BR112021001015B1

BR112021001015B1 - Estrutura não tecida de múltiplas camadas para uso como um componente de artigos absorventes descartáveis

Info

Publication number: BR112021001015B1
Application number: BR112021001015-7A
Authority: BR
Inventors: Dany Michiels; Véronique Decambray
Original assignee: Twe Meulebeke
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2023-12-26
Also published as: CN112689494A; US20210322232A1; MX2021000641A; CN112689494B; KR20210034023A; EP3823575B1; ES2948646T3; PH12020552157A1; JP2023073248A; BR112021001015A2; EP3823575A1; HUE062609T2; AU2018433292B2; CO2021001752A2; WO2020015829A1; AU2018433292A1; PL3823575T3; CA3103996A1; KR102584193B1; JP2021530301A

Abstract

estrutura não tecida de múltiplas camadas para uso como um componente de artigos absorventes descartáveis. a presente invenção se refere a estruturas não tecidas de múltiplas camadas que são úteis como componentes de artigos e peças de vestuário absorventes descartáveis que compreendem partículas superabsorventes e, assim, agem como um núcleo. assim sendo, a invenção garante que os fluidos corporais possam penetrar desde a primeira camada, que age como uma camada de aquisição, até à terceira camada que compreende partículas de psa, servindo a segunda camada não tecida para diminuir o volume de fluido por unidade de superfície, como uma camada de dispersão convencional. no entanto, a segunda camada da invenção adicionalmente age como uma válvula de sentido único (válvula de não retorno), impedindo ou, pelo menos, limitando fortemente qualquer transferência de fluido da terceira camada para a primeira camada. canais livres de psa podem, adicionalmente, ser projetados para melhorarem as propriedades de entrada e reumectação do material não tecido da folha de distribuição e aquisição de múltiplas camadas.

Description

Campo da Invenção

[001] A presente invenção se refere a estruturas não tecidas de múltiplas camadas que são úteis como componentes de artigos absorventes e peças de vestuário descartáveis compreendendo partículas superabsorventes. A invenção também se refere aos artigos absorventes descartáveis ou peças de vestuário, compreendendo as referidas estruturas não tecidas de múltiplas camadas, tais como absorventes higiênicos, protetores de calcinha, fraldas para bebês, absorventes para incontinência de adultos, produtos de higiene feminina, calças de treinamento, compressas para suor, curativos médicos para ferimentos e semelhantes. A invenção também se refere a um processo para fazer as referidas estruturas não tecidas de múltiplas camadas.

Fundamentos da Invenção

[002] Os principais elementos de um artigo absorvente ou de uma peça de vestuário descartáveis convencionais, referindo-se à figura 1 anexada, incluem uma camada externa permeável ou pérvia a líquidos, preferencialmente hidrofílica 11 (à qual geralmente se refere como folha superior), uma camada de aquisição e distribuição 12 (à qual geralmente se refere como CAD), uma camada externa impermeável ou impérvia a líquidos 14 (à qual geralmente se refere como contrafolha) e um núcleo de absorvente 13 ensanduichado entre a CAD 12 e a contrafolha. Os núcleos absorventes 13 são geralmente compostos por felpa geralmente feitos de fibras com um potencial de intumescimento como a celulose. Para aumentar a capacidade de absorção da felpa, são espalhadas dentro da felpa partículas de polímero superabsorvente (PSA), ou seja, partículas de polímero que têm a capacidade de absorver enormes quantidades (preferencialmente de 10 a 1000 vezes o seu próprio peso) de um líquido aquoso, tais como urina, sangue ou ambos.

[003] A CAD geralmente compreende uma camada de aquisição, a qual é adequada para adquirir rapidamente o influxo de líquido proveniente para uma área limitada desta camada e transmite-o para pelo menos uma camada de distribuição, permitindo que o líquido migre para longe do corpo do(a) usuário(a) da peça de vestuário e se espalhe sobre uma área maior da camada, diminuindo, assim, a taxa de fluxo de líquido por unidade de superfície.

[004] Um sistema de camada de aquisição e distribuição (CAD) é divulgado, por exemplo, na patente BE 1 018 052. As camadas de aquisição geralmente são compostas por fibras grossas que transmitem rapidamente o líquido por capilaridade para a camada de dispersão. A referida camada de dispersão geralmente compreende material hidrofílico e fibras adequadas para artigos de higiene.

[005] Partículas de PSA típicas são compostas por cadeias poliméricas hidrofílicas reticuladas. Polímeros hidrofílicos são polímeros naturais ou sintéticos ou uma mistura de ambos os tipos. Polímeros naturais comuns incluem polímero à base de celulose, tal como celulose ou amido que, por fim, acaba sendo modificado por funções hidrofílicas adicionais, por exemplo, carboxilato, fosfonato ou sulfoxilato. Polímeros hidrofílicos superabsorventes sintéticos geralmente são polímeros à base de acrílico. As partículas de PSA podem ser, pelo menos parcialmente, revestidas. O revestimento adicional melhora ou fornece propriedades adicionais às partículas de PSA, tais como uma melhor capacidade de absorção e retenção de fluidos corporais, uma melhor adesão das partículas ao ambiente ou melhores propriedades mecânicas.

[006] Um núcleo absorvente geralmente compreende uma mistura de partículas de PSA e um substrato, tais como fibras, felpa ou qualquer combinação destas. Quando o núcleo absorvente é umedecido por um fluido corporal, as partículas de PSA têm a capacidade de absorver uma grande quantidade de líquido. No entanto, as partículas de PSA umedecidas estão sujeitas a intumescimento e podem, portanto, formar um gel com as partículas de PSA intumescidas adjacentes. A referida formação de gel, à qual muitas vezes se refere como efeito do bloqueio do gel, pode bloquear a transmissão do líquido para a parte interna do núcleo absorvente. Consequentemente, o bloqueio do gel pode levar a um potencial vazamento de líquido e/ou a problemas de reumectação. Para se impedir o bloqueio do gel e melhorar a capacidade de absorção de fluido do núcleo absorvente, as partículas de PSA individuais devem estar suficientemente distantes umas das outras, isto é, deixando espaços vazios entre si. Geralmente, isto é obtido misturando-se as partículas de PSA juntamente com uma felpa à base de celulose.

