Воздухопроницаемая задняя прокладка
Изобретение относится к медицине, и в частности к воздухопроницаемой задней прокладке, содержащей водопаропроницаемый первый слой и водопаропроницаемый второй слой, для адсорбирующего изделия, где задняя прокладка является водопаропроницаемой в направлении Z. Задняя прокладка содержит зону конденсации между двумя слоями. Первый слой приспособлен для пропускания первого количества m1 водяного пара при массовом расходе через первый слой в направлении Z, где второй слой приспособлен для пропускания второго количества m2 водяного пара при массовом расходе через второй слой в направлении Z. Зона конденсации приспособлена для временной конденсации и хранения количества t·mc водяного пара, так что не будет происходить образование конденсата водяного пара на наружной поверхности задней прокладки. 17 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относятся к воздухопроницаемой задней прокладке для адсорбирующего изделия. Задняя прокладка содержит водопаропроницаемый первый слой и водопаропроницаемый второй слой. Адсорбирующее изделие содержит адсорбирующее вещество, расположенное рядом с первым слоем, и приспособлено для использования пользователем таким образом, что адсорбирующее вещество во время использования направлено к пользователю и, таким образом, что наружная поверхность задней прокладки расположена от пользователя во время использования. Задняя прокладка является водопаропроницаемой в направлении от адсорбирующего вещества к наружной поверхности задней прокладки в направлении Z.
Описание известного уровня техники
Такие адсорбирующие изделия, как пеленки, гигиенические салфетки и им подобные, используются для сбора жидкостей, выделяемых телом человека, использующего изделие во время жидких выделений. Адсорбирующие изделия оснащены влагонепроницаемой задней прокладкой на наружной поверхности изделия, т.е. на той поверхности изделия, которая повернута от пользователя во время использования, и адсорбирующим веществом, расположенным между влагонепроницаемой задней прокладкой и телом пользователя. Адсорбирующее вещество расположено для поглощения выделений тела, а влагонепроницаемая задняя прокладка предназначена для удерживания адсорбированной жидкости в адсорбирующем веществе от просачивания на наружную сторону изделия.
Кроме того, известно использование так называемых воздухопроницаемых задних прокладок для адсорбирующих изделий, т.е. водопаропроницаемых задних прокладок, обеспечивающих прохождение водяного пара из адсорбирующего изделия наружу адсорбирующего изделия через заднюю прокладку, т.е. в направлении Z. Воздухопроницаемые задние прокладки предназначены для уменьшения количества водяного пара внутри изделия, поскольку такие водяные пары могут явиться причиной для создания слишком влажного микроклимата рядом с кожей пользователя. Такой влажный микроклимат может вызвать раздражение на коже пользователя.
Одним недостатком воздухопроницаемых задних прокладок является образование конденсированного водяного пара на наружной поверхности изделия, т.е. на наружной поверхности задней прокладки. Конденсат является источником влаги и вызывает неприятное ощущение у пользователя. Кроме того, конденсат может попасть на одежду пользователя, в результате может образовать неприятное мокрое пятно, видимое на одежде пользователя.
Ряд решений представлен в известном уровне технике, например использование адсорбирующего вещества на наружной поверхности задней прокладки, где адсорбирующее вещество предназначено для поглощения конденсата. Недостатком такого решения является то, что задняя прокладка и адсорбирующее вещество становятся толстослойными и неудобными для пользователя. Другим недостатком является то, что адсорбирующее вещество не может удерживать жидкость при высоком давлении, например, когда пользователь сидит, что может привести к выделению жидкости из адсорбирующего вещества, так что может появиться неприятное мокрое пятно на одежде пользователя.
Патент США №5814035 показывает конструкцию воздухопроницаемой задней прокладки, содержащей два воздухопроницаемых слоя. Данная конфигурация предназначена для сведения к минимуму образования конденсата на наружной поверхности задней прокладки. Между слоями расположены влагопоглощающие частицы, подходящие для обезвоживания влажного воздуха, проходящего через заднюю прокладку, посредством поглощения водяного пара в области между двумя слоями. В соответствии с патентом США №5814035 подходящие влагопоглощающие частицы изготавливаются из хлорида кальция, суперадсорбирующих материалов, силикагеля или ему подобных.
Одним недостатком, связанным с конфигурацией в соответствии с патентом США №5814035, является то, что влагопоглощающие частицы поглощают водяные пары, благодаря чему конструкция задней прокладки увеличивается по весу и толщине. Например, адсорбированные водяные пары вызывают разбухание суперадсорбентов, и они становятся толстослойными, что делает заднюю прокладку менее эластичной, которая в свою очередь делает адсорбирующее изделие менее удобным для пользователя. Кроме того, влагопоглощающие вещества имеют максимальную степень поглощения. При достижении максимального предела влагопоглощающие частицы не могут больше поглощать водяные пары, что приводит к повышенному поступлению водяного пара на наружную поверхность задней прокладки с образованием конденсата на наружной поверхности покрытия как следствие.
