ES2185927T5 - Articulo absorbente con comodidad mejorada durante el uso por ajuste mejorado incluso cuando esta cargado, y prestacion mejorada de rehumectacion. - Google Patents
Articulo absorbente con comodidad mejorada durante el uso por ajuste mejorado incluso cuando esta cargado, y prestacion mejorada de rehumectacion. Download PDFInfo
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Abstract
Artículo absorbente que consta de un núcleo absorbente con una región de la entrepierna y al menos una región cintura, por medio de la cual la mencionada región de entrepierna, tiene una capacidad última de almacenamiento de fluido inferior, a la capacidad de la mencionada al menos una región de cintura. El artículo tiene además unas características mejoradas relativas al manejo de fluidos, en particular un bajo valor de humectación para minimizar la hidratación de la piel durante el uso, según se mide siguiendo el valor del método de humectación de la adquisición de colágeno que no supera 180 mg.
Description
Artículo absorbente con comodidad mejorada
durante el uso por ajuste mejorado incluso cuando está cargado, y
prestación mejorada de rehumectación.
La presente invención está relacionada con
pañales para bebés que están diseñados principalmente para recibir y
retener descargas corporales tales como, principalmente, orina.
Los artículos absorbentes para recibir y retener
descargas corporales, tales como orina o heces, como pañales
desechables, pantalones de aprendizaje, artículos para incontinencia
de adultos, son muy conocidos en la técnica y se han hecho esfuerzos
significativos para mejorar su rendimiento. Tales mejoras apuntan
generalmente a abordar la función principal de tales artículos, es
decir, la retención de fluidos corporales, pero también a hacer
mínimas las consecuencias negativas de llevar tales artículos
incrementando el confort del usuario.
Tales mejoras pueden ser clasificadas en su
mayoría cayendo principalmente dentro de dos categorías: las
relativas principalmente a la "tecnología del núcleo", es
decir, la "absorbencia" en el sentido amplio de la palabra, o
las relativas principalmente a la "tecnología del armazón".
Las primeras abordan cómo recoger y retener el
desecho corporal (generalmente en cierto estado de fluidez) en una
"estructura absorbente (o del núcleo)", por lo que el material
de desecho es adquirido por el artículo (recogido) y después
almacenado (retenido), con el paso potencial adicional intermedio de
la distribución (en particular de la orina).
La segunda categoría trata -generalmente- con
los denominados "elementos del armazón", es decir, con la
contención del desecho corporal "dentro del confinamiento del
artículo"
- separando el absorbente (estructura del
núcleo) y el exterior, es decir, las prendas del usuario, etc.,
utilizando una "lámina posterior" impermeable.
- o impidiendo que la exudación corporal escape
a través del espacio entre el artículo absorbente y el cuerpo del
portador, tal como los fruncidos elásticos en las aberturas de las
piernas y de la cintura.
Esta trata también de cómo permitir la
aplicación del artículo al portador -por ejemplo proporcionando
medios de cierre tales como cintas, y con mantener el artículo sobre
el portador, por ejemplo por medio de características tales como un
cinturón, a menudo integrado en los medios de aplicación.
Con esta terminología, el "confort" para el
usuario está siendo dirigido actualmente predominantemente mediante
la mejora de los elementos del armazón, por ejemplo adaptando los
elementos del armazón del pañal para que proporcione un buen
"ajuste" del artículo y sea suave y mullido.
En la solicitud PCT núm. WO 93/16669 (Alemany) o
la solicitud PCT núm. WO 93/21877 (Richardson) se describen pañales
desechables, por medio de los cuales se mejora el confort para el
usuario introduciendo características estructurales elásticas tales
como permitir una mayor adaptación al cuerpo aún cuando el usuario
se mueva.
Cuando se considera el impacto de las
estructuras del núcleo en el confort, el enfoque general es hacerlas
utilizando materiales suaves, libres de rozaduras para las láminas
frontales o haciendo mínimo el espesor y/o el volumen del articulo
seco, preferiblemente manteniendo la suavidad de tales estructuras
del núcleo. Recientemente, se han hecho intentos para adaptar la
forma y silueta de la estructura absorbente para permitir un buen
ajuste.
