BRPI0806487A2

BRPI0806487A2 - núcleo absorvente que tem estrutura aprimorada

Info

Publication number: BRPI0806487A2
Application number: BRPI0806487-3A
Authority: BR
Inventors: Giovanni Carlucci; Alessandro Gagliardini
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2011-09-27
Also published as: US20080172017A1; CN101583330B; US9452095B2; MX2009007421A; ATE546119T1; JP2010514489A; ES2382750T3; EP1943992A1; KR20090094134A; WO2008084454A1; CA2675380A1; EP1943992B1; CN101583330A

Abstract

NUCLEO ABSORVENTE QUE TEM ESTRUTURA APRIMORADA A presente invenção refere-se a um núcleo absorvente para artigos absorventes descartáveis, especialmente para absorção de menstruação ou sangue.

Description

"NÚCLEO ABSORVENTE QUE TEM ESTRUTURA APRIMORADA"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um núcleo absorvente para artigos absorventes, por exemplo, absorventes higiênicos e similares.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Os artigos absorventes para absorção de fluido corpóreo como menstruação ou sangue são bem conhecidos na técnica, e compreendem, por exemplo, artigos higiênicos femininos como absorventes higiênicos, protetores de calcinha, tampões, dispositivos interlabiais, bem como coberturas para ferimentos e similares. Considerando-se, por exemplo, absorventes higiênicos, estes artigos tipicamente compreendem uma camada superior permeável a líquidos como a camada de cobertura voltada para o usuário, uma camada inferior impermeável a líquidos como a camada de cobertura voltada para peça de vestuário e um núcleo absorvente entre a camada superior e a camada inferior. Os fluidos corpóreos são capturados através da camada superior e, subseqüentemente, armazenados no núcleo absorvente. A camada inferior evita que os fluidos absorvidos molhem as peças de vestuário do usuário.

Um núcleo absorvente pode compreender um ou mais materiais absorventes fibrosos, que, por sua vez, podem compreender fibras naturais, como, por exemplo, fibras de celulose, tipicamente fibras de polpa de madeira, fibras sintéticas, ou combinações das mesmas, conforme conhecido na técnica, como também combinação de diferentes camadas fibrosas, por exemplo, mantas ou camadas de não-tecidos ou tecidos, cada uma constituída de um tipo de fibra selecionada, ou pode compreender camadas feitas de diferentes fibras naturais e/ou sintéticas. As ditas estruturas podem compreender diferentes camadas individuais, unidas ou combinadas, ou alternativamente podem ser estruturas preparadas para formar diferentes camadas em um processo contínuo, como será definido em maiores detalhes mais adiante.

É, também, amplamente conhecido no estado da técnica que é benéfico para as características de absorção e retenção de artigos absorventes quando porções do artigo, tipicamente o núcleo absorvente, compreende materiais superabsorventes, como materiais gelificantes absorventes (MGA), usualmente sob a forma finamente dispersa, por exemplo, tipicamente sob a forma de particulado. Materiais superabsorventes conhecidos na técnica para uso em artigos absorventes tipicamente compreendem polímeros absorventes reticulados que formam hidrogéis insolúveis em água e intumescentes, que são capazes de absorver grandes quantidades de líquido e de reter tais líquidos absorvidos sob pressão moderada. Materiais gelificantes absorventes podem ser incorporados nos artigos absorventes, tipicamente na estrutura do núcleo, de diferentes maneiras conhecidas; por exemplo, materiais gelificantes absorventes sob a forma

de particulado podem ser dispersos entre as fibras das camadas fibrosas compreendidas no núcleo, ou de preferência, localizadas em uma disposição concentrada entre as camadas fibrosas, ou também em bolsos, como é conhecido na técnica. Em geral, artigos absorventes que compreendem materiais gelificantes absorventes comumente têm boa absorção e características de retenção para fluido corpóreo como urina; entretanto, ainda há espaço para aprimoramentos de absorção e retenção para outros fluidos corpóreos. Em particular, menstruação e sangue são especialmente difíceis de serem absorvidos e mantidos de maneira eficaz nos artigos absorventes contendo materiais superabsorventes, já que os ditos materiais não apresentam características ótimas de absorção e retenção para os ditos fluidos corpóreos.

Tais ineficiências de absorção e retenção são causadas principalmente pela pouca permeabilidade dos materiais superabsorventes para menstruação e sangue, o que ocorre devido à viscosidade e/ou a natureza complexa destes fluidos. Menstruação e sangue são de fato fluidos baseados em água que compreendem peso molecular mais alto e também componentes corpusculares, incluindo glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e proteínas solúveis, fragmentos celulares e muco, que retardam a absorção destes fluidos pelos superabsorventes. Menstruação e sangue são mais espessos, portanto inerentemente mais difíceis de serem absorvidos em estruturas absorventes convencionais que compreendem materiais gelificantes absorventes; além disso, componentes corpusculares, como glóbulos vermelhos, podem diminuir a capacidade de absorção de certas partículas superabsorventes. Isso se traduz em uma taxa inicial mais lenta de absorção do fluido no material superabsorvente, e por sua vez, pela estrutura absorvente que compreende o material superabsorvente, que pode resultar em uma absorção final e capacidade de retenção mais baixas.

Também considerando-se em geral materiais fibrosos absorventes, sabe-se que diferentes fibras, bem como diferentes estruturas fibrosas, apresentam comportamentos e efetividade diferentes para fluidos corpóreos, particularmente para menstruação e sangue. Por exemplo, fibras de celulose, como, por exemplo, fibra de polpa de madeira, mostram uma absorção e capacidade de difusão maiores para a fração de água de menstruação e sangue, que pode ser rapidamente capturada e pode ser transportada para dentro da estrutura fibrosa, longe da área de captura inicial, enquanto os componentes corpusculares e com peso molecular mais altos não se difundem igualmente tão bem, e podem permanecer mais perto da área de captura inicial. Tais componentes corpusculares e com peso molecular mais alto tendem a se mover em uma direção perpendicular ao plano da estrutura absorvente. Também, materiais fibrosos naturais e sintéticos podem ser mais ou menos adequados para fornecer estruturas absorventes compactas, ou alternativamente mais volumosas, a serem empregadas em núcleos absorventes.

