BRPI0808623A2

BRPI0808623A2 - Peças absorventes contendo composições de polimeros superabsorventes com alta permeabilidade"

Info

Publication number: BRPI0808623A2
Application number: BRPI0808623-0A
Authority: BR
Inventors: Richard Norris Ii Dodge; Tammy Nettekoven; J Scott; Jr David L Bergman
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2008-02-08
Publication date: 2014-07-29
Also published as: ZA200905670B; US20080234645A1; BRPI0808623B1; US7935860B2; CN101641064A; EP2129349B1; MX2009010105A; WO2008117186A1; EP2129349A1; KR101409129B1; JP2010522008A; AU2008231478B2; BRPI0808623B8; KR20090123904A; AU2008231478A1; JP5236668B2

Description

PEÇAS ABSORVENTES CONTENDO COMPOSIÇÕES DE POLÍMEROS SUPERABSORVENTES COM ALTA PERMEABILIDADE

ESTADO DA TÉCNICA

5

Peças, tais como peças absorventes, são úteis na absorção de vários tipos de fluidos, incluindo fluídos secretados ou eliminados pelo corpo humano. Polímeros superabsorventes (SAPs) são frequentemente utilizados em 10 peças absorventes para melhorar as propriedades absorventes dessas peças. Os SAPs são geralmente baseados em polímeros e estão disponíveis em muitas formas, tais como, por exemplo, pós, grânulos, micro-partículas, filmes e fibras. Quando em contato com fluidos, tais SAPs incham, pela absorção dos 15 fluidos em suas estruturas. Em geral, os SAPs podem absorver rapidamente fluidos injetados em tais peças, e podem reter esses fluidos para evitar vazamentos e auxiliar a dar um sentimento de permanecer-se seco, mesmo após fluido ter sido injetado.

20

Existe um esforço contínuo para melhorar o desempenho das peças absorventes, especialmente quando ocorrem altos níveis de saturação de fluido, para assim reduzir a ocorrência de vazamentos e melhorar o ajuste ao 25 corpo e o conforto. Isto é particularmente significativo quando tais peças são submetidas à repetidas injeções de fluido, durante a utilização. Isto se tornou um desafio cada vez maior, como os esforços recentes de concepção de peças absorventes têm geralmente se centrado __ em _utili-Z4t-3-Θ- -ccTrceTvtrãçóes mais elevadas de materiais superabsorventes e menos fibras felpudas para tornar as estruturas absorventes mais finas e mais flexíveis. Contudo, não obstante o aumento da capacidade absorvente total obtida através do aumento da concentração de material superabsorvente, tais peças absorventes, no entanto, ainda podem vazar durante o uso. Esse vazamento pode, em parte, ser resultante do fato do componente do núcleo absorvente de uma peça ter uma taxa de absorção insuficiente (isto é, a taxa na qual a injeção de um 5 fluido que pode ser assimilado pelo e mantido no núcleo absorvente para posterior absorção pelo material superabsorvente), devido a fatores como baixa permeabilidade e falta de disponibilidade de volume vazio. Portanto, existe um desejo por uma peça absorvente que tenha altos níveis de 10 materiais superabsorventes e que possa manter uma adequada taxa de absorção.

Além disso, há também uma necessidade de materiais polímeros superabsorventes que tenham 15 características crescentes de permeabilidade, enquanto mantém outras características, tais como a adequada absorção e/ou retenção. Permeabilidade é uma medida da efetiva ligação de uma estrutura porosa, seja ela um tapete de fibra ou uma placa de espuma, ou, neste caso, polímeros encadeados, e pode 20 ser especificada em termos da fração vazia e extensão da ligação do material de polímeros superabsorventes. Permeabilidade do gel é uma propriedade da massa de partículas, como um todo, e está relacionada à distribuição do tamanho das partículas, forma das partículas, e das 25 conexões dos poros abertos, coeficiente de cisalhamento e modificação da superfície do gel inchado. Em termos práticos, a permeabilidade do material de polímeros superabsorventes é uma medida de quão rapidamente o líquido flui através da massa das partículas inchadas. Baixa PermeabiljLdade--IadjrGa30 que o líquido não pode fluir facilmente através do material de polímeros superabsorventes, a qual geralmente faz-se referência como bloqueio de gel, e de qualquer escoamento de líquido for-çado (como um segundo fluxo de urina durante o uso da peça absorvente) deve ter um caminho alternativo (por exemplo, vazamento). Portanto, há necessidade de uma peça absorvente que apresente características melhoradas de permeabilidade.

Um método para aumentar a permeabilidade nas

fraldas extremamente finas, com baixo teor de fibras, é aumentar a quantidade de encadeamento do material superabsorvente. No entanto, os valores de absorção e retenção dos componentes de polímeros superabsorventes podem

então ser reduzidos para níveis baixos quando o encadeamento do polímero superabsorvente é aumentado. Portanto, há uma maior necessidade de prover composições de polímeros superabsorventes que apresentam propriedades de aplicação melhoradas, incluindo uma elevada capacidade de absorção para

reter líquidos sob nenhuma carga, capacidade de absorção elevada para reter líquidos sob pressão, e/ou permeabilidade da camada de gel melhorada.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

20

Em resposta às necessidades acima referidas, uma peça da presente invenção compreende uma peça absorvente que pode ter uma cobertura, uma lâmina posterior, e um núcleo absorvente entre a cobertura e a lâmina posterior.

25

Em alguns aspectos, o núcleo absorvente inclui uma composição de polímero superabsorvente compreendendo um polímero superabsorvente e um aditivo de superfície, onde o polímero superabsorvente abranae-L

3(T

a) de cerca de 55% até cerca de 99,9% por peso, um grupo ácido insaturado polimerizável, contendo monômero baseado no polímero superabsorvente; e, b) de cerca de 0,001% até cerca de 5% por peso, de agente de encadeamento interno baseado no grupo ácido insaturado polimeralizável, contendo monômero, onde o polímero superabsorvente tem um grau de neutralização de mais 5 de aproximadamente 25 %; em que os elementos a) e b) tenham sido polimerizados e preparados em forma de partículas de polímeros superabsorventes, e onde o aditivo de superfície compreende:

i) de cerca de 0,001% até cerca de 5% por

peso, um a-gente de encadeamento de superfície baseado na composição do polímero superabsorvente,

ii) de cerca de 0,01% até cerca de 2% por peso, um composto de metal inorgânico insolúvel em água

baseado na composição do polímero superabsorvente; e

iii) de cerca de 0% até cerca de 5% por peso, um revestimento polimérico baseado na composição do polímero

superabsorvente.

Em alguns aspectos, a peça absorvente, em pelo menos uma das partes: a cobertura, a lamina posterior, e o núcleo absorvente, é dilatável. Em outros aspectos, o 25 núcleo absorvente compreende pelo menos cerca de 30% do peso da composição de polímero superabsorvente, tal como cerca de 60% até cerca de 95% por peso da composição de polímero superabsorvente. Em ainda outros aspectos, o núcleo absorvente compreende ainda felpas. Em ainda outros-_asfieet&s^30 o núcleo absorvente compreende ainda um surfactante.

Em alguns aspectos, o núcleo absorvente compreende camadas. Em alguns aspectos particulares, pelo menos uma das camadas compreende substancialmente apenas a composição de polímero superabsorvente e pelo menos uma das camadas compreende substancialmente apenas felpas.

Em alguns aspectos, a peça absorvente é selecionada dentre peças absorventes para higiene pessoal, peças absorventes para cuidados com a saúde/medicinais, peças absorventes para uso doméstico/industrial ou peças absorventes para uso desportivo/ /construção.

Em alguns aspectos, a composição de polímero

superabsorvente foi submetida a tratamento térmico. Em alguns aspectos particulares, as composições de polímero superabsorvente foi submetida a tratamento térmico de cerca de 150°C até cerca de 250 ° C.

15

Em alguns aspectos, a composição de polímero superabsorvente exibe uma capacidade de retenção centrífuga de pelo menos, cerca de 30g/g, medido pelo Teste de Capacidade de Retenção Centrifuga, e uma permeabilidade livre de inchamento da 20 camada de gel de pelo menos cerca de 10 Darcy, tal como medido pelo Teste de Permeabilidade Livre de Inchamento da Camada de Gel. Em outros aspectos, a composição de polímero superabsorvente exibe uma capacidade de retenção centrífuga, de pelo menos, cerca de 32g/g, medido pelo Teste de 25 Capacidade de Retenção Centrifuga, e uma permeabilidade livre de inchamento da camada de gel de, pelo menos, cerca de 20 Darcy, tal como medido pelo Teste de Permeabilidade Livre de Inchamento da Camada de Gel. Em ainda outros aspectos, a

composição de polímero superabsorvente_exibe_uma—capacidade

de retenção centrífuga de cerca de 32g g para cerca de 40g/g, medido pelo Teste de Capacidade de Retenção Centrifuga, e uma permeabilidade livre de inchamento da camada de gel de, pelo menos, cerca de 40 Darcy, medido pelo Teste de Permeabilidade Livre de Inchamento da Camada de Gel. Em alguns aspectos, o composto inorgânico de metal insolúvel em água é selecionado a partir de um fosfato de metal, borato de titânio, borato de aluminio, borato de ferro, borato de magnésio, borato de manganês e borato de cálcio. Em outros aspectos, o fosfato de metal é o fosfato de alumínio. Em ainda outros aspectos, as partículas do composto inorgânico de metal tem um tamanho médio de partícula de menos de cerca de 2pm.

Em alguns aspectos, o revestimento polimérico é de cerca de 0,01% até cerca de 0,5% por peso de um polímero termoplástico baseado na composição de polímero superabsorvente. Em outros aspectos, o revestimento polimérico é selecionado a partir de poliolefinas, polietileno, poliésteres, poliuretanos, polietileno de baixa densidade linear, copolímero de etileno ácido acrílico, copolímeros de estireno, copolímero de etileno alquil metacrilato, polipropileno, polipropileno maleificado, copolímero de etileno vinil acetato, poliamida, poliéster, e copolímeros ou misturas destes. Em ainda outros aspectos, o revestimento polimérico é um polímero catiônico. Em ainda outros aspectos, o revestimento polimérico é uma polivinilamina. Em ainda outros aspectos, o revestimento polimérico é uma mistura de polipropileno maleificado e copolímero de etileno ácido acrílico.

Em alguns aspectos, pelo menos cerca de 4 0% em peso da composição de polímero superabsorvente tem tamanho

de partícula de cerca de 300um até cerca de_6_0-0-μπΐ-.—Em—outras

aspectos, pelo menos cerca de 50% em peso da composição de polímero superabsorvente tem tamanho de partícula de cerca de 300μιη até cerca de 60Όμιη. Em alguns aspectos, pelo menos cerca de 50% em peso de grupos ácidos do grupo ácido polimerizável insaturado contendo monômero inclui grupos carboxila, onde os grupos ácidos foram neutralizados para, pelo menos, 50% em 5 mols; e quando o agente de encadeamento interno é de cerca de 0,2% até cerca de 3% em peso baseado no valor total do grupo ácido polimerizável insaturado,contendo monômero.

Em alguns aspectos, compostos inorgânicos de 10 metal insolúveis em água têm sido aplicados à superfície das partículas de polímeros superabsorventes na forma de suspensão. Em outros aspectos, compostos inorgânicos de metal insolúveis em água, têm sido aplicados à superfície das partículas de polímeros superabsorventes na forma seca.

15

Em um aspecto, uma peça absorvente contém um núcleo absorvente, onde o núcleo absorvente inclui uma composição de polímero superabsorvente compreendendo partículas de polímeros superabsorventes que tiveram suas 20 superfícies tratadas com de cerca de 0,01 a cerca de 2% em peso de um composto inorgânico de metal selecionado de fosfato de alumínio insolúvel, ou um borato de metal insolúvel, com base na composição do polímero superabsorvente.

25

Em alguns aspectos, a peça absorvente compreende ainda uma cobertura e uma lâmina posterior, onde o núcleo absorvente está disposto entre a cobertura e a lâmina

posterior. Em outros aspectos,_p_el_o_ineno-s—uma—das—partesã—a

cobertura, a lâmina posterior, e o núcleo absorvente é dilatável.

Em alguns aspectos, o núcleo absorvente compreende pelo menos cerca de 30% em peso da composição de polímeros superabsorventes. Em alguns aspectos específicos, o núcleo absorvente compreende cerca de 60% a cerca de 95% em peso da composição de polímeros superabsorventes.

Em alguns aspectos, o núcleo

compreende ainda felpas. Em outros aspectos, absorvente compreende ainda um surfactante.

Em alguns aspectos, o núcleo absorvente compreende camadas. Em alguns aspectos particulares, pelo menos uma das camadas compreende substancialmente a composição de polímeros superabsorventes e pelo menos uma das camadas compreende substancialmente felpas.

Em alguns aspectos, o artigo é selecionado a

partir de peças absorventes para higiene pessoal, peças absorventes para cuidados com a saúde/medicinais, peças absorventes para uso doméstico/industrial ou peças absorventes para uso desportivo/ construção.

20

Em alguns aspectos, a composição de polímeros superabsorventes exibe uma permeabilidade livre de inchamento da camada de gel de pelo menos cerca de 10 Darcy, tal como medido pelo Teste de Permeabilidade de Inchamento Livre da 25 Camada de Gel. Em outros aspectos, a composição de polímeros superabsorventes exibe uma capacidade de retenção centrífuga de, pelo menos, cerca de 32g/g, medido pelo Teste de Capacidade de Retenção Centrifuga, e uma permeabilidade de

inchamento livre da camada de g.el da,_pe-lo—menos-,—ce-rca de—2-0-

Darcy, tal como medido pelo Teste de Permeabilidade de Inchamento Livre da Camada de Gel.

Em alguns aspectos, o borato insolúvel de metal é selecionado a partir de borato de titânio, borato de

absorvente o núcleo alumínio, borato de ferro borato de magnésio, borato de manganês e borato de cálcio. Em outros aspectos, as partículas do composto inorgânico de metal têm um tamanho médio de partícula inferior a cerca de 2μιη.

Em alguns aspectos, pelo menos cerca de 40% em peso da composição de polímeros superabsorventes tem tamanho de partícula de cerca de 300μιη até cerca de 600μιη.

Em um aspecto, uma peça absorvente compreende um núcleo absorvente, onde o núcleo absorvente inclui uma composição de polímero superabsorvente que foi elaborada por: a) prover partículas de polímeros superabsorventes;

b) preparar uma primeira solução de um primeiro sal inorgânico de metal,

c) preparar uma segunda solução de um segundo sal inorgânico de metal; e

d) , aplicar a primeira solução e a segunda solução nas partículas de polímeros superabsorventes para formar um precipitado de um sal inorgânico de metal insolúvel em água diretamente sobre ou na proximidade da superfície das partículas de polímeros superabsorventes.

Em alguns aspectos, a peça absorvente compreende ainda uma cobertura e uma lâmina posterior, onde o

núcleo absorvente é disposto_entre_a_cobertura—e—a- lâmina

posterior.

Em alguns aspectos, o primeiro sal inorgânico de metal compreende um cátion selecionado a partir de alumínio, titânio, cálcio ou ferro e o segundo sal inorgânico de metal compreende um ânion selecionado a partir de fosfato, borato ou cromato. Em outros aspectos, o primeiro sal inorgânico de metal é sulfato de alumínio e fosfato trisódico tetradecahidratado o segundo sal inorgânico de metal é fosfato trisódico.

Muitas outras características e vantagens da presente invenção aparecerão a partir da descrição abaixo. Na descrição, é feita referência às reivindicações 10 exemplificativas da invenção. Tais reivindicações não representam todo o âmbito da invenção. Referência deveria ser feita às reivindicações aqui citadas para uma interpretação plena do escopo da invenção. Para tornar a descrição mais breve e concisa, os intervalos de valores estabelecidos na 15 presente especificação contemplam todos os valores dentro do intervalo e devem ser interpretadas como apoio às reivindicações, devendo contemplar quaisquer subintervalos que tenham parâmetros extremos que são números reais dentro do intervalo especificado em questão. Por meio de um exemplo 20 ilustrativo hipotético, uma apresentação da presente especificação de um intervalo de 1 a 5 deve ser considerado como apoio às reivindicações em qualquer um dos seguintes intervalos: 1-5, 1-4, 1-3, 1-2, 2-5, 2-4, 2-3, 3-5, 3-4 e 4-

5.

25

FIGURAS

As características, os aspectos e as vantagens precedentes e .-Qirbrns-,- .da—presente—invenção - poderão ser mais bem entendidos no que diz respeito à seguinte descrição, reivindicações anexas e desenhos que acompanham este, onde: A FIG 1 é uma vista lateral do equipamento de teste utilizado para o Teste de Permeabilidade de Inchamento Livre da Camada de Gel;

A FIG 2 é um corte transversal da vista

lateral, da montagem de um cilindro/cuba empregada no equipamento utilizado no Teste de Permeabilidade Livre de Inchamento da Camada de Gel mostrado na figura 1;

A FIG 3 é uma vista superior de um êmbolo

empregado no equipamento utilizado no Teste de Permeabilidade Livre de Inchamento da Camada de Gel mostrado na figura 1;

A FIG 4 é uma vista lateral do equipamento para teste utilizado para o Teste de Absorvência sob carga;

A FIG 5 é uma vista do topo parcialmente cortado de um testador de Capacidade de Saturação;

A FIG 6 é uma vista superior do equipamento

utilizado para o Teste da Taxa de Absorção de Fluidos;

A FIG 7 é um corte transversal da vista lateral ao longo da linha 6-6 do equipamento para teste utilizado para o Teste da Taxa de Absorção de Fluidos mostrado na figura 6;

A FIG 8 é uma vista em perspectiva de uma -r-eivi-ndi-cação- -de—uma—peça—absor-ve-n-te—que—pode—ser—feita—emconformidade com a presente invenção;

FIG 9 é uma vista plana da peça absorvente mostrada na figura 8, estando a peça em uma condição sem fixação, desdobrada e aberta, mostrando a superfície da peça, que fica de frente para o usuário quando colocada e com partes cortadas para mostrar as características abaixo da mesma;

A FIG 10 é um diagrama esquemático de uma versão de um método e equipamento para a produção de um núcleo absorvente;

A FIG 11 é um corte transversal da vista lateral de um núcleo absorvente em camadas de acordo com a presente invenção;

A FIG 12A é um corte transversal da vista lateral de uma bandagem absorvente da presente invenção;

A FIG 12B é uma vista em perspectiva do topo de uma bandagem absorvente da presente invenção;

A FIG 13 é uma vista em perspectiva de uma camada absorvente ou forro de componentes da presente invenção, e

FIG 14 é uma perspectiva de uma bandana absorvente da presente invenção.

0 uso repetido de caracteres de referência na presente especificação e desenhos destinam-se a representar as características ou os elementos iguais ou análogos da presente invenção-.