Como los materiales denominados superabsorbentes
(o materiales formadores de hidrogel) han encontrado una amplia
aplicación en los artículos absorbentes desechables, varios
productos comerciales -tales como los PAMPERS vendidos por The
Procter & Gamble Co., o los HUGGIES vendidos por
Kimberly-Clark Corp. en diversos países- sufrieron
una notable reducción en el espesor de los productos.
El documento
US-A-5.098.423 (de Pieniak) describe
pañales desechables que intentan abordar varios aspectos de
"confort" proporcionado estructuras de "bajo abultamiento en
seco", reivindicando que no solamente es relevante el espesor en
seco de la estructura, sino también otras dimensiones, como
- la superficie de la sección transversal de la
estructura del núcleo en la región de la entrepierna;
- la compresibilidad del artículo en la región
de la entrepierna y el espesor resultante del artículo tras el
plegado;
- el tamaño de la "zona de impacto del
artículo";
- la distancia de los miembros elásticos (de la
pierna) del artículo.
Por tanto, las estructuras del núcleo aquí
descritas pueden ser denominadas delgadas, aunque anchas.
Además, se describe un "Índice de eficacia de
absorbencia", relacionando la cantidad de fluido que debe ser
recogida por la región de la entrepierna con el volumen de la
estructura del núcleo seco. El objetivo de este parámetro es
permitir el diseño de características de absorbencia y capacidad
altas en la región de la entrepierna. Por tanto, sigue siendo un
objetivo clave absorber grandes cantidades de orina en la región de
la entrepierna, lo cual, sin embargo, reduce inevitablemente el
confort tras una carga significativa. Este problema se hace más
pronunciado con la mejora adicional del rendimiento de los artículos
absorbentes, con la consecuencia de artículos absorbentes que
proporcionan un rendimiento significativamente mejor en el manejo de
los fluidos, y por tanto un aumento del tiempo global de llevarlos y
de la cantidad de fluido contenido en tales artículos antes de ser
retirados.
En el documento
US-A-4.994.037 (de Bemardin) se
describen artículos absorbentes que tienen un "perfil de capacidad
invertido". En ellos, la capacidad máxima de almacenamiento se
sitúa fuera de la región de la entrepierna. Sin embargo, los diseños
divulgados para artículos absorbentes no consideran el requisito del
ajuste, o del buen ajuste entre las piernas del portador, ni los
requisitos de manejo de fluidos, tales como conseguir la sequedad
apropiada en la piel y la adquisición del fluido. Aunque estos
diseños disponen la capacidad de almacenamiento lejos del punto de
carga, no se preocupan de cómo conseguir eficazmente el transporte
de fluidos a estas regiones de almacenamiento.
Es por tanto un objeto de la presente invención
proporcionar pañales para bebés que tengan un ajuste mejorado
incluso cuando están cargados, junto con un buen rendimiento de
manejo de fluidos, que tengan especialmente un buen rendimiento para
volverse a humedecer.
Es un objeto adicional de la presente invención
conseguir esto colocando selectivamente la capacidad máxima de
almacenamiento fuera de la región de la entrepierna.
Es un objeto adicional de la presente invención
proporcionar esta característica sin detrimento del ajuste en estado
seco proporcionando diseños con un abultamiento bajo de la región de
la entrepierna del artículo.
Es un objeto adicional de la invención conseguir
esto utilizando materiales de distribución que tengan propiedades de
alta dispersión del flujo.
Es un objeto adicional de la invención conseguir
esto utilizando polímeros superabsorbentes.
Es un objeto adicional de la invención conseguir
esto utilizando materiales absorbentes porosos, tales como los
hechos por polimerización de HIPE.
La figura 1 muestra esquemáticamente un pañal
para bebé.
La figura 2 muestra esquemáticamente un pañal
para bebé de ajuste hacia arriba.
La figura 3 muestra la disposición de la Prueba
de Dispersión Vertical.
La figura 4 muestra la disposición de la Prueba
de Adquisición.
La figura 5 muestra la disposición de la prueba
para el Método de Remojado de Colágeno después de la
Adquisición.
