近的凸条接触。
17．压缩、径向膨胀、大体为圆柱形的纤维性塞条具有改善的早期膨胀的特性，包括-可渗透液体的覆盖物；-在所述的覆盖物中紧密包封有效量的有回弹性的人造短纤维，所述纤维具有至少3肢的多肢的横截面，约40℃暴露于相对湿度90％下15分钟后在塞条直径上至少增加约10％；-其中所述塞条具有紧密围绕中心轴的纤维芯子，所述芯子具有第一平均密度和形成所述塞条的圆周表面的外围环隙，该环隙具有比第一平均密度低的第二平均密度。
18．形成具有改善的早期膨胀特性的压缩、径向膨胀、大体为圆柱形塞条的方法，它包括步骤为-形成具有约25-100％(重量)的具有至少3肢的多肢横截面的有回弹性人造短纤维和约0-75％(重量)的无肢的人造短纤维的丝网，所述的丝网具有基本上垂直于宽度和厚度尺寸的长度尺寸；-大部分所述的多肢纤维取向基本上平行于所述的长度尺寸；-将部分所述的丝网绕基本上平行于所述的宽度尺寸的轴缠绕形成具有中心轴的大体为圆柱形的塞条坯，所述的塞条坯具有基本上相应于所述的丝网宽度尺寸的长度；-用可渗透液体的覆盖物紧密包封所述的塞条坯；和-向所述的中心轴方向径向压缩所述的塞条坯。
19．权利要求18的方法，其中所述压缩塞条坯的步骤包括形成紧密围绕中心轴的纤维芯子，所述芯子具有第一平均密度，和从芯子径向延伸的多个凸条，其中每个凸条在其连接芯子的地方与邻近的凸条分开，而在最贴近塞条圆周表面的地方，每个凸条与邻近的凸条接触。
20．增加压缩、径向膨胀、大体为圆柱形塞条的早期膨胀的方法，包括步骤为-掺入有效量回弹性人造短纤维，以便将在约40℃暴露于约相对湿度90％下15分钟后压缩塞条直径增加至少约10％的性能提供给具有长度尺寸基本上垂直于宽度和厚度尺寸的丝网中，所述回弹性人造短纤维具有至少3肢的多肢横截面；-大部分所述的多肢纤维取向基本上平行于所述的丝网的所述长度尺寸；-将所述的丝网绕基本上平行于所述的长度尺寸缠绕成基本上连续的低密度圆柱形纤维；-用可渗透液体的覆盖物紧密包封所述塞条丝网；-径向朝向所述中心轴方向压缩所述的圆柱形纤维形成一个被压缩的园柱；和-切割一定长度的所述的压缩园柱体形成塞条。
21．权利要求20的方法，其中所述压缩塞条坯的步骤包括形成紧密围绕中心轴形成纤维性芯子，所述的芯子具有第一平均密度，和从芯子径向延伸的多个凸条，其中每个凸条在其连接芯子的地方与邻近的凸条分开，而在最贴近塞条圆周表面的地方，每个凸条与邻近的凸条接触。
全文摘要
基本上为压缩纤维的圆柱形实体用可渗透液体的覆盖物紧密包封形成的塞条具有改善的防止初期渗漏的能力。该塞条具有至少约15N的稳定性以及暴露于潮湿环境中径向膨胀的能力。在40℃,相对湿度90%下15分钟后的辐射状部分增加至少约10%。
文档编号A61F13/20GK1209051SQ96180020
公开日1999年2月24日 申请日期1996年12月20日 优先权日1995年12月22日
发明者H·恩古云, N·马藤斯, G·加尔波利诺 申请人:麦克尼尔-Ppc公司