A tendência nos últimos anos foi para estruturas absorventes mais delgadas e mais efetivas, tomando vantagem da combinação de estruturas fibrosas tipicamente com materiais superabsorventes. As ditas estruturas mais delgadas, por sua vez, fornecem artigos absorventes que combinam maior conforto, discrição e adaptabilidade. Embora uma grande quantidade de estruturas de núcleo absorvente com várias combinações e disposições de fibras e materiais gelificantes absorventes sejam conhecidas, há ainda a necessidade para estrutura aprimorada de núcleo absorvente para um artigo absorvente, especialmente para absorção de menstruação ou sangue, que apresente vantagem nas peculiaridades dos diferentes materiais absorventes em relação à absorção e gerenciamento destes fluidos corpóreos complexos, alcançando um resultado melhor em termos de captura e distribuição de fluidos, em uma estrutura que delgada de maneira estável, ou de qualquer forma, que não altere significativamente (por exemplo aumenta) sua espessura mediante absorção durante todo uso normal.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção destina-se à necessidade acima pelo fornecimento de um núcleo absorvente para um artigo absorvente, que tem uma superfície voltada para o usuário e uma superfície voltada para a peça de vestuário; o núcleo compreende uma estrutura fibrosa em camadas de pelo menos duas camadas, que compreende:

a primeira camada que compreende as fibras de celulose, e é substancialmente isenta de materiais gelificantes absorventes,

uma segunda camada que compreende fibras e um material gelificante absorvente, e é substancialmente isenta de fibras de celulose; o núcleo compreende menos de 70% de fibras de celulose, de preferência menos de 55%, com mais preferência de 10% a 40%; e

o núcleo compreende menos de 70% de materiais gelificantes absorventes, de preferência de 10% a 40%,

sendo que as porcentagens são porcentagens em peso, com base no peso seco do núcleo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma seção transversal esquemática de um absorvente higiênico mostrando a estrutura interna em camadas do núcleo absorvente, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A figura 2 é uma seção transversal esquemática de um núcleo absorvente, de acordo com uma realização alternativa da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um núcleo absorvente para artigos absorventes como absorventes higiênicos, protetor de calcinha, tampões, dispositivos interlabiais, coberturas para ferimentos, e similares, que são destinados à absorção de fluidos corpóreos, como menstruação e sangue. Exemplos de artigos absorventes no contexto da presente invenção são os artigos absorventes descartáveis. O termo "descartável" é usado na presente invenção para descrever artigos que não se destinam a ser lavados, ou restaurados ou reutilizados de outro modo, como um artigo (isto é, destinam-se a ser descartados após um único uso e, de preferência, reciclados, compostados ou, de outro modo, descartados de maneira compatível com o meio-ambiente). 0 núcleo absorvente da presente invenção será descrito na mesma no contexto de um artigo absorvente típico, como, por exemplo, um absorvente higiênico. Tipicamente, tais artigos podem compreender os elementos de uma camada superior permeável a líquidos, uma camada inferior e um núcleo absorvente intermediário à dita camada superior e à dita camada inferior.

Em geral, a camada superior deve ter boa transmissão de líquido para manter uma superfície seca e, por meio disso, manter a pele do usuário seca. 0 núcleo absorvente deve proporcionar a capacidade absorvente desejada e pode, também, permitir o fluxo de vapor e/ou ar através deste. A camada inferior geralmente deve evitar umidade através desta para reter o fluido absorvido; a camada inferior pode, também, ser respirável. Além disso, os elementos individuais podem ser unidos entre si de forma que o produto final tenha o conforto e nível de desempenho desejados.

Na descrição a seguir é usado o termo "fibras de celulose". As fibras de celulose compreendem fibras de ocorrência natural à base de celulose, como, por exemplo algodão, linho, etc. Fibras de polpa de madeira são um exemplo de fibra de celulose, de acordo com a presente invenção. As fibras fabricadas a partir da celulose, como celulose regenerada (raiom), ou derivados de celulose parcialmente ou completamente acetilados (por exemplo, acetato de celulose ou triacetato), são, também, considerados fibras de celulose, de acordo com a presente invenção. Na descrição da invenção a seguir, a superfície voltada em direção ao usuário é chamada de superfície voltada para o usuário. Ainda, a superfície voltada em direção à peça de vestuário é chamada de superfície voltada para o vestuário. 0 artigo absorvente da presente invenção, bem como qualquer elemento do mesmo, como, por exemplo, o núcleo absorvente, tem, portanto, uma superfície voltada para o usuário e uma superfície voltada para o vestuário. Componentes do artigo absorvente

Camada superior

De acordo com a presente invenção, o artigo absorvente pode compreender uma camada superior permeável a líquidos. A camada superior adequada ao uso na presente invenção pode compreender tecidos, não-tecidos, e/ou malhas tridimensionais de um filme polimérico impermeável a líquidos, que compreende abertura permeáveis a líquidos. Na figura 1 a camada superior é indicada com referência de número 30. Por exemplo, a superfície de contato e voltada para o usuário pode ser fornecida por um material pelicular que tem aberturas fornecidas para facilitar o transporte de líquido a partir da superfície voltada para o usuário em direção à estrutura absorvente. Tais filmes com aberturas permeáveis a líquidos são bem conhecidos na técnica. Eles fornecem uma estrutura tridimensional similar à fibra. Tais filmes foram divulgados em detalhes, por exemplo, em US 3929135, US 4151240, US 4319868, US 4324426, US 4343314, US 4591523, US 4609518, US 4629643, US 4695422 ou WO 96/00548.

A camada superior para uso na presente invenção pode ser uma camada única ou pode ter uma multiplicidade de camadas. Em uma modalidade da presente invenção, a camada superior acima é uma camada única em toda extensão, que fornece tanto a superfície voltada para o usuário como a superfície voltada para a peça de vestuário da camada superior. Opcionalmente, na superfície da camada superior voltada para o usuário, mas estendendo-se somente na zona periférica do artigo, pode ser desejável uma camada adicional que forneça maciez extra ou manuseio extra de líquidos/retenção de capacidade (este projeto é usualmente denominado "camada superior híbrida"). A camada superior tipicamente se estende através de toda estrutura absorvente e pode se estender para dentro e formar partes ou toda estrutura preferencial, exceto abas laterais opcionais, elementos laterais de envoltório, aletas ou abas. Também, a camada superior pode envolver as bordas do núcleo absorvente.

