ES2156919T5 - Hoja absorbente y procedimiento de producción de la misma. - Google Patents
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Abstract
LA LAMINA ABSORBENTE COMPRENDE AL MENOS FIBRAS HIDROFILICAS Y FIBRAS DE UNION TERMICAMENTE FUSIBLES O UNA AYUDA DE REFUERZO, Y UN POLIMERO SUPERABSORBENTE, LA LAMINA SE CARACTERIZA EN QUE: EL POLIMERO SUPERABSORBENTE NO ESTA PRESENTE SOBRE UNA SUPERFICIE ABSORBENTE DE LA LAMINA ABSORBENTE PARA ABSORBER EL LIQUIDO SINO QUE ESTA DISTRIBUIDO DENTRO DE LA LAMINA ABSORBENTE, Y ESTA ADHERIDO Y FIJADO A LAS FIBRAS HIDROFILICAS QUE CONSTITUYEN LA LAMINA ABSORBENTE; EL POLIMERO SUPERABSORBENTE ESTA DISTRIBUIDO EN UNA CANTIDAD DE ENTRE 5 Y 300 GRS POR METRO CUADRADO DE LA LAMINA ABSORBENTE; Y LA LAMINA ABSORBENTE TIENE UN GROSOR DE ENTRE 0.3 Y 1.5 MM.
Description
Hoja absorbente y procedimiento de producción de
la misma.
Esta invención se refiere a una hoja absorbente
adecuada para uso en compresas higiénicas, almohadillas absorbentes
para usos higiénicos, pañales desechables, almohadillas absorbentes
para usos médicos, hojas para secar, papel de cocina, paños para
limpieza doméstica, paños para animales de compañía, etc., a un
procedimiento para producirla y a artículos absorbentes que la
usan.
Se conocen diversos métodos para fijar un
polímero superabsorbente en una estructura absorbente para obtener
una hoja absorbente. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos
3.070.095 desvela un procedimiento que comprende, como se muestra en
la figura 24, extender un polímero superabsorbente 116 sobre un
tejido 110, superponer otro tejido 111 sobre el primero y prensar el
polímero superabsorbente entre los tejidos por medio de un rodillo.
Sin embargo, de acuerdo con este procedimiento, el polímero
superabsorbente se fija simplemente en una capa entre un par de
capas de tejido por lo que el procedimiento no se puede aplicar para
fijar una gran cantidad de polímero superabsorbente. Si dicha hoja
absorbente, como la mostrada en la figura 24, se usa como miembro
absorbente de un artículo absorbente, el polímero superabsorbente
116 se podría separar de los tejidos 110 y 111 con el movimiento
del usuario dejando huecos entre los tejidos 110 y 111 en los que se
puede recoger líquido que debe ser absorbido.
La patente de los Estados Unidos 3.670.731
desvela un procedimiento que comprende intercalar un polímero
superabsorbente entre un par de capas similares a papel, seguido de
gofrado o acolchado, para fijar así el polímero superabsorbente en
sitios predeterminados. Este procedimiento no puede evitar los
mismos problemas que los del prensado antes mencionado por medio de
un rodillo.
La publicación de la patente japonesa
59-26467 y las solicitudes de las patentes japonesas
expuestas a información pública 54-123293 y
54-141099 desvelan procedimientos en los que un
polímero superabsorbente se extiende sobre un tejido que ha sido
humedecido previamente rociando agua o vapor de agua, por lo que el
polímero adquiere adherencia y se fija así entre un par de tejidos.
Este procedimiento consigue fijar un polímero superabsorbente en
alguna extensión pero no puede evitar completamente el
desprendimiento del polímero. Además, la cantidad de polímero que se
puede fijar es todavía insuficiente. Además, el polímero
superabsorbente se hincha en capas tras la absorción de líquido,
originando a veces un impedimento para la absorción debido a bloqueo
del gel.
La patente japonesa expuesta a información
pública 61-132697 desvela un procedimiento para
producir papel absorbente que contiene un polímero superabsorbente,
procedimiento en el que un polímero superabsorbente se extiende
sobre el papel antes de secarlo durante la fabricación del papel,
seguido de secado. De acuerdo con este procedimiento, se incrementa
algo la cantidad de polímero superabsorbente que se puede fijar
sobre el papel, pero como máximo a aproximadamente 10 g/m^{2}, que
de ningún modo se considera suficiente. Además, el polímero
superabsorbente, que está expuesto sobre la superficie del producto
final, se desprende fácilmente por acciones dinámicas, como
roza-
miento.
miento.
También se conoce un procedimiento para fijar un
polímero superabsorbente sobre un tejido, etc., mediante un adhesivo
fundido en caliente aplicado a toda la superficie del tejido. Aunque
este método garantiza la fijación de un polímero superabsorbente, la
mayor parte de la superficie del polímero superabsorbente queda
recubierta con un adhesivo fundido en caliente y, por lo tanto,
impedida de absorber e hincharse.
Alternativamente, se ha sugerido aplicar
helicoidalmente un adhesivo fundido. Este método consigue fijar
eficientemente un polímero superabsorbente minimizando el
impedimento de absorción e hinchamiento. Sin embargo, la implicación
de aplicar helicoidalmente un adhesivo fundido hace que el proceso y
el equipo sean complicados. Además, como una gran cantidad de
polímero superabsorbente se fija en una capa, el polímero causa
bloqueo del gel tras la absorción de líquido e interfiere el
hinchamiento.
Por otro lado, también se conocen hojas
absorbentes hechas de pulpa de madera preparadas mediante un proceso
en seco. Para incrementar la resistencia de este tipo de hojas
absorbentes, se ha intentado incorporar un aglutinante químico,
pasta sintética, fibras sintéticas de punto de fusión bajo, etc.,
sólo para hacer que la hoja sea hidrófoba y reducir la velocidad de
absorción. Si la resistencia de la hoja es baja, el polímero
superabsorbente hinchado con un líquido se desprende
desfavorablemente de la hoja. La hoja absorbente puede estar
recubierta con papel plisado para incrementar su resistencia
superficial pero esto incrementa desfavorablemente el coste. Sin
embargo, con cualquiera de estas manipulaciones, la fijación del
polímero superabsorbente a la hoja de pulpa de madera es
insuficiente y persiste el problema de que el polímero
superabsorbente se desprende fácilmente. Hay otro problema y es que
la hoja absorbente no puede ser prensada intensamente sin reducir su
velocidad de absorción de líquido.
También se conoce un proceso para producir una
hoja absorbente que comprende polimerización in situ para
obtener un polímero superabsorbente fijado sobre un soporte de tela
no tejida. Sin embargo, cuando se usa tela no tejida hecha de fibras
hidrófilas, no se puede producir un polímero superabsorbente en
partículas y el polímero resultante se fija sobre toda la superficie
de la tela no tejida de modo sustancialmente uniforme y tiene una
capacidad de absorción de líquidos reducida. Cuando se usa tela no
tejida hecha de fibras hidrófilas, aunque se puede producir un
polímero superabsorbente en partículas, la hoja absorbente tiene
desfavorablemente una velocidad baja de absorción al contrario que
la tela no tejida que comprende fibras hidrófilas debido al conjunto
de sus propiedades hidrófobas. Además, la polimerización in
situ va acompañada inevitablemente de monómeros remanentes sin
reaccionar, lo cual limita la utilidad de la hoja absorbente
resultante por cuestiones de inocuidad.
Las patentes de los Estados Unidos nos.
4.605.402 y 5.021.050 desvelan miembros absorbentes que se preparan
recubriendo una capa de fibras sobre un velo de fibras que tiene un
polímero superabsorbente extendido sobre aquélla y que tiene una
estructura en la que el polímero se distribuye y adhiere a la fibra
en la porción media en la dirección del espesor del miembro
absorbente. Aunque preparados para hacerlos más finos por
compresión, estos miembros absorbentes no se transforman en una hoja
y, por lo tanto, son demasiado gruesos para ser usados para diversos
fines. Además, debido a su baja densidad, la superficie de estos
miembros absorbentes exhibe un mal comportamiento de absorción.
Además, cuando absorben líquido y se humedecen, los miembros
absorbentes recuperan su espesor original por medio de la fuerza
resiliente de las fibras sintéticas por lo que se obtienen espacios
absorbentes. Así, estos miembros absorbentes son insuficientes para
obtener un artículo absorbente fino.
La patente
EP-A-661 030 desvela un artículo
absorbente que comprende una hoja superior permeable a los líquidos,
una hoja posterior impermeable a los líquidos y un miembro
absorbente retentivo de líquidos interpuesto entre la citada hoja
superior y la citada hoja posterior. El miembro absorbente comprende
un polímero absorbente y fibras de celulosa, siendo las citadas
fibras de celulosa fibras reticuladas de celulosa que se pueden
obtener por reticulación intramolecular y/o intermolecular de las
citadas fibras de celulosa. Las fibras de celulosa y el polímero
absorbente se dispersan y se mezclan entre sí.
La patente
EP-A-394 812 desvela una estructura
absorbente unitaria que comprende una capa de revestimiento, de un
material permeable a los fluidos corporales, comprendiendo la citada
capa de revestimiento fibras termofundibles; una capa absorbente de
material absorbente, estando situada la citada capa absorbente en
contacto cara con cara con la citada capa de revestimiento, estando
termofusionadas entre sí las superficies de contacto de la citada
capa de revestimiento y de la citada capa absorbente, comprendiendo
el citado material absorbente un velo fibroso con una pluralidad de
partículas de material superabsorbente dispuestas intermitentemente
por toda el citado velo fibroso; y una capa distribuidora de
fluidos.
La patente
EP-A-528 248 desvela un material
compuesto formado en húmedo, comprendiendo el citado material
compuesto fibras y material absorbente, pudiendo obtenerse el citado
material compuesto a partir de una combinación de material
absorbente y una suspensión que comprende las citadas fibras
dispersas en un medio de dispersión en el que es hinchable el citado
material absorbente. El material absorbente está contenido
sustancialmente en el material compuesto formado en húmedo pero no
está unido sustancialmente a las citadas fibras.
La patente
WO-A-92/14430 desvela un producto
absorbente que comprende una capa absorbente que comprende fibras
resilientes hidrófilas y material superabsorbente. El material
superabsorbente está dispuesto principalmente en la cara inferior de
la capa absorbente. Las gotitas de material superabsorbente se
dispersan en el velo al desplazarse el velo a través de una zona de
caída de gotitas y caer gotitas del material superabsorbente, en un
portador líquido, sobre una cara de la cara opuesta del velo.
En consecuencia, un objeto de la presente
invención es proporcionar una hoja absorbente ultrafina en forma de
hoja en la que un polímero superabsorbente se fija firmemente sin
perjudicar las características de absorción inherentes en un
polímero superabsorbente.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una hoja absorbente que absorbe líquido de forma
uniforme sin dejar líquido sobre su superficie, lleva rápidamente el
líquido absorbido a todo el polímero superabsorbente y fija
eficazmente el líquido.
Un objeto adicional de la presente invención es
proporcionar una hoja absorbente ultrafina en la que un polímero
superabsorbente ejerce sus características de absorción inherentes
sin causar bloqueo del gel aunque se use para una absorción repetida
de líquido.
Otro objeto adicional de la presente invención
es proporcionar un procedimiento para producir fácilmente la hoja
absorbente.
Otro objeto adicional de la presente invención
es proporcionar un artículo absorbente que comprende la hoja
absorbente y exhibe buen comportamiento de absorción.
Otro objeto adicional de la presente invención
es proporcionar una hoja absorbente que provee un artículo
absorbente que, en particular, es ultrafino, da una sensación
excelente durante su uso y no da una sensación incómoda incluso
después de absorber fluidos corporales.
Como resultado de prolongadas investigaciones,
los inventores de la presente invención han encontrado que se evita
eficazmente el bloqueo del gel del polímero superabsorbente y que se
puede fijar una gran cantidad del polímero superabsorbente en la
hoja absorbente embebiendo el polímero superabsorbente en espacios
formados entre las fibras que constituyen la hoja absorbente cuando
las fibras están húmedas.
La presente invención se realiza en base al
descubrimiento antes mencionado y se consiguen los objetos antes
mencionados proporcionando las hojas absorbentes definidas en las
reivindicaciones anexas.
La presente invención proporciona también un
procedimiento para preparar una hoja absorbente que comprende por lo
menos fibras hidrófilas y fibras de unión termofundibles o un
auxiliar de refuerzo y un polímero superabsorbente, comprendiendo el
procedimiento las etapas de:
- extender el polímero superabsorbente sobre un velo húmedo de fibras que se prepara por un proceso húmedo a partir de una suspensión acuosa que comprende por lo menos fibras hidrófilas y fibras de unión termofundibles o el auxiliar de refuerzo;
- recubrir sobre el mismo un agregado de fibras que comprende las fibras hidrófilas y las fibras de unión termofundibles o el auxiliar de refuerzo; y
- secar la combinación del velo de fibras y el agregado de fibras para formar un cuerpo unitario.
\vskip1.000000\baselineskip
En esta Memoria, el término "velo de
fibras" significa un velo en el que las fibras constituyentes no
están en absoluto constreñidas entre sí o están ligeramente
constreñidas debido a enmarañamiento mecánico, fuerzas de
rozamiento, etc., y tienen un grado de libertad extremadamente alto
cuando están húmedas y, después de secarlas, las fibras están
constreñidas firmemente entre sí formando una hoja; el término
"agregado de fibras" significa un agregado de fibras que
comprende predominantemente fibras y tiene forma de hoja y se
refiere a papel ordinario, tela no tejida y tela tejida y también al
velo de fibras antes mencionado; y el término "estructura de
fibras" significa un material laminar de fibras que comprende
predominantemente el velo de fibras y el agregado de fibras que
forman un cuerpo unitario.
De acuerdo con la presente invención, se obtiene
una hoja absorbente en la que se fija firmemente un polímero
superabsorbente de modo que apenas se desprende de la hoja y el
polímero superabsorbente apenas causa bloqueo del gel. La hoja
absorbente de la presente invención combina tres funciones de
penetración, difusión y retención de líquido y exhibe buen
comportamiento en cuanto a velocidad de absorción y capacidad de
absorción. Aunque la hoja absorbente tiene un espesor ultrafino,
exhibe un comportamiento de absorción inesperadamente bueno.
De acuerdo con los procedimientos preferidos
para producir las hojas absorbentes de la presente invención, se
incrementa mucho la velocidad de producción en comparación con
técnicas convencionales. Los procedimientos de la presente invención
no requieren etapas complicadas para fijar un polímero
superabsorbente, consiguiendo una simplificación notable del proceso
de producción.
Los procedimientos de la presente invención
permiten extender un polímero superabsorbente no sólo sobre toda la
superficie de la hoja absorbente sino parcialmente en tiras que se
extienden en la dirección longitudinal o intermitentemente en la
dirección longitudinal de la hoja absorbente. Esto es, se puede
diseñar, de acuerdo con el uso final, la superficie en la que se
extiende el polímero superabsorbente, por lo que se produce
económicamente la hoja absorbente.
La presente invención proporciona hojas
absorbentes que proveen artículos absorbentes ultrafinos que
contienen una gran cantidad de un polímero superabsorbente en estado
fijado, a pesar de su pequeño espesor. Los artículos absorbentes
tienen una gran velocidad de absorción de líquido, apenas causan un
contraflujo del líquido absorbido y tienen una incidencia disminuida
de derrames. Cuando un miembro absorbente de un artículo absorbente
consiste sólo en la hoja absorbente de la presente invención, el
artículo absorbente se puede fabricar mediante un proceso de
producción extremadamente simplificado a una gran velocidad, en el
que la hoja absorbente simplemente se corta al tamaño deseado.
Además, como la hoja absorbente comprende un velo de fibras y un
agregado de fibras que forman un cuerpo unitario y en la hoja
absorbente está contenido un polímero superabsorbente, se evita que
el polímero superabsorbente se separe de la hoja absorbente y
reduzca sus prestaciones de absorción, incluso aunque el usuario
haga ejercicios violentos.
La figura 1A es una vista esquemática
diagramática que ilustra la sección transversal de una primera hoja
absorbente que no es una realización de la invención y se desvela
como producto de referencia y la figura 1B es una vista esquemática
que ilustra la sección transversal de la primera hoja absorbente de
la presente invención.
La figura 2 es una vista esquemática que ilustra
un aparato que se puede usar preferiblemente para producir la
primera hoja absorbente.
La figura 3 es una vista esquemática que ilustra
la sección transversal de la segunda hoja absorbente de la presente
invención, que se corresponde con la figura 1B.
La figura 4 es una vista esquemática que ilustra
la sección transversal de la tercera hoja absorbente de la presente
invención, que se corresponde con la figura 1B.
La figura 5 es una vista esquemática que ilustra
un aparato que se puede usar preferiblemente para producir la
segunda hoja absorbente de la presente invención.
La figura 6 es una vista esquemática que ilustra
la sección transversal de la cuarta hoja absorbente de la presente
invención, que se corresponde con la figura 1B.
La figura 7 es una vista esquemática que ilustra
la sección transversal de la quinta hoja absorbente de la presente
invención, que se corresponde con la figura 1B.
La figura 8 es una vista esquemática que ilustra
un aparato que se puede usar preferiblemente para producir la cuarta
hoja absorbente de la presente invención.
La figura 9 es una vista esquemática que ilustra
la sección transversal de la sexta hoja absorbente de la presente
invención, que se corresponde con la figura 1B.
La figura 10 es una vista esquemática que
ilustra un aparato que se puede usar preferiblemente para producir
la sexta hoja absorbente de la presente invención.
La figura 11 es una vista esquemática que
ilustra otro aparato que se puede usar preferiblemente para producir
la sexta hoja absorbente de la presente invención.
La figura 12 es una vista esquemática que
ilustra la sección transversal de una referencia de compresa
higiénica.
La figura 13 es una vista esquemática que
ilustra la sección transversal de una referencia de compresa
higiénica.
La figura 14 es una vista esquemática que
ilustra la sección transversal de una referencia de compresa
higiénica.
La figura 15 es una vista esquemática que
ilustra la sección transversal de una referencia de compresa
higiénica.
La figura 16 es una vista esquemática que
ilustra la sección transversal de una referencia de compresa
higiénica.
La figura 17 es una vista esquemática que
ilustra la sección transversal de una referencia de compresa
higiénica.
La figura 18 es una vista esquemática que
ilustra la medición de la velocidad de absorción.
La figura 19 es una vista esquemática que
ilustra la medición de un contraflujo.
La figura 20 es una sección transversal
esquemática de una compresa higiénica convencional.
La figura 21 es una vista esquemática que
ilustra el espesor de una compresa higiénica.
La figura 22 ilustra un modelo movible de
caderas y entrepierna de mujer.
La figura 23 ilustra el modelo movible de la
figura 22 con una compresa higiénica aplicada a la entrepierna.
La figura 24 es una sección transversal
esquemática de una hoja absorbente convencional.
La figura 25 es una vista esquemática que
muestra un aparato para medir el tiempo de paso de una solución
acuosa de glicerol.
La figura 26 es una vista esquemática que
muestra un aparato para medir la altura de absorción de solución
salina fisiológica por el método de Klemm.
Se describirá en detalle la primera hoja
absorbente como producto de referencia de la presente invención
haciendo referencia a los dibujos adjuntos. La figura 1A es una
sección transversal diagramática de la primera hoja absorbente y la
figura 1B es una sección transversal de la primera hoja
absorbente.
La primera hoja absorbente 10 de acuerdo con la
presente invención comprende por lo menos fibras hidrófilas finas,
fibras de unión termofundibles o un auxiliar de refuerzo y un
polímero superabsorbente 16. La hoja absorbente 10 tiene una
superficie absorbente 12 para absorber líquido y el polímero
absorbente 16 no está presente sobre la superficie absorbente 12
sino distribuido en el interior de la hoja absorbente 10. El
polímero superabsorbente 16 está adherido a las fibras hidrófilas
finas que constituyen la hoja absorbente 10.
Como se muestra en las figuras 1A y 1B, la
primera hoja absorbente 10 comprende preferiblemente un agregado de
fibras 15 y un velo de fibras 18. El agregado de fibras 15 tiene una
superficie absorbente 12 y no contiene polímero superabsorbente 16
en la cara de la superficie absorbente 12.
El velo de fibras 18 comprende por lo menos
fibras hidrófilas.
Como se muestra en las figuras 1A y 1B, el
agregado de fibras 15 y el velo de fibras 18 forman un cuerpo
unitario. El polímero superabsorbente 16 está distribuido en el
interior del velo de fibras 18. Se conocen hojas absorbentes de este
tipo a partir del documento US 4 537 590.
Una realización preferida de la primera hoja
absorbente 10 se caracteriza por comprender el agregado de fibras 15
y el velo de fibras 18 en un cuerpo unitario, con el polímero
superabsorbente 16 contenido en él. Más específicamente, el agregado
de fibras 15 y el velo de fibras 18 se transforman en un cuerpo
unitario mediante enmarañamiento mecánico de las fibras que
constituyen el agregado de fibras 15 y de las fibras que constituyen
el velo de fibras 18, formación de enlaces de hidrógeno (y un
auxiliar de refuerzo), fusión térmica, etc. Así, el polímero
superabsorbente 16 está fijado firmemente en la hoja absorbente 10 y
se evita que se desprenda. La primera hoja absorbente 10 exhibe
permeabilidad mejorada del líquido absorbido desde la superficie
absorbente 12 y hace que el líquido llegue uniformemente al polímero
superabsorbente 16. Se elimina el bloqueo del gel del polímero
superabsorbente 16 que tiene líquido absorbido. En consecuencia, la
estructura de la primera hoja absorbente 10 es totalmente diferente
de la de una hoja absorbente convencional (figura 24) compuesta de
un par de hojas de papel absorbente que tienen un polímero
superabsorbente interpuesto entre las dos. Esto es, la hoja
absorbente convencional es una hoja de dos láminas mientras que la
primera hoja absorbente 10 es una hoja de una sola lámina.
Dicha integración del agregado de fibras 15 y el
velo de fibras 18 se consigue preferiblemente por recubrimiento en
el papel húmedo como se desvela más adelante.
A continuación se explica el velo de fibras 18
de la primera hoja absorbente.
El término "velo de fibras", tal como se
usa en la presente Memoria, significa un velo en la que las fibras
constituyentes no están unidas en absoluto entre sí o están unidas
muy débilmente debido a enlaces de hidrógeno, enmarañamiento
mecánico, fuerzas de rozamiento, etc., y tienen un grado de libertad
extremadamente alto cuando están húmedas y, después de secarlas, las
fibras constituyentes están unidas firmemente entre sí formando una
hoja.
Es importante que el velo de fibras 18 esté en
estado húmedo para que las fibras constituyentes tengan un grado de
libertad extremadamente alto antes de extender el polímero
superabsorbente sobre aquélla. El polímero superabsorbente 16
extendido sobre el velo de fibras 18 en estado húmedo se distribuye
desde la superficie hasta el interior del velo de fibras 18 y se
fija al velo de fibras 18, esto es, se distribuye
tridimensionalmente en el velo de fibras 18. También es importante
que el velo de fibras 18 tenga resistencia suficiente para evitar
que el polímero superabsorbente 16 precipite sobre la superficie de
la primera hoja absorbente 10 después de que el velo de fibras 18 y
el agregado de fibras 15 se transformen en un cuerpo unitario. A
este efecto, es preferible que el velo de fibras 18 tenga una
resistencia en húmedo de 50 g o más, más preferiblemente de 100 g o
más, medida de acuerdo con la norma
JIS-P-8113 (JIS = Norma Industrial
del Japón). Para dotar el velo de fibras 18 de dicha resistencia en
húmedo, se incorporan fibras de unión termofundibles o un auxiliar
de refuerzo. Es preferible incorporar además pulpa de madera o pulpa
que no es de madera que forman enlaces de hidrógeno.
El velo de fibras 18 tiene preferiblemente un
peso básico de 10 a 200 g/m^{2}, más preferiblemente de 10 a 100
g/m^{2}, lo más preferiblemente de 20 a 80 g/m^{2}. Si el peso
básico es inferior a 10 g/m^{2}, hay riesgo de que el polímero
superabsorbente 16 se separe del velo de fibras 18 y se desprenda al
hincharse. Si el peso básico excede de 200 g/m^{2}, el velo de
fibras tiene una densidad demasiado alta y la primera hoja
absorbente 10 resulta demasiado dura, no fijándose
tridimensionalmente el polímero superabsorbente 16 o resultando una
permeabilidad de líquido deteriorada. Dicha hoja absorbente dura
puede deteriorar la sensación con el uso. En consecuencia, el peso
básico del velo de fibras 18 está preferiblemente dentro del
intervalo anterior.
El velo de fibras antes mencionado contiene por
lo menos fibras hidrófilas. Las fibras hidrófilas no están limitadas
particularmente siempre que las fibras tengan una superficie
hidrófila y, cuando estén húmedas, puedan formar un velo en el que
las fibras tengan un grado de libertad extremadamente alto entre sí.
Aunque no limitativos, ejemplos de dichas fibras hidrófilas incluyen
fibras naturales de celulosa, como fibras de pulpa de madera (por
ejemplo, pasta kraft de frondosas y pasta kraft de coníferas),
fibras de pasta de algodón y fibras de pasta de paja, fibras de
celulosa regenerada, como rayón y rayón cuproamoniacal, fibras
hidrófilas sintéticas como fibras de poli(alcohol vinílico) y
fibras de poliacrilonitrilo y fibras sintéticas (por ejemplo, fibras
de polietileno, fibras de polipropileno y fibras de poliéster) que
se han hecho hidrófilas con un agente tensioactivo. Estas fibras
hidrófilas se pueden usar individualmente o como combinaciones de
las mismas.
Las fibras hidrófilas deben estar presentes en
una cantidad de por lo menos 30 partes en peso, preferiblemente 50
partes en peso o más, por 100 partes en peso del velo de fibras.
De las fibras hidrófilas antes enumeradas, las
preferidas son fibras de celulosa. Se prefieren fibras de celulosa
porque tienen una superficie hidrófila estable y conservan la
hidrofilia incluso después de humedecerse. Particularmente
preferidas son fibras voluminosas de celulosa, como fibras de
celulosa natural y fibras de celulosa regenerada. Desde el punto de
vista económico, se prefiere pulpa de madera, particularmente pasta
kraft de coníferas. El uso de las fibras de celulosa no sólo causa
una mejora adicional de la dispersabilidad y aptitud de fijación de
un polímero absorbente sino que hace más fácil controlar las
propiedades de drenaje del velo de fibras en el proceso húmedo de
fabricación de papel. Además, las fibras voluminosas de celulosa
forman un velo de fibras que tiene un contenido alto de espacios
vacíos por lo que un polímero superabsorbente puede ser embebido,
dispersado y fijado fácilmente en el mismo y se puede evitar bloqueo
del gel del polímero superabsorbente. La longitud media de las
fibras voluminosas de celulosa no está limitada particularmente
pero, en general, es preferiblemente de 1 a 20 mm. También, en la
presente invención, como fibras también se usan preferiblemente
fibras obtenidas realizando un tratamiento de hidrofilia sobre
fibras sintéticas, como PET, PE, PP, etc.