Según se utiliza aquí, el término "artículos
absorbentes" se refiere a dispositivos que absorben y contienen
exudaciones corporales y, más específicamente, se refiere a
dispositivos que se colocan contra el cuerpo del portador o en su
proximidad para absorber y contener las diversas exudaciones
descargadas desde el cuerpo, principalmente orina.
El término "desechable" se utiliza aquí
para describir artículos absorbentes que no están destinados a
lavarse o restaurarse de alguna otra forma, o reutilizarse como
artículo absorbente (es decir, están destinados a ser desechados
tras el uso y, preferiblemente, a ser reciclados, convertidos en
residuos o desechados de alguna otra forma de una manera compatible
con el medio ambiente).
Un artículo absorbente comprende
generalmente:
- un núcleo absorbente o estructura del núcleo
(que puede consistir en subestructuras);
- una lámina superior impermeable al fluido;
- una lámina posterior impermeable al
fluido;
- opcionalmente se caracteriza también por tener
elementos o elásticos para poder cerrar.
La figura 1 es una vista en planta de un modo de
realización de un pañal.
El pañal 20 está ilustrado en la figura 1 en su
estado plano, no contraído (es decir, estirando la contracción
inducida por el elástico, excepto en los paneles laterales donde el
elástico se deja en su condición de reposo) con partes de la
estructura cortadas para ilustrar con mayor claridad la construcción
del pañal 20 y con la parte del pañal 20 que mira hacia fuera del
portador, la superficie más externa 52, mirando hacia el observador.
Como se ilustra en la figura 1, el pañal 20 comprende un conjunto 22
de contención, que comprende preferiblemente una lámina superior 24
permeable a los líquidos, una lámina posterior 26 impermeable a los
líquidos, unida con la lámina superior 24, y un núcleo absorbente 28
situado entre la lámina superior 24 y la lámina posterior 26; unos
paneles laterales elásticos 30; unos puños elásticos 32 para las
piernas; un elemento elástico 34 para la cintura; y un sistema de
cierre que comprende un sistema de sujeción de doble tensado,
generalmente de forma múltiple, designado como 36. El sistema 36 de
sujeción de doble tensado comprende preferiblemente un elemento
principal 38 de sujeción y un sistema 40 de cierre en la cintura. El
sistema principal 38 de sujeción comprende preferiblemente una
pareja de miembros 42 de seguridad y un miembro 44 de enganche. El
sistema 40 de cierre de la cintura está ilustrado en la figura 1
comprendiendo preferiblemente una pareja de primeros componentes 46
de unión y un segundo componente 48 de unión. El pañal 20 comprende
también preferiblemente un parche de colocación situado por debajo
de cada uno de los primeros componentes 46 de unión.
El pañal 20 se muestra en la figura 1 con una
superficie exterior 52 (que mira al observador en la figura 1), una
superficie interna 54, opuesta a la superficie exterior 52, una
primera región 56 de cintura, una segunda región 58 de cintura
opuesta a la primera región 56 de cintura, y una periferia 60 que
está definida por los bordes externos del pañal 20 en el cual los
bordes longitudinales están designados como 62 y los bordes extremos
están diseñados como 64. La superficie interior 54 del pañal 20
comprende la parte del pañal 20 que está situado contiguamente al
cuerpo del portador durante el uso (es decir, la superficie interna
54 está formada generalmente por al menos una parte de la lámina
superior 24 y otros componentes unidos a la lámina superior 24). La
superficie exterior 52 comprende la parte del pañal 20 que está
situado lejos del cuerpo del portador (es decir, la superficie
externa 52 está formada generalmente por al menos una parte de la
lámina posterior 26 y otros componentes unidos a la lámina posterior
26). La primera región 56 de la cintura y la segunda región 58 de la
cintura se extienden, respectivamente, desde los bordes extremos 64
de la periferia 60 hasta la línea central 66 del lateral del pañal
20. Las regiones de la cintura comprenden, cada una de ellas, una
región central 68 y una pareja de paneles laterales que típicamente
comprenden las partes laterales exteriores de las regiones de la
cintura. Los paneles laterales situados en la primera región 56 de
la cintura están designados como 70, mientras que los paneles
laterales de la segunda región 58 de la cintura están designados
como 72. Aunque no es necesario que las parejas de paneles laterales
o que cada panel lateral sea idéntico, son preferiblemente imágenes
especulares uno del otro. Los paneles laterales 72 situados en la
segunda región 58 de la cintura pueden ser elásticamente extensibles
en la dirección lateral (es decir, paneles laterales 30 elásticos).