Таким образом, все еще существует потребность в воздухопроницаемой задней прокладке, подходящей для адсорбирующего изделия с минимальным образованием или без образования конденсата на наружной поверхности покрытия во время использования.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и создание задней прокладки для такого адсорбирующего изделия, как детская пеленка, изделие при недержании и т.д., с улучшенной способностью задерживать воду, так что образование конденсата на наружной поверхности покрытия во время использования адсорбирующего изделия будет минимальным или его совсем не будет.
Настоящее изобретение относится в воздухопроницаемой задней прокладке, содержащей водопаропроницаемый первый слой и водопаропроницаемый второй слой для адсорбирующего изделия, содержащего адсорбирующее вещество, расположенное рядом с первым слоем. Адсорбирующее изделие приспособлено для использования пользователем таким образом, что адсорбирующее вещество во время использования направлено к пользователю, и таким образом, что наружная поверхность задней прокладки расположена от пользователя. Задняя прокладка является водопаропроницаемой в направлении от адсорбирующего вещества к наружной поверхности задней прокладки в направлении Z. Как первый, так и второй слои являются влагонепроницаемыми.
Данное изобретение отличается тем, что задняя прокладка содержит зону конденсации между двумя слоями. Первый слой приспособлен для пропускания первого количества m1 водяного пара при массовом расходе через первый слой в направлении Z, и второй слой приспособлен для пропускания второго количества m2 водяного пара при массовом расходе через второй слой в направлении Z, где m2 меньше или равно m1. Зона конденсации приспособлена для временной конденсации и хранения количества t·mc водяного пара, где mc - это разность между m1 и m2, и где t - период времени, в течение которого накапливается mс конденсированного водяного пара, и где m2 меньше максимального количества mx водяного пара при массовом расходе проходящего через второй слой без образования конденсата водяного пара на наружной поверхности задней прокладки.
Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что при использовании адсорбирующего изделия будет минимальное образование конденсата или не будет образование конденсата на наружной поверхности задней прокладки. Это благоприятно для пользователя, который не будет чувствовать дискомфорт из-за влажной наружной поверхности адсорбирующего изделия.
Первый слой приспособлен для максимального первого количества m1 водяного пара при массовом расходе, равного 10000 g/ (m2·24 часа).
Второй слой приспособлен для максимального второго количества m2 водяного пара при массовом расходе, равного 2700 g/ (m2·24 часа).
Расходы даны для условий, при которых наружный воздух имеет относительную влажность около 90% и температуру около 23°С. Используемым методом испытания является ASTM-398 с использованием оборудования Lyssy.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения задняя прокладка содержит гидрофобный распорный элемент, помещенный в зону конденсации, образованную для конденсации водяного пара в зоне конденсации.
В одном варианте осуществления распорный элемент выполнен из некоторого количества гидрофобных частиц.
В другом варианте осуществления распорный элемент выполнен из трехмерного гидрофобного распорного слоя, содержащего выступы и впадины. Выступы на одной стороне распорного слоя контактируют с первым слоем, и выступы на другой стороне распорного слоя контактируют со вторым слоем. Впадины образуют пространства между первым слоем и вторым слоем. Пространства образуют зону конденсации.
В еще одном варианте осуществления первый слой и/или второй слой имеет трехмерную форму с выступами и впадинами между ними, так что выступы первого и второго слоев контактируют в нескольких точках, и зона конденсации образована между впадинами первого и второго слоя. Выступы могут образовывать гидрофобные распорные элементы для поддержки зоны конденсации.
Зона конденсации является открытым пространством между первым слоем и вторым слоем, где минимальное расстояние между первым слоем и вторым слоем составляет 0,1 мм. Зона конденсации может быть образована любым из указанных вариантов осуществления или одним или в сочетании.
Указанные отличительные особенности задней прокладки действительны в окружающей среде, в которой наружная поверхность задней прокладки открыта и подвергнута воздействию комнатной температуры около 23°С. Комнатная температура относится к преобладающей температуре в окружающей среде на наружной поверхности пеленки. Могут допускаться разные массовые расходы при разных температурных условиях помещений.
Первый слой может быть выполнен из такого гидрофобного материала, как микропористая пленка из полиолефина, полиэтилен, полипропилен или нетканый полиолефин, или гидрофобная ткань, или пленка из пластмассы с рядом отверстий. Первый слой может быть выполнен из любого из указанных материалов с латексным покрытием.
Второй слой может быть выполнен из тех же самых материалов, что и первый слой, но второй слой может иметь другую структуру по сравнению с первым слоем.
Первый и второй слои должны быть водонепроницаемыми и водопаропроницаемыми. Таким образом, каждый из слоев имеет ряд отверстий/пор, которые пропускают указанные расходы водяного пара при одновременном задержании воды. Например, отверстия в первом слое, предпочтительно, могут быть больше отверстий во втором слое для пропускания разных расходов водяного пара.