MÉTODOS DE TESTE

(CRC)

Teste de Capacidade de Retenção Centrifuga Este teste determina a capacidade de livre expansão de um hidrogel formador de polímero. A resultante capacidade de retenção é referida em gramas de líquido retido por grama de peso da amostra (g/g). Neste método, 0,2000 ± 0,0050 g de partículas secas da composição de polímero superabsorvente, com tamanho fração de 300 a βΟΟμπι são inseridas em um saquinho de chá. As partículas da composição de polímero superabsorvente podem ser pré-selecionadas, por exemplo, com um Agitador Mecânico de Peneira Modelo B RO-TAP disponível na W.S. Tyler, Inc., Mentor, Ohio, EUA. 0 peneiramento é realizado por 10 minutos. Um material como um saquinho de chá vedado a calor, tais como os disponíveis na Dexter Corporation (empresa com um escritório em Windsor Locks, Connecticut, E.U.A.) com designação de modelo 1234T papel filtro vedado a calor, funciona bem para a maioria das aplicações. 0 saquinho é formado pelo dobramento de 5 polegadas por 3 polegadas (12,7 cm x 7,6 cm) de uma amostra do material para saquinhos na metade e pela vedação com calor, das duas extremidades abertas para formar uma bolsa retangular de 2,5 polegadas por 3 polegadas (€,4 cm x 7,6 cm) . A vedação a calor está a cerca de 0,25 centímetros no interior da borda do material. Após a amostra ser colocada na bolsa, a restante borda aberta da bolsa também é vedada a calor. Sacos vazios, também podem ser usados para servir como controle. 0 saquinho de chá é colocado em solução salina (ou seja, 0,9% em peso de solução aquosa de cloreto de sódio) por minutos (pelo menos 0,83 1 (litros) de solução salina/l g de polímero) , certificando-se que os saquinhos estão retidos -embaixo—até—que—estejam—c omp lctamen-te—moi-h-ados-.—E-ntão,—osaquinho é centrifugado por 3 minutos a uma força de 2 90g, com uma variação de força de cerca de 286 a cerca de 292g). A força G é definida como uma unidade de força inercial sobre um corpo que é submetido a uma rápida aceleração ou gravidade, igual a 32 pés/seg/seg ao nível do mar. A quantidade de solução salina absorvida é determinada pela medição do peso do saquinho. A quantidade de solução retida pela amostra da composição de polímero superabsorvente, tendo em conta a solução retida pelo saquinho em si, é a Capacidade 5 de Retenção Centrifuga (CDC) da composição de polímero superabsorvente, expressa em gramas de líquido por grama da composição de polímeros superabsorventes. Mais

particularmente, a capacidade de retenção é determinada pela seguinte equação:

10

amostra/peso da bolsa após centrifuqação] - [peso da bolsa vazia após centrifugação] - [peso da amostra seca]

[peso da amostra seca]

Teor de Água

A quantidade de conteúdo de água, medido como "% de umidade", pode ser medida como se segue: I) Pesar 4,5- 5,5 gramas da composição de polímero superabsorvente (SAP),

com precisão, em uma forma de alumínio de balança, prépesada; 2) colocar o SAP e a forma em um forno padrão de laboratório pré-aquecido a 150°C por 30 minutos; 3) remover e voltar a pesar a forma e conteúdo; e 4) calcular o percentual de umidade utilizando a seguinte fórmula:

25

% Umidade = ( ( (peso da forma + peso inicial do SAP) - (SAP secos & peso da forma)) * 100)/peso do SAP seco

Teste de Permeabilidade de Inchamentio Livre da. Camada de Gel

(FSGBP)

Como utilizado aqui, o Teste de Permeabilidade Livre de Inchamento da Camada de Gel, também referido como Teste -da Permeabilidade da Camada de Gel (GBP) , sob Pressão de Inchamento de Opsi , determina a permeabilidade de uma camada inchada de partículas de gel (por exemplo, como a superfície tratada do material absorvente ou o material superabsorvente antes da superfície ser tratada), sob que é normalmente referido como condição de "inchamento livre". O termo "inchamento livre" significa que se deixam as partículas da composição de polímero superabsorvente inchar sem restrição de carga quando estas absorvem a solução do teste como será descrito. Um equipamento adequado para a realização do Teste de Permeabilidade da Camada de Gel é mostrado nas Figs. 1, 2 e

3, e indicado geralmente por 500. A montagem do equipamento de teste 528 inclui um recipiente de amostra, geralmente indicado por 530, e um êmbolo, geralmente indicado por 536. O êmbolo compreende uma haste 538 com um orifício cilíndrico localizado no eixo longitudinal e uma cabeça de êmbolo 550 posicionada na parte inferior da haste. 0 orifício da haste 562 tem um diâmetro de cerca de 16 mm. A cabeça do êmbolo está ligada à haste, como por aderência. Doze orifícios 54.4 estão localizados no eixo radial da haste, sendo três posicionados a cada 90 graus, com diâmetros de cerca de 6,4 mm. A haste 538 é fabricada a partir de uma vareta LEXAN ou material equivalente e tem um diâmetro exterior de cerca de 2,2 cm e um diâmetro interno de cerca de 16 mm.

A cabeça do êmbolo 550 tem um anel concêntrico interno com sete furos 560 e um anel externo com

14 orifícios 554, todos os orifícios com um diâmetro de cerca de 8,8 milímetros^ bem como um orifício de_ cerca- de- 1-6- milímetros alinhado com a haste. A cabeça do êmbolo 550 é fabricada a partir de uma vareta LEXAN ou material equivalente e tem uma altura de aproximadamente 16 mm e um diâmetro com dimensão tal que se encaixa dentro do cilindro 534 com um mínimo de espaço livre, mas ainda desliza livremente. O comprimento total da cabeça do êmbolo 550 e haste 538 tem cerca de 8,25 cm, mas pode ser colocado no topo da haste para obter-se a massa desejada do êmbolo 536. O êmbolo 536 compreende uma tela em tecido de malha de aço inoxidável 100, 564, que é esticada biaxialmente para firmeza e fixada à extremidade inferior do êmbolo 536. A tela é fixada à cabeça do êmbolo 550 utilizando-se um solvente apropriado, que afaz com que a tela fique firmemente aderida à cabeça do êmbolo 550. Cuidados devem ser tomados para evitar que excesso de solvente migre para partes abertas da tela, reduzindo o espaço aberto para o fluxo do líquido. Solvente acrílico Weld-On 4 da IPS Corporation (empresa com um escritório em Gardena, Califórnia, EUA) é um solvente adequado.

0 recipiente da amostra 530 compreende um cilindro 534 e uma tela em tecido de malha de aço inoxidável 400, 566, que é esticada biaxialmente para firmeza e fixada à extremidade inferior do cilindro 534. A tela é fixada a,o cilindro utilizando-se um solvente apropriado, que afaz com que a tela fique firmemente aderida ao cilindro. Cuidados devem ser tomados para evitar que excesso de solvente migre para partes abertas da tela, reduzindo o espaço aberto para o fluxo do líquido. Solvente acrílico Weld-On 4 da IPS Corporation (empresa com um escritório em Gardena, Califórnia, EUA.) é um solvente adequado. Uma amostra de partícula de gel, como indicado em 568 na FIG 2, é apoiada na tela 566 no interior do cilindro 534 durante o teste.

0 cilindro 534 pode ser perfurado por uma vareta LEXAN transparente ou material equivalente, ou pode ser cortado a partir de um tubo LEXAN ou material equivalente, e tem um diâmetro interno de cerca de 6 cm (por exemplo, uma área de secção transversal de cerca de 28,27 cm2) , uma espessura de parede de cerca de 0,5 cm e uma altura de aproximadamente 7,95 cm. CJma graduação é inserida no diâmetro exterior do cilindro 534 de forma que uma região 534a com um diâmetro exterior de 66 mm existe na parte 5 inferior de 31 milímetros do cilindro 534. Uma gaxeta circular 540, que se encaixa no diâmetro da região 534a pode ser colocada no início da etapa.

O peso anular 548 tem um orifício escareado com cerca de 2,2 cm de diâmetro e 1,3 cm de profundidade, para que ele deslize livremente sobre a haste 538. O peso anular também tem um orifício 548a de cerca de 16 mm. O peso anular 548 pode ser feito de aço inoxidável ou de outros materiais adequados resistentes à corrosão na presença da solução de teste, que é 0,9% em peso de cloreto de sódio em solução de água destilada. O peso combinado do êmbolo 536 e peso anular 548 eqüivale a aproximadamente 596 gramas (g) , que corresponde a uma pressão aplicada à amostra 568 de cerca de 0,3 libras por polegada quadrada (psi) , ou cerca de 20.70.0 dynes/cm2 (2,07kPa), numa área de amostra de cerca de 28,27 cm .

Quando a solução de teste flui através do aparelho de teste durante o teste, como descrito abaixo, o 25 recipiente da amostra 530 geralmente repousa sobre um escoadouro 600, como visto na Fig.l. 0 objetivo do escoadouro é para desviar o líquido que transborda do topo do recipiente da amostra 530 e desvia o líquido transbordado para um

dispositivo de coleta em separado_6_0]___„0—escoadouro pode—ser

colocado acima de uma escala 602 com um copo 603 descansando sobre ele para coletar a solução salina que passa pela amostra inchada 568 (Fig. 2).

10

15

20 Para realizar o Teste de Permeabilidade da Camada de Gel sob condições de "inchamento livre", o êmbolo 536, com o peso 548 sobre ele, é colocado em um recipiente vazio de amostra 530 e a altura do topo do peso 548 até o 5 fundo do recipiente da amostra 530 é medido utilizando-se um calibrador adequado, com uma precisão de 0,01 mm. A força que o calibrador de força aplica durante a medição deve ser tão baixo quanto possível, de preferência menos de 75 gramas. É importante medir a combinação da altura de cada recipiente 10 vazio de amostra 530, do êmbolo 536, e do peso 548 e manter o registro de quais êmbolo 536 e peso 548 são usados quando se utilizam múltiplos equipamentos para testes. O mesmo êmbolo 536 e peso 548 devem ser utilizados para a medição, quando a amostra 568 fica posteriormente inchada após saturação. É 15 também importante que a base, em que o copo 530 da amostra está descansando, fique nivelada, bem como o topo da superfície do peso 548 fique paralelo à superfície inferior do copo 530 da amostra.

A amostra a ser testada é preparada a partir

de partículas da composição de polímeros superabsorventes que são pré-selecionadas através de uma tela com malha 30 padrão EUA e mantidas em uma tela com malha 50 padrão EUA. Como resultado, a amostra compreende partículas com tamanho no intervalo de cerca de 300 até cerca de 600 mícrons. As partículas podem ser pré-selecionadas à mão ou automaticamente. As partículas de polímeros superabsorventes podem ser pré-selecionadas, por exemplo, com um Agitador -^leeârdreo—de Peneira Modelo B RQ-TAP-di-sponível na W. —Tyler-,Inc., Mentor, Ohio, EUA. 0 peneiramento é realizado por 10 minutos. Cerca de 2,0 g da amostra é colocada no recipiente 530 da amostra e espalhada uniformemente sobre o fundo do recipiente da amostra. O recipiente, com 2,0 gramas de amostra nele, sem o êmbolo 536 e o peso 548 nele, é então colocado em um recipiente (não mostrado), contendo a solução salina (ou seja, 0,9% em peso de solução aquosa de cloreto dé sódio) por um período de tempo de cerca de 60 minutos, para saturar a amostra e permitir que a amostra inche livre de 5 qualquer carga com ação restringente. Durante a saturação, o copo 530 da amostra é colocado sobre uma malha (não mostrada) localizada no recipiente do líquido de modo a que o copo 530 da amostra fica ligeiramente levantado acima do fundo do recipiente do líquido. A malha não inibe o fluxo da solução 10 salina no copo 530 da amostra. Uma malha adequada pode ser obtida como peça número 7308 da Eagle Supply and Plastic, que tem um escritório em Appleton, Wisconsin, EUA. A solução salina não cobre totalmente o superabsorventes, como ficaria perfeitamente evidenciado por uma superfície salina 15 perfeitamente plana na célula de teste. A profundidade salina não é permitida a descer tão baixo que a superfície dentro da célula é definida exclusivamente pelo superabsorvente inchado.

No final desse período, o conjunto do embolo

536 e do peso 548 é colocado sobre a amostra saturada 568 no recipiente 530 da amostra e então o recipiente 530 da amostra, o embolo 536, o peso 548 e a amostra 568 são removidos da solução. A espessura da amostra saturada 568 é 25 determinada medindo-se novamente a altura a partir do topo do peso 548 até a parte inferior do recipiente 530 da amostra, utilizando-se o mesmo calibrador de espessura utilizado previamente, desde que o ponto zero não esteja modificado em relação—à—medida—da—altura—iniciai-.- Durant-e—a-s- medidas—da30 espessura, o conjunto do recipiente 530, do embolo 536, do peso 54 8 e da amostra 568 é colocado sobre um prato chato, com uma malha larga não-deformável, de grossura uniforme, que evitará que o líquido no recipiente da amostra seja liberado em uma superfície plana, devido à tensão da superfície. O prato tem uma dimensão total de 7.6cm por 7.6cm e cada malha tem uma dimensão de célula de l,59cm de comprimento, por l,59cm de largura, por 1.12cm de profundidade. Um material para o prato chato, com uma malha larga não-deformável é um 5 painel difusor parabólico, número de catálogo 1624K27, disponível na McMaster Carr Supply Company (empresa que tem um escritório em Chicago, Illinois, EUA), que pode então ser cortado na dimensão desejada. Esse prato chato, com uma malha larga não-deformável deve também estar presente quando da 10 medição da altura do conjunto inicial vazio. A medição da altura deveria se feita tão logo possível após o calibrador de espessura ter sido utilizado. A medida da altura obtida através da medição do recipiente 530 da amostra vazia, do embolo 536 e do peso 548 é subtraído da medida da altura 15 obtida após saturação da amostra 568. 0 valor resultante é a espessura, ou altura "H"da amostra inchada.

A medida da permeabilidade é iniciada ao fornecer-se um fluxo da solução salina 0.9% ao recipiente 530 20 da amostra, com a amostra saturada 568, o embolo 536 e o peso 548 colocados nele. A taxa do fluxo da solução de teste para o recipiente é ajustada para que a solução salina transborde do topo do cilindro 534, resultando dessa forma em uma pressão consistente da cabeça, igual à altura do recipiente 25 530 da amostra. A solução de teste pode ser adicionada de qualquer forma conveniente, que é suficiente para que assegurar uma pequena, mas consistente quantidade de transbordamento do topo do cilindro, tal como com uma bomba volumétr-irea—6-0-4^—0 liquide—que—ferafí-s-bo-rda—é—direcionado para 30 um dispositivo de coleta 601 separado. A quantidade de solução que passa através da amostra 568 versus o tempo é medida gravimetricamente utilizando-se a balança 602 e béquer 603. Os dados de vazão na balança 602 são coletados a cada segundo por, pelo menos, sessenta segundos, uma vez que o transbordamento tenha se iniciado. A coleta dos dados -pode ser feita manualmente ou através de um programa de coleta de dados. A taxa do fluxo, Q, através da amostra inchada 568 é determinado em unidades de gramas/segundo (g/s) por um ajuste 5 linear pelo método de mínimos quadrados dos dados de vazão do fluido que passa pela amostra 568 (em gramas) versus tempo (em segundos).

A permeabilidade em cm2 é obtida pela 10 seguinte expressão: K= [<2*Η*μ] / [A*p*P] , onde K= Permeabilidade (cm2), Q= taxa de fluxo (g/s), H= altura da amostra inchada (cm) , μ= viscosidade do líquido (poise) (aproximadamente um centipoise por solução de teste usado nesse Teste), A= área transversal para o fluxo do líquido (28,27 cm2 para o 15 recipiente de amostra utilizado com esse Teste) e P= pressão hidrostática (dina/cm2) (normalmente, aproximadamente 7,7 97 dina/cm2) . A pressão hidrostática é calculada a partir de P= p*g*h, onde p = densidade do líquido (g/cm2) , g= aceleração da gravidade, normalmente 981 cm/sec2, e h= altura do fluido,

por exemplo, 7.95cm para o Teste de Permeabilidade da Camada de Gel, aqui descrito.

Um mínimo de duas amostras é testado e dos resultados é calculada a média para determinar a permeabilidade da camada de gel da amostra.

Teste de Absorção Sob Carga (AUL)

—O—Teste—de—Absorção—Sob—Carga_(-AU-L-)_mede_a_ _

capacidade das partículas de polímero superabsorvente para absorver a solução salina em temperatura ambiente (solução de teste), enquanto o material está sob uma carga de 0,9 psi. 0 aparelho para o teste de AUL consiste em: • Um conjunto AUL incluindo um cilindro, um pistão de 4,4g, e um peso de 317gramas. Os componentes deste conjunto estão descritos com mais detalhe abaixo.

5

• Uma bandeja de plástico com fundo plano que é suficientemente ampla para permitir que as fritas de vidro permaneçam no fundo da bandeja sem entrar em contato com suas paredes. Uma bandeja de plástico que tenha de 9 polegadas por

9 polegadas (22,9 cm x 22,9 cm), com uma profundidade de 0,5 a 1 polegada (1,3 a 2,5 cm) é comumente utilizada para este método de teste.

• Uma frita de vidro sinterizado com 12,5 cm de diâmetro com uma porosidade «C" (25-50 microns) . Esta

frita é preparada com antecedência, através de equilíbrio em salina. Além de ser lavada com pelo menos duas partes de salina fresca, a frita deve ser mergulhadas em solução salina durante pelo menos 12 horas antes das medições AUL. ‘Círculos de papel filtro Whatman grau 1 , 12,5 cm de diâmetro.

• Um suprimento de solução salina (0,9% de cloreto de sódio em água destilada, por peso).

Referindo-se à Fig. 4, o cilindro 412 do conjunto 4 00 de AUL utilizado para conter a composição de polímero superabsorvente 410 é fabricado a partir de um tubo com uma polegada (2,54 centímetros) de diâmetro interior, de acrílico transparente usinado ligeiramente para se ter a

certeza—de—sua—ee-nee n-trie-i dade-.—Apé-s—a—usi-nagem-,—uma_maliia

400 de tecido de fio de aço inoxidável 414 é fixada à parte inferior do cilindro 412 utilizando-se um solvente apropriado, que afaz com que a tela fique firmemente aderida ao cilindro. Cuidados devem ser tomados para evitar que excessos de solvente migrem para as partes abertas da tela, reduzindo o espaço aberto para o fluxo do líquido. Solvente Acrílico Weld-On 4 da IPS Corporation (empresa com um escritório em Gardena, Califórnia, E.U.A.) é um solvente adequado. Um ferro de solda pode ser usado para retocar a 5 vedação se esta for mal-sucedida ou se quebrar Cuidados devem ser tomados para manter a parte inferior plana e lisa, e não distorcer o interior do cilindro 412.

0 pistão 416 de 4,4g é fabricado a partir de 10 material sólido com 1 polegada (2,5 cm) de diâmetro (por exemplo, Plexiglas) usinado para ajustar-se bem sem dobrar-se no cilindro 412.

Um peso 418 de 317gramas é usado para

15 fornecer uma carga com ação restringente de 62,053 dyne/cm2 (cerca de 0,9psi). 0 peso é um peso cilíndrico de 1 polegada (2,5 centímetros) de diâmetro, de aço inoxidável que é usinado para ajustar-se bem, sem dobrar-se no cilindro.

20 Salvo disposição em contrário, uma amostra

410 correspondendo a, pelo menos, uma camada de cerca de 300 gsm (0,16g) de partículas de polímero superabsorvente é utilizada para testes de AUL. A amostra 410 é retirada de partículas da composição de polímero superabsorvente, que são 25 pré-selecionadas através da malha 30 padrão EUA e mantidas em uma malha 50 padrão EUA. As partículas da composição de polímero superabsorvente podem ser pré-selecionadas, por exemplo, com um Agitador Mecânico de Peneira Modelo B RO-TAP disponível na W.S. Tyler, Inc., Mentor, Ohio. EUA . _0_ ~~3O peneiramento é realizado por 10 minutos.

A quantidade desejada da amostra de partículas da composição de polímero superabsorvente peneirada 410 (cerca de 0,16g) é pesada sobre um papel de peso e distribuída uniformemente sobre o tecido de fio 414 no fundo do cilindro 412. 0 peso da composição de polímero superabsorvente no fundo do cilindro é registrado como "SA", para uso no cálculo para AUL descrito abaixo. Cuidado é tomado para garantir que nenhuma partícula da composição de polímero superabsorvente adira à parede do cilindro. 0 interior do cilindro 412 é limpo com um pano antiestático antes de colocarem-se as partículas da composição de polímero superabsorvente 410 no cilindro 412. Depois de colocar-se cuidadosamente o pistão 412 de 4,4g e o peso 418 de 317g sobre as partículas da composição polímero superabsorvente 410 no cilindro 412, o conjunto 400 do ALJL, incluindo o cilindro, o pistão, o peso, e composição de polímero superabsorvente é pesado, e o peso é registrado como o peso «A».

A frita de vidro sinterizado 424 (descrita acima) é colocada na bandeja de plástico 420, com solução salina 422 adicionada a um nível igual ao da superfície superior da frita de vidro 424. Um único círculo de papel filtro 42 6 é colocado suavemente sobre a frita de vidro, e o conjunto 4 00 do AUL com as partículas de polímero superabsorvente 410 é então colocados em cima do filtro de papel 426. Permite-se, então, que o conjunto 400 do AUL permaneça na parte de cima do filtro de papel 42 6 por um período de teste de uma hora, com especial atenção para manter o nível constante da solução salina na bandeja. No final da uma hora de período de teste, o dispositivo AUL é pesado então, sendo este valor de peso registrado como "B."

O AUL (0,9 psi) é calculado da seguinte

forma:

AUL (0,9 psi) = (B-A)/SA

onde: A = Peso da Unidade AUL com SAP seco;

B = Peso da Unidade AUL com SAP após 60 minutos de absorção; e

SA = peso real do SAP.

Um mínimo de dois testes são realizados e dos resultados é calculada a média para determinar o valor AUL sob 0.9psi de carga. As amostras são testadas a cerca de 23°C e cerca de 50% de umidade relativa.

Teste de Capacidade de Saturação

O seguinte teste é usado para determinar a capacidade de saturação de um composto absorvente. Com referência à Fig. 5, uma amostra do absorvente de estrutura circular, com um diâmetro de cerca de 3 polegadas (7,6 cm) é pesada e o peso em gramas é registrado. A amostra 308 é então submersa em uma quantidade em excesso de solução salina (ou seja, 0,9% em peso de solução aquosa de cloreto de sódio), à temperatura ambiente (por exemplo, cerca de 23 graus Celsius) durante cerca de 20 minutos. Após este período de tempo, a amostra 308 é removida da solução de teste e colocada em um equipamento de teste, geralmente indicado como 300 na FIG 5, compreendendo uma caixa de vácuo 302, uma tela 304 revestida com fibra de vidro TEFLON com aberturas de 0,25 polegadas (0,6 cm) (peça no. 8308, disponível na Eagle Supply & Plastic, empresa que tem um escritório em Appleton, Wisconsin, EUA.) e apoiada, por baixo, por um painel difusor

com luz fluorescente (não mostrado) e barras horizontais ínão_

mostradas) para impedir que a tela de fibra 304 fique deformada durante a aplicação do vácuo. Um painel difusor adequado pode ser obtido eomo peça no. 1624K4 6 na McMasterCarr Supply Co. (empresa que tem um escritório em Chicago, Illinois, EUA). 0 painel difusor pode ser devidamente apoiado, por baixo, com três barras horizontais acrílicas de H" de diâmetro, igualmente espaçadas em toda a largura da caixa de vácuo. 0 equipamento 300 também inclui uma cobertura de látex gradual cirúrgica 306 (Peça no. 861 tipo IKL6, 5 disponível na McMaster Carr Supply Company, empresa que tem um escritório em Chicago, Illinois, EUA.) colada sobreposta à tela da caixa de vácuo. O látex é disposto sobre a amostra e toda a abertura da caixa de vácuo para formar uma vedação.

