BR112020016748A2

BR112020016748A2 - Produto absorvente descartável, e, método para fabricar um produto absorvente descartável

Info

Publication number: BR112020016748A2
Application number: BR112020016748-7A
Authority: BR
Inventors: Jin Chen; Xuedong Song; William Clayton Bunyard; Andrew M. Long
Original assignee: Kimberly-Clark Worldwide, Inc.
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2020-12-15
Also published as: GB2586743B; AU2018414498A1; BR112020016748B1; KR20200125711A; AU2018414498B2; GB202015846D0; CN111757719A; RU2761995C1; MX2020008760A; GB2586743A; KR102608589B1; US20210059876A1; WO2019182594A1

Abstract

um produto absorvente descartável inclui um elemento de polímero de rede dupla, incluindo um polímero reticulado, covalentemente ligado e um polímero reversível, parcialmente iônico, em que o elemento tem um nível de umidade menor ou igual a 15 por cento do peso total do elemento, em que o elemento compreende uma força de retração latente e em que o elemento é configurado para liberar a força de retração para alcançar uma mudança dimensional no produto absorvente descartável com a exposição do elemento a um líquido aquoso. a fabricação de um produto absorvente descartável inclui a produção de um hidrogel de rede dupla; alongamento por força e desidratação enquanto ainda alongado o hidrogel de rede dupla, em que o alongamento e a desidratação capturam uma força de retração latente no elemento; e posicionar o elemento em um produto absorvente descartável, de modo que uma mudança dimensional no produto absorvente descartável seja alcançada com a exposição do elemento a um líquido aquoso.

Description

1 / 22 PRODUTO ABSORVENTE DESCARTÁVEL, E, MÉTODO PARA

FABRICAR UM PRODUTO ABSORVENTE DESCARTÁVEL FUNDAMENTOS

[001] A presente divulgação é geralmente direcionada a produtos absorventes descartáveis usando materiais absorventes e encolhíveis. Em particular, a presente divulgação se refere a materiais que se retraem em uma dimensão e se expandem em outra dimensão quando absorvem um líquido como água ou um fluido corporal.

[002] Materiais responsivos que podem abordar potencialmente muitas necessidades não atendidas do consumidor associadas a produtos existentes são necessários. Novas aplicações destes materiais responsivos também podem estimular a exploração e o desenvolvimento de produtos emergentes além das categorias atuais.

[003] Os materiais relacionados podem incluir fibras retráteis a água; entretanto, eles não são hidrogéis, eles não se retraem na mesma magnitude, e eles não possuem propriedades elásticas. Tentativas anteriores de produção de materiais responsivos incluem materiais tais como aqueles descritos na Patente dos EUA Número 4.942.089 para Genba et al., se referindo às fibras retráteis, fio retrátil absorvente de água, e outros materiais similares. As fibras retráteis, que são dificilmente solúveis em água e que tem a capacidade de encolher em água a 20° C em não menos do que 30% sem ultrapassar 10 segundos, são obtidas através de, por exemplo, fiação, extração e tratamento térmico de um o álcool polivinílico modificado por carboxi, sob condições específicas. Os fios produzidos a partir de uma fibra deste tipo na conjunção com tecidos não tecidos produzidos pela incorporação de fios contendo tais fibras retráteis em tecidos não tecidos que são retráteis mediante a absorção de água foram propostos para as porções de borda com ajuste hermético na coxa em fraldas descartáveis.

[004] A adaptação ao ajuste tem sido um desafio de longa data para

2 / 22 produtos de higiene pessoal, incluindo fraldas, calcinhas tipo pull-up, fraldas para crianças crescidas, absorventes femininos, tampões, absorventes para incontinência e roupas para adultos. Os problemas de ajuste residem em quatro categorias principais: 1) os produtos atuais não se encaixam bem em todos os tipos de corpo e para crescimento dentro do tamanho; 2) os produtos atuais não estão em contato completo ou com pressão de contato suficiente em certas áreas do corpo durante movimentos dinâmicos, mudanças de posição e posições corporais difíceis; 3) os produtos atuais não permanecem no lugar durante o movimento dinâmico (por exemplo, deslocando-se para baixo durante o movimento) ou com certas formas do corpo (por exemplo, deslizando para baixo na frente se o usuário tiver barriga); e 4) os produtos atuais não mantêm sua forma primária após insultos (por exemplo, inchaço rápido com pequenas cargas, inclinação frontal, formação de agachamento/torção/queda na área entrepernas).

[005] Além disso, a gestão de fluidos também tem sido um consagrado desafio para tais produtos de higiene pessoal. Um dos desafios de design, por exemplo, é garantir um volume de concha efetivo suficiente em uma fralda para reter e conter líquidos até que seja absorvido, sem vazamentos. A presente divulgação descreve uma abordagem inovadora para criar topografia de superfície dinâmica e controlável para gerenciamento eficiente de fluidos.

[006] Embora seja capaz de absorver fluidos, os hidrogéis convencionais geralmente são macios e frágeis em um estado hidratado e são quebradiços e duros em um estado seco ou desidratado. Os hidrogéis convencionais apresentam propriedades mecânicas ruins com pouca elasticidade e má resistência ao entalhe.

[007] Além disso, a Publicação do Pedido de Patente dos EUA Número 2015/038613, para Sun et al., descreve uma composição de hidrogel, mas não divulga a secagem/desidratação de tal composição sob estresse. A

3 / 22 Publicação de Pedido de Patente PCT Número WO06132661 para Muratoglu et al., descreve um hidrogel que é tornado “mais resistente” através da desidratação do hidrogel após a “deformação” do hidrogel usando força compressiva.

[008] Como resultado, é necessário permitir a produção de um produto absorvente descartável com os atributos aqui descritos.

