专利名称：包括用于粪便的离子络合剂的吸湿制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及能吸收和/或容纳身体排出物的制品，其包括一次性吸湿制品如尿布、成人失禁者用品、卫生巾等。更具体地说，本发明涉及包括一种或多种能改良沉积在制品中的粪便或其它身体废物的物理性能的离子络合剂的一次性吸湿制品。
背景技术：
吸湿制品如尿布和成人失禁者内裤的主要功能是防止身体排出物弄脏、弄湿或者弄污可与穿用者接触的衣物或其它用品如铺盖。近年来，一次性尿布如授权于Buell等人的美国专利5,151,092所公开的那些一次性尿布因其方便性和可靠性而非常流行并基本取代耐用布质吸湿制品。但是，尽管这些一次性吸湿制品很有效，但身体排出物常常渗出尿布或储存在尿布里以致于这些排出物弄脏和/或刺激穿用者的皮肤。另外，身体排出物常常侵蚀性地粘附在皮肤上，这就增加了清除的难度并增加慢性残余污染的可能性。这些问题的根本原因以及该领域的吸湿制品的其它关键问题在于粪便在所施加的剪切应力下的移动性和粘结性。
当粪便物沉积在尿布中时，渗出和/或不正确的包容、难以清除和/或在皮肤上的残余污染造成的不利影响尤其明显。容纳在尿布中的粪便随着时间的推移会伤害穿用者的皮肤，从尿布渗出的粪便几乎不可避免地使清除不舒服和肮脏。因此，曾经尝试过在尿布上增加一些部件如挡板、口袋、隔离件、横向挡板、有孔顶片等来限制粪便物穿过顶片的移动和/或更好地将粪便物限制在尿布中。但是，总的来说这些尝试是不成功的，因为它们没有解决造成这些问题的根本原因(即，粪便的性能)以及其成本和复杂性。另外，许多用于隔离或包容粪便的部件是针对有某些物理性能(如，粘度、游离水含量及粒径)的粪便物的，这对于具有超出非常小范围的物理性能的排出物是无效的。
化学试剂已经被用于超吸湿聚合物粒子中以试图增加聚合物的渗透潜能用于增加超吸湿剂对尿液的有效容量。例如，EP0420248A1描述了将包封在室内的渗透材料用在超吸收聚合物粒子内以增加吸收容量。但是，在这种情况下，渗透材料不能接触任何周围的粪便物，从而不能用作本发明所述的粪便改良剂。
美国专利4,556,560公开了将特定金属盐用作脂酶抑制剂。使用挥发性试剂通过沉积将这些试剂固定到顶片上。正如所描述的那样，需要用尿液排泄物来润湿顶片并释放脂酶抑制剂。并且，可以将脂酶抑制剂作为尿液涌流的一部分洗涤入吸湿芯中。这些因素明确限制了试剂被粪便物的接近。
美国专利4,790,836公开了一种包括一个置于吸湿芯和水溶性薄膜之间的含药物的粉末层的尿布。含药物的粉末用于在婴儿弄湿尿布后改善穿用者皮肤的干爽性。但是，如下面表Ⅱ所示，该专利公开的实施方案不能提供本发明对粪便改良的好处。
因此，需要提供一种有改善了粪便处理性能的吸湿制品。另外，提供一种能够使粪便或其它粘性身体废物对穿用者或护理员的负面影响最小化的经济的一次性制品是有利的。为了改善制品对粪便的接收和/或使粪便固定在制品中和/或降低粪便对穿用者皮肤的污染而提供一种设计为与粪便能进行化学或物理反应或改变粪便性能的制品是有利的。还需要提供一种制品，在预期使用时间内其有足够的有效容量和保持能力以便远离穿用者的皮肤和/或衣物安全而清洁地储存进行过物理或化学改良的粪便。
发明概述为了有助于解决上述的或者在现有技术中的吸湿制品中发现的至少一部分问题，本发明提供一种包括能以有效浓度利用的离子络合的粪便改良剂以将沉积在制品中的粪便物或其它身体排出物中的一些或全部进行物理或化学改良的制品。对粪便的改良可改善排出物在制品中的接收性能和/或保持性以降低粪便物在尿布内的铺展性和/或降低粪便物粘附到穿用者的皮肤上的趋势。本发明还提供一种能够将其改良形式的排出物接收、储存和/或固定以降低当废物被制品吸入时废物移回穿用者的皮肤上的可能性的吸湿制品。因此，本发明的吸湿制品可降低通常与大便有关的对穿用者皮肤的伤害和/或对护理员的不便的可能性。
附图简述尽管说明书以具体指出并明确要求保护本发明的主题的权利要求书结束，可以认为由下面的说明并结合附图能够更好地理解本发明，在附图中，用相似的标记表示基本相同的部件。
图1是本发明的吸湿制品实施方案的平面视图，其中一些部分被切去以显示下面的结构，朝向观察者的是尿布的朝向身体的表面。
图2是本发明的吸湿制品的实施方案的平面视图，其中一些部分被切去以显示下面的结构，朝向观察者的是尿布的朝向身体的表面。
图3是本发明的吸湿制品实施方案沿剖面线3-3的横截面图。
图4是本发明的吸湿制品的另一个实施方案的横截面图。
图5是本发明的卫生巾实施方案的平面视图，其中一些部分被切去以显示下面的结构。
图6是本发明的另一个实施方案的平面视图。
图7是本发明的一个实施方案的放大的横截面图。
图8是本发明的吸湿制品实施方案的平面视图，其中一些部分被切去以显示下面的结构，朝向观察者的是尿布的朝向身体的表面。
图9是用于测定某些结构的承压下的接收性能的设备的示意性正视图。
图10是示于图9的设备的一部分的平面视图。
发明详述本申请所用的术语“吸湿制品”指的是能吸收和容纳身体排出物的装置，更具体地说，指的是靠着或贴近穿用者身体放置以吸收和容纳不同的身体排出物的装置。本申请所用的术语“一次性”指的是不准备洗涤或储存或再用作吸湿制品的吸湿制品(即，它们在使用一次后就扔掉，优选为，以一种环境能容许的方式使之回收、堆肥或处理)。(本申请所用的术语“放置”指的是尿布的一个部件在特定的位置处与尿布的其它部件形成(连接或放置)一个单一结构或形成(连接或放置)一个与尿布的另一部件相连的独立部件。本申请所用的术语“连接”包括通过将一个部件直接固定在其它部件上从而使一个部件直接连接在另一部件上的构型和通过将一个部件固定在中间部件上，中间部件又固定在另一部件上从而使一个部件间接连接在另一部件上的构型。)“单一的”吸湿制品指的是由分离的部件结合在一起形成统一的实体这样就不需要独立操作的部件如独立的支撑件和衬里的吸湿制品。
本发明的吸湿制品的优选实施方案是单一的一次性吸湿制品，即如图1所示的尿布20。(本申请所用的术语“尿布”指的是一般穿在婴儿和失禁者下身周围的吸湿制品。)但是，本发明也适用于其它吸湿制品如失禁者短裤、失禁者内衣、吸收性插入件、尿布的支撑件和衬里、妇女卫生农、擦拭物、墩布、绷带等。本发明还适用于可单独用在穿用者肛周区域的吸收性或非吸收性的粪便收集装置。
图1是本发明的尿布20处于平展状态下的平面图，为了更清楚地示出尿布20的结构，将该结构的一些部分切去。尿布20朝向穿用者的部分朝向观察者。如图1所示，尿布20优选包含透液顶片24；不透液底片26；优选置于顶片24的至少一部分和底片26之间的吸湿芯28；侧板30；弹性腿箍32；弹性腰区部件34和通常用40表示的紧固系统。图1所示的尿布20有第一腰区36，与第一腰区36相对的第二腰区38及位于第一腰区和第二腰区之间的裆部区37。尿布20的外边限定出尿布20的周边，其中纵向边50基本上平行于尿布20的纵向中心线100走向，纵向边50之间的端边52基本上平行于尿布20的横向中心线110走向。
尿布20的主体(chassis)22包含尿布20的主体。主体22包含吸湿芯28的至少一部分和优选的外覆盖层，该外覆盖层包括顶片24和底片26。如果吸湿制品包含分离的支撑件和衬里，主体22一般包括支撑件和衬里。(例如，支撑件可包括形成制品的外覆盖层的一层或多层材料，衬里可包含吸湿组合件，该吸湿组合件包括顶片、底片和吸湿芯。在这些情况下，支撑件和/或衬里可包括用于在整个使用期间将衬里保持在合适位置处的紧固部件)。对于单一的吸湿制品来说，主体22包括尿布的主要结构及附加的形成复合尿布结构的其它部件。
虽然顶片24、底片26和吸湿芯28可组装成许多公知的构型，但是优选的尿布构型是1975.1.14授权于Kenneth B.Buell的名称为“用于一次性尿布的可收缩的侧面部分”的美国专利3,860,003、1992.9.9授权于Buell的美国专利5,151,092、1993.6.22授权于Buell的美国专利5,221,274、1996.9.10授权于Roe等人的名称为“具有多个区的结构类弹性薄膜网片可伸长的腰区部件的吸湿制品”的美国专利5,554,145、1996.10.29授权于Buell等人的名称为“一次性套穿裤”的美国专利5,569,234、12.3授权于Nease等人的名称为“生产吸湿制品用的侧板的无边料法”的美国专利5,580,411中所描述，此处引入这些专利作为参考。
底片26一般是尿布20中邻接在吸湿芯28的朝向衣物的表面45的那个部分，该部分防止吸收和容纳在其中的排出物弄脏可接触尿布20的物品如床单和内衣。在优选实施方案中，底片26是不透液(如尿液)的，其包含一种塑料薄膜如厚度是约0.012毫米(0.5密耳)至约0.051毫米(2.0密耳)的热塑性薄膜。合适的底片薄膜包括Tredegar Industries Inc.of Terre Haute,IN生产的以商品名X15306、X10962和X10964出售的那些薄膜。其它合适的底片材料可以包括在仍能防止排出物透过底片26的同时可以使蒸汽从尿布20中逸出的透气性材料。举例性的透气性材料可包括材料如纺织网、无纺网、复合材料如涂膜无纺网、微孔膜如日本的Mitsui Toatsu Co.生产的牌号为ESPOIR NO及Exxon Chemical Co.of Bay City,TX生产的牌号为EXXAIRE的微孔膜。合适的包含聚合物共混物的透气性复合材料可从ClopayCorporation,Cincinnati,OH以名称为HYTREL共混物P18-3097得到。一些透气性复合材料详述于以E.I.DuPont的名义在1995.6.22公开的PCT申请WO95/16746及以Curro的名义于1996.11.6中请的共同未决的美国专利申请08/744487中。包括无纺网和孔状成形薄膜的其它透气性底片描述在1996.11.5授权于Dobrin等人的美国专利5571096中，此处引入这些专利作为参考。
底片26或其任一部分在一个或多个方向上可以是可弹性伸展的。在一个实施方案中，底片26可包括如1996.5.21授权于Chappell等人的名称为呈现出类弹性性能的网状材料的美国专利5,518,801中所描述的结构类弹性薄膜(“SELF”)网，将该专利引入本文作为参考。在替代性的实施方案中，底片26可包括弹性体薄膜、泡沫、股线或这些物质的组合或其它合适的材料与无纺的或合成的薄膜的结合。
底片26可通过本领域公知的任意连接手段连接在顶片24、吸湿芯28或尿布20的任一其它部件上。例如，连接手段可包括均匀连续的粘结剂层，带图案的粘结剂层，或分离的粘结剂线、螺旋线或点的排列。连接手段还可以包括本领域公知的热粘结，压力粘结，超声波粘结，动力机械粘结，或任一其它合适的连接手段或这些连接手段的结合。