Mais particularmente, a amostra do composto

absorvente 308 é colocada sobre a tela. A cobertura de látex 306 é, então, posicionada sobre a amostra 308 e tela 304 (ou seja, para geralmente formar uma vedação sobre a caixa de vácuo 302) e um vácuo (V) de cerca de 0,5 libras/polegada 15 quadrada (cerca de 34,474 dinas/centímetro quadrado) é aplicado sobre a caixa de vácuo (e, consequentemente, a amostra) por um período de 5 minutos. A amostra 308 é removida do aparelho e pesada. 0 peso em gramas é registrado.

Se a amostra do absorvente tem baixa

integridade ou desintegra durante o banho ou procedimento de transferência, a amostra absorvente pode ser acondicionada em um material de contenção, como papel-toalha, por exemplo, papel-toalha SCOTT fabricado pela Kimberly-Clark Corporation, 25 empresa que tem um escritório em Neenah, Wisconsin, EUA. A amostra do absorvente pode ser testada com a contenção posicionada e a capacidade da contenção pode ser independentemente determinada e subtraída do peso molhado do

total da amostra absorvente acondicionada r para_obt-ex^s-e—o

peso molhado do absorvente.

A capacidade global de cada amostra do absorvente é determinada pela subtração do peso seco de cada amostra do absorvente do peso úmido dessa amostra do absorvente, determinada nesta fase do processo. A Capacidade de Saturação da estrutura do absorvente é determinada pela seguinte fórmula:

Capacidade de Saturação = (peso molhado

peso seco) / peso seco;

onde o valor da Capacidade de Saturação tem unidades em gramas de fluido/grama de absorvente. Para Capacidade de Saturação, um minimo de três exemplares, de cada amostra, devem ser testados e com os resultados é calculada a média.

Pelo menos três amostras de cada estrutura absorvente são testadas e com os resultados é calculada a média para fornecer a capacidade de saturação do composto absorvente.

Teste da Taxa de Absorção de Fluidos

O Teste da Taxa de Absorção de Fluídos (FIR)

determina a quantidade de tempo necessária para uma estrutura absorvente assimilar (mas não necessariamente absorver) uma quantidade conhecida de solução salina de teste (0,9 por cento em peso de solução de cloreto de sódio em água destilada à temperatura ambiente). Um equipamento adequado para a realização do Teste FIR é mostrado nas Figs. 6 e 7, e é geralmente indicado como 200. O equipamento de teste 200 compreende conjuntos, superior e inferior, geralmente _ indicados como 202 e_ 204 , resp e.ctJ_vament-e-r- onde- o- eon-j-unte inferior mcxui, uma placa quadrada inferior 206, de modo geral, de 7 polegadas por 7 polegadas (17,8 cm x 17,8 cm) constituída de um material transparente, como Plexiglas ( disponível na Degussa AG, uma empresa com escritórios localizados em Dusseldorf, Alemanha), para apoiar a amostra do absorvente durante o teste e de uma plataforma, de modo geral, quadrada 218 com 4,5 polegadas por 4,5 polegadas (11,4 cm x 11,4 cm) centrada na placa inferior 206.

0 conjunto superior 202 compreende geralmente

uma placa quadrada superior 208 constituída de forma semelhante à placa inferior 206, e tendo uma abertura central 210 formada nela. Um cilindro (tubo de distribuição do fluido) 212 com um diâmetro interno de cerca de uma polegada 10 (2,5 cm), é fixado na placa superior 208 na abertura central 210, e se estende para cima substancialmente perpendicular à placa superior. A abertura central 210 da placa superior 208 deve ter um diâmetro pelo menos igual ao diâmetro interno do cilindro 212, onde o cilindro 212 é fixado em cima da placa 15 superior 208. No entanto, o diâmetro da abertura central 210 também pode ter tamanho grande o suficiente para receber o diâmetro exterior do cilindro 212 dentro da abertura, para que o cilindro 212 seja fixado à placa superior 208 dentro da abertura central 210.

20

Pinos 214 estão localizados perto dos cantos externos da placa inferior 206, e correspondentes cavilhas 216 na placa superior 208 são dimensionadas para receber os pinos 214 para alinhar corretamente e posicionar o conjunto 25 superior 202 sobre o conjunto inferior 204 durante os testes. O peso do conjunto superior 202 (por exemplo, a placa superior e 208 e cilindro 212) é de cerca de 360 gramas para simular pressão de cerca de 0,11 libras/polegada quadrada _(_p3.i_)_sobre ao amostra do__ab-sorv_ente—F-T-R-d-uxants -o_

30

Para executar o Teste FIR, uma amostra do absorvente 207 de 3 polegadas (7,6 cm) de diâmetro, é pesada e o peso é registrado em gramas. A amostra 207 é então centrada na plataforma 218 do conjunto inferior 204. O conjunto superior 202 é colocado sobre a amostra 207, na parte oposta em relação ao conjunto inferior 204, com os pinos 214 da placa inferior 206 colocados nas cavilhas 216 formadas na placa superior 208, e o cilindro 212 é geralmente 5 centrado sobre a amostra 207. 16 gramas de NaCl 0,9% de solução salina do teste é vertida no topo do cilindro 212 e permite-se que ela flua para dentro da amostra do absorvente 207. Um cronômetro é iniciado quando a primeira gota de solução entra em contato com a amostra 207, e é interrompido 10 quando o circulo de líquido entre a borda do cilindro 212 e a amostra 207 desaparece. A leitura do cronômetro é registrada com duas casas decimais, e representa o tempo de assimilação (em segundos) necessário para a primeira injeção a ser assimilada pela amostra do absorvente 207.

15

Permite-se decorrer um período de tempo de 15 minutos, após o qual uma segunda injeção igual à primeira injeção é vertida no topo do cilindro 212 e novamente o tempo de assimilação é medido como descrito acima. Após 15 minutos,, 20 o procedimento é repetido para uma terceira injeção. Um coeficiente de assimilação (em mililitros/ segundo) para cada uma das três injeções é determinado, dividindo-se a quantidade de solução utilizada para cada uma das injeções (16 gramas) pelo tempo de assimilação medido para a 25 correspondente injeção.

Pelo menos três amostras de cada teste de absorção são submetidos ao Teste de FIR e os resultados são calc-iilados para -de-terminar—o- coef-i-ci-ente—de-a-ssimi 1 ação-r

30

DEFINIÇÕES

Note-se que, quando empregados na presente invenção, as expressões "contém", "com" e outros derivados da raiz termo "compreender", se destinam a serem termos amplos, que especificam a presença de qualquer das características, elementos, inteiros, etapas ou componentes declarados, e não se destina a evitar a presença ou adição de uma ou várias outras características, elementos, inteiros, etapas, componentes ou grupos dessa

O termo "peça absorvente" geralmente se refere aos dispositivos que podem absorver e conter fluidos. Por exemplo, peças absorventes para cuidados de higiene pessoal referem-se a dispositivos que são colocados contra ou próximo à pele para absorver e conter os vários fluidos descarregados pelo corpo.

0 termo "em conformidade" destina-se a descrever uma mistura de fibras infladas e fibras de celulose que é formada por ar, formando um material polímero inflado, simultaneamente sopram-se fibras de celulose suspensas por ar no fluxo de fibras infladas. 0 material em conformidade pode também incluir outros materiais, tais como materiais superabsorventes. As fibras infladas contendo fibras de madeira e/ou outros materiais são recolhidas em uma superfície modeladora, tal como provido por um cinto foramino. A superfície modeladora pode incluir um material gás-permeável, tal como tecido entrelaçado, que foi colocado sobre a superfície modeladora.

0 termo "encadeamento" usado em referência ao -pol-ífne-re—SjUpexabg-Orventre-T -refere-se—a— qu-a-lque-r—meio-—para— tornar materiais normalmente solúveis em água, efetivamente substancialmente insolúveis em água, mas dilatáveis. Tais meios de encadeamento podem incluir, por exemplo, emaranhamento físico, domínios cristalinos, ligações covalentes, complexos iônicos e associações, associações hidrofilicas, como pontes de hidrogênio, associações hidrofóbicas, ou forças de Van der Waals.

0 termo "Darcy" é uma unidade de 5 permeabilidade CGS. Um Darcy é a permeabilidade de um sólido através do qual um centímetro cúbico de líquido, com uma viscosidade de um centipoise, vai passar em um segundo através de um ponto com um centímetro de espessura e um centímetro quadrado de secção transversal, se a diferença de

pressão entre os dois lados do sólido é uma atmosfera. Acontece que a permeabilidade tem as mesmas unidades que a área; uma vez que não existe unidade SI de permeabilidade, metros quadrados são utilizados. Um Darcy é igual a cerca de 0, 98692 x IO'12 m2 ou cerca de 0,98692 x 10‘8 cm2.

15

O termo "descartável" é usado aqui para descrever peças absorventes que não se destinam a serem lavadas ou restauradas ou reutilizadas como uma peça absorvente, após uma única utilização. Exemplos de tais peças

absorventes descartáveis incluem, mas não estão limitadas a, peças absorventes para cuidados com higiene pessoal, peças absorventes para uso para saúde/medicinal, peças absorventes para uso doméstico/industrial e peças absorventes para uso em esportes/construção.

25

0 termo "composição seca de polímero superabsorvente" geralmente se refere à composição de polímero superabsorvente com menos de cerca de 10% de _umidade_._.

30

Os termos "elástico", "elastomérico", "de maneira elástica", "extensíveis" e "de maneira elástica extensível" são usadas indistintamente para se referir a um material ou compostos que geralmente exibem propriedades que harmoniza as propriedades da borracha natural. 0 material elastomérico é geralmente capaz de ser estendido ou de outra maneira deformado e, em seguida, recuperar uma parte significativa da sua forma, após a força de extensão ou deformação ter sido removida.

Os termos "fluido impermeável", "líquido impermeável", "fluido impenetrável" e "líquido impenetrável" significam que os fluidos como água ou fluidos corporais não 10 irão substancialmente passar através da camada ou laminado, sob condições normais de uso, em uma direção geralmente perpendicular ao plano da camada ou laminado no ponto de contato do fluído.

O termo "peças absorventes para uso para

saúde/medicinal" inclui uma variedade de produtos profissionais e para o consumidor usados para cuidados com a saúde, incluindo, mas não se limitando a, produtos para a aplicação de terapia quente ou fria, vestimentas medicinais 20 (ou seja, de proteção e/ou vestimentas cirúrgicas), batas cirúrgicas , bonés, luvas, máscaras, curativos, curativos para feridas, toalhinhas, capas, recipientes, filtros, roupas e almofadas descartáveis para cama, vestuário absorvente para médicos, tampões, e similares.

25

0 termo "peças absorventes para uso doméstico industrial " inclui os suprimentos de construção e embalagens, produtos de limpeza e desinfecção, toalhinhas, capas-,- filtro-s-r toalhas— lençóis- descartáveis— de- corte, 30 toalhas para banho,, lenços faciais, tecidos não-entrelaçados em rolos, produtos de uso doméstico incluindo travesseiros, almofadas, tapetes, máscaras e produtos de higiene corporal, tais como os produtos utilizados para limpar ou tratar a pele, casacos de laboratório, coberturas, sacos de lixo, tira-manchas, composições tópicas, produtos absorvente para higiene animal, absorvedores de terra/tinta de uso em lavanderia, aglutinadores de detergente, separadores lipofilicos de fluidos, e similares.

5

Os termos "hidrofílica" e "molhável" são usados ..indistintamente para se referir a um material com um ângulo de contato da água no ar inferior a 90 graus. 0 termo "hidrofóbico" refere-se a um material com um ângulo de 10 contato da água no ar, de pelo menos, 90 graus. Para efeitos da presente aplicação, medidas de ângulo de contato são determinadas estabelecido no Robert J. Good e Robert J. Stromberg, Ed., em "Surface e Colloid Science - Experimental Methods", vol. II, (Plenum Press, 1979), que é incorporada 15 por referência, de uma forma que aqui seja consistente.

0 termo "camada" quando utilizada no singular pode ter um duplo significado de um elemento único ou uma pluralidade de elementos.

20

0 termo "tamanho da partícula de massa média" de uma determinada amostra de partículas da composição de polímero superabsorvente é definido como o tamanho da partícula, que divide a amostra ao meio com base na massa, ou 25 seja, metade da amostra, em peso, tem partículas com tamanho superior ao tamanho da partícula de massa média, e metade da amostra, em massa, tem partículas com tamanho inferior ao tamanho da partícula de massa média. Assim, por exemplo, o tamanho dã partícula dê rrra_s~s~a médrar ~de Tmrar "amostra—de— 30 partículas da composição de polímero superabsorvente é de 2 micra, se metade da amostra, em peso, tem partículas com mais de 2 micra. O termo "MD" ou "direção da máquina" referese à orientação do tecido absorvente que é paralelo à direção em que o tecido é formado e geralmente dentro do plano formado pela superfície modeladora. 0 termo "CD" ou "direção 5 transversal da máquina" refere-se à direção perpendicular à MD e geralmente dentro do plano formado pela superfície modeladora. Tanto a MD com a CD geralmente definem um plano que é paralelo à superfície modeladora. 0 termo "ZD" ou "direção Z" refere-se à orientação que é perpendicular ao 10 plano formado pela MD e CD.

0 termo "fibras infladas" refere-se às fibras formadas por extrusão, um material termoplástico fundido através de uma pluralidade de finos, geralmente circulares, 15 capilares para tintura, como fios ou filamentos fundidos em uma alta velocidade, geralmente aquecidos, fluxo de gás (por exemplo, ar) , que atenua os filamentos de material termoplástico fundido para reduzir o seu diâmetro. No caso particular de um processo de conformidade, o fluxo de fibras 20 infladas intercepta-se com um ou mais fluxos de materiais que são introduzidos a partir de uma direção diferente. Posteriormente, as fibras infladas e outros materiais são transportados pela alta velocidade do fluxo de gás e são depositados em uma superfície de coleta. A distribuição e 25 orientação das fibras infladas formado dentro do tecido depende da geometria e das condições do processo. Sob certas condições de processo e do equipamento, as fibras resultantes podem ser substancialmente "contínuas", definido como tendo -poueas—separações-7—fibras—quebrada-s- ou- com—a-s—e-xtremidades30 afiladas, em que vários campos de visão são examinados através de um microscópio de IOx ou 20x de ampliação. Quando as fibras infladas "contínuas" são produzidas, os lados de cada uma das fibras serão geralmente paralelos com mínima variação de diâmetro da fibras, no que concerne o comprimento de uma fibra individual. Em contraste, sob outras condições, as fibras podem ser tracionadas demais e fios podem quebrar e formar uma série de irregularidades, comprimentos discretos das fibra e numerosas extremidades quebradas. Retração de fibra atenuada, uma vez quebrada muitas vezes resulta em grandes aglomerações de polimero.

Os termos "não-entrelaçado" e "tecidos nãoentrelaçados" se referem a materiais e tecidos de material com uma estrutura em que cada uma das fibras ou filamentos interligam-se, mas não de uma forma clara como em um tecido de malha. Os termos "fibra" e "filamentos" são utilizados aqui indistintamente. Tecidos ou telas não-entrelaçadas têm sido formadas a partir de muitos processos, como, por exemplo, processos de inflamento, processos de ligação de fibras, processo de aplicar ar, processo de ligação e cardação de tecidos. 0 peso base de tecidos não-entrelaçados é geralmente expresso em onças de material por jarda quadrada (osy) ou gramas por metro quadrado (gsm) e os diâmetros da fibra são geralmente expressos em micra. (Note que, para converter de osy para gsm, multiplica-se osy por 33,91).

0 termo "peças absorventes para cuidados pessoais" inclui, mas não está limitado a peças absorventes, tais como fraldas descartáveis, calças fraldas, panos para limpeza de bebês, calças para treinamento do controle da evacuação, cuecas absorventes, calças para cuidados com crianças, artigos para natação, e outras peças descartáveis;

produto-s—para—cuidados—f-eminino-s-,-incluindo—os—cuidados—

lenços sanitários, panos, absorventes para menstruação, calças para menstruação, forro para calcinhas, protetores de calcinhas, interlabials, tampões, e aplicadores de tampões; produtos para cuidados de adultos, incluindo panos de limpeza, acolchoados, acolchoado para seio, recipientes, produtos para incontinência e protetores para incontinência; componentes de vestuário; bibs; produtos atléticos e para recreação, e similares.

0 termo "polímero" inclui, mas não está

limitado a, homopolímeros, copolímeros, por exemplo, bloco, enxerto, randômico, e copolímeros alternados, terpolímeros, etc., e misturas e alterações do mesmo. Além disso, a menos que especificamente indicado, o termo "polímero" deve incluir 10 todas as configurações possíveis de isômeros do material. Estas configurações incluem, mas não estão limitadas a, simetrias isotáticas, sindiotáticas, e atáticas.

O termo "poliolefina" como aqui utilizado 15 geralmente inclui, mas não está limitado a, materiais tais como o polietileno, polipropileno, poliisobutileno, poliestireno, copolímero de etileno vinil acetato e similares, os homopolímeros, copolímeros, terpolímeros, etc., e misturas e alterações dos mesmos. O termo "poliolefina" 20 deve incluir todas as possíveis estruturas do mesmo, que inclui, mas não está limitado a, simetrias isotática, sinodiotática e randômica. Copolímeros incluem copolímeros randômicos e em bloco.

O termo "peças absorventes para

esporte/construção" inclui bandanas, faixas para punho e outras ajudas para a absorção da transpiração, faixas absorventes a serem enroladas para alças e cabos de material d e s pθ-r-t-iv-o-,- -e- toalhas—ou—Íenços—absorventes-^a^a- limpeza—esecagem de equipamentos durante a utilização.

Os termos "cadeia entrelaçada" e "fibra com cadeia entrelaçada" referem-se a fibras que são formadas pela extrusão de filamentos de material termoplástico fundido, a partir de uma pluralidade de filamentos finos, geralmente circulares, capilares de uma fieira e, em seguida, reduz-se o diâmetro dos filamentos extrusados rapidamente.

0 termo "dilatável" refere-se aos materiais

que podem ser extensíveis, ou que podem ser extensíveis de maneira elástica.

0 termo "superabsorventes" refere-se a 10 materiais', orgânicos ou inorgânicos, que incham com água, insolúveis em água capazes, sob as condições mais favoráveis, de absorver, pelo menos, cerca de 10 vezes o seu peso, ou pelo menos cerca de 15 vezes o seu peso, ou pelo menos cerca de 25 vezes o seu peso em uma solução aquosa, contendo 0,9% 15 em peso de cloreto de sódio.

O termo "composição de polímeros superabsorventes" refere-se a um polímero superabsorvente, compreendendo encadeamento de superfície e/ou um aditivo de superfície.

O termo "pré-produto superabsorvente" referese a um material que é produzido através da realização de todos os passos para fazer um polímero superabsorvente, como 25 descrito aqui, até e incluindo a secagem do material, e moagem grosseira em um triturador, e remoção de partículas maiores que cerca de 850microns e menores que cerca de 150microns.

0 termo "encadeamento de superfície"

significa que o nível funcional dos encadeamentos nas proximidades da superfície das partículas de polímeros superabsorventes geralmente é superior ao nível funcional dos encadeamentos no interior das partículas de polímeros superabsorventes. Conforme utilizado aqui, "superfície" descreve os limites da parte exterior da partícula. Para partículas de polímeros superabsorventes porosas, a superfície interna exposta também está incluída na definição de superfície.

0 termo "zona alvo" se refere a uma área de um núcleo absorvente que é particularmente desejável para a maioria das injeções de fluidos, como urina, menstruação, ou 10 evacuação, inicialmente para contato. Em particular, para um núcleo absorvente com um ou mais pontos de injeção de fluidos quando em uso, a zona alvo de injeção refere-se à área do núcleo absorvente estendendo-se a uma distância igual a 15% do comprimento total do composto, de cada ponto de injeção em 15 ambos os sentidos.

O termo "termoplástico" descreve um material que amolece quando exposto ao calor e que substancialmente retorna para uma condição não-amolecida, quando arrefecido à temperatura ambiente.