SUMÁRIO

[009] As necessidades não atendidas dos produtos existentes incluem conformidade, conforto e redução de vazamentos. Um novo tipo de materiais responsivos é divulgado neste documento, em diferentes formas que podem simultaneamente retrair em uma dimensão e expandir em uma outra ou mais dimensões, mediante contato com meios aquosos e fluidos corporais para formar materiais de hidrogel. Os materiais também têm capacidade de absorção significativa para água e outros líquidos aquosos. Os materiais são flexíveis.

[0010] Recentemente, uma nova classe de hidrogéis, hidrogéis de rede dupla, foi desenvolvida com propriedades mecânicas muito interessantes, tais como alta elasticidade, tenacidade, e resistência ao entalhe em estado hidratado. Aqueles materiais podem ser usados para abordar as necessidades não atendidas em muitos campos diferentes.

[0011] Essa abordagem é inovadora na categoria de produtos para higiene pessoal, pois utiliza materiais de mudança de forma que respondem a estímulos para obter uma resposta inteligente dos produtos. Essa abordagem aborda os principais problemas de ajuste e fornece conhecimento fundamental para o ajuste técnico e perceptivo. A topografia da superfície e outras alterações dimensionais criadas sob demanda atendem aos benefícios funcionais de reter o fluido em uma zona-alvo, gerenciar a distribuição de fluido e minimizar o contato com o fluido da pele. Como resultado, benefícios mais rápidos de captação, menos vazamentos e saúde da pele são alcançados através da incorporação da tecnologia.

4 / 22

[0012] Um material encolhível acionado por via úmida é descrito nos Pedidos de Patente Co-pendentes dos EUA nºs de Série 15/561595 e 15/564766, que descrevem um tipo de materiais de hidrogel de rede dupla que são acionados por via úmida, encolhem notavelmente e tornam-se elásticos após hidratados. Para a presente divulgação, esses materiais de hidrogel de rede dupla são incorporados em produtos absorventes descartáveis para criar topografia de superfície, bolsas e outras alterações dimensionais através da mudança de forma ativada por via úmida do material para melhor ajuste do corpo e contenção de fluidos.

[0013] Em um aspecto, um produto absorvente descartável inclui um elemento polimérico de rede dupla, incluindo um polímero reticulado, covalentemente ligado e um polímero reversível parcialmente ligado ionicamente, em que o elemento tem um nível de umidade menor ou igual a 15 por cento do peso total do elemento, em que o elemento compreende uma força de retração latente e em que o elemento é configurado para liberar a força de retração para alcançar uma mudança dimensional no produto absorvente descartável com a exposição do elemento a um líquido aquoso.

[0014] Em um aspecto alternativo, um produto absorvente descartável inclui um elemento de polímero de rede dupla, incluindo um polímero reticulado, covalentemente ligado e um polímero reversível, parcialmente iônico, em que o elemento tem um nível de umidade menor ou igual a 15 por cento do peso total do elemento, em que o elemento compreende uma força de retração latente, em que o elemento é configurado para liberar a força de retração para alcançar uma mudança dimensional no produto absorvente descartável com a exposição do elemento a um líquido aquoso, e em que a liberação da força de retração resulta no encolhimento do elemento em pelo menos uma dimensão e na expansão em pelo menos uma dimensão diferente da dimensão de encolhimento.

[0015] Em outro aspecto, um método para fabricar um produto

5 / 22 absorvente descartável inclui a produção de um hidrogel de rede dupla, incluindo um polímero reticulado, covalentemente ligado e um polímero reversível, iônico; alongar à força o hidrogel de rede dupla em pelo menos uma direção; desidratar enquanto ainda alongado o hidrogel de rede dupla para formar um elemento polimérico de rede dupla substancialmente desidratado; liberar a força para produzir o elemento, em que o alongamento e a desidratação capturam uma força de retração latente no elemento; e posicionar o elemento em um produto absorvente descartável, de modo que uma mudança dimensional no produto absorvente descartável seja alcançada com a exposição do elemento a um líquido aquoso.

[0016] Os objetos e vantagens da divulgação estão definidos abaixo na seguinte descrição ou podem ser aprendidos através da prática da divulgação.

BREVE ILUSTRAÇÃO DAS FIGURAS

[0017] Uma divulgação completa e possibilitadora da presente divulgação, incluindo o melhor modo para aquele versado na técnica, é apresentada mais particularmente no relatório descritivo, incluindo referência às figuras anexas nas quais: A Figura 1 é uma vista esquemática plana de um produto absorvente descartável na forma de uma fralda com elementos poliméricos de rede dupla da presente divulgação; A Figura 2 é uma representação em elevação de uma fralda de controle versus a fralda protótipo da Fig. 1, ambas após insulto, com o perfil externo das fraldas enfatizado com linhas tracejadas; A Figura 3 é uma ilustração gráfica dos perfis externos das fraldas de controle e protótipo da Fig. 2, ambas após insulto; A Figura 4 é uma vista esquemática plana de um produto absorvente descartável na forma de um absorvente feminino com elementos poliméricos de rede dupla da presente divulgação; A Figura 5 é uma representação em perspectiva do protótipo de

6 / 22 absorvente feminino da Fig. 4, após insulto; A Figura 6 é uma representação plana de uma fralda protótipo com elementos poliméricos de rede dupla dentro de abas secundárias, uma das quais é segurada como mãos humanas para perspectiva; A Figura 7 é uma vista esquemática plana de um produto absorvente descartável na forma de um absorvente feminino com elementos poliméricos de rede dupla da presente divulgação; A Figura 8 é uma representação em perspectiva do protótipo de absorvente feminino da Fig. 7, antes do insulto; A Figura 9 é uma representação em perspectiva do protótipo de absorvente feminino da Fig. 7, após insulto; A Figura 10 é uma ilustração esquemática plana de uma porção de uma fralda protótipo com elementos poliméricos de rede dupla da presente divulgação, antes do insulto; A Figura 11 é uma ilustração esquemática plana da porção do protótipo da fralda da Fig. 10 com elementos poliméricos de rede dupla, após insulto; A Figura 12 é uma ilustração esquemática plana de uma porção de uma fralda protótipo com elementos poliméricos de rede dupla da presente divulgação, antes do insulto; A Figura 13 é uma ilustração esquemática plana da porção do protótipo da fralda da Fig. 12 com elementos poliméricos de rede dupla, após insulto; A Figura 14 é uma ilustração esquemática plana de uma porção de uma fralda protótipo com elementos poliméricos de rede dupla da presente divulgação, antes do insulto; A Figura 15 é uma ilustração esquemática plana da porção do protótipo da fralda da Fig. 14 com elementos poliméricos de rede dupla, após insulto;