A camada superior, como um todo, deverá ser maleável, macia ao toque e não-irritante para a pele do usuário. Também pode ter características elásticas permitindo que a mesma se estenda em uma ou mais direções. A camada superior pode proporcionar captura e transporte de fluido a partir do usuário em direção ao núcleo absorvente e confinamento do núcleo absorvente. Em adição à permeabilidade ao líquido, a camada superior pode ter permeabilidade ao vapor e/ou permeabilidade ao ar.

Núcleo absorvente

De acordo com a presente invenção, o núcleo absorvente é uma estrutura em camadas que pode, se for desejado, ter uma estrutura, que apesar do potencial de variações internas das características físicas e/ou químicas, é fornecido de modo a não poder ser separado em camadas individuais. Tais estruturas são bem conhecidas na técnica e podem ser preparadas pela formação de diferentes camadas em um processo contínuo, por exemplo, pelas técnicas de camadas aéreas. As estruturas produzidas a partir de várias camadas individuais, que são combinadas ou também unidas uma à outra, por exemplo, por meios mecânicos ou adesivos macroscópicos, podem ser, ao invés disso, novamente separadas entre si, embora às vezes com dificuldade. Tais estruturas também podem constituir alternativamente o núcleo absorvente de acordo com a presente invenção, sendo que as camadas individuais que têm as características desejadas podem ser combinadas e possivelmente unidas de acordo com métodos conhecidos na técnica, por exemplo, por meios de adesivo, ou ligação térmica ou mecânica, ou qualquer combinação dos mesmos.

Em certas modalidades, o núcleo absorvente 40 da presente invenção pode ter um calibre ou espessura como um todo no estado seco menor que 12 mm, ou menor que 8 mm, ou menor que 5 mm, ou também de 2 mm a 0,5 mm. A gramatura do núcleo absorvente 40 pode situar-se na faixa de 50 g/m2 a 300 g/m2, ou de 90 g/m2 a 250 g/m2, ou também de 100 g/m2 a 150 g/m2. No contexto da presente invenção, calibre ou espessura de estruturas ou camadas, tanto na condição seca ou úmida, significa ser medida por qualquer dispositivo adequado conhecido na técnica, sob uma pressão específica. De acordo com a presente invenção, o dito calibre ou espessura é medido sob uma pressão de 20 g/cm2 (1,96 kPa), por exemplo, com um calibre de Loerentzen & Wettre (Box 4 S-16393 Stockholm) APP 51D20 Tipo 02101, sob pressão conforme declarada anteriormente acima e sobre uma área de 10 cm2.

O núcleo absorvente 40 tem uma superfície voltada para o usuário e uma superfície voltada para a peça de vestuário, e de acordo com a presente invenção compreende ao menos duas camadas: uma primeira camada 50, que compreende fibras de celulose e é substancialmente isenta de materiais gelificantes absorventes, e uma segunda camada 60 adjacente à dita primeira camada, que compreende fibras e um material gelificante absorvente 70, e é substancialmente isenta de fibras de celulose. Dizer que a camada do núcleo absorvente é "substancialmente isenta" de material gelificante absorvente ou de fibras de celulose, no contexto da presente invenção, significa que a camada não deve compreender qualquer quantidade significativa do elemento selecionado no interior da estrutura interna. Embora as fibras de celulose ou material gelificante absorvente que podem estar presentes em uma superfície externa da camada especificada, por exemplo, na interface entre a camada especificada e uma adjacente a esta, em alguns casos acidentalmente e levemente penetrando na estrutura da camada especificada, os mesmos não deverão ser considerados significantes. A quantidade significativa pode corresponder a menos de 5%, em peso, ou até menos de 3%, em peso, ou também menos de 1%, em peso, com base no peso seco da camada especificada do núcleo absorvente. De acordo com uma modalidade da presente invenção, a primeira camada 50 pode ser a superfície do núcleo absorvente 40 voltada para o usuário e pode realmente constituir a dita superfície voltada para o usuário, conforme ilustrado na figura 1, enquanto a segunda camada 60 pode estar abaixo da primeira camada e adjacente a esta na superfície do núcleo voltada para a peça de vestuário, em certas modalidades constituindo a superfície voltada para a peça de vestuário, conforme mostrado na modalidade da figura 1.

De acordo com a presente invenção, o núcleo absorvente 40 como um todo compreende menos de 70% de fibras celulose, ou menos de 55%, ou também de 10% a 40%, e menos de 70% de materiais gelificantes absorventes, ou de 10% a 40%, sendo que todas as porcentagens serão consideradas porcentagens, em peso, com base no peso seco do núcleo absorvente 40.

Foi descoberto surpreendentemente que um núcleo absorvente que tem as características acima proporciona uma absorção e capacidade de manuseio aprimorados para os fluidos corpóreos, especialmente fluidos corpóreos complexos como menstruação e sangue, em uma estrutura que é tipicamente delgada e confortável, e com uma estabilidade dimensional aprimorada, conforme será explicado em detalhes abaixo.