25

O termo "%, em peso" ou "% peso" quando usados aqui e referindo-se a elementos da composição de polímeros superabsorventes, deve ser interpretado como baseado no peso seco da composição dos polímeros superabsorventes, salvo especificado em contrário aqui.

Estes termos podem ser definidos em conjunto com linguagem

30

DESCRIÇÃO DETALHADA

Uma peça absorvente da presente invenção pode ter uma cobertura, uma lâmina posterior, e um núcleo absorvente entre a cobertura e a lâmina posterior. 0 núcleo absorvente inclui uma composição de polímero superabsorvente da presente invenção.

Para obter-se uma melhor compreensão da

presente invenção, a atenção é dirigida à FIG 8 e à FIG 9 para de exemplificação, mostrando uma calça para treinamento do controle da evacuação da presente invenção. Entende-se que a presente invenção é adequada para uso com várias outras 10 peças absorventes, incluindo, mas não limitado a, outras peças absorventes para higiene pessoal, peças absorventes para saúde e medicinais, peças absorventes para uso doméstico/industrial, peças absorventes para

esporte/construção e similares, sem afastar-se do escopo da presente invenção.

Diversos materiais e métodos para a construção de calças para treinamento do controle da evacuação são divulgados no pedido de patente PCT WO 20 00/37009, publicado em 29 de junho de 2000, de A. Fletcher et al; U.S. Patent 4.94 0.4 64 de Van Gompel et al.; 5.7 66.38 9 de Brandon et al. , e 6.645.190 de Olson et al., todos os quais estão incorporados por referência neste documento, de forma que é aqui consistente.

25

A FIG 8 ilustra uma calça para treinamento do controle da evacuação em um estado parcialmente fechado, e a FIG 9 ilustra uma calça para treinamento do controle da

evacuação—em—um—estado—abexto—e—desdobrado----A- -calça paxa_

treinamento do controle da evacuação define uma direção longitudinal 48, que se estende da frente da calça de treinamento, quando usada para a parte de trás da calça de treinamento. Perpendicular à direção longitudinal 4 8 é uma direção lateral 49. O par de calças de treinamento define uma região dianteira 22, uma região posterior 24, e uma região do gancho 26 que se estende longitudinalmente entre e interligando as regiões dianteira e posterior. A calça também 5 define uma superfície interna adaptada quando em uso (por exemplo, posicionada em relação aos restantes elementos da calça) a ser disposta em direção ao usuário, e uma superfície exterior no lado oposto à superfície interna. A calça de treinamento do controle da evacuação tem um par de bordas 10 laterais, em lados opostos, e um par de bordas para a cintura opostas longitudinalmente.

A calça ilustrada 20 pode incluir um chassi 32, um par de painéis lateralmente opostos na parte da frente 15 34 estendendo-se lateralmente para fora na região dianteira 22 e um par de painéis lateralmente opostos na parte posterior 134 estendendo-se lateralmente para fora na região posterior 24.

0 chassi 32 inclui uma lâmina posterior 40 e

uma cobertura 42 que pode ser ligada à lâmina posterior 40 em uma relação sobreposta a elas por adesivos, ligações ultrasônicas, ligações térmicas ou outras técnicas convencionais. O chassi 32 pode ainda incluir um núcleo 25 absorvente 44, como mostrado na Fig. 9, disposto entre a lâmina posterior 40 e a cobertura 42, para a absorção de fluidos corporais exsudados pelo usuário, e pode ainda incluir um par de abas de contenção 4 6 que ficam presos na cobertura—4-2-7—ou—o—nú c 1 eo—ab-s-ox-v-en-te—4-4—para—inibir—o—fluxo 30 lateral de fluidos corporais exsudados.

A lâmina posterior 40, a cobertura 42 e o núcleo absorvente 44 podem ser feitos a partir de diversas matérias que são conhecidos pelos competentes na arte. Todas as três camadas, por exemplo, podem ser extensíveis e/ou extensíveis de maneira elástica. Além disso, as propriedades de extensão de cada camada podem variar, a fim de controlar as propriedades de extensão total do produto.

5

A lâmina posterior 40, por exemplo, pode ser respirável e/ou pode ser impermeável a fluidos. A lâmina posterior 4 0 pode ser constituída de uma camada única, múltiplas camadas, laminados, tecidos com cadeia entrelaçada, 10 filmes, tecidos inflados, rede elástica, telas micro porosas ou telas encadeadas e cardeadas. A lâmina posterior 40, por exemplo, pode ser uma única camada de um material impermeável a fluidos ou, alternativamente, pode ser uma estrutura laminada com multicamadas na qual pelo menos uma das camadas 15 é impermeável a fluidos.

A lâmina posterior 40 pode ser extensível biaxialmente e opcionalmente elástica biaxialmente. Tecidos não-entrelaçados laminados elásticos que pode ser usado como 20 a lâmina posterior 40 incluem um material de não-entrelaçado ligado a um ou mais tecidos não-entrelaçados ou filmes reunidos. Stretch Bonded Laminates (SBL) e Neck Bonded Laminates (NBL) são exemplos de compostos elastoméricos.

Exemplos de materiais não-entrelaçados

adequados são tecidos com cadeia entrelaçada-inflados, tecidos com cadeia entrelaçada-inflados com cadeia entrelaçada, tecidos com cadeia entrelaçada, ou laminados de tais tecidos com filmes, ou outros tecidos não-entrelacados-.30___M.a£ariais—etasl^merxcõs podem incluir filmes fundidos ou inflados, tecidos inflados ou tecidos com cadeia entrelaçada compostos de polietileno, polipropileno ou poliolefina elastoméricas , bem como suas combinações. Os materiais elastoméricos podem incluir elastômero PEBAX (disponível de Atofina Chemicals, Inc., uma empresa com escritórios localizados em Filadélfia, Pensilvânia EUA), poliéster elastomérico HYTREL (disponível da Invista, uma empresa com escritórios localizados em Wichita, Kansas EUA.), elastômero Kraton (disponível de Kraton Polymers, uma empresa com escritórios localizados em Houston, Texas, EUA.), ou fios de elastômero Lycra (disponível da Invista), ou similares, bem como suas combinações. A lâmina posterior 40 pódè incluir materiais que possuem propriedades elastoméricas através de um processo mecânico, processo de impressão, processo de aquecimento ou tratamento químico. Por exemplo, esses materiais podem ser materiais com aberturas, em forma de crepe, estirados pelo pescoço, ativados pelo calor, estampados, e micro-deformados, e podem ser na forma de filmes, tecidos e laminados.

Um exemplo de um material adequado para uma lâmina posterior 40 estirável biaxialmente é um filme elástico respirável/laminado não-entrelaçado, tal como 20 descrito na patente US5,883,028, de Morman et al., incorporado neste documento por referência de uma forma que é consistente com o mesmo.

Alguns exemplos de materiais estiráveis e 25 retráteis em dois sentidos são divulgados na patente US5,116,662 e US5,114,781 de Morman, cada uma das quais é incorporada por referência aqui de uma forma que é consistente com as mesmas. Estas duas patentes descrevem materiais elásticos compostos capazes de alongamento—peie3-0— -meftos—em duas- 'direções. Os materiais têm pelo menos uma lâmina elástica e pelo menos um material com pescoço, ou material reversivelmente com pescoço, fixado à lâmina elástica, pelo menos em três locais dispostos em uma configuração não-linear, de modo que o tecido com pescoço, ou reversivelmente com pescoço, é unido entre pelo menos dois desses locais.

A cobertura 42 é compatível adequadamente,

macia e não irritante para a pele do usuário. A cobertura 42 é também suficientemente permeável a líquidos para permitir que líquidos expelidos pelo corpo penetrem rapidamente através da sua espessura até o núcleo absorvente 44. Uma cobertura 42 adequada pode ser fabricada a partir de uma 10 vasta seleção de materiais tecidos, tais como espumas porosas, espumas reticuladas, filmes plásticos com aberturas, tecidos entrelaçados e não-entrelaçados, ou uma combinação de quaisquer desses materiais. Por exemplo, a cobertura 42 pode incluir um tecido inflado, um tecido com cadeia entrelaçada, 15 ou um tecido ligado e cardeado composto por fibras naturais, fibras sintéticas ou combinações dos mesmos. A cobertura 42 pode ser composta de um material substancialmente hidrofóbico, e o material hidrofóbico pode opcionalmente ser tratado com um surfactante ou processado de outro modo para 20 transmitir um nível desejado de ficar úmido e de hidrofobicidade.

A cobertura 42 também pode ser extensível e/ou elastomericamente extensível. Materiais elastoméricos 25 adequados para a fabricação da cobertura 42 podem incluir fios elásticos, elásticos Lycra, filmes elásticos fundidos ou inflados, tecidos fibrosos elásticos não-entrelaçados ou com cadeia entrelaçada, bem como suas combinações. Exemplos de materiais elastoméricos adequados incluem elastômero-s—KRÃ£QN-f— 30 elastômeros HYTREL, elastômeros ESTANE, poliuretanos elastoméricos (disponível de Noveon, uma empresa com escritórios localizados em Cleveland, Ohio EUA), ou elastômeros PEBAX. A cobertura 42 também pode ser feita de materiais expansíveis, tais como os descritos na patente US6, 552,245 de Roessler et al. que está incorporada neste documento por referência de uma forma que é consistente com o mesmo. A cobertura 42 também pode ser feita de materiais extensíveis biaxialmente como descrito na patente US6,641,134 5 depositada por Vukos et al. que está incorporada neste documento por referência de uma forma que é consistente com o mesmo.

A peça 20 pode opcionalmente, além disso, incluir uma camada de administração de surtos, que pode ser localizada adjacente ao núcleo absorvente 44 e fixada a diversos componentes da peça 20, como o núcleo absorvente 44 ou a cobertura 42 por métodos conhecidos na arte, tais como por utilização de um adesivo. Em geral, uma camada de administração de surtos contribui para a camada rapidamente adquirir e difundir surtos ou espiros de líquido que pode ser rapidamente introduzido na estrutura absorvente da peça. A camada dé administração de surtos pode armazenar temporariamente o líquido antes de soltá-lò para as partes de armazenagem ou retenção do núcleo absorvente 44. Exemplos de camadas de administração de surtos adequadas são descritas nas U.S. Patents 5.486.166 de Bishop et al.; 5.490.846 de Ellis et al.; e 5.820.97 3 de Dodge et al, cada uma das quais está incorporada por referência aqui de uma forma que é consistente com as mesmas.

A peça 20 pode ainda incluir um núcleo absorvente 44. 0 núcleo absorvente 4 4 pode ter qualquer de diversas formas. Por exemplo^ ele pode ter uma, C-OJif-iaura-Gão— 30 2-dimensional ou 3 dimensional, e pode ser de forma retangular, de forma triangular, de forma oval, de forma de uma pista de corridas, em forma de I, em forma geralmente de ampulheta, em forma de T e similares. Muitas vezes, é adequado que o núcleo absorvente 4 4 seja mais estreito na parte do gancho 26, do que na (s) parte (s) posterior 24 ou dianteira 22. 0 núcleo absorvente 44 pode ser fixado em uma peça absorvente, tal como a lâmina posterior 40 e ou a cobertura 42, por exemplo, por meio de colagem conhecido na 5 arte, tais como a ultra-sônica, a pressão, adesivos, por abertura, calor, costura do fio ou faixa, autógeno ou autoaderente, gancho e colchete ou qualquer combinação dos mesmos.

Em alguns aspectos, o núcleo absorvente 44

pode ter uma quantidade significativa de estiramento. Por exemplo, o núcleo absorvente 44 pode incluir uma matriz de fibras, que inclui uma quantidade operacional de fibras de polímero elastomérico. Outros métodos conhecidos na arte 15 podem incluir a fixação de partículas de polímeros superabsorventes a um filme extensível, utilizando um substrato não-entrelaçados com cortes ou fendas em sua estrutura, e similares.

O núcleo absorvente 4 4 pode ser formado

utilizando-se métodos conhecidos da técnica·. Apesar de não estar limitado ao método específico de fabricação, o núcleo absorvente pode utilizar um processo de inflamento e pode ainda ser formado em uma linha de conformidade. Exemplos de 25 processos de inflamento são descritos em várias patentes e publicações, incluindo NRL Report 4364, "Manufature of Superfine Organic Fibers" (Produção de Fibras Orgânicas Superfinas") por V.A. Wendt, E.L. Boone e C. D. Fluharty; NRL

Report 52 65, "An Improved Device For the Formation_of Supex^

fine Thermoplastic Fibers"(Um Dispositivo Melhorado para a Formação de Fibras Termoplásticas Super-Finas")por K.D. Lawrence, R.T. Lukas e J.A. Young; patente US3,849,241 de Butin et al. e US5,350,624 de Georger et al., os quais estão aqui incorporadas por referência de forma consistente com as mesmas.

Para formar materiais "conforme", componentes 5 adicionais são misturados com as fibras infladas, quando as fibras são depositadas na superfície modeladora. Por exemplo, a composição de polímero superabsorvente da presente invenção e felpas, como fibras de polpa de madeira fibras, podem ser injetadas no fluxo de fibra inflada de modo a ser presa e/ou 10 ligada às fibras infladas. Exemplos de processos conforme são descritos nas U.S. Patents n ° 4100324 de Anderson et al. ; 4.587.154 de Hotchkiss et al.; 4.604.313 de McFarland et al.; 4.655.757 de McFarland et al.; 4.724.114 de McFarland et al.; 4.100.324 de Anderson et al.; e U.K. Patent GB 2151, 272 de 15 Minto et al., cada um dos quais está incorporada por referência nesse documento de uma forma que é consistente com os mesmos. Tecidos absorventes, inflados elastoméricos contendo grandes quantidades de superabsorventes são descritos na patente US6,362,389 de D.J. McDowall, e tecidos 20 absorventes, inflados elastoméricos contendo grandes quantidades de superabsorventes e baixos valores de "shakeout" superabsorventes estão descritos no pedido de patente pendente US10/883174 de X. Zhang et al., incorporadas por referência de forma consistente com as mesmas.

25

Um exemplo de um método de formar um núcleo absorvente 44 para uso na presente invenção é ilustrado na Fig. 10. As dimensões do equipamento na FIG 10 são descritos

a seguir, a título de exemplo^ Outros tipos_de_ equipamentos-

com diferentes dimensões e /ou diferentes estruturas podem também ser utilizados para formar o núcleo absorvente 44. Como mostrado na figura 10, material elastomérico 72 na forma de grãos pode ser alimentado através de dois alimentadores de grãos 7 4 em extrusora com dois parafusos 7 6 sendo que cada alimenta uma bomba rotatória 78. 0 material elastomérico 72 pode ser uma mistura de elastômero com multicomponentes disponível sob a denominação comercial VISTMAXX 2370 da ExxonMobil Chemical Company (uma empresa com escritórios 5 localizados em Houston, Texas, EUA), como outros aqui mencionados. Cada bomba rotatória 7 8 alimenta o material elastomérico72 em uma tinta inflada 80. Cada tinta inflada 80 pode ter 30 orifícios por polegada (hpi) . 0 ângulo da tinta pode ser ajustado em qualquer ponto entre 0 e 70 graus na 10 horizontal, e é adequadamente ajustado em cerca de 45 graus.

A altura de modelagem pode estar em um máximo de cerca de 16 polegadas, mas esta restrição pode ser diferente, com diferentes equipamentos.

Uma calha de escoamento 82, com uma largura

de cerca de 24 polegadas (61 centímetros) de largura pode ser posicionada entre as tintas infladas 80. A profundidade, ou espessura, da calha de escoamento 82 pode ser ajustável em um intervalo de cerca de 0,5 a cerca de 1,25 polegadas (1,3 cm a 20 3,2 cm), ou a partir de cerca de 0,75 a cerca de 1,0 polegada (1,9 cm a 2,5 cm) . Um. pegador 144 liga-se ao topo da calha de escoamento 82. 0 pegador 144 é usado para transformar em fibras a polpa de fibras 86. 0 pegador 144 pode ser limitado ao processamento de polpas com baixa resistência ou não 25 ligadas (tratadas) , caso em que a calha de escoamento 144 pode limitar o método ilustrado para uma muito pequena gama de tipos de polpa. Em contraste com moinhos de martelos convencionais que usam martelos para impactar a polpa de

fibras repetidamente, a calha de escgamento_1-4-4-- -uti-l-i-za

pequenos dentes para rasgar a polpa de fibras 86. Polpas de fibras 8 6 adequadas para uso no método ilustrado na FIG 10 incluem as mencionadas neste documento, tais como NB480 (disponível na Weyerhaeuser Co., uma empresa com escritórios localizados em Federal Way, Washington, EUA.). No final da calha de escoamento 82 do lado oposto ao pegador 144 tem um alimentador 88 de polímero superabsorvente. 0 alimentador 88 derrama a composição de polímero superabsorvente 90 da presente invenção em um orifício 92 em um tubo 94 que, em seguida, alimenta em um ventilador 96. Depois do ventilador 96 tem um comprimento de tubo 98 com 4 polegadas (10 cm) de diâmetro suficiente para o desenvolvimento de um fluxo turbulento totalmente desenvolvido em cerca de 5.000 pés por minuto, o que permite que as partículas da composição de polímero superabsorvente 90 sejam distribuídas. 0 tubo de 98 alarga-se de 4 polegadas de diâmetro para 24 polegadas por 0,75 polegadas (61 cm por 1,9 cm) da calha de escoamento 82, altura em que a composição de polímero superabsorvente 90 mistura-se com a polpa de fibras 86 e a mistura cai direto para baixo e mistura-se de ambos os lados, em um ângulo de aproximadamente 4 5 graus, com o material elastomérico 72. A mistura da composição de polímero superabsorvente 90, polpa de fibras 86, e material elastomérico 72 cai num transportador de arame 100 deslocando-se de cerca de 14 para cerca de 35 pés por minuto.

No entanto, antes de chegar no transportador 100, uma pulverização 102 opcionalmente pulveriza uma mistura aquosa tensoativa 104 em uma névoa através da mistura, assim,

tornando o núcleo absorvente 44 resultante ,molhável. Ao mistura tensoativa 104 pode ser uma mistura 1: 3 mistura de GLUCOPON 220 UP (disponível na Cognis Corporation uma empresa com escritórios localizados em Cincinnati, Ohio, EUA.) e

AHCOVEL Base N-62 (disponível na Uniqema. uma empresa_com__

escritórios localizados em Nova Castle, Delaware, EUA). Um vácuo 106 debaixo do arame está posicionado abaixo do transportador 100 para ajudar na modelagem do núcleo absorvente 44. Em geral, o núcleo absorvente 44 é muitas vezes uma estrutura unitária compreendendo uma distribuição substancialmente uniforme das partículas da composição de polímero superabsorvente, fibras, e de quaisquer outros 5 aditivos opcionais. No entanto, referindo-se a FIG 11, em alguns aspectos, o núcleo absorvente 44 pode ainda ser melhorado através de modificações estruturais, quando combinado com a composição de polímero superabsorvente, da presente invenção. Por exemplo, provendo uma camada 60 10 compreendendo substancialmente partículas da composição de polímero superabsorvente da presente invenção, colada entre as camadas 62 e 64 compreendendo substancialmente fibras felpudas, tais como NB480, ou outras fibras naturais ou sintéticas pode resultar em um núcleo absorvente com 15 propriedades absorventes melhoradas, tais como coeficiente de assimilação de fluido injetado, quando comparado com uma estrutura que compreende uma distribuição substancialmente uniforme da composição de polímero superabsorvente e fibras felpudas. Essas camadas podem ocorrer na direção z do núcleo 20 absorvente e pode eventualmente abranger a totalidade da área xy. No entanto, as camadas 60, 62 e 64 não precisam ser separadas umas das outras. Por exemplo, em alguns aspectos, a parte do meio da direção z 60 do núcleo absorvente precisa conter apenas uma maior percentagem de partículas de polímero 25 superabsorvente (por exemplo, pelo menos cerca de 10%, em peso, superior) do que a camada superior 62 e/ou camada inferior 64 do núcleo absorvente. É desejável que as camadas estejam presentes na área do núcleo absorvente que está dentro de uma zona-alvo de injeçã.o_^

30

Como mencionado acima, o núcleo absorvente 44 também inclui material absorvente, tal como a composição de polímero superabsorvente e/ou felpas. Além disso, a composição de polímero superabsorvente pode estar operacionalmente contida dentro de uma matriz de fibras, tais como fibras poliméricas. Assim, o núcleo absorvente 44 pode conter uma quantidade da composição de polímero superabsorvente e/ou felpas, contido dentro de uma matriz de 5 fibras. Em alguns aspectos, a quantidade da composição de polímero superabsorvente do núcleo absorvente 4 4 pode ser de pelo menos cerca de 10% do peso do núcleo, tais como, pelo menos, cerca de 30%, ou pelo menos cerca de 60%, em pesõ, ou pelo menos cerca de 90% , ou entre cerca de 10% e cerca de 10 99% do peso do núcleo, ou entre cerca de 30% até cerca de 90% do peso do núcleo para proporcionar um benefício melhor. Opcionalmente, a quantidade da composição de polímero superabsorvente poderá ser de pelo menos cerca de 95% do peso do núcleo. Em outros aspectos, o núcleo absorvente 44 pode 15 conter cerca de 35% ou menos, em peso, de felpas, como cerca de 20% ou menos, ou 10% ou menos do peso de felpas.