7 / 22 A Figura 16 é uma ilustração esquemática plana de uma fralda protótipo com elementos poliméricos de rede dupla da presente divulgação, antes do insulto; A Figura 17 é uma ilustração esquemática plana da fralda protótipo da Figura 16 com elementos poliméricos de rede dupla, após insulto; e A Figura 18 é uma ilustração esquemática plana de uma fralda de controle (esquerda) versus a fralda protótipo da Fig. 16 (direita), ambas após a aplicação de um simulador de movimento intestinal.

[0018] A utilização repetida de caracteres de referência no presente relatório descritivo e nas figuras destina-se a representar características ou elementos iguais ou análogos da presente divulgação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0019] Como usado aqui, o termo "tecido ou trama não tecida" refere- se a uma trama com uma estrutura de fibras ou filamentos individuais que são interpostos, mas não de forma identificável como em um tecido de malha. Tecidos não tecidos ou tramas têm sido formados a partir de muitos processos como por exemplo, processos de fusão e pulverização, processos de união contínua após extrusão, processos de trama cardada ligada, etc.

[0020] Conforme usado neste documento, os termos "elastomérico" e "elástico" são usados de forma intercambiável e devem significar uma camada, material, laminado ou composto que é geralmente capaz de recuperar sua forma após a deformação quando a força de deformação for removida. Especificamente, quando usado neste documento, "elástico" ou "elastomérico" se refere à propriedade de qualquer material que, mediante aplicação de uma força de inclinação, permite que o material seja esticável em um comprimento inclinado esticado que seja de pelo menos cerca de cinquenta (50) por cento maior que seu comprimento relaxado não inclinado, e isso fará com que o material recupere pelo menos quarenta (40) por centro de seu alongamento

8 / 22 mediante a liberação da força de alongamento. Um exemplo hipotético que satisfaria essa definição de um material elastomérico seria uma amostra de uma (1) polegada de um material que seja alongável a pelo menos 1,50 polegadas e que, após ser alongada a 1,50 polegadas e liberada, se recuperaria até um comprimento inferior a 1,30 polegadas. Muitos materiais elásticos podem ser esticados por muito mais do que cinquenta (50) por cento de seu comprimento relaxado, e muitos destes irão recuperar substancialmente seu comprimento relaxado original após a liberação da força de alongamento.

[0021] Será feita referência agora em detalhes a diversos aspectos da divulgação, um ou mais exemplos dos quais estão definidos abaixo. Cada exemplo é fornecido a título de explicação, e não de limitação da divulgação. De fato, será evidente para aqueles versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas na presente divulgação, sem se afastar do escopo ou o espírito da divulgação. Por exemplo, as características ilustradas ou descritas como parte de um aspecto, podem ser usadas em outro aspecto para produzir outro aspecto adicional. Assim, pretende-se que a presente divulgação abranja essas modificações e variações.

[0022] Esta divulgação descreve uma modificação de um hidrogel de rede dupla. Um hidrogel de rede dupla é um hidrogel que inclui dois tipos de polímeros. Neste caso, um é um polímero reticulado/ligado covalentemente ; o segundo é um polímero reversível/ligado ionicamente. Os hidrogéis de rede dupla têm sido relatados como tendo propriedades mecânicas superiores, como resistência, elasticidade, e resistência ao entalhe.

[0023] O hidrogel de rede dupla desta divulgação é modificado, esticando/tensionando o hidrogel de rede dupla enquanto ele estiver úmido e, então, enquanto este alongamento é mantido, secando-o para reduzir o teor de umidade a cerca de 10-15%. O material resultante do produto, um elemento polimérico de rede dupla que não é um hidrogel, permanece forte e flexível quando seco, mas não é elástico. O polímero reticulado do elemento polimérico

9 / 22 de rede dupla fornece resistência, enquanto o polímero ligado ionicamente teve algumas de suas ligações quebradas. Sem se limitar à teoria, acredita-se que a quebra dessas ligações durante a secagem crie energia armazenada na forma de uma força de retração latente no elemento polimérico de dupla rede seca.

[0024] Em um hidrogel típico, a reidratação causa s expansão em todas as três dimensões. Novamente, sem se limitar à teoria, acredita-se que quando o elemento polimérico de rede dupla seco desta divulgação é reidratado, algumas das ligações iônicas quebradas são reformadas. O elemento polimérico de rede dupla diminui em uma dimensão (por exemplo, no plano x-y), enquanto se expande em outra dimensão (por exemplo, a direção z, onde a direção z é perpendicular ao plano x-y). Por exemplo, uma amostra em forma de corda de elemento de polímero seco de rede dupla demonstrou um encolhimento em comprimento de cerca de 5 polegadas a 1 polegada quando reidratada, enquanto a amostra também se expandiu em diâmetro. Uma amostra em forma de disco do elemento polimérico de rede dupla seco encolheu em diâmetro, mas aumentou em espessura.