El término "fibras voluminosas" significa
fibras que tienen una estructura tridimensional, como una estructura
torsionada, una estructura rizada, una estructura curvada y/o una
estructura ramificada, o, alternativamente, fibras que tienen una
sección transversal gruesa, por ejemplo, que tienen un grado de
rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más. La fibras voluminosas de
celulosa están presentes preferiblemente en una cantidad de 30
partes en peso o más, más preferiblemente de 50 a 99 partes en peso,
por 100 partes en peso del velo de fibras.
Un ejemplo preferido de fibras voluminosas de
celulosa son fibras que tienen un grado de rugosidad de fibras de
0,3 mg/m o más. Se prefieren dichas fibras de celulosa porque se
acumulan en estado voluminoso para formar fácilmente una estructura
reticular voluminosa en el velo de fibras y también porque el velo
de fibras formada tiene poca resistencia contra la transferencia de
líquido para dar una velocidad incrementada de penetración de
líquido.
La expresión "grado de rugosidad de las
fibras", tal como se usa en la presente Memoria, significa una
medida indicativa de la lisura de fibras que tienen una lisura no
uniforme. El grado de rugosidad de las fibras se puede medir, por
ejemplo, con un medidor de rugosidad de fibras
"FS-200", fabricado por Kajani Electronics
Ltd.
Como se ha indicado anteriormente, la fibras
voluminosas de celulosa a usar tienen preferiblemente un grado de
rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más, más preferiblemente de 0,3 a
2 mg/m, preferiblemente particularmente de 0,32 a 1 mg/m.
Ejemplos específicos de fibras de celulosa que
tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más incluyen
pasta kraft de coníferas "Albacel" producida por Federal Paper
Board Co., e "Indorayon" producida por PT Inti Indorayon
Utama.
Otro ejemplo preferido de fibras voluminosas de
celulosa son fibras cuya sección transversal tiene un grado de
redondez de fibras de 0,5 a 1, particularmente de 0,55 a 1. Las
fibras de celulosa que tienen un grado de redondez de fibras en la
sección transversal de las fibras de 0,5 a 1 tienen poca resistencia
contra la transferencia de líquido dando una velocidad incrementada
de penetración de líquido. El método de medir el grado de redondez
de las fibras en la sección transversal de las fibras se describirá
más adelante.
Aunque, como se ha mencionado anteriormente,
como fibras de celulosa se usa preferiblemente pulpa de madera, la
pulpa de madera tiene generalmente una sección plana debido al
tratamiento de deslignificación y sobre todo tiene un grado de
redondez de fibras en la sección transversal de las fibras inferior
a 0,5. El grado de redondez de fibras en la sección transversal de
las fibras de dicha pulpa de madera se puede incrementar a 0,5 o
más, por ejemplo, por mercerización para expandir la sección
transversal de las fibras de pulpa de madera.
Así, como fibras voluminosas de celulosa también
se prefiere pasta mercerizada que tiene un grado de redondez de
fibras en la sección transversal de las fibras de 0,5 a 1, que se
obtiene por mercerización de pulpa de madera. Ejemplos específicos
de pasta mercerizada disponible comercialmente que se puede usar en
la presente invención incluyen "Filtranier" y
"Porosanier", producidas ambas por ITT Rayonier Inc.
Se prefieren particularmente fibras de celulosa
que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y un
grado de redondez de fibras en la sección transversal de las fibras
de 0,5 a 1, por facilidad de formación de una estructura reticular
voluminosa y porque incrementan además la velocidad de penetración
de líquido.
Otro ejemplo preferido de fibras voluminosas de
celulosa son fibras de celulosa reticuladas obtenidas por
reticulación intramolecular y/o intermolecular de fibras de
celulosa. Se prefieren fibras de celulosa reticuladas por su
capacidad de mantener una estructura voluminosa cuando están
húmedas.
Aunque no limitativa particularmente, la
reticulación de fibras de celulosa se puede realizar usando un
agente reticulante. Agentes reticulantes útiles incluyen compuestos
de N-metilol, como dimetiloletilenurea y
dimetiloldihidroxietilenurea; ácidos policarboxílicos, como ácido
cítrico, ácido tricarbalílico y ácido butanotetracarboxílico;
polioles, como dimetilhidroxietilenurea; y compuestos de
poliglicidil éteres. Para la reticulación se prefieren ácidos
policarboxílicos o poliglicidil éteres que no generen formalina
perjudicial para el organismo humano tras su reticulación.
El agente reticulante se usa preferiblemente en
una cantidad de 0,2 a 20 partes en peso por 100 partes en peso de
fibras de celulosa.
La reticulación de fibras de celulosa usando el
agente reticulante antes mencionado se puede realizar, por ejemplo,
sumergiendo las fibras de celulosa en una solución acuosa del agente
reticulante que contiene, si se desea, un catalizador, deshidratando
las fibras de celulosa impregnadas para tener una adición
predeterminada de la solución acuosa del agente reticulante y
calentando las fibras a una temperatura de reticulación; o rociando
la solución acuosa del agente reticulante sobre las fibras de
celulosa para dar una adición predeterminada y calentando después a
la temperatura de reticulación para inducir la reticulación.
Fibras de celulosa reticulada disponibles
comercialmente incluyen "High Bulk Additive", producido por
Weyerhaeuser Paper Co.
Además de las fibras voluminosas de celulosa
preferidas antes mencionadas, también se prefieren fibras
voluminosas de celulosa obtenidas por reticulación intramolecular
y/o intermolecular de fibras de celulosa, por ejemplo, pasta, que
tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más de acuerdo
con los métodos antes descritos.
También se prefieren fibras voluminosas de
celulosa obtenidas por reticulación intramolecular y/o
intermolecular de pasta que tiene un grado de redondez de fibras en
la sección transversal de las fibras de 0,5 a 1 de acuerdo con los
métodos de reticulación antes descritos.
También se prefieren fibras voluminosas de
celulosa obtenidas por reticulación intramolecular y/o
intermolecular de pasta mercerizada que tiene un grado de redondez
de fibras en la sección transversal de las fibras de 0,5 a 1 de
acuerdo con los métodos de reticulación antes descritos.
Más preferidas son fibras voluminosas de
celulosa obtenidas por reticulación intramolecular y/o
intermolecular de pasta que tiene un grado de rugosidad de fibras de
0,3 mg/m o más y un grado de redondez de fibras en la sección
transversal de las fibras de 0,5 a 1 de acuerdo con los métodos de
reticulación antes descritos.
También se prefieren fibras voluminosas de
celulosa obtenidas mercerizando pasta que tiene un grado de
rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y un grado de redondez de
fibras en la sección transversal de las fibras de 0,5 a 1 de acuerdo
con los métodos de reticulación antes descritos.
Para mantener estable la estructura incluso
cuando se humedezca la hoja absorbente, es necesario dotar el velo
de fibras con resistencia en húmedo, en particular incorporando
fibras de unión termofundibles o un auxiliar de refuerzo.
También, para mejorar la resistencia de la hoja
absorbente reforzando los enlaces de hidrógeno entre las fibras de
celulosa, puede ser eficaz incorporar fibras de celulosa ordinarias,
esto es, pulpa de madera o pasta que no es de madera, en lugar de
fibras de unión termofundibles o del auxiliar de refuerzo. Sin
embargo, para obtener una resistencia en húmedo suficiente de la
hoja absorbente, se prefiere incorporar fibras de celulosa
ordinarias combinadas con fibras de unión termofundibles o con el
auxiliar de refuerzo.
Las fibras de unión termofundibles que se pueden
usar son fibras que se unen entre sí al calentarlas. Ejemplos de
fibras de unión termofundibles incluyen fibras de poliolefinas, como
polietileno, propileno y poli(alcohol vinílico), fibras de
poliéster, fibras conjugadas de
polietileno-polipropileno, fibras conjugadas de
polietileno-poliéster, fibras conjugadas de
poliéster-poliéster de punto de fusión bajo, fibras
conjugadas de poli(alcohol
vinílico)-polipropileno que tienen una superficie
hidrófila y fibras conjugadas de poli(alcohol
vinílico)-poliéster. Las fibras conjugadas pueden
ser del tipo de núcleo/envoltura o del tipo de cara con cara. Estas
fibras de unión termofundibles se pueden usar individualmente o como
mezclas de dos o más de ellas. Para uso se prefieren fibras de
poli(alcohol vinílico) y fibras de poliéster.
Se prefiere generalmente que las fibras de unión
termofundibles tengan una longitud de fibras de 2 a 60 mm y un
diámetro de fibras de 0,1 a 3 denier, particularmente de 0,5 a 3
denier.
Como se ha indicado anteriormente, al velo de
fibras se añade un auxiliar de refuerzo, como una resina de
poliamina-epiclorhidrina,
dialdehído-almidón, esponja o carboximetilcelulosa.
El auxiliar de refuerzo se añade en una cantidad de 0,01 a 30 partes
en peso, preferiblemente de 0,01 a 20 partes en peso, por 100 partes
en peso del velo de fibras.
Cuando se emplean fibras de unión
termofundibles, el velo de fibras comprende preferiblemente 30 a 99
partes en peso de fibras hidrófilas y 1 a 50 partes en peso de
fibras de unión termofundibles, por 100 partes en peso del velo de
fibras. Más preferiblemente, el velo de fibras comprende 50 a 97
partes en peso de fibras hidrófilas y 3 a 30 partes en peso de
fibras de unión termofundibles, por 100 partes en peso del velo de
fibras.
El velo de fibras comprende preferiblemente, por
ejemplo, 1 a 10 partes en peso de fibras de vinilón [fibras de
poli(alcohol vinílico)] y más preferiblemente 2 a 5 partes en
peso de fibras de vinilón. Las fibras de vinilón son preferiblemente
las que funden al exponerlas a calor húmedo.
Alternativamente, el velo de fibras comprende,
por ejemplo, 1 a 30 partes en peso de fibras de unión termofundibles
que tienen una estructura de núcleo/envoltura, más preferiblemente 5
a 20 partes en peso de fibras de unión termofundibles. Ejemplos de
fibras de unión termofundibles que tienen una estructura de
núcleo/envoltura incluyen fibras sintéticas compuestas de una
envoltura hecha de una resina de polietileno-acetato
de vinilo, una resina de polietileno, una resina de poliéster
modificada que tiene un punto de fusión de 70 a 150ºC o un
poli(alcohol vinílico) que funde con calor húmedo, y un
núcleo hecho de una resina de polipropileno o de una resina de
poliéster.
Cuando se emplea el auxiliar de refuerzo, es
preferible que el velo de fibras comprenda 30 a 100 partes en peso
de fibras hidrófilas, 0 a 50 partes en peso de otras fibras y 0,01 a
30 partes en peso del auxiliar de refuerzo, por 100 partes en peso
del velo de fibras. Es más preferible que el velo de fibras
comprenda 50 a 100 partes en peso de fibras hidrófilas, 0 a 20
partes en peso de otras fibras y 0,01 a 20 partes en peso del
auxiliar de refuerzo, por 100 partes en peso del velo de fibras.
El velo de fibras comprende, por ejemplo, 30 a
99 partes en peso de fibras voluminosas de celulosa, 1 a 70 partes
en peso de pulpa de madera o pasta que no es de madera y 0,01 a 30
partes en peso del auxiliar de refuerzo, por 100 partes en peso del
velo de fibras. Más preferiblemente, el velo de fibras comprende 50
a 95 partes en peso de fibras voluminosas de celulosa, 5 a 50 partes
en peso de pulpa de madera o pasta que no es de madera y 0,01 a 20
partes en peso del auxiliar de refuerzo, por 100 partes en peso del
velo de fibras.
A continuación se explicará el polímero
superabsorbente 16 que está contenido en la primera hoja absorbente
10.
Como se muestra en la figura 1A, el polímero
superabsorbente 16 está contenido en el interior de la primera hoja
absorbente 10 y disperso en los espacios formados entre las fibras
que constituyen la primera hoja absorbente 10. En más detalle, como
se muestra en la figura 1B, el polímero superabsorbente 16 está
contenido principalmente en el velo de fibras 18, esto es, contenido
principalmente en la zona desde la interfase entre el velo de fibras
18 y el agregado de fibras 15 hasta el interior del velo de fibras
18, y preferiblemente está disperso en los espacios formados por las
fibras que constituyen el velo de fibras 18. Como resultado, el
polímero superabsorbente está fijado firmemente en la primera hoja
absorbente y se evita bloqueo del gel del polímero. La expresión
"el polímero superabsorbente está contenido en la primera hoja
absorbente", tal como se usa en la presente Memoria, no significa
excluir la existencia del polímero superabsorbente sobre la
superficie de la primera hoja. Realizando el procedimiento preferido
para producir la primera hoja absorbente descrito más adelante,
inevitablemente existe una cantidad traza del polímero
superabsorbente sobre la superficie de la primera hoja absorbente,
que se permite en la presente invención. Por lo tanto, la expresión
significa que la mayor parte del polímero superabsorbente existe en
el interior de la primera hoja absorbente.
El polímero superabsorbente 16 se adhiere a las
fibras hidrófilas que constituyen la primera hoja absorbente 10,
preferiblemente a las fibras hidrófilas que constituyen el velo de
fibras 18, con lo que se consigue la fijación del polímero
superabsorbente 16 y además se evita bloqueo del gel del polímero.
El polímero superabsorbente 16 se adhiere principalmente a las
fibras hidrófilas. Sin embargo, no importa que el polímero
superabsorbente se adhiera a otras fibras que constituyen la hoja
absorbente, por ejemplo, a las fibras de unión termofundibles.
Además, no todas las partículas del polímero superabsorbente
necesitan adherirse a las fibras. Es preferible que por lo menos el
50% en peso, particularmente el 70% en peso o más, del polímero
superabsorbente se adhiera a las fibras. El método para adherir el
polímero superabsorbente 16 a las fibras se describirá más
adelante.
En el caso de usar un aglomerado de un polímero
superabsorbente que comprende partículas secundarias hechas de
partículas primarias esféricas, no todas las partículas primarias
necesitan adherirse a las fibras. Sólo si parte de las partículas
secundarias se adhieren a las fibras, se puede fijar el polímero
superabsorbente a las fibras.
Se prefiere que el polímero superabsorbente 16
no se disperse en la primera hoja absorbente 10 en una capa sino que
se disperse tridimensionalmente como se ilustra en las figuras 1A y
1B. En este caso, se puede dispersar una gran cantidad del polímero
superabsorbente. Esto es, en una hoja absorbente convencional con un
polímero superabsorbente disperso en una sola capa (esto es,
bidimensionalmente), la cantidad del polímero superabsorbente que se
puede extender es generalmente de aproximadamente 50 a 100 g/m^{2}
como máximo. Por el contrario, en la primera hoja absorbente 10,
como el polímero superabsorbente 16 se puede dispersar
tridimensionalmente, el límite superior de la cantidad de polímero a
extender se puede aumentar a aproximadamente 200-300
g/m^{2}, incrementando así la cantidad de extensión del polímero
superabsorbente 16 a aproximadamente 3 veces la cantidad permitida
en una hoja absorbente convencional. Como resultado, la hoja
absorbente 10 muestra un incremento notable de absorción de líquido.
Además, el comportamiento de absorción inherente del polímero
superabsorbente 16 se puede manifestar más eficazmente debido al
sistema tridimensionalmente disperso del polímero. Esto es, siendo
igual la cantidad de polímero superabsorbente usado, la primera hoja
absorbente 10 exhibe mejores características de absorción y se puede
reducir extremadamente su espesor en comparación con una
convencional. Adicionalmente, como se puede incrementar la cantidad
de polímero superabsorbente a extender, la hoja absorbente se puede
usar convenientemente como miembro absorbente de pañales
desechables, etc., que requieren un gran capacidad de absorción.
El polímero superabsorbente se extiende en una
cantidad de 5 a 300 g/m^{2}, preferiblemente de 10 a 250
g/m^{2}. También, cuando la cantidad de líquido a absorber no es
demasiado grande, la cantidad del polímero superabsorbente es
preferiblemente de 20 a 70 mg por metro cuadrado de la hoja
absorbente. Si la cantidad es inferior a 5 g/m^{2}, el polímero
superabsorbente carece de capacidad de absorción, no ejerciendo
funciones suficientes. Si excede de 300 g/m^{2}, se reduce la
fuerza de adherencia entre el velo de fibras y el agregado de fibras
y el polímero superabsorbente es propenso a desprenderse. Por lo
tanto, se prefiere que la cantidad de polímero superabsorbente a
extender caiga dentro del intervalo anterior.
Preferiblemente, el polímero superabsorbente 16
es tal que pueda absorber y retener líquido en una cantidad de 20
veces o más su propio peso y sea capaz de gelificarse tras la
absorción. La forma del polímero superabsorbente 16 no está
particularmente limitada y el polímero superabsorbente 16 puede
estar en forma de esferas, agregados, racimos, polvo o fibras.
Preferiblemente, el polímero superabsorbente está en forma de
partículas que tienen un tamaño de 1 a 1.000 \mum (más
preferiblemente de 10 a 500 \mum). Dichos polímeros
superabsorbentes incluyen almidón, carboximetilcelulosa reticulada,
polímeros o copolímeros de ácido acrílico o de una sal de metal
alcalino de los mismos, poli(ácido acrílico) y una sal del mismo y
polímeros con injertos de poliacrilato. También son útiles
copolímeros preparados copolimerizando ácido acrílico con
comonómeros, como ácido maleico, ácido itacónico, acrilamida, ácido
2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico,
ácido 2-(met)acriloiletanosulfónico, (met)acrilato de
2-hidroxi-etilo o ácido
estirenosulfónico, en una relación de copolimerización que no
perjudique el comportamiento del polímero superabsorbente.
A continuación se explicará el agregado de
fibras 15 que tiene la superficie absorbente 12 en la primera hoja
absorbente 10.
El término "superficie absorbente", tal
como se usa en la presente Memoria, denota la superficie que es, en
principio, la primera en absorber líquido cuando la primera hoja
absorbente 10 absorbe líquido. En otras palabras, en una realización
preferida de la primera hoja absorbente 10, se absorbe líquido
principalmente desde la cara del agregado de fibras 15.
El agregado de fibras no contiene polímero
superabsorbente sobre la cara de la superficie absorbente de aquél.
La expresión "no contiene polímero absorbente", tal como se usa
en la presente Memoria, no significa que no esté presente algo de
polímero superabsorbente sobre la cara de la superficie absorbente.
Realizando el procedimiento preferido para producir la primera hoja
absorbente descrito más adelante, hay inevitablemente una cantidad
traza de polímero superabsorbente sobre la cara absorbente, que se
permite en la presente invención. Por lo tanto, la expresión
significa que la cara absorbente del agregado de fibras no contiene
sustancialmente polímero superabsorbente.
El agregado de fibras se puede obtener mediante
enmarañamiento mecánico o físico de fibras, fusión por calor, etc.,
e incluye papel y tela no tejida. El papel que se puede usar como
agregado de fibras incluye papel preparado por fabricación húmeda
del papel o papel crepé del mismo, esto es, no está presente el
polímero superabsorbente. La tela no tejida a usar incluye diversas
clases, como tela no tejida preparada por cardado, tela no tejida
hecha de filamentos fusionados entre sí, tela de cordones finos
hilados que consisten principalmente en fibras sintéticas de
celulosa, como rayón o rayón cuproamoniacal, o fibras naturales de
celulosa, como algodón.
El agregado de fibras contiene preferiblemente
fibras hidrófilas. Se pueden usar las mismas fibras hidrófilas
usadas en el velo de fibras. Las fibras hidrófilas están presentes
preferiblemente en una cantidad de 30 partes en peso o más, más
preferiblemente de 50 a 99 partes en peso, por 100 partes en peso
del agregado de fibras.
El agregado de fibras está dotado
preferiblemente de una resistencia en húmedo similar a la del velo
de fibras para que la primera hoja absorbente que usa el agregado de
fibras dotado de resistencia en húmedo pueda conservar establemente
su forma después de ser humedecida. El agregado de fibras tiene
preferiblemente una resistencia en húmedo de 50 g o más, más
preferiblemente de 100 g o más, medida de acuerdo con
JIS-P-8113. Para proporcionar el
agregado de fibras con dicha resistencia en húmedo, se incorporan
las fibras de unión termofundibles antes mencionadas o el auxiliar
de refuerzo, de la misma manera que en el velo de fibras. También,
es preferible incorporar además pulpa de madera o pasta que no es de
madera que dan enlaces de hidrógeno. Las fibras de unión
termofundibles se añaden preferiblemente en una cantidad de 1 a 50
partes en peso, más preferiblemente de 3 a 30 partes en peso, por
100 partes en peso del agregado de fibras. El auxiliar de refuerzo
se usa preferiblemente en una cantidad de 0,01 a 30 partes en peso,
más preferiblemente de 0,02 a 20 partes en peso, por 100 partes en
peso del agregado de
fibras.
fibras.
Se considera particularmente preferente que el
agregado de fibras comprenda la misma formulación de fibras y
componentes que constituyen el velo de fibras anteriormente
mencionado.
Es particularmente preferible que el agregado de
fibras comprenda tela no tejida, especialmente tela no tejida
procesada en seco, por ejemplo, tela no tejida obtenida por cardado.
En particular, cuando se aplica la primera hoja absorbente a
artículos absorbentes que tienen la estructura mostrada en las
figuras 16 y 17, en la que la hoja absorbente actúa también como
hoja superior permeable a los líquidos, el uso de tela no tejida
hecha de fibras sintéticas, como agregado de fibras, proporciona un
artículo absorbente con un sensación más mejorada de sequedad.
El agregado de fibras tiene preferiblemente un
peso básico de 10 a 200 g/m^{2}, más preferiblemente de 10 a 100
g/m^{2}. Si el peso básico es inferior a 10 g/m^{2}, hay riesgo
de que el polímero superabsorbente hinchado se desprenda del
agregado de fibras se desprenda. Si excede de 200 g/m^{2}, el
agregado de fibras tiene una densidad demasiado alta, que hace que
la hoja absorbente sea demasiado dura. En consecuencia, el peso
básico del agregado de fibras cae preferiblemente dentro del
intervalo anterior.
El agregado de fibras se puede preparar
previamente, antes de la preparación del velo de fibras, o se puede
preparar simultáneamente con la hoja de fibras en la producción de
la primera hoja absorbente.
\newpage
En la primera hoja absorbente, es preferible que
el agregado de fibras tenga un peso básico de 10 a 200 g/m^{2},
que la cantidad del polímero superabsorbente extendido sea 5 a 300
g/m^{2} y que el velo de fibras tenga un peso básico de 10 a 200
g/m^{2}. También es preferible que el agregado de fibras tenga un
peso básico de 10 a 100 g/m^{2}, que la cantidad del polímero
superabsorbente extendido sea 5 a 200 g/m^{2} y que el velo de
fibras tenga un peso básico de 10 a 100 g/m^{2}.
La primera hoja absorbente tiene preferiblemente
un peso básico total de 21 a 500 g/m^{2}, más preferiblemente de
30 a 300 g/m^{2}, lo más preferiblemente de 50 a 200
g/m^{2}.
La primera hoja absorbente tiene preferiblemente
una densidad de fibras de 0,1 g/cm^{3} o más, más preferiblemente
de 0,1 a 0,4 g/cm^{3}, lo más preferiblemente de 0,1 a 0,2
g/cm^{3}. Cuando la densidad de las fibras está dentro del
intervalo anterior, se evita más eficientemente bloqueo del gel del
polímero superabsorbente. Se puede obtener fácilmente una densidad
de fibras que esté dentro del intervalo anterior usando fibras
voluminosas hidrófilas de celulosa (en particular, fibras
voluminosas de celulosa).
Una realización más preferida de la primera hoja
absorbente es una hoja absorbente que comprende una estructura de
fibras que comprende fibras voluminosas hidrófilas de celulosa y
fibras de unión termofundibles o un auxiliar de refuerzo y
partículas de un polímero superabsorbente, no estando presentes las
partículas del polímero superabsorbente sobre una superficie
absorbente de la hoja absorbente para absorber el líquido, sino
distribuidas en el interior de la estructura de fibras y fijada a
ésta, y teniendo la hoja absorbente un espesor de 0,3 a 1,5 mm y
estando extendido el polímero superabsorbente en una cantidad de 20
a 70 gramos por metro cuadrado de la hoja absorbente. Dicha hoja
absorbente tiene un espesor muy pequeño. Además, la hoja apenas
incrementa su espesor incluso después de absorber líquido cuando la
cantidad de líquido absorbido no es demasiado grande. En
consecuencia, dicha hoja absorbente, cuando se usa como miembro
absorbente en una compresa higiénica, etc., da una sensación exenta
de incomodidad, incluso cuando se lleva después de absorber sangre
menstrual.
Cuando la hoja absorbente se usa como miembro
absorbente de una compresa higiénica, en la hoja absorbente, el
polímero superabsorbente se extiende preferiblemente en una cantidad
de 10 a 100 g/m^{2}, más preferiblemente de 20 a 70 g/m^{2}, el
peso básico del agregado de fibras es preferiblemente 10 a 80
g/m^{2}, más preferiblemente 15 a 50 g/m^{2}, el peso básico del
velo de fibras es preferiblemente 10 a 80 g/m^{2}, más
preferiblemente 15 a 50 g/m^{2} y el espesor de la hoja absorbente
es 0,3 a 1,5 mm.
Por otro lado, cuando la hoja absorbente se usa
como miembro absorbente para retener una gran cantidad de líquido,
por ejemplo, un miembro absorbente de un pañal desechable, en la
hoja absorbente: el polímero superabsorbente se extiende
preferiblemente en una cantidad de 50 a 300 g/m^{2}, más
preferiblemente de 100 a 250 g/m^{2}, el peso básico del agregado
de fibras es preferiblemente 20 a 200 g/m^{2}, más preferiblemente
20 a 100 g/m^{2}, el peso básico del velo de fibras es
preferiblemente 20 a 200 g/m^{2}, más preferiblemente 20 a 100
g/m^{2} y el espesor de la hoja absorbente es preferiblemente 0,5
a 1,5 mm.
Se puede hacer que el espesor de la hoja
absorbente sea muy pequeño puesto que el polímero superabsorbente se
esparce y adhiere a las fibras y, por lo tanto, la hoja exhibe una
excelente eficiencia de absorción. En particular, se prefiere usar
fibras voluminosas de celulosa puesto que se aumenta más el estado
esparcido del polímero absor-
bente.
bente.