Deve ser entendido que a presente invenção não se limitar à utilização da composição de polímero 20 superabsorvente e/ou felpas. Em alguns aspectos, o núcleo absorvente 44 pode adicionalmente ou alternativamente, também conter materiais como surfactantes, partículas de resina de troca iônica, umidificantes, emolientes, perfumes, fibras naturais, fibras sintéticas, modificadores de fluidos, 25 aditivos de controle de odor e suas combinações. Alternativamente, o núcleo absorvente 4 4 pode conter uma espuma.

Para— te-x- -um-bom-desempenho,— -o-núcleo

absorvente 44 pode ter algumas propriedades desejáveis para proporcionar um melhor desempenho, bem como maior conforto e confiança do usuário. Por exemplo, o núcleo absorvente 44 pode ter configurações correspondentes às capacidades absorventes, densidades, com base nos pesos e/ou dimensões, que são seletivamente construídos e dispostos para fornecer as combinações desejadas de propriedades de absorvência, tais como coeficiente de absorção de líquidos, capacidade absorvente, distribuição de líquidos ou propriedades de 5 ajuste como a manutenção da forma e estética. Do mesmo modo, os componentes podem ter proporções desejáveis de força de úmido para seco, tamanhos dos poros para fluxo médio, permeabilidades e valores de alongamento.

Como mencionado acima, o núcleo absorvente 44

pode opcionalmente incluir fibras de polímeros elastoméricos. 0 material elastomérico das fibras poliméricas pode incluir um elastômero olefina ou um elastômero não-olefina,conforme desejado. Por exemplo, as fibras elastoméricas podem incluir 15 copolímeros olefínicos, elastômeros de polietileno, elastômeros de polipropileno, elastômeros de poliéster, poliisopreno, polibutadieno com ligações cruzadas, dibloco, tribloco, tetrabloco, ou outros multi—blocos de elastômero termoplástico e/ou copolímeros flexíveis, tais como 20 copolímeros com blocos, incluindo copolímeros com bloco de butadieno-isopreno-butadieno hidrogenado; polipropilenos stereobloco; copolímeros para enxerto, incluindo terpolímero de etileno-propileno-dieno ou borracha de monômero de etileno-propileno-dieno (EPDM), copolímeros randômicos de 25 etileno-propileno (EPM), borrachas de etileno propileno (EPR), etileno acetato de vinila (EVA), e etileno-metil acrilato (EMA); e bloco de copolímeros estirênicos incluindo dibloco e tribloco, tais como copolímeros de estireno

-i-sopreno-estireno——e s t i r e η o -butadi-eno—es t i r e η o--(-SBS-)-,

estireno-isopreno-butadieno-estireno (SIBS), estireno

etileno/butileno-estireno (SEBS), ou estireno

etileno/propileno-estireno (SEPS), que podem ser obtidos na Kraton Inc., sob a denominação comercial Resina Elastomérica KRATON ou na Dexco, uma divisão da ExxonMobil Chemical Company, sob a denominação comercial VECTOR (polímeros SIS e SBS) ; mistura de elastômeros termoplásticos com misturas de elastômero termoplástico com dinâmica vulcanizada; elastômeros termoplásticos éster poliéster; elastômeros termoplásticos ionoméricos; poliuretanos termoplásticos elásticos, incluindo os disponíveis na Invista Corporation sob denominação comercial poliuretano LYCRA, e ESTANE disponível na Noveon, Inc., uma empresa com escritórios localizados em Cleveland, Ohio, EUA.; poliamidas termoplásticas elásticas, incluindo amidos em bloco de poliéster, disponível na AtoFina Chemicals, Inc. (uma empresa com escritórios localizados em Filadélfia, Pensilvânia , EUA) sob denominação comercial PEBAX; amido em bloco de poliéster; poliésteres termoplásticos elásticos, incluindo os disponíveis na E.I. Du Pont de Nemours Co., sob denominação comercial HYTREL, e ARNITEL da DSM Engineering Plastics (uma empresa com escritórios localizados em Evansville, Indiana, EUA) e um único conjunto de poliolefinas metalocênicocatalisadas, com uma densidade de menos de cerca de 0,89 gramas/centímetro cúbico, disponível na Dow Chemical Co. (uma empresa com escritórios localizados em Freeport, Texas, EUA), sob denominação comercial AFFINITY e suas combinações.

Conforme aqui utilizado, um copolímero tribloco tem uma estrutura ABA em que A representa várias unidades repetidas do tipo A, e B representa várias unidades repetidas de tipo B. Conforme mencionado anteriormente, vários exemplos de copolímeros em blocos estirênicos são SBS, SIS,—SIBS,—SEBS e SEPS.—Nesses copolímeros os blocos A são de poliestireno e os blocos B são um componente de borracha. Geralmente, estes copolímeros tribloco têm pesos moleculares que podem variar desde os baixos milhares até centenas de milhares, e o conteúdo de estireno pode variar de 5% a 75% baseado no peso do copolímero tribloco. Um copolímero dibloco é semelhante ao tribloco, mas é de uma estrutura AB. Diblocos adequados incluem diblocos estireno-isopreno, que têm um peso molecular de cerca de metade do peso molecular do tribloco com a mesma proporção de blocos A em relação a blocos B.

Em disposições desejáveis, as fibras de polímero podem compreender pelo menos um material selecionado do grupo constituído de copolímeros em bloco estirênico, polímeros poliolefínicos elásticos e co-polímeros e polímeros tipo EVA/EMA.

Em algumas disposições especiais, por exemplo, o material da elastomérico das fibras de polímeros 15 podem compreender vários graus comerciais de baixa cristalinidade, poliolefinas com massa molecular metalocênica mais baixa, disponível na ExxonMobil Chemical Company (uma empresa com escritórios localizados em Houston, Texas, EUA), sob ao denominação comercial VISTAMAXX. Acredita-se que 20 alguns materiais VISTAMAXX são co-polímero etileno propileno metalocênico. Por exemplo, sob um aspecto ò polímero elastomérico pode ser VISTAMAXX PLTD 2210. Em outros aspectos, o polímero elastomérico pode ser VISTAMAXX PLTD 1778. Em um aspecto particular, o polímero elastomérico é 25 VISTAMAXX 237 0. Outro polímero elastomérico opcional é a mistura de Kraton G 27 55da Kraton Inc. Acredita-se que o material KRATON seja uma mistura de polímero estireno etileno-butileno estireno, ceras de etileno e resinas {tackify-ing—resines) .

30

Em alguns aspectos, as fibras de polímero elastoméricas podem ser produzidas a partir de um material polímero com um coeficiente selecionado de fluxo de dissolução (MFR). Em um aspecto particular, o MFR pode ser de até um máximo de cerca de 300. Alternativamente, o MFR pode ser de até cerca de 230 ou 250. Em outro aspecto, o MFR pode ser um mínimo de não inferior a cerca de 9, ou não inferior a 20. O MFR pode, alternativamente, ser não inferior a cerca de 5 50 para prover o desempenho desejado. O fluxo de dissolução descrito tem as unidades de fluxo de gramas por 10 minutos (g/lOmin). O parâmetro do fluxo de dissolução é bem conhecido, e pode ser determinado por técnicas convencionais, tais como, empregando o teste ASTM D 1238 7 0 "plastômetro de 10 extrusão" Condição Padrão "L" a 230°C e 2,16 kg de força aplicada.

Como referido acima, as fibras de polímero do núcleo absorvente 4 4 podem compreender uma quantidade de um surfactante. O surfactante pode ser combinado com as fibras de polímero do núcleo absorvente, de qualquer modo operacional. Várias técnicas para combinar o surfactante são convencionais e bem conhecidas por pessoas qualificadas na arte. Por exemplo, o surfactante pode ser composto com o polímero empregado para formar uma estrutura de fibra inflada. Em uma característica especial, o surfactante pode ser configurado para migrar ou segregar operacionalmente para a superfície externa das fibras, após o esfriamento das fibras. Alternativamente, o surfactante pode ser aplicado a, ou combinado de outra forma, com as fibras de polímero, após as fibras terem sido formadas.

As fibras poliméricas podem compreender uma

das fibras e do surfactante. Em alguns aspectos, as fibras poliméricas podem incluir, pelo menos, um mínimo de cerca de 0,1%, em peso, de surfactante, conforme determinado pela extração da água. A quantidade de surfactante pode, alternativamente, ser de pelo menos cerca de 0,15%, em peso, e pode opcionalmente ser de, pelo menos, cerca de 0,2%, em peso, para prover os benefícios desejados. Em outros aspectos, a quantidade de surfactante geralmente pode ser não superior a um máximo de cerca de 2%, em peso, tal como não 5 mais de cerca de 1%, em peso, ou não mais de cerca de 0,5%, em peso, para proporcionar um melhor desempenho.

Se a quantidade de surfactante está fora dos limites desejados, vários inconvenientes podem ocorrer. Por exemplo, uma quantidade de surfactante excessivamente baixa pode não permitir que as fibras, tais como fibras infladas hidrofóbicas, molhem com o líquido absorvido. Em contraste, um montante demasiadamente elevado do surfactante pode permitir que o surfactante seja lavado das fibras e de interferir inadequadamente com a capacidade do núcleo absorvente de transportar os fluidos, ou pode afetar adversamente a força de ligação do núcleo absorvente com a peça absorvente. Quando o surfactante é composto ou de outra maneira internamente adicionado às fibras de polímero, um nível excessivamente alto do. surfactante pode criar condições que podem causar a má formação das fibras de polímero e das ligações interfibras.

Em algumas configurações, o surfactante pode compreender pelo menos um material selecionado a partir do grupo que inclui condensados de polietileno glicol éster e surfactantes alquil glicosídeo. Por exemplo, o surfactante pode ser um surfactante GLUCOPON, disponível na Cognis

Ge-rpo-ration,—que pode—ser—composto—de—4-0-%—de_água.,_e_6O_%_de_

D-glucose, decil, octilo éteres e oligoméricos.

Em outros aspectos da invenção, o surfactante pode ser na forma de um surfactante pulverizado

compreendendo uma solução de água/surfactante, que inclui 16 litros de água quente (cerca de 45°C a 50°C) misturada com 0,20 kg de surfactante GLUCOPON 220 UP disponível na Cognis Corporation, e 0,36 kg de surfactante AHCHOVEL Base N-62 disponível na Uniqema. Quando se empregar um surfactante 5 através de pulverização, uma quantidade relativamente menor de surfactante pulverizado pode ser desejável para prover a desejada contenção das partículas de polímeros superabsorventes. Quantidades excessivas de surfactante líquido podem dificultar a desejada ligação das partículas de 10 polímeros superabsorventes às fibras elastoméricas infladas fundidas, por exemplo.

Um exemplo de surfactante interno ou agente umedecedor que pode ser composto com o polímero de fibra 15 elastomérica pode compreender um MAPEG FAZER 400 PEG (polietileno glicol) éster, disponível na BASF (uma empresa com escritórios localizados em Freeport, Texas, EUA) . Outros surfactantes internos podem compreender um poliéster, um éster graxo, um sabonete ou similares, bem como suas 20 combinações.

Como mencionado acima, o núcleo absorvente 4 4 pode opcionalmente incluir felpas, tais como fibras celulósicas. Essas fibras celulósicas podem incluir, mas não estão limitadas a, pasta química de madeira, tais como sulfito e sulfato (algumas vezes chamado Kraft) polpas, bem como polpas mecânicas, tais como gravetos de madeira, polpa termomecânica e polpa quimicatermomecânica. Mais —par^t-i-e-ularmente-,- -as—fibras—de—polpa—podem—incluir—a-l-go-dã-o_,_ outras polpas típicas de madeira, acetato de celulose, polpa da madeira colada quimicamente, e suas combinações. Polpas derivadas tanto de árvores decíduas, como coníferas podem ser utilizadas. Além disso, as fibras celulósicas podem compreender materiais hidrofílicos tais como fibras vegetais naturais, fio de asclepia, fibras de algodão, celulose microcristalina, celulose microfibrilada, ou qualquer um destes materiais, em combinação com as fibras de polpa da madeira. Fibras celulósicas felpudas adequadas podem incluir, 5 por exemplo, NB480 (disponível na Weyerhaeuser Co.); NB416, uma polpa Kraft branqueada de madeira macia do Sul (disponível na Weyerhaeuser Co.); CoosAbsorb S, uma polpa Kraft branqueada de madeira macia do Sul (disponível na Bowater Inc., uma empresa com escritórios localizados em 10 Greenville , South Carolinal EUA).; SULPHAT ATE HJ, uma polpa de madeira dura quimicamente modificada (disponível na Rayonier Inc., uma empresa com escritórios localizados em Jesup, Geórgia, EUA); NF 405, uma polpa Kraft branqueada, quimicamente tratada de madeira macia do Sul (disponível na 15 Weyerhaeuser Co.); e CR 1654, uma polpa Kraft branqueada mista de madeira macia e dura do Sul (disponível na Bowater Inc.).

Como mencionado acima, o núcleo absorvente 44 20 também compreende uma quantidade desejada da composição de polímero superabsorvente da presente invenção. Em geral, polímeros superabsorventes (SAPs) geralmente são polímeros de ácidos carboxílicos insaturados ou seus derivados. Estes polímeros podem ser transformados em insolúveis em água, mas 25 que incham com água, encadeando-se o polímero com um agente de encadeamento interno di-ou polifuncional. Estes polímeros internamente encadeados, são pelo menos parcialmente neutralizados e contêm grupos aniônicos carboxilo suspensos

—n-e—eentro—de—polímero-,—que—permitem—ao—po-Líraero_ab-S-orvex.

fluidos aquosos, tais como os fluidos corporais.

Os SAPs são fabricados por técnicas de polimerização conhecidas, como por polimerização em solução aquosa por polimerização com gel. 0 resultado deste processo de polimerização é um polímero com propriedades superabsorventes, que pode ser éntão reduzido em tamanho em pequenas partículas por forças mecânicas, e seco utilizando procedimentos de secagem e equipamentos conhecidos na arte. 0 processo de secagem pode ser seguido de pulverização das partículas resultantes até a granulometria desejada. Em geral, partículas muito pequenas em tamanho incham depois de absorver um fluido e podem bloquear a absorção de mais fluido, enquanto que partículas de dimensões muito grandes têm uma área de superfície reduzida que pode diminuir o coeficiente de absorção.

Para melhorar o perfil de absorção do fluido, as partículas podem ser otimizadas com relação a uma ou mais capacidade de absorção, taxa de absorção, tempo de aquisição, e/ ou de permeabilidade. A otimização permite uma redução na quantidade de fibra felpuda em uma peça absorvente, o que resulta em uma peça mais fina. No entanto, geralmente pode ser de difícil a impossível maximizar todas essas propriedades do perfil de absorção simultaneamente.

Pode ser conveniente submeter um polímero superabsorvente a um pós-tratamento para encadear os grupos aniônicos carboxilo suspensos na superfície das partículas e/ou para transmitir um revestimento sobre a superfície das partículas, para formar as partículas da composição de polímero superabsorvente. Por exemplo, alguns aspectos da presente invenção incluem uma composição de polímero

~s up exab s oxve n-te— -oemprocndcndo-pâ-x-tí-cuias— —de— _p_al.íme_r_o___

superabsorvente, que foram tratadas, em sua superfície, com um aditivo compreendendo de cerca de 0,01% até cerca de 2% em peso de um composto de metal inorgânico, com base na composição de polímero superabsorvente . Em alguns aspectos, a composição de polímero superabsorvente exibe uma capacidade I 59/94

de retenção centrífuga de, pelo menos, cerca de 30g/g, medida pelo Teste de Capacidade de Retenção Centrífuga e uma permeabilidade de inchamento livre da camada de gel de pelo menos 10 Darcy, tal como medido pela Permeabilidade de Inchamento Livre da Camada de Gel.

Outros aspectos da presente invenção incluem uma composição de polímero superabsorvente compreendendo:

a) de cerca de 55% até cerca de 99,9%, em peso, de grupo-ácido contendo monômeros insaturados

polimerizáveis, baseados na composição de polímero

superabsorvente, e

b) a partir de cerca de 0,001% até cerca de 5% em peso de agente de encadeamento interno baseado no

grupo-ácido contendo monômero insaturado polimerizável, onde o polímero superabsorvente tem um grau de neutralização de mais de cerca de 25%, onde os elementos a) e b) são polimerizados e transformados em partículas de polímero 20 superabsorvente, compreendendo ainda os seguintes aditivos de superfície para formar partículas de polímero superabsorvente com superfície tratada:

i) de cerca de 0,001% até cerca de 5% em peso de agente de encadeamento de superfície baseado na composição

de polímero superabsorvente seco,

ii) de cerca de 0,01% até cerca de 2% em peso de um composto de metal inorgânico insolúvel em água baseado_

na composição de polímero superabsorvente seco, e

iii) a partir de 0% até cerca de 5% em peso de um revestimento polimérico baseado na composição de polímero superabsorvente seco. As partículas de polímero superabsorvente com superfície tratada podem,

adicionalmente, ser submetidas a tratamento térmico. Em alguns aspectos, a composição de polímero superabsorvente exibe uma capacidade de retenção centrífuga, de pelo menos, 5 cerca de 30g/g, conforme medido pelo Teste de Capacidade de Retenção Centrifuga e uma permeabilidade de inchamento livre da camada de gel de pelo menos 10 Darcy, tal como medido pelo Teste de Permeabilidade de Inchamento Livre da Camada de Gel.

10

Ainda outros aspectos da presente invenção incluem uma composição de polímero superabsorvente compreendendo partículas de polímero superabsorvente que foram tratadas com um sal metálico' inorgânico, insolúvel em

água, finamente dividido, compreendendo as etapas de:

a) fornecer partículas de polímero

superabsorvente;

b) preparar uma primeira solução de um

primeiro sal metálico inorgânico,

c) adicionando e misturando com a primeira solução de b) uma segunda solução de um segundo sal metálico

inorgânico, onde a primeira solução e a segunda solução reagem quando misturadas para precipitar um terceiro sal metálico insolúvel em água, para formar uma pasta fluida de sal metálico insolúvel em água;

d) opcionalmente oxidando o metal da pasta

fluida de sal metálico insolúvel em água para uma maior estado de valência, e e), aplicando a pasta fluida de sal metálico insolúvel em água às partículas de polímero superabsorvente sem isolamento e secagem da pasta fluida de sal metálico insolúvel em água.

5

Ainda outros aspectos da presente invenção incluem uma composição de polímero superabsorvente compreendendo partículas de polímero superabsorvente que tenham sido tratadas um sal metálico inorgânico, insolúvel em

água, finamente dividido, compreendendo as etapas de:

a) fornecer partículas de polímero

superabsorvente;

b) preparar uma primeira solução de um

primeiro sal metálico inorgânico,

c) preparar uma segunda solução de um segundo sal metálico inorgânico;

20

d) aplicar a primeira solução e a segunda solução nas partículas de polímero superabsorvente para formar um precipitado de sal metálico inorgânico insolúvel em água diretamente sobre ou na proximidade de uma superfície

das partículas de polímero superabsorvente.

Um polímero superabsorvente, como estipulado em alguns aspectos da presente invenção é obtido pela polimerização inicial de cerca de 5_5_%_até—cerca—de—99-, 9-%,—em

peso, de um grupo ácido contendo monômero insaturado polimerizável, baseado no polímero superabsorvente. Um monômero adequado inclui qualquer dos grupos de carboxila, tais como ácido acrílico, ácido meta-acrílico, ou ácido 2- acrilamido-2-metilpropanosulfonico, ou misturas dos mesmos. Adequadamente, pelo menos cerca de 50%, em peso, tal como, pelo menos, cerca de 75% em peso dos grupos ácidos, são grupos carboxilicos.

Os grupos ácidos podem ser neutralizados ao

ponto de, pelo menos, cerca de 25mol%, ou seja, os grupos ácidos estão desejavelmente presentes como sódio, potássio, ou sais de amônio. Em alguns aspectos, o grau de neutralização pode ser de pelo menos cerca de 50mol%. Em 10 alguns aspectos, é conveniente utilizar polímeros obtidos por polimerização de ácido acrílico ou ácido metacrílico, os grupos carboxilicos dos quais são neutralizados a uma extensão de cerca de 50mol% até cerca de 80mol%, na presença de agentes de encadeamento internos.

15

Em alguns aspectos, o monômero adequado pode ser copolimerizado com o monômero etilenicamente insaturado, podendo incluir, mas não estando limitado a, acrilamida, metacrilamida, hidroxietil acrilato, dimetilaminoalquil (meta)-acrilato, etoxilado (meta)-acrilatos,

dimetilaminopropilacrilamida, ou cloreto de

acrilamidopropiltrimetilammonium. Tal monômero pode estar presente em um intervalo de 0% até cerca de 40% em peso do monômero copolimerizado.