[0025] Tentativas anteriores de fazer materiais retráteis ativados por umidade que tornam-se elásticos após serem hidratados usavam processos que são relativamente trabalhosos. Além disso, em geral, os materiais não começarão a encolher até alguns minutos depois de molhá-lo, quando todas as dimensões dos materiais são mais de 100 micrômetros. Em alguns casos, esta escala de tempo pode não ser um problema. A velocidade de resposta, entretanto, pode não ser suficientemente rápida em outros casos, como diminuir as lacunas para evitar vazamento em artigos absorventes. Uma versão melhorada dos materiais retráteis ativados por umidade é aqui divulgada, onde os materiais incluem um grande número de micro e nanoporos nos materiais retráteis ativados por umidade que tornam-se elásticos mediante hidratação. Além disso, um processo simplificado de fazer materiais retráteis ativados por umidade não porosos e porosos também é divulgado. Os materiais retráteis

10 / 22 ativados por umidade porosos incluem polímeros de rede dupla e começam a encolher e concluem o processo de encolhimento muito mais rápido que contrapartes não-porosas da mesma dimensão e descrição de material geral.

[0026] Os hidrogéis convencionais geralmente são macios e frágeis em um estado hidratado e são quebradiços e duros em um estado seco. Os hidrogéis convencionais apresentam propriedades mecânicas ruins, juntamente com pouca elasticidade e má resistência ao entalhe. Recentemente, uma nova classe de hidrogéis, hidrogéis de rede dupla, foi desenvolvida com propriedades mecânicas muito interessantes, tais como alta elasticidade, dureza, e resistência ao entalhe quando em estado hidratado. Nesta divulgação, materiais retráteis ativados por umidade porosos de hidrogel de rede dupla são divulgados que respondem ao umedecimento muito mais rápido que contrapartes não porosas. Além disso, um processo simplificado foi desenvolvido para fazer os materiais retráteis porosos.

[0027] Em vários aspectos da divulgação, um cordão, fio, folha, ou uma fibra em um estado seco (com menos de 10-15% de teor de água) contém um grande número de poros. Os poros pode ser em vários tamanhos, de micrômetros a nanômetros. Os poros podem ser abertos ou fechados, embora poros abertos sejam preferidos.

[0028] Esse elemento polimérico de rede dupla pode absorver muitas vezes seu peso em água. Exemplos são detalhados abaixo nesta divulgação.

[0029] Em um aspecto específico da presente divulgação, um material é produzido a partir de, pelo menos, um polímero formador de hidrogel reticulado e, pelo menos, um segundo polímero formador de hidrogel com reticuladores reversíveis no qual uma porção significativa de reticuladores (por exemplo, 30%) não são totalmente reticulados e estão em um estado livre ou parcialmente livre com o polímero em um estado seco.

[0030] O polímero reticulado pode ser a poliacrilamida, o ácido poliacrílico, qualquer outro polímero adequado ou qualquer combinação

11 / 22 desses. O reticulador reversível pode ser alginato com íons sódio, gelatina com íons alumínio, qualquer outro polímero adequado ou qualquer combinação destes. No estado seco, os íons de sódio não são significativamente reticulados com o alginato.

[0031] Os processos relatados anteriormente para fabricar os materiais de base incluem o uso de luz ultravioleta (UV) para polimerização, reticulação e cura após a mistura de todos os componentes em um recipiente. Este processo às vezes produz materiais que são frágeis e são fáceis rasgar. Presumivelmente, luz UV pode danificar alguns dos materiais durante polimerização e processo de cura. O processo melhorado empregado aqui usa de geração própria calor para acelerar a polimerização e a cura por fabricar os materiais sem usar irradiação luminosa UV. Os materiais produzidos usando este processo melhorado são mais consistentes em termos de resistência e desempenho de encolhimento. Colocando-se todos os ingredientes sob vácuo para remover o oxigênio, a polimerização começa a gerar calor que ajuda para acelerar a polimerização, reticulação e cura. Diferentemente do processo usado anteriormente, este processo melhorado não precisa de um período estendido de cura para obter materiais de desempenho suficiente.

[0032] Esta nova divulgação é uma versão aprimorada que contém um grande número de micro e nanoporos. Esta nova versão começa a encolher muito mais rápido (por exemplo, começa a encolher 8 vezes mais rápido) e conclui o processo de encolhimento muito mais rápido (por exemplo, conclui o encolhimento 3 vezes mais rapidamente).

[0033] Como descrito mais adiante nos exemplos abaixo, a presente divulgação inclui a fabricação dos elementos poliméricos de rede dupla. Primeiro, os hidrogéis de rede dupla são produzidos em um estado hidratado consistente com a literatura relatada. Os hidrogéis de rede dupla podem ser produzidos como uma tira, uma folha ou qualquer outra forma adequada. Após curar os hidrogéis de rede dupla, os hidrogéis de rede dupla são esticados ou

12 / 22 alongados em uma ou duas dimensões selecionadas mecanicamente e secos enquanto alongado. Quando a força de alongamento é liberada, os materiais secos (elementos poliméricos de rede dupla) mantêm as dimensões que adquiriram sob alongamento sem alterações significativas por um longo período de tempo em condições ambientais.

[0034] Embora não seja mostrado, pode ser desejável usar etapas de acabamento e/ou processos de pós-tratamento para conferir propriedades selecionadas ao elemento polimérico seco de rede dupla. Por exemplo, pós- tratamentos químicos podem ser adicionados ao elemento polimérico de rede dupla em uma etapa posterior ou o elemento polimérico de rede dupla pode ser transportado para cortadores, talhadeiras ou outro equipamento de processamento para converter o elemento polimérico de rede dupla em um produto final. Além disso, a padronização pode ser colocada através de processos conhecidos nas superfícies externas do elemento polimérico de rede dupla. O elemento polimérico de rede dupla pode estar na forma de fibras, uma manta, uma corda, um disco, uma folha, um prisma sólido ou qualquer outra forma adequada.

[0035] Para os fins desta divulgação, foram feitas amostras de hidrogéis de rede dupla usando poliacrilamida como polímero reticulado e alginato de sódio como polímero iônico. Detalhes adicionais com relação à preparação e desempenho desses hidrogéis de rede dupla podem ser encontrados na Publicação do Pedido de Patente dos EUA número 2015/038613, para Sun et al., que é incorporada aqui por referência na medida em que não conflita com isso.