顶片24优选是柔顺的、柔软感的且对穿用者的皮肤没有刺激性。另外，顶片24的至少一部分是透液的，使液体易于透过其厚度。合适的顶片24可由许多材料制成，如孔状泡沫；网状泡沫；有孔的塑料膜；或者天然纤维(如木或棉纤维)，合成纤维(如聚酯或聚丙烯纤维)或天然和合成纤维混合的纺织或无纺网。如果顶片包括纤维，纤维可以是纺粘的、梳理的、湿抄的、熔喷的、水力缠结的(hydroentangled)或用本领域公知的其它方法处理的。一种含有人造短纤维长度聚丙烯纤维网的合适的顶片24是由Veratec,Inc.,a Divisionof Intemational Paper Company,of Walpole,MA生产的，牌号是P-8。
合适的成形薄膜顶片描述在以下的专利中1975.12.30授权于Thompson的名称为“具有逐渐变细的毛细管的吸湿结构”的美国专利3,929,135；1982.4.13授权于Mullane等人的名称为“具有防污顶片的一次性吸湿制品”的美国专利4,324,246；1982.8.3授权于Radel等人的名称为“呈现出类似纤维的性能的弹性塑料网”的美国专利4,342,314；1984.7.31授权于Ahr等人的名称为“呈现出无光泽的可见表面和布状触觉的宏观扩展的三维塑料网”的美国专利4,463,045及1991.4.9授权于Baird的名称为“多层聚合物薄膜”的美国专利5,006,394。其它合适的顶片24可根据分别于1986.9.2和1986.12.16授权于Curro等人的美国专利4,609,518和4,629,643制备，此处引入这两篇专利作为参考。这样的成形薄膜可从Procter & Gamble Company ofCincinnati,Ohio以“DRI-WEAVE”及Tredegar Corporation of TerreHaute,Indiana以“CLIFF-T”得到。
顶片24可由疏水性材料制成或处理成疏水性的以使穿用者的皮肤和吸湿芯28里包含的液体隔离。如果顶片24用疏水性材料制成，优选至少顶片24的上表面处理成亲水性的以使液体更快地通过过顶片而转移。这就消除了身体排出物流出顶片24而不是被拉过顶片24并被吸湿芯28吸收的可能性。可通过用表面活性剂对顶片24进行处理或通过在顶片中加入表面活性剂而使其成为亲水性的。用表面活性剂处理顶片24或在顶片中加入表面活性剂的合适方法描述在以下专利中1991.1.29授权于Reising等人的名称为“具有多层吸湿层的吸湿制品”的美国专利4,988,344及1991.1.29授权于Reising的名称为“具有快速收集的吸湿芯的吸湿制品”的美国专利4,988,345及以Aziz等人的名义于1997.7.1公开的注册号为H1670的美国法定发明。此处引入这些专利中的每一个作为参考。顶片24还可包括疏水性的有孔网或薄膜。这可通过从生产过程消除亲水性化处理步骤和/或向顶片24上施用疏水性处理剂如象SCOTCHGUARD的聚四氟乙烯化合物或下文所述的疏水性润肤液(lotion)组合物而实现。在这样的实施方案中，优选的是孔足够大使含水流体如尿液在没有明显的阻力下渗透。
顶片24的任意部分可用本领域公知的润肤液涂布。合适的润肤液的例子包括描述在以下专利中的那些润肤液1997.3.4授权于Roe的名称为“具有含润滑剂和多元醇聚酯固定剂的润肤液的顶片的一次性吸湿制品”的美国专利5,607,760；1997.3.11授权于Roe的名称为“具有含液体多元醇聚酯润滑剂和固定剂的润肤液的顶片的尿布”的美国专利5,609,587；1997.6.3授权于Roe等人的名称为“具有含聚硅氧烷润滑剂的润肤液的顶片的尿布”的美国专利5,635,191；1997.7.1授权于Roe等人的名称为“具有润肤液处理的顶片的尿布”的美国专利5,643,588。润肤液可单独或与另一试剂结合用作上述的亲水性处理剂。顶片还可包括抗菌剂或用抗菌剂处理，其一些例子公开在以Theresa Johnson的名义在1995.9.14公开的名称为“顶片中含有用于控制气味的抗菌剂的吸湿制品”的PCT申请WO95/24173中。另外，顶片24、底片26或者顶片或底片的任意部分可以是压花的和/或进行消光处理的以提供更类似织物的外观。
顶片24优选邻近吸湿芯28的身体表面47放置并可用本领域公知的任意连接手段使其与吸湿芯28和/或底片26连接。合适的连接手段在上文的有关将底片26连接在尿布20的其它部件上的连接手段中作了描述。
吸湿芯28可包括本领域公知的任何吸收性材料。吸湿芯28可制成多种尺寸和形状(如矩形、沙漏型、“T”型、不对称形等)并可包括许多通常用在一次性尿布及其它吸湿制品上的液体吸收性材料如通常称之为透气垫的粉碎木浆。其它合适的吸收性材料的例子包括起皱的纤维素填料；熔喷聚合物包括共成型(coform)；化学硬挺、改性或交联的纤维素纤维；薄纸，包括薄纸包裹物和薄纸层压物；吸收性泡沫；吸收性海绵；超吸湿聚合物；吸收性凝胶材料或任意的其它已知的吸收性材料或这些材料的结合。
吸湿芯28的构型和结构也可变化(如吸湿芯或其它的吸湿结构可有不同的厚度区、亲水性梯度、超吸湿梯度或较低平均密度和较低平均定量的收集区；或者可包括一个或多个层或结构)。但是，吸湿芯28的总吸收容量应当与尿布20的设计负载及预期用途相适应。
用作吸湿芯的吸湿结构的例子描述在以下的专利中1986.9.9授权于Weisman等人的名称为“高密度吸湿结构”的美国专利4,610,678；1987.6.16授权于Weisman等人的名称为“具有双层芯的吸湿制品”的美国专利4673,402；1989.5.30授权于Alemany等人的名称为“具有较低平均密度和较低定量的收集区的高密度吸湿部件”的美国专利4,834,735；1989.12.19授权于Angstadt的名称为“具有打底层的吸湿芯”的美国专利4,888,231；1992.8.11授权于Herron等人的名称为“含有单根化的多羧酸交联的木浆纤维素纤维的吸湿结构”的美国专利5,137,537；1992.9.15授权于Young等人的名称为“用于失禁处理的高效吸湿制品”的美国专利5,147,345；1994.8.30授权于Roe的名称为“用于低粘度粪便物的一次性吸湿制品”的美国专利5,342,338；1993.11.9授权于DesMarais等人的名称为“用于含水体液的吸收性泡沫材料和含有这类材料的吸湿制品”的美国专利5,260,345；1995.2.7授权于Dyer等人的名称为“用于含水体液的薄直到湿润的吸收性泡沫材料及其制备方法”的美国专利5,387,207；1997.7.22授权于DesMarais等人的名称为“由具有很高的水油比的高内相乳液制备的用于含水流体的吸收性泡沫材料”的美国专利5,625,222。此处引入这些专利作为参考。
尿布20还可包含一个或多个腰区部件34以有助于改善贴合性和容纳性。弹性腰区部件34可构造成许多不同的构型，包括以下专利中描述的构型1985.5.7授权于Kievit等人的美国专利4,515,595；1987.12.1授权于Lash的美国专利4,710,189；1992.9.9授权于Buell的美国专利5,151,092；1993.6.22授权于Buell的美国专利5,221,274。其它合适的腰区构型包括如1991.6.25授权于Robertson的美国专利5,026,364及1989.3.28授权于Foreman的美国专利4,816,025中描述的那些腰区罩(waistcap)部件。此处引入上述这些专利作为参考。
尿布20还可包括紧固系统40。优选地是，紧固系统40使第一腰区36和第二腰区38保持重叠构型，以在尿布20的周边周围产生横向张力使尿布20保持在穿用者身上。尽管任何其它公知的紧固手段一般均是可接受的，但紧固系统40优选包括胶带舌片(tape tabs)和/或钩环状紧固部件。一些紧固系统的例子公开在以下专利中1974.11.19授权于Buell的名称为“用于一次性尿布的胶带紧固系统”的美国专利3,848,594；1987.5.5授权于Hirotsu等人的名称为“吸湿制品”的美国专利4,662,875B1；1989.7.11授权于Scripps的名称为“具有改进的紧固装置的一次性尿布”的美国专利4,846,815；1990.1.16授权于Nestegard的名称为“具有改进的钩紧固件部分的一次性尿布”的美国专利4,894,060；1990.8.7授权于Battrell的名称为“压敏粘结剂紧固件及其制备方法”的美国专利4,946,527；上文用作为参考的1992.9.9授权于Buell的美国专利5,151,092；1993.6.22授权于Buell的美国专利5,221,274。紧固系统还可提供将制品保持在一次性构型中的设施，如1990.10.16授权于Robertson等人的美国专利4,963,140中所公开的。此处引入的每一篇专利均作为参考。一些举例性的钩子可从Aplix以商品名960E和960D得到。举例性的合适的环可从3M以商品名EBL和从Guilford以商品牌号18904得到。在替代性的实施方案中，衣物的相对侧可缝合或焊接以形成裤子以便使制品可用作套穿型尿布如训练裤(training pant)。
尿布20还可包括侧板30，侧板30可以任意合适的构型构造并连接在主体上。有弹性侧板的尿布的例子公开在以下专利中1989.8.15授权于Wood等人的名称为“具有橡皮线制的耳状物的一次性尿布”的美国专利4,857,067；1983.5.3授权于Sciaraffa等人的美国专利4,381,781；1990.7.3授权于Van Gompel等人的美国专利4,938,753；上面已用作参考的1992.9.9授权于Buell的美国专利5,151,092；1993.6.22授权于Buell的美国专利5,221,274；1997.9.23授权于LaVon等人的名称为“提供持续的动态贴合的吸湿制品”的美国专利5,669,897；1995.5.26公开的名称为“具有多方向的可伸长的侧板的吸湿制品”的EPO申请WO95/13775A1；此处引入的每一篇文件均作为参考。
尿布20还优选包括腿箍32以有助于改善对液体及其它身体排出物的容纳性。腿箍还可称为腿带、侧翼、挡箍或弹性箍。美国专利3,860,003描述的一次性尿布有带侧翼和一种或多种弹性部件的可收缩的腿部开口以形成弹性腿箍(密封箍)。分别于1989.2.28和1990.3.20授权于Aziz等人的美国专利4,808,178和4,909,803描述的一次性尿布具有改善腿部区域的容纳性的“直立的”弹性翼片(挡箍)。分别于1987.9.22授权于Lawson和1989.1.3授权于Dragoo的美国专利4,695,278和4,795,454描述的一次性尿布具有双重箍，包括密封箍和挡箍。在一些实施方案中，可以如上文所述用润肤液对腿箍的全部或部分进行处理。