O núcleo absorvente é substancialmente delgado e não altera significativamente seu calibre quando passa de uma condição seca para uma condição úmida, isto é, mantém sua espessura mediante absorção de líquido com valor próximo àquele apresentado na condição seca. A estabilidade dimensional pode ser expressa, no contexto da presente invenção, pela comparação entre a densidade seca com a densidade úmida. A densidade de uma estrutura absorvente, por exemplo, de um núcleo absorvente, de acordo com a presente invenção, é expressa em g/cm3 e, conforme conhecido pelo versado na técnica, pode ser diretamente calculada a partir da gramatura (g/m2) e do calibre (mm) de uma camada, pela adaptação adequada das unidades, sendo que o calibre é avaliado tanto no estado seco como úmido, conforme especificado acima, sob uma pressão de 20 g/cm2 (1,96 kPa) . Uma densidade seca, bem como qualquer outro parâmetro identificado com a palavra "seco", por exemplo, o peso seco, é avaliado na estrutura ou camada seca, sendo que "estrutura ou camada seca" significa uma estrutura após um condicionamento de 24 horas a 250C e 50% de umidade relativa. A densidade úmida é avaliada após molhar uma amostra adequada da estrutura em fluido menstrual artificial (FMA) por 120 minutos até atingir a saturação, e subsequente eliminação de qualquer excesso de fluido, mantendo-se a amostra suspensa por cinco minutos, ou de qualquer forma, até a parada substancial do gotejamento. A gramatura para a densidade úmida é a gramatura da amostra saturada com FMA, após a eliminação de qualquer excesso de fluido, conforme explicado acima. O FMA é preparado de acordo com o método descrito a seguir.

o núcleo absorvente da presente invenção é capaz de absorver quantidades relevantes de fluidos corpóreos, como, por exemplo, menstruação ou sangue, aumentando substancialmente sua densidade e sem aumento excessivo de sua espessura na condição molhada, apesar de compreender porcentagem relativamente moderada de fibras de celulose e de materiais gelificantes absorventes. 0 núcleo absorvente da presente invenção tem, portanto, uma eficiência aumentada na absorção e manuseio dos fluidos corpóreos complexos, como tipicamente menstruação e sangue.

De acordo com uma modalidade da presente invenção, o núcleo absorvente tem uma densidade úmida que pode ser de 5 a 20 vezes maior que a densidade seca, ou de 8 a 15 vezes maior que a densidade seca, que indica inicialmente que a estrutura delgada aumenta sua densidade mediante a absorção de liquido, dessa forma, mantendo sua espessura quase constante ou com leve aumento, sem mostrar um intumescimento significativo, que ao contrário, tornaria o núcleo absorvente, e, por sua vez, o artigo absorvente que compreende o mesmo, menos prático e possivelmente menos confortável durante o uso. O núcleo absorvente da presente invenção emprega, portanto, de maneira mais eficiente a capacidade absorvente de seus materiais constituintes.

A densidade seca do núcleo absorvente da presente invenção pode estar entre 0,04 g/cm3 e 0,3 g/cm3, ou entre 0,08 g/cm3 e 0,15 g/cm3.

Primeira camada

A primeira camada 50 é uma camada fibrosa que compreende fibras de celulose e sendo substancialmente isenta de materiais gelificantes absorventes. As fibras de celulose podem consistir em, por exemplo, fibras de polpa de madeira, mas outras fibras de celulose, conforme explicado acima, podem ser usadas como uma alternativa ou em combinação às fibras de polpa de madeira. Uma pequena quantidade de fibras sintéticas também pode ser incluída na primeira camada 50, até uma porcentagem de 20%, em peso, ou de 15%, em peso, ou também entre 7% e 12%, em peso, com base no peso seco da primeira camada 50 inteira. Fibras sintéticas adequadas podem ser selecionadas entre aquelas conhecidas na técnica, por exemplo, fibras bicomponentes, como fibras de polietileno/polipropileno conhecidas, e podem ser compreendidas na primeira camada 50 em combinação com as fibras de celulose. Um látex também pode ser adicionado às fibras da camada 50, em porcentagens menores que 10%, em peso, da primeira camada 50 inteira, ou de 2% a 5%, em peso. 0 látex pode ser usado para otimizar a estabilidade dimensional da primeira camada 50, que é, por sua vez, relevante para a estabilidade dimensional do núcleo absorvente inteiro. A presença de fibras sintéticas, como, por exemplo, fibras bicomponentes, seguido de um tratamento por calor adequado, conforme conhecido na técnica, podem, também, fornecer estabilidade dimensional à primeira camada 50 em condições seca e úmida.

A primeira camada 50 pode ter uma gramatura geral de 20 g/m2 a 100 g/m2, ou também de 30 g/m2 a 60 g/m2.

Segunda camada

A segunda camada 60 compreende um material gelificante absorvente 70 e é substancialmente isenta de fibras de celulose. Quaisquer tipos de fibras que são conhecidas na técnica, além das fibras de celulose, podem ser incluídas na segunda camada 60. Fibras sintéticas conhecidas como, por exemplo, polietileno, polipropileno, poliéster, fibras de poliamida, podem ser usadas. Fibras bicomponentes também podem ser usadas na segunda camada 60.

Para uso na presente invenção, o termo fibras bicomponentes, refere-se às fibras que têm dois constituintes. Tipicamente, fibras bicomponentes são constituídas de constituintes relativamente similares, que são diferentes, por exemplo, na temperatura de fusão ou temperatura de amolecimento. As modalidades específicas no contexto da presente invenção são fibras bicomponentes de polipropileno/polietileno, mas outras combinações como poliéster/polietileno, poliéster/polipropileno, poliamida/poliéster, poliamida/polietileno e poliamida/polipropileno também são combinações exeqüíveis. O material usado convencionalmente pode ser, entretanto, a composição de fibra de polipropileno/polietileno mencionada acima, que é fornecida em uma forma tal que em uma vista em corte transversal de uma fibra, o material com ponto de fusão ou ponto de amolecimento mais alto fornece a parte central do núcleo da fibra e é tipicamente responsável pela capacidade da fibra em transmitir forças e ter uma certa rigidez, ou fornecer estruturas resiliêntes, enquanto o revestimento externo no núcleo da fibra tem um ponto de fusão mais baixo e é usado para facilitar a termossolda dos substratos que compreendem tais fibras. 0 então chamado projeto do eixo do núcleo de fibras bicomponentes pode não ser exatamente um ponto simétrico ao ponto central da seção transversal, mas fornece uma parte do eixo da fibra em uma forma assimétrica de modo a causar uma ondulação na fibra. Isto tem demonstrado ter um efeito benéfico na resiliência e força da fibra.

Em uma modalidade típica, de acordo com a presente invenção, um núcleo de polipropileno é dotado de um revestimento de polietileno na parte exterior sob forma assimétrica de modo que, em uma modalidade altamente preferencial, cerca de 50% do material de fibra é polipropileno e 50% do material de fibra é polietileno. Outras quantidades certamente podem ser selecionadas e dependerão fortemente das dimensões gerais da fibra, como a quantidade do aglutinante da superfície da fibra fornecida, de preferência, pela necessidade do polietileno ter uma certa espessura em termos absolutos para o fornecimento de boa ligação, enquanto sua quantidade relativa pode variar.