[007] A tendência de se oferecerem artigos absorventes mais finos envolve o uso de partículas de PSA que sejam tão eficientes quanto possível e com menos felpa possível. Se refere aos núcleos absorventes com uma alta proporção entre PSA e felpa como núcleos sem felpa ou livres de felpa.

[008] São divulgados exemplos de tais estruturas absorventes sem felpa/livres de felpa em WO 2013/152809, onde o núcleo absorvente compreende menos do que 4% em peso de felpa.

[009] Uma desvantagem de se reduzir a quantidade de felpa em artigos absorventes é que, quando se aplica pressão ao artigo, geralmente por movimentos do corpo, as partículas de PSA são pressionadas e a capacidade de retenção de líquido é reduzida, sendo parte do líquido refluxado para as camadas circundantes, inclusive para o corpo. A umidade pode ser, portanto, transferida para a pele em um desagradável efeito de reumectação e pode criar efeitos colaterais.

[0010] Uma vez que o núcleo absorvente, tendo a principal função de retenção de líquidos do artigo, não é tão rápido em adquirir líquidos como CAD, é de extrema importância a combinação apropriada destes dois elementos.

[0011] No que diz respeito aos artigos ou peças de vestuário absorventes descartáveis atualmente conhecidos, existe uma necessidade contínua na técnica de se melhorar a sua capacidade de retenção de líquidos e a distribuição do líquido uma vez adquirido e de se diminuir o tempo de entrada do líquido e o efeito de reumectação. Também é necessário atingir estes objetivos sem que se requeiram partículas de PSA mais caras e quimicamente sofisticadas, ao mesmo tempo que em se mantém a finura dos artigos. Existe também a necessidade de se fornecerem artigos ou peças de vestuário absorventes descartáveis melhorados sem que se aumentem a complexidade e o custo de fabricação daqueles.

Sumário da Invenção

[0012] Os objetivos acima, e outras vantagens, são atingidos pela presente invenção.

[0013] Para esta finalidade, a invenção se refere a um material não tecido de folha de aquisição e distribuição de múltiplas camadas para artigos de higiene que compreende pelo menos três camadas umas sobre as outras: - a primeira camada para adquirir e transferir fluidos corporais para a segunda camada; - a segunda camada para receber os fluidos corporais da primeira camada e espalhar os fluidos corporais sobre esta segunda camada, e - a terceira camada, que compreende partículas de polímero superabsorvente (PSA), para receber os fluidos corporais da segunda camada, encaminhando irreversivelmente a segunda camada os fluidos corporais para a terceira camada.

[0014] Assim sendo, o material não tecido de múltiplas camadas da invenção age como um núcleo.

[0015] A invenção garante, deste modo, que os fluidos corporais possam penetrar desde a primeira camada, que age como uma camada de aquisição, até à terceira camada, servindo a segunda camada não tecida para diminuir o volume de fluido por unidade de superfície, como uma camada de dispersão convencional. No entanto, a segunda camada da invenção adicionalmente age como uma válvula de sentido único (válvula de não retorno), impedindo ou, pelo menos, limitando fortemente qualquer transferência de fluido da terceira camada para a primeira camada.

[0016] Por irreversivelmente, deve-se entender aqui que a absorção de fluido pelo PSA na terceira camada, combinada com a estrutura da segunda camada, impede que a maior parte do fluido retorne da terceira camada para a segunda camada em condições razoáveis de uso, com uma reumectação de 7 g ou menos, conforme medido de acordo com EDANA WSP 70.3.R3 (tempo de aquisição - ST) e WSP 80.10 (reumectação - WB), preferencialmente de 2 g ou menos e mais preferencialmente de 1 g ou menos.

[0017] As partículas de PSA estão aqui dispersas em um material de camada não tecida, e não em felpa, como no núcleo absorvente.

[0018] Para encaminhar irreversivelmente os fluidos corporais para a terceira camada, a segunda camada é disposta com volumes vazios menores do que os volumes vazios da terceira camada, da qual as fibras são fibras grossas (cerca de >7dtex), ao passo que as da segunda camada são mais finas.

[0019] Idealmente, os volumes vazios na segunda camada podem ser menores do que os volumes das partículas de PSA, pelo menos em sua forma intumescida, para impedir que as partículas de PSA migrem da terceira camada para a segunda camada. A diferença nos volumes vazios, ou gradiente de volumes vazios, permite criar um gradiente de pressão que diminui o refluxo de fluido da terceira camada de volta para a segunda camada.

[0020] Além disso, como uma camada de aquisição, a primeira camada deve absorver fluidos corporais rapidamente. Isto requer que os volumes vazios na primeira camada sejam grandes o suficiente e, em particular, maiores do que os volumes vazios na segunda camada.

[0021] O material da folha de aquisição e distribuição de múltiplas camadas da invenção é, portanto, inventivo, pois combina diversos efeitos para melhorar as capacidades de uma camada CAD: - um efeito de sucção melhorado produzido pelas partículas de PSA que cria um gradiente de absorção de líquido entre a primeira e a terceira camadas e que impede o bloqueio do gel por meio de posicionamento de PSA, e - um efeito melhorado de sentido único (de não retorno) entre a terceira e a segunda camadas, produzido pela diferença nos volumes vazios entre estas duas camadas.

[0022] Os volumes vazios estão relacionados ao espaço entre as fibras, que estão ligadas entre si em múltiplos pontos, formando, assim, uma matriz que apresenta cavidades ou vazios. O volume vazio em um material não tecido é um parâmetro bem conhecido do especialista na técnica e corresponde a todo o espaço disponível em um material que não seja preenchido por material, como fibras e PSA. O cálculo e a medição podem ser feitos por porosimetria PMI ou permeabilidade a ar. Preferencialmente, o volume vazio, medido por permeabilidade a ar em 100Pa - 20cm2, corresponde a uma permeabilidade a ar entre 1000 l/m2/s e 12.000 l/m2/s, ainda preferencialmente entre 2000 l/m2/s e 3000 l/m2/s.

