013758 - 1 - Изобретение относится к области санитарии и

013758
Изобретение относится к области санитарии и гигиены и касается абсорбирующих изделий, таких
как подгузник, прокладка для трусов, защитное средство при недержании мочи, гигиеническая прокладка, перевязочное средство и т.п., которые содержат активный агент, предназначенный для переноса к
слизистым оболочкам и кожной ткани пользователя. В частности, изобретение касается абсорбирующего
изделия, которое содержит лекарственные или косметические препараты, а также вещества для сигнализации о выделении из организма биологической жидкости.
Известно абсорбирующее изделие для поглощения жидких выделений организма, содержащее проницаемый для выделений слой, поглощающую влагу сердцевину и активное вещество, размещенное между ними.
См. WO 03/047641, МПК7 кл. A61F 15/18 от 19.06.2002, по заявке PCT/US 02/19326 от 04.12.2001.
Согласно известному техническому решению жидкие выделения организма просачиваются через
проницаемый для выделений слой в поглощающую влагу сердцевину.
При работе изделия активное вещество растворяется в жидких выделениях организма и в виде раствора оказывает то или иное воздействие на поверхность, примыкающую к зонам выделения жидкости. В
зависимости от выбора активного вещества результатом этого воздействия может быть лечебный или
косметический эффект, нагрев тела с целью разжижения выделений, в случае использования веществ,
дающих в водном растворе экзотермический эффект, или охлаждение тела с целью сигнализации о наличии жидких выделений, при использовании веществ, дающих в водном растворе эндотермический эффект.
Данное изделие позволяет использовать различного рода активные вещества для лечебного, косметического или иного воздействия на прилегающую к влагопоглощающей поверхности изделия часть тела.
Недостаток этого изделия в краткосрочности эффектов от использования активных веществ, поскольку они вместе с жидкостью уносятся в поглощающую жидкость сердцевину, не успевая оказать
необходимое лечебное, косметическое или сигнальное воздействие на сопряжённую с изделием поверхность тела.
Этот недостаток частично преодолён в другом известном абсорбирующем изделии для поглощения
жидких выделений организма, включающем поглощающую влагу сердцевину и функциональную оболочку, содержащую проницаемый для выделений слой, частично непроницаемый для жидкостей задерживающий слой и активное вещество, размещенное между ними.
См. патент РФ №2238070, МПК7 кл. A61F 13/47 от 11.02.2003.
Указанное изделие наиболее близко к изобретению по технической сущности и достигаемому результату и поэтому принято в качестве прототипа.
Согласно этому изобретению частично непроницаемый для жидкости слой выполняют из лоскута
водонепроницаемого материала, площадь которого меньше площади водопроницаемого слоя. Между
этими слоями материалов располагают вещество, которое при взаимодействии с выделяемой из организма жидкостью даёт эндотермический эффект. Выделяющаяся из организма жидкость поступает через
проницаемое для жидкостей покрытие к активному веществу, вступая с ним в эндотермическую реакцию, а затем прореагировавшая жидкость поступает во влагопоглощающую сердцевину и впитывается
ей обычным образом. В ходе реакции жидкости с веществом температура раствора падает ниже комнатной. Ощущаемый холод и дискомфорт сигнализируют о выделении жидкости. Наличие задерживающего
влагу слоя между активным веществом и влагопоглощающей сердцевиной препятствует уносу сыпучего
активного вещества в сорбент, что обеспечивает возможность ощущать действие активного вещества в
течение некоторого времени.
Недостатком этого изделия является ограниченность его использования, поскольку поверхность несущего активное вещество задерживающего слоя должна быть меньше площади, как обращенной к нему
поверхности влагопоглощающей сердцевины, так и влагопоглощающего слоя, так как в противном случае просочившаяся через влагопоглощающий слой жидкость не достигнет влагопоглощающей сердцевины. Следовательно, в таком изделии могут быть использованы преимущественно сыпучие активные вещества сигнального действия, типа азотнокислого аммония или мочевины, а объёмы лекарственных и
косметических препаратов в виде мазей, бальзамов, кремов, паст и других быстрорастворимых веществ,
наносимых на водонепроницаемую подложку, ограничены её размерами.