本发明的实施方案还可包括用于接收和容纳废物的口袋，能为废物提供空隙的隔离件，限制废物在制品中移动的挡板，接收和容纳沉积在尿布中的废物的小室或空隙等，或者其任意组合。用在吸湿产品中的口袋和隔离件的例子在以下文件中作了描述1996.5.7授权于Roe等人的名称为“具有冲出型隔离件的尿布”的美国专利5,514,121；1992.12.15授权于Dreier等人的名称为“具有芯隔离件的一次性吸湿制品”的美国专利5,171,236；1995.3.14授权于Dreier的名称为“具有口袋箍的吸湿制品”的美国专利5,397,318；1996.7.30授权于Dreier的名称为“具有带尖顶的口袋箍的吸湿制品”的美国专利5,540,671；1993.12.3公开的名称为“用于卫生吸湿制品中的隔离件和含有这类隔离件的一次性吸湿制品”的PCT申请WO93/25172；1994.4.26授权于Freeland的名称为“用于一次性吸湿制品中的挠曲性隔离件”的美国专利5,306,266。小室或空隙的例子公开在以下专利中1990.11.6授权于Khan的名称为“一次性分隔粪便的尿布”的美国专利4,968,312；1991.2.5授权于Freeland的名称为“用于废物分离的具有弹性衬里的吸湿制品”的美国专利4,990,147；1991.11.5授权于Holt等人的名称为“一次性尿布”的美国专利562840；1993.12.14授权于Freeland等人的名称为“用于一次性吸湿制品的三部分顶片和具有这类三部分顶片的一次性吸湿制品”的美国专利5,269,755。合适的横向挡板的例子在以下的文献中作了说明1996.9.10以Dreier等人的名义授权的名称为“具有多个有效高度的横向隔板的吸湿制品”的美国专利5,554,142；1994.7.7以Freeland等人的名字公开的的名称为“具有直立的横向隔板的吸湿制品”的PCT专利WO94/14395；1997.8.5授权于Roe等人的名称为“具有成角度的直立横向隔板的吸湿制品”的美国专利5,653,703。此处引入上述专利作为参考。
本发明的制品还可包括一种或多种以有效浓度存在的能够将粘性身体废物如粪便和月经的化学或物理性能改良的粪便改良剂(“FMAs”、“改良剂”或“试剂”)。本申请所用的术语“粪便改良剂”(或FMA)指的是通过下述的硬度方法测定，能够使给定的粪便类似物或优选是实际粪便的硬度增加至少约100％或使给定的粪便类似物或优选是实际粪便的硬度减小至少约25％的任意化学组合物。根据特定制品的设计样式和粪便的类型，考虑这样的实施方案，即增加或减小粪便的粘度，增加或降低使粪便脱水的容易程度，减小粪便的粘附性或附着性能，或上述的结合。尽管本发明的粪便改良剂能够改良固态粪便的性能，但是，FMA一般对于改变粘性流体粪便的性能最有效，粘性流体粪便的粘度在1.0秒-1的剪切率下(约35℃)一般大于约10cP并小于约107cP，更具体地说，在1.0秒-1的剪切率下是约102cP至约107cP，这是在控制应力的流变仪上用平行板进行控制应力流变学试验测定的。(作为参考，在该相同的剪切率下水在20℃时的粘度是1.0cP,JifCreamy花生酱(可从The Procter & Gamble Co.,Cinti.,OH得到)在25℃时的粘度是约4×105cP)。本申请中所用的测定粘度的方法将在下面的试验方法部分详细描述。
不管化学试剂对粪便的具体影响如何，该试剂必须能够用在粪便上以发挥其功能。在有关FMA的上下文中，本申请所用的术语“能用在…上”指的是在制品的正常穿用期间，试剂放在制品内或者该试剂由制品或制品的组成部分所提供以使试剂能直接接触沉积在制品中或穿用者皮肤上的粪便的至少一部分。如果试剂放在结构内(例如，在顶片下的吸湿层里)，该结构必须基本上能被粪便渗透。在这种情况下，如果用下面试验方法部分描述的接收性能测试方法测定的该结构的承压下的接收性能大于约0.50g/cm2/J，优选大于约1.0g/cm2/J，则该试剂是“能用在…上”的。如果试剂是用胶囊密封的，当粪便排入制品时，制品应当能把试剂释放出来。例如，FMA可保存在水溶性薄膜里，一旦与尿液或粪便水接触，所述薄膜溶解并释放出FMA，使之与粪便接触。
本申请所用的FMA的“有效浓度”指的是对制品内的或穿用者皮肤上的粪便的至少一部分的硬度(用下面描述的硬度方法测定)具有可测影响所需的试剂的相对量。下面提供所说明的“有效浓度”的数据。优选地是，希望FMA的浓度至少是要处理的粪便重量的约0.01％，更一般的是，能用在粪便上的FMA是粪便重量的约0.1％至约50％。例如，以5wt％的用量处理尿布内所负载的总共25克的粪便(即，“整体”处理)，必须有1.25克的FMA能用在粪便物上(假定粪便的比重是1.0)。因此，制品中FMA的浓度范围是制品重量的约0.001％至约50％。但是，其浓度一般是制品的约0.01wt％至约20wt％。
优选地是，在室温(20-25℃)下FMA的浓度不大于要处理粪便的约20wt％时，FMA能够将粪便类似物且优选是实际粪便的硬度增加约100％(优选约200％，更优选约400％)。更优选地是，FMA的浓度不大于要处理粪便的约10wt％时，FMA能够将粪便类似物或实际粪便的硬度增加约100％(优选约200％，更优选约400％)。甚至更优选地是，FMA的浓度不大于要处理粪便的约5wt％时，FMA能够将粪便类似物或实际粪便的硬度增加约100％(优选约200％，更优选约400％)。在其它优选实施方案中，FMA的浓度不大于要处理粪便的约1wt％时，FMA能够将粪便类似物或实际粪便的硬度增加约100％(优选约200％，更优选约400％)。在另一个优选实施方案中，FMA的浓度不大于要处理粪便的约0.5wt％时，FMA能够将粪便类似物或实际粪便的硬度增加约100％(优选约200％，更优选约400％)。一般来说，FMA的浓度是要处理粪便的约0.1wt％至约10wt％时，FMA能够将粪便类似物或实际粪便的硬度增加约100％(优选约200％，更优选约400％)。
优选地是，所限定的硬度增加在试剂和粪便接触后约30分钟内、更优选是约15分钟内、甚至更优选是约5分钟内、甚至更优选是约3分钟内、更优选是约1分钟内发生。一般来说，所需的硬度变化在约1分钟至约10分钟的范围内发生。在更优选的实施方案中，所限定的硬度增加在FMA的浓度是不大于要处理粪便的约5wt％的情况下约3分钟内发生或在FMA的浓度是要处理粪便的约1.5wt％的情况下3分钟内发生。在其它优选的实施方案中，在FMA的浓度是不大于要处理粪便的约5wt％的情况下，在约3分钟内FMA能够将粪便类似物或实际粪便的硬度增加约200％。在其它优选的实施方案中，在FMA的浓度是不大于要处理粪便的约5wt％的情况下，在约3分钟内FMA能够将粪便类似物或实际粪便的硬度增加约400％。
表Ⅰ示出两种合成粪便类似物的参考硬度值。(已经发现硬度和粪便的复数模量有密切的关系)。类似物A代表典型的“软而粘”粪便的水分含量、硬度和附着性能，而类似物B代表典型的“糊状”粪便。模拟两种粪便的稠度是为了更好地说明FMA的活性。类似物A和B的制备方法在下面的试验方法部分进行描述。
表Ⅰ粪便类似物粪便类似物的硬度(g)A8.6B620粪便类似物A和B提供了评估FMA性能的耐用的和可重复的方法。但是，实际粪便是非常复杂的物质。对于某些化学处理，FMA对实际粪便的影响可能大于其对上述两种类似物的影响。对于所评估的一种试剂来说，要给出粪便类似物和实际粪便的硬度变化的硬度数据，以便显示对处理的相对反应的相似性。这些试验中所用的实际粪便由合成的“软而粘”粪便样品和合成的“糊状”粪便样品组成。合成的“软而粘”粪便样品是使用两个美国的人乳哺养的四个月龄的男婴的几次粪便(没有被尿污染)汇集而成的。合成的“糊状”粪便样品是使用由两个美国婴儿所产生的几次粪便(没有被尿污染)汇集而成的，两个婴儿中一个是四个月龄用配方奶粉哺养的男婴，另一个是十二个月龄吃人乳和食品之间的“过渡”食品的男婴。粪便的汇集是用SewardMedical,Ltd.of London,UK生产的Seward Stomacher 400 Lab System完成的。作为参考，汇集的未处理的(即，照汇集原样的)软而粘粪便样品的硬度是28克，汇集的未处理的糊状粪便样品的硬度是297克。
下面表Ⅱ示出将几种对比样品与粪便类似物混合的效果。所有的对比物质都如下面的样品制备方法所描述的那样和粪便类似物混合。从表中数据可明显看出，对比物质并没有使硬度发生所需的变化。
表Ⅱ粪便类似对比添加物 浓度(wt.％) 处理的粪便类似物 物的硬度(g)A 玉米淀粉(Dietary Fiber Control, 1.0 12.6SigmaChemical Co.,St.Louis,MO, 5.0 8.6S-2388)A 纯玉米淀粉婴儿粉(Johnson & 1.0 14.4Johnson,Co.,Skillman,NJ) 5.0 7.1A婴儿粉(滑石)(Johnson & 1.1510.2Johnson,Co.)B玉米淀粉(Dietary Fiber 1.1 643Control,SigmaChemical Co.,St.Louis,MO,4.9 533S-2388)B 婴儿粉(滑石) 1.0 854(Johnson & Johnson,Co.) 5.0 679在本发明的优选实施方案中，使用通过离子络合来增加水的结合度而增强粪便结构的改良剂来增加粪便的粘度、降低粪便的流动性。这可以通过使用合适浓度的离子络合剂来实现。由于具体的粪便类型的结构特征不同，一些FMA对不同类型的粪便的作用也不同。这样的一个例子是氢氧化钙可用作软而粘的粪便类似物的粘度降低剂，但同样浓度的氢氧化钙是糊状粪便的增稠剂(通过离子络合)。
离子络合剂可包括任何与其本身或粪便内的水或其它化学物质络合而在粪便内形成结构和刚性增强的区域的单一组分。所得络合物用于稳定粪便中的水分或将水分更牢固地结合在粪便内。举例性的离子络合剂包括ZnO、MgO、MnO、CaO、Ca(OH)2、Al2O3、铝盐、锌盐如乙酸锌或葡聚糖酸锌(zinc glucanate)、明胶、季铵盐、乙醇胺、藻酸、十六烷基三甲基溴化铵等。另外，离子络合剂可包括双组分(或多组分)体系，其中络合(即，较长范围的结构)是通过两种添加的组分(如，铝盐、钙盐或锌盐加上藻酸和/或其盐)的反应而产生的。另外，当与水络合时，该离子络合剂可以形成结晶水合物。通常含钙的化合物或体系(如氧化钙、氢氧化钙和藻酸钙等)是一些最有效的粪便改良剂。