Adicionalmente, la primera hoja absorbente tiene
un espesor de 0,3 a 1,5 mm, preferiblemente de 0,5 a 1,2 mm, bajo
una carga aplicada de 2,5 g/cm^{2}. Así, la primera hoja
absorbente tiene un espesor muy pequeño. Además, el incremento del
espesor de la hoja es pequeño incluso después de que la hoja haya
absorbido líquido. Esto es porque, cuando la hoja absorbe líquido,
se agranda el polímero superabsorbente y se incrementan las
distancias entre las fibras, incrementándose así sólo el espesor de
la hoja absorbente, y porque el incremento del espesor de la hoja
absorbente no lo causan fuerzas resilientes de las fibras como se
desvela en las patentes de los Estados Unidos nos. 4.605.402 y
5.021.050.
El espesor de la primera hoja absorbente se mide
después de que el agregado de fibras 15 y el velo de fibras se
transformen en un cuerpo unitario. El espesor es menor que el
espesor obtenido midiendo antes de que se transformen en un cuerpo
unitario. Las fibras de unión termofundibles o el auxiliar de
refuerzo también contribuyen mucho a la formación del cuerpo
unitario.
También, en la primera hoja absorbente, descrita
anteriormente, como el polímero absorbente se esparce y se fija en
las fibras y la hoja absorbente exhibe una excelente eficiencia de
absorción, se puede hacer muy pequeño el espesor del miembro
absorbente. En particular, preferiblemente se usan fibras
voluminosas de celulosa puesto que se aumenta más el estado
esparcido del polímero absorbente. Como el polímero superabsorbente
está en contacto íntimo con las fibras y con el aglomerado de fibras
15 y el velo de fibras 18, el líquido se transfiere suavemente al
polímero superabsor-
bente.
bente.
A continuación se describirá un procedimiento
que se puede usar preferiblemente para la producción de la primera
hoja absorbente, haciendo referencia a los dibujos. La figura 2 es
una vista esquemática que ilustra un aparato que se puede usar
preferiblemente para la producción de la primera hoja
absorbente.
\newpage
Este procedimiento se usa para preparar una hoja
absorbente que comprende por lo menos fibras hidrófilas y fibras de
unión termofundibles o un auxiliar de refuerzo y un polímero
superabsorbente y se caracteriza porque comprende las etapas de:
- extender el polímero superabsorbente sobre un velo de fibras que se prepara por un proceso húmedo a partir de una suspensión acuosa que comprende por lo menos fibras hidrófilas y las fibras de unión termofundibles o el auxiliar de refuerzo,
- recubrir sobre el velo de fibras un agregado de fibras que comprende las fibras hidrófilas y las fibras de unión termofundibles o el auxiliar de refuerzo y
- secar la combinación del velo de fibras y el agregado de fibras para formar un cuerpo unitario de los mismos.
\vskip1.000000\baselineskip
El procedimiento hace posible esparcir
fácilmente el polímero superabsorbente en el interior de la hoja
absorbente manteniendo al polímero presente sobre la superficie
absorbente de la hoja absorbente para absorber líquido. También, el
procedimiento hace posible adherir y fijar firmemente el polímero a
las fibras hidrófilas que constituyen la hoja absorbente. Además,
hace posible que el espesor de la hoja absorbente sea fácilmente muy
pequeño, esto es, de 0,3 a 1,5 mm.
En primer lugar, se forma un velo de fibras que
comprende por lo menos fibras hidrófilas. El método de formación del
velo de fibras no está limitado particularmente. Se puede usar un
proceso seco de fabricación de papel o un proceso húmedo de
fabricación de papel, prefiriéndose este último. Como se desvela más
adelante, el velo de fibras sobre la que se extiende el polímero
superabsorbente debe estar húmedo y las fibras del velo deben tener
un grado de libertad extremadamente alto. Un método húmedo de
fabricación de papel proporciona un velo de fibras húmedo, ahorrando
mano de obra para humectar separadamente un velo de fibras. Además,
las fibras de un velo de fibras obtenido por un proceso húmedo no
están suficientemente unidas entre sí antes de secarlas. Un polímero
superabsorbente extendido sobre dicho velo húmedo de fibras se
embebe fácilmente en las tres dimensiones en los espacios formados
entre las fibras, con lo que se puede extender una gran cantidad del
polímero superabsorbente.
Para realizar el proceso de fabricación del
papel en estado húmedo para preparar un velo de fibras, se dispersan
en agua las fibras y componentes que formarán el velo de fibras,
preferiblemente las fibras hidrófilas antes descritas y las fibras
de unión termofundibles o el auxiliar de refuerzo, en
concentraciones predeterminadas para preparar una suspensión. Las
concentraciones de las fibras hidrófilas y de las fibras de unión
termofundibles o del auxiliar de refuerzo en la suspensión se
seleccionan de las usadas en la fabricación húmeda general de papel.
Las proporciones de las fibras hidrófilas y de las fibras de unión
termofundibles o del auxiliar de refuerzo, etc., en la suspensión se
seleccionan para que el velo de fibras resultante pueda tener la
composición antes mencionada.
Sobre el velo de fibras así obtenido se extiende
el polímero superabsorbente antes mencionado. El velo de fibras
tiene preferiblemente una humedad tal que contiene aproximadamente
20 a 500 partes en peso, más preferiblemente 50 a 300 partes en
peso, de agua por 100 partes en peso del velo de fibras, sobre base
seca. Si el contenido de agua es inferior a 20 partes en peso, el
polímero superabsorbente extendido no puede absorber agua suficiente
para hincharse y adquirir adherencia y, por lo tanto, la fijación
del polímero superabsorbente tiende a ser insuficiente. Si el
contenido de agua excede de 500 partes en peso, el polímero
superabsorbente absorbe excesiva agua y tiende a no secarse en la
etapa de secado descrita más adelante. En consecuencia, el contenido
de agua del velo de fibras cae dentro del intervalo anterior.
El polímero superabsorbente se extiende sobre un
velo de fibras con lo que el polímero superabsorbente absorbe agua,
adquiere adherencia y se embebe en las fibras que constituyen el
velo de fibras y se adhiere y fija a las fibras. Como las fibras que
constituyen el velo húmedo de fibras no están unidas todavía entre
sí y tienen libertad, el polímero superabsorbente se puede dispersar
en ellas tridimensionalmente. En consecuencia, se puede fijar
establemente una cantidad de polímero superabsorbente mayor que en
hojas absorbentes convencionales. El polímero superabsorbente se
puede extender uniformemente sobre todo el velo húmedo de fibras o,
si se desea, se puede extender parcialmente en tiras paralelas a
ciertos intervalos en la dirección longitudinal o se puede extender
intermitentemente en la dirección longitudinal.
Después, se recubre el agregado de fibras antes
descrito sobre el velo de fibras con el polímero superabsorbente.
Como las fibras en el velo de fibras tienen todavía libertad en todo
momento, el polímero superabsorbente es embebido a fondo en el velo
de fibras y las fibras del velo de fibras y las del agregado de
fibras se enmarañan fácilmente entre sí.
Posteriormente se seca el estratificado del velo
de fibras y el agregado de fibras, con lo que las fibras se
entrecruzan entre sí, se suman las acciones de formación de enlaces
de hidrógeno y unión térmica y el velo de fibras y el agregado de
fibras se transforman en un cuerpo unitario proporcionando la
primera hoja absorbente. La temperatura de secado varía
preferiblemente de 100 a 180ºC, más preferiblemente de 105 a 150ºC,
dependiendo la variación de la clase de fibras usadas. En esta
etapa, el velo de fibras y el agregado de fibras se transforman en
un cuerpo unitario y las fibras que constituyen el velo de fibras se
unen entre sí. El medio de secado no está limitado particularmente e
incluye, por ejemplo, un secador Yankee y un secador de aire soplado
caliente.
En una realización particularmente preferida, se
produce la primera hoja absorbente en una única etapa en un sistema
en línea que usa una máquina de fabricar papel en estado húmedo.
Como se muestra en la figura 2, el velo de fibras 18 se forma en una
parte de formación 140 de una máquina húmeda de fabricar papel y se
deshidrata en una etapa de deshidratación por succión 142. La
deshidratación se realiza hasta un grado en que el contenido de agua
es 20 a 500 partes en peso por 100 partes en peso del velo seco de
fibras. El polímero superabsorbente 16 se extiende sobre el velo de
fibras 18 inmediatamente antes de una sección de prensas 144 y
simultáneamente se recubre el agregado de fibras 15 sobre el
polímero superabsorbente. El estratificado resultante se lleva sobre
un transportador 145 a un secador 146, donde el estratificado se
seca y se transforma en un cuerpo unitario. Se puede producir así la
primera hoja absorbente 10 con facilidad a una gran velocidad.
En el sistema en línea se pueden usar máquinas
usuales de fabricar papel, como una máquina de fabricar papel del
tipo de malla y una máquina de fabricar papel del tipo de cilindro.
Como con etapas distintas a la anterior, se pueden adoptar
apropiadamente etapas usadas generalmente en la fabricación de
papel.
Aunque se ha descrito la producción de la
primera hoja absorbente de la presente invención con referencia a
sus realizaciones preferidas, el procedimiento para producir la
primera hoja absorbente no está limitado en absoluto a aquéllas.
Se describirán en detalle la segunda y tercera
hojas absorbentes de acuerdo con la presente invención haciendo
referencia a los dibujos. La figura 3 es una sección transversal
esquemática de la segunda hoja absorbente y la figura 4 es una
sección transversal esquemática de la tercera hoja absorbente,
correspondiéndose las figuras 3 y 4 con la figura 1B.
Aunque no se dan detalles particulares, la misma
explicación dada para las figuras 1A y 1B se aplica a las partes
correspondientes de las figuras 3 y 4. Los mismos números de
referencia usados en las figuras 1A y 1B se usan también para los
mismos miembros en las figuras 3 y 4.
En primer lugar, se describirá la segunda hoja
absorbente. Como se muestra en la figura 3, la segunda hoja
absorbente 20 es una hoja absorbente que contiene por lo menos un
polímero superabsorbente, fibras voluminosas de celulosa y fibras
finas hidrófilas. La segunda hoja absorbente 20 comprende el
agregado de fibras 15 y el velo de fibras 18. El agregado de fibras
15 tiene la superficie absorbente 12 y no contiene un polímero
superabsorbente en la cara de la superficie absorbente 12. El
agregado de fibras 15 comprende predominantemente fibras voluminosas
de celulosa 13 que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3
mg/m o más.
Como se muestra en la figura 3, el velo de
fibras 18 comprende una capa permeable 17, compuesta
predominantemente de fibras voluminosas de celulosa 13 que tienen un
grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más, y una capa de
difusión 19 localizada adyacente a la capa permeable y que comprende
fibras voluminosas de celulosa 13 que tienen un grado de rugosidad
de fibras de 0,3 mg/m o más y fibras hidrófilas finas 14. El velo de
fibras 18 se localiza adyacente al agregado de fibras 15 en la capa
permeable 17 de aquélla.
Como se muestra en la figura 3, el agregado de
fibras 15 y el velo de fibras 16 forman un cuerpo unitario. El
polímero superabsorbente 16 está contenido en la segunda hoja
absorbente 20 adhiriéndose a las fibras que constituyen la segunda
hoja absorbente 20.
Así, la segunda hoja absorbente 20 se
caracteriza porque comprende el agregado de fibras 15 y el velo de
fibras 18 en un cuerpo unitario ultrafino, con el polímero
superabsorbente 16 contenido en éste. Dicha estructura unitaria
ultrafina de la segunda hoja absorbente 20 es la misma que en la
primera hoja absorbente. Aunque no se entra en detalles, la
explicación dada para la estructura unitaria de la primera hoja
absorbente se aplica apropiadamente a la segunda hoja
absorbente.
Se describirán la capa permeable 17 y la capa de
difusión 19 que constituyen el velo de fibras 18.
Primero se describirá la capa permeable 17.
La capa permeable 17 comprende predominantemente
fibras voluminosas de celulosa que tienen un grado de rugosidad de
fibras de 0,3 mg/m o más. La capa permeable 17 que tiene dicha
estructura puede asegurar establemente espacios donde se absorbe
temporalmente líquido y se deja que éste pase rápidamente a través
de aquélla.
La capa permeable 17 tiene preferiblemente un
espesor de 0,1 a 1,5 mm. Si el espesor es inferior a 0,1 mm, el
espacio absorbente de líquido para la absorción temporal será tan
pequeño que proporciona un comportamiento de absorción insuficiente.
Si el espesor excede de 1,5 mm, apenas se transfiere a la capa de
difusión 19 el líquido absorbido. En consecuencia, el espesor cae
preferiblemente dentro del intervalo anterior. Un espesor más
preferido de la capa permeable 17 es 0,2 a 0,7 mm.
Se prefiere particularmente que la capa
permeable 17 dé al líquido un paso rápido a través de ella. Más
específicamente, el paso de 10 g de una solución acuosa de glicerol
del 85% en peso se realiza preferiblemente en 50 segundos, más
preferiblemente en 5 a 40 segundos. Una capa permeable que requiera
más de 50 segundos para ese paso hace difícil que el líquido se
transfiera rápidamente y el líquido tiende a quedar retenido en la
capa permeable 17 durante un tiempo largo. El tiempo de paso antes
descrito se mide de acuerdo con el siguiente procedimiento con el
aparato mostrado en la figura 25.
Primero, se corta el papel absorbente en
muestras de ensayo 340 que tienen un tamaño de 50 mm x 50 mm, como
se muestra en la figura 25. Después, como se ilustra en la figura
25, la muestra de ensayo 340 se interpone y fija entre los extremos
de tubos de vidrio superior e inferior, 341 y 345, que tienen un
diámetro interior de 35 mm. En este momento, la muestra de ensayo se
fija por ambos lados con mordazas (no mostradas) mediante un caucho
de silicona 342 de modo que no pueda salir lateralmente líquido
durante la medición. Como líquido de ensayo, se colocan 10 g de una
solución acuosa 343 de glicerol del 85% en peso en un vaso 344 de 10
ml y se vierten suavemente desde el vaso 344 al tubo superior de
vidrio 341. Después de que se haya absorbido en el tubo superior de
vidrio 341 la solución acuosa 343 de glicerol del 85% en peso, se
mide el tiempo necesario para que aparezca una porción de la
superficie de la muestra de ensayo 340, porción que corresponde a
por lo menos el 50% de la superficie abierta del tubo de vidrio 341.
El tiempo así medido se toma como tiempo de paso.
El líquido de ensayo (esto es, la solución
acuosa de glicerol del 85% en peso) se prepara de la manera descrita
a continuación.
Después de mezclar 85 g de glicerol
(suministrado por Wako Chemical Industries Ltd.) con 15 g de agua
desionizada, se añaden a la mezcla resultante 0,01 g de azul nº 1
calidad alimentaria (colorante suministrado por Tokyo Kasei Kogyo
K.K.) para colorear de azul el líquido de ensayo.
La capa permeable 17 contiene preferiblemente 50
a 98 partes en peso de fibras voluminosas de celulosa que tienen un
grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y 2 a 50 partes en
peso de fibras de unión termofundibles. Si la proporción de las
fibras voluminosas de celulosa es inferior a 50 partes en peso o si
la de las fibras de unión termofundibles excede de 50 partes en
peso, la capa permeable 17 tiende a tener una permeabilidad de
líquidos reducida. Si la proporción de las fibras voluminosas de
celulosa es superior a 98 partes en peso o si la de las fibras de
unión termofundibles es inferior a 2 partes en peso, el cortado de
la capa permeable 17 tiende a ser difícil. En consecuencia se
prefiere la relación anterior. Más preferiblemente, la capa
permeable 17 comprende 70 a 98 partes en peso de fibras voluminosas
de celulosa y 2 a 30 partes en peso de fibras de unión
termofundibles.
A continuación se desvela la capa de difusión 19
que constituye el velo de fibras en combinación con la capa
permeable 17.
La capa de difusión 19 comprende fibras
voluminosas de celulosa que tienen un grado de rugosidad de fibras
de 0,3 mg/m o más y fibras hidrófilas finas. La capa de difusión 19
que tiene dicha estructura puede difundir rápidamente líquido sobre
una gran superficie. En particular, incluso cuando se absorbe una
gran cantidad de líquido de una vez, la capa de difusión 19 absorbe
el líquido rápida y suficientemente.
La capa de difusión 19 tiene preferiblemente un
espesor de 0,2 a 2,0 mm. Si el espesor es inferior a 0,2 mm, los
espacios para la difusión del líquido tienden a ser demasiado
pequeños para exhibir un comportamiento de difusión suficiente. Si
el espesor excede de 2,0 mm, se interfiere la difusión suave del
líquido. En consecuencia, el espesor cae preferiblemente dentro del
intervalo anterior. Un espesor más preferido de la capa de difusión
19 es 0,2 a 1,5 mm.
Se prefiere particularmente que la capa de
difusión 19 difunda líquido sobre una gran superficie. A este
efecto, la capa de difusión 19 tiene preferiblemente una altura de
absorción, después de 1 minuto de absorción de solución salina
fisiológica por el método de Klemm, de 50 mm o más y una altura de
absorción, después de 10 minutos de absorción de solución salina
fisiológica por el método de Klemm, de 100 mm o más. Si la altura de
absorción por el método de Klemm es inferior a estos niveles, la
capa de difusión 19 tiene poca capacidad de difusión de líquidos.
Una altura más preferida de absorción, después de 1 minuto de
absorción de solución salina fisiológica por el método de Klemm, es
de 60 a 120 mm, y tras 10 minutos de 120 a 300 mm. La altura de
absorción por el método de Klemm se mide de acuerdo con el siguiente
procedimiento con el aparato mostrado en la figura 26.
Primero se corta el papel absorbente en muestras
de ensayo 330 que tienen un tamaño de 300 mm x 20 mm, como se
muestra en la figura 26. Después, como se ilustra en la figura 26,
la muestra de ensayo 330 se cuelga de un soporte 331 y se fijan los
extremos superior e inferior de la muestra de ensayo 330 de modo que
ésta no esté floja. También se introduce una solución salina
fisiológica 333 que sirve como líquido de ensayo hasta una altura de
40 mm en un recipiente rectangular 332 que tiene un tamaño de
300 x 100 x 50 mm (largo x ancho x alto) y se sumerge la muestra de
ensayo 330 en la solución salina fisiológica 333.
Un minuto después de la inmersión de la muestra
de ensayo 330, se mide la altura del líquido de ensayo que ha sido
absorbido por la muestra de ensayo 330, midiéndose la altura desde
la superficie del líquido de ensayo. También se mide, 10 minutos
después de la inmersión de la muestra de ensayo 330, la altura del
líquido de ensayo que ha sido absorbido por la muestra de ensayo 30,
midiéndose la altura desde la superficie del líquido de ensayo.
Se repite el ensayo antes citado de cada una de
las alturas de absorción por el método de Klemm después de 1 minuto
y después de 10 minutos, usando 10 muestras de ensayo, y se calcula
el valor medio de los 10 valores medidos. De esta manera, se
obtienen la altura de absorción por el método de Klemm después de un
minuto (h_{1}) y la altura de absorción por el método de Klemm
después de 10 minutos (h_{10}).
La capa de difusión 19 comprende preferiblemente
20 a 80 partes en peso de fibras voluminosas de celulosa que tienen
un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más, 20 a 80 partes en
peso de fibras hidrófilas finas y 0 a 30 partes en peso de fibras de
unión termofundibles. Si la proporción de las fibras voluminosas de
celulosa es inferior a 20 partes en peso o si la de las fibras
hidrófilas finas excede de 80 partes en peso, se ejerce una fuerte
tensión entre las fibras durante la preparación de la capa de
difusión 19, especialmente en un proceso húmedo, con lo que se
reducen los espacios absorbentes de líquido, por lo que se tienden a
reducir los espacios sustanciales para la difusión del líquido. Si
la proporción de fibras voluminosas de celulosa excede de 80 partes
en peso o si la de las fibras hidrófilas finas es inferior a 20
partes en peso, la distancia entre las fibras tiende a ser demasiado
grande para exhibir una difusión de líquido suficiente. En
consecuencia, la relación de estos materiales cae dentro del
intervalo anterior.
Es preferible la incorporación de hasta 30
partes en peso de fibras de unión termofundibles para asegurar
estabilización de los espacios entre fibras cuando están húmedas. Se
prefiere particularmente que la capa de difusión 19 comprenda 30 a
70 partes en peso de fibras voluminosas de celulosa que tienen un
grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más, 30 a 70 partes en
peso de fibras hidrófilas finas y 0 a 20 partes en peso de fibras de
unión termofun-
dibles.
dibles.
La descripción dada para las fibras voluminosas
de celulosa y las fibras de unión termofundibles que constituyen la
capa permeable 17 se aplica apropiadamente a las fibras a usar en la
capa de difusión 19. Las fibras voluminosas de celulosa y las fibras
de unión termofundibles usadas en la capa de difusión 19 y las
usadas en la capa permeable pueden ser de clases iguales o
diferentes pero preferiblemente son de clases iguales.
Las fibras hidrófilas finas que constituyen la
capa de difusión 19 incluyen las que tienen una superficie hidrófila
y una gran superficie específica. Más específicamente, es preferible
usar fibras hidrófilas finas que tengan un grado de rugosidad de
fibras inferior a 0,3 mg/m, más preferiblemente inferior a 0,2 g/m,
particularmente preferiblemente de 0,01 a 0,2 mg/m, y un grado de
redondez de fibras en la sección transversal de las fibras inferior
a 0,5, más preferiblemente de 0,1 a 0,4. La longitud media de las
fibras hidrófilas finas no está limitada particularmente pero, en
general, varía de 0,02 a 0,5 mm.
Ejemplos de fibras hidrófilas finas incluyen
fibras de celulosa, como fibras de pulpa de madera, algodón y rayón,
y fibras sintéticas que tienen un grupo hidrófilo, como fibras de
acrilonitrilo y poli(alcohol vinílico). De ellas, las
preferidas son fibras de pulpa de madera porque son económicas y
porque se puede variar su superficie específica controlando las
condiciones del refino. Ejemplos de pulpa de madera incluyen fibras
finas obtenidas refinando finamente pasta kraft de coníferas, por
ejemplo, "Skeena Prime", producida por Skeena Cellulose Co.,
pasta kraft de frondosas "Prime Albert Aspen Hardwood",
producida por Weyerhaeuser Paper Co., y pasta de paja. Estas fibras
hidrófilas finas se pueden usar individualmente o como mezclas de
dos o más de ellas.
Ahora se desvela el polímero superabsorbente 16
que está contenido en la segunda hoja absorbente 20.
Como se muestra en la figura 3, el polímero
superabsorbente 16 está contenido en el interior de la segunda hoja
absorbente 20. Está disperso en los espacios formados entre las
fibras que constituyen la segunda hoja absorbente 20. En más
detalle, como se muestra en la figura 3, el polímero superabsorbente
16 está contenido en su mayor parte en el interior del velo de
fibras 18, esto es, contenido principalmente en la superficie desde
la interfase entre el velo de fibras 18 y el agregado de fibras 15
hasta el interior del velo de fibras 18, especialmente en la capa
permeable 17, y disperso preferiblemente en los espacios formados
entre las fibras que constituyen el velo de fibras 18.
El polímero superabsorbente 16 se adhiere a las
fibras que constituyen la segunda hoja absorbente 20,
preferiblemente a las fibras que constituyen el velo de fibras 18,
más preferiblemente a las fibras que constituyen la capa permeable
17.
En cuanto a otros puntos relativos al polímero
superabsorbente, por ejemplo, estado disperso, clase, cantidad a
extender y diversas propiedades físicas, se aplica apropiadamente la
correspondiente explicación dada para el polímero superabsorbente
usado en la primera hoja absorbente.
Hay un gradiente de difusión en la segunda hoja
absorbente 20 que tiene la estructura unitaria antes mencionada. En
detalle, la superficie absorbente 12 de la segunda hoja absorbente
20 tiene gran permeabilidad de líquidos por lo que sobre la
superficie absorbente 12 permanece poco líquido. Pasando a través de
la capa permeable 17, el líquido absorbente llega rápidamente al
polímero superabsorbente 16 y se difunde a través de toda la
superficie de la segunda hoja absorbente 20, preferencialmente en la
capa de difusión 19 que tiene buenas propiedades de difusión. Así,
como la segunda hoja absorbente 20 combina una función de
penetración, una función de difusión y una función de fijación en su
estructura simple, se puede fijar líquido en el polímero
superabsorbente 16 rápida y firmemente.
A continuación se describirá la tercera hoja
absorbente de acuerdo con la presente invención.
Como se muestra en la figura 4, la tercera hoja
absorbente 30 comprende por lo menos un polímero superabsorbente,
fibras voluminosas de celulosa y fibras hidrófilas finas. La tercera
hoja absorbente 30 comprende el agregado de fibras 15 y el velo de
fibras 18. El primer agregado de fibras 15 tiene la superficie
absorbente 12 y no contiene el polímero superabsorbente sobre la
cara de la superficie absorbente 12. El agregado de fibras 15
comprende la capa permeable 17 que comprende principalmente fibras
voluminosas de celulosa 13 que tienen un grado de rugosidad de
fibras de 0,3 mg/m o más y la capa de difusión 19 que está situada
adyacente a la capa permeable 17 y que comprende fibras voluminosas
de celulosa 13 que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3
mg/m o más y fibras hidrófilas finas 14.
Como se muestra en la figura 4, el velo de
fibras 18 comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa
que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más. El
velo de fibras 18 está situado adyacente a la capa de difusión 19
del agregado de fibras 15.
Como se muestra en la figura 4, el agregado de
fibras 15 y el velo de fibras 18 forman un cuerpo unitario. El
polímero superabsorbente 16 está contenido en la tercera hoja
absorbente 30 y se adhiere a las fibras que constituyen la tercera
hoja absorbente 30.
De modo similar a la primera hoja absorbente 10,
la tercera hoja absorbente 30 se caracteriza por su estructura
unitaria ultrafina que comprende el agregado de fibras 15 y el velo
de fibras 18 y contiene el polímero superabsorbente 16 en el
interior de ella. Cada estructura unitaria ultrafina es la misma que
la de la primera hoja absorbente y la explicación dada para la
estructura de la primera hoja absorbente se aplica también a la
tercera hoja absorbente.
A continuación se desvela el polímero
superabsorbente 16 contenido en la tercera hoja absorbente 30.
De modo similar a la primera hoja absorbente, el
polímero superabsorbente 16 está contenido en la tercera hoja
absorbente 30 dispersa en los espacios formados entre las fibras que
constituyen la tercera hoja absorbente 30. En más detalle, como se
muestra en la figura 4, el polímero superabsorbente 16 está
contenido principalmente en el velo de fibras 18, es decir contenido
principalmente en la zona comprendida desde la interfase entre el
velo de fibras 18 y el agregado de fibras 15 hasta el interior del
velo de fibras 18 y preferiblemente está disperso en los espacios
formados por las fibras que constituyen el velo de fibras 18.