Техническим результатом изобретения является создание адсорбирующего изделия многофункционального назначения, предназначенного для длительного воздействия на слизистую оболочку и кожу
потребителя активными агентами, размещенными внутри изделия.
Указанный технический результат достигается тем, что в абсорбирующем изделии для поглощения
жидких выделений организма, включающем поглощающую влагу сердцевину и функциональную оболочку, содержащую проницаемый для выделений слой, частично непроницаемый для жидкостей задерживающий слой и активное вещество, размещенное между ними, функциональная оболочка выполнена
из последовательно чередующихся задерживающих и проницаемых для жидкостей слоев, так что площадь S поверхности каждого из задерживающих влагу слоев и плотность каждого из влагопроницаемых
слоев увеличиваются по отношению к следующему за ним слою, в направлении поглощающей влагу
-1-
013758
сердцевины, при этом суммарная площадь ΣS задерживающих жидкости слоев больше площади Y любого из проницаемых для жидкостей слоя, так что ΣS/Y=k1n, а плотность по крайней мере 2-3 водопроницаемых слоев ближайших к зонам выделений жидкостей меняется по формуле Di=Di=1[1+k2(i-1)], где n число задерживающих слоев, i - порядковый номер водопроницаемого слоя, Di - плотность i-го водопроницаемого слоя, k1=0,5-0,8 и k2=0,05-0,3 - экспериментально установленные коэффициенты.
Желательно выполнение непроницаемого для жидких выделений слоя из лоскутов водонепроницаемого материала.
Целесообразно использовать активное вещество, приготовленное в виде водорастворимой желеобразной коллоидной системы.
Предпочтительно размещать активное вещество на обращенных к зонам выделений жидкостей поверхностях непроницаемых слоев.
Также возможно размещение активного вещества на обеих поверхностях непроницаемых слоев.
Время прохождения жидких выделений, более чем на 90% состоящих из воды, через водопроницаемую поверхность в поглощающую воду сердцевину изделия соизмеримо со временем истечения жидкости из организма. При этом материал влагопроницаемого слоя функциональной оболочки является
незначительным препятствием для прохождения жидкости. Тем ни менее, задержанной в функциональной оболочке воды должно хватать для растворения активного компонента. При этом для прохождения
жидкости в поглощающую её сердцевину достаточно, чтобы площадь поперечного сечения потока жидкости была значительно меньше площади водопроницаемой поверхности. Эти обстоятельства учтены в
конструкции функциональной оболочки. Выполнение функциональной оболочки абсорбирующего изделия в виде последовательно чередующихся проницаемых и частично проницаемых для жидкости слоев,
при условии увеличения площади поверхности частично проницаемых для жидкости слоев в направлении от наружной поверхности изделия к поглощающей воду сердцевине, обеспечивает задержание влаги
внутри оболочки и растворение активного вещества до того, как выделяющаяся биологическая жидкость
успеет впитаться поглощающей сердцевиной.
Для максимального увеличения времени переноса активного вещества, размещенного между слоями функциональной оболочки, на кожу и слизистую оболочку тела без протечек жидкости за пределы
изделия, необходимо оптимизировать отношение суммарной площади ΣS задерживающих жидкость слоев к площади Y поверхности проницаемого для жидкостей слоя. Это отношение зависит от количества
водонепроницаемых слоев - n. Равенство ΣS=nY означает, что задерживающие слои выполнены без просвета и жидкость не имеет доступа к поглощающей влагу сердцевине изделия. Отсюда следует, что
ΣS/nY=k1<1, где k1 - коэффициент, к экспериментальному определению которого сводится задача оптимизации отношения суммарной площади задерживающих жидкость слоев к площади поверхности проницаемого для жидкостей слоя.