[0036] As aplicações potenciais do sistema de polímero de rede dupla incluem a incorporação dos sistemas de polímero de rede dupla em produtos para higiene pessoal, produtos absorventes médicos, e panos para limpeza em diversos comprimentos em tira ou formatos. O elemento polimérico de rede dupla seco em um produto mudará de forma ou enrijecerá quando molhado,

13 / 22 potencialmente levando a uma mudança de forma ou aparência de tais produtos.

[0037] As posições dos materiais porosos incorporados podem variar dependendo das necessidades específicas. Os métodos de incorporação também podem variar. Os métodos específicos de incorporação incluem técnicas baseadas em adesivos, baseadas em ultrassom, baseadas em fundição a quente ou mecânicas, como costura ou puncionamento. Exemplos de artigos absorventes incluem fraldas, fraldas de treinamento, forros e absorventes femininos e roupas para incontinência.

[0038] Em vários aspectos da divulgação, uma tira/faixa ou uma folha ou uma fibra em um estado seco (com menos do que ou igual a 10-15% de teor de água) se retrai em, pelo menos, uma dimensão e se expande em, pelo menos, uma outra dimensão mediante contato com meios aquosos. Além disso, as tiras/faixas, folhas ou fibras absorvem, pelo menos, quatro vezes o seu peso em água. Por exemplo, no caso de uma corda feita a partir do elemento polimérico de rede dupla, o comprimento da corda se torna muito menor quando umedecido do que no estado seco original quando nenhuma força externa é aplicada, enquanto o diâmetro da corda se torna maior em ao mesmo tempo ao molhar. Em outro exemplo, uma folha feita a partir do elemento polimérico de rede dupla pode encolher em comprimento e largura ao molhar ou hidratar, enquanto sua espessura aumenta ao mesmo tempo.

[0039] Um primeiro exemplo de aplicação de produto é ilustrado esquematicamente na Fig. 1. Uma fralda 10 geralmente inclui um chassi 15, um painel frontal 20 e um painel traseiro 25. O chassi 15 inclui um núcleo absorvente (interno, não mostrado) e um material de revestimento 30. Neste aspecto, o chassi 15 também inclui um ou mais elementos poliméricos de rede dupla 35 na forma de um feixe de fibras feitas a partir do polímero de rede dupla. Os elementos poliméricos de rede dupla 35 são colocados seletivamente no centro do chassi 15 em forma de X. Os elementos poliméricos de rede dupla 35 podem ser ancorados 40 ao revestimento 30, como ilustrado na Fig. 1, ou a

14 / 22 outro material na fralda 10. As âncoras 40 são mostradas como formas em X para fins ilustrativos e podem ter qualquer forma adequada em uma fralda real.

[0040] As Figs. 2 e 3 ilustram o desempenho de tal fralda protótipo versus uma fralda de controle sem elementos poliméricos de rede dupla. Ao molhar, neste caso, com três aplicações de 60 mL de soro fisiológico para um total de 180 mL de soro fisiológico, os elementos poliméricos de rede dupla na fralda protótipo encolhem, criando uma alteração dimensional não observada na fralda de controle. A Fig. 3 ilustra as curvas externas do protótipo e controla as fraldas após o insulto, mostrando a maior modelagem no caso da fralda protótipo, significando que a fralda protótipo contorna melhor a forma do corpo. A fralda protótipo também resulta em flacidez reduzida, porque a fibra retrátil neutraliza as forças descendentes do núcleo absorvente insultado, mantendo o núcleo absorvente insultado e a própria fralda firmemente contra o corpo. A troca de forma da fralda foi concluída em 2 minutos.

[0041] Em outro exemplo de aplicação de produto ilustrado esquematicamente na Fig. 4, um absorvente feminino 50 inclui um núcleo absorvente (interno, não mostrado) e um forro 55. O absorvente feminino 50 também inclui um ou mais elementos poliméricos de rede dupla 60 na forma de um feixe de fibras feitas a partir do polímero de rede dupla. Os elementos poliméricos de rede dupla 60 são colocados seletivamente no centro do absorvente feminino 50 em forma de X. Os elementos poliméricos de rede dupla 60 podem ser ancorados 65 ao forro 55, como ilustrado na Fig. 4, ou a outro material no absorvente feminino 50. As âncoras 65 são mostradas em forma de X para fins ilustrativos e podem ser de qualquer forma adequada em um absorvente feminino real.

[0042] A Fig. 5 ilustra o desempenho de tal protótipo de absorvente feminino. Ao molhar com soro fisiológico para simular a urina, os elementos poliméricos de rede dupla no protótipo de absorvente feminino encolhem, criando uma mudança dimensional na qual as extremidades do eletrodo se

15 / 22 elevam para formar uma forma de U. A forma de absorvente curvo resultante contorna melhor a forma do corpo. A mudança de forma do absorvente feminino foi concluída em 45 segundos.

[0043] Em ainda outro exemplo de aplicação de produto ilustrado esquematicamente na Fig. 6, uma fralda 10 inclui um par de abas secundárias 18 presas ao chassi 15. Nesse aspecto, cada aba secundária 18 inclui um ou mais elementos poliméricos de rede dupla na forma de um feixe de fibras feitas a partir do polímero de rede dupla incorporado nas abas 18. Em uma condição pré-insulto, a aba secundária 18 permanece plana contra o chassi 15. Ao molhar com soro fisiológico para simular a urina, os elementos poliméricos de rede dupla na aba secundária 18 encolhem, criando uma mudança dimensional. A mudança dimensional resulta na aba 18 em pé para manter um contato mais próximo com o corpo do usuário. A aba secundária permanente 18 também é elástica.