El polímero superabsorbente 16 se adhiere a las
fibras que constituyen la tercera hoja absorbente 30,
preferiblemente a las fibras que constituyen el velo de fibras
18.
A continuación se desvela el agregado de fibras
15 que tiene la superficie absorbente 12 en la tercera hoja
absorbente.
El agregado de fibras 15 tiene una superficie
absorbente 12 y el agregado de fibras no contiene el polímero
superabsorbente en la cara de la superficie absorbente 12.
El agregado de fibras 15 comprende una capa
permeable 17 que comprende predominantemente fibras voluminosas de
celulosa que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o
más y la capa de difusión 19, contigua a la capa permeable 17 y que
comprende fibras voluminosas de celulosa que tienen un grado de
rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y fibras hidrófilas finas. La
superficie de la capa permeable 17 se corresponde con la superficie
absorbente
12.
12.
La capa de difusión 19 del agregado de fibras 15
es contigua al velo de fibras 18, como se muestra en la figura
4.
Para los detalles de la capa permeable 17 y de
la capa de difusión 19 que componen el agregado de fibras 15, se
aplica apropiadamente la correspondiente explicación dada para estas
capas de la segunda hoja absorbente 20.
Para los detalles de las fibras voluminosas de
celulosa y de las fibras hidrófilas que constituyen la capa
permeable 17 y la capa de difusión 19, se aplica apropiadamente la
explicación dada para estas fibras de la segunda hoja absorbente
20.
De modo similar a la segunda hoja absorbente 20,
la tercera hoja absorbente 30 exhibe una graduación en la difusión
de líquido desde la superficie absorbente 12 hacia el interior. En
más detalle, las proximidades de la superficie absorbente 12,
particularmente la capa permeable 17 de la tercera hoja absorbente
30, tienen gran permeabilidad de líquido por lo que se transfiere
líquido rápidamente a la cara de difusión 19. En las proximidades
del polímero superabsorbente 16, el líquido se difunde por toda la
superficie de la tercera hoja absorbente 30 y queda retenido por el
polímero superabsorbente 16. Así, de modo similar a la segunda hoja
absorbente, la tercera hoja absorbente 30 combina una función de
penetración, una función de difusión y una función de fijación en su
estructura simple y puede fijar líquido en el polímero
superabsorbente 16 rápida y firmemente.
A continuación se describirá un procedimiento
que se puede usar preferiblemente para la producción de la segunda y
tercera hojas absorbentes, haciendo referencia a los dibujos. La
figura 5 es una vista esquemática que ilustra un aparato que se
puede usar preferiblemente para la producción de la segunda hoja
absorbente de la presente invención, que se corresponde con la
figura 2. Aunque no se menciona particularmente, la explicación dada
para la figura 2 se aplica a los correspondientes miembros de la
figura 5. Los mismos números de referencia usados en la figura 2 se
usan para los mismos miembros de la figura 5.
\newpage
El procedimiento para producir la segunda hoja
absorbente comprende las etapas de:
- extender un polímero superabsorbente sobre una capa permeable de un velo húmedo de fibras, que comprende la capa permeable que comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y una capa de difusión que está situada adyacente a la capa permeable y que comprende fibras voluminosas de celulosa que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y fibras hidrófilas finas,
- recubrir sobre el velo de fibras un agregado de fibras que comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y
- secar la combinación del velo de fibras y el agregado de fibras y formar un cuerpo unitario de los mismos.
\vskip1.000000\baselineskip
Entrando en detalles, la formación combinada de
la capa permeable y la capa de difusión se puede realizar como
sigue. Como se muestra en la figura 5, la capa de difusión 19 se
forma en la primera parte de formación 130 a la que se aporta una
primera pasta acuosa de fibras voluminosas de celulosa que tienen un
grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más, fibras hidrófilas
finas, etc. Se forma después una capa permeable 17 sobre la capa de
difusión 19 en la segunda parte de formación 132 a la que se aporta
una segunda pasta de fibras voluminosas de celulosa que tienen un
grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más, etc., con lo que se
forma sobre la malla 134 el velo de fibras 18 que comprende la capa
de difusión 19 y la capa permeable 17. Las concentraciones del
material fibroso en la primera y segunda suspensiones se seleccionan
de los intervalos usados generalmente en la fabricación húmeda de
papel. Las proporciones de los materiales fibrosos en cada pasta se
determinan para que la capa de difusión y la capa permeable
resultantes puedan tener las composiciones antes descritas.
Las etapas que siguen a la formación del velo de
fibras 18 son las mismas que la del procedimiento preferido para
producir la primera hoja absorbente. Para estas etapas se aplica la
correspondiente explicación dada en el procedimiento preferido para
producir la primera hoja absorbente.
Se obtiene así la segunda hoja absorbente de
acuerdo con la presente invención.
Un procedimiento que se puede usar
preferiblemente para la producción de la tercera hoja absorbente
comprende las etapas de:
- extender un polímero superabsorbente sobre un velo húmedo de fibras que comprende preferiblemente fibras voluminosas de celulosa que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más,
- recubrir sobre el velo de fibras un agregado de fibras, que comprende una capa permeable que comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y una capa de difusión que está situada adyacente a la capa permeable y que comprende fibras voluminosas de celulosa que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y fibras hidrófilas finas, de tal manera que el velo de fibras está en contacto con la capa de difusión, y
- secar la combinación del velo de fibras y el agregado de fibras y formar un cuerpo unitario de los mismos.
\vskip1.000000\baselineskip
El procedimiento preferido para producir la
tercera hoja absorbente es sustancialmente el mismo que el
procedimiento preferido para producir la primera hoja absorbente y
se puede producir la tercera hoja absorbente usando el aparato
mostrado en la figura 2, que se usa preferiblemente para la
producción de la primera hoja absorbente. La diferencia consiste en
que el agregado de fibras que comprende la capa permeable que
comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa y la capa
de difusión 19 que está situada adyacente a la capa permeable y que
comprende fibras voluminosas de celulosa y fibras hidrófilas finas
está recubierto sobre la superficie del velo de fibras 18, sobre la
que se ha extendido el polímero superabsorbente 16, de tal manera
que el velo de fibras 18 se pone en contacto con la capa de
difusión 19. En este caso, el agregado de fibras 15 preparado
previamente por la fabricación combinada de papel puede estar no
bobinado o se puede preparar simultáneamente con la preparación del
velo de fibras 18.
Se describirán en detalle la cuarta y quinta
hojas absorbentes de acuerdo con la presente invención, haciendo
referencia a los dibujos. La figura 6 es una sección transversal
esquemática de la cuarta hoja absorbente y la figura 7 es una
sección transversal esquemática de la quinta hoja absorbente,
correspondiéndose las figuras 6 y 7 con la figura 1B.
Aunque no se dan detalles particulares, la misma
explicación dada para las figuras 1A y 1B se aplica a los puntos
correspondientes de las figuras 6 y 7. Los mismos números de
referencia usados en las figuras 1A y 1B se usan también para los
mismos miembros de las figuras 6 y 7.
En primer lugar, se describirá la cuarta hoja
absorbente.
\newpage
Como se muestra en la figura 6, la cuarta hoja
absorbente 40 contiene por lo menos un polímero superabsorbente,
fibras voluminosas de celulosa y fibras hidrófilas finas o
partículas hidrófilas finas (denominadas en lo sucesivo fibras o
partículas hidrófilas finas). La cuarta hoja absorbente 40 comprende
el agregado de fibras 15 y el velo de fibras 18. El agregado de
fibras 15 tiene la superficie absorbente 12 y no contiene el
polímero superabsorbente en la cara de la superficie absorbente 12.
El agregado de fibras 15 comprende predominantemente fibras
voluminosas de celulosa 13 que tienen un grado de rugosidad de
fibras de 0,3 mg/m o más.
Como se muestra en la figura 6, el velo de
fibras 18 contiene fibras voluminosas de celulosa que tienen una
longitud media de fibras de 1 a 20 mm y un grado de rugosidad de
fibras de 0,3 mg/m o más y fibras hidrófilas finas que tienen una
longitud media de 0,02 a 0,5 mm. La proporción de las fibras
hidrófilas finas en una cara del velo de fibras 18 es mayor que en
la otra cara y el velo de fibras 18 está en contacto con el agregado
de fibras 15 en la cara que tiene una proporción menor de las fibras
hidrófilas finas.
Como se muestra en la figura 6, el agregado de
fibras 15 y el velo de fibras 18 forman un cuerpo unitario. El
polímero superabsorbente 16 está contenido en la cuarta hoja
absorbente 40 adhiriéndose a las fibras que constituyen la cuarta
hoja absorbente.
La cuarta hoja absorbente 40 se caracteriza por
su estructura unitaria ultrafina que comprende el agregado de fibras
15 y el velo de fibras 18 y contiene el polímero superabsorbente 16
en su interior. Dicha estructura ultrafina es la misma que la de la
primera hoja absorbente y la explicación dada para la estructura
unitaria de la primera hoja absorbente se aplica también a la cuarta
hoja absorbente.
Entrando en detalles, el velo de fibras 18
comprende fibras voluminosas de celulosa que tienen una longitud
media de fibras de 1 a 20 mm y un grado de rugosidad de fibras de
0,3 mg/m o más y fibras hidrófilas finas que tienen una longitud
media de 0,02 a 0,5 mm. La proporción de las fibras o partículas
hidrófilas finas es mayor en una cara del velo de fibras que en la
otra cara. La cara que tiene una proporción menor de las fibras
hidrófilas finas exhibe excelente comportamiento en cuanto a
velocidad de absorción de líquido y capacidad de absorción local de
líquido y también excelente permeabilidad de líquido. Por otro lado,
la cara que tiene una proporción mayor de las fibras hidrófilas
finas tiene excelentes propiedades de difusión de líquido porque las
fibras hidrófilas finas tienen una gran superficie específica por lo
que difunden rápidamente el líquido que ha pasado a través de la
cara que tiene una proporción menor de las fibras o partículas
hidrófilas. Así, el velo de fibras 18 combina una función de
penetración de líquido y una función de difusión de líquido a pesar
de su estructura simple. Como se ha descrito anteriormente, el velo
de fibras 18 está en contacto con el agregado de fibras 15 en la
cara que tiene una proporción menor de las fibras hidrófilas
finas.
Por conveniencia, la cara que tiene una
proporción menor de las fibras hidrófilas finas se denominará en lo
sucesivo primera cara mientras que la otra cara, que tiene una
proporción mayor de las fibras hidrófilas finas, se denominará
segunda cara.
Como se muestra en la figura 6, como la zona que
incluye la primera cara y sus proximidades consiste principalmente
en fibras voluminosas de celulosa, tiene la función de absorber
rápidamente líquido y de transferir rápidamente el líquido a la
segunda cara. Esto es, esta zona actúa principalmente como "capa
permeable". Por otro lado, como la zona que incluye la segunda
cara y sus proximidades comprende predominantemente las fibras
hidrófilas finas, tiene la función de difundir rápidamente el
líquido que ha penetrado a través de la primera cara. Esto es, esta
zona actúa principalmente como "capa de difusión". Así, el velo
de fibras 18 en la cuarta hoja absorbente se caracteriza por
combinar una capa permeable y una capa de difusión en su estructura
simple. Como resultado, la cuarta hoja absorbente tiene buenas
propiedades de absorción de líquido y da una sensación seca después
de la absorción de líquido.
Como se ha mencionado anteriormente, hay una
gran diferencia en propiedades de difusión de líquido entre la
primera y la segunda cara del velo de fibras 18. Esto es, se difunde
líquido rápidamente en la segunda cara (esto es, la capa de
difusión) que comprende predominantemente fibras finas hidrófilas
mientras que penetra y se absorbe líquido rápidamente, aunque no tan
rápidamente como se difunde, en la primera cara (la capa permeable)
que comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa. En
otras palabras, el velo de fibras 18 tiene un gradiente de difusión
de líquido en la dirección de su espesor.
El incremento de la proporción de las fibras
hidrófilas finas desde la primera cara hasta la segunda cara en el
velo de fibras 18 puede ser continuo o discontinuo (en etapas) hasta
una cierta altura.
Por otro lado, la fibras voluminosas de celulosa
pueden estar distribuida uniformemente en la dirección del espesor
del velo de fibras 18, pero preferiblemente están presentes en la
primera cara en una proporción mayor que en la segunda cara de la
cuarta hoja absorbente. Esto es, la proporción de pasta de celulosa
tiene preferiblemente un gradiente en la dirección del espesor del
velo de fibras 18. El incremento de la proporción de la pasta de
celulosa desde la segunda cara hasta la primera cara puede ser
continuo o en etapas hasta una cierta altura.
En más detalle, en un modo preferido de
graduación, aproximadamente 5 a 70% en peso, más preferiblemente
aproximadamente 10 a 50% en peso de las fibras o partículas
hidrófilas finas están presentes en la zona comprendida desde la
superficie de la segunda cara hasta aproximadamente 1/3 del espesor
del velo de fibras 18 formando la capa de difusión antes mencionada
que comprende preferiblemente las fibras hidrófilas finas.
Por otro lado, es preferible que aproximadamente
60 a 100% en peso, más preferiblemente aproximadamente 70 a 97% en
peso, de la pasta total de celulosa esté presente en la zona
comprendida desde la primera cara hasta aproximadamente 2/3 del
espesor del velo de fibras 18 formando la capa permeable antes
mencionada que comprende predominantemente las fibras voluminosas de
celulosa.
Las proporciones de la fibras voluminosas de
celulosa y de las fibras o partículas hidrófilas finas en el velo de
fibras 18 no están limitadas particularmente. Se prefiere que las
fibras voluminosas de celulosa estén presentes preferiblemente en
una cantidad de 50 a 97 partes en peso, más preferiblemente de 70 a
95 partes en peso, por 100 partes en peso del velo de fibras. Si la
proporción de fibras voluminosas de celulosa en inferior a 50 partes
en peso, el velo resultante tiene un volumen específico insuficiente
en su estructura reticular y tiende a no combinar la función de
penetración y la función de difusión. Si la proporción excede de 97
partes en peso, la proporción de las fibras hidrófilas finas es baja
para obtener propiedades suficientes de difusión. En consecuencia,
la proporción de las fibras voluminosas de celulosa cae dentro del
intervalo anterior.
Las fibras hidrófilas finas están presentes
preferiblemente en una cantidad de 3 a 50 partes en peso, más
preferiblemente de 5 a 30 partes en peso, por 100 partes en peso del
velo de fibras. Si la proporción de las fibras hidrófilas finas es
inferior a 3 partes en peso, el velo de fibras tiene propiedades
insuficientes de difusión. Si excede de 50 partes en peso, la
proporción de las fibras hidrófilas finas en la primera cara del
velo de fibras resulta grande sólo para tener permeabilidad
insuficiente de líquido. En consecuencia, la proporción de las
fibras hidrófilas finas cae dentro del intervalo anterior.
A continuación se describirán las fibras
voluminosas de celulosa.
Se puede usar cualquier clase de fibras de
celulosa seleccionadas de las fibras voluminosas de celulosa
descritas con referencia a la primera hoja absorbente siempre que
las fibras tengan una longitud media de fibras de 1 a 20 mm y un
grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y que las fibras sean
voluminosas. Si la longitud media de las fibras es inferior a 1 mm,
no se puede formar una estructura reticular voluminosa. Además, las
fibras hidrófilas finas no pueden pasar a través de la estructura
reticular voluminosa como se describirá más adelante. Si la longitud
media de las fibras es superior a 20 mm, las fibras tienen mala
dispersabilidad en agua, no proporcionando una estructura reticular
uniforme. Las fibras voluminosas de celulosa tienen preferiblemente
una longitud media de fibras de 2 a 10 mm, más preferiblemente de 2
a 5 mm.
A continuación se describirán las fibras
hidrófilas finas antes mencionadas.
Las fibras hidrófilas finas tienen una
superficie hidrófila y una longitud media de fibras de 0,02 a 0,5
mm, preferiblemente de 0,1 a 0,3 mm. Si la longitud media de las
fibras es inferior a 0,02 mm, dichas fibras finas pasarán a través
de la malla de fabricación del papel y no se pueden acumular sobre
la malla cuando se prepara el velo continuo por el procedimiento
preferido descrito más adelante. Si la longitud media de las fibras
excede de 0,5 mm, dichas fibras no pueden pasar a través de la
estructura reticular compuesta por las fibras voluminosas de
celulosa ni pueden acumularse sobre la malla cuando se prepara el
velo de fibras por el procedimiento preferido para producir el velo
de fibras descrito más adelante.
Siempre que se cumplan los requisitos
anteriores, las fibras hidrófilas finas no están limitadas
particularmente. Por ejemplo, además de las fibras hidrófilas finas
usadas en la segunda y tercera hojas absorbentes, se pueden usar
fibras inorgánicas, como fibras de caolín, bentonita e hidrocalcita.
Estas fibras hidrófilas finas se pueden usar individualmente o como
mezclas de dos o más de ellas.
Se pueden usar fibras hidrófilas finas
disponibles comercialmente. Entre productos comerciales útiles está
"Pulp Flock", un producto de Sanyo-Kokusaku Co.
Ltd., que se prepara refinando pulpa de madera, como pasta de
coníferas o pasta de frondosas, moliendo mecánicamente la pasta
refinada, seguido de clasificación usando un tamiz que tiene
aberturas de 0,5 mm o menores. También se incluyen fibras finas de
celulosa obtenidas moliendo mecánicamente fibras de celulosa, como
fibras de pulpa de madera, hidrolizando con un ácido y moliendo de
nuevo mecánicamente (por ejemplo, "KC Lock", producido por
Sanyo-Kokusaku Pulp Co. Ltd., y "Avicel",
producido por Asahi Chemical Industry Co. Ltd.). Fibras finas
inorgánicas disponibles comercialmente incluyen fibras de silicato
magnésico que contienen agua (por ejemplo, "Eight Plus
ML-30", producido por Mizusawa Kagaku Kogyo
K.K.). De estos productos comerciales, se prefieren fibras finas de
celulosa obtenidas moliendo pasta, por su bajo coste.
Ahora se desvela el polímero superabsorbente 16
que está contenido en el cuarto polímero absorbente 40.
Como se muestra en la figura 6, el polímero
superabsorbente 16 está contenido en la cuarta hoja absorbente 40 y
disperso en los espacios formados entre las fibras que constituyen
la cuarta hoja absorbente 40 de modo similar al polímero
superabsorbente 16 en la primera hoja absorbente 10. En más detalle,
como se muestra en la figura 3, el polímero superabsorbente 16 está
presente principalmente en el interior del velo de fibras 18, esto
es, contenido principalmente en la zona comprendida desde la
interfase entre el velo de fibras 18 y el agregado de fibras 15
hasta el interior del velo de fibras 18, y preferiblemente está
disperso en los espacios formados entre las fibras que constituyen
el velo de fibras 18, como se muestra en la figura 6.
\newpage
El polímero superabsorbente 16 se adhiere a las
fibras que constituyen la cuarta hoja absorbente 40, preferiblemente
a las fibras que constituyen el velo de fibras 18.
Como con otros detalles particulares relativos
al polímero superabsorbente 16, por ejemplo, estado disperso, clase,
cantidad a extender y diversas propiedades físicas, se aplica
apropiadamente la correspondiente explicación dada para el polímero
superabsorbente 16 usado en la primera hoja absorbente 10.
En la cuarta hoja absorbente 40 que tiene la
estructura antes mencionada, hay un gradiente de difusión en su
estructura sencilla. En detalle, la superficie absorbente 12 de la
cuarta hoja absorbente 40 tiene gran permeabilidad de líquido por lo
que poco líquido se queda sobre la superficie absorbente 12. Pasando
a través de la primera cara, el líquido absorbido llega rápidamente
al polímero superabsorbente 16 y se difunde por toda la superficie
de la cuarta hoja absorbente 40, preferencialmente en la segunda
cara del velo de fibras 18 que tiene buenas propiedades de difusión.
Por lo tanto, como la cuarta hoja absorbente 40 combina una función
de penetración, una función de difusión y una función de fijación en
su estructura sencilla, puede fijar líquido en el polímero
superabsorbente 16 rápida y firmemente.
Además, cuando la cuarta hoja absorbente absorbe
una gran cantidad de líquido, el líquido se transfiere rápidamente
al polímero superabsorbente 16 y se absorbe en éste. Incluso si el
líquido es demasiado para ser retenido completamente por el polímero
superabsorbente 16, el líquido se difunde en la segunda cara del
velo de fibras 18 y evita así que haya derrames. En consecuencia, la
cuarta hoja absorbente 40 es especialmente eficaz cuando se deba
absorber una gran cantidad de líquido de una vez o cuando se use un
polímero superabsorbente que tenga una velocidad de absorción de
líquido baja.
Ahora se desvela la quinta hoja absorbente de
acuerdo con la presente invención.
Como se muestra en la figura 7, la quinta hoja
absorbente 50 contiene por lo menos un polímero superabsorbente,
fibras voluminosas de celulosa y fibras hidrófilas finas. La quinta
hoja absorbente 50 comprende el agregado de fibras 15 y el velo de
fibras 18. El agregado de fibras 15 tiene la superficie absorbente
12 y no contiene el polímero superabsorbente en la cara de la
superficie absorbente 12. El agregado de fibras 15 comprende fibras
voluminosas de celulosa 13 que tienen una longitud media de fibras
de 1 a 20 mm y un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o menos y
las fibras hidrófilas 14 que tienen una longitud media de 0,02 a 0,5
mm. La proporción de las fibras hidrófilas finas en el agregado de
fibras 15 es mayor en una cara del mismo que en la otra cara.
Como se muestra en la figura 7, el velo de
fibras 18 comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa
13 que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y
que están situadas adyacentes a la cara del agregado de fibras que
tiene una proporción mayor de las fibras hidrófilas finas.
Por conveniencia, la cara que tiene una
proporción menor de las fibras hidrófilas finas se denominará en lo
sucesivo primera cara mientras que la otra cara, que tiene una
proporción mayor de las fibras hidrófilas finas, se denominará
segunda cara.
Como se muestra en la figura 7, el agregado de
fibras y el velo de fibras 18 forman un cuerpo unitario. Además, el
polímero superabsorbente 16 está contenido en la quinta hoja
absorbente 50 y se adhiere a las fibras que constituyen la quinta
hoja absorbente 50.
De modo similar a la primera hoja absorbente, la
quinta hoja absorbente 50 se caracteriza por su estructura unitaria
ultrafina que comprende el agregado de fibras 15 y el velo de fibras
18 y contiene el polímero superabsorbente 16 en el interior de la
misma. Dicha estructura unitaria ultrafina es la misma que la de la
primera hoja absorbente y la explicación dada para la estructura
unitaria de la primera hoja absorbente también se aplica
apropiadamente a la quinta hoja absorbente.
A continuación se desvela el velo de fibras 18
en la quinta hoja absorbente 50.
Como se ha mencionado anteriormente, el velo de
fibras 18 comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa
que tienen un grado de rugosidad de 0,3 mg/m o más y que son
contiguas a la cara del agregado de fibras 15 que tiene una
proporción mayor de las fibras hidrófilas finas, esto es, la segunda
cara del agregado de fibras 15. El uso de las fibras voluminosas de
celulosa no sólo produce una mejora en la dispersabilidad y grado de
fijación del polímero superabsorbente 16, sino que hace más fácil
controlar las propiedades de drenaje del velo de fibras 18 en la
fabricación húmeda del papel. Además, las fibras voluminosas de
celulosa forman un velo de fibras voluminosas que tiene un contenido
de huecos elevado por lo que el polímero superabsorbente 16 se puede
embeber, dispersar y fijar fácilmente tridimensionalmente en aquélla
en el velo de fibras 18 y se puede evitar el bloqueo del gel del
polímero superabsorbente 16.
Como con otros detalles particulares no
descritos del velo de fibras 18, se aplica apropiadamente la
correspondiente explicación dada para la primera hoja absorbente
10.
Se explica el polímero superabsorbente 16 que
está contenido en el interior de la quinta hoja absorbente 50.
\newpage
Como se muestra en la figura 7, el polímero
superabsorbente 16 está contenido en el interior de la quinta hoja
absorbente 50 y disperso en los espacios formados entre las fibras
que constituyen la quinta hoja absorbente 50, de modo similar al
polímero superabsorbente 16 de la primera hoja absorbente 10. En más
detalle, como se muestra en la figura 7, es preferible que el
polímero superabsorbente 16 esté contenido principalmente en el velo
de fibras 18, esto es, contenido principalmente en la zona
comprendida desde la interfase entre el velo de fibras 18 y el
agregado de fibras 15 hasta el interior del velo de fibras 18, y
disperso en los espacios formados entre las fibras que constituyen
el velo de fibras 18.
El polímero superabsorbente 16 se adhiere a las
fibras que constituyen la quinta hoja absorbente 50, preferiblemente
a las fibras que constituyen el velo de fibras 18.
Como con otros detalles particulares relativos
al polímero superabsorbente 15, por ejemplo, estado disperso, clase,
cantidad a extender y diversas propiedades físicas, se aplica
apropiadamente la correspondiente explicación dada para el polímero
superabsorbente usado en la primera hoja absorbente.
A continuación se desvela el agregado de fibras
15 que tiene la superficie absorbente 12 en la quinta hoja
absorbente 50.
El agregado de fibras 15 contiene fibras
voluminosas de celulosa que tienen una longitud media de fibras de 1
a 20 mm y un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y fibras
hidrófilas finas que tienen una longitud media de fibras de 0,02 a
0,5 mm, siendo mayor la proporción de las fibras hidrófilas finas en
una cara del agregado de fibras que en la otra cara. La cara que
tiene la proporción menor de las fibras o partículas hidrófilas
finas (denominada primera cara) se corresponde con la superficie
absorbente 12.
La cara que tiene la proporción mayor de las
fibras hidrófilas finas (denominada segunda cara) es contigua al
velo de fibras 18, como se muestra en la figura 7.
Por lo tanto, el agregado de fibras 15 tiene un
gradiente de proporción de las fibras hidrófilas finas en la
dirección del espesor. La estructura del agregado de fibras 15 que
tiene dicha graduación es la misma que la del velo de fibras de la
cuarta 40 hoja absorbente 40. En consecuencia, la explicación dada
para el velo de fibras 18 de la cuarta hoja absorbente 40 se aplica
a los detalles, por ejemplo, la estructura, del agregado de fibras
15 de la quinta hoja absorbente 50. Con respecto a las fibras
voluminosas de celulosa y a las fibras hidrófilas finas que
constituyen el agregado de fibras
15, se aplica apropiadamente la correspondiente explicación del velo de fibras 18 de la cuarta hoja absorbente 40.
15, se aplica apropiadamente la correspondiente explicación del velo de fibras 18 de la cuarta hoja absorbente 40.