表Ⅲ示出不同的离子络合剂对粪便类似物或粪便硬度的影响。(粪便类似物和/或粪便的混合按照下面样品制备方法中所规定的进行。)表Ⅲ粪便类似物/粪便 离子络合剂/体系浓度(wt.％)处理的粪便类似物/粪便的硬度(g)A 氧化钙 1.026(Sigma C-2178) 5.0385A 藻酸/氯化锌5.0114(50wt.％/ (总的混合物)50wt.％)(藻酸-钠盐，来自kelp，“high viscosity”-Sigma A-7128；氯化锌-Sigma Z-4875)B 氢氧化钙 1.01206(ACS试剂，Sigma 5.01223C-5551)B氧化锌5.11192(ACS试剂，Sigma Z-1753)
B 氧化钠 5.21275(ACS试剂，Sigma S-9888)B氯化钙(无水， 4.91405Sigma C-4901)A 藻酸，铵-钙盐 5.0513(Sigma A-7253)B 藻酸，铵-钙盐 5.02070(Sigma A-7253)合成的“软而粘”藻酸，铵-钙盐 5.052粪便(Sigma A-7253)合成的“糊状”粪藻酸，铵-钙盐 5.0908便 (Sigma A-7253)虽然在某些实施方案中需要对制品内的整个粪便物进行处理(即“整体”处理)，但是在一些优选实施方案中只用FMA处理粪便的一部分。在这些实施方案中，FMA可只渗入粪便内相对很小的距离，以此形成一个相当硬和无粘结性的改良的外层。从FMA应用的观点或没有必要将FMA混进粪便物的角度考虑，这可能是优选的。改良的外层是与粪便物的其余部分的物理性能不同的粪便物的表面处或附近的区域或层。优选地是，改良层与粪便的其余部分相比硬度大(即，有更大的屈服应力)、粘性低、和/或对容纳在粪便中的挥发性分子的扩散有更大的阻力，这就降低了粪便物的铺展性/移动性和/或降低了粪便物在穿用者的皮肤上的附着性和/或减小了粪便的臭味。优选地是，改良的外层区域的厚度是约1微米至约1000微米并能覆盖粪便物的全部或任意部分。例如，可能只处理皮肤/粪便界面上的粪便是合适的(例如，为了降低附着性和/或改善清洗性或降低在穿用者皮肤上的铺展性或为了改善吸收性或为了降低在制品内的铺展性)。因此，以10wt％的浓度处30平方厘米的皮肤或制品顶片区域上的1毫米厚的粪便物层时，必须有0.30克的FMA能用在和粪便的接触区域内的粪便上(假定粪便的比重是1.0)。
在不同的实施方案中，FMA可以是有机的或无机的，低分子量的分子或本质上是聚合的，和/或可以是液体，固体(例如，粉末、纤维、薄膜、网)，或半固体，或其结合。FMA可以存在于水/油或油/水乳液、悬浮液或混合物中。FMA可作为一个单独的分离元件(如制品内或附着在制品上的纤维絮垫或层)放置于制品中或可以保持在载体媒介如润肤液或护肤组合物(在下面描述)或网中或其上，或可以能释放地包封在薄膜下或口袋、小室或信封结构内。
在其中FMA通过护肤组合物传送的实施方案中，它可以溶于护肤组合物中或处于悬浮液中或作为一种简单的混合物。较大的FMA粒子(如，优选其最大尺寸大于约250微米)可以至少部分嵌入护肤组合物中或通过护肤组合物用粘合剂固定。可用在本发明的实施方案用于护肤组合物中的一些材料的例子包括美国联邦食品和医药管理局(FDA)关于非处方药人类使用的皮肤保护药品的暂行最终规定中所定义的第Ⅰ类活性物质，其目前包括尿囊素(alantoin)，氢氧化铝凝胶、锌膏、可可油、聚二甲基硅氧烷、鳕鱼肝油(混合)、甘油、高岭土、凡士林、羊毛脂、矿物油、鲨鱼肝油、白凡士林、滑石、局部淀粉、醋酸锌、碳酸锌、氧化锌等。其它可能有用的材料是美国联邦食品和医药管理局(FDA)关于非处方药的人用皮肤保护药品的暂行最终规定中所限定的第Ⅲ类活性物质，其目前包括活酵母细胞衍生物、尿囊素羟铝(aldioxa)、醋酸铝、微孔纤维素、维生素D3、胶体燕麦粉、半胱氨酸盐酸盐、泛醇、秘鲁香脂油、蛋白质水解物、外消旋的蛋氨酸、碳酸氢钠、维生素A等。许多FDA规定的护肤成分目前用在市售的护肤产品中，如A+D软膏、Vaseline石油冻、Desitin尿布疹软膏和Daily Care软膏、Gold Bond含药物的婴儿粉、Aquaphor治疗软膏、Baby Magic婴儿润肤液、Johnson’sUltra Sensitive婴儿霜、Johnson’s婴儿润肤液、唇膏等。其它合适的护肤组合物详述在美国专利5,643,588，美国专利5,607,760，美国专利5,609,587和美国专利5,635,191中。此处引入这些专利作为参考。
适用于本发明的护肤组合物优选具有熔融特征使得其在室温下在制品与穿用者的接触表面上相对不移动和固定，在体温下易于向穿用者转移，并且在极端的储存条件下不会完全是液体。优选地是，通过正常的接触、穿用者的运动和/或体热，这些组合物可以易于向皮肤转移。
在优选的实施方案中，适用于本申请的护肤组合物在20℃即环境温度下是固体，或者更通常地是半固体。“半固体”的意思是组合物有假塑性的或塑性的液体典型的流变特征。当不施加剪切时，组合物有半固体的外观，但当剪切率上升时组合物能够流动。这是由于，虽然组合物主要含有固体成分，但是也包括很少的一些液体成分。优选地是，本发明的组合物具有约1.0×106厘泊至约1.0×108厘泊的零剪切粘度。更优选地是，零剪切粘度是约5.0×106厘泊至约5.0×107厘泊。本申请所用的术语“零剪切粘度”指用板和锥粘度计(适合的设备可从TAInstruments of New Castle,DE得到，型号为CSL100)在很低的剪切率(如1.0秒-1)下测定的。本领域普通技术人员将认识到可以使用不同于高熔点成分的物质来提供可比较的粘度。例如，润肤液可以设置有具有高零剪切粘度的结构，但是，当施加剪切力时这样的结构将塌陷，结果是使得粘度降低(据说这种类型的组合物有屈服值)。这样的结构可由某些粘土材料所提供，如膨润土或蒙脱土，及热解法二氧化硅。特别优选的是可从Cabot Corp.,Cab-O-Sil Div.Of Tuscola,IL作为CAB-O-SIL得到的热解法二氧化硅。本领域普通技术人员也将认识到可以通过将这些组合物的粘度对剪切率的曲线外推到零剪切率下而测定该组合物的零剪切粘度。这样的粘度测定应当在约20℃时进行。
护肤组合物的载体媒介可包括有用的活性成分如一种或多种皮肤保护剂或润滑剂。本申请所用的术语“润滑剂”指的是一种防湿或防刺激的物质，它使皮肤柔软、平滑、易弯曲、涂敷、润滑、增湿、保护和/或清洁皮肤。(应当认识到几种上文所列的规定的活性物质是本申请中所用的“润滑剂”。)在优选的实施方案中，润滑剂在环境温度即约20℃具有塑性或液体稠度。这种稠度使组合物具有柔软、润滑、润肤液样的感觉。
适用于本发明的代表性的润滑剂包括但不局限于石油基的润滑剂；蔗糖酯脂肪酸；聚乙二醇和其衍生物；保湿剂；脂肪酸酯型；烷基乙氧基化物型；脂肪酸酯乙氧基化物；脂肪醇型；聚硅氧烷型；丙二醇和其衍生物；甘油及其衍生物，包括甘油酯、乙酸甘油酯和C12-C28脂肪酸的乙氧基化甘油酯；三甘醇及其衍生物；鲸蜡或其他蜡；脂肪酸；脂肪醇醚，尤其是脂肪链有12-28个碳原子的那些，如硬脂酸；丙氧基化的脂肪醇；多羟基醇的其它脂肪酯；羊毛脂及其衍生物；高岭土及其衍生物；任何上面规定的护肤剂；或这些润滑剂的混合物。
适用于本发明的护肤组合物的载体媒介的另一种优选成分是能固定组合物(包括优选的润滑剂和/或其它皮肤调理剂、治疗剂、保护剂和/或存在于组合物中的FMA)在已处理制品中或其上的所需位置的试剂。固定剂抵销了润滑剂迁移或流动的倾向，这是通过将它们主要固定在使用组合物的制品表面上或区域内而实现的。可以认为，这部分是由于固定剂将组合物的熔点和/或粘度升高到润滑剂的熔点和/或粘度之上。由于固定剂优选是能和润滑剂混溶的(或在合适的乳化剂的帮助下溶解于润滑剂中或分散在其中)，所以其将润滑剂截留在制品的穿用者接触面的表面上或施用有固定剂的区域内。
另外有利的是将固定剂“锁定”在施用有固定剂的制品的与穿用者接触的表面上或区域里。这可以通过使用在施用到用品上时快速固化的固定剂而达到。另外，通过鼓风机、风扇、冷却滚筒等对经处理的制品的外部冷却，能加速固定剂的结晶。
除了能和润滑剂混溶(或溶解于其中)外，固定剂优选具有使组合物在环境温度时为固体或半固体的熔融特征。在这方面，优选的固定剂的熔点至少为约35℃。这就防止固定剂具有迁移或流动的趋势。优选的固定剂的熔点至少是约40℃，更一般地是约50℃至150℃。
适用于本发明的固定剂能选自许多试剂，只要护肤组合物的优选性能提供本申请所述的对皮肤的益处就可以。优选的固定剂一般包含选自下列的那些C14-C22脂肪醇、C12-C22脂肪酸和平均乙氧化度为约2至约30的C12-C22脂肪醇乙氧基化物及其混合物。优选的固定剂包括C16-C18脂肪醇，优选是结晶高熔点材料，选自十六烷基醇、十八烷基醇、二十二烷基醇及其混合物。(这些材料的线性结构能加速其在经处理的吸湿制品上的固化。)其它优选的固定剂包括C16-C18脂肪酸，优选选自棕榈酸、硬脂酸及其混合物。棕榈酸和硬脂酸的混合物是特别优选的。还有其它优选的固定剂包括平均乙氧化度为约5至约20的C16-C18脂肪醇乙氧基化物。优选地，脂肪醇、脂肪酸和脂肪醇类是线性的。重要地是，这些优选的固定剂如C16-C18脂肪醇增加了组合物的结晶速度，导致组合物在基质的表面上迅速结晶。还有可以单独或和上述固定剂一起适用作固定剂的其它类型的成分包括各种蜡如巴西棕榈蜡、地蜡、蜂蜡、小烛树蜡、石蜡、纯地蜡、西班牙草蜡、小冠椰子油、rezowax、异链烷烃和其它已知的矿物蜡。
可以通过将FMA转移到粪便上而直接将粪便改良剂传送到粪便上，或者在转移到粪便上之前首先转移到穿用者的皮肤上或制品的其它部件上。载体媒介可以在尿布、训练裤、内衣或其它用品之前或取代尿布、训练裤、内衣或其它用品，和一次性制品成为一个整体，或者也可以构成或成为将施用到穿用者(优选地是，至少用在肛周区域上)上的独立制品的组成部分。
将FMA连接在载体媒介上的方法可以包括本领域公知的任意的方法，例如粘结剂(特别是水溶性粘结剂)、氢键、可释放的包胶、喷雾、涂层等。FMA和基质的氢键合可通过用水将FMA或基质的至少一部分稍微润湿而产生。一旦干燥，FMA就可释放地固定在基质上(即，随后的与液体水的接触将会使键断开)。对于润湿时“胶化”和变粘的那些FMA(如藻酸及其衍生物等)，该效果会增强。润湿可以在接触之前或接触时使FMA或基质或二者都接触高湿度(如，相对湿度是80％或更大)的环境而完成。或者在其接触之前或接触时将水喷洒、喷雾或雾化在试剂或基质的至少一部分上。在这样的情况下，该结构在结合到制品中之前优选是干燥的。