[0023] O material da folha de aquisição e distribuição de múltiplas camadas da invenção que integra partículas de PSA permite pelo menos desempenhar parcialmente a função do núcleo absorvente normalmente encontrada em produtos de higiene absorventes. Consequentemente, integrar tal CAD/núcleo em um artigo de higiene melhora a capacidade de absorção e retenção do artigo e/ou permite o uso de um núcleo absorvente mais fino ou livre de felpa.

[0024] Neste último caso, o material da folha de múltiplas camadas da invenção funciona tanto como uma camada de aquisição e distribuição quanto como uma camada absorvente. O material da folha de múltiplas camadas da invenção poderia, portanto, ser diretamente ensanduichado entre a folha superior permeável e a contrafolha impermeável.

[0025] Em uma modalidade particular, as partículas de PSA estão dispersas na terceira camada de acordo com um padrão de canais de saída, estendendo-se através da terceira camada a partir da segunda camada, livre de partículas de PSA. Um canal designa qualquer tipo de área da camada desprovido de PSA em sua espessura.

[0026] Os canais onde nenhuma partícula de PSA está dispersa, estendendo-se por toda a espessura da terceira camada, permitem aumentar a eficiência de absorção da terceira camada. De fato, através dos canais, os fluidos corporais podem penetrar mais rápida e profundamente nesta camada e ser absorvidos por mais partículas de PSA. Isto permite aumentar a velocidade de absorção desta camada, aumentando-se o caminho dos fluidos corporais dentro da terceira camada. Isto também tem um efeito benéfico contra o bloqueio do gel, pois os fluidos podem ser distribuídos até mesmo para as partículas de PSA mais profundas.

[0027] Em uma outra modalidade, que pode ser combinada com a modalidade anterior, pelo menos uma camada pode compreender espaços vazios contínuos. Por espaços vazios contínuos, se refere a espaços desprovidos de material não tecido. Estes espaços vazios contínuos são um conceito diferente do volume vazio medido entre as fibras em uma camada não tecida, mas se referem a cortes ou orifícios de tamanho muito maior em uma camada não tecida. Tais espaços podem ser dispostos sobre toda a espessura da camada, que é, por exemplo, o caso de quando pedaços de não tecido são cortados e reorganizados como será descrito abaixo, ou apenas sobre parte da espessura da camada, que é, por exemplo, o caso de quando uma ou mais camadas são submetidas a um processo de soldagem.

[0028] A invenção também se refere a um processo para dispersar partículas de PSA na terceira camada do material da folha não tecida de múltiplas camadas da invenção, compreendendo as etapas de: - depositar partículas de PSA sobre pelo menos uma parte da superfície da terceira camada, e - impregnar a partícula de PSA para dentro da terceira camada.

[0029] Para a modalidade particular em que as partículas de PSA estão dispersas na terceira camada de acordo com um padrão de canais de saída, estendendo-se através da terceira camada a partir da segunda camada, livre de partículas de PSA, o processo da invenção pode compreender pelo menos uma das etapas dentre - aplicar uma máscara sobre superfície da terceira camada antes da deposição das partículas de PSA; - soldar pelo menos a terceira camada; - cortar a terceira camada em pedaços e fazer os pedaços aderirem à segunda camada separados uns dos outros.

[0030] Para a modalidade particular em que pelo menos uma camada compreende espaços vazios contínuos, o processo da invenção pode compreender pelo menos uma das etapas de - cortar pelo menos uma das camadas em pedaços e fazer os pedaços aderirem a uma camada adjacente separado uns dos outros; - soldar pelo menos uma camada.

[0031] Impregnar designa a ação de fazer com que as partículas de PSA se movam da superfície para o interior da camada não tecida, dentro de espaços vazios, a fim de distribuir a partícula por pelo menos parte da espessura da camada.

[0032] A soldagem é uma etapa bem conhecida de um especialista na técnica e descreve a ação de se prensar o não tecido em uma área discreta enquanto se aplica calor, a fim de se comprimir irreversivelmente o não tecido nesta área particular.

[0033] A invenção será mais bem compreendida com a seguinte descrição de vários exemplos, referindo-se ao desenho anexo no qual: - figura 1 é um corte esquemático de um artigo ou peça de vestuário absorvente descartável convencional; - figura 2 é um corte esquemático de um material da folha de aquisição e dispersão de múltiplas camadas de acordo com a invenção; - figura 3 ilustra os fluxos de fluidos corporais na folha de material da figura 2; - figura 4 ilustra a folha de material das figuras 1 e 2 incorporada em um artigo absorvente de higiene. - figura 5 é um corte esquemático de um outro material da folha de aquisição e dispersão de múltiplas camadas de acordo com a invenção; - s figuras 6a, 6b e 6c são vistas ilustrativas de cima de padrões de canais na terceira camada, de acordo com a invenção; - figura 7 é um esquema do processo da invenção; - figura 8 é um esquema que representa uma outra modalidade do processo da invenção; - figura 9 ilustra uma outra modalidade do processo da invenção; - figura 10 ilustra ainda uma outra modalidade do processo da invenção; a figura 11 ilustra um outro modo de preparação do material não tecido da folha de aquisição e distribuição de múltiplas camadas da invenção e a figura 12 ilustra um modo de preparação adicional do material não tecido da folha de aquisição e distribuição de múltiplas camadas da invenção,

[0034] Com referência às figuras 2 e 3, um material não tecido da folha de aquisição e distribuição de múltiplas camadas 20 para artigos de higiene compreende, uma em cima das outras, uma primeira camada 21, uma segunda camada 22 e uma terceira camada 23 compreendendo partículas de polímero superabsorvente (PSA) 24.