Como se ha descrito anteriormente, la quinta
hoja absorbente 50 de la presente invención comprende
predominantemente el agregado de fibras 15, el velo de fibras 18 y
el polímero superabsorbente 16. Los peso básicos preferidos de estos
materiales son los mismos que los de la primera hoja absorbente y se
aplica apropiadamente la correspondiente explicación dada para la
primera hoja absorbente 10.
Los detalles del peso básico, espesor, etc. de
la quinta hoja absorbente son también los mismos que los de la
primera hoja absorbente 10 y se aplica apropiadamente la
correspondiente explicación dada para la primera hoja absorbente 10.
Hay un gradiente de difusión en la quinta hoja absorbente 50 que
tiene la estructura antes mencionada. En detalle, de modo similar a
la cuarta hoja absorbente 40, la quinta hoja absorbente 50 exhibe
una graduación en la absorción de líquido desde la superficie
absorbente 12 hacia el interior (especialmente en el agregado de
fibras 15). Esto es, las proximidades de la superficie absorbente 12
(primera cara) de la quinta hoja absorbente 50 forman una red
voluminosa compuesta principalmente de fibras voluminosas de
celulosa. Por lo tanto, esta zona tiene gran permeabilidad de
líquido y se transfiere líquido rápidamente al interior del agregado
15. Las proximidades de la segunda cara del agregado de fibras 15
comprenden predominantemente las fibras hidrófilas finas que tienen
una gran superficie específica. Por lo tanto, el líquido que pasa a
través de la primera cara se difunde rápidamente por toda la
superficie de la quinta hoja absorbente 50 y es fijado
eficientemente por el polímero superabsorbente 16. Así, de modo
similar a la cuarta hoja absorbente, la quinta hoja absorbente 50
combina una función de penetración, una función de difusión y una
función de fijación en su estructura simple y puede fijar líquido en
el polímero superabsorbente 16 rápida y firmemente.
A continuación se describirá un procedimiento
que se puede usar preferiblemente para la producción de la cuarta y
quinta hojas absorbentes, haciendo referencia a los dibujos. La
figura 8 es una vista esquemática que ilustra un aparato que se
puede usar preferiblemente para la producción de la cuarta hoja
absorbente de la presente invención, que se corresponde con la
figura 2. Aunque no se menciona particularmente, la misma
explicación dada para la figura 2 se aplica apropiadamente a los
correspondientes miembros de la figura 8. Los mismos números de
referencia usados en la figura 2 se usan para los mismos miembros de
la figura 8.
El procedimiento preferido para producir la
cuarta hoja absorbente comprende las etapas de:
- extender un polímero superabsorbente sobre un velo húmedo de fibras que comprende fibras voluminosas de celulosa que tienen una longitud media de fibras de 1 a 20 mm y un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y fibras hidrófilas finas que tienen una longitud media de fibras de 0,02 a 0,5 mm, siendo la proporción de las fibras hidrófilas finas mayor en una de las caras del velo de fibras que en la otra cara, realizándose la extensión del polímero superabsorbente en la cara que tiene menor proporción de las fibras hidrófilas finas,
- recubrir sobre la fibra un agregado de fibras que comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y
- secar la combinación del velo de fibras y el agregado de fibras y formar un cuerpo unitario de los mismos.
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Entrando en detalles, se puede preparar el velo
de fibras mediante un proceso húmedo de fabricación de papel, como
sigue. Para empezar, se dispersan en agua tanto las fibras
voluminosas de celulosa como las fibras hidrófilas finas, para
preparar una dispersión. Se aporta la suspensión a la parte de
formación 140 y se aplica al cilindro de fabricación de papel 136.
Cuando se aporta la suspensión al cilindro de fabricación de papel
136, el agua de la suspensión aplicada se drena a través del
cilindro 136 con lo que se forma un velo húmedo de fibras 18 sobre
el cilindro 136. Como se muestra en la figura 8, las fibras
voluminosas de celulosa forman una estructura reticular voluminosa
sobre todo el espesor del velo de fibras 18. Por otro lado, las
fibras hidrófilas de la suspensión, que son más finas que las fibras
voluminosas de celulosa, pasan a través de la estructura reticular
junto con agua y se acumulan sobre el cilindro 136. Como resultado,
las fibras hidrófilas finas se distribuyen con un gradiente en la
dirección del espesor del velo de fibras 18. Esto es, la proporción
de las fibras finas es mayor en la cara en contacto con el cilindro
136 que en la otra cara.
Así, de acuerdo con el procedimiento preferido
para producir el velo de fibras 18, que utiliza un proceso húmedo de
fabricación de papel, se saca partido de la diferencia de tamaño
entre las fibras voluminosas de celulosa y las fibras hidrófilas
finas para proporcionar un gradiente en la proporción de las finas
hidrófilas finas en la dirección del espesor del velo de fibras
18.
El velo húmedo de fibras 18 así formado es
recogido sobre la malla 134 con sus caras vueltas como se muestra en
la figura 8. El velo de fibras 18 es recogida después sobre el
transportador 145 con sus caras vueltas de nuevo y el polímero
superabsorbente 16 se extiende sobre el velo de fibras 18 cuando
ésta está húmeda. La superficie sobre la que se extiende el polímero
superabsorbente 16 es la cara que tiene menor proporción de las
fibras hidrófilas finas, esto es, la primera cara.
Aunque no se menciona particularmente, las
etapas después de la formación del velo de fibras 18 son las mismas
que las del procedimiento preferido para producir la primera hoja
absorbente. Se aplica apropiadamente la correspondiente explicación
dada para el procedimiento preferido para producir la primera hoja
absorbente.
Se obtiene así la cuarta hoja absorbente de
acuerdo con la presente invención.
Un procedimiento que se puede usar
preferiblemente para la producción de la quinta hoja absorbente
comprende las etapas de:
- extender un polímero superabsorbente sobre un velo húmedo de fibras que comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más,
- recubrir sobre el velo de fibras un agregado de fibras que comprende fibras voluminosas de celulosa que tienen una longitud media de fibras de 1 a 20 mm y un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más y fibras hidrófilas finas que tienen una longitud media de fibras de 0,02 a 0,5 mm, siendo la proporción de las fibras hidrófilas finas mayor en una de las caras del agregado de fibras que en la otra cara, de tal manera que la cara del agregado de fibras que tiene mayor proporción de las fibras hidrófilas finas esté en contacto con el velo de fibras y
- secar la combinación del velo de fibras y el agregado de fibras y formar un cuerpo unitario de los mismos.
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El procedimiento preferido para producir la
quinta hoja absorbente es sustancialmente el mismo que el
procedimiento preferido para producir la primera hoja absorbente y
se puede producir la quinta hoja absorbente usando el aparato
mostrado en la figura 2, que se usa preferiblemente para la
producción de la primera hoja absorbente. La diferencia consiste en
que el agregado de fibras 15 que comprende las fibras voluminosas de
celulosa y fibras hidrófilas finas, en el que la proporción de las
fibras hidrófilas finas es mayor en una cara que en la otra cara, se
recubre sobre la superficie del velo de fibras 18 sobre la que se
extiende el polímero superabsorbente 16, de tal manera que la cara
del agregado de fibras 15 que tiene mayor proporción de las fibras
hidrófilas finas (esto es, la segunda cara) está en contacto con el
velo de fibras 18.
En este caso, se puede preparar previamente el
agregado de fibras 15 mediante un proceso húmedo de fabricación de
papel sacando partido de la diferencia de tamaño entre las fibras
voluminosas de celulosa y las fibras hidrófilas finas (igual que en
el procedimiento preferido para preparar el velo de fibras 18 de la
cuarta hoja absorbente 40) y se puede desbobinar una bobina del
agregado de fibras previamente preparado para el recubrimiento.
Alternativamente, se puede preparar el agregado de fibras 15
simultáneamente con la preparación del velo de fibras 18. Para los
detalles de la preparación del agregado de fibras 15 mediante un
proceso húmedo de fabricación de papel que saca partido de la
diferencia de tamaño entre las fibras voluminosas de celulosa y las
fibras o partículas hidrófilas finas, se puede aplicar
apropiadamente la explicación dada para el procedimiento preferido
para preparar el velo de fibras 18 de la cuarta hoja absorbente
40.
Se describirá en detalle la sexta hoja
absorbente de acuerdo con la invención, haciendo referencia a los
dibujos. La figura 9 es una sección transversal esquemática de la
sexta hoja absorbente, que se corresponde con la figura 1B.
Aunque no se dan detalles particulares, la misma
explicación dada para las figuras 1A y 1B se aplica a las
correspondientes puntos de la figura 9. Los mismos números de
referencia usados en las figuras 1A y 1B se usan también para los
mismos miembros en la figura 9.
Como se muestra en la figura 9, la sexta hoja
absorbente 60 contiene por lo menos el polímero superabsorbente 16,
las fibras voluminosas de celulosa 13 y fibras o partículas
hidrófilas finas 14, en la que la sexta hoja absorbente 60 comprende
el agregado de fibras 15 y el velo de fibras 18. El agregado de
fibras 15 tiene la superficie absorbente 12 y no contiene polímero
superabsorbente en la cara de la superficie absorbente 12. El
agregado de fibras 15 comprende predominantemente las fibras
voluminosas de celulosa 13.
El velo de fibras 18 comprende predominantemente
las fibras voluminosas de celulosa 13, como se muestra en la figura
9.
También, como se muestra en la figura 9, el
agregado de fibras 15 y el velo de fibras 18 forman el cuerpo
unitario mostrado en la figura 9. El polímero superabsorbente 16
está contenido en la sexta hoja absorbente 60, estando adherido a
las fibras que constituyen la sexta hoja absorbente 60.
Como se muestra en la figura 9, las fibras o
partículas hidrófilas finas 14 antes mencionadas están contenidos
principalmente en la zona donde está presente el polímero
superabsorbente 16 por lo que, alrededor del polímero
superabsorbente 16, se forma una capa compuesta de fibras o
partículas hidrófilas finas 14.
Por lo tanto, la sexta hoja absorbente 60 se
caracteriza por su estructura unitaria ultrafina que consiste en el
agregado de fibras 15 y el velo de fibras 18 y contiene el polímero
superabsorbente 16 en su interior, en la que las fibras o partículas
hidrófilas finas 14 están contenidas principalmente en la zona donde
está presente el polímero superabsorbente 16. Dicha estructura
unitaria ultrafina es la misma que la de la primera hoja absorbente
y la explicación dada para la estructura unitaria de la primera hoja
absorbente también se aplica a la sexta hoja absorbente.
A continuación se desvela el polímero
superabsorbente 16 contenido en la sexta hoja absorbente 6.
Como se muestra en la figura 9, el polímero
superabsorbente 16 está contenido en la sexta hoja absorbente 60 y
disperso en los espacios formados entre las fibras que constituyen
la sexta hoja absorbente 60. En más detalle, el polímero
superabsorbente 16 está contenido preferiblemente en el velo de
fibras 18 que se describirá más adelante y disperso en los espacios
formados entre las fibras que constituyen el velo de fibras 18, como
se muestra en la figura 9.
El polímero superabsorbente 16 se adhiere a las
fibras que constituyen la sexta hoja absorbente 60, preferiblemente
a las fibras que constituyen el velo de fibras 18. Aunque no se
desvelan otros detalles particulares relativos al polímero
superabsorbente, por ejemplo, estado disperso, clase, cantidad a
extender y diversas propiedades físicas, se aplica apropiadamente la
correspondiente explicación dada para el polímero superabsorbente
usado en la primera hoja absorbente.
A continuación se desvelan las fibras o
partículas hidrófilas finas 14 contenidas principalmente en la zona
donde está presente el polímero superabsorbente.
Como se muestra en la figura 9, las fibras o
partículas hidrófilas finas 14 están contenidas principalmente en la
zona donde está presente el polímero superabsorbente 16. Las fibras
o partículas hidrófilas finas 14 que tienen una gran superficie
específica exhiben comportamiento mejorado de difusión de líquido
por acción capilar, con lo que proporcionan una difusión mejorada de
líquido en las proximidades de las interfases entre el polímero
superabsorbente 16. Además, como las fibras o partículas hidrófilas
finas 14 están presentes entre el polímero superabsorbente, se puede
evitar eficazmente el bloqueo del gel del polímero superabsorbente
16 que ha absorbido líquido y se ha hinchado con el líquido.
Las fibras o partículas hidrófilas finas se usan
preferiblemente en una cantidad de 1 a 300 g/m^{2}, más
preferiblemente de 5 a 200 g/m^{2}, aún más preferiblemente de 5 a
150 g/m^{2}. Si la cantidad de fibras o partículas hidrófilas
finas es inferior a 1 g/m^{2}, hay tendencia a que no se pueda
difundir eficazmente el líquido en las proximidades del polímero
superabsorbente o que no se pueda evitar eficazmente el bloqueo del
gel del polímero superabsorbente. Si la cantidad excede de 300
g/m^{2}, la densidad de las fibras o partículas finas en las
proximidades del polímero superabsorbente es demasiado alta,
tendiendo a reducir las propiedades de transferir líquido al
polímero superabsorbente o tendiendo a hacer que la hoja absorbente
sea dura. En consecuencia, el peso básico de las fibras o partículas
hifrófilas finas cae preferiblemente dentro del intervalo
anterior.
Las fibras o partículas hidrófilas finas tienen
preferiblemente una rugosidad de fibras inferior a 0,1 mg/m o tienen
preferiblemente un grado de rugosidad de fibras inferior a 0,3 mg/m
y un grado de redondez de fibras en la sección transversal de las
fibras de 0,01 a 0,5. Se prefieren fibras o partículas hidrófilas
finas que tienen dichas propiedades físicas por su gran superficie
específica.
También es deseable que las fibras o partículas
hidrófilas finas tengan una longitud media de las fibras o un
diámetro medio de las partículas de 0,02 a 0,5 mm para incrementar
la superficie específica. Es más preferido que la longitud media de
las fibras o el diámetro medio de las partículas sea 0,1 a 0,3
mm.
Preferiblemente las fibras o partículas
hidrófilas finas se someten a un tratamiento de reticulación. Como
las fibras o partículas finas reticuladas no pueden absorber líquido
ni hincharse, no cambian la distancia entre ellas aunque se
humedezcan y, por lo tanto, no reducen las propiedades de transferir
el líquido. Además, las fibras o partículas finas reticuladas de
celulosa, cuando se extienden en una gran cantidad, no tienen una
densidad demasiado alta. Ejemplos de dichas fibras finas o
partículas finas incluyen fibras reticuladas de celulosa, partículas
de celulosa y fibras sintéticas hidrófilas.
Ejemplos específicos de las fibras hidrófilas
finas antes mencionadas incluyen las usadas en la cuarta y quinta
hojas absorbentes. Ejemplos de partículas hidrófilas finas incluyen
las hechas de partículas de celulosa, como pulpa de madera, algodón
y rayón, y partículas inorgánicas, como caolín, bentonita e
hidrocalcita. Estas fibras o partículas hidrófilas finas se pueden
usar individualmente o como mezclas de dos o más de ellas. También
se puede usar una mezcla de fibras hidrófilas finas y partículas
hidrófilas finas.
En la sexta hoja absorbente 60 que tiene la
estructura antes mencionada, hay un gradiente de difusión en su
estructura simple. En detalle, como la cara de la superficie
absorbente 12 de la sexta hoja absorbente 60 consiste principalmente
en las fibras voluminosas de celulosa, tiene gran permeabilidad de
líquido por lo que queda poco líquido sobre la superficie absorbente
12. El líquido absorbido llega rápidamente al polímero
superabsorbente 16 y particularmente a la capa compuesta de fibras o
partículas hidrófilas finas muy difusivas (esto es, en la zona donde
está presente el polímero superabsorbente), se incrementa el
comportamiento de difusión de líquido por las acciones capilares de
las fibras hidrófilas finas o de las partículas hidrófilas, con lo
que se incrementa el comportamiento de difundir líquido cerca de la
interfase entre los polímeros superabsorbentes. La sexta hoja
absorbente 60 combina una función de penetración, una función de
difusión y una función de fijación en su estructura simple y puede
fijar líquido en el polímero superabsorbente 16 rápida y firmemente.
Además, como hay fibras o partículas hidrófilas finas entre las
partículas individuales del polímero absorbente, se evita
eficazmente el bloqueo del gel del polímero superabsorbente.
A continuación se describirá un procedimiento
que se puede usar preferiblemente para la producción de la sexta
hoja absorbente haciendo referencia a los dibujos. La figura 10 es
una vista esquemática que ilustra un aparato que se puede usar
preferiblemente para la producción de la sexta hoja absorbente de
acuerdo con la presente invención. La figura 11 es una vista
esquemática que ilustra otro aparato que también se puede usar
preferiblemente para la producción de la sexta hoja absorbente. Las
figuras 10 y 11 se corresponden con la figura 2. Aunque no se
menciona particularmente, la misma explicación dada para la figura 2
se aplica a los correspondientes miembros de las figuras 10 y 11.
Los mismos números de referencia usados en la figura 2 se usan para
los mismos miembros de las figuras 10 y 11.
El procedimiento preferido para producir la
sexta hoja absorbente comprende las etapas de:
- extender polímero superabsorbente sobre un velo húmedo de fibras que comprende por lo menos fibras voluminosas de celulosa y extender encima fibras hidrófilas finas o partículas hidrófilas finas, antes o después de extender el polímero superabsorbente,
- recubrir un agregado de fibras sobre el velo de fibras y
- secar la combinación del velo de fibras y el agregado de fibras y formar un cuerpo unitario de los mismos.
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El procedimiento preferido para producir la
sexta hoja absorbente es sustancialmente el mismo que el
procedimiento preferido para producir la primera hoja absorbente. La
diferencia reside en que las fibras o partículas hidrófilas finas se
extienden simultáneamente o antes o después de extender el polímero
superabsorbente. Por lo tanto, se hace que las fibras o partículas
hidrófilas finas estén principalmente en la zona donde está el
polímero superabsorbente con lo que se forma una capa de las fibras
o partículas hidrófilas finas. Como resultado, se mejora la
difusibilidad de líquido en las proximidades de las interfases del
polímero superabsorbente y, al mismo tiempo, se mejoran los efectos
del polímero superabsobente de fijar el líquido y se puede evitar
eficazmente el bloqueo del gel del polímero superabsorbente.
Las fibras o partículas hidrófilas finas se
pueden extender uniformemente sobre toda la superficie del velo de
fibras de modo similar al polímero superabsorbente. Si se desea, se
pueden extender en tiras que se extienden en la dirección
longitudinal del velo de fibras a ciertos intervalos o se pueden
extender intermitentemente en la dirección longitudinal del velo de
fibras. Se prefiere extenderlas de la misma manera que el polímero
superabsorbente.
Se desvela en detalle la extensión del polímero
superabsorbente y de las fibras o partículas hidrófilas finas
haciendo referencia a las figuras 10 y 11.
Cuando la extensión de fibras o partículas
hidrófilas finas 14 va seguida de la extensión del polímero
superabsorbente 16, primero se extienden las fibras o partículas
hidrófilas finas 14 sobre el velo de fibras 18 formado por un
proceso húmedo de fabricación de papel mostrado en la figura 10.
Inmediatamente después, se extiende encima el polímero
superabsorbente 16. Se recubre después el agregado de fibras 15,
previamente formado, sobre el velo de fibras 18 sobre la que se han
extendido fibras o partículas hidrófilas finas 14 y el polímero
superabsorbente 16.
Cuando se extienden simultáneamente el polímero
superabsorbente 16 y fibras o partículas hidrófilas finas 14,
previamente se mezclan uniformemente, en una proporción
predeterminada, el polímero superabsorbente 16 y las fibras o
partículas hidrófilas finas 14 y se extiende la mezcla sobre el velo
de fibras 18 formado por un proceso húmedo de fabricación de papel
mostrado en la figura 11. Después se recubre el agregado de fibras
15 sobre el velo de fibras 18 sobre la que se ha extendido la
mezcla.
En la figura 10, se puede invertir el orden de
extender las fibras o partículas hidrófilas finas 14 y el polímero
superabsorbente 16.
En la hoja absorbente de acuerdo con la presente
invención, la densidad de fibras de la hoja absorbente es mayor en
la proximidad del polímero superabsorbente que en la superficie
absorbente para absorber líquido y, por lo tanto, el comportamiento
de difundir líquido es mejor en la proximidad del polímero
superabsorbente. En consecuencia, al contrario que hojas absorbentes
convencionales, la hoja absorbente de acuerdo con la presente
invención no necesita que se extiendan otras fibras ni combinarse
con otros papeles compuestos para complementar el comportamiento de
difundir líquido.
Se considera que la razón por la que se forma el
gradiente de densidad de fibras es la siguiente.
Esto es, cuando se extiende el polímero
superabsorbente sobre el velo húmedo de fibras, el polímero
superabsorbente absorbe agua y se vuelve adherente y se adhiere a
las fibras. En esta ocasión, las fibras que constituyen el velo de
fibras tienen todavía libertad y, por lo tanto, las fibras se
acercan al polímero superabsorbente que ha absorbido agua y se
agregan parcialmente. Después de la siguiente etapa de secado, la
distancia entre las fibras y el polímero superabsorbente disminuye
más por lo que la combinación de velo de fibras y polímero
superabsorbente se transforma en una hoja en un estado en que el
agregado de fibras rodea al polímero superabsorbente.
Ahora se ilustrarán artículos absorbentes que
usan la primera (es decir, la hoja de referencia) y la segunda a
sexta hojas absorbentes de acuerdo con la presente invención.
El artículo absorbente comprende por lo menos un
miembro retentivo de líquido y una hoja posterior impermeable al
líquido, y se caracteriza porque el miembro absorbente comprende una
cualquiera de la primera a sexta hojas absorbentes.
Se explican realizaciones preferidas del
artículo absorbente de la presente invención haciendo referencia a
los dibujos, tomando las realizaciones de usar la primera hoja
absorbente para un ejemplo.
En primer lugar, se explican realizaciones
preferidas del artículo absorbente de la presente invención haciendo
referencia a las figuras 12 a 17.
La figura 12 es una sección transversal
esquemática de una compresa higiénica como primera realización del
artículo absorbente de acuerdo con la presente invención. Cada una
de las figuras 13 a 17 es una sección transversal esquemática de una
compresa higiénica de acuerdo con otras realizaciones preferidas del
artículo absorbente, que se corresponden con la figura 2.
La compresa higiénica 100 mostrada en la figura
12, como primera realización del artículo absorbente, comprende una
hoja superior 1 permeable a los líquidos, una hoja posterior 3
impermeable a los líquidos y un miembro absorbente 2 retentivo de
líquidos interpuesto entre la hoja superior 1 y la hoja posterior
3.
En detalle, la compresa higiénica 100 tiene una
forma sustancialmente rectangular. La compresa 100 se aplica al
cuerpo con la hoja superior 1 en contacto con la piel y la hoja
posterior 3 en contacto con la ropa interior.
El miembro absorbente 2 comprende la primera
hoja absorbente 10, una pasta fluff 2a y un papel absorbente 2b que
cubre la primera hoja absorbente 10 y la plasta fluff 2a. La hoja
posterior 3 cubre las dos caras y el fondo del miembro absorbente 2.
La hoja superior 1 cubre todas las superficies de la combinación del
miembro absorbente 2 y la hoja posterior 3.
La hoja superior 1 no está limitada
particularmente siempre que permita penetrar al interior del miembro
absorbente 2. Se prefieren materiales que tengan un tacto similar al
de la ropa interior. Dichos materiales incluyen tela tejida
termoplástica, tela no tejida y películas porosas. Se prefieren
particularmente películas porosas que comprendan poliolefinas, como
polietileno de baja densidad.
La hoja posterior 3 no está limitada
particularmente siempre que sea impermeable a los líquidos. Se
prefieren materiales que tengan permeabilidad a la humedad y un
tacto similar al de la ropa interior. Se puede obtener una hoja
posterior permeable a la humedad e impermeable a los líquidos, por
ejemplo, extruyendo en estado fundido una resina termoplástica que
contenga una carga orgánica o inorgánica en una película a través de
una boquilla en T o de una boquilla circular y estirando uniaxial o
biaxialmente la película extruida.
Sobre la cara que ha de estar en contacto con la
ropa interior se proporcionan un par de bandas adhesivas 4 a lo
largo de la dirección longitudinal. Las bandas adhesivas 4 están
protegidas por un papel desprendible 5 antes de usar la compresa. En
la figura 12, el número de referencia 6 indica juntas en las que los
miembros antes mencionados se sueldan. Otros detalles particulares
no descritos son los mismos que en compresas higiénicas
convencionales.
A continuación se explican las características
del artículo absorbente de acuerdo con la primera realización.
La compresa higiénica 100 de acuerdo con la
primera realización tiene un miembro absorbente 2 retentivo de
líquidos, que incluye la primera hoja absorbente 10 que contiene por
lo menos las fibras hidrófilas finas, las fibras de unión
termofundibles o el auxiliar de refuerzo, y el polímero
superabsorbente.
El uso de la primera hoja absorbente proporciona
un artículo absorbente que no permite ni el desprendimiento del
polímero absorbente ni el bloqueo del gel del polímero absorbente.
Además, como la hoja absorbente combina funciones de absorción,
penetración, difusión y retención de líquido, no hay necesidad de
combinar miembros que tengan estas funciones por separado como se
hace en artículos absorbentes convencionales. Por lo tanto, se puede
obtener un artículo absorbente extremadamente fino que da una
sensación confortable durante su uso. El espesor del artículo
absorbente es igual al espesor de la hoja absorbente (0,3 a 0,5 mm)
al que se añaden, si fuera necesario, el espesor de la hoja superior
permeable a los líquidos, de la hoja posterior impermeable a los
líquidos (por ejemplo, 0,2 a 1,0 mm) y de otros elementos y, por lo
tanto, el artículo absorbente tiene un espesor ultrafino
inesperado.
Usando una hoja absorbente que comprenda las
partículas superabsorbentes y la estructura de fibras que comprenda
las fibras voluminosas hidrófilas de celulosa y las fibras de unión
termofundibles o el auxiliar de refuerzo, no estando presente los
artículos de polímero superabsorbente sobre una superficie
absorbente de la hoja absorbente que absorbe el líquido sino
distribuido en el interior y fijado a la estructura de fibras y
teniendo la hoja absorbente un espesor de 0,3 a 1,5 mm y estando
extendidas las partículas del polímero superabsorbente en una
cantidad de 20 a 70 gramos por metro cuadrado de la hoja absorbente,
el espesor del artículo absorbente, en particular es muy
pequeño.
También, el artículo absorbente durante su uso,
no da una sensación incómoda incluso después, así como antes, de que
el polímero superabsorbente absorba líquido y se hinche. Esto es
porque la propia hoja absorbente tiene un espesor muy pequeño y su
espesor se incrementa muy poco incluso después de que la hoja
absorba líquido.