Уменьшение плотности проницаемых для жидкости слоев, находящихся над зонами размещения
активных веществ, обеспечивает их десорбцию к поверхности сопряжения изделия с областью жидких
выделений организма, оказывая длительное время полезное воздействие на кожу и слизистую оболочку
тела. В связи с этим необходимо выбрать закономерность изменения плотности проницаемых для жидкостей слоев и оптимизировать параметры этого изменения. С целью упрощения задачи в качестве закономерности изменения плотности проницаемых для жидкостей слоев была выбрана арифметическая прогрессия значений отношений плотностей слоев Di/D1, где D1 - плотность первого к наружной поверхности слоя, Di - плотность i-го слоя.
Если Di=1/D1=1 - первый член прогрессии, то любой член прогрессии может быть вычислен по формуле общего члена арифметической прогрессии Di/D1=1+k2(i-1). Отсюда Di=D1[1+k2(i-1)], где k2 - коэффициент, к экспериментальному определению которого сводится задача оптимизации значений плотности проницаемых для жидкостей слоев.
Выполнение непроницаемого для выделений слоя из лоскутов и/или перфорированного водонепроницаемого материала при оптимальных значениях коэффициента k1 обеспечивает беспрепятственное
протекание жидкости через этот слой.
Использование активного вещества, приготовленного в виде водорастворимой желеобразной коллоидной системы, позволяет наносить его как на обращенные к зонам выделений жидкостей поверхности
влагонепроницаемых слоев, так и на противоположные стороны, т.е. размещать в функциональной оболочке большее количество активного вещества, что увеличивает продолжительность его воздействия.
Согласно изобретению в качестве наполнителя поглощающей влагу сердцевины используются, в
частности, агар-агар, распушенная целлюлоза, желатин в различных состояниях (например, порошок,
гель) или синтетические абсорбенты. В качестве активного агента используются водорастворимые противовоспалительные мази: левосин, мафенид и другие косметические средства на основе водорастворимых производных природных полисахаридов, типа хитин и хитозан, кремы для кожи, включающие глицерин и биологически активные вещества, продукты пчеловодства и т.п., а также вещества, сигнализирующие о поступлении жидких выделений организма в изделие, в частности вещества, обеспечивающие
прохождение эндотермической реакции, например азотнокислый аммоний или мочевина. В качестве ма-2-
013758
териала задерживающего слоя используются, в частности, марля или нетканые материалы. В качестве
влагонепроницаемого материала используются плёнки из полиэтилена или поливинилхлорида, а также
тканые и нетканые материалы с гидрофобным покрытием или пропитанные гидрофобным веществом,
например парафином.
Изобретение поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - абсорбирующее изделие в разрезе;
фиг. 2 - абсорбирующее изделие (вид в плане на фиг. 1) с условно прозрачными водопроницаемыми
слоями;
фиг. 3 - подгузник, с предложенным абсорбирующим изделием с надорванным 1-ым и условно прозрачными 2-ым и 3-им водопроницаемыми слоями.
Абсорбирующее изделие 1 для поглощения жидких выделений организма по одному из вариантов
выполнения (фиг. 1) включает поглощающую влагу сердцевину 2 с наполнителем 3 и функциональную
оболочку 4, выполненную из последовательно чередующихся задерживающих 5 и проницаемых 6 для
жидкостей слоев. Плотность проницаемых для жидкостей слоев увеличивается в сторону поглощающей
влагу сердцевины, что иллюстрируется более мелкими разрывами пунктирной линии, условно изображающей такой слой. Активное вещество 7 размещено на поверхностях влагонепроницаемого материала,
которые, как показано на фиг. 2, в виде одного или нескольких не соприкасающихся лоскутов 8-12 образуют задерживающие жидкость слои. Как показано на фиг. 3, изображающей вариант использования абсорбирующего изделия в подгузнике 13, суммарная площадь ΣS поверхности влагонепроницаемых материалов, площадь каждого из которых S1, S2, S3 и т.д., больше площади Y любого проницаемого для жидкости слоя.
Абсорбирующее изделие 1 работает следующим образом.