在其它的优选实施方案中，FMA可和衬垫如腿箍、腰区挡板、腰带、废物口袋或废物隔离部件结合在一起。在其中FMA和衬垫部件如腿箍、腰区挡板或腰区口袋结合在一起的实施方案中，优选地是，FMA和最靠近废物从穿用者身体排出的出口点(如，用于排粪便的肛门)处分布的衬垫部分相结合。在某些优选实施方案中，FMA可释放地固定到衬垫材料的表面上以改善对接触衬垫的粪便的处理。可用上述的任何方法或本领域公知的任何其它方法将FMA可释放地固定到衬垫表面上。在其它的实施方案中，FMA在衬垫表面的至少一部分上或其附近可释放地用胶囊密封。在包括有粪便隔离部件的实施方案中，隔离部件的任一部分可包含一种或多种FMA。如上所述将试剂可释放地涂在隔离部件上，或者隔离部件可以包含至少部分被水溶性或粪便溶性的薄膜覆盖的试剂的小室、小包或口袋(如上所述)。
FMA可以在制品的表面上或附近(如，顶片/粪便的界面上)，制品内(如在下述的废物处理部件120中)，或粪便物的身体侧表面上(即，首先转移到皮肤上或制品平面上的其它表面上)接触粪便。一般，FMA将接触与穿用者的肛门相关连的制品区域中的粪便(如尿布中的裆部区)。粪便也可以在其通过喷孔、法兰、阀等时在穿用者的肛门处或附近与FMA接触。在这种情况下，借助粪便从身体排出时粪便通过的压力将FMA从喷孔或阀(如从储槽中)中挤出或拉出。喷孔可包含邻近粪便从身体排出的出口点处分布的含有FMA或包括有FMA的组合物的页片、信封、小包或其它结构内的缝隙、狭槽或穿孔。喷孔起初可用可溶的薄膜密封，薄膜接触粪便时便溶解，释放出试剂或组合物。可供选择的是，借助粪便的通过或压力使结构变形从而使喷孔打开。粪便的压力加上身体的压力和运动可帮助FMA通过喷孔压出到粪便上。
FMA可被动地(如，在正常的穿用条件下粪便流动并与之接触)、主动地(如，制品内的一个部件响应信号而将FMA传送/释放到粪便上)或通过中间载体(如，起初转移到穿用者皮肤上的粉末或其它的护肤组合物)而传送。FMA传送到粪便上可能是以下原因造成的粪便排出的压力，重量，温度，酶的活性，水含量和/或pH；尿液的存在(如，排粪时或预期将排粪时尿液触发试剂的释放)；身体的运动，压力或热量；或者在制品的穿用循环过程中的任何其它触发或事件。
起初，FMA可以储存在制品内或制品上或其任一部分内或其上，随后由本申请所述的触发事件释放。在某些优选实施方案中，FMA可释放地包封在薄膜下、小室、小包、信封等里面以防止在粪便排入制品内前试剂的迁移和/或损失和/或有助于在使用期间将FMA定位以便和粪便接触。薄膜覆盖、小室、小包、或其它用于盛放试剂的“容器”至少在容器与粪便接触的表面区域上包含有水溶性薄膜。尿液、粪便或其它粪便物内的水将薄膜溶解，释放出试剂(即，触发释放)，使之与粪便接触并对其进行处理。适用于本发明的水溶性薄膜的一个例子是从Chris Craft Industrial products of SouthHolland,IL以MONOSOL M7031或从H.B.Fuller Co.of St.Paul,MN.以HL1636得到的聚乙烯醇薄膜。替代性的是，薄膜可只在某些粪便酶(如胰蛋白酶)的存在下或一定的pH范围内溶解。
试剂的释放可以是快速的(如，用气体放出组合物和尿液或粪便的水接触产生的爆炸气释放)以便将试剂嵌入或涂在粪便上。气体放出组合物可包含一种或多种物质的粒子，小球等，如果与水混合或一起放在水中时，所述物质就会放出气体(如碳酸氢钠或碳酸氢钠和柠檬酸)。粒子可嵌入水溶性基体(如，PVA)中。FMA可放置于薄膜的废物接触表面上或和其相连接或者可以嵌入气体放出组合物和粪便接触表面之间的水溶性薄膜中。这样，例如，当粪便中存在的水溶解掉水溶性薄膜时，就激活了气体放出组合物(即组分和水混合)，快速地放出气体，迫使FMA和粪便混合。粒子可包括如柠檬酸和碳酸氢钠的混合物，当其与水混合时，快速释放出二氧化碳气体。替代性地是，气体放出组合物可包括水溶性胶囊，胶囊内含有压缩气体和FMA。接触到胶囊的粪便内的水能够用于溶解薄膜并爆炸性地释放出气体，也迫使试剂混入/嵌入粪便中。也可以考虑其它的组合物和气体放出或释放系统并包括在本发明的保护范围内。
本发明的制品还可包括包含有传感器66、调节器67的响应系统65，用于将FMA转移到粪便上、使试剂与粪便混合或挤出试剂使之与粪便接触的储存的能量。图8所示的一个优选实施方案包括通过真空压缩保持在水溶性聚乙烯醇薄膜下面的成形的、压缩的、大孔的泡沫68。泡沫68还包括FMA75。和粪便里的水接触使PVA薄膜的至少一部分溶解，这就使储存在泡沫68中的机械能释放出来，使试剂朝向粪便物进行机械运送并进入粪便物中。在某些实施方案中，如上所述通过制品内引入的机制(如响应系统)发生混合，来自穿用者重量和/或移动的机械作用，和/或在排粪(尤其是低粘度的粪便)过程中或之后的粪便流动促进对更大比例的粪便物的处理。其它适用于本发明的响应系统更详细地描述在1998.6.29以Donald C.Roe.等人的名义申请的名称为“具有不连续的响应系统的一次性制品”的共同未决的美国专利申请中(P&G案号是7197)；此处引入该专利作为参考。
在替代性的实施方案中，FMA可置于三维结构上或与其相连接，该三维结构可和吸湿制品的其它部件连接或分离。例如，吸湿制品可包括具有突起，凸块，环等的部件，该部件有助于使FMA能够接触粪便。在一个优选实施方案中，包括粪便改良剂的热熔树脂的“毛发”或股线印在基质82上。(图7示出包括包含有FMA的毛发80的基质的一个例子)。试剂可加入树脂中以致于其可移动到毛发的表面上并能用在粪便上。替代性地是，可用上述的任一技术将试剂可释放地粘结在毛发上。合适的毛发和钩子的例子在下面的专利中有更详细的描述1991.10.22授权于Thomas等人的美国专利5,058,247；1992.5.26授权于Thomas等人的美国专利5,116,563；1994.7.5授权于Thomas等人的美国专利5,326,415；1998.6.9授权于Peck等人的美国专利5,762,645。此处引入这些专利作为参考。
在另一个实施方案中，FMA可通过一个毛刷结构60传送到粪便上，图6示出其中的一个例子。毛刷结构60可包括许多固定在基质上的基本上对齐的股线、纤维、加捻的纱线、细线或其它纤维状材料。基质可以是平面状的、曲面状的、带状的或有复杂曲面的，可以是有孔的或无孔的。毛刷的细丝62优选在排便过程中粪便所施加的压力下是能够弯曲的，这样就使粪便易于通过细丝62或在细丝62之间通过。毛刷的细丝62可以永久地或可释放地固定在基质上。细丝62可以来自于植物或动物(如棉花等)，纤维素的或合成的，并且其长度可以不同或类似。FMA可释放地固定在毛刷结构60的细丝62上，这样，当粪便被推动通过毛刷的细丝62时，试剂就释放出来和粪便混合。毛刷结构60可以和制品成一整体，或者可以单独用在穿用者的肛周区域并且可选择性地包括一种粘结剂或其它用于将该结构附着在穿用者或制品上的连接手段。毛刷结构60可以安装在在细丝62下面有空隙的隔离件(如上所述)上，这样就能为经处理的粪便提供占据的空间。
还可以通过利用“智能”凝胶来传送FMA，该“智能”凝胶响应pH、水分和/或一些其它触发事件的某些变化将发生相变或几何形状或体积的变化。也可使用形状记忆材料(即，当温度达到预定的阈值时，能恢复到预先给定的几何形状或形状的金属合金或塑料)将试剂移动到合适的位置处与粪便接触或混合，条件是温度变化合适。另外，可以使用可膨胀材料，如超吸湿聚合物或泡沫来促进粪便和FMA的接触。由于包含这种可膨胀材料的结构能吸入水，无论是来自粪便或尿液的水，所以可将和该结构的朝向身体的表面相连接的FMA朝着粪便物运送和/或促进其与粪便的混合。可形成泡沫的材料也可运送FMA并可改善其和制品内的粪便的接触。在这种情况下，可形成泡沫的材料包括FMA(或和试剂结合)并且当形成泡沫且其体积增加时涂在粪便物上。
FMA还可如下所述保持在大颗粒部件170上或其中。大颗粒部件170可以包含在废物处理部件120内，连接在顶片、箍或制品的其它部件上(可分离地或不可分离地)，或者松散地在一个分离的制品中独立地连接在身体上。(图2-4示出大颗粒结构的一些例子)。另外，保持、携带、传送或混合FMA的任意结构可包括设计为用于增加FMA和粪便的接触面积和/或改善其混合的突起或其它三维几何体。
在优选实施方案中，FMA和吸湿结构或制品的顶片连接。但是，FMA可以和顶片下面的层如接收层连接。在其中FMA放置于顶片下面的子层内如在废物处理部件120中的情况下，粪便必须易于渗透顶片、子层(sublayer)及其它任何上覆的结构，以便使试剂能够起作用。因此，优选地是，这样结构的如下面试验方法部分所述的承压下的接收性能值至少是约0.50g/cm2/J，优选至少是约1.0g/cm2/J。在任意情况下，试剂都优选放在制品的一般和穿用者的肛周区域连接的区域附近。
如图2所示，本发明可包括废物处理部件120。废物处理部件120设计为帮助处理粘性流体身体废物的接收、储存和/或固定。废物处理部件120可置于制品中的任何位置，包括裆部区或任一腰区或者可以连接到或包括在任一结构或部件如芯28、腿箍等中。在优选实施方案中，废物处理部件120放在制品的在穿用时靠近穿用者的肛周区域的区域中。这有助于确保所有排出的废物沉积在废物处理部件120上或其附近。
尽管接收、储存和固定粘性流体身体废物的结构是优选的，但是在本发明的某些实施方案中，废物处理部件120可只包括接收部件、储存部件或固定部件，或者可以包括两种部件的结合，但是不包括第三种部件。在某些实施方案中，一个部件还可发挥一种以上的功能(例如，一个储存部件可起到储存和固定两种作用)。例如，本发明的吸湿制品可包括接收和储存部件以在其本身没有单独的固定部件的情况下能够处理粘性流体身体废物。
接收部件150可以是能够接收身体排出物的任何材料或结构。(本申请所用的术语“接收”或“接收性能”指的是一种结构被沉积在其上的物质的渗透。渗透用物质通过其所沉积的结构的表面来定义。非均匀结构的渗透可定义为物质通过限定其所沉积的表面的平面)。接收部件150可包括单一材料或多种彼此可操作连接的材料。另外，接收部件150可和尿布20的另一部件结合成一个整体，也可以是一个或多个和尿布20的一个或多个部件直接或间接相连的分离的部件。另外，如果需要，接收部件150的部分或全部可以从吸湿制品中移去进行单独处理。
接收部件150优选至少部分放在尿布20中邻近芯28的身体表面47的裆部区37中，尽管在一些替代性的实施方案中，接收部件150可包括腿箍、腰带、粪便废物的容纳口袋等的至少一部分，或者可以可操作地和任意的这些部件连接。但是优选地是，至少一部分在穿用期间放在邻近穿用者肛门的尿布20区域内的接收部件150不能被结构中的上覆层如顶片24所阻挡。因此，需要切去打算放在靠近穿用者肛门的制品区域内的一部分顶片24以在该区域提供作为身体侧衬里的接收部件150。替代性地是，顶片24的部分或全部可制备或处理成能起到接收部件150的作用。在图2所示的一个实施方案中，接收部件150包括顶片24的至少一部分。在其它的实施方案中，接收部件150可包括尿布的其它部件如吸湿芯28或储存部件(将在下面描述)的至少一部分。