En la realización preferida mostrada en la
figura 12, el líquido que ha pasado a través de la hoja superior 1
es absorbido en el interior de la compresa 100. Después, el líquido
pasa a través de la pelusa de pulpa 2a y es absorbido y retenido en
el polímero superabsorbente disperso en la primera hoja absorbente
10. La primera hoja absorbente 10 está dispuesta de tal manera que
el agregado de fibras que tiene una superficie absorbente mira hacia
la cara de la hoja superior 1, con lo que el líquido absorbido en la
pasta fluff 2a puede llegar suavemente al interior de la primera
hoja absorbente 10.
Como se ha explicado, en la primera hoja
absorbente 10, el polímero absorbente está fijado firmemente sin
perjudicar la propiedad absorbente inherente del polímero
superabsorbente. En consecuencia, la compresa higiénica 100 que
contiene la primera hoja absorbente 10 tiene una gran capacidad de
retención de líquido. Como la compresa higiénica 100 contiene la
pasta fluff 2a además de la primera hoja absorbente 10, se
incrementa mucho la capacidad de retención de líquido. El artículo
absorbente de esta realización es adecuado como compresa higiénica a
usar por la noche, que se lleva durante un tiempo largo.
En las figuras 13 a 17 se muestran las
realizaciones preferidas segunda a sexta de la presente invención.
Aunque no se desvelan los detalles particulares comunes con la
primera realización, a estas realizaciones se aplica la
correspondiente explicación dada para la primera realización. Los
mismos números de referencia usados en la figura 12 se usan para los
mismos miembros de las figuras 13 a 17.
En la segunda realización del artículo
absorbente de acuerdo con la presente invención mostrada en la
figura 13, el miembro absorbente de la compresa higiénica 100
consiste sólo en la primera hoja absorbente 10. Tanto los lados como
el fondo de la primera hoja absorbente 10 están cubiertos con la
hoja posterior 3. Todas las superficies de la combinación de la
primera hoja absorbente 10 y de la hoja posterior 3 están cubiertas
con la hoja superior 1. De modo similar a la primera realización, la
primera hoja absorbente 10 está dispuesta preferiblemente con su
agregado de fibras, que tiene una superficie absorbente, mirando
hacia la cara de la hoja absorbente 1.
La compresa higiénica 100 de este tipo puede ser
diseñada para tener un espesor extremadamente pequeño porque está
compuesta de menos miembros, cada uno de los cuales es fino. Y
también tiene una gran capacidad de retención de líquido a pesar de
su finura porque el polímero superabsorbente está fijado firmemente
en la primera hoja absorbente 10 sin perjudicar la propiedad
absorbente inherente del polímero superabsorbente. Por lo tanto,
esta realización proporciona una compresa higiénica que tiene una
gran capacidad de retención de líquido con una sensación
confortable.
De acuerdo con la tercera realización preferida
mostrada en la figura 14, el miembro absorbente de la compresa
higiénica 100 consta sólo de la primera hoja absorbente doblada en
forma de C. Los dos lados y el fondo de la primera hoja absorbente
10 están cubiertos con la hoja posterior 3 y todas las superficies
de la combinación de la primera hoja absorbente 10 y la hoja
posterior 3 están cubiertas con la hoja superior 1. En esta
realización, es preferible disponer la primera hoja absorbente 10
doblada en forma de C de tal manera que el agregado de fibras que
tiene un superficie absorbente mire hacia fuera.
La compresa higiénica 100 de la tercera
realización es más gruesa que la mostrada en la figura 13 porque la
primera hoja absorbente está doblada en forma de C y se puede hacer
más fina que la compresa higiénica mostrada en la figura 12 que
contiene pasta fluff en el miembro absorbente 2. Además, se asegura
una gran capacidad de retención de líquido debido a la forma de C.
Por lo tanto, la tercera realización proporciona una compresa
higiénica que tiene una gran capacidad de retención de líquido con
una sensación confortable.
En la compresa higiénica 100 mostrada en la
figura 15 como cuarta realización del artículo absorbente de la
presente invención, el miembro absorbente de la compresa higiénica
100 está compuesto de una pluralidad de primeras hojas absorbentes
10, 10, ...., apiladas una sobre otra (tres hojas en la figura 15).
La hoja posterior 3 cubre los lados y la parte trasera de la pila y
la lámina superior 1 cubre todas las superficies de la pila y la
hoja posterior 3. De modo similar a la primera realización, cada una
de las primeras hojas absorbentes 10 está dispuesta preferiblemente
con su agregado de fibras que tiene una superficie absorbente
mirando hacia la cara de la hoja superior 1.
La compresa higiénica 100 de la tercera
realización es más gruesa que la mostrada en la figura 13 debido al
uso de una pluralidad de primeras hojas absorbentes así apiladas y
se puede hacer más fina que la compresa higiénica mostrada en la
figura 12 que contiene pasta fluff en el miembro absorbente 2.
Además, se asegura una gran capacidad de retención de líquido usando
una pluralidad de primeras hojas absorbentes 10 así apiladas. Por lo
tanto, la cuarta realización proporciona una compresa higiénica que
tiene una gran capacidad de retención de líquido con una sensación
confortable.
De acuerdo con la quinta realización preferida
mostrada en la figura 16, la primera hoja absorbente 10 actúa como
hoja superior permeable a los líquidos y como miembro absorbente
retentivo de líquidos. Esto es, la compresa higiénica 100 de esta
realización contiene la primera hoja absorbente 10 como cuerpo
unitario que actúa como hoja superior permeable a los líquidos y
como miembro absorbente retentivo de líquidos y los dos lados y el
fondo de la primera hoja absorbente 10 están cubiertos con la hoja
posterior 3. En esta realización, la primera hoja absorbente 10 está
preferiblemente con su agregado de fibras que tiene una superficie
absorbente dispuesto sobre la cara que ha de estar en contacto con
el cuerpo.
Este tipo de compresa higiénica 100 puede estar
diseñado para tener un espesor más reducido porque está compuesto de
sólo unos pocos miembros. Por lo tanto, la quinta realización hace
posible proporcionar una compresa higiénica con una sensación
confortable mediante un proceso simple y a un bajo coste.
De acuerdo con la sexta realización preferida
mostrada en la figura 17, la primera hoja absorbente 10 desempeña
tres funciones, a saber, hoja superior permeable a los líquidos,
miembro absorbente retentivo de líquidos y hoja posterior
impermeable a los líquidos. Esto es, la compresa higiénica 100 de
esta realización tiene una estructura unitaria en la que están
integradas una hoja superior permeable a los líquidos, un miembro
absorbente retentivo de líquidos y una hoja posterior impermeable a
los líquidos. En más detalle, la compresa higiénica 100 comprende
una hoja impermeable a los líquidos 3' unida a la cara opuesta a la
cara desde la que se ha de absorber líquido y a la primera hoja
absorbente 10. Es particularmente preferible que la primera hoja
absorbente 10 esté dispuesta de modo que el agregado de fibras que
tiene la superficie absorbente esté situado sobre la cara desde la
que se ha de absorber líquido y que la hoja impermeable a los
líquidos 3' esté unida a la cara opuesta a la superficie
absorbente.
Este tipo de compresa higiénica 100 puede estar
diseñado para tener un espesor más reducido porque está compuesta de
sólo unos pocos miembros. Por lo tanto, la sexta realización hace
posible proporcionar una compresa higiénica con una sensación
confortable mediante un proceso más simplificado y a menor coste. La
sexta realización es adecuada como artículo absorbente para
absorción de una cantidad pequeña de líquido, como baberos para
lactantes o tampones higiénicos, así como compresas higiénicas.
A continuación, se desvela otro grupo de
realizaciones preferidas del artículo absorbente.
Otro grupo de realizaciones preferidas del
artículo absorbente de acuerdo con la presente invención son los
ilustrados anteriormente como primera a sexta realizaciones (figuras
12 a 17) en las que la primera hoja absorbente ha sido sustituida
por cada una de la segunda a sexta hojas absorbentes. La explicación
dada para los artículos absorbentes anteriores y las descripciones
de las figuras 12 a 17 se aplican apropiadamente al otro grupo de
realizaciones preferidas.
Aunque se han descrito los artículos absorbentes
haciendo referencia a compresas higiénicas como ejemplo particular,
estos artículos absorbentes también se pueden usar como otros
artículos absorbentes, como tampones higiénicos, pañales
desechables, tampones médicos, baberos para lactantes, etc. Si se
desea, en la hoja absorbente se pueden incorporar un desodorante, un
agente bactericida, etc., para impartir funciones adicionales a los
artículos absor-
bentes.
bentes.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención será ilustrada ahora en
más detalle por medio de ejemplos y ejemplos comparativos, pero es
cosa normal el que la presente invención no está limitada a estos
ejemplos.
A continuación se indican procedimientos para
preparar fibras voluminosas de celulosa y fibras o partículas
hidrófilas finas que se pueden usar en los siguientes ejemplos y
ejemplos comparativos. Salvo que se indique lo contrario, todas las
partes y porcentajes son en peso.
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Ejemplos de preparación
1
Se dispersaron cien gramos de pulpa mercerizada
que tenía una longitud media de fibras de 2,35 mm, un grado de
rugosidad de fibras de 0,36 mg/m y un grado de redondez de fibras en
la sección transversal de las fibras de 0,80
("Porosanier-J", producida por ITT Rayonier
Inc.) en 1.000 g de una solución acuosa que contenía 5% de
dimetilolhidroxietilenurea (agente reticulante, "Sumitex Resin
NS-19", producido por Sumitomo Chemical Co. Ltd.)
y 3% de una sal metálica como catalizador ("Sumitex Acclerator
X-110", producida por Sumitomo Chemical Co-
Ltd.), para impregnar la pasta mercerizada con el agente
reticulante.
Se separó de la pulpa mercerizada la solución
acuosa del agente reticulante hasta reducir la cantidad de la
solución acuosa del agente reticulante a 200%, basado en la pulpa
mercerizada. Se calentó la pasta mercerizada en un secador eléctrico
a 135ºC durante 10 minutos para reticular la celulosa de la pasta
mercerizada y obtener pasta mercerizada reticulada [designada fibras
de celulosa (A)].
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Ejemplos de preparación
2
Se preparó pulpa reticulada que tenía una
longitud media de fibras de 2,38 mm, un grado de rugosidad de fibras
de 0,32 mg/m y un grado de redondez de fibras en la sección
transversal de las fibras de 0,30 ("High Bulk Additive
HBA-S", producida por Weyerhauser Paper Co.)
[designada fibras de celulosa (B)].
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Ejemplos de preparación
3
Se preparó pasta mercerizada que tenía una
longitud media de fibras de 2,35 mm, un grado de rugosidad de fibras
de 0,36 mg/m y un grado de redondez de fibras en la sección
transversal de las fibras de 0,80
("Porosanier-J", producida por ITT Rayonier
Inc.) [designada fibras de celulosa (C)]. Las fibras de celulosa (C)
no están reticuladas.
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Ejemplos de preparación
4
Se preparó pulpa mercerizada de coníferas que
tenía una longitud media de fibras de 2,56 mm, un grado de rugosidad
de fibras de 0,24 mg/m y un grado de redondez de fibras en la
sección transversal de las fibras de 0,34
("Harmac-R", producida por MacMillan Bloedel
Ltd.) [designada fibras de celulosa (D)]. Las fibras de celulosa (D)
no están reticuladas.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos de preparación
5
Se preparó pasta kraft de coníferas que tenía
una longitud media de fibras de 2,56 mm, un grado de rugosidad de
fibras de 0,35 mg/m y un grado de redondez de fibras en la sección
transversal de las fibras de 0,28 ("Indorayon", producida por
PT Inti Indorayon Utama) [designada fibras de celulosa (E)]. Las
fibras de celulosa (E) no están reticuladas.
\newpage
Ejemplos de preparación
6
Se preparó pulpa reticulada de la misma manera
que en el Ejemplo de Preparación 1, excepto que se usó pasta karft
de frondosas que tenía un grado de rugosidad de fibras de 0,13 mg/m
y un grado de redondez de fibras en la sección transversal de las
fibras de 0,35 ("Bahia Sul Cellulose SA", producida por Bahia
Sul Co.) [designada fibras de celulosa (F)].
La longitud media, el grado de rugosidad y el
grado de redondez en la sección transversal de las fibras, de las
fibras de celulosa (A) a (F), se midieron de acuerdo con los métodos
descritos a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
La medición se hizo con un medidor de rugosidad
de fibras FS-200, fabricado por Kajaani Electronics
Ltd. Para medir el peso real de las fibras de celulosa, se secan las
fibras de celulosa en un secador en vacío a 100ºC durante 1 hora
para eliminar el contenido de agua.
Inmediatamente después, se pesa aproximadamente
1 g de las fibras de celulosa con una precisión de \pm0,1 mg y se
desintegra completamente en 150 ml de agua por medio de un mezclador
acoplado al medidor de rugosidad de fibras. Se diluye la suspensión
con agua hasta completar 5.000 ml. Se mide exactamente una parte
alícuota de 50 ml como solución de muestra para la medición del
grado de rugosidad de las fibras. La longitud media de las fibras y
el grado de rugosidad de las fibras se determinan de acuerdo con el
procedimiento operativo del medidor de rugosidad de fibras. La
longitud media de las fibras se obtiene con la siguiente
fórmula:
en la que n_{i} es el número de
fibras que tienen una longitud l_{i} y l_{i} es una longitud de
fibra.
\vskip1.000000\baselineskip
El grado de redondez de una fibra de celulosa en
su sección transversal se obtiene como sigue. Se corta
transversalmente una fibra de celulosa teniendo cuidado de no
cambiar la superficie de la sección transversal y se saca una
micrografía electrónica de la sección. Se analiza la micrografía por
un analizador de imágenes ("Avio EXCEL", fabricado por Nippon
Avionics Co. Ltd.) para obtener un grado de redondez de la fibra en
su sección transversal, de acuerdo con la siguiente fórmula. Se hace
la medición en 100 puntos elegidos arbitrariamente, para obtener la
media.
Ejemplos de preparación
7
Se prepararon fibras hidrófilas finas
reticuladas de la misma manera que en el Ejemplo de Preparación 1,
excepto que se usaron fibras de celulosa que tenían una longitud
media de fibras de 0,12 mm y un grado de rugosidad de fibras de 0,09
mg/m y un grado de redondez de fibras en la sección transversal de
las fibras de 0,31 ("KC Flock W-100", producida
por Sanyo-Kokusaku Pulp Co. Ltd.), que se obtuvieron
hidrolizando cuidadosamente con un ácido pasta seleccionada, lavando
con agua, secando y triturando mecánicamente para obtener fibras
finas. Las fibras resultantes se designaron fibras hidrófilas finas
(G). (Párrafo [324]).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos de preparación
8
Se prepararon fibras de celulosa que tenían una
longitud media de fibras de 0,12 mm, un grado de rugosidad de fibras
de 0,09 mg/m y un grado de redondez de fibras en la sección
transversal de las fibras de 0,32 ("KC Flock
W-100", producida por
Sanyo-Kokusaku Pulp Co. Ltd.), designadas fibras
hidrófilas finas (H). Las fibras hidrófilas finas (H) son un
producto obtenido hidrolizando cuidadosamente con un ácido pasta
seleccionada, lavando con agua, secando y triturando mecánicamente
para obtener fibras finas. Las fibras hidrófilas finas (H) son
fibras no reticuladas. (Párrafo [325]).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos de preparación
9
Se preparó una pasta kraft de coníferas que
tenía un grado de rugosidad de fibras de 0,18 mg/m y un grado de
redondez de fibras en la sección transversal de las fibras de 0,32
("Skeena Prime", producida por Skeena Cellulose Co.)
[designadas fibras hidrófilas finas (I)].
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispersaron en agua pasta química (pasta
kraft de coníferas, "Skeena Prime", producida por Skeena
Cellulose Co., que tenía un grado de rugosidad de fibras de 0,18
mg/m y un grado de redondez de fibras en la sección transversal de
las fibras de 0,32) y 1 parte en peso (contenido sólido) de un
auxiliar de refuerzo (resina de
poliamida-epiclorhidrina, Kaimen
WS-570, producida por Nippon PMC Co.) por 100 partes
en peso de pasta seca. La mezcla de la pasta dispersa se transformó
en un velo de fibras que tenía un peso básico de 40 g/m^{2}
(contenido sólido) en la parte húmeda de una máquina de papel.
Después, el velo de fibras se deshidrató en una caja aspirante hasta
una extensión en la que el contenido de agua era 200 partes en peso,
basado en 100 partes en peso de velo seco de fibras. Después, se
extendió un polímero superabsorbente ("polímero Q", producido
por Kao Co.) de modo sustancialmente uniforme sobre el velo de
fibras en una cantidad de 50 g/m^{2}.
Sobre la superficie del velo de fibras que
llevaba el polímero superabsorbente extendido sobre ella, se
recubrió una hoja absorbente, que actúa como agregado de fibras, que
se había preparado previamente y tenía la misma composición que el
velo de fibras. La combinación recubierta del velo de fibras y la
hoja absorbente se introdujo en un secador para secar la combinación
recubierta a 130ºC para transformar la combinación en un cuerpo
unitario. De esta manera, se preparó la hoja absorbente (A) que
incorpora un polímero superabsorbente fijado en ella.
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispersaron en agua 95 partes de fibras de
celulosa (C) y 5 partes de fibras de poli(alcohol vinílico)
que tenían una finura de 1 denier y una longitud de fibras de 3 mm
(fibras de unión termofundibles "Fibribond", producidas por
Sanyo K.K., denominadas en lo sucesivo fibras de PVA). La dispersión
resultante se transformó en un velo de fibras que tenía un peso
básico seco de 40 g/m^{2} en la parte húmeda de una máquina de
papel. El velo de fibras se deshidrató en una caja aspirante para
tener un contenido de agua de 150 partes por 100 partes del velo,
sobre base seca. Sobre el velo de fibras deshidratado y todavía
húmedo se extendió un polímero superabsorbente ("polímero Q",
producido por Kao Corp.) de modo sustancialmente uniforme en una
cantidad de 50 g/m^{2} inmediatamente delante de una sección de
prensas.
Sobre la cara del velo de fibras que tenía
extendido el polímero superabsorbente se recubrió, como agregado de
fibras, un papel absorbente que tenía la misma composición que el
velo de fibras y un peso básico de 40 g/m^{2}. El estratificado
compuesto del velo de fibras y el papel absorbente se llevó a un
secador donde se secó a 130ºC y se transformó en un cuerpo unitario,
obteniéndose así una hoja absorbente que tenía fijado sobre ella el
polímero superabsorbente. La hoja absorbente resultante se designa
hoja (B).
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispersaron en agua 70 partes de fibras de
celulosa (B), 30 partes de las fibras hidrófilas finas (I) y 1 parte
en peso (contenido sólido) de un auxiliar de refuerzo (resina de
poliamida-epiclorhidrina "Kaimen
WS-570", producida por Nippon PMC Ltd.) por 100
partes en peso de la pasta seca mixta en una concentración
predeterminada. La dispersión resultante se transformó en un velo de
fibras que tenía un peso básico seco de 40 g/m^{2} en la parte
húmeda de una máquina de papel. El velo de fibras se deshidrató en
una caja aspirante para tener un contenido de agua de 100 partes por
100 partes del velo, sobre base seca. Sobre el velo de fibras
deshidratado y todavía húmedo se extendió un polímero
superabsorbente ("polímero Q", producido por Kao Corp.) de modo
sustancialmente uniforme en una cantidad de 50 g/m^{2}
inmediatamente delante de una sección de prensas.
Sobre la cara del velo de fibras que tenía
extendido el polímero superabsorbente se recubrió, como agregado de
fibras, un papel absorbente que tenía la misma composición que el
velo de fibras y un peso básico de 40 g/m^{2}. El estratificado
compuesto del velo de fibras y el papel absorbente se llevó a un
secador donde se secó a 130ºC y se transformó en un cuerpo unitario,
obteniéndose así una hoja absorbente que tenía fijado sobre ella el
polímero superabsorbente. La hoja absorbente resultante se designa
hoja (C).
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispersaron en agua 95 partes de fibras de
celulosa (B) y 5 partes de fibras de PVA en una concentración
predeterminada. La dispersión resultante se transformó en un velo de
fibras que tenía un peso básico seco de 40 g/m^{2} en la parte
húmeda de una máquina de papel. El velo de fibras se deshidrató en
una caja aspirante para tener un contenido de agua de 100 partes por
100 partes del velo, sobre base seca. Sobre el velo de fibras
deshidratado y todavía húmedo se extendió un polímero
superabsorbente ("polímero Q", producido por Kao Corp.) de modo
sustancialmente uniforme en una cantidad de 50 g/m^{2}
inmediatamente delante de una sección de prensas.
Sobre la cara del velo de fibras que tenía
extendido el polímero superabsorbente se recubrió, como agregado de
fibras, un papel absorbente que tenía la misma composición que el
velo de fibras y un peso básico de 40 g/m^{2}. El estratificado
compuesto del velo de fibras y el papel absorbente se llevó a un
secador donde se secó a 130ºC y se transformó en un cuerpo unitario,
obteniéndose así una hoja absorbente que tenía fijado sobre ella el
polímero superabsorbente. La hoja absorbente resultante se designa
hoja (D).
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispersaron en agua 90 partes de fibras de
celulosa (B) y 10 partes de fibras de poliéster de punto de
ebullición bajo que tenían una finura de 1,1 denier y una longitud
de fibras de 5 mm (fibras de unión termofundibles
"TM-07N", producidas por Teijin Ltd., en lo
sucesivo denominadas simplemente fibras de poliéster) en una
concentración predeterminada. La dispersión resultante se transformó
en un velo de fibras que tenía un peso básico seco de 40 g/m^{2}
en la parte húmeda de una máquina de papel. El velo de fibras se
deshidrató en una caja aspirante para tener un contenido de agua de
100 partes por 100 partes del velo, sobre base seca. Sobre el velo
fibras deshidratado y todavía húmedo se extendió un polímero
superabsorbente ("polímero Q", producido por Kao Corp.) de modo
sustancialmente uniforme en una cantidad de 50 g/m^{2}
inmediatamente delante de una sección de prensas.
Sobre la cara del velo de fibras que tenía
extendido el polímero superabsorbente se recubrió una tela no tejida
(peso básico 40 g/m^{2}), que se había preparado cardando fibras
conjugadas de polietileno/polipropileno que tenían una finura de 2,2
denier y una longitud de fibras de 38 mm y que habían sido sometidas
a un tratamiento en la superficie para hacerlas hidrófilas (un
producto de Chisso Corp.). El estratificado compuesto del velo de
fibras y la tela no tejida se llevó a un secador donde se secó a
130ºC y se transformó en un cuerpo unitario, obteniéndose así una
hoja absorbente que tenía fijado sobre ella el polímero
superabsorbente. La hoja absorbente resultante se designa hoja
(E).
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispersaron en agua 60 partes de fibras de
celulosa (B), 35 partes de fibras hidrófilas finas (I) y 5 partes de
fibras de poli(tereftalato de etileno) que tenían una finura
de 1,1 denier y una longitud media de fibras de 5 mm (fibras de
unión termofundibles "TMOTNSB", producidas por Teijin Ltd.,
denominadas en lo sucesivo fibras PET) y la suspensión se transformó
en una capa de difusión sobre la malla de una primera máquina de
fabricación de papel.
Por separado, se dispersaron en agua 95 partes
de fibras de celulosa (B) y 5 partes de fibras de PET y, usando la
suspensión, se formó una capa permeable sobre la malla de una
segunda máquina de fabricación de papel.
Cada una de la capa de difusión y la capa
permeable se separó de la malla y se estratificaron una sobre la
otra para preparar papel compuesto absorbente como velo de fibras.
El velo de fibras así formado tenía un peso básico total de 70
g/m^{2} sobre base seca, en la que cada una de la capa de difusión
y la capa permeable tenía un peso básico de 35 g/m^{2}. El velo de
fibras tenía un gradiente de difusión de líquido tal que exhibía una
gran permeabilidad de líquido en la cara de la capa permeable y
buenas propiedades de difusión de líquido en la cara de la capa de
difusión.
El velo de fibras se deshidrató en una caja
aspirante para tener un contenido de agua de 200 partes por 100
partes del velo de fibras, sobre base seca. Posteriormente e
inmediatamente delante de una sección de prensas, se extendió un
polímero superabsorbente ("Aquaric CAW-4",
producido por Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co. Ltd.) de modo
sustancialmente uniforme sobre la capa permeable del velo de fibras
deshidratado húmedo en una cantidad de 50 g/m^{2}.
Sobre la cara del velo de fibras que tenía
extendido el polímero superabsorbente se recubrió un velo de fibras
que tenía un peso básico de 30 g/m^{2}, que se había preparado
previamente de acuerdo con la siguiente formulación. El
estratificado del velo de fibras y el agregado de fibras se llevó a
un secador donde se secó a 130ºC y se transformó en un cuerpo
unitario obteniéndose una hoja absorbente que tenía fijada sobre
ella el polímero superabsorbente, como se muestra en la figura 3. La
hoja absorbente resultante se designa hoja absorbente (F).
El agregado de fibras usado se preparó como
sigue. Se dispersaron uniformemente en agua fibras de celulosa (A) y
fibras de PET, en una concentración de 0,19% y 0,01%,
respectivamente, para preparar una suspensión del 0,2%. La
suspensión se extendió sobre la malla que tenía un tamaño de
orificios de 90 \mum (malla 166) de una máquina de fabricación de
papel, para formar una capa de papel sobre la malla. La capa de
papel se deshidrató y secó en una caja aspirante a una velocidad de
6 ml/cm^{2}.s para obtener un agregado de fibras que tenía un peso
básico de 30 g/m^{2}. El agregado de fibras resultantes contenía
95 partes de fibras de celulosa (A) y 5 partes de fibras de PET por
100 partes del agregado de fibras.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una hoja absorbente [designada hoja
absorbente (G)] de la misma manera que en el Ejemplo 6, excepto que
se formó una capa de difusión a partir de 70 partes de fibras de
celulosa (C), 25 partes de fibras hidrófilas finas (I) y 5 partes de
fibras de PVA, una capa permeable a partir de 95 partes de fibras de
celulosa (C) y 5 partes de fibras de PVA y un agregado de fibras a
partir de 97 partes de fibras de celulosa (A) y 3 partes de fibras
de PVA.
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispersaron uniformemente en agua fibras de
celulosa (B) y fibras de PET, en una concentración de 0,19% y 0,01%,
respectivamente, para preparar una suspensión del 0,2%. La
suspensión se extendió sobre la malla que tenía un tamaño de
orificios de 90 \mum (malla 166) de una máquina de fabricación de
papel, para formar una capa de papel sobre la malla. La capa de
papel se deshidrató en una caja aspirante a una velocidad de 6
ml/cm^{2}\cdots para obtener un velo de fibras que tenía un peso
básico seco de 30 g/m^{2}. El velo de fibras resultante contenía
95 partes de fibras de celulosa (B) y 5 partes de fibras de PET por
100 partes del velo de fibras.