[0035] A primeira camada 21 compreende fibras 26, preferencialmente fibras grossas, ligadas entre si de modo a formarem espaços vazios 27.

[0036] A segunda camada 22 é feita de fibras hidrofílicas finas 28, as quais estão mais densamente empacotadas do que as fibras grossas da primeira camada 21. As fibras finas 28 estão ligadas entre si de modo a formarem espaços vazios 29.

[0037] A terceira camada 23 compreende fibras grossas 30, preferencialmente fibras grossas, ligadas entre si de modo a formarem espaços vazios 31. Algumas partículas de PSA 24 estão dispersas dentro da terceira camada 23, dentro dos espaços vazios 31.

[0038] A primeira e a terceira camadas 21 e 23 são camadas porosas, em que poroso, de acordo com a invenção, é definido por um volume vazio que varia de cerca de 300 a cerca de 500 cm3 de volume vazio/m2, ao passo que a segunda camada 22 é composta por fibras hidrofílicas muito finas, variando de 0,7 a 30 dtex e, preferencialmente, de 1,5 a 7 dtex, resultando em pequenos espaços vazios e, assim, impedindo que o líquido retorne à superfície e, também, limitando a possibilidade de as partículas de PSA migrarem para esta.

[0039] Fibras adequadas para as várias camadas 21, 22, 23 são bem conhecidas de um especialista na técnica e podem ser de qualquer material adequado ou mistura de materiais conhecidos por um especialista na técnica na área de materiais não tecidos. Por exemplo, elas podem ser, mas não se limitam a, fibras sintéticas poliméricas consistindo em tereftalato de polietileno (PET), polietileno (PE), polipropileno (PP), copolímeros de etileno e propileno (COP), PET/PE, PET/PP, PET/COP, PP/PE, PET/COPET, ácido poliacrílico (APA), APA/PP, álcool polivinílico, viscose.

[0040] Na primeira camada 21, as fibras têm, preferencialmente, um título entre 2 e 28 dtex.

[0041] Na segunda camada 22, as fibras têm um título mais baixo do que as fibras da primeira camada e, preferencialmente, um título compreendido entre 0 e 7 dtex, a fim de conferir à segunda camada uma alta capacidade de retenção e distribuição de líquido, permitindo que as partículas de PSA da camada de baixo absorvam lentamente o líquido, impedindo, assim, qualquer bloqueio do gel. As fibras na segunda camada são preferencialmente hidrofílicas, intrinsecamente ou por revestimento ou tratamento hidrofílico.

[0042] As fibras adequadas para a terceira camada 23 têm um título mais alto do que na segunda camada, o qual está preferencialmente compreendido entre 2 e 70 dtex.

[0043] Os volumes vazios em uma camada específica, por exemplo, na primeira e/ou na terceira camadas, podem ser modificados por um tratamento térmico, como é conhecido pelo especialista na técnica.

[0044] Na prática, conforme ilustrado pelas setas na figura 3, os fluidos corporais, como por exemplo urina ou sangue, penetram na primeira camada 21, sobre uma área limitada. A primeira camada 21 pode adquirir rapidamente os fluidos e transferi-los para a segunda camada 22.

[0045] Devido ao menor tamanho de suas fibras, volumes vazios e hidrofilicidade pequenos, os fluidos corporais penetram e migram, por capilaridade, em todas as direções da camada 22, “espalhando”, assim, os fluidos corporais sobre uma área maior da folha de material.

[0046] Os fluidos corporais são, então, encaminhados da segunda camada 22 para a terceira camada 23, onde são absorvidos pelas partículas de PSA 24, criando, assim, um efeito de sucção que garante a direção do fluxo, isto é, da primeira camada 21 em direção à terceira camada 23. Além disso, como os volumes de espaços vazios 29 na segunda camada 22 são menores do que os espaços vazios 31 na terceira camada 23, cria-se, assim, uma contrapressão que tem impacto sobre a velocidade na qual os fluidos corporais podem retornar para o interior da segunda camada 22 após terem penetrado na terceira camada 23, assim dando tempo para que as partículas de PSA absorvam totalmente os fluidos. Mesmo se alguns fluidos corporais refluírem para o interior da segunda camada 22, a diferença de hidrofilicidade entre a primeira e a segunda camadas 21 e 22 adicionalmente impede que os fluidos corporais refluam para a primeira camada 21, daí a comparação com uma válvula de sentido único (válvula de não retorno).

[0047] Conforme ilustrado na figura 4, a folha de material de múltiplas camadas 20 da invenção pode ser usada como CAD em um artigo absorvente 40, por exemplo, um absorvente externo ou curativo para ferimentos. Uma folha superior permeável 41 é aplicada sobre a primeira camada 21, por exemplo, para se dar uma sensação de toque suave ao artigo no seu lado virado para o corpo. Uma contrafolha impermeável 44 é aplicada no lado oposto, para se garantir que nenhuma umidade adicional possa ser transferida. Opcionalmente, um núcleo absorvente 43 pode ser ensanduichado entre a CAD 20 e a contrafolha 44. Este núcleo absorvente é opcional e sua presença pode depender do uso pretendido do artigo. É, por exemplo, feito de felpa na qual as partículas de PSA estão dispersas, em artigos destinados a absorver e reter grandes influxos de líquidos, como fraldas, ou uma camada de papel. A quantidade de felpa pode ser reduzida, por exemplo, para alguns artigos de higiene feminina destinados a comportar quantidades menores de fluidos corporais.

[0048] Alternativamente, em particular para curativos para ferimentos, a terceira camada pode ser a camada destinada a ficar mais próxima ao corpo.

[0049] Até agora, foram descritas três camadas, mas o material da folha de múltiplas camadas da invenção pode compreender mais do que três camadas, por exemplo, para combinar propriedades físicas de diferentes materiais não tecidos ou fibras. Estas camadas adicionais poderiam, por exemplo, exibir uma diminuição dos volumes vazios e/ou um aumento da hidrofilicidade, para se criar um gradiente real de volumes vazios e/ou de hidrofilicidade.