[0044] Em um quarto exemplo de aplicação de produto ilustrado esquematicamente na Fig. 7, um absorvente feminino 70 inclui um núcleo absorvente (interno, não mostrado) e um forro 75. O absorvente feminino 70 também inclui um ou mais elementos poliméricos de rede dupla 80 na forma de um feixe de fibras feitas a partir do polímero de rede dupla. Os elementos poliméricos de rede dupla 80 são seletivamente colocados ao longo das bordas longitudinais do absorvente feminino 70 e são encerrados em um não tecido para criar uma aba plana 78. Os elementos poliméricos de rede dupla 80 com seus invólucros não tecidos podem ser ancorados 85 ao forro 75, como ilustrado na Fig. 7, ou a outro material no absorvente feminino 70. As âncoras 85 são mostradas em forma de X para fins ilustrativos e podem ser de qualquer forma adequada em um absorvente feminino real.

[0045] As Figs. 8 e 9 ilustram o desempenho de tal protótipo de absorvente feminino 70. Antes do insulto, o absorvente feminino 70 é plano (Fig. 8). Ao molhar com soro fisiológico para simular a urina, os elementos

16 / 22 poliméricos de rede dupla no protótipo de absorvente feminino 70 encolhem, criando uma mudança dimensional (Fig. 9). A forma de absorvente curva resultante e as abas permanentes 78 contornam melhor a forma do corpo e mantêm melhor o contato com o corpo da usuária. A aba resultante 78 é tão elástica quanto o material elástico convencional. Este protótipo também funciona da mesma forma com o simulador de menstruação.

[0046] Os elementos poliméricos de rede dupla também podem ser usados em produtos absorventes descartáveis para criar bolsões no insulto, como ilustrado nas Figs. 10-15. Os elementos poliméricos de rede dupla retráteis acionados por líquido 35 podem ser seletivamente colocados entre não tecidos (por exemplo, entre um forro e outro material) no centro do chassi 15 de uma fralda 10. Exemplos de tal posicionamento são ilustrados nas Figs. 10, 12 e 14. Na Fig. 10, os elementos poliméricos de rede dupla 35 são colocados no centro do chassi 15 em forma de X. Na Fig. 12, os elementos poliméricos de rede dupla 35 são colocados no centro do chassi 15 como um padrão de janela. Na Fig. 14, os elementos poliméricos de rede dupla 35 são colocados no centro do chassi 15 como um círculo. Quando as fraldas 10 são insultadas com soro fisiológico como um simulador de urina, as fibras do elemento polimérico de rede dupla encolhem, causando a formação de bolsas de formatos diferentes

90. A forma em X torna-se o bolso 92 em forma de diamante/estrela ilustrado na Fig. 11; o padrão de janela se torna os bolsos retangulares 94 ilustrados na Fig. 13; e o círculo se torna o bolsão circular 96 ilustrado na Fig. 15. Esses bolsos 90 podem compartimentar e reter fluido. Os bolsos 90 também podem separar um movimento intestinal (BM) da urina, o que pode contribuir para uma melhor saúde da pele.

[0047] Os elementos poliméricos de rede dupla 105 também podem ser usados em produtos absorventes descartáveis para criar uma aba de BM ativada pela urina 100, como ilustrado nas Figs. 16-18. Os elementos poliméricos de rede dupla retráteis acionados por líquido 105 podem ser seletivamente

17 / 22 colocados entre não tecidos (por exemplo, entre um forro e outro material) no centro do chassi 15 de uma fralda 10. Um exemplo de tal posicionamento é ilustrado na Fig. 16, onde os elementos poliméricos de rede dupla 105 são colocados no centro do chassi 15 como um polígono, embora qualquer forma adequada possa ser usada. Quando a fralda 10 é insultada com soro fisiológico como simulador de urina, as fibras do elemento polimérico de rede dupla encolhem, criando um retalho BM 100, como ilustrado nas Figs. 17 e 18. Esta aba de BM 100 é capaz de impedir que o simulador de BM 110 flua contendo o simulador de BM 110 para longe da parte frontal da fralda 10 e, portanto, para longe da parte frontal do corpo, como ilustrado na Fig. 18.

[0048] Os aspectos ilustrados nas Figs. 1-18 são exemplos de várias colocações de elementos poliméricos de rede dupla. Outros posicionamentos que geram outros resultados após o insulto também podem ser usados. Posicionamentos diferentes dos elementos poliméricos de rede dupla resultarão em desempenho de ajuste e contenção diferentes. Por exemplo, os elementos poliméricos de rede dupla podem ser colocados acima ou abaixo de um forro para permitir a mudança de forma do produto para melhor ajuste ao contorno do corpo 3D. Os elementos poliméricos de rede dupla também podem ser usados para criar uma aba dinâmica que é ativada sob demanda mediante insulto e controlar o fluido livre até que o fluido seja totalmente absorvido por uma camada ou núcleo absorvente.

[0049] Em outros aspectos, um elemento polimérico poroso de rede dupla pode ser usado. Esse polímero de rede dupla é altamente poroso devido ao seu tratamento com solvente orgânico; a porosidade permite uma taxa de difusão rápida de fluido e, portanto, uma cinética de encolhimento rápido. Ainda em outros aspectos, os elementos poliméricos de rede dupla da presente divulgação exibem uma taxa de encolhimento alta e ajustável. Os elementos poliméricos de rede dupla da presente divulgação podem encolher 70-80% quando umedecidos. Esse nível de retração pode ser ajustado ajustando a

18 / 22 composição do material e o tratamento pós-síntese.

EXEMPLOS

[0050] Exemplos que demonstram a preparação, uso e teste de vários elementos poliméricos de rede dupla são apresentados nos Pedidos de Patente dos EUA Números de Série 15/561595 e 15/564766, que são incorporados aqui na medida em que não entrem em conflito com isso. Essas aplicações descrevem materiais de hidrogel de rede dupla que são acionados por via úmida, encolhem notavelmente e se tornam elásticos após a hidratação.