在一些实施方案中，可能需要使尿布20在其不同部分上具有不同的接收容量。这可通过在尿布20的不同区域内提供不同的接收部件或通过提供一个已制成或处理成有不同接收性能的多个区域的接收部件150来实现。另外，可以把接收部件150升高到制品的朝向身体的表面的平面之上以更好地控制流出的粘性流体身体废物。在一些实施方案中，甚至需要使接收部件150在邻近粘性流体身体废物源(如，肛周区域)处与穿用者的皮肤接触。
合适的可用作接收部件150的材料和结构可以是吸收性的或非吸收性的并且可包括有孔的无纺网、有孔的薄膜、有孔的成形膜、稀纱布、织物网、稀布、结网物、大孔薄泡沫等。一种特别优选的材料是Dollar Tree Dist.,ofNorfolk,VA生产的作为Toy Tub Bag得到的织造结网。另外，接收部件150或其中的任意部分可用润肤液或其它已知的物质涂覆以增加、提高或改变该部件的使用性能或其它性能。例如，接收部件150可以是疏水性或亲水性的或处理成疏水性或亲水性的。
如上所述，FMA优选在穿用者的肛周区域内和接收部件连接。在某些优选实施方案中，FMA通过上述方法可释放地连接到接收部件上。在替代性的实施方案中，试剂可释放地包封在和接收部件150的至少一部分连接的结构中。一旦试剂接触到水、热或压力/穿用者的运动就会释放到粪便上。在试剂沉积到粪便上之前，其还可以首先转移到穿用者的皮肤上或制品的其它部分(如，腿箍)上。例如，尿液可能影响可释放地用胶囊密封的试剂或组合物的释放。通过身体接触和/或压力可将试剂转移到穿用者的皮肤上。一旦随后接触到粪便，试剂就从皮肤上转移到粪便的表面上。
一旦粘性身体废物已渗透废物处理部件120，在穿用周期的剩余时间内需要远离穿用者储存或保持废物并且在更换过程中使之远离护理者。本申请所用的术语“储存”指的是沉积在尿布内的物质与制品的朝向身体的表面的物理分离使得沉积在尿布里的物质不会立即接触或接近穿用者的皮肤。充分的储存容量对减小渗漏及皮肤区域被粘性身体废物污染的可能性是必要的，这是因为已储存的粘性身体废物到达结构的朝向身体的表面从而发生泄漏和在制品内移动的可能性很小。
储存部件152可置于尿布20内的任何位置。但是，储存部件152优选和接收部件150和/或顶片24(如果存在的话)可操作地连接在一起，这样就使接收部件150所接收的粘性身体废物可进入储存部件152。(考虑其中尿布20没有顶片24和接收部件150的实施方案。在这种情况下，身体废物将不通过任何上层结构而直接进入储存部件152)。在任何情况下，储存部件152都优选置于在尿布20被穿用时位于穿用者肛门附近的尿布20区域。因此，优选储存部件152的至少一部分置于吸湿制品的裆部区37内。但是，在一些替代性的实施方案中，储存部件152可包括任一腰区的至少一部分、腿箍、腰带、容纳粪便废物的口袋等，或者可以可操作地和任一这样的部件连接。另外，可以把储存部件152升高到制品的朝向身体的表面的平面之上以更好地控制流出的粘性身体废物。在一些实施方案中，甚至需要使储存部件152在邻近粘性身体废物源(如，肛周区域)处与穿用者的皮肤接触。
储存部件152的储存容量在整个尿布20中可以是均一的也可以是变化的。这样的变化可通过在尿布20内使用多个储存部件152或通过提供单一的具有不同储存性能的区域的储存部件152来实现。另外，如果需要，储存部件152的部分或全部可以从吸湿制品中移去进行单独处理。
储存部件152可以是如上所述的能够储存身体排出物的任意材料或结构。因此，储存部件152可包括一种材料或多种彼此可操作地连接的材料。另外，储存部件152可和尿布20的另一部件结合成一个整体，也可以是一个或多个和尿布20的一个或多个部件直接或间接相连的独立部件。在图2所示的一个实施方案中，储存部件152包括一个和芯28分离的结构。但是，考虑的实施方案是其中储存部件152包括芯28的至少一部分。
用作储存部件152的合适材料可包括大孔开孔泡沫，大孔的耐压无纺高膨松度织物，大尺寸颗粒形式的开孔或闭孔泡沫(大孔和/或微孔)，高膨松度无纺织物，聚烯烃，聚苯乙烯，聚氨酯泡沫或颗粒，含有多个垂直方向起圈的纤维股线的结构，有穿孔或凹陷的上述吸湿芯结构等。(本申请所用的术语“微孔”指能够通过毛细作用运送流体的材料。术语“大孔”指材料的孔太大而不能进行流体的毛细运送，一般其孔的直径大于约0.5mm，更具体地说，其孔的直径大于约1.0mm)。一个实施方案包括机械紧固环接合部件，其未压缩厚度是约1.5毫米，可从3M Corporation of Minneapolis,Minnesota作为XPL-7124得到。另一种实施方案中包括6旦尼尔、卷曲的和树脂粘结的无纺高膨松度织物，其定量为每平方米110克，未压缩厚度是7.9毫米，可从GlitCompany of Wrens,Georgia得到。储存部件152或其任意部分可包括或涂覆有润肤液或其它已知的物质以增加、提高或改变该部件的使用性能或其它性能。
储存部件152的一个替代性的实施方案包括大颗粒结构170，该大颗粒结构170含有许多离散颗粒172，其非限定性的实施例示于图2-4。大颗粒172优选具有公称尺寸，该尺寸优选是约1.0mm至约25.4mm，更优选是约2mm至约16mm。但是，也可考虑小至0.5mm及更小的粒子和大于约25.4mm的粒子。公称尺寸是约1.0mm或更大的粒子是一般保留在美国标准18号筛网上面的粒子。公称尺寸小于约25.4mm的粒子是一般通过美国标准25.4mm的筛网的那些粒子。公称尺寸是约16mm或更大的粒子是一般保留在美国标准号为16mm的筛网上面的那些粒子。用于测试或使用的粒子的公称粒径是在将粒子加入储存部件152之前测定的。公称尺寸是约8mm或更大的粒子是一般保留在美国标准8mm的筛网上面的粒子。
大颗粒结构170可包括任意数目的颗粒172。另外，颗粒172可不结合而在结构170中自由地移动或者可以用任何已知方法将其相互结合。可供选择的是，结构170可包括外部支撑件如熔喷热熔胶、网、结网物、稀纱布、丝线或其它粘结剂或非粘结剂的缠结支撑件。任意的颗粒172也可和尿布结构的任何其它部分如顶片或芯连接。颗粒172还可限制在有图案的三维区域如褶皱、“枕头”及口袋中。
各个颗粒172可由适用于吸湿制品中的任意材料制成，包括上面关于吸湿芯28或储存部件152的描述中所述的材料。用在颗粒172中的材料可以是吸收性的、非吸收性的、微孔的、大孔的、弹性的、无弹性的等，或者可以有任何其它所需的性能。适用于颗粒172的大孔吸收性材料的例子包括高膨松度无纺织物，开孔泡沫，纤维束，海绵等。其它的吸收性材料包括纤维素絮垫、毛细通道纤维、如超吸湿聚合物的渗透性储存材料等。非吸收性颗粒172可包括塑料、金属、陶瓷、玻璃、闭孔泡沫、柱填充材料、合成纤维、凝胶、胶囊密封的气体、液体等。另外，任何或全部的颗粒172可包括气味吸收剂、润肤液、护肤组合物、杀菌剂、pH缓冲剂、酶抑制剂等。
储存部件152可包括单一类型的颗粒172(大小，形状，材料等)，也可包括不同颗粒172的混合物。所述混合物可以是均相的；非均相的，当具有不同性能的颗粒172放置在储存部件152的某些区域中时；层状的；或任何其它所需的构型。在一些实施方案中，可以使用一种以上类型的混合物(例如，大孔和非吸收性的颗粒172可均匀地在一层中混合，而另一层只包括吸收性颗粒)。不同层的颗粒可彼此直接连接也可以被一种或多种材料如结网物、稀纱布、无纺的或纺织的网、薄膜、泡沫、粘结剂等分开。
大颗粒结构170优选包括由颗粒172之间的空间所限定的连续填隙空间174。通过改变颗粒172的大小和/或形状可控制填隙空间174。颗粒可以是任何已知的形状，包括球形、椭球形、矩形和多边形固体等。
除了储存功能外，储存部件152可以在基本平行于底片26的平面方向上在吸湿制品20内运送粘性身体废物。运送可以是主动的，从而毛细力或其它力使粘性身体废物或其组分(如，游离水)移动。在其它的实施方案中，运送可以是被动的，这时，粘性流体身体废物或其组分在外加力如重力、穿用者的压力或穿用者的运动的作用下移动通过该结构。在被动运送的情况下，储存部件152应当有相对较大的互连的通道等，使得粘性身体废物在最小的能量输入下易于移动通过该结构。
本发明的FMA可以和储存部件152的任一部分包括大颗粒结构连接。在某些其中储存部件152有升高区域的优选实施方案中，FMA和该部件的升高区域连接。渗透接收部件的粘性身体废物可以和FMA接触并携带其到储存部件152的“较低”区域，以此增强混合。例如，可将环型储存部件的升高的顶部略微弄湿或润湿，然后和FMA接触以将FMA可释放地固定在升高的部分上，然后干燥。这种可释放的固定也可通过水溶性粘结剂来进行。在大颗粒的实施方案中，可将试剂保持在大孔颗粒内。在另一个实施方案中，试剂可释放地固定到颗粒部件的外表面上。粪便和FMA的接触优选可使试剂从储存部件中释放出来并使之与粪便混合。
吸湿制品接收的或渗入吸湿制品的粘性身体废物还优选远离穿用者保留在尿布中。一种保留身体废物特别是粘性身体废物的优选方法是将废物固定在远离穿用者的位置处。本申请所用的术语“固定”指的是在施加的压力和/或重力影响下材料或结构保留储存的粘性身体废物的能力。
固定部件154可以是能够降低已渗入固定部件154的粘性身体废物离开该结构的倾向的任何材料或结构。因此，固定部件154可包括一种材料或多种彼此可操作连接的材料。另外，固定部件154可和尿布20的另一部件结合成一个整体，也可以是一个或多个和尿布20的一个或多个部件直接或间接相连的独立部件。例如，固定部件154可以是位于储存部件152下面的未结合的材料层或者可以包括全部或部分如上所述能够固定并保留粘性身体废物的储存部件152。在任何情况下，固定部件154都优选和储存部件152和接收部件150可操作相连。这对于确保制品所接收和/或储存的粘性身体废物进入固定部件154或与之接触是必需的。因此，需要将固定部件154固定在储存部件152和接收部件150下面，在制品的裆部区37的至少一部分内。但是，如上所述，如果储存部件152具有运送能力，固定部件154就可以置于尿布20中的任何地方，这样，接收和/或储存的粘性流体身体废物就能够被运送到固定部件154中。另外，有接收部件150和储存部件152时，尿布20可以有均一的或非均一的固定能力。因此，可将一个或多个固定部件154加入具有不同固定和/或留着性能的区域的制品中。另外，如果需要，固定部件154的部分或全部可以从吸湿制品中移去进行单独处理。