A segunda camada 60 também compreende um ou mais materiais gelificantes absorventes 70. Os materiais formadores de géis absorventes são capazes de absorver grandes quantidades de fluidos corpóreos aquosos, e também podem reter esses fluidos absorvidos sob pressões moderadas. Os materiais gelificantes absorventes podem ser dispersos homogeneamente ou não-homogeneamente no interior da estrutura da segunda camada 60, principalmente entre as fibras.

De acordo com. a presente invenção, materiais gelificantes absorventes adequados para uso na presente invenção podem ser selecionados entre materiais à base de poliacrilato, tipicamente na forma de partículas. Os materiais à base de poliacrilato incorporados nos artigos absorventes da presente invenção são polieletrólitos com uma multiplicidade de grupos funcionais aniônicos, tipicamente grupos carboxila. Em certas modalidades, os materiais à base de poliacrilato podem compreender poliacrilatos, polimetacrilatos e derivados dessas substâncias, como, por exemplo, poliacrilato de sódio, polimetacrilato de sódio, poliacrilato de potássio, polimetacrilato de potássio, poliacrilato enxertado com amido, polimetacrilato enxertado com amido, poliacrilato enxertado com álcool polivinilico, polimetacrilato enxertado com álcool polivinilico, poliacrilato enxertado com celulose, polimetacrilato enxertado com celulose, e similares. Em uma modalidade da presente invenção, o material gelificante absorvente pode ser um poliacrilato parcialmente neutralizado e reticulado.

Como é conhecido na técnica, os polieletrólitos que fornecem os materiais à base de poliacrilato, incorporados nos artigos absorventes da presente invenção, podem ser produzidos a partir de monômeros polimerizáveis e insaturados contendo ácido. Tais monômeros incluem os ácidos olefinicamente insaturados e anidridos que contêm ao menos uma dupla ligação olefinica carbono-carbono. Mais especificamente, esses monômeros podem ser selecionados entre ácidos carboxilicos olefinicamente insaturados e anidridos de ácidos, ácidos sulfônicos olefinicamente insaturados e as misturas destes.

Os materiais à base de poliacrilato, tipicamente polímeros parcialmente neutralizados, são comumente incorporados nos artigos absorventes e são conhecidos como polímeros superabsorventes (SAP), ou superabsorventes, e são reticulados. De acordo com mecanismos bem conhecidos, o material de poliacrilato tem grupos carboxilatos tipicamente neutralizados com sódio presos à cadeia polimérica principal. Em contato com água o sódio se separa e vai para a solução, deixando apenas os íons carboxila. Sendo carregados negativamente, estes íons se repelem entre si, de modo que o polímero se desenrola e absorve cada vez mais água, que é, ao contrário, atraída pelos íons carboxila, para posteriormente tornar os íons carboxila disponíveis. 0 hidrogênio em água é aprisionado pelo poliacrilato devido às ligações atômicas associadas às forças de polaridade entre os átomos. As reticulações, com cadeias poliméricas diferentes, levam a uma estrutura tridimensional, que mediante a absorção de líquido, constituem o gel expandido.

De acordo com uma modalidade da presente invenção, o material gelificante absorvente que pode ser compreendido na segunda camada 60 do núcleo absorvente pode ser selecionado entre os polímeros à base de poliacrilato, descritos no pedido de patente européia EP 05023061.4, depositado em 21 de outubro de 2005 em nome da The Procter and Gamble Company. Conforme explicado no referido pedido, materiais à base de poliacrilato sendo levemente reticulados, ou substancialmente não reticulados, incorporados nos artigos absorventes para absorção de fluidos corpóreos proteináceos ou serosos como, por exemplo, menstruação, sangue, plasma, secreções vaginais, e também muco ou leite, mas especialmente menstruação ou sangue, fornecem uma capacidade de absorção e retenção otimizadas para tais fluidos corpóreos, e também uma taxa de absorção aprimorada, em comparação aos superabsorventes reticulados tradicionais.

De acordo com o pedido acima mencionado, uma medida do grau de reticulação de um polímero à base de poliacrilato pode ser expressa em termos da fração solúvel ou extraível do polímero. Conforme é conhecido na técnica, as cadeias de polímero com peso molecular mais baixo podem ser solubilizadas ou extraídas do polímero sob determinadas condições, e representam a dita fração solúvel ou extraível do polímero propriamente dito. Em geral, a fração extraível pode ser considerada como inversamente proporcional ao grau de reticulação, ou seja, quanto mais alto o grau de reticulação, menor a fração, já que uma proporção maior da massa do polímero está realmente incorporada à rede de polímero. Tal polímero à base de poliacrilato que pode ser incorporado em um artigo absorvente para absorção de fluidos corpóreos proteináceos ou serosos, especialmente menstruação, tem uma fração extraível de mais de 15%, ou de mais de 20%, ou também de mais de 30%, em peso. Desejavelmente, a dita fração extraível pode não ser de mais de 60%, em peso, do material à base de poliacrilato, ou não mais de 50%, em peso. A fração extraível é avaliada de acordo com o Teste de Extraíveis descrito no pedido de patente européia EP 05023061.4 mencionado acima.

Os materiais gelificantes absorventes podem ser tipicamente usados sob a forma de partículas discretas. Estes materiais gelificantes absorventes podem ter qualquer formato desejado, por exemplo, esférico ou semi-esférico, cúbico, poliédrico semelhante a bastão, etc. Os formatos com razões elevadas entre sua maior dimensão e sua menor dimensão, como agulhas e flocos, também são contemplados para uso na presente invenção. Os aglomerados de partículas de material absorvente formador de gel também podem ser usados.

0 tamanho das partículas de material absorvente formador de gel pode apresentar uma ampla gama de variação. Por exemplo, tamanhos de partícula entre 10 μ e 1.000 μ, ou entre 50 μ e 1.000 μ, ou entre 100 μ e 800 μ, ou também entre 150 μ e 600 μ podem ser usados. "Tamanho de partícula", para uso na presente invenção, significa a média ponderada da menor dimensão das partículas individuais.