[0051] Comparações adicionais com materiais convencionais e propriedades vantajosas dos elementos poliméricos de rede dupla são descritas abaixo.

[0052] Os elementos poliméricos de rede dupla aqui descritos podem fornecer os benefícios de mudança dimensional aqui descritos sem sacrificar o desempenho de materiais convencionais. Uma dessas propriedades é a propriedade elástica dos elementos poliméricos de rede dupla após insulto e encolhimento. As fibras encolhíveis de polímeros de rede dupla demonstraram boa elasticidade após a umidade, como mostra a Tabela 1. As fibras encolhíveis de polímero de rede dupla da presente divulgação são comparadas com fibras encolhíveis disponíveis comercialmente (como o fio SOLVRON, de Nitivy Co.) e com os elásticos atualmente usados comercialmente nas fraldas da marca HUGGIES, fibras elásticas LYCRA HYFIT, de Invista. As fibras encolhíveis em polímero de rede dupla da presente divulgação mostraram uma tensão comparável na carga de pico com a fibra elástica comercial. Quando comparada com uma fibra retrátil disponível no mercado, a fibra retrátil de polímero de rede dupla demonstrou melhor elasticidade (maior deformação na carga de pico) e menor perda de histerese. As propriedades elásticas das fibras encolhíveis do polímero de rede dupla após a umidade permitem o ajuste e o conforto em produtos absorventes descartáveis. Tabela 1. Comparação da Elasticidade das Fibras Após Umidade

19 / 22 Amostra Carga de pico (gf) Tensão @% de Carga % de Histerese Total Máxima Fibra encolhível de polímero de rede 83,7 576,0 56,2 dupla da presente divulgação, depois de molhada Fibra elástica LYCRA HYFIT de 523,1 706,4 21,5 Invista Fibra encolhível comercialmente 412,6 268,4 77,3 disponível

[0053] Em um primeiro aspecto particular, um produto absorvente descartável inclui um elemento de polímero de rede dupla, incluindo um polímero reticulado, covalentemente ligado e um polímero reversível, parcialmente iônico, em que o elemento tem um nível de umidade menor ou igual a 15 por cento do peso total do elemento, em que o elemento compreende uma força retrátil latente e em que o elemento está configurado para liberar a força retrátil para alcançar uma mudança dimensional no produto absorvente descartável com a exposição do elemento a um líquido aquoso.

[0054] Um segundo aspecto particular inclui o primeiro aspecto particular, em que o elemento é poroso.

[0055] Um terceiro aspecto específico inclui o primeiro e/ou o segundo aspecto, em que o polímero reticulado, ligado covalentemente é a poliacrilamida.

[0056] Um quarto aspecto particular inclui um ou mais dos aspectos 1- 3, em que o polímero reversível parcialmente ligado ionicamente é o alginato de sódio.

[0057] Um quinto aspecto particular inclui um ou mais dos aspectos 1- 4, em que o elemento é flexível e inelástico.

[0058] Um sexto aspecto particular inclui um ou mais dos aspectos 1- 5, em que a liberação da força de retração resulta no encolhimento do elemento em pelo menos uma dimensão e expansão em pelo menos uma dimensão que é diferente da dimensão de encolhimento.

[0059] Um sétimo aspecto particular inclui um ou mais dos aspectos 1- 6, em que o produto absorvente descartável é uma fralda, fralda de treinamento, absorvente, forro feminino ou produto para incontinência.

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[0060] Um oitavo aspecto particular inclui um ou mais dos aspectos 1- 7, em que a mudança dimensional é um movimento de aba.

[0061] Um nono aspecto particular inclui um ou mais dos aspectos 1- 8, em que a mudança dimensional é uma curvatura do produto absorvente descartável.

[0062] Um décimo aspecto particular inclui um ou mais dos aspectos 1-9, em que a alteração dimensional é uma alteração na topografia do produto.

[0063] Um décimo primeiro aspecto particular inclui um ou mais dos aspectos 1-10, em que o elemento se torna elástico com a exposição do elemento a um líquido aquoso.

[0064] Em um décimo segundo aspecto particular, um produto absorvente descartável inclui um elemento de polímero de rede dupla, incluindo um polímero reticulado, covalentemente ligado e um polímero reversível, parcialmente iônico, em que o elemento tem um nível de umidade menor ou igual a 15 por cento do peso total do elemento, em que o elemento compreende uma força retrátil latente, em que o elemento está configurado para liberar a força retrátil para alcançar uma mudança dimensional no produto absorvente descartável com a exposição do elemento a um líquido aquoso, e em que a liberação da força de retração resulta no encolhimento do elemento em pelo menos uma dimensão e na expansão em pelo menos uma dimensão diferente da dimensão de encolhimento.

[0065] Um décimo terceiro aspecto particular inclui o décimo segundo aspecto particular, em que o elemento é poroso.

[0066] Um décimo quarto aspecto particular inclui o décimo segundo e/ou décimo terceiro aspectos, em que o produto absorvente descartável é uma fralda, fralda de treinamento, absorvente feminino, forro feminino ou produto para incontinência.

[0067] Um décimo quinto aspecto particular inclui um ou mais dos aspectos 12-14, em que o elemento se torna elástico com a exposição do

21 / 22 elemento a um líquido aquoso.

[0068] Em um décimo sexto aspecto particular, um método para fabricar um produto absorvente descartável inclui a produção de um hidrogel de rede dupla, incluindo um polímero reticulado, covalentemente ligado e um polímero reversível, iônico; alongar à força o hidrogel de rede dupla em pelo menos uma direção; desidratar enquanto ainda alongado o hidrogel de rede dupla para formar um elemento polimérico de rede dupla substancialmente desidratado; liberar a força para produzir o elemento, em que o alongamento e a desidratação capturam uma força de retração latente no elemento; e posicionar o elemento em um produto absorvente descartável, de modo que uma mudança dimensional no produto absorvente descartável seja alcançada com a exposição do elemento a um líquido aquoso.