Вытекающая из организма жидкость, как показано стрелками на фиг. 1, под собственным давлением проникает в поглощающую влагу сердцевину 2 и в большей своей массе впитывается наполнителем 3
после прохождения через функциональную оболочку 4. Некоторая часть жидкости остаётся в функциональной оболочке благодаря наличию в ней задерживающих слоев 5. Поскольку площадь любого водопроницаемого слоя 6 больше площади водонепроницаемого слоя, жидкость имеет возможность протекать из функциональной оболочки в поглощающую влагу сердцевину, огибая лоскуты 7 и 12. Однако
перед этим она вступает во взаимодействие с водорастворимым активным веществом 7. Водонепроницаемая поверхность лоскутов, на которую нанесены активные вещества, препятствует уносу продуктов
их взаимодействия с жидкостью в поглощающую влагу сердцевину.
Для определения оптимальных параметров изделия, при которых время воздействия активного вещества максимально, изготавливали образцы изделия.
В качестве имитатора источника жидких выделений организма использовали термостат в виде куклы-младенца, на которую надевали подгузник с вышеуказанным гигиеническим пакетом. Внутри термостата-куклы поддерживали температуру 37°С. При надетом на куклу подгузнике абсорбирующее изделие
в области контакта с куклой имело температуру примерно 29°С.
Как известно, основным компонентом жидких выделений организма является вода - в моче ее
92-99%. Кроме того, по мере наполнения мочевого пузыря внутрипузырное давление повышается незначительно; это обусловлено как пластичностью пузыря, так и рефлекторным снижением тонуса детрузора.
Когда давление достигает 30-40 см вод.ст., тонус удерживающих мышц рефлекторно снижается, детрузор сокращается и начинается мочеиспускание. Минимальный объем, вызывающий позыв к мочеиспусканию, составляет 100-200 мл (см. Т. Уэлш, Г. Вэйс. Неврология. Под редакцией М. Самуэльса. Пер. с
англ. - М., Практика, 1997, с. 640). Исходя из этого, для экспериментов с куклой использовали воду, температура, давление и расход которой соответствовали реальным параметрам мочеиспускания.
Образец 1.
Абсорбирующее изделие 1 (фиг. 1, 2) в виде гигиенического пакета размещают в детском подгузнике 13. Изготавливают гигиенический пакет размером 70×120 мм (площадь 84 см2) с функциональной оболочкой из 4-х слоев из марли ГОСТ 9412-93 «Марля медицинская. Общие технические условия». Плотность слоев марли, начиная от наружного слоя, составляет 60, 64, 72, 126 г/м2 соответственно. Коэффициент k2=[(Di/Di=1)-1]/(i-1)=0,1 для 2-го и 3-го слоев (i=2 и i=3). Каждый слой марли формируют из одного или нескольких кусков марли одинаковой или различной плотности, в сумме обеспечивающих достижение указанной выше плотности слоя. Между слоями марли размещают лоскуты из полиэтиленовой
пленки толщиной 0,5 мм, образующие 3 водонепроницаемых слоя. Площадь 1-го (верхнего) слоя
S1+S2=50 см2, площадь 2-го слоя S3=60 см2, площадь 3-го слоя S4+S5=70 см2. Суммарная площадь водонепроницаемых слоев 180 см2 (коэффициент k1=0,7). Поглощающую влагу сердцевину толщиной 5 мм
изготавливают из распушенной целлюлозы. В качестве активного вещества готовят гомогенную смесь
35 г порошкообразного азотнокислого аммония в водорастворимой противовоспалительной мази - левосин, которую равномерно наносят на обращенные к источнику выделений жидкости водонепроницаемые
поверхности.
Вода в количестве 150 см3 вытекает из куклы-термостата под давлением 40 см вод.ст. при темпера-3-
013758
туре 37°С. Через функциональную оболочку вода проникает в поглощающую влагу сердцевину, при
этом растворяя активное вещество и вступая в реакцию с азотнокислым аммонием.