适用在固定部件154中的材料包括微孔泡沫、超吸湿聚合物粒子或纤维、纤维素纤维、毛细通道纤维、缠结的合成纤维絮垫等。一些优选的材料包括泡沫吸收性材料如美国专利5,260,345、5,387,207和美国专利5,625,222中所描述的那些。其它优选的材料包括吸收性凝胶材料如1992.9.15授权于Young等人的名称为“用于失禁处理的高效吸湿制品”的美国专利5,147,345中所描述的那些。此处引入这些专利作为参考。
FMA可以和固定部件154连接。在这些实施方案中，改良剂可以起到提高固定部件154的功效和效率的作用，这是通过促进水从粪便中除去以此来提高固定过程的速度和/或降低粪便中剩余固体部分的最终移动性来实现的。FMA还可以起到在固定过程中利用直接增稠机理来增加粪便的粘度的作用。FMA可以松散地和固定部件连接或者可以可释放地固定(即，这样，粪便的水可以使其释放)在固定部件154上。
本发明的一个优选实施方案是图2所示的吸湿制品20。吸湿制品20有第一腰区36，第二腰区38和位于第一腰区36和第二腰区38之间的裆部区37。尿布20包括顶片24、底片26及位于顶片24和底片26之间的吸湿芯28。顶片24邻近芯28的朝向身体的表面47放置在第一腰区36的至少一部分中。尿布20还包括和顶片24连接并远离顶片24纵向延伸通过裆部区37的至少一部分和第二腰区38的至少一部分的接收部件150。接收部件150包括Dollar Tree Dist.,of Norfolk,VA生产的以Tub Toy Bag得到的纺织结网物。
尿布20优选还包括位于接收部件150和底片26之间的储存部件152。储存部件152位于裆部区37的至少一部分和第二腰区38的至少一部分内。在该实施方案中，储存部件152包括含有颗粒172的大颗粒结构170。具体地说，大颗粒结构170包括和约0.35克的定量是每平方米45克的泡沫吸收性材料条相混合的约2克的擦洗颗粒，如美国专利5,260,345所述。(用擦洗垫(如可从Libman Company of Arcola,IL以Light Duty Scrubbers#00065得到)的研磨无纺高膨松侧切成约8mm×约7mm×约5mm的颗粒就制成了擦洗颗粒)。条的尺寸是长约19毫米，宽6.4毫米，厚2毫米。擦洗颗粒分布在沿定量是每平方米126克的约0.8mm厚的“薄直至湿”的泡沫吸收性材料(在美国专利5387207中作了描述，此处引入作为参考)的制品的纵轴放置的2.5英寸×6.4英寸(16平方英寸)的区域上。擦洗颗粒相对均匀地和吸收性泡沫条混合并能在“薄直至湿”的吸收性泡沫材料层所限定的区域内自由移动。颗粒和条优选不粘结在纺织结网顶片或任何其它层上。优选通过本申请所述的任一方法将FMA与储存层的颗粒部件相连。接收部件150粘结在“薄直至湿”的吸收性泡沫层周边外侧的下面层上。
在图5所示的另一个实施方案中，本发明的吸湿制品是打算单独用在穿用者身上或放置在穿用者内衣、外层覆盖物等中的插入件21或卫生巾。因此，一般不打算使插入件21呈裤子的形状，而是将插入件21和裤子或将插入件21保持在穿用者身体的合适位置处的其它结构结合使用。吸收性插入件21有一对相对的被中心区137分开的端区135并且包括一个吸收性组合件27，吸收性组合件27可包括吸湿芯28，接收部件150，储存部件152和/或固定部件154。插入件21还可包括一个或多个连接部件41以在使用期间将插入件21保持在裤子或外层覆盖物29内的合适位置处。连接部件41可包括粘结剂、内聚剂、钩子、夹子、扣环、钮扣、系带、磁、电和/或任意其它已知的用于将吸湿制品连接在内衣上的用具。
试验方法粘度用控制应力的流变仪可测定粘度。合适的流变仪可从T.A.Instruments,Inc.ofNew Castle,DE得到，型号是SC2100。该流变仪使用不锈钢平行板设备。流变仪有放样品的刚性水平的第一个板和安装在第一个板上的第二个板，使得所说的的第二个板的轴垂直于第一个板。第二个板的直径是2或4厘米。2厘米(2cm)的平行板用于稳固的、糊状的或高粘稠的样品，而4厘米(4cm)的平行板用于非常软而粘的或“水状”粪便样品。在测试过程中，第一个和第二个板的间隔可达2000微米。第二个板和用于轴向旋转的驱动轴相连。驱动电机和应变传感器也安装在驱动轴上。
合适的要测试的类似物样品(一般是2-3克)在第一个板上中心放置并且一般放在第二个板的轴下面中心位置处。测试前，除去任何大片的未消化的食物(如，种子)。将第一个板升高到一定位置。用刮刀将超出第二个板直径的过量样品除去。将水喷雾到样品的边缘以防止测试过程中由于水分损失所造成的边缘效应。对于糊状稳固的样品，流变仪向样品程序施加50-50000达因/厘米2的剪切应力。对于软而粘的水状样品，施加5-5000达因/厘米2的剪切应力。数据适于幂定律函数，其中表观粘度=kj(n-1),k=稠度(单位是cP×秒(n-1))，i=剪切率(单位是秒-1)，n=剪切指数(无量纲)。因此，当j=1秒-1时，粘度=k。(在整个试验过程中两个板的温度都保持在35℃)。硬度方法用型号是7113-5kg的Stevens-Farnell QTS-25 Texture Analyzer和有486或更高级处理机的英特尔机器上的相关软件测定硬度。提供一个1/2英寸的不锈钢球形探头和类似物容器。合适的探头是从Leonard Farnell Co.ofHatfield,England得到的TA18探头。将7毫升的线性低密度聚乙烯闪烁小瓶(其内部直径是0.55英寸+/-0.005英寸)切成约16毫米长就可制成类似物容器。合适的小瓶可从Kimble Glass Company of Vineland,New Jersey作为#58503-7小瓶得到。用要测试的类似物(类似物A或B，如下所述)或粪便充填到类似物容器的顶边(水平)。如果要评估一种改良剂，就用下述的样品制备方法制备样品。小瓶在1/2英寸的不锈钢球形探头下面中心放置。把探头下移使其刚刚接触小瓶内类似物的表面。探头162以每分钟约100毫米的速度下移7毫米，然后停止。硬度记录为探头在7毫米的行程中遇到的最大阻力。(在整个测试过程中房间和类似物的温度应当是约65-75°F)。作为参考，已经发现硬度和材料的复数模量有密切关系，所述复数模量是材料的粘性模量和弹性模量的结合。制备类似物A的方法将1.5克的Ultra Dawn洗碗液体(可从俄亥俄州辛辛那提市的Procter &Gamble Co.得到)加入一个空金属混合皿中。往盛有Dawn的皿中加入各10克的Feclone FPS-2和Feclone FPS-4。(这两种Feclone物质都可从SilicloneStudios,ValleyForge,PA.得到)。然后往混合皿中加入200毫升加热到200°F的蒸馏水。为了避免向混合物中引入气泡，将得到的混合物用橡胶或塑料刮刀小心地手工搅拌直至均匀(通常约3-5分钟)。如果能够适当制备，类似物A的用上述硬度方法测定的硬度是约7-10克。制备类似物B的方法往空金属混合皿中加入备5克的Feclone FPS-4,Feclone FPS-6和Feclone FPS-7。(Feclone物质都可从Siliclone Studios,Valley Forge,PA.得到)。往皿中加入0.67克Carbopol 941(可从B.FGoodrich Corp.of Brecksville,OH得到)，为了确保这些粉末材料和水混合时有足够的分散性，用橡胶或塑料刮刀搅拌这四种成分直至它们混合均匀。然后往混合皿中加入60毫升加热到200°F的水。为了避免向混合物中引入气泡，将得到的混合物用橡胶或塑料刮刀小心地手工搅拌直至均匀(通常约3-5分钟)。如果能够适当制备，类似物B的硬度是约600-650克。制备类似物C的方法类似物C是通过在900毫升的蒸馏水中混合10克从B.FGoodrich Corp.of Brecksville,OH得到的Carbopol 941或等同的丙烯酸聚合物而制备的粪便物类似物。Carbopol 941和蒸馏水分别称重和测量。用具有直径是2英寸桨的3叶片的船用型螺旋桨(可从VWR Scientific Products Corp.of Cincinnati,Ohio得到，目录号为#BR4553-64，固定在3/8”搅拌轴BR4553-52上)搅拌蒸馏水。在搅拌期间螺旋桨的速度恒定为450rpm。搅拌器应当形成一个没有喷溅的旋涡。将Carbopol慢慢地筛入水中，这样它就进入旋涡并混合而不形成白色结块或“鱼眼”。搅拌混合物直至加入所有的Carbopol，此后再搅拌2分钟。为了得到均匀的混合物，应当按照需要摩擦含有混合物的皿的边缘并应当将皿旋转。(有气泡时混合物将可能稍微浑浊)。然后慢慢地将100克1.0N容量的NaOH溶液(可从J.T.Baker Co.,Philipsburg,NJ得到)量入混合物并搅拌混合物直至均匀。混合物将变得稠而透明。在加入碱溶液后应当再搅拌混合物2分钟。应当使中和后的混合物平衡至少12小时并且应当在其后的96小时内用于承压下的接收性能试验。在使用Carbopol混合物前，应当在容器中低速(约50rpm)搅拌约1分钟以确保混合物是均匀的。
如果正确制备，类似物C的“硬度”值应当是55-65克。用型号是7113-5kg的Stevens-Farnell QTS-25 Texture Analyzer和有486或更高级处理机的英特尔机器上的相关软件测定硬度。提供一个1/2英寸的不锈钢球形探头和类似物容器。合适的探头是从Leonard Farnell Co.of Hatfield,England得到的TAl8探头。将7毫升的线性低密度聚乙烯闪烁小瓶(其内部直径是0.55英寸+/-0.005英寸)切成约15毫米长就可制成类似物容器。合适的小瓶可从Kimble GlassCompany of Vineland,New Jersey作为#58503-7小瓶得到。用要测试的类似物充填到类似物容器的顶边的2毫米内。闪烁管在1/2英寸的不锈钢球形探头下面中心放置。把探头下移使其距小瓶内类似物的表面的距离是约1毫米。探头162以每分钟100毫米的速度下移7毫米，然后停止。硬度记录为探头在7毫米的行程中遇到的最大阻力。(在整个测试过程中房间和类似物的温度应当是约65-75°F)。样品制备方法将一个250mL的预先清洗的VWRbrand TraceClean大口瓶(VWR#15900-196)置于天平上并配衡。将所需量的化学试剂量入杯子，记录下其确切的重量。记录下化学试剂的重量后将天平再次配衡。将所需量的粪便或粪便类似物量入盛有化学试剂的杯子中。记录下粪便或粪便类似物的确切重量，用Standard Ayre Cervi-Scraper(VWR#15620-009)的刮刀端部剧烈搅拌化学试剂和粪便或粪便类似物直至均匀(整个搅拌时间一般是约2分钟)。对于本方法而言，搅拌过程开始时定义为t=0分钟。将样品搅拌后，使其在剩余的所需反应时间内静置。对于本申请的数据，反应时间设定为t=搅拌过程开始后3分钟。然后用Standard Ayre Cervi-Scraper的刮刀端部将其装入上面硬度方法中描述的16毫米容器中，进行硬度试验(如上所述，在t=搅拌过程开始后3分钟时开始)。承压下的接收性能用图9所示的设备139通过下述试验测定承压下的接收性能。提供一个空的有机玻璃圆筒140，其与厚约9.5mm的不锈钢板142连接。板142是约10.16cm×10.16cm(约4英寸×4英寸)的矩形。圆筒140和板结合的高度是7.6cm(约3.0英寸)，其内部直径是5.08cm(约2.00英寸)，外部直径是6.3cm(约2.48英寸)。圆筒140的底部在板142下面延伸的距离是约3.5mm。唇缘(lip)143防止试验流体166泄漏到指定的试验区域的外面。还提供两个625克的重块156，每一个的直径都是5.08cm(约2.0英寸)。