(La dirección lateral (dirección x o anchura) está definida como la
dirección paralela a la línea central lateral 66 del pañal 20; la
dirección longitudinal (dirección y o longitud) está definida como
la dirección paralela a la línea central longitudinal 67; y la
dirección
axial (dirección Z o espesor) está definida como la dirección que se extiende a través del espesor del pañal 20).
axial (dirección Z o espesor) está definida como la dirección que se extiende a través del espesor del pañal 20).
La figura 1 muestra un ejemplo específico del
pañal 20 en el cual la lámina superior 24 y la lámina posterior 26
tienen unas dimensiones de longitud y anchura generalmente mayores
que las del núcleo absorbente 28. La lámina superior 24 y la lámina
posterior 26 se extienden más allá de los bordes del núcleo
absorbente 28 para formar así la periferia 60 del pañal 20. La
periferia 60 define el perímetro exterior o, en otras palabras, los
bordes del pañal 20. La periferia 60 comprende los bordes
longitudinales 62 y los bordes extremos 64.
El conjunto 22 de contención del pañal 20 está
ilustrado en la figura 1 comprendiendo el cuerpo principal (armazón)
del pañal 20. El conjunto 22 de contención comprende al menos un
núcleo absorbente 28 y preferiblemente una capa de cobertura
exterior que comprende la lámina superior 24 y la lámina posterior
26. Cuando el artículo absorbente comprende un receptáculo separado
y un forro interior (es decir, el conjunto 22 de contención
comprende una o más capas de material para definir el receptáculo
mientras que el forro interior comprende un compuesto absorbente tal
como una lámina superior, una lámina posterior y un núcleo
absorbente). Para artículos absorbentes unitarios, el conjunto 22
de contención comprende la estructura principal del pañal con otras
características añadidas para formar la estructura compuesta del
pañal. Así, el conjunto 22 de contención para el pañal 20 comprende
generalmente la lámina superior 24, la lámina posterior 26 y el
núcleo absorbente 28.
Aunque cada puño elástico 32 de las piernas
puede ser configurado de manera similar a cualquiera de las bandas
de las piernas, solapas laterales, puños de protección o puños
elásticos descritos anteriormente, es preferible que cada puño
elástico 32 de las piernas comprenda al menos un puño interno 84 de
protección que comprenda una solapa 85 de protección y un miembro
elástico 86 de separación tal como el descrito en el documento de
patente de Estados Unidos núm. 4.909.803. En un modo de realización
preferido, el puño elástico 32 de la pierna comprende adicionalmente
un puño elástico 104 de unión con una o más hiladas elásticas 105,
situadas fuera del puño 84 de protección tal como el descrito en el
documento de patente de Estados Unidos núm. 4.695.278.
El pañal 20 puede comprender además una
característica estructural elástica 34 de la cintura que proporciona
un ajuste y contención mejorados. La característica estructural
elástica 34 de la cintura se extiende al menos longitudinalmente
hacia fuera desde al menos uno de los bordes 83 de la cintura del
núcleo absorbente 28 al menos en la región central 68 y,
generalmente, forma al menos una parte del borde extremo 64 del
pañal 20. Así, la característica estructural elástica 34 de la
cintura comprende la parte del pañal que se extiende desde el borde
83 de la cintura del núcleo absorbente 28 al borde extremo 64 del
pañal 20 y está destinado a colocarse contiguamente a la cintura del
portador. Los pañales desechables están construidos generalmente de
manera que tienen dos características estructurales elásticas en la
cintura, una situada en la primera región de la cintura y otra
situada en la segunda región de la cintura. Aunque un pañal
desechable de la presente invención puede ser construido con una
sola característica estructural elástica de la cintura rodeando al
portador o con una característica estructural de refuerzo de la
cintura, solamente con elástico en la parte posterior, la discusión
relativa a la característica estructural elástica de la cintura se
enfocará en pañales que tienen una pareja de características
estructurales elásticas de la cintura, al menos una y,
preferiblemente ambas, siendo construidas de acuerdo con la
presente invención. Además, aunque la característica estructural
elástica de la cintura o cualquier otro de sus elementos
constitutivos puede comprender un elemento independiente unido al
conjunto 22 de contención del pañal 20, la característica elástica
34 de la cintura será descrita con relación a un modo de realización
preferido en el cual la característica elástica 34 de la cintura
está construida como una extensión de otros elementos del pañal
tales como la cara posterior 26 o la cara anterior 24,
preferiblemente ambas caras posterior 26 y superior 24.