De acordo com uma modalidade da presente invenção, o material gelificante absorvente pode ser fornecido na segunda camada 60 do núcleo absorvente 4 0 em uma gramatura de 2 g/m2 a 100 g/m2, ou de 10 g/m2 a 90 g/m2, ou também de 20 g/m2 a 50 g/m2, tipicamente dependendo da capacidade de absorção desejada do artigo absorvente que compreende o núcleo, como é conhecido na técnica. O material gelificante absorvente pode constituir de 10% a 95%, em peso, com base no peso seco da segunda camada 60, ou de 50% a 90%, ou também de 70% a 85%.

A segunda camada 60 pode ter uma gramatura geral de 20 g/m2 a 100 g/m2, ou também de 30 g/m2 a 60 g/m2.

De acordo com a presente invenção, a segunda camada 60 tem, também, uma estabilidade dimensional aprimorada, tanto no estado seco como no estado úmido, isto é, sem aumentar substancialmente o calibre mediante absorção de liquido. Isto pode ser fornecido, por exemplo, por um tratamento por calor adequado de uma segunda camada 60 que compreende fibras bicomponentes e partículas de material gelificante absorvente, como é conhecido na técnica, que resulta na fusão parcial do revestimento externo das fibras bicomponentes, com a criação de ligações. Outros meios conhecidos na técnica podem ser usados para fornecer a segunda camada 60 com estabilidade dimensional, que pode ser, por exemplo, a inclusão de fibras adesivas finas no interior da estrutura, ou de partículas termoplásticas termofundíveis, ativadas pelo calor, como pó de polietileno.

Terceira camada opcional

De acordo com uma realização alternativa ilustrada na figura 2, o núcleo absorvente 40 da presente invenção pode compreender, ainda, uma terceira camada 80 adjacente à segunda camada 60, que, na modalidade da figura 2, pode ser a superfície voltada para a peça de vestuário, realmente constituindo a dita superfície voltada para a peça de vestuário em uma estrutura de três camadas. A terceira camada 80 pode ter substancialmente a mesma estrutura da primeira camada 50, isto é, compreender fibras de celulose, e opcionalmente fibras sintéticas, e sendo substancialmente isenta de materiais gelificantes absorventes. Os materiais e composições desta terceira camada opcional podem ser os mesmos especificados acima para a primeira camada do núcleo absorvente. A terceira camada opcional 60 pode ter uma gramatura geral de 20 g/m2 a 100 g/m2, ou também de 30 g/m2 a 60 g/m2.

De acordo com uma modalidade da presente invenção, o núcleo absorvente pode ser fornecido como uma estrutura única por meios conhecidos. Termossoldagem ou feltragem ou combinações destas etapas de união podem, por exemplo, criar o mesmo. Portanto, um núcleo constituído por uma estrutura única pode ser fornecido colocando-se vários materiais descritos acima, um sobre o outro, em um processo contínuo, por exemplo, por técnicas de camadas aéreas, e então uma calandragem pode ocorrer para reduzir a espessura e volume da estrutura, conforme desejado. A etapa de calandragem pode criar uma densificação, que pode fornecer a mesma força por toda estrutura. Esta calandragem pode, então, ser opcionalmente seguida de termossoldagem ou feltragem com agulhas ou uma combinação, como feltragem com agulhas quentes e uma exposição ao ar quente da estrutura de núcleo absorvente, para alcançar o nível de calibre, densidade e estabilização de estrutura desejados, que por sua vez, refletirá na estabilização dimensional final do núcleo absorvente.

Alternativamente, o núcleo absorvente da presente invenção também pode ser fornecido sendo combinado e opcionalmente unido por diferentes meios conhecidos, formados separadamente por camadas individuais tendo as características desejadas, conforme explicado acima.

Sem se ater a qualquer teoria, acredita-se que o núcleo absorvente da presente invenção tem uma capacidade aprimorada para captura, gerenciamento e retenção de fluidos corpóreos complexos, especialmente menstruação e sangue, devido à combinação e composição especificas de seus materiais componentes, e, em uma modalidade da presente invenção, também devido à disposição dos mesmos. No núcleo absorvente da presente invenção, ao menos a primeira e a segunda camadas podem, cada uma, fornecer a absorção especifica de liquido e características de gerenciamento. Principalmente, a primeira camada que compreende fibras de celulose e sendo substancialmente isenta de materiais gelificantes absorventes, fornece uma rápida captura do fluido, tipicamente menstruação ou sangue, rapidamente absorvendo por efeito capilar, transportando a fração aquosa e substancialmente transmitindo as frações corpuscular e complexa através de sua espessura. Como nenhum material superabsorvente está presente na primeira camada, não há risco de sua capacidade de absorção ser prejudicada como um todo pelas características de pouca absorção do material gelificante absorvente para as frações complexa e corpuscular do fluido corpóreo, tipicamente menstruação e sangue. A segunda camada, ao contrário, compreende fibras sintéticas e material superabsorvente e é substancialmente isenta de fibras de celulose, sendo que as fibras sintéticas têm um tipo de capacidade de filtragem para as frações corpuscular e complexa de menstruação ou sangue, que é então interceptado, minimizando sua interação direta com o material superabsorvente, que poderia, de outra forma, causar o bloqueio do gel. O material superabsorvente nesta disposição é, ao contrário, capaz de absorver melhor o fluido. Isto é alcançado em uma estrutura tipicamente delgada e que é capaz de utilizar mais completamente a capacidade de absorção dos diferentes materiais, que podem, portanto, estar presentes em uma quantidade tipicamente menor, dessa forma, também fornecendo uma estrutura especialmente delgada que tem estabilidade dimensional aprimorada durante a absorção e, portanto, aumento de conforto durante o uso.