Краткое описание чертежей
Ниже более подробно будет описано данное изобретение в сочетании с рядом фигур, на которых:
фиг.1 схематически изображает перспективный вид адсорбирующего изделия;
фиг.2 схематически изображает вид поперечного сечения вдоль линии А-А на фиг.1 в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.3 схематически изображает вид поперечного сечения вдоль линии А-А на фиг.1 в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.4 схематически изображает вид поперечного сечения вдоль линии А-А на фиг.1 в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.5 схематически изображает вид поперечного сечения вдоль линии А-А на фиг.1 в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения; и
фиг.6 схематически изображает вид поперечного сечения вдоль линии А-А на фиг.1 в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Примеры осуществления настоящего изобретения
Фиг.1 схематически изображает перспективный вид адсорбирующего изделия 4, содержащего верхнюю прокладку 13, воздухопроницаемую нижнюю прокладку 1 и адсорбирующее вещество 5 между ними. Адсорбирующее изделие 4 удлиняется в продольном направлении между двумя короткими сторонами 14 и в поперечном направлении между двумя длинными сторонами 15. Адсорбирующее изделие в продольном направлении разделено на две концевые части 17, и между ними проходит удлиненная центральная часть 18. Адсорбирующее изделие 4 содержит два отворота 16, проходящих в поперечном направлении и закрепленных на длинных сторонах 15 в положении рядом к одной из коротких сторон 14, т.е. на одной из концевых частей 17. При использовании изделия адсорбирующее изделие 4 предназначено для сгибания вокруг генитальной области пользователя таким образом, что центральная часть 18 размещается в генитальной области; одна из концевых частей 17 изделия размещается на нижней части живота, а другая концевая часть 17 изделия размещается на нижней части спины пользователя. Отвороты 16 предназначены для сгибания на бедрах пользователя и, затем, посредством крепежного средства 19 прикрепляются к концевой части 17, расположенной напротив концевой части 17, на которой закреплены отвороты 16, таким образом, образуя боковые части адсорбирующего изделия 4.
Фиг.2 схематически изображает вид поперечного сечения вдоль линии А-А на фиг.1 в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Задняя прокладка 1 является водопаропроницаемой, но, к тому же, непроницаемой для воды. Адсорбирующее изделие 4 располагается таким образом, что во время использования верхняя прокладка 13 размещается по направлению к пользователю, а наружная сторона 6 задней прокладки 1 направлена от пользователя. Задняя прокладка 1 является водопаропроницаемой в направлении от пользователя к наружной стороне 6 задней прокладки 1 в направлении Z, т.е. в направлении от верхней прокладки 13 к задней прокладке 1. Направление Z показано на фиг.2 в виде стрелки, указывающей направление прохождения, и обозначено подчеркнутой буквой Z.
Воздухопроницаемая задняя прокладка 1 содержит водопаропроницаемый первый слой 2 и водопаропроницаемый второй слой 3. Адсорбирующее вещество 5 размещено рядом с первым слоем 2 и верхней прокладкой 13. Задняя прокладка 1 дополнительно содержит зону 7 конденсации между двумя слоями 2, 3, в которой первый слой 2 приспособлен для пропускания первого количества m1 водяного пара при массовом расходе через первый слой 2 в направлении Z. Второй слой 3 приспособлен для пропускания второго количества m2 водяного пара при массовом расходе через второй слой 3 в направлении Z. В соответствии с настоящим изобретением m2 меньше или равно m1, где зона конденсации приспособлена для временной конденсации и хранения количества t·mc водяного пара, где mc является разностью между m1 и m2, и где t - период времени, в течение которого конденсированный водяной пар mс хранится, и где m2 меньше максимального количества mx водяного пара при массовом расходе, проходящего через второй слой 3 без образования конденсата водяного пара на наружной поверхности 6 задней прокладки 1.
Зона 7 конденсации не предназначена для поглощения водяного пара, а предназначена для накапливания и хранения избыточного количества водяного пара в течение заданного периода времени.
Второй слой 3 приспособлен для прохождения максимального расхода mx водяного пара через второй слой 3 в направлении Z. Этот предел определяется условиями, присутствующими на наружной поверхности 6 задней прокладки 1 и в непосредственной близости к наружной поверхности 6 задней прокладки 1. Условия определяют, при каком расходе перемещение водяного пара вызывает образование конденсата на наружной поверхности 6 задней прокладки 1.
Для лучшего понимания настоящего изобретения будет описан пример.
В нормальной комнатной окружающей среде при температуре около 20°С, где наружная поверхность 6 задней прокладки 1 открыта, наружная поверхность 6 задней прокладки 1 имеет по существу ту же самую температуру, что и окружающий воздух, т.е. комнатную температуру. Кроме того, климат рядом с наружной поверхностью 6 задней прокладки 1 является по существу тем же самым, что и в помещении, например влажность и т.д.