[0050] Da mesma forma, poderiam ser adicionadas uma ou mais camadas de dispersão adicionais, em contato com um lado ou com o outro da segunda camada; poderiam ser adicionadas uma ou mais camadas de fibras grossas adicionais entre a segunda e a terceira camadas, possivelmente compreendendo partículas de PSA nelas dispersas. Pode-se imaginar que PSA com propriedades diferentes, como capacidade de intumescimento ou tamanho, pode estar disperso em diferentes camadas não tecidas.

[0051] Para algumas aplicações, o núcleo absorvente está ausente do artigo. O poder de absorção e retenção da terceira camada 23, em que as partículas de PSA estão dispersas, é suficiente por si só.

[0052] Em tais casos, pode ser interessante aumentar ligeiramente a espessura e/ou a carga de partículas de PSA da terceira camada para se aumentar sua capacidade de absorção e retenção.

[0053] No entanto, aumentar a espessura e ou a carga de partículas de PSA da terceira camada pode levar a um efeito indesejado de bloqueio do gel, como discutido anteriormente.

[0054] A fim de se impedir este efeito, os canais livres de partículas PSA têm um padrão vantajoso na terceira camada não tecida.

[0055] Com referência à figura 5, um material da folha de aquisição e distribuição de múltiplas camadas 50 de acordo com a invenção compreende uma primeira camada 51 para adquirir e transferir fluidos corporais e uma segunda camada 52 para receber os fluidos corporais da primeira camada e espalhar os fluidos corporais sobre esta segunda camada, similar às camadas 21 e 22 descritas acima. Uma terceira camada 53 compreende partículas de polímero superabsorvente (PSA) para receber os fluidos corporais da segunda camada. As partículas de PSA 54 não são distribuídas uniformemente dentro da terceira camada 53, mas são distribuídas de acordo com um padrão, deixando algumas áreas livres de partículas, ao longo de toda a espessura da camada, formando assim os canais 55.

[0056] Conforme ilustrado pelas setas da figura 5, os fluidos corporais são transferidos da segunda camada 52 para a terceira camada 53 sobre a maior parte da área de interface. Ao penetrarem na terceira camada em áreas contendo partículas de PSA, os fluidos corporais são primeiramente absorvidos pelas partículas de PSA próximas da interface da camada. Após penetrarem na terceira camada 53 em áreas livres de partículas de PSA, isto é, nos canais, os fluidos corporais têm a capacidade de seguir os canais e penetrar nas zonas contendo PSA em um nível mais profundo.

[0057] Dessa forma, não somente as partículas de PSA próximas à interface entre a segunda e a terceira camadas 52 e 53 têm a capacidade de absorver fluidos corporais, mas também as partículas mais profundas. Sem os canais, os fluidos corporais alcançariam primeiro as partículas de PSA próximas da interface, as quais, por sua vez, ficariam intumescidas e, então, teriam que encontrar um caminho entre as partículas de PSA intumescidas para alcançar partículas de PSA absorventes mais profundas. Os canais 55 permitem, assim, melhorar o potencial de absorção da camada, juntamente com o tempo de absorção, e permitem aumentar a espessura da terceira camada, ao mesmo tempo em que impedem o efeito de bloqueio do gel e fazem um uso ideal das partículas de PSA.

[0058] Os canais 55 podem ter qualquer forma adequada e, geralmente, não são cilíndricos. Vistos de cima, os canais podem, por exemplo, ter a forma de listras, como ilustrado na figura 6a, estendendo-se por toda a área da camada, ou a forma de grade, conforme ilustrado na figura 6b, ou as partículas de PSA 54 podem ser agrupadas em ilhas, conforme ilustrado na figura 6c. É possível qualquer outro arranjo adequado dos canais e das partículas de PSA, desde que seja criado um caminho, para os fluidos corporais, em toda a espessura da terceira camada 53.

[0059] A forma dos canais e das zonas contendo partículas de PSA pode depender do processo usado para aplicar/dispersar as partículas de PSA na terceira camada.

[0060] Descreveremos, agora, o processo para preparar o material da folha de aquisição e distribuição de múltiplas camadas da invenção.

[0061] As tecnologias comumente usadas para preparar camadas não tecidas são aplicáveis ao processo da invenção.

[0062] O material da folha de múltiplas camadas da invenção pode ser feito, por exemplo, preparando-se as três camadas separadamente e, em seguida, juntando-as, por soldagem ou colagem, como é do conhecimento do especialista na técnica.

[0063] Também pode ser feito preparando-se diversas teias cardadas, cada teia compreendendo um tipo específico de fibras ou mistura de fibras, sobrepondo-se as teias e, em seguida, ligando-se as fibras umas às outras, criando- se, assim, um não tecido de múltiplas camadas em uma etapa de ligação, por exemplo, por termoligação. Alternativamente, parte das camadas pode ser preparada a partir de teias cardadas ligadas em forma de um não tecido, o qual é, então, montado em outra camada por soldagem ou colagem.

[0064] Nas múltiplas camadas da presente invenção, o desafio é aplicar a partícula de PSA na terceira camada, seja de maneira homogênea, seja de acordo com um padrão.

[0065] Para este propósito, as partículas de PSA podem ser impregnadas na terceira camada usando-se técnicas comumente usadas para impregnar materiais na forma de pó em estruturas porosas (têxteis, não tecidos, papéis, espumas ...), como, por exemplo, a tecnologia Fibroline ou técnicas clássicas de impregnação úmida. As partículas de PSA podem ser aplicadas sobre a terceira camada do material da folha de múltiplas camadas já fabricado ou sobre uma camada não tecida isolada, a qual será, então, montada com as outras camadas para formarem a folha de material da invenção. Esta última opção é, no entanto, menos eficiente, pois são necessárias mais etapas de fabricação.