0 núcleo absorvente da modalidade particular da presente invenção, especificamente ilustrada na figura 1 é capaz de fornecer gerenciamento e capacidade de absorção de fluido aprimoradas para os fluidos corpóreos complexos como menstruação e sangue, devido à disposição especifica de seus componentes. O núcleo absorvente, tipicamente encerrado em um artigo absorvente, recebe o fluido corpóreo em sua primeira camada que compreende fibras de celulose e é substancialmente isenta de material gelificante absorvente. Como é conhecido, as fibras de celulose podem absorver e transportar água de forma bastante eficiente, portanto, quando um fluido corpóreo como menstruação ou sangue tem uma fração de água e uma fração mais complexa que compreende componentes corpusculares, incluindo glóbulos vermelhos e glóbulos brancos, proteínas solúveis, fragmentos celulares e muco, são capturados pela primeira camada do núcleo absorvente da presente invenção, a fração de água é prontamente transportada tanto através da espessura da camada, a qual pode ser chamada de direção z, isto é, perpendicular ao plano da camada, como também para o interior da própria camada, longe da região de captura, por capilaridade, a qual pode ser chamada de plano xy, paralelo ao plano da camada. A fração complexa de menstruação ou sangue, ao contrário, permanece de preferência concentrada próxima à região de captura, e tipicamente se desloca na direção z, para a segunda camada subjacente.

A segunda camada, por sua vez, é substancialmente isenta de fibras de celulose e compreende, ao contrário, tipicamente fibras sintéticas e material gelificante absorvente distribuído nesta. As fibras sintéticas têm um tipo de capacidade de separação da fração complexa de menstruação ou sangue, especialmente para os componentes corpusculares como glóbulos brancos ou vermelhos, que são, então, até certo ponto, filtrados ou bloqueados, de modo a limitar a interferência do material superabsorvente disperso no interior da estrutura fibrosa da segunda camada. Como é conhecido, os componentes complexos de menstruação ou sangue, especialmente componentes corpusculares, tendem a se acumular na superfície externa do material gelificante absorvente, por exemplo, partículas superabsorventes, com um tipo de efeito de proteção que causa o bloqueio do gel e evita posterior absorção.

Isto pode ser evitado no núcleo absorvente da presente invenção, que, ao contrário, leva vantagem pelas características peculiares e também contrastantes dos diferentes materiais deste, e até mais pela disposição específica da modalidade da presente invenção descrita acima, criando então um efeito sinérgico. Além disso, isso é alcançado em uma estrutura que é inicialmente delgada, e não altera substancialmente sua espessura mediante absorção, permanecendo então efetivo e confortável.

Se o material gelificante absorvente é selecionado entre polímeros à base de poliacrilato descritos no pedido de patente européia EP 05023061.4, referido acima, que são materiais à base de poliacrilato levemente reticulados, ou substancialmente não-reticulados, o efeito sinérgico mencionado acima pode ser ainda aprimorado. De fato, os ditos polímeros são especialmente efetivos na absorção de fluidos corpóreos complexos como menstruação ou sangue, e mediante absorção de tais fluidos, geralmente não mostram um entumescimento acentuado, seguido de bloqueio do gel, como superabsorventes tradicionais, mas de preferência, agem até certo ponto como espessantes do fluido corpóreo, imobilizando-o como um tipo de massa gelatinosa no interior da estrutura absorvente, principalmente nos interstícios entre as fibras, sem causar entumescimento substancial e, por sua vez, sem aumentar a espessura geral do núcleo absorvente.

A terceira camada opcional 80 do núcleo absorvente, de acordo com a modalidade alternativa da presente invenção, que pode ser fornecida na superfície do núcleo absorvente voltada para a peça de vestuário, conforme ilustrado na figura 2, pode agir como uma camada de absorção por efeito capilar adicional, recebendo e distribuindo o excesso de fluido que poderia não ser completamente retido pelas duas camadas superiores. Novamente, conforme explicado com referência à primeira camada, as fibras de celulose e a ausência substancial de material superabsorvente tornam a camada especialmente efetiva na captura e difusão da fração de água dos fluidos corpóreos como menstruação ou sangue, além disso, após ao menos uma parte da fração complexa, especialmente os componentes corpusculares, terem sido, até certo ponto, retidos pela segunda camada.

Camada inferior

O artigo absorvente que compreende o núcleo, de acordo com a presente invenção, também pode compreender uma camada inferior 90. A camada inferior primeiramente tem que evitar os extrudados absorvidos e contidos na estrutura absorvente dos materiais úmidos que estão em contato com o artigo absorvente como calcinhas, calças, pijamas, roupas intimas, e camisas ou jaquetas, desse modo agindo como uma barreira para transporte de fluidos. A camada inferior, de acordo com uma modalidade da presente invenção, também pode permitir a transferência de ao menos vapor d1água, ou ambos, vapor d'água e ar, através desta, e dessa forma, permitir a circulação interna de ar e saida de vapor d1água do artigo. A camada inferior pode tipicamente se estender por toda estrutura absorvente e pode se estender para dentro e formar parte das abas laterais, elementos ou abas de proteção laterais, caso esteja presente.

Os vários elementos do artigo absorvente, a camada superior, camada inferior e núcleo absorvente, de acordo com a presente invenção, podem ser tipicamente unidos entre si de acordo com técnicas conhecidas para formar o artigo absorvente.

Os elementos do artigo podem ser unidos por quaisquer meios conhecidos na técnica para fixar as duas camadas adjacentes de material, de modo que as camadas são diretamente unidas uma à outra ou unidas uma à outra através de meios para união. Os meios adequados para união incluem adesivo, ligação por fusão, união por ultra-som, sutura, aquecimento (por exemplo termossoldagem por soldagem de fibras nas intersecções ou fusão de um polímero para fixar entre si as fibras ou filmes), gofragem, frisagem, uniões de pressão, ligações mecânicas dinâmicas ou combinações dos mesmos.

Especialmente se o artigo absorvente encontra utilidade como um absorvente higiênico ou protetor de calcinha, o artigo absorvente também pode ser fornecido com meios de fixação à calcinha, que fornece meios para unir o artigo a uma roupa íntima. Por exemplo, os meios de fixação à calcinha podem compreender um adesivo de fixação à calcinha na superfície da camada inferior voltada para a peça de vestuário, ou alternativamente, um fecho mecânico como gancho e fecho de laço, disponíveis sob o nome comercial VELCRO, encaixes ou suportes. 0 adesivo de fixação à calcinha fornece meios para segurar o artigo na calcinha e opcionalmente também um meio para segurar o artigo dobrado ou embrulhado quando sujo, para descarte conveniente.