25

A composição de polímero superabsorvente da presente invenção também inclui devidamente agentes de encadeamento interno. 0 agente de encadeamento interno tem

pelo menos duas ligações duplas etilenicamerrte_i.asaturadas-,—

ou uma ligação dupla etilenicamente insaturada e um grupo funcional que é reativo com os grupos ácidos do monômero contendo grupo ácido polimerizável insaturado, ou de vários grupos funcionais que são reativos com os grupos ácidos, podem ser usados como o componente de encadeamento interno e desejavelmente está presente durante a polimerização do monômero contendo grupo ácido polimerizável insaturado.

Exemplos de agentes de encadeamento internos 5 incluem, mas não estão limitados a, amidas alifáticos insaturados, tais como metilenobisacril-ou-metacrilamida ou etilenebisacrilamida; ésteres alifáticos de polióis ou alkoxilatado polióis com ácidos etilenicamente insaturados, tais como di(meta)acrilatos ou tri(meta)acrilatos de 10 butanodiol ou etilenoglicol, poliglicóis ou

trimetilolpropano; di-e triacrilato ésteres de

trimetilolpropano que podem ser oxialquilados, desejavelmente etoxilados, com aproximadamente 1 até cerca de 30 moles de óxido de alquileno; acrilato e ésteres metacrilato de 15 glicerol e de pentaeritritol e de glicerol e pentaeritritol oxietilado dese javelmente com cerca de 1 a cerca de 30 moles de óxido de etileno; compostos de arila, tais como alil (meta) acrilato, alkoxilado alil (meta) acrilato que reage desejavelmente com cerca de 1 a cerca de 30 moles de óxido de 20 etileno, triarila cianurato, triarila isocianurato, ácido maleico éster diarila, ésteres poli-arila, tetraariloxietano, trialilamina, tetraariletilenodiamina, dióis, polióis, compostos de hidroxi arila ou acrilato e ésteres de arila de ácido fosfórico e ácido fosforoso; monômeros, que são capazes 25 de encadeamento, tais como compostos de amidas N-metilol insaturados, tais como metacrilamida ou acrilamida, e os éteres derivados dos mesmos. Encadeadores iônicos, tais como sais metálicos multivalentes, também podem ser empregados.

_Mi-stoar-as—dos—aq-ej^teg—de—e&eacleamento—mencionados também podem30 ser empregadas. 0 conteúdo dos agentes de encadeamento internos é de cerca de 0,01% até cerca de 5%, em peso, tal como a partir de cerca de 0,2% até cerca de 3%, em peso, com base no montante total do monômero contendo grupo-ácido polimerizável insaturado. Em alguns aspectos, iniciadores podem ser usados para iniciar a polimerização do radical-livre. Iniciadores adequados incluem, mas não estão limitados a, compostos de azóicos ou peroxo, sistemas redox ou iniciadores UV, sensibilizadores e/ou radiação.

Após a polimerização, o polímero superabsorvente geralmente é transformado em partículas. Em 10 alguns aspectos, as partículas SAP podem então ser encadeadas na superfície após a polimerização, por adição de um agente de encadeamento de superfície e de tratamento térmico. Em geral, encadeamento de superfície é um processo que se acredita que aumenta o encadeamento da densidade da matriz 15 de polímero nas proximidades da superfície das partículas SAP, no que diz respeito à densidade de encadeamento de partículas internas.

Em alguns aspectos particulares, agentes de encadeamento de superfície desejáveis incluem produtos químicos com um ou mais grupos funcionais, que são reativos em relação a grupos suspensos de cadeias do polímero, normalmente os grupos ácidos. O agente de encadeamento de superfície pode estar presente em um montante de cerca de 0, 001% até cerca de 5% em peso da composição de polímero superabsorvente seco, tal como de cerca de 0,01% até cerca de 3%, em peso, ou a partir de cerca de 0,1% até cerca de 1% em peso, baseado no peso da composição de polímero s uper-aè-s-erven-t e—seco.—Uma—etapa—onde—é—feito—um—fcratamentotérmico é desejável após a adição do agente de encadeamento de superfície.

Em um aspecto particular, as partículas SAP são revestidas ou tratadas na sua superfície com um carbonato de alquilene seguido por aquecimento para afetar o encadeamento de superfície, o que pode melhorar a densidade do encadeamento de superfície e a força das características do gel das partículas do SAP. Mais especificamente, o agente 5 de encadeamento de superfície é reveste as partículas do SAP, através da mistura das partículas do SAP com uma solução alcoólica aquosa do agente de encadeamento de superfície de carbonato de alquilene. A quantidade de álcool é determinada pela solubilidade do carbonato de alquilene e é mantido tão 10 baixo quanto possível, por várias razões, por exemplo, a proteção contra explosões. Alcoóis adequados são metanol, isopropanol, etanol, butanol, ou butil glicol, bem como misturas destes alcoóis. Em alguns aspectos, desejavelmente o solvente é a água, que normalmente é utilizada em um montante 15 de cerca de 0,3%, em peso, até cerca de 5,0%, em peso, baseado no peso do polímero superabsorvente seco. Em outros aspectos, o agente de encadeamento da superfície de carbonato de alquilene é dissolvido em água, sem qualquer álcool. Em ainda outros aspectos, o agente de encadeamento da superfície 20 de carbonato de alquilene pode ser aplicado a partir de uma mistura em pó, por exemplo, com um material transportador inorgânico, tal como dióxido de silício (SiO2) , ou em um estado de vapor por sublimação do carbonato de alquilene.

Para alcançar as propriedades desejadas de encadeamento de superfície, o carbonato de alquilene é distribuído uniformemente sobre o polímero superabsorvente particulado. Para este efeito, a mistura é efetuada em -equipamentos misturadores ade-quados-/—conhecido-s na arte,—fe-ai-scomo os misturadores de camadas fluidizadas, misturadores com pás, misturadores com tambor rotativo, ou misturadores twinworm. Também é possível executar o revestimento do polímero superabsorvente particulado durante uma das etapas do processo na produção das partículas SAP. Em um aspecto

25

30 particular, um processo adequado para este efeito é o processo de polimerização de suspensão inversa.

0 tratamento térmico, que segue o tratamento de revestimento, pode ser realizado como se segue. Em geral, o tratamento térmico pode ocorrer a uma temperatura de cerca de 100 0 Ca cerca de 300°C. Temperaturas mais baixas são possíveis, se agentes de encadeamento epóxi altamente reativos são utilizados. No entanto, se carbonatos de alquilene são utilizados então, o tratamento térmico torna-se adequado a uma temperatura de cerca de 150°C até cerca de 25O0C. Neste aspecto particular, a temperatura do tratamento depende do tempo de permanência e do tipo do carbonato de alquilene. Por exemplo, a uma temperatura de cerca de 150°C, o tratamento térmico é realizado por uma hora ou mais. Em contraste, a uma temperatura de cerca de 250°C, poucos minutos (por exemplo, de cerca de 0,5 minutos até cerca de 5 minutos) são suficientes para alcançar as propriedades desejadas de encadeamento de superfície. 0 tratamento térmico pode ser realizado em secadores convencionais ou fornos conhecidos na arte.

Embora partículas possam ser utilizadas a título de exemplo da forma física da composição de polímero superabsorvente, a invenção não se limita a esta forma e é aplicável a outras formas, tais como fibras, espumas, filmes, esferas, barras, e outros semelhantes, como discutido acima. Em alguns aspectos, quando a composição de polímero —strpe rabs-errverrte—existe—sob—a—forma—de—partículas—o-u—emgrânulos, é desejável que estas partículas tenham um tamanho de cerca de 15ΌμΓη até cerca de 850μπι baseado em que o processo de clivagem que é bem conhecido na indústria de superabsorventes. Em alguns aspectos, a composição de polímero

superabsorvente da presente invenção inclui a partir de 0% até cerca de 5%, em peso, tal como de cerca de 0,001% até cerca de 5% em peso, ou a partir de cerca de 0,01% até cerca 5 de 0,5%, em peso, (com base na composição de polímero superabsorvente seco), de um revestimento polimérico, tal como um revestimento termoplástico, ou um revestimento catiônico, ou uma combinação de um revestimento termoplástico e um revestimento catiônico. Em alguns aspectos específicos, 10 o revestimento polimérico desejavelmente é um polímero que pode estar em um estado sólido, emulsão, suspensão, coloidal, ou solubilizado, ou combinações dos mesmos. Revestimentos poliméricos adequados para esta invenção podem incluir, mas não estão limitados a, um revestimento termoplástico tendo 15 uma temperatura termoplástica de fundição em que o revestimento polimérico é aplicado à superfície das partículas, coincidente com, ou seguido por uma temperatura das partículas de polímero superabsorvente tratadas em uma temperatura termoplástica de fundição.

adequados incluem, mas não estão limitados a, poliolefina, polietileno, poliéster, poliamida, poliuretano, polibutadieno estireno, polietileno de baixa densidade linear (PEBDL), 25 copolímero de etileno ácido acrílico (CEA), copolímero de etileno alquil metacrilato (EMA), polipropileno (PP) , polipropileno maleificado, copolímero de etileno acetato de vinila (EVA), poliéster, poliamida e misturas de todas as

EEE, EBA, PEAD, PEMD, PEBD, PEBDL, e/ou VLDPE. Em alguns aspectos particulares, polipropileno maleificado é um polímero termoplástico desejável para utilização na presente invenção. Um polímero termoplástico pode ser operacionalizado

20

Exemplos de polímeros termoplásticos

iol-ef i-n-3-S-,—fcai-s como mi-stura-s- de—PP7—EVA7—EMAr para ter benefícios adicionais, tais como solubilidade ou dispersabilidade em água.

Os revestimentos poliméricos da presente invenção podem incluir também um polímero catiônico. Um polímero catiônico utilizado como aqui mencionado refere-se a um polímero ou mistura de polímeros, compreendendo um grupo funcional ou grupos que tenham um potencial de se tornar íons carregados positivamente quando de uma ionização em uma solução aquosa. Grupos funcionais adequados para um polímero catiônico incluem, mas não estão limitados a, grupos amina primário, secundário, ou terciário, grupos imino, grupos imido, grupos amida e grupos de amônio quaternário. Exemplos de polímeros catiônicos sintéticos incluem, mas não estão limitados a, os sais ou sais parciais de poli (aminas de vinila), poli (alrilaminas), poli (etileno imina), poli (éteres de vinil amina propanol), poli (cloreto de amônio acrilamidopropila trimetil), e poli (cloreto de amônio diariladimetil). Poli (vinil aminas) incluem, mas não estão limitados a, LUPAMIN 9095 disponível na BASF Corporation, Mount Olive, New Jersey, EUA. Exemplos de polímeros catiônicos com base natural incluem, mas não estão limitados a, quitina parcialmente deacetilada, quitosana, e sais de quitosana. Polipéptidos sintéticos, como poliasparagins, polilisinas, poliglutaminas, e poliargininas também são polímeros catiônico adequados.

A composição de polímero superabsorvente de acordo com a invenção pode incluir a partir de cerca de 0,01% 30 até cerca de 2%, em peso, tal como de cerca de 0,01% até cerca de 1%, em peso, com base na composição de polímero superabsorvente seco um compostos de metal inorgânico insolúvel em água. O composto de matela inorgânica insolúvel em água pode incluir, mas não está limitado a, um cátion selecionado a partir de alumínio, titânio, cálcio, ou ferro e um ou anion selecionado a partir de fosfato, borato, ou cromato. Exemplos de compostos de metal inorgânico insolúveis em água incluem fosfato de alumínio e/ou um borato de metal insolúvel. O borato de metal insolúvel é selecionado a partir de borato de titânio, borato de alumínio, borato de ferro, borato de magnésio, borato de manganês, ou borato de cálcio.

A fórmula química "TiBO" será utilizada aqui para designar borato de titânio e compostos análogos, como borato de titânio (III) TiBO3. Além disso, a formulação química também designa o caso em que o borato de titânio (III) T1BO3 é tratado com peróxido de hidrogênio para a obtenção de borato de titânio (IV). 0 composto de metal inorgânico pode ter uma partícula com dimensão de massa média de menos de cerca de 2ym, tal como inferior a cerca de Ιμπι.

Os compostos de metal inorgânico podem ser aplicados na forma física seca, na superfície das partículas de polímero superabsorvente. Para isso, as partículas de polímero superabsorvente podem estar intimamente misturadas com o composto de ^metal inorgânico finamente dividido. O composto de metal inorgânico finamente dividido é devidamente acrescentado, a cerca de temperatura ambiente, às partículas de polímero superabsorvente e misturado até que uma mistura homogênea fique presente. Para este efeito, a mistura é efetuada em equipamentos misturadores adequados, conhecidos na arte, como misturadores de camada fluidizada, misturadores de pás, misturadores com tambor rotativo, ou misturadores

twin—wo-Fm-.— —A-m-i-s-t-ura das— -pa-r-tí cuias— -de— —polímero

superabsorvcnte com o composto de metal inorgânico insolúvel em água finamente dividido pode ocorrer antes ou depois de qualquer encadeamento de superfície, por exemplo, durante a aplicação do agente de encadeamento de superfície. Alternativamente, uma suspensão de compostos de metal inorgânicos insolúveis em água e finamente divididos pode ser preparada e aplicada a um polímero particulado que absorve 5 água. A suspensão é aplicada por meios conhecidos na arte, por exemplo, por pulverização. Meios úteis de dispersão para a preparação da suspensão incluem água, solventes orgânicos, tais como alcoóis, por exemplo, metanol, etanol e isopropanol, cetonas, por exemplo, acetona, e 10 metiletilcetona, ou misturas de água com os referidos solventes orgânicos.

Outros meios úteis de dispersão incluem auxiliares para dispersão, surfactantes, coloidais 15 protetores, modificadores de viscosidade, e outros auxiliares para ajudar na preparação da suspensão. A suspensão pode ser aplicada em misturadores convencionais de reação, ou sistemas de mistura e de secagem, como descrito acima, a uma temperatura na faixa que vai de temperatura ambiente até 20 menos do que o ponto de ebulição do meio da dispersão, de preferência a cerca de temperatura ambiente. É apropriado combinar a aplicação da suspensão com uma etapa de encadeamento de superfície através da dispersão do sal metálico finamente dividido, insolúvel em água na solução do 25 agente de encadeamento de superfície. Alternativamente, a suspensão pode também ser aplicada antes ou após a etapa de encadeamento da superfície. Em alguns aspectos, a aplicação da pasta fluida pode ser seguida por uma etapa de secagem.

Em alguns aspectos, a composição de polímero

superabsorvente de acordo com a presente invenção pode incluir a partir de 0% até cerca de 5%, em peso, tal como de cerca de 0,01% até cerca de 3%, em peso, de sílica, com base na composição de polímero superabsorvente. Exemplos de sílica incluem, mas não estão limitados a, sílica defumada, sílica precipitada, dióxido de silício, ácido silícico e silicatos. Em alguns aspectos particulares, dióxido de silício microscópico não-cristalino é desejável. Em alguns aspectos,

o diâmetro da partícula do pó inorgânico pode ser de IOOOpm ou menor, tal como IOOpm ou menor.

Em alguns aspectos, a composição de polímero superabsorvente pode também incluir a partir de 0% até cerca 10 de 30%, em peso, tal como a partir de cerca de 0,1% até cerca de 5%, em peso, de polímeros solúveis em água, com base na quantidade total da composição de polímero superabsorvente, tal como acetato polivinil parcialmente ou completamente hidrolisado , polivinilpirrolidona, amido ou derivados de 15 amido, poliglicois, óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno, ou ácidos poliacríIicos. Em alguns aspectos particulares, os polímeros solúveis em água estão, desejavelmente, em forma polimerizada.

Em alguns aspectos, aditivos de superfície

adicionais podem, opcionalmente, ser empregados com as ' partículas superabsorventes, tais como substâncias

vinculantes de odor, como ciclodextrinas, zeólitos; sais inorgânicos ou orgânicos, e de matérias semelhantes; aditivos 25 antiaglomerantes; agentes de modificação de fluxo ; tensioativos; modificadores de viscosidade, e similares. Além disso, aditivos de superfície podem ser empregados para desempenharem vários papéis durante as modificações da

- supe-r-f-íe-i-e^-Per—exemplo,--um—único—aditivo—pode—ser—um—

tensioativo, um modificador de viscosidade, e ele pode reagir com cadeias de encadeamento do polímero.

Em alguns aspectos, a composição dos polímeros superabsorventes da presente invenção pode ser, após uma etapa de tratamento térmico, tratada com água para que a composição de polímeros superabsorventes tenha um teor de água até cerca de 10% em peso da composição de polímeros superabsorventes. Essa água pode ser adicionada com um ou mais dos aditivos de superfície mencionados acima.

A composição de polímeros superabsorventes de acordo com a invenção, são preparados desejavelmente contínua ou descontinuamente em uma larga escala industrial, o pós10 encadeamento, de acordo com a invenção, a ser realizado em conformidade. Por exemplo, de acordo com um método de preparação, o monômero parcialmente neutralizado, como o ácido acrílico, é convertido em um gel através de polimerização dos radicais livres em solução aquosa, na 15 presença de agentes de encadeamento e quaisquer outros componentes, bem como o gel é cominuído, seco, moído, e peneirado até atingir a granulometria desejada. Esta polimerização pode ser efetuada contínua ou descontinuamente. Para a presente invenção, o tamanho das partículas da 20 composição de polímeros superabsorventes de alta capacidade é dependente de processos de manufatura, incluindo trituração e clivagem. É bem conhecida para aqueles qualificados na arte que a distribuição granulométrica das partículas de polímeros superabsorventes lembra uma distribuição normal ou de uma 25 curva em forma de sino. Também é sabido que por diversas razões, a distribuição normal da distribuição do tamanho das partículas pode ser desviada em qualquer direção.

—As—p-articul-as—da—eempo-s-içã©—de—polímeros30 superabsorventes da presente invenção geralmente incluem tamanhos de partículas variando de cerca de 50 para cerca de lOOOmicrons, tal como de cerca de 150 a cerca de 850 mícrons. A presente invenção pode incluir pelo menos cerca de 40% em peso, das partículas com tamanho de partícula de cerca de 300μιη até cerca de 600μιη, tal como, pelo menos, cerca de 50% em peso das partículas com tamanho de partícula de cerca de 300μιη até cerca de 600μιη, ou pelo menos cerca de 60 % em peso das partículas com tamanho de partícula de cerca de 300μπα para cerca de 600μιη medido pelo peneiramento através de uma tela com malha 30, padrão U.S. e retidas em uma tela com malha 50 padrão U.S. Além disso, o tamanho da distribuição das partículas da composição de polímeros superabsorventes da presente invenção pode incluir menos de cerca de 30% em peso das partículas com um tamanho superior a cerca de 600microns, e menos de cerca de 30% em peso das partículas com um tamanho de menos que cerca de 300microns, medido utilizando-se, por exemplo, um Agitador Mecânico de Peneira Modelo B RO-TAP disponível na W.S. Tyler, Inc., empresa com um escritório em Mentor, Ohio, EUA.

De acordo com um outro método de preparação, a polimerização inversa da suspensão e da emulsão também pode ser utilizada para a preparação da composição de polímeros superabsorventes de acordo com a invenção. De acordo com esses processos, uma solução aquosa, parcialmente neutralizada, de monômero, tal como o ácido acrílico, é disperso em um solvente orgânico hidrofóbico, com a ajuda de colóides de proteção e/ ou emulsificantes, e é iniciada a polimerização através de iniciadores de radicais livres. Os agentes de encadeamento internos podem ser dissolvidos na solução de monômero - e são medidos em conjunto com esta, ou são adicionados em separado e, opcionalmente, durante a —pcdr±me-r-i-zação. A adição—de um po 1 íme^o—s-ei-ú-v-e 1 em água como—abase de enxerto opcionalmente ocorre através da solução de monômero, ou pela introdução direta no solvente orgânico. A água é então removida azeotropicamente da mistura, e o polímero é filtrado e opcionalmente secado. O encadeamento interno pode ser realizado por polimerização de um agente polifuncional de encadeamento dissolvido na solução de monômero e/ou pela reação dos agentes de encadeamento adequados com grupos funcionais do polímero durante as etapas de polimerização.

5

A composição de polímeros superabsorventes da presente invenção apresenta certas características ou propriedades, tal como medido pela Permeabilidade de Inchamento Livre da Camada de Gel (GBP), Capacidade de 10 Retenção Centrifuga (CDC), e absorvência sob carga em cerca de 0.9psi (AUL (0.9psi)). 0 Teste de Permeabilidade de Inchamento Livre da Camada de Gel (GBP) é uma medição da permeabilidade da camada inchada de um material superabsorvente (em Darcy), sob pressão de confinamento, após 15 o que é normalmente denominado de condições "inchamento livre". Neste contexto, o termo "inchamento livre" significa que é permitido que o material superabsorvente inche, sem uma carga limitante do inchamento, quando da absorção da solução salina de teste, como descrito acima.

20

0 Teste de Capacidade de Retenção Centrifuga (CRC) mede a capacidade da composição superabsorvente para reter líquido nela, depois de ter sido saturada e submetida a centrifugação, em condições controladas. A capacidade de 25 retenção resultante é referida em gramas de líquidos retidos por grama de peso da amostra (g/g).