[0066] Com referência à figura 7, em uma etapa A, as partículas de PSA 74 são aplicadas sobre a superfície de uma camada não tecida 73, que corresponde à terceira camada da invenção. As partículas 74 são aqui aplicadas de acordo com um padrão específico, devido a uma máscara 75, escondendo-se do mecanismo de deposição, a área correspondente aos canais esperados 76. A deposição das partículas pode ser realizada por qualquer mecanismo adequado, como, por exemplo, espalhamento de pó. Para uma dispersão homogênea de partículas, nenhuma máscara é usada.

[0067] Em uma etapa B, a camada não tecida 73, coberta com partículas de PSA 74, é submetida à etapa de impregnação, usando-se, por exemplo, vibrações e/ou campo elétrico a fim de se permitir que as partículas penetrem para baixo em toda a espessura da camada 73.

[0068] Esta camada 73 pode, então, ser montada, isto é, colada ou soldada, às outras camadas do material da folha de múltiplas camadas da invenção.

[0069] Alternativamente, referindo-se à figura 8, as partículas de PSA 84 podem ser aplicadas à terceira camada 83 de um material da folha de múltiplas camadas 80, compreendendo, também, uma primeira camada 81 e uma segunda camada 82. Os volumes vazios na segunda camada não tecida 82, de acordo com a invenção, são pequenos o suficiente para se criar uma barreira que impedirá a maioria das partículas 84, aplicadas aqui usando-se uma máscara 85, de impregnarem o material além da terceira camada 83.

[0070] As máscaras 75 ou 85 descritas acima permitem dosar ou depositar seletivamente partículas de PSA em áreas discretas, não conectadas entre si, permitindo que, na impregnação, se formem os padrões dos canais livres de PSA entre as zonas que contêm PSA. São aplicáveis outras técnicas para se alcançar um resultado semelhante.

[0071] Por exemplo, com referência à figura 9, uma terceira camada 93 pode ser soldada, em uma etapa C, de acordo com um padrão específico. A soldagem envolve a aplicação de pressão e calor em áreas discretas 95 do não tecido, de modo que, ao ser liberada a pressão, o não tecido, nestas áreas, permaneça compactado. Isto significa que, nas áreas 95, as fibras se aproximaram, que a resiliência dos pontos de conexão entre as fibras é, pelo menos parcialmente, perdida e que os espaços vazios nessas porções do não tecido são, consequentemente, reduzidos. As áreas 96, onde se aplicou pressão nenhuma ou moderada, permanecem moles com resiliência e espaços vazios globalmente inalterados. Opcionalmente, uma etapa de “recolocação”, como por exemplo “recolocação” térmico, pode ser aplicada para se garantir que as áreas não estampadas em relevo 96 recuperem suas propriedades completas.

[0072] Em uma etapa D, as partículas de PSA 94 podem, então, ser aplicadas a toda a superfície da camada 93 ou, alternativamente, poderiam ser depositadas seletivamente.

[0073] A camada 93, em uma etapa E, pode ser submetida a uma etapa de impregnação, por exemplo, usando-se a tecnologia Fibroline. Sendo muito pequenos para acomodarem partículas de PSA, os espaços vazios nas porções estampadas em relevo 95 criam uma barreira e as partículas 94 migram para as áreas não estampadas em relevo 96, criando-se, assim, um padrão de distribuição das partículas de PSA 94.

[0074] As partículas de PSA que podem permanecer na superfície das áreas soldadas 95 podem ser removidas usando-se várias técnicas, tais como, por exemplo, sopro de ar, aspiração ou por escovação.

[0075] Com referência à figura 11, os espaços vazios contínuos 115 e 116 podem ser formados por soldagem, em uma etapa J uma folha não tecida compreendendo uma terceira camada 113 na qual as partículas de PSA são dispersas (aqui divulgadas dispersas de acordo com um padrão) e uma segunda camada 112. As camadas montadas 112 e 113 são submetidas a prensagem a quente em ambas as superfícies, o que resulta na formação dos espaços vazios 115 e 116 em ambos os materiais com fibras condensadas na interface das duas camadas 112 e 113.

[0076] Em uma etapa K, as camadas soldadas 112 e 113 podem, então, ser montadas em uma primeira camada 111, formando, assim, um material da folha não tecida que compreende canais na terceira camada e espaços vazios contínuos na segunda e terceira camadas. No caso particular da figura 11, na terceira camada 113, os canais e os espaços vazios contínuos 115 sobrepõem-se, mas este pode não ser necessariamente o caso. Esta configuração pode ser particularmente interessante para curativos de ferimentos. Neste caso, a terceira camada pode ser a camada mais próxima ao membro do corpo, isto é, em uma configuração oposta em comparação com outros produtos como fraldas.

[0077] As mesmas etapas J e K podem ser aplicadas a outras camadas, conforme divulgado na Figura 12. Uma primeira camada 121 e uma segunda camada 122 montada a ela são soldadas para se criarem espaços vazios contínuos 125 e 126, em ambas as camadas, respectivamente. Uma terceira camada 123, em que as partículas de PSA 124 estão distribuídas de acordo com um padrão de modo a deixar os canais 127 livres de partículas de PSA, é então adicionada à segunda camada 122. Neste caso, os espaços vazios contínuos 125 e 126 não estão localizados de modo a se sobreporem aos canais 127. Esta configuração pode permitir que parte dos fluidos corporais que entram na primeira camada alcancem rapidamente as partículas de PSA na terceira camada através dos espaços vazios contínuos, enquanto parte do fluido percorrerá um caminho mais longo através das camadas 121 e 122 e dos canais 127 para alcançar partículas de PSA mais profundas 124. Isto pode permitir que se comporte um influxo curto, porém intenso, de fluidos no material.

[0078] Uma outra técnica para criar canais livres de partículas PSA na terceira camada é cortar mecanicamente a terceira camada em pedaços e fazer os pedaços aderirem à segunda camada separados uns dos outros. Com referência à figura 10, uma camada não tecida isolada 103, adequada para servir como a terceira camada da invenção, é cortada em pedaços 103i, na etapa F.