Внутри адсорбирующего изделия 4 преобладает определенный климат после мочевыделения. Температура мочи равна нормальной температуре тела, т.е. по существу 37°С. Моча поглощается адсорбирующим веществом 5, в котором температура более или менее сохраняется приблизительно при 33-35°С в течение конкретного времени и, затем, медленно снижается приблизительно до 26-31°С. Температура более или менее сохраняется, поскольку адсорбирующее вещество 5 расположено рядом с телом пользователя, и тело излучает тепло во влажное адсорбирующее вещество 5, и адсорбирующее вещество 5 действует как изолятор между наружными условиями и телом. Толщина адсорбирующего изделия является важной для сохранения тепла и скорости, с которой происходит снижение температуры. Более толстые изделия изолируют лучше, чем более тонкие изделия, вот почему более тонкие изделия имеют часть адсорбирующего вещества рядом с задней прокладкой, которая является более теплой, чем соответствующая часть более толстого изделия. Температура кожи человека равна приблизительно 33-35°С, и, следовательно, кожа/тело нагревает водяной пар рядом с телом пользователя приблизительно до температуры кожи, вот почему адсорбирующее вещество 5 содержит насыщенный водяной пар, по меньшей мере, при той же самой температуре, т.е. приблизительно при 33-35°С. Необходимо выводить этот водяной пар из адсорбирующего изделия, поскольку влажность может вызвать раздражение кожи у пользователя. В соответствии с настоящим изобретением насыщенный водяной пар перемещается в направлении Z, проходя первый слой 2 при первом расходе m1.
Первый слой 2 имеет внутреннюю поверхность 8, направленную к адсорбирующему веществу, и наружную поверхность 9, образующую стенку в зоне 7 конденсации. Наружная поверхность 9 первого слоя 2 передает тепло к наружной поверхности адсорбирующего изделия через зону 7 конденсации и второй слой 3, вот почему температура падает около наружной поверхности 9 первого слоя 2. С другой стороны, на внутренней поверхности 8 первого слоя 2 условия в адсорбирующем веществе 5 преобладают. Таким образом, температура на наружной поверхности 9 первого слоя 2 ниже температуры на внутренней поверхности 8 первого слоя 2.
Перед любым выделением условия, преобладающие в зоне 7 конденсации, являются более или менее теми же самыми, как на наружной поверхности 6 адсорбирующего изделия, т.е. 20°С как в помещении в соответствии с указанным примером.
При 20°С влажность может колебаться как 0<φ<1, где φ - относительная влажность, т.е. квота между парциальным давлением P1 пара при данной температуре и парциальным давлением Ps насыщенного пара при данной температуре. Когда φ равно 1, воздух насыщается водяным паром. То же самое происходит с воздухом при более высокой температуре (или более низкой), например при 37°С, но насыщенный воздух при более высокой температуре содержит большее количество водяного пара.
Известно, что теплый воздух может содержать больше водяного пара, т.е. водяного пара более высокого парциального давления, чем более холодный воздух. Когда теплый насыщенный воздух охлаждается до более низкой температуры, более холодный воздух может содержать только часть начального количества пара. Избыточное количество пара конденсируется и, таким образом, будет появляться вода.
Хорошо известна проблема известного уровня техники, связанная с конденсацией воздуха на наружную поверхность адсорбирующего изделия, обусловленной температурной разностью между наружной поверхностью и внутренней поверхностью адсорбирующего изделия, как описано выше.
В настоящем изобретении m1 водяного пара, который проходит через первый слой 2, имеет температуру T1, которая выше температуры Tcz в зоне конденсации. Следовательно, некоторое количество водяного пара будет конденсироваться на наружную поверхность 9 первого слоя 2. Однако конденсат не появится на наружной поверхности 6 задней прокладки 1, а будет содержаться в зоне 7 конденсации.
Кроме того, второй слой 3 имеет внутреннюю поверхность 10, образующую вторую стенку в зоне 7 конденсации и наружную поверхность 11, которая в данном варианте осуществления является наружной поверхностью 6 задней прокладки 1. Зона 7 конденсации является пространством между наружной поверхностью 9 первого слоя 2 и внутренней поверхностью 10 второго слоя 3. Пространство между двумя слоями 2, 3 имеет минимальное расстояние 0,1 мм. Минимальное расстояние может быть сохранено с помощью ряда распорных элементов в форме, например, гидрофобных частиц, или гидрофобной сетчатой структуры, или полос из гидрофобного материала, или трехмерной гидрофобной сетчатой структуры. Кроме того, первый слой 2 и/или второй слой 3 могут быть рельефными или иначе образованными в трехмерной форме таким образом, что некоторые части двух слоев 2, 3 контактируют друг с другом, образуя распорные элементы, а некоторые части двух слоев 2, 3 отделены друг от друга таким образом, что пространство, формирующее зону 7 конденсации, образуется между слоями 2, 3. Разные варианты осуществления подходящих распорных элементов будут дополнительно описаны ниже в сочетании с фигурами 3-6.