提供一个圆柱形的24.6克的有机玻璃重块144。重块144的直径是5.08cm(约2.0英寸)，这样，重块144在高精度范围内紧密配合在圆筒140中，但是能够在圆筒140的孔141中自由地滑动。这样的设置可提供约119帕斯卡(Pa)(约0.017磅每平方英寸)的压力和约20.27平方厘米(约3.142平方英寸)的试验区域。如果需要，重块144可有一个柄145使之易于插入和移出圆筒140。在这种情况下，柄145和圆柱状重块144的重量和应当等于24.6克。
提供一个要测试承压下的接收性能的结构的样品146。样品146可从现有的尿布上剪下也可以由尚未形成尿布的材料制成。样品146包括打算用在制品中的完整结构或待评估的制品的完整结构，包括顶层161。(为了测量如上面接收部件部分所述的单独接收部件的承压下的接收性能，用一个标准储存部件147取代任何下面的结构或层来进行承压下的接收性能试验。本申请中所用的标准储存部件147包括一个4英寸×4英寸，厚1.6mm的铝板，铝板上有如图10所示规则地间隔开的直径为4.3mm的孔168的图案。如此排列孔使得每平方英寸上有约26个孔)。样品146应当剪成10.16cm×10.16cm(约4英寸×4英寸)的矩形。
提供5层4英寸×4英寸的高定量吸墨纸149。除去样品146的顶层161，将样品146的剩余组成部分或层(如果有多个组成部分或层)和5层吸墨纸材料149称重，精确到0.01克。因此，如果样品146是从尿布上剪下来的，在称重前应当将尿布的层如顶片、第二顶片、接收层、吸湿芯等分开。(在有些情况下，一个层可包含两个或多个永久粘合的组成部分)。这样做时，一定要小心以免破坏样品146或引起样品146的任意部分出现不希望的变形。可将样品146的层冷冻以帮助它们与相邻的样品146的层分离。可用PhilipsECG,Inc.of Waltham,Massachusetts生产的PH100-15循环制冷剂进行冷冻。
样品146应当按照起初形状重新组装在5层层叠的吸墨纸材料149上面，样品146中将朝向穿用者的一侧面朝上，并远离吸墨纸材料149。吸墨纸材料149优选是可从Ahlstrom Filtration,Inc.of Mt.Holly Springs,Pennsylvania以#632-025得到的过滤级纸，其定量是约每米90克。
样品146和吸墨纸材料149的组合件在Stevens-Farnell QTS-25型号为7113-5kg的Texture Analyzer 160(可从Leonard Farnell Co.of Hatfield,England得到)的工作面164上、探头162下中心放置。合适的探头162是可从LeonardFarnell Co.of Hatfield,England得到的100cm平端的圆柱状铝伸长杆“QTSM3100”。圆筒140在样品146上中心放置。两个625克的重块156放在板142的对角上以使之稳定。用有约4-6mm开孔的注射器将约10立方厘米的粘性流体身体废物类似物166(如下所述的类似物C)通过圆筒140中的孔141分散到样品146的顶上。
一旦合适量的粪便类似物166(类似物C)已经计量入圆筒140中，将24.6克的重块144慢而轻地插入圆筒140的孔141中直至其停在类似物的表面上，然后轻轻地顺时针旋转一周再逆时针旋转一周，进行这两次旋转时应小心避免有任何向下的力施加在重块上。启动Texture Analyzer 160使探头162以每分钟10毫米的速度下压圆柱状重块144直到达到约144.6克的阻力。一旦达到144.6克的阻力，就固定Texture Analyzer 160以停止向下的冲程。设定记录器在阻力为5克时触发。(最大阻力144.6克对应于施加700帕斯卡或每平方英寸0.1英磅的压力)。一旦阻力达到144.6克，探头162就回到其起始位置。
将重块144从圆筒140上移去，然后将圆筒140从样品146的表面上移去，一定要小心不能使保留在圆筒140中的任何类似物C滴在样品上。然后通过平行于下面的层的表面拖动顶层161，将样品146的顶层161从样品146下面的层上除去，如果可能，就一定小心不让任何类似物C滴到吸墨纸上面。对于某些难以通过平行于下面的层进行拖动的方法将顶层除去的结构，可将顶层161从样品146下面的层剥落或升起。如果样品146只包括一层，就将如下所述的标准接收部件151用作样品146的顶层161。然后将样品146的下面层和吸墨纸材料149称重。样品146接收的试验类似物C的量等于样品146的下面层和吸墨纸材料149的结合重量的增加，其是由在单位面积上做单位功(毫焦耳)时试验类似物C渗过样品146的顶表面层所引起的。计算单位功时所用的力下面积(Area under the force)对距离的曲线的计算可通过对阻碍探头向下行程的阻力对其整个运行距离进行积分直至达到144.6克的最大阻力来进行。用下式计算单位功单位功(mJ)=力下面积对距离的曲线(g/mm)(9.81m/s2)/(1000mm/m)
虽然已经说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对本领域普通技术人员而言，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下，可以对本发明进行许多其它的变化和改进是显而易见的。因此，打算在所附的权利要求书中覆盖所有这些在本发明保护范围内的变化和改进。
权利要求
1．一种适合用在穿用者肛周区域用于接收粪便的一次性制品，该制品包含衬底；使衬底与穿用者肛周区域保持接触的设施该吸湿制品的特征在于有效量的放置在制品中的离子络合的粪便改良剂使得离子络合的粪便改良剂能够接触沉积在制品中的粪便的至少一部分。
2．一种适合接收粪便的吸湿制品，其有第一腰区，与第一腰区相对的第二腰区，位于第一腰区和第二腰区之间的裆部区，该制品包含透液顶片；和顶片的至少一部分连接的不透液底片；位于顶片的至少一部分和底片之间的吸湿芯，该吸湿制品的特征在于有效量的放置在制品中的离子络合的粪便改良剂使得离子络合的粪便改良剂能够接触沉积在制品中的粪便的至少一部分。
3．上述权利要求中任一的吸湿制品，其中离子络合的粪便改良剂选自ZnO、MgO、MnO、CaO、Ca(OH)2、乙醇胺、季铵盐和Al2O3、藻酸盐、锌盐、铝盐及其组合。
4．上述权利要求中任一的吸湿制品，其中离子络合的粪便改良剂用于增加粪便的粘度。
5．上述权利要求中任一的吸湿制品，其中离子络合的粪便改良剂在浓度小于约5wt％、优选小于约1.5wt％、更优选小于约0.5wt％时在不大于约5分钟内、优选不大于约3分钟内将粪便的硬度增加至少约100％。
6．上述权利要求中任一的吸湿制品，其中离子络合的粪便改良剂置于一个载体结构上，如护肤组合物、网或毛刷结构。
7．权利要求6的吸湿制品，其中护肤组合物包括选自石油润滑油、石油蜡、硅氧烷油和硅氧烷蜡的组分。
8．上述权利要求中任一的吸湿制品，其中离子络合的粪便改良剂可释放地连接在制品的至少一部分上，优选是用选自水溶性粘结剂或氢键的连接方法进行连接。
9．上述权利要求中任一的吸湿制品，其进一步包括至少一个和吸湿制品的一个部件连接的或从其伸出的三维结构，该三维结构优选是包含离子络合的粪便改良剂的印刷毛发，其中三维结构促进了离子络合的粪便改良剂和粪便的接触。
10．上述权利要求中任一的吸湿制品，其中离子络合的粪便改良剂邻近水溶性薄膜放置。
11．上述权利要求中任一的吸湿制品，其进一步包括一个气体放出系统，该气体放出系统包括至少一种和水混合时能放出气体的组合物，其中气体放出系统将离子络合的粪便改良剂传送到粪便上，或者气体放出系统包括水溶性物质，该物质含有和水混合时能放出的压缩气体，其中气体放出系统将离子络合的粪便改良剂传送到粪便上。
12．上述权利要求中任一的吸湿制品，其包括一种废物处理部件，该废物处理部件的承压下的接收性能值是每毫焦耳能量输入每平方英寸的废物处理部件大于约0.5克的粘性流体身体废物。
13．权利要求12的吸湿制品，其中废物处理部件的承压下的接收性能值是每毫焦耳能量输入每平方英寸的废物处理部件大于约1.0克的粘性流体身体废物。
14．权利要求12的吸湿制品，其中废物处理部件包括大颗粒结构，该大颗粒结构包括许多离散颗粒，所述离散颗粒的公称尺寸是约1.0mm至约25.4mm。
15．权利要求12的吸湿制品，其中离子络合的粪便改良剂置于废物处理部件的至少一部分内，优选置于至少一些离散颗粒上。
16．上述权利要求中任一的吸湿制品，其包括一个响应系统，该响应系统包括和吸湿制品可操作地连接的传感器，传感器用于检测输入信号，响应系统还包括和吸湿制品可操作地连接的调节器，在传感器检测到输入信号时调节器能够适应以将有效量的离子络合剂传送到粪便上。
全文摘要
一种适合接收粪便的吸湿制品有第一腰区,与第一腰区相对的第二腰区,位于第一腰区和第二腰区之间的裆部区,该吸湿制品包括:透液顶片;和顶片的至少一部分连接的不透液底片;位于顶片的至少一部分和底片之间的吸湿芯,在制品中放置有有效量的离子络合的粪便改良剂使得离子络合的粪便改良剂能够接触沉积在制品内的粪便的至少一部分。
文档编号A61F5/441GK1311696SQ99809090
公开日2001年9月5日 申请日期1999年6月29日 优先权日1998年6月29日
发明者唐纳德·C·罗, 克里斯托弗·P·比威克－桑塔格, 尼古拉斯·A·阿尔, 斯蒂芬·A·戈德曼, 康斯坦丁·加夫里伦科, 德米特里·洛加切夫, 瑟奇·佩夫洛夫, 列夫·布罗夫, 阿列克桑德拉·诺沃齐洛瓦, 布赖恩·R·怀特, 约翰·克里斯蒂森 申请人:宝洁公司