Азотнокислый аммоний растворяется с поглощением тепла, что даёт возможность судить об эффективности изделия путём измерения температуры на поверхности функциональной оболочки при её охлаждении и времени, в течение которого эта температура восстанавливается до первоначального значения.
Образцы 2-5.
Изготавливают гигиенический пакет и испытывают так же, как образец 1. В процессе экспериментов с образцами изделия меняли суммарную площадь водонепроницаемой поверхности, а также плотность 2-го и 3-го водопроницаемых слоев.
Параметры образцов 1-5 и результаты их испытаний представлены в таблице.
Одновременно для сравнения на том же оборудовании и в тех же условиях испытывали образец
аналогичного изделия, изготовленного согласно прототипу.
В качестве критерия эффективности предложенного изделия принималась продолжительность действия активного вещества, которое, благодаря использованию в опытах вещества, растворяющегося с
поглощением тепла, определялась как время, за которое температура на рабочей поверхности изделия,
после её охлаждения реагирующим раствором, восстанавливается до первоначальной.
В ходе реакции жидкости с веществом температура реагирующего раствора сначала растет в течение примерно 3-4 мин до 33°С вследствие того, что температура выделяющейся жидкости равна температуре тела человека, а затем падает до 19°С, после чего постепенно увеличивается до первоначального
значения.
Как видно из результатов испытаний, представленных в таблице, продолжительность воздействия
активного вещества при оптимальных параметрах изделия (образцы 1-3) составляет 33-40 мин. При отклонении параметров изделия в большую или меньшую сторону от оптимальных значений (образцы 4,
5), продолжительность воздействия активного вещества соизмерима с аналогичным показателем изделия-прототипа (20 мин).
Использование предложенного абсорбирующего изделия для поглощения жидких выделений организма, при оптимальных параметрах конструкции, позволяет в 1,5-2 раза в сравнении с известным изделием, увеличить время воздействия активного вещества на кожу и слизистую оболочку тела и соответственно повысить эффективность его лекарственного, косметического или иного действия.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Абсорбирующее изделие для поглощения жидких выделений организма, включающее поглощающую влагу сердцевину и функциональную оболочку, содержащую проницаемый для выделений
слой, частично непроницаемый для жидкостей задерживающий слой и активное вещество, размещенное
между ними, отличающееся тем, что функциональная оболочка выполнена из последовательно чередующихся задерживающих и проницаемых для жидкостей слоев, так что площадь S поверхности каждого из задерживающих влагу слоев и плотность каждого из влагопроницаемых слоев увеличиваются по
отношению к следующему за ним слою, в направлении поглощающей влагу сердцевины, при этом сум-4-
013758
марная площадь ΣS задерживающих жидкости слоев больше площади Y любого из проницаемых для
жидкостей слоев, так что ΣS/Y=k1n, а плотность по крайней мере 2-3 водопроницаемых слоев, ближайших к зонам выделений жидкостей, меняется по формуле Di=Di=1[1+k2(i-1)], где n - число задерживающих слоев, i - порядковый номер водопроницаемого слоя, Di - плотность i-го водопроницаемого слоя,
k1=0,5-0,8 и k2=0,05-0,3 - экспериментально установленные коэффициенты.
2. Абсорбирующее изделие для поглощения жидких выделений организма по п.1, отличающееся
тем, что непроницаемый для выделений слой выполнен из лоскутов водонепроницаемого материала.
3. Абсорбирующее изделие для поглощения жидких выделений организма по п.1, отличающееся
тем, что активное вещество приготовлено в виде водорастворимой желеобразной коллоидной системы.
4. Абсорбирующее изделие для поглощения жидких выделений организма по п.1, отличающееся
тем, что активное вещество размещено на обращенных к зонам выделений жидкостей поверхностях непроницаемых слоев.
5. Абсорбирующее изделие для поглощения жидких выделений организма по п.1, отличающееся
тем, что активное вещество размещено на обеих поверхностях непроницаемых слоев.
Фиг. 1
Фиг. 2
Фиг. 3
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
-5-