La banda elástica 35 de la cintura de la
característica elástica 34 de la cintura puede comprender una parte
de la cara superior 24, una parte de la cara posterior 26 que haya
sido preferiblemente estirada mecánicamente y un material de dos
láminas que comprenda un miembro 76 de elastómero situado entre la
cara superior 24 y la cara posterior 26, y un miembro elástico 77
situado entre la cara posterior 26 y el miembro 76 de
elastómero.
Este componente, así como otros componentes del
pañal, se ofrecen con más detalle en el documento WO 93/16669.
La figura 2 muestra un ejemplo más de un
artículo absorbente para el cual puede aplicarse la presente
invención, que es un pañal desechable de ajuste hacia arriba. El
pañal desechable 20 de ajuste hacia arriba comprende un armazón 21,
unas costuras laterales 23 y un conjunto absorbente 22. El armazón
21 tendrá al menos una parte frontal 56, una parte trasera 58, una
parte 57 de entrepierna, unas regiones laterales longitudinales 88,
y unas solapas lisas 72, y comprenderá un miembro 90 de solapa
elástica lisa funcionalmente asociada con cada una de las solapas
lisas 72 para formar una solapa laminar lisa que se activará
elásticamente por medio de un proceso de estiramiento mecánico que
será descrito con más detalle a continuación. El conjunto absorbente
22 está fijado al armazón 21.
La capa exterior 26 es la parte del armazón 21
que formará el exterior de los pañales desechables 20 de ajuste
hacia arriba, es decir, que miran hacia el exterior del portador. La
capa exterior 26 es cuidadosa con la piel, tiene un tacto suave y no
irrita la piel del portador.
La capa interior 24 es la parte del armazón 21
que formará el interior del armazón 21 y que está en contacto al
menos con la cintura y las piernas del portador. La capa interior es
también cuidadosa con la piel, tiene un tacto suave y no irrita la
piel del portador.
La capa interior 24 está situada,
preferiblemente, de manera contigua a la capa exterior 26 y
preferiblemente unida a ella por medios de fijación (no ilustrados)
tales como los que son bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, la
capa interior 24 puede estar fijada a la capa exterior 26 por medio
de una capa continua y uniforme de adhesivo, una capa de adhesivo
dibujado, o una serie de líneas, espirales o puntos de adhesivo
separados.
De acuerdo con un modo de realización de la
invención, la capa interior 24 y la capa exterior 26 están unidas
indirectamente mediante la unión directa a los miembros elásticos 90
de solapas lisas, miembros elásticos 76 de la banda de la cintura e
hiladas elásticas 105, y están unidas directamente entre sí en las
zonas que se extienden más allá del
miembro elástico 90 de solapa lisa, de los miembros elásticos 76 de la banda de la cintura y de las hiladas elásticas 45.
miembro elástico 90 de solapa lisa, de los miembros elásticos 76 de la banda de la cintura y de las hiladas elásticas 45.
En un modo de realización preferido, al menos
una parte de las capas interior y exterior 24, 26 del armazón
estarán sujetas a estiramiento mecánico con el fin de proporcionar
una lámina estirada de "esfuerzo cero" que forme las solapas
elásticas lisas 30. Así, las capas interior y exterior 24, 26 son,
preferiblemente, extensibles longitudinalmente, con mayor
preferencia pueden ser estiradas, aunque no sean necesariamente de
elastómero, de manera que las capas interior y exterior 24, 26 bajo
estiramiento mecánico, quedarán permanentemente alargadas en cierto
grado, de forma tal que no volverán completamente a su configuración
original no distorsionada. En modos de realización preferidos, las
capas interior y exterior 24, 26 pueden estar sujetas a estiramiento
mecánico sin rupturas ni desgarros indebidos. Así, se prefiere que
las capas interior y exterior 24, 26 tengan una resistencia baja
para ceder en dirección transversal a la máquina (dirección
lateral).