Em alguns aspectos, as composições de —polrímeros—supe-ra-bso-r-ventes—de acordo—eom—a—invenção—mo-st-râ-muma melhora significativa na permeabilidade, ou seja, uma melhora no transporte de líquidos no estado inchado, mantendo elevada capacidade de absorção e retenção, em comparação com composições de polímeros superabsorventes conhecidas. Em outros aspectos, a composição de polímeros superabsorventes da presente invenção apresenta uma melhora significativa na capacidade de retenção (isto é, uma melhora no volume de líquido que a composição de polímeros superabsorventes pode absorver), mantendo alta

permeabilidade, quando comparados com composições de polímeros superabsorventes conhecidas.

As composições de polímeros superabsorventes de acordo com a invenção podem ser empregadas em muitos produtos, incluindo toalhas higiênicas, fraldas, ou coberturas para ferimentos, e eles têm a propriedade que eles rapidamente absorvem grandes quantidades de sangue menstruai, urina ou outros fluidos corporais. Uma vez que os agentes de acordo com a invenção conservam os líquidos absorvidos mesmo sob pressão e também são capazes de distribuir mais líquido no interior da construção, no estado inchado, elas são empregadas mais desejavelmente em concentrações mais elevadas, no que diz respeito a componentes de outros núcleos absorventes, como felpa, quando comparado às atuais composições de superabsorventes convencionais. Eles também são adequados para uso como uma camada homogênea superabsorvente sem conter felpas dentro da construção de uma peça absorvente, como um resultado do qual peças particularmente finas são possíveis.

A preparação de laminados, no sentido mais amplo, e de estruturas extrudadas e coextrudadas, ligadas a

iím±d:o~~e~se'co7^~bem~como p o s-t o r i o rmeftt e—c Q-lada-S-,_s.ão_passíveis,

como outros processos de preparação. Uma combinação desses possíveis processos um com outro também é possível.

As composições de polímeros superabsorventes de acordo com a invenção podem também ser utilizadas em peças absorventes que são apropriadas para outras utilizações. Em particular, as composições de polímeros superabsorventes da presente invenção podem ser utilizadas em peças absorventes para higiene pessoal, peças absorventes para uso em 5 saúde/medicinais, peças - absorventes para uso

doméstico/industrial, peças absorventes para uso em esportes/construção, e similares.

Além das peças absorventes descritas acima, a presente invenção pode ser exemplificado como uma bandagem absorvente. Atenção é dirigida para as Figs. 12A e 12B, que mostram uma configuração possível para uma bandagem da presente invenção. A Fig. 12A mostra uma vista da secção transversal da bandagem absorvente com camadas opcionais descritas abaixo. A Fig. 12B mostra uma vista em perspectiva da bandagem da presente invenção, com algumas camadas opcionais ou removíveis, que não são mostradas. A bandagem absorvente 150 tem uma faixa 151 de material com um lado voltado para o corpo 159 e um segundo lado 158 que é oposto ao lado voltado para o corpo. A faixa é essencialmente uma lâmina posterior e desejavelmente é preparada a partir dos mesmos materiais descritos acima para a lâmina posterior. Além disso, a faixa pode ser um material com orifícios, como um filme com orifícios, ou outro material que é permeável a gás, tal como um filme permeável a gás. As faixas 151 dão suporte a um núcleo absorvente 152 compreendendo a composição de polímeros superabsorventes da presente invenção, que é fixada no lado voltado para o corpo 159 da faixa. Além disso, uma camada protetora absorvente 153 pode ser apli cada—ae■“SO nucTêõ- absorvente 152 e pode ser coincidente com a faixa 151.

A bandagem absorvente 150 da presente invenção também pode ter um adesivo sensível à pressão 154 aplicado no lado voltado para o corpo 159 da faixa 151. Qualquer adesivo sensível à pressão pode ser utilizado, desde que esse adesivo sensível à pressão não irrite a pele do usuário. Adequadamente, o adesivo sensível à pressão é um adesivo sensível à pressão convencional, que é usado 5 atualmente em bandagens similares convencionais. Este adesivo sensível à pressão é desejavelmente não colocado sobre o núcleo absorvente 152 ou sobre a camada protetora absorvente 153 na área do núcleo absorvente 152. Se a camada protetora absorvente coincide com a faixa 151, então, o adesivo pode 10 ser aplicado às áreas da camada protetora absorvente 153, em que o núcleo absorvente 152 não está localizado. Por ter o adesivo sensível à pressão sobre a faixa 151, a bandagem pode ser fixada à pele de um usuário que necessite a bandagem. Para proteger o adesivo sensível à pressão e o absorvente, 15 uma faixa de libertação 155 pode ser colocada sobre o lado voltado para o corpo 159 da bandagem. 0 forro de libertação pode ser removivelmente fixado ao artigo de fixação do adesivo e serve para prevenir contaminação do adesivo, antes que a peça absorvente seja fixada, por exemplo, à pele. 0 20 forro de libertação pode ser colocado no lado voltado para o corpo da bandagem em uma peça única (não mostrada) ou em peças múltiplas, como mostrado na Fig. 12A.

Em outro aspecto da presente invenção, o núcleo absorvente da bandagem pode ser colocado entre uma faixa dobrada. Se este método é usado para formar a bandagem, a faixa é adequadamente permeável a fluídos.

Mobiliário absorvente_e/ou-acoie-h-oade-eu

forros para cama também estão incluídos no âmbito da presente invenção. Tal como é mostrado na Fig. 13, um mobiliário ou um acolchoado ou forro para cama 160 (adiante designado como um "acolchoado") é mostrado em perspectiva. O acolchoado 160 tem uma lâmina posterior impermeável a fluidos 161, com um lado ou superfície voltado para a mobília 168 e um lado ou superfície voltado para cima 169, que fica do lado ou superfície oposto a mobília 168. A lâmina posterior impermeável a fluido 161 dá suporte ao núcleo absorvente 162,

que compreende a composição de polímeros superabsorventes da presente invenção, e que está fixada no lado virado para cima

169 da lâmina posterior impermeável a fluido. Adicionalmente, uma camada protetora absorvente opcional 163 pode ser aplicada ao núcleo absorvente. A camada de substrato opcional

do núcleo absorvente pode ser a camada impermeável a fluido 161, ou a camada protetora absorvente 163 do acolchoado.

Para segurar o acolchoado no lugar, o lado voltado para a mobília 168 do acolchoado poderá conter um 15 adesivo sensível à pressão, um revestimento com elevado atrito ou outro material adequado, que ajude na manutenção do acolchoado no lugar durante a utilização. 0 acolchoado da presente invenção pode ser utilizado em uma ampla variedade de aplicações, incluindo colocação em cadeiras, sofás, camas, 20 assentos de automóveis e similares, para absorver qualquer líquido que possa entrar em contato com o acolchoado.

Acessórios para esportes ou construção, tais como uma bandana absorvente para a absorção de suor ou secagem de equipamentos também estão incluídos no âmbito da presente invenção. Tal como é mostrado na Fig. 14, uma bandana absorvente 17 0 é mostrada em perspectiva. A bandana

170 possui um núcleo absorvente 180 disposto entre uma _cobertura 17 4 opcional e/ou uma_lâmina -pos-teri-Q-r—i-mpe-rmeá-v-e-1-

a l_-a_______ J opcional. 0 núcleo absorvente 180 compreende a

composição de polímeros superabsorventes da presente invenção, e em alguns aspectos, podem incluir uma região adicional 178 opcional (tal como uma camada de distribuição), se desejado. A bandana pode ser útil para interceptar suor antes de seu contato com as mãos ou os olhos. VELCRO ou outro dispositivo de fixação 182 pode ser utilizado para facilitar o ajuste ou conforto.

A presente invenção pode ser mais bem

entendida com referência aos seguintes exemplos.

EXEMPLOS Refinagens do Pré-produto

Em uma vasilha de polietileno equipada com um agitador e bobinas de refrigeração foi adicionado, 25,0 kg de 50% de NaOH a 37 kg de água destilada e resfriado a 20°C. 9,6 15 kg de ácido acrílico glacial, em seguida, foram adicionados à solução cáustica e a solução foi novamente arrefecida a 20°C. 47,8g de polietileno glicol éter monoalril acrilato, 47,8g do produto trimetilol propano triacrilato etoxilado SARTOMER 454, (disponível na Sartomer Company, empresa com escritório 20 em Exton, Pensilvânia, -EUA), e 19,2kg do ácido acrílico glacial foram adicionados à primeira solução, seguido de resfriamento a 4-6 0 C. Nitrogênio foi borbulhado pela solução de monômero por cerca de 10 minutos. A solução de monômero foi então despejada em lotes de 7,7 kg, em bandejas 25 retangulares. Para cada lote 80g de 1% em peso de H2O2 em solução aquosa, 120g de 2% em peso de uma solução aquosa de persulfato de sódio, e 72g de 0,5% em peso de uma solução aquosa de eritorbato de sódio foi adicionado homogeneamente

no fluxo da solução de_monômer-Q-,—por—i-nj-eção— da—solução de—

eritorbato de sódio no fluxo da solução de monômero sendo transferida a partir do tanque de monômero para uma bandeja.

0 monômero iniciado foi deixado a polimerizar por 20 minutos, antes da secagem a 175 °Ce, em seguida, foi moído. 0 produto foi peneirado com uma Minox MTS 600DS3V para remover partículas inferiores a 150 microns. As- partículas que são menores que 150 microns são designadas como Refinagens do Pré-produto.

Pré-produto A

Em uma vasilha de polietileno equipada com um agitador e bobinas de refrigeração foi adicionado, 25,0 kg de 50% de NaOH a 37 kg de água destilada e resfriado a 20°C. 9,6 10 kg de ácido acrílico glacial, em seguida, foram adicionados à solução cáustica e a solução foi novamente arrefecida a 20°C. 47.8g de polietileno glicol éter monoalril acrilato, 47,8g do produto trimetilol propano triacrilato etoxilado SARTOMER 454, e 19,2kg do ácido acrílico glacial foram adicionados, 15 seguido de resfriamento a 4-6 ° C. Nitrogênio foi borbulhado pela solução de monômero por cerca de 10 minutos,seguido da adição de 1.88kg de Refinagens do Pré-produto. A solução de monômero foi então despejada em lotes de 7,7 kg em bandejas retangulares. Para cada lote, quando o mesmo estava sendo 20 despejado da vasilha na bandeja, 80g de 1% em peso de H2O2 em solução aquosa, 120g de 2% em peso de uma solução aquosa de persulfato de sódio e 72g de 0,5% em peso de uma solução aquosa de eritorbato de sódio foram adicionados homogeneamente ao fluxo da solução de monômero, por injeção 25 da solução de eritorbato de sódio no fluxo da solução de monômero sendo transferida da vasilha do monômero para cada bandeja. 0 monômero iniciado foi deixado a polimerizar por 20 minutos antes da secagem a 175 °Ce, em seguida, foi moído.

O_pro_dut-Q_£oi_ _p-exie±r.acLo_ com—uma—Minox—MTS—&0-0£>S3V para

remover partículas superiores a 850 microns e inferiores a 150 microns. Pré-produto AlPO4, Pasta fluida para

Reve 3 timento

1269g de sulfato de alumínio tetradecahidrato foram dissolvidos em 1500g de água deionizada. A água estava na faixa de temperatura de cerca de 85°C até cerca de 95 ° C. 860g de fosfato trissódico foram dissolvidos em 1200g de água deionizada quente. A solução de sulfato de alumínio foi, então, rapidamente despejada na solução de trisodiumfosfato. A resultante pasta fluida foi rapidamente misturada com IOg de surfactante PLURONIC 25R2 (disponível na BASF Corporation, empresa com um escritório em Florham Park, New Jersey, EUA) , e suficiente NaOH 50% foi adicionado para fazer o pH ficar neutro (ou seja, o pH de 7). 1413g de carbonato de etileno puro foi adicionado à solução para fazer o peso líquido ficar em 6,14 kg. A pasta fluida líquida foi filtrada através de uma malha com tela 100 para remover quaisquer partículas grandes antes de ser pulverizada sobre o Pré-produto A.

Torta Prensada AIPQ4

1269g de sulfato de alumínio tetradecahidrato foram dissolvidos em 1500g água deionizada. A água estava na faixa de temperatura de cerca de 85 ° C a cerca de 95°C. 860g 25 de fosfato trissódico foi dissolvido em 1200g de água deionizada. A água estava na faixa de temperatura de cerca de 85 ° C a cerca de 95 ° C. A solução de sulfato de alumínio foi, então, rapidamente despejado na solução de --txis-odiumf-o-s-f at o- A—pasta—fluida—resultante—foi—r-ap-idame n t e30 misturada com IOg de surfactante PLURONIC 25R2, e suficiente NaOH 50% foi adicionado para fazer com que o pH ficasse neutro (ou seja, pH de 7). Após precipitação do A1P04 a suspensão foi filtrada em um funil Büchner e a torta resultante foi lavada com três adições de 500ml de água deionizada. A torta prensada foi medida como 20% em peso de sólidos por secagem em forno.

Torta Prensada de Borato de Titânio

5

200g de tetraborato de dissódio foi dissolvido em 800ml de água deionizada. -A água estava na faixa de temperatura de cerca de 85 ° C a cerca de 95°C. 150g de sulfato de titânio III 45% foi adicionado à solução acima 10 para formar uma pasta fluida escura. H202 35% foi adicionado gota a gota, à pasta fluida até que resultou uma suspensão amarela homogênea. 0 produto foi filtrado em um funil Büchner, e a torta foi lavada com água deionizada. Os sólidos foram determinados como sendo 19,8%, por secagem em forno.

15

Exemplos Comparativos 1 e 2 e Exemplos 1-7

0 Pré-produto A (descrito acima) foi revestido com 1% em peso de carbonato de etileno e 4% em peso 20 de água, utilizando 20% em peso de solução aquosa. 0 · Préproduto A revestido foi alimentado a uma taxa de 60-70 g/minuto em um reator com pás contínuo, com uma temperatura pico de 215 ° C e um tempo de permanência de cerca de 50 minutos, para conseguir o encadeamento de superfície do 25 polímero particulado. A superfície do material particulado encadeado foi então pós-tratado com vários Tratamentos de Superfície, tal como estabelecido na Tabela 1 abaixo.

- -0—mat e-r-ia-1— f-o-i -ent-ao-feestade- pa-ra- Capae-i-dade de Retenção Centrifuga (CRC), Permeabilidade de Inchamento Livre da Camada de Gel (Inchamento Livre (0 psi) GBP) , e Absorvência sob Carga em 0,9psi (AUL (0,9psi)), cujos resultados podem ser vistos na Tabela 1 abaixo. Tabela 1: Exemplos Comparativos 1 e 2 e

Exemplos 1-8

Tratamento de Superfície CRC Inchamento Livre AUL (g/g) (0 psi) (0,9psi) GBP, (g/g) (Darcy) Exemplo 5% em peso de solução 34,7 3 16, 4 Comparativo 1 Aquosa de PEG 8000 Exemplo 5% em peso de água e 34, 8 7 14,4 Comparativo 2 então 5% em peso de silica SIPERNAT 22S Exemplo 1 5% em peso de uma pasta fluida 35,1 19 17, 8 AIPO4 9,09% em peso (preparada com 2,5 partes de'torta prensada AIPO4 e 3 partes de água) para apresentar 0,5% de AIPO4 e 5% de água Exemplo 2 5,25% em peso de uma pasta fluida 34, 8 19 18, 4 AIPO4 (preparada de 1,25 partes com torta prensada AIPO4 e 4,25 partes de água) para apresentar 0,25% em peso de AIPO4 e 5% em peso de água Exemplo 3 5,025% em peso de uma pasta 35,5 17 16, 0 fluida. AIPO4 0,498% em peso. (preparada com 0,125 partes de torta prensada AIPO4, 2,5 partes de LUPAMIN 9095 aquoso 10% e 2,4 partes de água) para apresentar 0,025% em peso de AIPO4, 0,25% em peso de LUPAMIN 9095 e 4,7 5% em peso de água Exemplo 4 5,25% em peso de uma pasta fluida 34, 8 22 17,3 AIPO4 4,7 6% em peso (preparada com 1,25 partes de torta prensada AIPO4 , 2,5 partes de LUPAMIN 9095 aquoso 10% e 1,75% partes de água) para apresentar 0,25% em peso de AIPO4 , 0,25% em peso de LUPAMIN 9095 e 4,75% em peso de água Exemplo 5 5,5% em peso de parta fluida TiBO 35, 1 24 16,0 9,09% (preparado com 2,52 partes de torta prensada TiBO e 2,97 partes de água) para apresentar 0,5% de TiBO e 5% de água Exemplo 6 5,25% em peso de pasta fluida 35, 1 19 18,0 TiBO (preparada com 1,26 partes de torta prensada TiBO e 4,24 partes de água) para apresentar 0,25% em peso de TiBO e 5% em peso de água Exemplo 7 5,025% em peso de uma pasta 35 13 15, 5 fluida TiBO 0,498% em peso (pxèpaxcida 0,126 pdi 1^^ dtí torta prensada TiBO, 2,5 partes de LUPAMIN 9095 aquoso 10% e 2,4 partes de água) para apresentar 0,025% em peso de TiBO, 0,25% em peso de LUPAMIN 9095 e 4,75% em peso de água 1.Componente do pós-tratamento adicionado em combinação com 5% em peso da água do pré-produto.

2, Solução aquosa de polivinil amina LUPAMIN 9095.

Exemplo 8

Uma mistura de 2,5 partes da· torta prensada A1P04, 1 parte de carbonato de etileno e 2 partes de água foi preparada. A mistura foi pulverizada em 100 partes do Pré10 produto A com um bico de atomizador a ar. O Pré-produto A revestido foi alimentado a uma taxa de 60-7 0 g/minuto em um reator com pás continuo, com uma temperatura pico de 215 ° C e um tempo de permanência de cerca de 50 minutos, para conseguir o encadeamento de superfície do polímero 15 particulado. A superfície do material particulado encadeado foi então pós-tratado com 2% em peso de uma solução aquosa LUPAMIN 9095 de 10% em peso. As propriedades do Exemplo 8, em comparação com uma composição de polímeros superabsorventes convencional estão estabelecidas na Tabela 2 abaixo.

20

Tabela 2: Exemplo 8

EXEMPLO CRC INCHAMENTO LIVRE AUL (g/g) (Opsi) (0.9psi) GBP (g/g) (Darcy) FAVOR 31 41 16 SXM 93001 Exemplo 3 4,4 51 16,2 8 FAVOR SXM 9300 está disponível na Stockhausen Inc., empresa com um escritório em Greensboro, Carolina do Norte, EUA

25

Pode ser visto na Tabela 2, que a composição de polímero da presente invenção apresenta uma capacidade de retenção centrifuga (CRC) melhorada, uma permeabilidade de inchamento livre da camada de gel (FSGBP) melhorada, enquanto mantém uma absorvência semelhante em carga, quando comparado a uma composição de polímeros superabsorventes convencional.

Pré-produto B

5

Em um recipiente para reação com fundo plano, isolado, 1866, 7 g de NaOH 50% em peso foi adicionado a 3090,26 g de água destilada e resfriado a 25 ° C. 800 g de ácido acrílico, em seguida, foi adicionado à solução cáustica 10 e novamente a solução foi arrefecida a 25°C. Uma segunda solução de 1600 g de ácido acrílico, contendo 120g de metoxipolietilenoglicol monometacrilato 50% em peso em ácido acrílico e 14,4 g de trimetilolpropanotriacrilato etoxilatado foi então adicionado à solução, seguido de resfriamento a 15 5°C, sendo misturado durante todo o processo, para formar uma solução de monômero. A solução de monômero foi então polimerizada com uma mistura de IOOppm de peróxido de hidrogênio, 200ppm de azo-bis-(2-propeno-amidino)

dihidrocloreto, 200ppm de persulfato de sódio, e 40ppm de 20 ácido ascórbico (todas soluções aquosas), sob condições adiabáticas e mantidas perto da temperatura máxima (Tmàx) durante 25 minutos. O gel resultante foi picado e extrusado com uma extrusora Hobart 4M6 comercial, seguido de secagem em um forno a ar sob pressão PROCTER & SCHWARTZ Modelo 0 62 a 25 175 ° C por 10 minutos, com fluxo de ar para cima, e 6 minutos e com fluxo de ar para baixo em uma bandeja de metal perfurada de 20in x 40in ( 51cm x 102cm) , até um produto final com nível de umidade inferior a 5% em peso. 0 material

Modelo 315-S, moído em um moinho MPI 666-F de três fases rolo e peneirada com uma Minox MTS 600DS3V para remover partículas maiores que 850μπι e menores que 150μιη. Exemplo 9

0 Pré-produto B foi revestido em um misturador MIX9180 com 1% de carbonato de etileno, 4% de 5 água, 0,5% do Pré-produto da pasta fluida A1P04, como descrito acima, 350ppm de polipropileno maleificado, e 0,2% de sílica SIPERNAT S22S, baseado no peso seco do polímero superabsorvente. O polímero superabsorvente revestido foi tratado termicamente a cerca de 205°C por cerca de 45 - 50 10 minutos, tempo de permanência, a fim de efetuar o encadeamento da superfície das partículas do polímero.