El velo de fibras se deshidrató en una caja
aspirante para tener un contenido de agua de 200 partes por 100
partes del velo, sobre base seca. Posteriormente e inmediatamente
delante de una sección de prensas, se extendió un polímero
superabsorbente ("Aquaric CAW-4", producido por
Nippon Shokubai Kagaku Kogyo K.K.) de modo sustancialmente uniforme
sobre el velo de fibras deshidratado y todavía húmedo, en una
cantidad de 50 g/m^{2}.
Sobre la cara del velo de fibras que tenía
extendido el polímero superabsorbente se recubrió un agregado de
fibras que tenía un peso básico de 70 g/m^{2}, que se había
preparado previamente de acuerdo con la siguiente formulación, de
tal manera que el velo de fibras se puso en contacto con la capa de
difusión (descrita más adelante) del agregado de fibras. El
estratificado compuesto del velo de fibras y el papel absorbente se
llevó a un secador donde secó a 130ºC y se transformó en un cuerpo
unitario obteniéndose así una hoja absorbente que tenía fijado sobre
ella el polímero superabsorbente. La hoja absorbente resultante se
designa hoja (H).
El agregado de fibras usado anteriormente era
papel absorbente compuesto de una capa permeable y una capa de
difusión, que se preparó como sigue.
Se dispersaron en agua 95 partes de fibras de
celulosa (C) y 5 partes de fibras de PET y, usando la suspensión, se
formó una capa de difusión sobre la malla de una primera máquina de
fabricación de papel.
Por separado, se dispersaron en agua 70 partes
de fibras de celulosa (C), 25 partes de fibras hidrófilas finas (I)
y 5 partes de fibras de PET y, usando la suspensión, se formó una
capa permeable sobre la malla de una segunda máquina de fabricación
de papel.
Cada una de la capa de difusión y la capa
permeable se separaron de la malla y se estratificaron una sobre la
otra para preparar un papel absorbente compuesto como agregado de
fibras. El agregado de fibras así formado tenía un peso básico total
de 70 g/m^{2}, en el que cada una de la capa de difusión y la capa
permeable tenía un peso básico de 35 g/m^{2}. El agregado de
fibras tenía un gradiente de difusión de líquido tal que exhibía una
gran permeabilidad de líquido en su cara de la capa permeable y
buenas propiedades de difusión de líquido en su cara de la capa de
difusión.
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispersaron uniformemente en agua fibras de
celulosa (A), fibras hidrófilas finas (H) y fibras de PVA, en una
concentración de 0,16%, 0,03% y 0,01%, respectivamente, para
preparar una suspensión del 0,2%.
La suspensión se extendió sobre la malla que
tenía un tamaño de orificios de 90 \mum (malla 166) de una máquina
de fabricación de papel para formar una capa de papel sobre la
malla. La capa de papel se deshidrató en una caja aspirante a una
velocidad de 6 ml/cm^{2}\cdots para obtener un velo de fibras
que tenía un peso básico de 70 g/m^{2}.
El velo de fibras resultante contenía 80 partes
de fibras de celulosa (A), 15 partes de fibras hidrófilas finas (H)
y 5 partes de fibras de PVA por 100 partes del velo de fibras. La
proporción de fibras hidrófilas finas (H) fue mayor en una cara del
velo de fibras que en la otra cara por lo que el velo de fibras
mostró un gradiente de difusión de líquido tal que exhibía gran
difusión en la cara con una proporción alta de fibras hidrófilas
finas (H) y difusión baja en la cara opuesta.
El velo de fibras se deshidrató en una caja
aspirante para tener un contenido de agua de 200 partes por 100
partes del velo, sobre base seca. Se extendió uniformemente un
polímero superabsorbente ("Aquaric CAW-4",
producido por Nippon Skokubai Kagaku Kogyo K.K.) de modo
sustancialmente uniforme sobre la cara que tenía menor proporción de
fibras hidrófilas finas (H) del velo de fibras deshidratado y
todavía húmedo, en una cantidad de 50 g/m^{2}.
Sobre la cara que tenía extendido el polímero
superabsorbente del velo de fibras se extendió un agregado de fibras
que tenía un peso básico de 30 g/m^{2}, que se había preparado
previamente de acuerdo con la siguiente formulación. El
estratificado compuesto del velo de fibras y el agregado de fibras
se llevó a un secador donde se secó a 130ºC y se transformó en un
cuerpo unitario obteniéndose así una hoja absorbente que tenía
fijado sobre ella el polímero superabsorbente. La hoja absorbente
resultante se designa hoja (I).
El agregado de fibras usado anteriormente se
preparó como sigue. Se dispersaron uniformemente en agua fibras de
celulosa (A) y fibras de PVA en una concentración de 0,194% y
0,006%, respectivamente, para preparar una suspensión de 0,2%. La
suspensión se extendió sobre la malla de una máquina de fabricación
de papel que tenía un tamaño de orificios de 90 \mum (malla 166)
para formar una capa de papel sobre la malla. La capa de papel se
deshidrató y secó en una caja aspirante a una velocidad de 6
ml/cm^{2}.s para obtener un agregado de fibras que tenía un peso
básico de 30 g/m^{2}. El agregado de fibras resultante contenía 97
partes de fibras de celulosa (A) y 3 partes de fibras de PVA por 100
partes del agregado de fibras.
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispersaron uniformemente en agua fibras de
celulosa (B) y fibras de PVA en una concentración de 0,194% y
0,006%, respectivamente, para preparar una suspensión del 0,2%. La
suspensión se extendió sobre la malla de una máquina de fabricación
de papel que tenía un tamaño de orificios de 90 \mum (malla 166)
para formar una capa de papel sobre la malla. La capa de papel se
deshidrató en una caja aspirante a una velocidad de 6 ml/cm^{2}.s
para obtener un velo de fibras que tenía un peso básico de 30
g/m^{2}. El velo de fibras resultantes contenía 97 partes de
fibras de celulosa (B) y 3 partes de fibras de PVA por 100 partes
del velo de fibras.
El velo de fibras se deshidrató en la caja
aspirante para tener un contenido de agua de 200 partes por 100
partes del velo de fibras, sobre base seca.
Posteriormente e inmediatamente delante de una
sección de prensas, se extendió un polímero superabsorbente
("Aquaric CAW-4", fabricado por Nippon Shokubai
Kagaku Kogyo Co. Ltd.) de modo sustancialmente uniforme sobre el
velo de fibras deshidratado y todavía húmedo, en una cantidad de 50
g/m^{2}.
Sobre la cara que tenía extendido el polímero
absorbente del velo de fibras se recubrió un agregado de fibras que
tenía un peso básico de 70 g/m^{2}, que se había preparado
previamente de acuerdo con la siguiente formulación. El
estratificado compuesto del velo de fibras y el agregado de fibras
se llevó a un secador donde se secó a 130ºC y se transformó en un
cuerpo unitario obteniéndose así una hoja absorbente que tenía
fijado sobre ella el polímero absorbente. La hoja absorbente
resultante se designa hoja (J).
El agregado de fibras usado anteriormente se
preparó como sigue. Se dispersaron uniformemente en agua fibras de
celulosa (A), fibras hidrófilas finas (H) y fibras de PVA en una
concentración de 0,16%, 0,03% y 0,01%, respectivamente, para
preparar una suspensión del 0,2%.
La suspensión se extendió sobre la malla de una
máquina de fabricación de papel que tenía un tamaño de orificios de
90 \mum (malla 166) para formar una capa de papel sobre la malla.
La capa de papel se deshidrató y secó en una caja aspirante a una
velocidad de 6 ml/cm^{2}.s para obtener un agregado de fibras que
tenía un peso básico de 70 g/m^{2}.
El agregado de fibras resultante contenía 80
partes de fibras de celulosa (A), 15 partes de fibras hidrófilas
finas (H) y 5 partes de fibras de PVA por 100 partes del agregado de
fibras. La proporción de fibras hidrófilas finas (H) fue mayor en
una cara del agregado de fibras que en la otra por lo que el
agregado de fibras mostró un gradiente de difusión de líquido tal
que exhibió gran difusión en la cara con una proporción alta de
fibras hidrófilas finas (H) y difusión baja en la cara opuesta.
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispersaron en agua 95 partes de fibras de
celulosa (A) y 5 partes de fibras de PVA en concentraciones
predeterminadas. A partir de la suspensión se formó un velo de
fibras que tenía un peso básico de 70 g/m^{2} en la parte húmeda
de una máquina de fabricación de papel. El velo de fibras se
deshidrató en la caja aspirante para tener un contenido de agua de
150 partes por 100 partes del velo de fibras, sobre base seca.
Inmediatamente delante de la sección de prensas, sobre el velo de
fibras deshidratada húmeda se extendieron fibras hidrófilas finas
(G) de modo sustancialmente uniforme en una cantidad de 20 g/m^{2}
y después se extendió sobre aquellas un polímero superabsorbente
("Aquaric CAW-4", producido por Nippon Shokubai
Kagaku Kogyo Co. Ltd.) de modo sustancialmente uniforme en una
cantidad de 50 g/m^{2}.
Sobre la cara del velo de fibras sobre el que se
habían extendido las fibras hidrófilas finas (G) y el polímero
superabsorbente se recubrió un papel absorbente previamente
preparado que tenía la misma composición que el velo de fibras
anterior y que tenía un peso básico de 30 g/m^{2}. El
estratificado del velo de fibras y el papel absorbente se llevó a un
secador y se secó a 130ºC para obtener una hoja absorbente que tenía
fijadas sobre ella las fibras hidrófilas finas (G) y el polímero
superabsorbente [designada hoja absorbente (K)].
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispersaron en agua 95 partes de fibras de
celulosa (B) y 5 partes de fibras de poliéster en concentraciones
predeterminadas. A partir de la suspensión se formó en la parte
húmeda de una máquina de fabricación de papel un velo de fibras que
tenía un peso básico de 70 g/m^{2}. El velo de fibras se
deshidrató en la caja aspirante para tener un contenido de agua de
100 partes por 100 partes del velo de fibras, sobre base seca.
Después de haber pasado el velo de fibras por una sección de
prensas, se extendieron sobre ella fibras hidrófilas finas (G) de
modo sustancialmente uniforme en una cantidad de 20 g/m^{2} y
después se extendió sobre aquellas un polímero superabsorbente
("Aquaric CAW-4", producido por Nippon Shokubai
Kagaku Kogyo Co. Ltd.) de modo sustancialmente uniforme en una
cantidad de 50 g/m^{2}.
Sobre la cara del velo de fibras sobre la que se
habían extendido las fibras hidrófilas finas (G) y el polímero
superabsorbente se recubrió un papel absorbente previamente
preparado que tenía la misma composición que el velo de fibras
anterior y que tenía un peso básico de 30 g/m^{2}. El
estratificado del velo de fibras y el papel absorbente se llevó a un
secador y se secó a 130ºC para obtener una hoja absorbente que tenía
fijadas sobre ella las fibras hidrófilas finas (G) y el polímero
superabsorbente [designada hoja absorbente (L)].
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una hoja absorbente [designada hoja
absorbente (M)] de la misma manera que en el Ejemplo 12, excepto que
cada una del velo de fibras y el agregado de fibras se preparó a
partir de 95 partes de fibras de celulosa (C) y 5 partes de fibras
de PVA y que se extendió una mezcla uniforme de fibras hidrófilas
finas (H) y el polímero superabsorbente de modo sustancialmente
uniforme en una cantidad de 50 g de cada una de las fibras por metro
cuadrado.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una hoja absorbente [designada hoja
absorbente (N)] de la misma manera que en el Ejemplo 11, excepto que
cada una del velo de fibras y el agregado de fibras se preparó a
partir de 95 partes de fibras de celulosa (D) y 5 partes de fibras
de poliéster y que se extendió una mezcla uniforme de fibras
hidrófilas finas (H) y el polímero superabsorbente de modo
sustancialmente uniforme en una cantidad de 50 g de cada una de las
fibras por metro cuadrado.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una hoja absorbente (O) de la misma
manera que en el Ejemplo 11, excepto que el velo de fibras y el
agregado de fibras se prepararon a partir de 60 partes de fibras de
celulosa (A), 40 partes de fibras de celulosa (D) y 1 parte de un
auxiliar de refuerzo (resina de
poliamida-epiclorhidrina, Kaimen
WS-570) y que se extendió una mezcla de fibras
hidrófilas finas (H) y el polímero superabsorbente de modo
sustancialmente uniforme en una cantidad de 50 g/m^{2},
respectivamente.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una hoja absorbente (P) de la misma
manera que en el Ejemplo 11, excepto que el velo de fibras y el
agregado de fibras se prepararon a partir de 95 partes de fibras de
celulosa (E) y 5 partes de fibras de poliéster y que se extendió una
mezcla de fibras hidrófilas finas (H) y el polímero superabsorbente,
mezclados uniformemente, en una cantidad de 50 g/m^{2},
respectivamente.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
1
Se preparó una hoja absorbente como sigue,
usando papel absorbente que tenía un peso básico de 40 g/m^{2} que
se había preparado previamente a partir de fibras hidrófilas finas
(I).
Se extendió agua sobre el papel absorbente para
dar un contenido de agua de 200 partes por 100 partes del papel
absorbente seco. Sobre el papel absorbente humedecido se extendió un
polímero superabsorbente ("polímero Q", producido por Kao
Corp.) de modo sustancialmente uniforme, en una cantidad de 50
g/m^{2}.
Sobre la cara del papel absorbente que tenía
extendido el polímero superabsorbente se recubrió un papel
absorbente que tenía la misma composición que el papel absorbente
anterior y que tenía un peso básico de 40 g/m^{2}. El
estratificado de las dos hojas de papel absorbente se integró por
prensado y se secó en un secador para obtener una hoja absorbente
que tenía un peso básico total de 130 g/m^{2} [designada hoja
absorbente (Q)]. El papel absorbente sobre el que se extendió el
polímero superabsorbente no tenía el estado de un velo húmedo de
fibras. Esto es, las fibras de pasta en el papel absorbente estaban
unidas fuertemente entre sí. La hoja absorbente (Q) consistió en un
par de hojas de papel absorbente con el polímero superabsorbente
intercalado entre ellas en forma de una capa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
2
Se extendió agua sobre el mismo papel absorbente
usado en el Ejemplo comparativo 1 para dar un contenido de agua de
100 partes por 100 partes del papel absorbente, sobre base seca.
Sobre el papel absorbente humedecido se extendió un polímero
superabsorbente ("polímero Q", producido por Kao Corp.) de modo
sustancialmente uniforme, en una cantidad de 50 g/m^{2}.
Sobre la cara del papel absorbente que tenía
extendido el polímero superabsorbente se recubrió un papel
absorbente que tenía la misma composición que el papel absorbente
anterior y que tenía un peso básico de 40 g/m^{2}. El
estratificado se prensó y se integró pasándolo bajo un rodillo
gofrador que tenía una configuración reticular de 5x5 mm y se secó
en un secador para obtener una hoja absorbente que tenía un peso
básico total de 130 g/m^{2}. La hoja absorbente resultante se
designa hoja absorbente (R). El papel absorbente sobre el que se
extendió el polímero superabsorbente no tenía el estado de un velo
húmedo de fibras. Esto es, las fibras de pasta en el papel
absorbente estaban unidas fuertemente entre sí. La hoja absorbente
(R) consistió en un par de hojas de papel absorbente con el polímero
superabsorbente intercalado entre ellas por gofrado.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
3
Se aplicó un adhesivo ("Movinyl 710",
producido por Hoechst Gosei K.K.) sobre el mismo papel absorbente
usado en el Ejemplo comparativo 1 en una cantidad de 20 g/m^{2} y
sobre la cara del papel absorbente que tenía aplicado el adhesivo se
extendió un polímero superabsorbente ("polímero Q", producido
por Kao Corp.) de modo sustancialmente uniforme, en una cantidad de
50 g/m^{2}.
Sobre la cara del papel absorbente que tenía
extendido el polímero superabsorbente se recubrió un papel
absorbente que tenía la misma composición y el mismo peso básico que
el papel absorbente usado anteriormente. El estratificado de las dos
hojas de papel absorbente se integró por prensado y se secó en un
secador para obtener una hoja absorbente que tenía un peso básico
total de 150 g/m^{2} [designada hoja absorbente (S)]. El papel
absorbente sobre el que se extendió el polímero superabsorbente no
tenía el estado de un velo húmedo de fibras. Esto es, las fibras de
pasta en el papel absorbente estaban unidas fuertemente entre sí. La
hoja absorbente (S) consistió en un par de hojas de papel absorbente
con el polímero superabsorbente fijado entre ellas mediante un
adhesivo formando una capa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
4
Se preparó una hoja absorbente que comprendía
pasta sintética y un polímero superabsorbente y que tenía un peso
básico de 80 g/m^{2} mediante un proceso seco como sigue.
Se desintegró por medio de un molino de
martillos una hoja de pasta (pasta de coníferas producida por
Hercules Ltd.) compuesta de 25 partes de pasta sintética de
polietileno y 75 partes de pasta química y se mezcló con aquélla un
polímero superabsorbente ("Aquaric CAW-4",
producido por Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co. Ltd.) en una cantidad
tal que la hoja absorbente resultante contenía 50 g/m^{2} del
polímero superabsorbente. La mezcla se transformó en hojas y se
sometió después a un tratamiento con aire caliente con lo que se
fusionó la pasta sintética de polietileno para proporcionar un
cuerpo unitario. La hoja absorbente resultante procesada en seco se
designa hoja absorbente (T). La hoja absorbente (T) tenía el
polímero superabsorbente sobre su superficie.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
5
Se extendió un polímero superabsorbente
("Aquaric CAW-4", producido por Nippon Shokubai
Kagaku Kogyo Co. Ltd.) en una cantidad de 45 g/m^{2} entre un par
de hojas de pulpa (pulpa de coníferas producida por Hapix Co. Ltd.)
que tenían cada una un peso básico de 45 g/m^{2} y que se habían
preparado por un método de deposición con aire. Se fijó después la
pasta con un aglutinante químico para preparar una hoja absorbente,
designada hoja absorbente (V).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
6
Se preparó en forma de velo de fibras un papel
absorbente compuesto seco, compuesto de una capa permeable y una
capa de difusión, como sigue.
Se dispersaron en agua 60 partes de fibras de
celulosa (E), 20 partes de fibras hidrófilas finas (I) y 20 partes
de fibras de PET y se formó una capa de difusión sobre la malla de
una primera máquina de fabricación de papel.
Por separado, se dispersaron en agua 95 partes
de fibras de celulosa (E) y 5 partes de fibras de PET y se formó una
capa permeable sobre la malla de una segunda máquina de fabricación
de papel.
La capa de difusión y la capa permeable se
separaron de la malla y se estratificaron una sobre la otra. El
estratificado se deshidrató y se secó para obtener un velo de
fibras. El velo de fibras resultante era un papel absorbente
compuesto de la capa de difusión y la capa permeable pero no tenía
un gradiente de difusión. Cada una de la capa de difusión y la capa
permeable tenía un peso básico de 35 g/m^{2}, dando un velo de
fibras con un peso básico total de 70 g/m^{2}.
A la capa permeable del velo de fibras seco se
aplicó un adhesivo ("Movinyl 710", producido por Hoechst Gosei
K.K.) en una cantidad de 20 g/m^{2} y sobre aquélla se extendió un
polímero superabsorbente ("Aquaric CAW-4",
producido por Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co. Ltd.) de modo
sustancialmente uniforme, en una cantidad de
50 g/m^{2}.
50 g/m^{2}.
Sobre la cara del velo de fibras que tenía
extendido el polímero superabsorbente se recubrió un agregado de
fibras que tenía un peso básico de 30 g/m^{2} y que se había
preparado previamente de acuerdo con la siguiente formulación. El
estratificado se prensó en un cuerpo unitario y se secó en un
secador a 130ºC para obtener una hoja absorbente que tenía un peso
básico de 170 g/m^{2}. La hoja absorbente resultante se designa
hoja absorbente (V). El velo de fibras sobre el que se extendió el
polímero superabsorbente no tenía el estado de un velo de fibras
seco. Esto es, las fibras de pasta en el papel absorbente estaban
unidas fuertemente entre sí. La hoja absorbente (V) consistió en el
velo de fibras y el agregado de fibras, con el polímero
superabsorbente fijado entre ellas mediante un adhesivo formando
una
capa.
capa.
\newpage
El agregado de fibras usado anteriormente se
preparó como sigue. Se dispersaron uniformemente en agua fibras de
celulosa (E) y fibras de PET, en una concentración de 0,19 y 0,01%,
respectivamente, para preparar una suspensión del 0,2%. El agregado
de fibras se preparó usando la suspensión de la misma manera que en
el Ejemplo 1. El agregado de fibras contenía 95 partes de fibras de
celulosa (E) y 5 partes de fibras de PET por 100 partes del agregado
de
fibras.
fibras.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
7
Se preparó un velo seco de fibras como
sigue.
Se dispersaron en agua fibras de celulosa (D) y
fibras de PVA en una concentración de 0,19 y 0,01%, respectivamente,
para preparar una suspensión del 0,2%. La suspensión se transformó
en un velo de fibras que tenía un peso básico de 30 g/m^{2} de la
misma manera que en el Ejemplo 7. El velo de fibras resultante
contenía 95 partes de fibras de celulosa (D) y 5 partes de fibras de
PVA por 100 partes del velo de fibras.
Sobre el velo de fibras resultante se suministró
agua para dar un contenido de agua de 10 partes por 100 partes del
velo de fibras, sobre base seca. Sobre el velo húmedo de fibras se
extendió un polímero superabsorbente ("Aquaric
CAW-4", producido por Nippon Shokubai Kagaku
Kogyo Co. Ltd.) de modo sustancialmente uniforme, en una cantidad de
50 g/m^{2}.
Sobre la cara del velo de fibras que tenía
extendido el polímero superabsorbente se recubrió un agregado de
fibras que tenía un peso básico de 70 g/m^{2} y que se había
preparado previamente de acuerdo con la siguiente formulación, de
tal manera que el velo de fibras podía estar en contacto con la capa
de difusión (descrita más adelante) del agregado de fibras. El
estratificado del velo de fibras y el agregado de fibras se integró
por prensado con un rodillo gofrador que tenía una configuración
reticular de 5x5 mm y se secó en un secador a 130ºC para obtener una
hoja absorbente que tenía un peso básico de 150 g/m^{2}. La hoja
absorbente resultante se designa hoja absorbente (W). El velo de
fibras sobre la que se extendió el polímero superabsorbente no
tenía el estado de un velo de fibras seco. Esto es, las fibras de
pasta en el papel absorbente estaban unidas fuertemente entre sí. La
hoja absorbente (W) consistió en el velo de fibras y el agregado de
fibras, con el polímero superabsorbente prensado entre ellas
mediante gofrado.
El agregado de fibras usado anteriormente era
papel absorbente compuesto de una capa permeable y una capa de
difusión, que se preparó como sigue.
Se dispersaron en agua 60 partes de fibras de
celulosa (D), 35 partes de fibras hidrófilas finas (I) y 5 partes de
fibras de PVA y se formó una capa de difusión sobre la malla de una
primera máquina de fabricación de papel usando la suspensión.
Por separado, se dispersaron en agua 95 partes
de fibras de celulosa (D) y 5 partes de fibras de PVA y se formó una
capa permeable sobre la malla de una segunda máquina de fabricación
de papel.
La capa de difusión y la capa permeable se
separaron de las respectivas mallas, se estratificaron una sobre la
otra y se deshidrataron y secaron para preparar un agregado de
fibras. El agregado de fibras resultante no contenía fibras
voluminosas de celulosa y, por lo tanto, no tenía un gradiente de
difusión.
El agregado de fibras así formado tenía un peso
básico total de 70 g/m^{2}, en el que cada una de la capa de
difusión y la capa permeable tenía un peso básico de 35
g/m^{2}.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
8
Se dispersaron en agua 95 partes de fibras de
celulosa (D) y 5 partes de fibras de PVA y la suspensión se
transformó en papel y se secó por medio de una máquina de
fabricación de papel para preparar un papel absorbente que tenía un
peso básico de 70 g/m^{2}. Se preparó una hoja absorbente que
comprendía el papel absorbente por el siguiente proceso.
Se extendió agua sobre el papel absorbente
resultante para dar un contenido de agua de 200 partes por 100
partes del papel absorbente seco. Sobre el papel absorbente
humedecido se extendió un polímero superabsorbente ("Aquaric
CAW-4", producido por Nippon Shokubai Kagaku
Kogyo Co. Ltd.) de modo sustancialmente uniforme, en una cantidad de
50 g/m^{2}.
Sobre la cara del papel absorbente que tenía
extendido el polímero superabsorbente se recubrió un papel
absorbente que tenía la misma composición que el papel absorbente
anterior y un peso básico de 30 g/m^{2}. El estratificado de las
dos hojas de papel absorbente se integró por prensado y se secó en
un secador para obtener una hoja absorbente que tenía un peso básico
total de 150 g/m^{2} [designada hoja absorbente (X)]. El papel
absorbente sobre el que se extendió el polímero superabsorbente no
tenía el estado de un velo húmedo de fibras. Esto es, las fibras que
componían el papel absorbente estaban unidas fuertemente entre sí,
incluso después de humedecerse. La hoja absorbente (X) consistió en
un par de hojas del papel absorbente con el polímero superabsorbente
intercalado entre ellas en forma de una
capa.
capa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
9
Se dispersaron en agua 95 partes de fibras de
celulosa (E) y 5 partes de fibras de PET y la suspensión se
transformó en papel y se secó por medio de una máquina de
fabricación de papel para preparar un papel absorbente que tenía un
peso básico de 70 g/m^{2}. Se preparó una hoja absorbente que
comprendía el papel absorbente por el siguiente proceso.
Se recubrió el papel absorbente con un adhesivo
("Movinyl 710", producido por Hoechst Gosei K.K.) en una
cantidad de 20 g/m^{2} y sobre aquél se extendió un polímero
superabsorbente ("Aquaric CAW-4", producido por
Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co. Ltd.) de modo sustancialmente
uniforme, en una cantidad de 50 g/m^{2}.