[0079] Os pedaços podem ter qualquer forma adequada, dependendo do uso final da CAD da invenção. Eles podem ser, por exemplo, quadrados, retângulos ou faixas.

[0080] Na etapa G, os pedaços 103i são aderidos à segunda camada 102 da invenção, por meio de qualquer técnica adequada conhecida pelo especialista na técnica, por exemplo, usando-se cola ou soldagem. Os pedaços 103i são posicionados de forma a deixarem uma lacuna entre elas. A primeira camada 101 da invenção está também aqui representada. A primeira camada não tecida 101, a segunda camada 102 e os pedaços da terceira camada 103i representam a estrutura do material da folha de múltiplas camadas da invenção. Embora a terceira camada não seja aqui uma camada não tecida contínua, as lacunas entre as camadas são relativamente pequenas. O material não tecido representa mais do que 50% da superfície total da terceira camada, preferencialmente mais do que 75% da superfície da terceira camada e, portanto, cai sob a denominação de "camada não tecida", conforme abrangido pela invenção reivindicada.

[0081] Na etapa H, as partículas de PSA 104 são depositadas sobre a superfície da folha do material. A deposição aqui ilustrada é não seletiva, as partículas de PSA acumulam-se nas lacunas e sobre os pedaços 103i da terceira camada.

[0082] No entanto, pode-se prever que seja usada uma máscara para que as partículas se depositem seletivamente sobre os pedaços não tecidos 103i.

[0083] Na etapa I, as partículas de PSA 104 são impregnadas para dentro dos pedaços não tecidos 103i, usando-se, por exemplo, a tecnologia Fibroline, ou qualquer outra tecnologia adequada.

[0084] As partículas de PSA 104 distribuídas tanto por sobre os pedaços 103i quanto nas lacunas entre eles são impregnadas para dentro dos pedaços 103i, deixando as lacunas ou canais 105 entre os pedaços 103i livres de partículas de PSA.

[0085] São previsíveis diversas outras configurações, dependendo do uso final. Qualquer combinação dos seguintes pode ser preparada: - uma distribuição contínua ou discreta de PSA na terceira camada, formando-se canais no último caso; - nenhum espaço vazio contínuo ou espaços vazios contínuos em qualquer uma ou em mais de uma das três camadas; - no caso de espaços vazios contínuos e canais, eles podem ou não estar alinhados; - os espaços vazios contínuos podem ser obtidos por soldagem ou por corte mecânico e colocação de camada(s) de pedaços.

[0086] Camadas adicionais, como por exemplo, mas não se limitando a, uma folha superior, um núcleo absorvente, uma camada de reforço ou folha impermeável, podem ser adicionadas em cima da primeira camada ou embaixo da terceira camada. Os termos “em cima” e “embaixo” estão aqui para descrever uma posição relativa, independentemente de qualquer posição absoluta. Em qualquer caso, a segunda camada está em contato direto com a primeira e a terceira camadas, nenhuma outra camada fibrosa pode ser inserida no meio.

[0087] Partículas de PSA ou qualquer fibra do material da folha não tecida podem ser tratadas para controle de odor. As partículas de PSA podem compreender vários tipos de partículas de PSA, a fim de misturar várias propriedades.

[0088] Em geral, a quantidade de partículas de PSA pode variar entre 20 g/m2 e 450 g/m2, preferencialmente entre 30 g/m2 e 80 g/m2 para aplicações de cuidados femininos e entre 200 g/m2 e 400 g/m2 para aplicações para bebês e incontinência. • O PSA pode ser - mas não está limitado a - Ekotec, Sumitomo, BASF, SDP e depende da aplicação.

[0089] A temperatura usada para se alterar o volume vazio (por exemplo, para estampagem em relevo ou de recolocação) pode variar entre 30°C e 180°C, mas está, preferencialmente, entre 70°C e 130°C.

[0090] Um exemplo de composição e preparação de um material da folha não tecida de aquisição e distribuição de múltiplas camadas da invenção é descrito abaixo.

Exemplo

[0091] Um material não tecido da folha de aquisição e distribuição de camada tripla (CAD) de 150 g/m2, para artigos de higiene, é preparado com - uma primeira camada correspondendo a 25% do peso (37,5 g/m2) e consistindo em uma mistura de fibras de PET e PET/coPET com um título entre 2dtex e 28 dtex; - uma segunda camada correspondendo a 25% do peso (37,5 g/m2) e consistindo em uma mistura de fibras de PET e PET/coPET com um título entre 0 dtex e 7 dtex, e - a terceira camada correspondendo a 50% do peso (75 g/m2) e consistindo em uma mistura de fibras de PET e PET/coPET com um título entre 2 dtex e 28 dtex.

[0092] A primeira camada corresponde ao lado do material destinado a estar voltado para o corpo.

[0093] A CAD tem uma permeabilidade a ar medida de 2500 ± 500 l/m2/s.

[0094] No ensaio EDANA WSP 70.3.R3, a amostra tem um tempo de vazamento (TV) de 0,59 s.

[0095] No ensaio EDANA WSP 80.10, a amostra tem uma reumectação (WT) de 0,09 g.

[0096] São aplicados 400 g/m2 (gramas por metro quadrado) de partículas de PSA sobre as áreas expostas da terceira camada, sendo a impregnação feita usando-se um módulo da Fibroline com eletrodos planos a uma velocidade de 20 m/min. Após a impregnação, envolve-se a CAD em um material de envolvimento de núcleo, aqui um SMS de 9 g/m2.

[0097] Foram preparadas duas amostras, cada uma com um tamanho de 40 cm x 10 cm. Em uma primeira amostra, aplica- se PSA a toda a superfície da CAD, para controle. Em uma segunda amostra, aplica-se PSA de acordo dom um padrão como na Figura 6a, devido a uma máscara, deixando uma faixa de 1 cm no meio da amostra livre de PSA. A segunda amostra tem, portanto, no total 10% menos PSA do que a primeira amostra (amostra de controle), sendo 10% de sua área desprovida de partículas de PSA.