0 artigo absorvente que compreende o núcleo absorvente da presente invenção pode ser usado de maneira benéfica no contexto de absorventes higiênicos. 0 artigo absorvente pode, dessa forma, ter também todas as partes e características para produtos no contexto de seu uso pretendido. Para absorventes higiênicos isto inclui especialmente aletas ou abas laterais que são fornecidas nas bordas laterais do absorvente e que se dobram ao redor das bordas laterais de uma roupa intima. As abas laterais podem ser fornecidas como extensões de um ou de diversos elementos do absorvente, como a camada superior e/ou camada inferior.

Elas também podem ser feitas separadamente e unidas à lateral da margem do absorvente.

Exemplo

Um núcleo absorvente, de acordo com uma modalidade da presente invenção, compreende uma estrutura em camadas formada por um processo continuo que fornece as diferentes camadas de acordo com técnicas de camadas aéreas conhecidas. A estrutura é submetida à calandragem e tratada por calor. 0 núcleo compreende uma primeira camada que compreende 36 g/m2 de fibras de polpa de celulose e 4 g/m2 de fibras bicomponentes, em uma mistura homogênea, uma segunda camada que compreende misturadas de maneira uniforme 8 g/m2 de fibras bicomponentes e 32 g/m2 de partículas de material gelificante absorvente, e uma terceira camada com a mesma composição da primeira camada. As fibras bicomponentes são fibras bicomponentes de PET/PE disponíveis sob o nome comercial de Trevira HC255B, 2.2 dtex e de 3 mm de comprimento, e o material gelificante absorvente está disponível no mercado junto à Nippon Shokubai Co. Ltd. sob o nome comercial de Aqualic CA Type QX-L - 1074.

O núcleo absorvente tem uma espessura seca de 1,16 mm e uma densidade seca de 0,103 g/cm3, enquanto a espessura úmida é de 1,44 mm e a densidade úmida é de 1,05 g/cm3. Fluido menstrual artificial (FMA)

0 fluido menstrual artificial tem por base o sangue modificado de ovelhas, que foi modificado para garantir a semelhança ao fluido menstrual humano em relação à viscosidade, condutividade elétrica, tensão superficial e aparência. Ele é preparado conforme explicado na patente US 6.417.424, atribuída à The Procter & Gamble Company, a partir da linha 33 da coluna 17 até a linha 45 da coluna 18, à qual é feita referência.

As dimensões e valores apresentados na presente invenção não devem ser compreendidos como estando estritamente limitados aos exatos valores numéricos mencionados. Em vez disso, exceto de outro modo especificado, cada uma dessas dimensões se destina a significar tanto o valor mencionado como uma faixa de valores funcionalmente equivalentes em torno daquele valor. Por exemplo, uma dimensão apresentada como "40 mm" pretende significar "cerca de 40 mm".

Todos os documentos citados na Descrição Detalhada da Invenção estão, em sua parte relevante, aqui incorporados, a título de referência. A citação de qualquer documento não deve ser interpretada como admissão de que este represente técnica anterior com respeito à presente invenção. Se qualquer significado ou definição de um termo presente neste documento entrar em conflito com algum significado para a definição do mesmo termo em um documento incorporado a título de referência, terá precedência o significado ou a definição desse termo neste documento. Embora modalidades especificas da presente invenção tenham sido ilustradas e descritas, deve ficar óbvio aos versados na técnica que várias outras alterações e modificações podem ser feitas sem que se desvie do caráter e âmbito da invenção. Portanto, pretende-se cobrir nas reivindicações anexas todas essas alterações e modificações que se enquadram no escopo da presente invenção.

Claims

1. Núcleo absorvente para um artigo absorvente, caracterizado pelo fato do dito núcleo ter uma superfície voltada para o usuário e uma superfície voltada para a peça de vestuário, o dito núcleo compreendendo uma estrutura fibrosa em camadas com ao menos duas camadas, que compreende: uma primeira camada que compreende fibras de celulose, e sendo substancialmente isenta de materiais gelificantes absorventes; uma segunda camada que compreende fibras e um material gelificante absorvente, a dita camada sendo substancialmente isenta de fibras de celulose; o dito núcleo compreendendo menos de 7 0% de fibras de celulose, de preferência menos de 55%, com mais preferência de 10% a 40%; e o dito núcleo compreendendo menos de 70% de materiais gelificantes absorventes, de preferência de 10% a 40%, sendo que as ditas porcentagens são porcentagens em peso, com base no peso seco do dito núcleo.

2. Núcleo absorvente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da dita primeira camada estar na dita superfície voltada para o usuário do dito núcleo absorvente.

3. Núcleo absorvente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do dito núcleo compreender uma terceira camada adjacente à dita segunda camada do dito núcleo, a dita camada compreendendo fibras de celulose, e sendo substancialmente isenta de materiais gelificantes absorventes.

4. Núcleo absorvente, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato do dito núcleo ter uma densidade seca e uma densidade úmida, a dita densidade úmida sendo de 5 a 20 vezes maior que a dita densidade seca, de preferência de 8 a 15 vezes maior que a dita densidade seca.

5. Núcleo absorvente, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato da dita densidade seca ser compreendida entre 0,04 g/cm3 e 0,3 g/cm3, de preferência entre 0,08 g/cm3 e 0,15 g/cm3.

6. Núcleo absorvente, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato da dita segunda camada compreender fibras sintéticas, de preferência fibras sintéticas bicomponentes.

7. Núcleo absorvente, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato do dito material gelificante absorvente compreender um material à base de poliacrilato tendo uma fração extraivel de ao menos cerca de 30%, em peso, avaliada de acordo com o método do Teste de Extraiveis referido na presente invenção.

8. Núcleo absorvente, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato do dito material gelificante absorvente ser um material em partículas com uma média de tamanho de partícula entre 10 μ e -1.000 μ, de preferência entre 50 μ e 1.000 μ, com mais preferência entre 100 μ e 800 μ, com a máxima preferência entre 150 μ e 600 μ.

9. Absorvente higiênico, caracterizado pelo fato de compreender um núcleo absorvente, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.