Sobre la cara del papel absorbente que tenía
extendido el polímero superabsorbente se recubrió un papel
absorbente que tenía la misma composición que el papel absorbente
anterior y un peso básico de 30 g/m^{2}. El estratificado se
prensó en un cuerpo unitario y se secó en un secador para obtener
una hoja absorbente que tenía un peso básico total de 150 g/m^{2},
designada hoja absorbente (Y). El papel absorbente sobre el que se
extendió el polímero superabsorbente no tenía el estado de un velo
húmedo de fibras. Esto es, las fibras en el papel absorbente estaban
unidas fuertemente entre sí. La hoja absorbente (Y) consistió en un
par de hojas de papel absorbente con el polímero superabsorbente
intercalado entre ellas en forma de una capa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
10
Se dispersaron en agua 95 partes de fibras de
celulosa (F) y 5 partes de fibras de PVA y la suspensión se
transformó en papel y se secó por medio de una máquina de
fabricación de papel para preparar un papel absorbente que tenía un
peso básico de 70 g/m^{2}. Se preparó una hoja absorbente que
comprendía el papel absorbente por el siguiente proceso.
Se extendió agua sobre el papel absorbente
resultante para dar un contenido de agua de 10 partes por 100 partes
del papel absorbente, sobre base seca. Sobre el papel absorbente
humedecido se extendió un polímero superabsorbente ("Aquaric
CAW-4", producido por Nippon Shokubai Kagaku
Kogyo Co. Ltd.) de modo sustancialmente uniforme, en una cantidad de
50 g/m^{2}.
Sobre la cara del papel absorbente que tenía
extendido el polímero superabsorbente se recubrió un papel
absorbente que tenía la misma composición que el papel absorbente
anterior y un peso básico de 30 g/m^{2}. El estratificado del par
de hojas del papel absorbente se integró por prensado bajo un
rodillo gofrador que tenía una configuración reticular de 5x5 mm y
se secó en un secador para obtener una hoja absorbente que tenía un
peso básico total de 150 g/m^{2}, designada hoja absorbente (Z).
El papel absorbente sobre el que se extendió el polímero
superabsorbente no tenía el estado de un velo húmedo de fibras. Esto
es, las fibras en el papel absorbente estaban unidas fuertemente
entre sí, incluso después de humedecerlas. La hoja absorbente (Z)
consistió en un par de hojas de papel absorbente con el polímero
superabsorbente intercalado entre ellas en forma de una capa.
Se ensayó cada una de las hojas absorbentes de
acuerdo con los siguientes métodos de ensayo. Los resultados
obtenidos se muestran en la siguiente Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se cortó una hoja absorbente a un tamaño
apropiado, se aplicó una carga de 2,5 g/cm^{2}, con una superficie
bajo carga de 10 cm^{2} (un disco que tenía un radio de 17,8 mm),
y se midió con un calibre el espesor de la hoja bajo carga. Se hizo
la medición con 10 piezas cortadas por muestra para obtener un
espesor medio.
\vskip1.000000\baselineskip
Se pesó una muestra de 70x200 mm cortada de una
hoja absorbente y se puso en una bolsa cerrada de polietileno de 280
mm de longitud y 200m mm de ancho. Se hizo vibrar la muestra de
ensayo agitando a mano 50 veces la bolsa. Se pesó de nuevo la
muestra de ensayo para obtener el cambio de peso. Para facilitar la
observación visual del polímero superabsorbente desprendido en la
bolsa, se puso en la bolsa agua teñida con azul nº 1 (0,3 g/100 ml
de agua) para hinchar el polímero superabsorbente desprendido. Se
observó a simple vista el grado de desprendimiento del polímero
superabsorbente y se graduó como sigue.
- Bueno
- Apenas se observa desprendimiento del polímero superabsorbente.
- Regular
- Se observa un ligero desprendimiento del polímero superabsorbente.
- Malo
- Se observa un desprendimiento considerable del polímero superabsorbente.
\vskip1.000000\baselineskip
Se hizo la medición diez veces y se calculó el
índice de desprendimiento haciendo la media de los valores
medidos.
\vskip1.000000\baselineskip
Se dejaron caer diez gotas de agua teñida con
azul nº 1 (0,3 g/100 ml de agua) sobre una placa y se secaron a mano
con una muestra de ensayo de 200x200 mm cortada de una hoja
absorbente. Se repitió el ensayo de secado tres veces para cada
muestra de ensayo (hasta absorber 30 g de agua en la muestra de
ensayo). Se examinó el estado de la superficie de la muestra de
ensayo y el desprendimiento del polímero superabsorbente. (Párrafo
[411]).
- Bueno
- La superficie de la hoja absorbente no se desgarra y el polímero superabsorbente no se desprende.
- Regular
- La superficie de la hoja absorbente se desgarra ligeramente y el polímero superabsorbente no se desprende.
- Malo
- La superficie de la hoja absorbente se desgarra y el polímero superabsorbente se desprende.
\vskip1.000000\baselineskip
Se coloca un muestra de ensayo, de 5 cm^{2},
de una hoja absorbente en una bolsa hecha de tela no tejida y se
empapó, contenida en la bolsa, durante 10 minutos con agua
desionizada. Se retiró el agua y la bolsa se colgó en aire durante
una hora para dejar gotear el agua y se pesó para obtener el aumento
de peso por gramo de la hoja, como absorción saturada (g/g).
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Como se muestra en la figura 18, se colocó una
placa acrílica transparente 10 cm^{2} 220, de 10 cm^{2}, con un
orificio de 1 cm de diámetro en el centro, sobre una hoja absorbente
200, de 15 cm^{2} de lado, y se colocaron pesas 222 para aplicar a
la hoja absorbente una carga de 5 g/cm^{2}. Se vertieron sobre la
hoja, a través del orificio, veinte mililitros de solución salina
fisiológica y se midió el tiempo necesario para que la hoja
absorbiera la solución salina fisiológica. Un minuto más tarde, se
repitió el mismo ensayo de absorción para medir el tiempo de
reabsorción.
\vskip1.000000\baselineskip
Como se muestra en la figura 19, 10 minutos
después de la medición antes descrita de la velocidad de absorción,
se apilaron sobre la hoja absorbente diez hojas 224 de papel de
filtro (papel de filtro Toyo tipo 2), de 15 cm^{2}, y se colocaron
encima una placa acrílica 226, de 15 cm^{2}, y un peso 222 para
aplicar durante 1 minuto una carga de 50 g/cm^{2}. Se retiró el
papel de filtro 224 y se tomó como contraflujo el peso de solución
salina fisiológica absorbida en el papel de filtro 224.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Se preparó una compresa higiénica que tenía la
estructura de la figura 12 como sigue.
Como hoja absorbente 10 se usó una hoja
absorbente (D) de 175 m de longitud y 73 mm de ancho. Sobre esta
hoja absorbente se estratificó pelusa de pulpa 2a que tenía un peso
básico de 300 g/m^{2} y un espesor de 4,5 mm, cortada a un tamaño
de 175 mm de longitud y 73 mm de ancho. Los lados y la parte
superior de la combinación de la hoja absorbente (D) y pelusa de
pulpa se recubrieron con papel absorbente procesado en húmedo,
compuesto de pulpa de madera, de 175 mm de longitud y 130 mm de
ancho, para preparar el miembro absorbente 2.
Como hoja posterior 3 se usó papel impermeable
al agua (papel absorbente procesado en húmedo, que tenía encima
polietileno estratificado), de 205 mm de longitud y 95 mm de ancho.
Los lados y el fondo del miembro absorbente 2 se recubrieron con el
papel impermeable al agua. Todas las superficies de la combinación
del miembro absorbente 2 y el papel estratificado con polietileno se
recubrieron con la hoja superior 1 capaz de absorber líquidos
corporales (descrita más adelante), de 205 mm de longitud y 172 mm
de ancho y se fijaron entre sí todos los miembros con adhesivo
fundido 6. Finalmente, se proporcionó en el fondo un par de bandas
adhesivas 4, que tenían cada una 115 mm de longitud y 20 mm de
ancho, aplicando un adhesivo fundido, en una cantidad de 30
g/m^{2}. Así se obtuvo la compresa higiénica que tenía la
estructura mostrada en la figura 12.
Como hoja superior 1 se usó una película
perforada de polietileno. Se obtuvo esta película perforando una
película de polietileno que tenía un peso básico de 30 g/m^{2}
para hacer orificios que tenían un diámetro de 0,5 mm y una relación
de superficie abierta de 20%.
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Se preparó una compresa higiénica que tenía la
estructura de la figura 14.
Se preparó una compresa higiénica que tenía la
estructura de la figura 14 de la misma manera que en el Ejemplo 14,
excepto que se preparó el miembro absorbente doblando una hoja
absorbente (B) de 175 mm de longitud y 145 mm de ancho en forma de C
de tal manera que los dos extremos coincidieran sustancialmente en
el centro de la hoja doblada, para hacer un ancho de 73 mm. Como
capa absorbente se usó la hoja absorbente (B).
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Ejemplos 19 a
30
Se prepararon compresas higiénicas que tenían la
estructura de la figura 14 de la misma manera que en el Ejemplo 18,
excepto que se reemplazó la hoja absorbente (B) por las hojas
absorbentes (C) a (N).
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Ejemplo comparativo
11
Se preparó una compresa higiénica que tenía la
estructura de la figura 20 como sigue.
Se extendió una cantidad pequeña de agua sobre
pelusa de pulpa 2a que tenía un peso básico de 300 g/m^{2}, un
espesor de 4,5 mm, una longitud de 175 mm y un ancho de 73 mm y
sobre la superficie de la pelusa de pulpa 2a humedecida, de 175 mm
de longitud y 60 mm de ancho, se extendieron aproximadamente 0,53 g
de polímero superabsorbente 2e ("Aquaric
CAW-4", producido por Nippon Shokubai Kagaku
Kogyo Co. Ltd.) de modo sustancialmente uniforme (50 g de
polímero/m^{2}). Sobre la cara de la pelusa de pulpa que tenía
extendido el polímero se recubrió papel absorbente 2b procesado en
húmedo, fabricado a partir de pulpa de madera, que tenía un peso
básico de 18 g/m^{2}, una longitud de 175 mm y un ancho de 73 mm.
Todas las superficies de los miembros combinados se recubrieron con
papel absorbente 2c procesado en húmedo, fabricado a partir de pulpa
de madera, que tenía un peso básico de 18 g/m^{2}, una longitud de
175 mm y un ancho de 130 mm, para preparar el miembro absorbente 2.
Se preparó la compresa higiénica 100 mostrada en la figura 20 usando
el miembro absorbente de la misma manera que en el Ejemplo 14.
\newpage
Ejemplo comparativo
12
Se preparó una compresa higiénica que tenía la
estructura mostrada en la figura 12 de la misma manera que en el
Ejemplo 17, excepto que se reemplazó la hoja absorbente (D) por la
hoja absorbente (Q).
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Ejemplos comparativos 13 y
14
Se prepararon compresas higiénicas que tenían la
estructura mostrada en la figura 12 de la misma manera que en el
Ejemplo 17, excepto que se reemplazó la hoja absorbente (D) por cada
una de las hojas absorbentes (R) y (S).
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Ejemplos comparativos 15 a
22
Se prepararon compresas higiénicas que tenían la
estructura mostrada en la figura 14 de la misma manera que en el
Ejemplo 18, excepto que se reemplazó la hoja absorbente (B) por cada
una de las hojas absorbentes (Q) y
(T) a (Z).
(T) a (Z).
Se evaluó el comportamiento de fijación del
polímero y el comportamiento de absorción de las compresas
higiénicas preparadas en los Ejemplos 17 a 30 y en los Ejemplos
comparativos 11 a 22 ensayando el desprendimiento del polímero,
espesor del artículo, tiempo de absorción, contraflujo y fugas en un
modo móvil de acuerdo con los siguientes métodos de ensayo. Los
resultados obtenidos se muestran en la Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Se pesó una compresa higiénica y se colocó en
una bolsa cerrada de polietileno de 280 mm de longitud y 200 mm de
ancho. Se hizo vibrar la compresa agitando la bolsa a mano 50 veces.
Después del ensayo, se pesó de nuevo la compresa para obtener el
cambio de peso. Para facilitar la observación visual del polímero
superabsorbente desprendido en la bolsa, se metió en la bolsa agua
teñida con azul nº 1 (0,3 g/100 ml de agua) para hinchar el polímero
superabsorbente desprendido. Se observó a simple vista el grado de
desprendimiento del polímero superabsorbente y se graduó como
sigue.
- Bueno
- Apenas se observa desprendimiento del polímero superabsorbente.
- Regular
- Se observa un ligero desprendimiento del polímero superabsorbente.
- Malo
- Se observa un desprendimiento considerable del polímero superabsorbente.
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Como se muestra en la figura 21, se apilaron
compresas higiénicas 10 y se colocó encima una placa acrílica que
pesaba 500 g. Se midió el espesor total de la pila bajo carga para
obtener el espesor por compresa higiénica indivi-
dual.
dual.
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Para la medición se usó el dispositivo de medir
la velocidad de absorción mostrado en la figura 18. Se colocó
horizontalmente una compresa higiénica obtenida en los Ejemplos 17 a
30 y en los Ejemplos comparativos 11 a 22 en el sitio de la hoja
absorbente 200 mostrado en la figura 18. Sobre la compresa se colocó
una placa acrílica 220 que tenía una entrada con un diámetro de 1 cm
y se colocaron encima pesos 222 para aplicar a la compresa higiénica
una carga de 5 g/cm^{2}.
Se vertieron a través de la entrada cinco gramos
de sangre desfibrinada de caballo (producida por Nihon Biotest
Kenkyusho K.K.) y se midió el tiempo (segundos) necesario para
absorber completamente la sangre. Después haberse completado la
absorción, se dejó reposar la compresa higiénica durante 20 minutos.
Después, se vertieron de nuevo otros 5 g de sangre desfibrinada de
caballo para obtener el tiempo necesario para la reabsorción (10 g)
y se dejó reposar la compresa durante 20 minutos.
\newpage
Después, sobre la cara superior de la compresa
(cara en contacto con el cuerpo) se colocaron 10 hojas de papel
absorbente fabricado a partir de pasta de coníferas que tenía un
peso básico de 30 g/m^{2}, una longitud de 195 mm y un ancho de 75
mm. Se fijó la compresa higiénica a unas bragas con papel absorbente
y se colocaron las bragas en modelo móvil 230 de caderas y
entrepierna de mujer como se muestra en la figura 23. Se hizo que el
modelo cogiera un movimiento de paseo a una velocidad de 100
pasos/minuto (que corresponde a una velocidad de paseo de 50 m/min)
durante 1 minuto.
Después del movimiento de paseo, se quitaron la
compresa higiénica 100 y las 10 hojas de papel absorbente y se midió
como contraflujo (g) el peso de sangre desfibrinada de caballo
absorbida en el papel absorbente. Se realizó el ensayo 5 veces con
cada muestra para obtener un valor medio del tiempo de absorción,
tiempo de reabsorción y contraflujo en un modo móvil.
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Como se muestra en la figura 23, se ajustó la
compresa higiénica 100 obtenida en los Ejemplos 17 a 30 y en los
Ejemplos comparativos 11 a 22 a unas bragas y se aplicó un modelo
móvil 230 de caderas y entrepierna de mujer. Se preparó el modelo
230 para tener un movimiento de paseo a una velocidad de 100
pasos/minuto (que corresponde a una velocidad de paseo de 50 m/min)
durante 10 minutos.
Manteniendo el modelo 230 en un modo móvil, se
vertieron 5 g de sangre desfibrinada de caballo en la compresa
higiénica 100 a través de un tubo 232 y se continuó el movimiento de
paseo durante un período adicional de 20 minutos a la misma
velocidad de paseo (absorción de 5 g). Se vertieron de nuevo otros 5
g de sangre desfibrinada de caballo, seguido de paseo a la misma
velocidad durante otros 20 minutos (absorción de 10 g). Se realizó
el ensayo 10 veces por muestra y se contaron las muestras que
tuvieron un derrame en la absorción de 5 g y en la absorción de 10
g.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Como es evidente por los resultados de las
Tablas 1 y 2, los artículos absorbentes de acuerdo con la presente
invención, en los que se usa una hoja absorbente que comprende un
velo de fibras y un agregado de fibras en un cuerpo unitario y que
tiene contenido en ella un polímero superabsorbente, son excelentes
en cuanto a fijación del polímero superabsorbente, comparados con
artículos absorbentes convencionales que usan hojas absorbentes
convencionales en las que el polímero superabsorbente se integra por
rociado de agua, gofrado o aplicación de adhesivos. Incluso usando
una hoja absorbente tan fina que tenga un espesor de 2 a 3 mm, los
artículos absorbentes de la presente invención exhiben excelentes
características de absorción en cuanto a velocidad de absorción,
contraflujo, etc.
Además, a pesar de una estructura muy simple,
los artículos absorbentes de la presente invención exhiben un
comportamiento extremadamente bueno, teniendo una velocidad de
absorción alta y un contraflujo pequeño y evitándose fugas. Esto es
porque la hoja absorbente usada en aquellos tiene un gradiente de
manera que se difunde el líquido en su estructura unitaria por lo
que el líquido se absorbe rápidamente y penetra uniformemente por
toda la hoja absorbente difundiéndose suficientemente.
Claims (7)
1. Una hoja absorbente (20) que comprende por
los menos fibras hidrófilas y fibras de unión termofundibles o un
auxiliar de refuerzo y un polímero superabsorbente (16),
caracterizándose la hoja absorbente porque:
- el polímero superabsorbente (16) no está presente sobre una superficie absorbente (12) de la hoja absorbente para absorber líquido sino distribuido en el interior de la hoja absorbente y está adherido y fijado a las fibras hidrófilas que constituyen la hoja absorbente;
- el polímero superabsorbente (16) está extendido en una cantidad de 5 a 300 g por 1 m^{2} de la hoja absorbente; y
- la hoja absorbente tiene un espesor de 0,3 a 1,5 mm, medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en el párrafo [0411]; y
- la hoja absorbente comprende un agregado de fibras (15) y un velo de fibras (18), comprendiendo dicho velo de fibras (18) por lo menos las fibras hidrófilas y el agregado de fibras (15) y el velo de fibras (18) formando un cuerpo unitario;
- el agregado de fibras (15) tiene la superficie absorbente (12) y no contiene el polímero superabsorbente (16) en la cara de la superficie absorbente (12); y
- el agregado de fibras (15) comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa (13) que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más, medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en los párrafos y [0325]; y
- el velo de fibras (18) comprende una capa permeable (17) que comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa (13) que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más, medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en los párrafos [0324] y [0325] y una capa de difusión (19) que está localizada adyacente a la capa permeable (17) y que comprende fibras voluminosas de celulosa (13) que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más, medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en los párrafos [0324] y [0325] y fibras hidrófilas finas (14), estando localizado el velo de fibras (18) adyacente al agregado de fibras (15) en la capa permeable (17); y
- el polímero superabsorbente (16) está distribuido predominantemente en el interior del velo de fibras.
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2. Una hoja absorbente (30) que comprende por
los menos fibras hidrófilas y fibras de unión termofundibles o un
auxiliar de refuerzo y un polímero superabsorbente (16),
caracterizándose la hoja absorbente porque:
- el polímero superabsorbente (16) no está presente sobre una superficie absorbente (12) de la hoja absorbente para absorber líquido sino distribuido en el interior de la hoja absorbente y está adherido y fijado a las fibras hidrófilas que constituyen la hoja absorbente;
- el polímero superabsorbente (16) está extendido en una cantidad de 5 a 300 g por 1 m^{2} de la hoja absorbente; y
- la hoja absorbente tiene un espesor de 0,3 a 1,5 mm, medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en el párrafo [0411]; y
- la hoja absorbente comprende un agregado de fibras (15) y un velo de fibras (18), comprendiendo dicho velo de fibras (18) por lo menos fibras hidrófilas y formando el agregado de fibras (15) y el velo de fibras (18) un cuerpo unitario;
- el agregado de fibras (15) tiene la superficie absorbente (12) y no contiene el polímero superabsorbente (16) en la cara de la superficie absorbente (12); y
- el agregado de fibras (15) comprende una capa permeable (17) que comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa (13) que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en los párrafos [0324] y [0325] y una capa de difusión (19) que está localizada adyacente a la capa permeable (17) y que comprende fibras voluminosas de celulosa (13) que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más, medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en los párrafos [0324] y [0325] y fibras hidrófilas finas (14); y
- el velo de fibras (18) comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa (13) que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más tal como se ha medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en los párrafos [0324] y [0325]; y está localizado adyacente a la capa de difusión (19) del agregado de fibras (15); y
- el polímero superabsorbente (16) está distribuido predominantemente en el interior del velo de fibras.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Una hoja absorbente (40) que comprende por
los menos fibras hidrófilas y fibras de unión termofundibles o un
auxiliar de refuerzo y un polímero superabsorbente (16),
caracterizándose la hoja absorbente porque:
- el polímero superabsorbente (16) no está presente sobre una superficie absorbente (12) de la hoja absorbente para absorber líquido sino distribuido en el interior de la hoja absorbente y está adherido y fijado a las fibras hidrófilas que constituyen la hoja absorbente;
- el polímero superabsorbente (16) está extendido en una cantidad de 5 a 300 g por 1 m^{2} de la hoja absorbente; y
- la hoja absorbente tiene un espesor de 0,3 a 1,5 mm medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en el párrafo [0411]; y
- la hoja absorbente comprende un agregado de fibras (15) y un velo de fibras (18), comprendiendo dicho velo de fibras (18) por lo menos las fibras hidrófilas y el agregado de fibras (15) y el velo de fibras (18) formando un cuerpo unitario;
- el agregado de fibras (15) tiene la superficie absorbente (12) y no contiene el polímero superabsorbente (16) en la cara de la superficie absorbente (12); y
- el agregado de fibras (15) comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa (13) que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más, medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en los párrafos y [0325];
- el velo de fibras (18) comprende fibras voluminosas de celulosa (13) que tienen una longitud media de fibras de 1 a 20 mm y un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más, medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en los párrafos [0324] y [0325] y fibras hidrófilas finas (14) que tienen una longitud media de fibras de 0,02 a 0,5 mm, siendo la proporción de las fibras hidrófilas finas (14) mayor en una de las caras del velo de fibras que en la otra cara y estando localizado el velo de fibras (18) adyacente al agregado de fibras (15) en la cara que tiene una proporción menor de las fibras hidrófilas finas (14); y
- el polímero superabsorbente (16) está distribuido predominantemente en el interior del velo de fibras.
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4. Una hoja absorbente (50) que comprende por
los menos fibras hidrófilas y fibras de unión termofundibles o un
auxiliar de refuerzo y un polímero superabsorbente (16),
caracterizándose la hoja absorbente porque:
- el polímero superabsorbente (16) no está presente sobre una superficie absorbente (12) de la hoja absorbente para absorber líquido sino distribuido en el interior de la hoja absorbente y está adherido y fijado a las fibras hidrófilas que constituyen la hoja absorbente;
- el polímero superabsorbente (16) está extendido en una cantidad de 5 a 300 g por 1 m^{2} de la hoja absorbente; y
- la hoja absorbente tiene un espesor de 0,3 a 1,5 mm, medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en el párrafo [0411]; y
- la hoja absorbente comprende un agregado de fibras (15) y un velo de fibras (18), comprendiendo dicho velo de fibras (18) por lo menos las fibras hidrófilas y el agregado de fibras (15) y el velo de fibras (18) formando un cuerpo unitario;
- el agregado de fibras (15) tiene la superficie absorbente (12) y no contiene el polímero superabsorbente (16) en la cara de la superficie absorbente (12); y
- el agregado de fibras (15) comprende fibras voluminosas de celulosa (13) que tienen una longitud media de fibras de 1 a 20 mm y un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más tal como se ha medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en los párrafos [0324] y [0325] y fibras hidrófilas finas (14) que tienen una longitud media de fibras de 0,02 a 0,5 mm, siendo la proporción de las fibras hidrófilas finas (14) mayor en una de las caras del agregado de fibras (15) que en la otra cara;
- el velo de fibras (18) comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa (13) que tienen un grado de rugosidad de fibras de 0,3 mg/m o más, medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en los párrafos y [0325], y está localizado adyacente a la cara del agregado de fibras que tiene una proporción menor de las fibras hidrófilas finas (14);
- y el polímero superabsorbente (16) está distribuido predominantemente en el interior del velo de fibras.
\newpage
5. Una hoja absorbente (60) que comprende por
los menos fibras hidrófilas y fibras de unión termofundibles o un
auxiliar de refuerzo y un polímero superabsorbente (16),
caracterizándose la hoja absorbente porque:
- el polímero superabsorbente (16) no está presente sobre una superficie absorbente (12) de la hoja absorbente para absorber líquido sino distribuido en el interior de la hoja absorbente y
- está adherido y fijado a las fibras hidrófilas que constituyen la hoja absorbente;
- el polímero superabsorbente (16) está extendido en una cantidad de 5 a 300 g por 1 m^{2} de la hoja absorbente; y
- la hoja absorbente tiene un espesor de 0,3 a 1,5 mm, medido de acuerdo con el procedimiento enseñado en el párrafo [0411]; y
- la hoja absorbente comprende un agregado de fibras (15) y un velo de fibras (18), comprendiendo dicho velo de fibras (18) por lo menos las fibras hidrófilas y formando el agregado de fibras (15) y el velo de fibras (18) formando un cuerpo unitario;
- el agregado de fibras (15) tiene la superficie absorbente (12) y no contiene el polímero superabsorbente (16) en la cara de la superficie absorbente (12); y
- el velo de fibras (18) comprende predominantemente fibras voluminosas de celulosa (13) y contiene además fibras hidrófilas finas (14) o partículas hidrófilas finas (14), estando contenidas las fibras hidrófilas finas (14) o las partículas hidrófilas finas (14) principalmente en la zona donde está presente el polímero superabsorbente (16); y
- y el polímero superabsorbente (16) está distribuido predominantemente en el interior del velo de fibras.
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6. Un procedimiento para preparar una hoja
absorbente que comprende por lo menos fibras hidrófilas y fibras de
unión termofundibles o un auxiliar de refuerzo y un polímero
superabsorbente (16), comprendiendo el procedimiento las etapas
de:
- extender el polímero superabsorbente (16) sobre un velo húmedo de fibras (18) que se prepara por un proceso húmedo a partir de una suspensión acuosa que comprende por lo menos las fibras hidrófilas y las fibras de unión termofundibles o el auxiliar de refuerzo;
- recubrir sobre el mismo un agregado de fibras (15) que comprende las fibras hidrófilas y las fibras de unión termofundibles o el auxiliar de refuerzo; y
- secar una combinación del velo de fibras (18) y el agregado de fibras (15) para formar un cuerpo unitario de los mismos.
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7. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 6, que comprende las etapas de:
- formar el velo de fibras (18) en una sección de formación (140);
- deshidratar el velo de fibras (18) en una etapa de deshidratación por succión (142);
- extender el polímero superabsorbente (16) sobre el velo de fibras (18) antes de una sección de prensado (144) y recubrir el agregado de fibras (15) sobre el velo de fibras (18); y
- secar la combinación del velo de fibras (18) y el agregado de fibras (15) con un secador (146) y formar un cuerpo unitario de los mismos.
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