Пространство, образующее зону 7 конденсации, может проходить по всей поверхности первого и второго слоев 2, 3, как показано на фиг.2, или может быть в виде ряда пространств, проходящих по части поверхности первого и второго слоев 2, 3 (см. фиг.3-6).
Перед мочевыделением зона 7 конденсации по существу заполнена воздухом с теми же самыми характеристиками, что и наружный воздух. После выделения зона 7 конденсации через первый слой 2 постепенно заполняется водяным паром из адсорбирующего вещества 5. При прохождении в зону конденсации водяной пар частично конденсируется. Одновременно при прохождении водяного пара в зону 7 конденсации температура отчасти повышается в зоне 7 конденсации. Как уже упоминалось, воздух с более высокой температурой может содержать больше водяного пара, чем более холодный воздух. Второй слой 3 является очень тонким и хорошо проводит тепло, так что внутренняя поверхность 10 второго слоя 3 охлаждается наружной температурой таким образом, что внутренняя поверхность 10 второго слоя 3 имеет температуру, приблизительно ту же самую, что и комнатная температура. Таким образом, внутренняя поверхность 10 второго слоя 3 имеет температуру, равную или меньшую, чем воздух в зоне 7 конденсации. Следовательно, температура в зоне 7 конденсации повышается в соответствии с вышесказанным, а температура Tis на внутренней поверхности 10 второго слоя 3 или равна (в начале), или ниже (после выделения) температуры воздуха Tcs в зоне 7 конденсации. В результате водяной пар в зоне 7 конденсации будет конденсировать не только на наружную поверхность 9 первого слоя 2, но также и на внутреннюю поверхность 10 второго слоя 3.
В результате вышесказанного в зоне 7 конденсации непосредственно после выделения начнет накапливаться конденсат. Однако нежелательно хранить конденсат в зоне 7 конденсации. В соответствии с настоящим изобретением зона 7 конденсации будет только накапливать конденсат перед дальнейшим прохождением к наружной поверхности адсорбирующего изделия 4. Следовательно, зона 7 конденсации не будет содержать средство для поглощения и хранения воды.
В соответствии с настоящим изобретением второй слой 3 является паропроницаемым, как и первый слой 2, но пропускает другой расход водяного пара, т.е. пропускает второе количество m2 водяного пара при массовом расходе через второй слой 3 в направлении Z.
В соответствии с настоящим изобретением m2 меньше или равно m1 в зависимости от ситуации в зоне 7 конденсации. Если не происходит накопление конденсата в зоне 7 конденсации, то m2 может быть равно m1. Однако в течение основной части периода времени после выделения m2 становится меньше m1, таким образом, на наружной поверхности 11 второго слоя 3 не будет наблюдаться образование конденсата.
Снаружи адсорбирующего изделия, т.е. на наружной поверхности 6 задней прокладки 1 (т.е. на наружной поверхности 11 второго слоя 3) воздух может иметь другие свойства в зависимости от местонахождения пользователя. Пользователь может находиться на улице, или в помещении, или в теплых условиях, где φ находится приблизительно в диапазоне от 0 до 1, или в холодных условиях, где φ находится приблизительно в диапазоне от 0 до 1. Было бы невозможно описать примеры настоящего изобретения ввиду всех указанных возможных окружающих условий. Однако движущая сила для перемещения водяного пара из внутренней части адсорбирующего изделия (адсорбирующего вещества 5) к наружной поверхности 6 адсорбирующего изделия 4 существует и в виде теплового градиента и/или градиента водяного пара (т.е. разность парциального давления водяного пара) между различными поверхностями указанных первого и второго слоев 2, 3.
Настоящее изобретение было описано ввиду нормальных комнатных условий, где температура составляет 20°С и где φ находится приблизительно в диапазоне от 0 до 1, но специалист в данной области технике может приспособить воздухопроницаемую заднюю прокладку 1 в соответствии с условиями, преобладающими в конкретном местоположении.
Если φ равно или близко к 0 для воздуха снаружи изделия, то второй слой 3 может быть расположен для пропускания большего m2, чем, если φ равно или близко к 1. Это происходит вследствие того, что ненасыщенный воздух при φ, равном или близком по значению к 0, поглощает большую часть насыщенного и более теплого воздуха, проходящего из зоны 7 конденсации к наружной поверхности 6 задней прокладки 1 прежде, чем воздух рядом с наружной поверхностью 6 задней прокладки 1 станет насыщенным. Однако насыщенный воздух рядом с наружной поверхностью 6 задней прокладки 1 будет, кроме того, рассеиваться в воздухе в помещении, так что свежий ненасыщенный воздух будет поступать в пространство, расположенное рядом с наружной поверхностью 6. Свежий ненасыщенный воздух может дополнительно поглощать водяные пары из зоны 7 конденсации, вот почему конденсат по существу не будет появляться на наружной поверхности 6 задней прокладки 1.
В этом случае, где φ равно или близко к 1 для наружной температуры, второй слой 3 может быть расположен, наоборот, для пропускания меньшего количества m2 через второй слой 3, поскольку по существу насыщенный наружный воздух не может больше поглощать водяной пар.