Após o encadeamento da superfície as partículas resultantes foram resfriadas à temperatura ambiente e, em seguida, foram pós-tratadas por pulverização das partículas com 2% em peso de uma solução preparada a partir de 5 partes de uma solução polivinílico amina LUPAMIN 9095 e 95 partes de água em um misturador do tipo usado na cozinha, com um batedor de arame . 0 produto resultante foi deixado equilibrar durante pelo menos 2 horas, e em seguida peneirado através de uma malha no. 20 padrão EUA e retido em uma malha no. 100 padrão EUA. A composição de polímeros superabsorventes resultante foi, então, testada para CRC e Inchamento Livre GBP, cujos resultados podem ser vistos na Tabela 3 abaixo.

Tabela 3: Exemplo 9

Exemplo Composto de Revestimento CRC Inchamento Livre Metal Polimérico g/g (Opsi) -GBP-,Darcy FAVOR 31 41 SXM 9300 Exemplo 9 0,5% AIPO4 350ppm MPP^ 33, 1 42 2% em peso de 5% em peso de LUPAMIN 90951 1. Solução de poliviníl amina LUPAMIN 9095

2. Polipropileno Maleificado

Pode ser visto na Tabela 3 que a composição

de polímero da presente invenção apresenta uma capacidade de retenção de centrifuga (CRC) melhorada, enquanto mantém uma permeabilidade de inchamento livre da camada de gel (FSGBP) similar, quando comparado com uma composição de polímero

superabsorvente convencional.

Adicionalmente, o exemplo exposto acima foi peneirado, durante 10 minutos, utilizando um Agitador Mecânico de Peneira Modelo B RO-TAP (disponível nã W.S.

Tyler, Inc., empresa com um escritório em Mentor, Ohio, EUA) e verificou-se que tem a seguinte distribuição da granulometria das partículas, conforme estabelecido na Tabela

4 abaixo.

Tabela 4: Exemplo 9 Distribuição da Granulometria das Partículas

Granulometria da Partícula Média % % em malha 20 ( >850pm) 0,22 % em malha 30 (600-850pm) 20,79 % em malha 50 (300-600pm) 63, 35 % em malha 70 (45-90pm) 15, 6 % em malha 325 (45-90pm) 0,04 % em malha 325 (>45vim) 0 Exemplo 10

0 Pré-produto B foi continuamente revestido

em um misturador Shugi com 3% em peso, de um pré-produto de solução aquosa de carbonato de etileno 33%, 2,5% em peso, de um pré-produto de uma pasta fluida de fosfato de alumínio 20%, e 0,2% em peso, de um pré-produto de SIPERNAT S22S. A pasta de fosfato de alumínio foi misturada com polipropileno maleificado (PMP) CHEMCOR 43G40SP, para obter 350ppm de MPP em spray de fosfato de alumínio.-0 Pré-produto B revestido foi então alimentado em um reator com pás contínuo, para um 5 tempo de permanência de cerca de 30 minutos e uma temperatura pico superabsorvente de cerca de 199 0C. As partículas de polímeros superabsorventes com superfície encadeada resultantes foram então resfriadas e pós-tratadas com 2% de uma solução preparada a partir de 5 partes de uma solução de 10 poliviníl amina LUPAMIN e 95 partes de água em um misturador do tipo usado na cozinha, com um batedor de arame ANVIL Modelo Número MIX9180. Após o pós-tratamento, as partículas de polímeros superabsorventes ficaram repousando durante pelo menos 2 horas antes de serem peneiradas através de uma tela 15 de malha # 20 padrão EUA e retidas em uma tela de malha # 100 padrão EUA. As partículas da composição de polímeros superabsorventes resultantes foram então testadas para CRC, Inchamento Livre GBP e AUL, cujos resultados aparecem na Tabela 5 abaixo.

20

Tabela 5: Exemplo 10

Exemplo CRC Inchamento Lxvre AUL (g/g) (Opsi) GBP, (0.9psi) (Darcy) (g/g) FAVOR SXM 31 41 16 9300 Exemplo 10 33,2 47 16, 6 Pode ser visto na Tabela 5 que a composição 25 do polímero presente invenção apresenta uma capacidade de retenção de centrifuga (CRC) melhorada, uma permeabilidade de inchamento livre da camada de gel (FSGBP) melhorada, embora mantenha semelhante a absorvência em carga, quando comparado a uma composição de polímeros superabsorventes convencional. Exemplo 11 Núcleo Absorvente

Foram preparados laminados manuais

utilizando-se um equipamento padrão para laminado aerado para produção de um laminado composto de 10 polegadas por 17 polegadas (25cm x 43 cm) . Um total de cerca de 36,19 gramas de FAVOR SXM 9300 (disponível na Stockhausen Inc., empresa 10 com um escritório em Greensboro, Carolina do Norte, EUA) e cerca de 24,13 gramas de fibra felpuda Weyerhaeuser NB480, foram primeiramente utilizados para criar amostras de compostos comparativas (controle), cada uma com uma meta para peso base de 550 gramas por metro quadrado (GSM). Em seguida, 15 um total de cerca de 32,90 gramas da composição de polímeros superabsorventes do Exemplo 8, descrito acima, e cerca de 21,94 gramas de fibra felpuda Weyerhaeuser NB480 foram utilizados para criar cada amostra da invenção, com uma meta para o peso base de 500 gramas por metro quadrado (GSM) . Um 20 tecido de modelagem com peso base de cerca de 16,6 g/m2 (White Wrap Sheet, disponível na Cellu Tissue Holdings, Inc., uma empresa com escritórios localizados em East Hartford, Connecticut, EUA) foi utilizado para o topo e o fundo de cada amostra. Uma folha de tecido de modelagem foi colocada no 25 fundo do anterior. Em seguida, o material superabsorvente e a NB480 foram, cada um, divididos em partes semelhantes (ou seja, 6 porções de felpas e 5 porções de materiais superabsorventes). Cada parte de felpa e parte de polímeros -s^upe-r^absorventes- foi introduzida de modo—a-l-t-ernado no topo—do30 anterior, permitindo que o vácuo dispersasse a felpa e os materiais superabsorventes na câmara anterior e sobre o tecido de modelagem. Este processo foi continuado até que a última porção de felpa foi consumida, formando uma distribuição substancialmente uniforme de felpa e materiais superabsorventes. Outra folha de tecido de modelagem foi então colocado no topo da amostra, e a amostra foi densificada até aproximadamente 0,28g/cc. Um equipamento adequado para densif'Ccação é uma prensa trinchadora, tal como 5 o CARVER PRESS modelo # 4531 (disponível na Carver, Inc., uma empresa com escritórios localizados em Wabash, Indiana, EUA). As amostras foram então cortadas a partir do composto de laminados manuais nos tamanhos apropriados para os testes, conforme definido nos procedimentos de teste descritos acima.

As amostras foram testadas para Capacidade de Saturação (SAT CAP) e Taxa de Absorção de Fluídos (FIR) , descrito nos procedimentos de teste acima. Os resultados podem ser vistos na Tabela 6 abaixo.

Tabela 6: Absorvente Composto

SAP O.õpsi Capacidade de 2a Taxa de Absorção de Saturação Fluido Injetado (g/g) (ml/seg) FAVOR SXM 9300 20,2 1,06 (exemplo comparativo) Exemplo 8 22,2 1,06 A Tabela 6 demonstra que os compostos contendo as composições de polímeros superabsorventes da presente invenção, resultam em um aumento da capacidade de 20' saturação (em relação ao exemplo comparativo) e uma 2a Taxa de Absorção de Fluido Injetado semelhante ao exemplo comparativo, mesmo com um peso base 10% menor do que o exemplo comparativo.

Exemplo 12 Peça Absorvente

Peças absorventes foram preparadas

utilizando-se a composição de polímeros superabsorventes do Exemplo 10 acima. Peças comparativas (controles) também foram preparadas utilizando-se superabsorvente comercial FAVOR SXM 9300. Cada artigo foi construido de forma idêntica, com exceção feita para o tipo e/ou quantidade de polímero superabsorvente. Cada artigo incluiu uma cobertura, uma camada para surtos, um núcleo absorvente compreendendo a 5 composição de polímero superabsorvente descrita abaixo, na Tabela 7, uma folha de embalagem e uma lâmina posterior. O tipo e a quantidade de cada superabsorvente nas peças pode ser visto na Tabela 7 abaixo.

Tabela 7

Código da Peça Tipo de Quantidade de Superabsorvente Superabsorvente por Peça (gramas) Controle FAVOR SXM 9300 11,7 Adicional Igual Composição de n,7 Polímero Superabsorvente do Exemplo 10 Adicional Reduzido Composição de 10, 7 Polímero Superabsorvente do Exemplo 10 Um Teste de Uso Doméstico foi conduzido em seguida, utilizando as peças. As peças foram usadas por 382 15 provadores (190 mulheres, 192 homens) que as utilizaram sob condições normais de utilização. Indivíduos testaram cada código por 3 dias de utilização normal, usando aproximadamente 4 produtos por dia.

Uma folha de diário, com perguntas pré

-erscritas-;—foi—fo-rnec-ida—para—todos—os—produte-s—individua-is, em que um dos auxiliares dos provadores registrou as informações referentes a vazamentos. Todos os produtos usados foram devolvidos e pesados para determinar a quantidade de 25 urina que continham. Um aspecto de particular interesse para as peças foi a quantidade de fluido contido no produto antes que este falhou (vazamento). Em condições normais de utilização isto será difícil de observar diretamente, uma vez que a maioria dos produtos serão alterados antes de terem falhado. Os produtos que falham provêem uma medida exata da capacidade quando da falha (quando o produto é retirado), enquanto que os produtos que foram retirados antes de falharem fornecem um limite inferior da capacidade na hora da falha do mesmo produto. Estes dois tipos de informações podem ser combinados, como ensinado pela metodologia estatística conhecida como confiabilidade; ou análise de sobrevivência, para estimar a probabilidade de falha com uma determinada dose qualquer. Um resumo comum destas curvas de falha é a mediana da carga (dose), quando do vazamento, também conhecida como a LD50. Uma vez que estas curvas de falha ficam normalmente distorcidas para a direita, a mediana é uma síntese mais comumente utilizada do que é a média. No caso comum onde o parâmetro de forma da curva é o mesmo para todos os produtos sendo comparados, é suficiente comparar os valores LD50 para ordenar os produtos de acordo com a capacidade de falha.

Os resultados das folhas dos diários e análise de sobrevivência para as peças, de uso doméstico, retornadas deste teste, separadas por sexo, estão indicados na Tabela 8 e Tabela 9 a seguir:

Tabela 8

Descrição do Produto LD50 (g) % de Vazamento do (para usuários Produto Masculinos) ~ “(para usuáriosMasculinos) FAVOR SXM 9300 354 10, 4 Com 11,7g Composição de 369 9,2 Polímeros Superabsorventes do Exemplo 10 com 11,7g Composição de 351 10, 6 Polímeros

Superabsorventes do Exemplo 10 com 10,7g

Tabela 9

Descrição do Produto LD50 (g) % de Vazamento do (para usuários Produto femininos) (para usuários femininos) FAVOR SXM 9300 344 9,1 Com 11,7g Composição de 357 8,5 Polímeros Superabsorventes do Exemplo 10 com 11,7g Composição de 344 10,8 Polímeros Superabsorventes do Exemplo 10 com 10,7g Como pode ser visto a partir dos dados nas Tabelas 8 e 9, as peças que contêm a composição de polímeros superabsorventes do Exemplo 10 tem um comportamento para falhas semelhante às peças contendo polímeros superabsorventes disponíveis comercialmente, mesmo quando os produtos com a composição de polímeros superabsorventes do Exemplo 10 têm menos (por peso) superabsorvente por produto.

Deve ser apreciado que os detalhes dos exemplos expostos, dados para fins de ilustração, não deve ser interpretada como limitante do âmbito de aplicação desta invenção. Embora apenas um pequeno número de realizações exemplificativas desta invenção terem sido descritas em detalhe acima, aqueles qualificados na arte facilmente compreenderão que muitas modificações são possíveis nos exemplos sem materialmente partir dos novos ensinamentos e vantagens desta invenção. Por exemplo, as características descritas em relação a um exemplo podem ser incorporadas em qualquer outro exemplo da invenção. Assim, todas essas modificações estão destinadas a serem incluídas no âmbito da presente invenção, o que está definido nas seguintes reivindicações e todos os seus equivalentes. Além disso, é reconhecido que muitas 5 realizações podem ser concebidas, que não alcançam todas as vantagens de algumas realizações, especialmente, das realizações desejáveis, mas' a ausência de uma vantagem especial não deve ser interpretada no sentido de que isto significa, necessariamente, que uma realização está fora do 10 âmbito da presente invenção. Como diversas mudanças poderão ser feitas nas referidas construções sem se afastar do âmbito de aplicação da invenção, pretende-se que todas as matérias contidas na descrição acima devem ser interpretadas em um sentido ilustrativo e não em um sentido limitante.

Claims

1. Peça absorvente caracterizada pelo fato de compreender um núcleo absorvente, onde o núcleo absorvente inclui uma composição de polímero superabsorvente, compreendendo um polímero superabsorvente e um aditivo de superfície; . . . . onde o polímero superabsorvente'compreende: a) de cerca de 55% até cerca de 99,9% em peso de um monômero contendo grupo-ácido polimerizável insaturado baseado no polímero superabsorventes; e, b) de cerca de 0,001% até cerca de 5% em peso de agente de encadeamento interno baseado no monômero contendo grupo-ácido polimerizável insaturado; onde o polímero superabsorvente tem um grau de neutralização superior a cerca de 25%, onde os elementos a) e b) tenham sido polimerizados e preparados em partículas de polímero superabsorvente, e onde o aditivo de superfície compreende: i) de cerca de 0,001% até cerca de 5% em peso de agente de encadeamento de superfície baseado na composição de polímeros superabsorventes, ii) de cerca de 0,01% até cerca de 2% em peso de um composto de metal inorgânico insolúvel em água baseado na composição de polímeros superabsorventes; e iii) de cerca de 0% até cerca de 5% em peso de um revestimento polimérico baseado na composição de polímeros superabsorventes.

2. Peça absorvente caracterizada pelo fato de compreender um núcleo absorvente, onde o núcleo absorvente inclui uma composição de polímero superabsorvente compreendendo partículas de polímero superabsorvente que C:\Documents and Settings\plmp-cibele\Configurações locais\Temporary Internet Files\OLK35\PN TR29022 Rel Reiv Figs Res.doc foram tratadas em sua superfície com de cerca de 0,01 a cerca de 2% em peso com um composto de metal inorgânico selecionado a partir de um fosfato de metal insolúvel ou um borato de metal insolúvel, com base na composição de polímeros superabsorventes.

3. Peça absorvente caracterizada pelo fato de compreender núcleo absorvente, onde o núcleo absorvente inclui uma composição de polímero superabsorvente que foi preparado por: a) prover partículas de polímeros superabsorventes; b) preparar uma primeira solução de um primeiro sal metálico inorgânico; c) a preparar uma segunda solução de um segundo sal metálico inorgânico; e d) , aplicar a primeira solução e a segunda solução nas partículas de polímeros superabsorventes para formar um precipitado de sal metálico inorgânico insolúvel em água diretamente sobre ou na proximidade de uma superfície das partículas de polímeros superabsorventes.

4. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o revestimento polimérico ser de cerca de 0,01% até cerca de 0,5% em peso de um polímero termoplástico baseado na composição de polímeros superabsorventes.

5. Peça absorvente de acordo ccrni--8r reirvinrdrcãçãcr 1 caracterizada pelo fato de o revestimento polimérico ser selecionado a partir de poliolefinas, polietileno, poliésteres, poliuretanos, polietileno de -baixa densidade linear, copolímeros de etileno ácido acrílico, copolímeros estireno, copolímero etileno alquil metacrilato, polipropileno, polipropileno maleificado, copolímero de etileno vinil acetato, poliamida , poliéster, ou misturas e copolímeros dos mesmos.

6. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o revestimento polimérico ser um polímero catiônico.

7. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o revestimento polimérico ser uma polivinilamina.

8. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o revestimento polimérico ser uma mistura de polipropileno maleificado e copolímero de etileno ácido acrílico.

9. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos cerca de 50% em peso de grupos ácidos do monômero contendo grupo-ácido polimerizável insaturado incluir gruposcarboxila; onde os grupos ácidos foram neutralizados a pelo menos 50% em mols e onde o agente de encadeamento interno é de cerca de 0.2% em peso até cerca de 3% em peso, baseado no valor total do monômero contendo grupo-ácido polimerizável insaturado.

10. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o primeiro sal metálico inorgânico inclui um cátion selecionado a partir do alumínio, titânio, cálcio ou ferro e o segundo sal metálico inorgânico inclui um ânion selecionado do fosfato, borato ou cromato.

11. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o primeiro sal metálico inorgânico é de sulfato de alumínio e fosfato trissódico tetradecahidrato e o segundo sal metálico inorgânico é de fosfato trissódico.

12. Peça absorvente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição de polímero superabsorvente tenha sido submetida a tratamento térmico.

13. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a composição de polímeros superabsorventes tenha sido submetida a tratamento térmico de cerca de 150°C a cerca de 250°C.

14. Peça absorvente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o composto de metal inorgânico insolúvel em água é selecionado a partir de um fosfato de metal, borato de titânio, borato de alumínio, borato de ferro, borato de magnésio, borato de manganês e borato de cálcio.

15. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o fosfato de metal é fosfato de alumínio.

16. Peça absorvente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que as partículas do composto de metal inorgânico têm uma dimensão da massa média das partículas de menos de cerca de 2μm.

17. Peça absorvente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o composto de metal inorgânico insolúvel em água ter sido aplicado à superfície das partículas de polímeros superabsorventes, em forma de suspensão.

18. Peça absorvente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o composto de metal inorgânico insolúvel em água, ter sido aplicado à superfície das partículas de polímeros superabsorventes, na forma seca.

19. Peça absorvente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que pelo menos cerca de 40% em peso da composição de polímeros superabsorventes tem tamanho de partícula de cerca de 300μm até cerca de 600pm.

20. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que pelo menos, cerca de 50% em peso da composição de polímeros superabsorventes tem tamanho de partícula de cerca de 300ym para cerca de 600μιη.

21. Peça absorvente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pe3 o £aí_o—de— que a composição de polímeros superabsorventes exibe uma capacidade de retenção centrífuga de, pelo menos, cerca de 30g/g, medida pelo Teste de Capacidade de Retenção Centrifuga e uma permeabilidade de inchamento livre da camada de gel de, pelo menos, cerca de 10 Darcy medida pelo Teste de Permeabilidade de Inchamento Livre da Camada de Gel.

22. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que a composição de polímeros superabsorventes exibe uma capacidade de retenção centrífuga de, pelo menos, cerca de 32g/g, medido pelo Teste de Capacidade de Retenção Centrifuga, e uma permeabilidade de inchamento livre da camada de gel de, pelo menos, cerca de 20 Darcy, tal como medido pelo Teste de Permeabilidade de Inchamento Livre da Camada de Gel.

23. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que a composição de polímeros superabsorventes exibe uma capacidade de retenção centrífuga de cerca de 32g/g até cerca de 40g/g, medida pelo Teste de Capacidade de Retenção Centrifuga, e uma permeabilidade de inchamento livre da camada de gel de, pelo menos, cerca de 40 Darcy medida pelo Teste de Permeabilidade de Inchamento Livre da Camada de Gel.

24. Peça absorvente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de compreender ainda uma cobertura e uma lâmina posterior, onde o núcleo absorvente é disposto entre a cobertura e a lâmina posterior.

25. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de pelo menos uma das partes: cobertura, lâmina posterior, e núcleo^ab-S-arv-ent-eser dilatável.

26. Peça absorvente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de o núcleo absorvente compreender, pelo menos, cerca de 3-0% em peso da. composição de polímeros superabsorventes.

27. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 2 6, caracterizada pelo fato de o núcleo absorvente compreender cerca de 60% até cerca de 95% em peso da composição de polímeros superabsorventes.

28. Peça absorvente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de o núcleo absorvente compreender, ainda, felpas.

29. Peça absorvente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o núcleo absorvente compreende ainda um surfactante.

30. Peça absorvente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o núcleo absorvente compreende camadas.

31. Peça absorvente de acordo com a reivindicação 30, caracterizada pelo fato de, pelo menos, uma das camadas compreender substancialmente apenas a composição de polímeros superabsorventes e, pelo menos, uma das camadas compreender substancialmente apenas felpas.

32. Peça absorvente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a peça é selecionada a partir de peças absorventes para higiene pessoal, peças absorventes para_ _uso— —emsaúde/medicinais, peças absorventes para uso doméstico/industrial ou peças absorventes para uso em esportes/construção.