[0098] As duas amostras foram testadas comparativamente de acordo com um método de teste interno TWE baseado no teste Hytec.

[0099] Foram dosados 4 x 70ml de urina sintética (solução salina de NaCl 0,9%), com tempo de espera de 5 minutos entre as dosagens. O tempo de aquisição para cada dose é medido com um cronômetro. Após o quarto tempo de espera, o reumectação é medido colocando-se alguns papéis reumedecidos de 19 cm x 10 cm durante 15 segundos sobre as amostras e medindo-se a quantidade de líquido absorvido pelos papéis reumedecidos. O carregamento durante a aquisição e reumectação é de 8kg.

[00100] Os tempos de entrada após cada dosagem e o tempo final de reumectação estão resumidos na tabela 1 abaixo.

[00101] Devido aos canais, o tempo de entrada mantém-se mais ou menos constante dosagem após dosagem e aumenta-se a retenção de urina, demonstrando-se, assim, a melhoria trazida pelos canais livres de PSA na CAD.

Claims

1. Material não tecido da folha de aquisição e distribuição de múltiplas camadas (20, 50, 80) para artigos de higiene, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos três camadas umas sobre as outras: - a primeira camada (21, 51, 81, 101, 111, 121) para adquirir e transferir fluidos corporais para a segunda camada (22, 52, 82, 102, 112, 122); - a segunda camada (22, 52, 82, 102, 112, 122) para receber os fluidos corporais da primeira camada (21, 51, 81, 101, 111, 121) e espalhar os fluidos corporais sobre esta segunda camada (22, 52, 82, 102, 112, 122), e - a terceira camada (23, 53, 83, 103, 113, 123), que compreende partículas de polímero superabsorvente (PSA) (24, 54, 74, 84, 94, 104, 124), para receber os fluidos corporais da segunda camada (22, 52, 82, 102, 112, 122), a segunda camada (22, 52, 82, 102, 112, 122) encaminhando irreversivelmente os fluidos corporais para a terceira camada (23, 53, 83, 103, 113, 123), e em que os volumes vazios (29) na segunda camada (22, 52, 82, 102, 112, 122) são menores do que as partículas de PSA (24, 54, 74, 84, 94, 104, 124).

2. Material da folha (20, 50, 80), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda camada (22, 52, 82, 102, 112, 122) é disposta com volumes vazios (29) menores do que os volumes vazios (31) da terceira camada (23, 53, 83, 103, 113, 123), da qual as fibras (26) são fibras grossas (30), ao passo que as da segunda camada (22, 52, 82, 102, 112, 122) são mais finas.

3. Material da folha (20, 50, 80), de acordo com uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de que os volumes vazios (27) na primeira camada (21, 51, 81, 101, 111, 121) são maiores que os volumes vazios (29) na segunda camada (22, 52, 82, 102, 112, 122).

4. Material da folha (20, 50, 80), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as partículas de PSA (24, 54, 74, 84, 94, 104, 124) estão dispersas na terceira camada (23, 53, 83, 103, 113, 123) de acordo com um padrão que deixa canais (55, 76, 105, 127) que se estendem através da terceira camada (23, 53, 83, 103, 113, 123) a partir da segunda camada de não tecido, livre de partículas de PSA (24, 54, 74, 84, 94, 104, 124).

5. Material da folha (20, 50, 80), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma camada compreende espaços vazios contínuos (115, 116, 125, 126).

6. Artigo ou peça de vestuário absorvente descartável (40), caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um material da folha de múltiplas camadas (20, 50, 80) conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 5.

7. Artigo ou peça de vestuário absorvente descartável (40), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que é um do grupo que consiste em absorventes higiênicos, protetores de calcinha, fraldas para bebês, absorventes para incontinência de adultos, produtos de higiene feminina, calças de treinamento, compressas para suor e curativos médicos para ferimentos.

8. Processo para fabricar o material da folha (20, 50, 80) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5 caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de dispersar partículas de PSA (24, 54, 74, 84, 94, 104, 124) na terceira camada (23, 53, 83, 103, 113, 123) do material da folha (20, 50, 80) por: - deposição das partículas de PSA (24, 54, 74, 84, 94, 104, 124) sobre pelo menos uma parte da superfície da terceira camada (23, 53, 83, 103, 113, 123) e - impregnação das partículas de PSA (24, 54, 74, 84, 94, 104, 124) para dentro da terceira camada (23, 53, 83, 103, 113, 123).

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as partículas de PSA (24, 54, 74, 84, 94, 104, 124) são depositadas sobre áreas discretas (95) da terceira camada (23, 53, 83, 103, 113, 123).

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de: - aplicar uma máscara (75, 85) sobre a superfície da terceira camada (23, 53, 83, 103, 113, 123) antes da deposição das partículas de PSA (24, 54, 74, 84, 94, 104, 124).

11. Processo, de acordo com uma das reivindicações 8 e 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de: - antes de depositar as partículas de PSA (24, 54, 74, 84, 94, 104, 124), soldar áreas discretas (95) da terceira camada (23, 53, 83, 103, 113, 123) para formar espaços vazios contínuos (115, 116, 125, 126).

12. Processo, de acordo com uma das reivindicações 8 e 9, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - cortar a terceira camada (23, 53, 83, 103, 113, 123) em pedaços (103i), e - fazer os pedaços (103i) aderirem à segunda camada (22, 52, 82, 102, 112, 122), sendo os pedaços separados uns dos outros por uma lacuna.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de soldagem das áreas (95) de pelo menos uma das camadas do material da folha (20, 50, 80) conforme definido na reivindicação 5 para criar espaços vazios contínuos (115, 116, 125, 126) em pelo menos uma camada.

14. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de cortar pelo menos uma camada do material da folha (20, 50, 80) conforme definido na reivindicação 5 em pedaços e fazer os pedaços aderirem a uma camada adjacente do material da folha (20, 50, 80) conforme definido na reivindicação 5, para criar espaços vazios contínuos (115, 116, 125, 126) em pelo menos uma camada.