Приведенные выше примеры являются двумя экстремальными ситуациями, которые почти никогда не происходят, вот почему производитель воздухопроницаемой задней прокладки учитывает нормальную окружающую обстановку для использования адсорбирующего изделия. Такая нормальная окружающая обстановка может быть выбрана для комнатных условий с температурой приблизительно от 18 до 20°C и где φ приблизительно равно 0,3-0,6.
Первый слой 2 располагается для пропускания первого количества m1 водяного пара при массовом расходе через первый слой 2 в направлении Z в зависимости от отличительных особенностей второго слоя 3. Первый слой может быть расположен для пропускания большего m1, чем m2, поскольку зона 7 конденсации может временно хранить некоторое избыточное количество водяного пара в виде конденсата.
Одной важной отличительной особенностью данного изобретения является то, что задняя прокладка 1 является воздухопроницаемой без образования конденсата на наружной поверхности 6 задней прокладки 1 при данном состоянии наружного воздуха, рассматривая температуру и парциальное давление пара в наружном воздухе. Кроме того, задняя прокладка 1 не предназначена для удерживания конденсата в зоне 7 конденсации, а конденсат в зоне 7 конденсации через некоторое время будет снова испаряться и, затем перемещаться к наружной поверхности 6 задней прокладки 1. Испарение конденсата в зоне 7 конденсации будет происходить после определенного времени после выделения в зависимости от имеющегося перемещения водяного пара в зону 7 конденсации, а также от имеющегося перемещения водяного пара из зоны 7 конденсации к наружной поверхности 11 второго слоя 3. Воздух в зоне 7 конденсации всегда стремится к насыщению (это известно из информационных источников), вот почему конденсат в зоне 7 конденсации будет испаряться, когда перемещение из внутренней части адсорбирующего изделия (т.е. из адсорбирующего вещества 5) замедляется или прекращается и когда перемещение из зоны 7 конденсации к наружной поверхности 6 задней прокладки 1 продолжается вследствие температурной разности и/или разности парциального давления водяного пара.
Как указано выше, зона 7 конденсации приспособлена для временной конденсации и хранения количества t·mc водяного пара, где mc является разностью между m1 и m2, и где t является периодом времени, в течение которого хранится mc конденсированного водяного пара, и где m2 меньше максимального количества mx водяного пара при массовом расходе, проходящего через второй слой без образования конденсата водяного пара на наружной поверхности задней прокладки.
В вышеприведенном описании t может рассматриваться как один период времени из серии периодов времени, в течение которых конденсируется и накапливается разное количество водяного пара, но на практике данный процесс должен рассматриваться как непрерывный процесс.
Таким образом, данное изобретение может быть выражено нижеследующим:
ttot=общему времени от выделения до окончания процесса;
mtot=общему количеству водяного пара при массовом расходе, выходящему из внутренней части адсорбирующего изделия;
mcz,n=количеству водяного пара при массовом расходе, сконденсированному в зоне конденсации в течение каждого периода времени n;
n=количеству периодов времени в соответствии с вышеупомянутым.
Количество m водяного пара при массовом расходе может быть выражено, как кг/сек или моль/сек, или как расход кг/см2 или моль/см2. Количество m водяного пара при массовом расходе может быть также выражено, как парциальное давление Р водяного пара воздушного потоке с конкретной скоростью м/сек. Это только вопрос преобразования в соответствии с законами физики, например законом идеального газа (поскольку преобладающие давления и температуры являются довольно средними, то удовлетворительно подчиняются закону идеального газа).
Условия в адсорбирующем изделии могут быть приближенными к условиям, когда температура воздуха равна 37°С при атмосферном давлении и воздух насыщен водяным паром в течение периода времени, близкого к выделению, после этого температура медленно понижается. Можно использовать диаграмму Молье для того, чтобы найти содержание водяного пара или парциальное давление. Диаграмма Молье может быть также использована для нахождения точки росы, т.е. условий, при которых водяной пар конденсирует при другой температуре, что происходит, когда φ равно 1 при данной температуре.
Фиг.3 схематически изображает вид поперечного сечения вдоль линии А-А на фиг.1 в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Зона конденсации содержит гидрофобные частицы 12 для увеличения общего количества поверхности доступной для конденсации. Гидрофобные частицы 12 не будут поглощать водяной пар или конденсат, а будут служить только в качестве средства конденсации. Частицы 12 также служат в качестве распорных элементов между первым слоем 2 и вторым слоем 3. Гидрофобные частицы 12 могут быть выполнены из любого известного гидрофобного материала, т.е. который не поглощает водяной пар или воду. Например, любой гидрофобный полимер такой, как полипропилен, полиэтилен, полимолочнокислый полимер, нейлон, гидрофобные волокна, гидрофобный пенопласт или любая инертная гидрофобная нерастворимая структура.