[0069] Um décimo sétimo aspecto particular inclui o décimo sexto aspecto particular, compreendendo ainda o tratamento do hidrogel de rede dupla com um solvente orgânico com um solvente orgânico volátil e miscível em água para substituir a maioria da água no hidrogel de rede dupla; em que a desidratação inclui a evaporação do solvente orgânico enquanto o hidrogel de rede dupla ainda é alongado para formar um sistema de polímero de rede dupla substancialmente seco e em que o elemento é poroso.

[0070] Um décimo oitavo aspecto particular inclui os décimo sexto e/ou décimo sétimo aspectos, em que o elemento é configurado para liberar a força retrátil quando exposto ao líquido, e em que a liberação da força retrátil resulta no encolhimento do elemento em pelo menos uma dimensão e expansão em pelo menos uma dimensão diferente da dimensão reduzida.

[0071] Um décimo nono aspecto particular inclui um ou mais dos aspectos 16-18, em que o produto absorvente descartável é uma fralda, fralda de treinamento, absorvente, forro feminino ou produto para incontinência.

[0072] Um vigésimo aspecto particular inclui um ou mais dos aspectos 16-19, em que o elemento se torna elástico com a exposição do elemento a um

22 / 22 líquido aquoso.

[0073] Embora a divulgação tenha sido descrita em detalhes em relação a seus aspectos específicos, será percebido que os versados na técnica, mediante a compreensão do exposto anteriormente, podem conceber facilmente alterações, variações e equivalentes a esses aspectos. Sendo assim, o escopo da presente divulgação deve ser considerado como aquele das reivindicações anexas e seus equivalentes.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Produto absorvente descartável, caracterizado pelo fato de que compreende: um elemento polimérico de rede dupla incluindo um polímero reticulado, covalentemente ligado e um polímero reversível, parcialmente iônico, em que o elemento tem um nível de umidade menor ou igual a 15 por cento do peso total do elemento, em que o elemento compreende uma força retrátil latente, e em que o elemento está configurado para liberar a força retrátil para alcançar uma mudança dimensional no produto absorvente descartável com a exposição do elemento a um líquido aquoso.

2. Produto absorvente descartável de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento é poroso.

3. Produto absorvente descartável de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero reticulado e covalentemente ligado é poliacrilamida.

4. Produto absorvente descartável de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero reversível, parcialmente ligado ionicamente, é alginato de sódio.

5. Produto absorvente descartável de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento é flexível e inelástico.

6. Produto absorvente descartável de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a liberação da força de retração resulta no encolhimento do elemento em pelo menos uma dimensão e expansão em pelo menos uma dimensão que é diferente da dimensão de encolhimento.

7. Produto absorvente descartável de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o produto absorvente descartável é uma fralda, fralda de treinamento, forro ou absorvente feminino ou produto para incontinência.

8. Produto absorvente descartável de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mudança dimensional é um movimento de aba.

9. Produto absorvente descartável de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mudança dimensional é uma curvatura do produto absorvente descartável.

10. Produto absorvente descartável de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a alteração dimensional é uma alteração na topografia do produto.

11. Produto absorvente descartável de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento se torna elástico com a exposição do elemento a um líquido aquoso.

12. Produto absorvente descartável caracterizado pelo fato de que compreende: um elemento polimérico de rede dupla incluindo um polímero reticulado, covalentemente ligado e um polímero reversível, parcialmente iônico, em que o elemento tem um nível de umidade menor ou igual a 15 por cento do peso total do elemento, em que o elemento compreende uma força de retração latente, em que o elemento é configurado para liberar a força de retração para alcançar uma mudança dimensional no produto absorvente descartável com a exposição do elemento a um líquido aquoso e em que a liberação da força de retração resulta no encolhimento do elemento em pelo menos uma dimensão e expansão em pelo menos uma dimensão diferente da dimensão de encolhimento.

13. Produto absorvente descartável de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o elemento é poroso.

14. Produto absorvente descartável de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o produto absorvente descartável é uma fralda, fralda de treinamento, forro ou absorvente feminino ou produto para incontinência.

15. Produto absorvente descartável de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o elemento se torna elástico com a exposição do elemento a um líquido aquoso.

16. Método para fabricar um produto absorvente descartável, o método caracterizado pelo fato de que compreende: produzir um hidrogel de rede dupla incluindo um polímero reticulado, ligado covalentemente e um polímero reversível, ligado ionicamente; alongar a força o hidrogel de rede dupla em, pelo menos, uma direção; desidratar enquanto ainda alongado o hidrogel de rede dupla para formar um elemento polimérico de rede dupla substancialmente desidratado; liberar a força para produzir o elemento, em que o alongamento e a desidratação capturam uma força de retração latente no elemento; e posicionar o elemento em um produto absorvente descartável, de modo que uma mudança dimensional no produto absorvente descartável seja alcançada com a exposição do elemento a um líquido aquoso.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de compreender ainda o tratamento do hidrogel de rede dupla com um solvente orgânico com um solvente orgânico volátil e miscível em água para substituir a maioria da água no hidrogel de rede dupla; em que a desidratação inclui a evaporação do solvente orgânico enquanto o hidrogel de rede dupla ainda é alongado para formar um sistema de polímero de rede dupla substancialmente seco, e em que o elemento é poroso.

18. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o elemento é configurado para liberar a força de retração quando exposto ao líquido, e em que a liberação da força de retração resulta no encolhimento do elemento em pelo menos uma dimensão e expansão em pelo menos uma dimensão diferente de a dimensão de encolhimento.

19. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o produto absorvente descartável é uma fralda, fralda de treinamento, forro ou absorvente feminino ou produto para incontinência.

20. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o elemento se torna elástico com a exposição do elemento a um líquido aquoso.