Фиг.4 схематически изображает вид поперечного сечения вдоль линии А-А на фиг.1 в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения. Зона конденсации содержит трехмерный гидрофобный распорный слой 20 для увеличения общего количества поверхности, доступной для конденсации. Гидрофобный распорный слой 20 не будет поглощать водяной пар или конденсат, а будет служить только в качестве средства конденсации. Распорный слой 20 также служит в качестве гидрофобного распорного элемента между первым слоем 2 и вторым слоем 3. Трехмерный гидрофобный распорный слой 20, предпочтительно, выполнен в виде трехмерной сетки. Трехмерный гидрофобный распорный слой 20 является водопроницаемым. Трехмерный распорный слой имеет топографическую отличительную особенность с выступами 21а и впадинами 22а на первой стороне распорного слоя 20 и соответствующими впадинами 22b и выступами 21b на второй стороне распорного слоя 20. Выступы 21а на первой стороне распорного слоя 20 контактируют с первым слоем 2, а выступы 21b на второй стороне распорного слоя 20 контактируют со вторым слоем 3. Выступы образуют расстояние между первым слоем 2 и вторым слоем 3 таким образом, что пространство между впадинами 22а, 22b и слоями 2, 3 образуют зону 7 конденсации. Распорный слой 20 может быть изготовлен любым известным производственным способом, например выдавливанием рельефа. Распорный слой 20 может быть выполнен из любого известного гидрофобного материала, т.е. который не поглощает водяной пар или воду, и со структурой, которая позволяет проходить водяному пару и воде через распорный слой 20. Например, любой гидрофобный полимер такой, как полипропилен, полиэтилен, полимолочнокислый полимер, нейлон, гидрофобные волокна, гидрофобный пенопласт или любая твердотельная гидрофобная структура.
Фиг.5 схематически изображает вид поперечного сечения вдоль линии А-А на фиг.1 в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения. Первый слой выполнен профилированным и имеет трехмерную форму с выступами 23 и впадинами 24. Первый слой 2 контактирует со вторым слоем 3 в самой верхней части каждого из выступов 23. Выступы 23 выполняют функцию гидрофобных распорных элементов, так что пространство между вторым слоем 3 и впадинами 24 образует зону 7 конденсации. Фиг.5 также показывает, что адсорбирующее вещество 5 расположено по контуру первого слоя 2. Таким образом, адсорбирующее вещество 5 заполняет все впадины на лицевой стороне адсорбирующего вещества первого слоя 2. Эти впадины являются следствием выступов 23 на лицевой стороне второго слоя 3 первого слоя 2.
Фиг.6 схематически изображает вид поперечного сечения вдоль линии А-А на фиг.1 в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения. Первый слой 2 и второй слой 3 выполнены профилированными, так что первый и второй слои 2, 3 контактируют в нескольких точках, и зона 7 конденсации образована в пространстве между профилированными частями первого и второго слоев 2, 3. На фиг.6 первый слой 2 имеет ту же топографическую отличительную особенность, как на фиг.5, т.е. с выступами 23 и впадинами 24. Второй слой 3 имеет соответствующую топографическую отличительную особенность, как первый слой 2, с выступами 25 и впадинами 26. Выступы 23 первого слоя 2 контактируют с выступами 25 второго слоя 3. Выступы 23, 25 первого и второго слоев 2, 3 выполняют функцию гидрофобных распорных элементов, так что пространство между впадинами 24 первого слоя 2 и впадинами 26 второго слоя 3 образует зону 7 конденсации.
Данное изобретение не ограничивается указанными вариантами осуществления, а может быть изменено в пределах формулы изобретения. Например, распорный элемент может быть выполнен с помощью любой комбинации вариантов осуществления, изображенных на фиг.3-6, т.е., например, с помощью профилированного первого слоя 2 в соответствии с фиг.5 и гидрофобными частицами 12 в соответствии с фиг.3, расположенными в пространстве между впадинами 25 и вторым слоем 3.
1. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1), содержащая водопаропроницаемый первый слой (2) и водопаропроницаемый второй слой (3), для адсорбирующего изделия (4), содержащего адсорбирующее вещество (5), расположенное рядом с первым слоем (2), причем адсорбирующее изделие (4) приспособлено для использования пользователем таким образом, что адсорбирующее вещество (5) во время использования расположено к пользователю, и, таким образом, что наружная поверхность (6, 11) задней прокладки (1) расположена от пользователя, при этом прокладка (1) является водопаропроницаемой в направлении от адсорбирующего вещества (5) к наружной поверхности (6, 11) задней прокладки (1), в направлении Z, отличающаяся тем, что задняя прокладка (1) содержит зону (7) конденсации между двумя слоями (2, 3), при этом задняя прокладка (1) содержит гидрофобный распорный элемент, образующей пространство между первым слоем (2) и вторым слоем (3), в которой первый слой (2) приспособлен для пропускания первого количества m1 водяного пара при массовом расходе через первый слой (2) в направлении Z, а второй слой (3) приспособлен для пропускания второго количества m2 водяного пара при массовом расходе через второй слой (3) в направлении Z, где m2 меньше или равно m1 и зона (7) конденсации приспособлена для временной конденсации и хранения количества t·mc водяного пара, где mс является разностью между m1 и m2, t является периодом времени, в течение которого хранится mс конденсированного водяного пара, и m2 меньше максимального количества mx водяного пара при массовом расходе, проходящего через второй слой (3) без образования конденсата водяного пара на наружной поверхности (6, 11) задней прокладки (1).
2. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по п.1, отличающаяся тем, что гидрофобный распорный элемент предусмотрен для конденсации водяного пара в зоне (7) конденсации.
3. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по п.2, отличающаяся тем, что гидрофобный распорный элемент содержит некоторое количество гидрофобных частиц (12).
4. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по п.2, отличающаяся тем, что гидрофобный распорный элемент содержит трехмерный гидрофобный распорный слой (20).
5. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по п.3, отличающаяся тем, что гидрофобный распорный элемент содержит трехмерный гидрофобный распорный слой (20).
6. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по п.1, отличающаяся тем, что первый слой (2) имеет трехмерную форму с выступами (23) и впадинами (24) между ними, так что выступы (23) первого слоя (2) контактируют со вторым слоем (3), в котором выступы (23) первого слоя (2) выполнены для выполнения функции гидрофобных распорных элементов, и зона (7) конденсации образована в пространстве между впадинами (24) первого и второго слоев (2, 3).
7. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по п.2, отличающаяся тем, что первый слой (2) имеет трехмерную форму с выступами (23) и впадинами (24) между ними, так что выступы (23) первого слоя (2) контактируют со вторым слоем (3), в котором выступы (23) первого слоя (2) выполнены для выполнения функции гидрофобных распорных элементов, и зона (7) конденсации образована в пространстве между впадинами (24) первого и второго слоев (2, 3).
8. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по п.3, отличающаяся тем, что первый слой (2) имеет трехмерную форму с выступами (23) и впадинами (24) между ними, так что выступы (23) первого слоя (2) контактируют со вторым слоем (3), в котором выступы (23) первого слоя (2) выполнены для выполнения функции гидрофобных распорных элементов, и зона (7) конденсации образована в пространстве между впадинами (24) первого и второго слоев (2, 3).
9. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по п.6, отличающаяся тем, что второй слой (3) имеет трехмерную форму с выступами (25) и впадинами (26) между ними, так что выступы (23, 25) первого и второго слоев (2, 3) контактируют в нескольких точках, причем выступы (23, 25) первого и второго слоев (2, 3) выполнены для выполнения функции гидрофобных распорных элементов, и зона (7) конденсации образована в пространстве между впадинами (24, 26) первого и второго слоев (2, 3).
10. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по п.7, отличающаяся тем, что второй слой (3) имеет трехмерную форму с выступами (25) и впадинами (26) между ними, так что выступы (23, 25) первого и второго слоев (2, 3) контактируют в нескольких точках, причем выступы (23, 25) первого и второго слоев (2, 3) выполнены для выполнения функции гидрофобных распорных элементов, и зона (7) конденсации образована в пространстве между впадинами (24, 26) первого и второго слоев (2, 3).
11. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по п.8, отличающаяся тем, что второй слой (3) имеет трехмерную форму с выступами (25) и впадинами (26) между ними, так что выступы (23, 25) первого и второго слоев (2, 3) контактируют в нескольких точках, причем выступы (23, 25) первого и второго слоев (2, 3) выполнены для выполнения функции гидрофобных распорных элементов, и зона (7) конденсации образована в пространстве между впадинами (24, 26) первого и второго слоев (2, 3).
12. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по любому из пп.1-11, отличающаяся тем, что первое количество m1 водяного пара при массовом расходе составляет максимум 10000 g/(m2·24 ч), когда наружный воздух имеет относительную влажность около 90% и температуру около 23°С.
13. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по любому из пп.1-11, отличающаяся тем, что второе количество m2 водяного пара при массовом расходе составляет максимум 2700 g/(m2·24 ч), когда наружный воздух имеет относительную влажность около 90% и температуру около 23°С.
14. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по п.12, отличающаяся тем, что второе количество m2 водяного пара при массовом расходе составляет максимум 2700 g/(m2·24 ч), когда наружный воздух имеет относительную влажность около 90% и температуру около 23°С.
15. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по любому из пп.1-11, отличающаяся тем, что минимальное расстояние между первым слоем (2) и вторым слоем (3) составляет 0,1 мм.
16. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по п.12, отличающаяся тем, что минимальное расстояние между первым слоем (2) и вторым слоем (3) составляет 0,1 мм.
17. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по п.13, отличающаяся тем, что минимальное расстояние между первым слоем (2) и вторым слоем (3) составляет 0,1 мм.
18. Воздухопроницаемая задняя прокладка (1) по п.14, отличающаяся тем, что минимальное расстояние между первым слоем (2) и вторым слоем (3) составляет 0,1 мм.