El armazón 21 de los pañales desechables 20 de
ajuste hacia arriba comprende además, preferiblemente, unos puños
elásticos 32 para las piernas para proporcionar una contención
mejorada de los líquidos y otras exudaciones corporales. Cada uno de
los puños elásticos 32 de las piernas puede comprender varios modos
de realización diferentes para reducir las fugas de la exudación
corporal en las regiones de las piernas. Aunque cada uno de los
puños elásticos 32 de las piernas puede ser configurado de manera
que sea similar a cualquiera de las bandas de las piernas, solapas
laterales, puños de protección o puños elásticos descritos
anteriormente, es preferible que cada uno de los puños elásticos 32
de las piernas comprenda al menos una solapa lateral 104 y una o más
hiladas elásticas 105.
El armazón 21 de los pañales desechables 20 de
ajuste hacia arriba comprende, preferiblemente, una banda elástica
34 de cintura dispuesta contiguamente al borde final 64 del pañal
desechable 20 de ajuste hacia arriba al menos en la parte trasera 58
y, más preferiblemente, tiene una banda elástica 34 de cintura
dispuesta tanto en la parte frontal 56 como en la parte trasera 58.
La banda de la cintura de los pañales desechables 20 de ajuste hacia
arriba es la parte destinada a colocarse contiguamente a la cintura
del portador. La banda elástica 34 de cintura proporciona un miembro
que mantiene una cobertura de zona definida, está en contacto con la
cintura del portador, y es elásticamente extensible en al menos la
dirección lateral de manera que ajusten dinámicamente contra la
cintura del portador y adapten su forma dinámicamente a la cintura
del portador de manera que proporcione un ajuste mejorado. Así, la
banda de la cintura es generalmente la parte de los pañales
desechables 20 de ajuste hacia arriba que se extienden desde el
borde final 64 de los pañales desechables 20 de ajuste hacia arriba
hasta al menos el borde 83 de la cintura del núcleo absorbente 28.
Aunque la banda elástica 34 de la cintura puede comprender un
elemento independiente fijado al armazón 21 del pañal desechable 20
de ajuste hacia arriba, la banda de la cintura es, preferiblemente,
una extensión de otros elementos de los pañales desechables 20 de
ajuste hacia arriba, tal como la capa interior 24, la capa exterior
26, o cualquier combinación de estos elementos y un material de
elastómero unido a ella. Alternativamente, la lámina superior y la
lámina posterior del conjunto absorbente 22 pueden extenderse más
allá de los bordes del núcleo absorbente 28 y tener un material de
elastómero unido a ellas para formar una banda elástica en la
cintura. Los pantalones de aprendizaje desechables están construidos
frecuentemente de manera que tienen dos bandas elásticas en la
cintura; una situada en la parte frontal 56 y una situada en la
parte posterior 58. Los pañales desechables 20 de ajuste hacia
arriba tienen al menos una banda elástica 34 de cintura dispuesta al
menos en la región central 68 de la parte posterior 58.
Preferiblemente, hay dispuesta otra banda elástica de cintura en la
parte frontal 56. Preferiblemente, ambas bandas elásticas 34 de
cintura están dispuestas entre las solapas elásticas lisas 30.
La banda elástica 34 de cintura puede estar
construida en diversas configuraciones diferentes. De acuerdo con
las figuras 2 y 3, la banda elástica 34 de cintura comprende un
miembro 76 de banda elástica de cintura interpuesto entre la capa
interior 24 y la capa exterior 26 y está funcionalmente asociada con
una o ambas capas interior y exterior 24, 26 junto con la parte
frontal 56 y la parte posterior 58 de los pañales desechables 20 de
ajuste hacia
arriba.
arriba.
En un modo de realización preferido, el armazón
21 comprende unas solapas elásticas lisas 30 en la parte frontal 56
y en la parte posterior 58. Las solapas elásticas lisas 30 son
elementos constituyentes del armazón, es decir, no son elementos
fijados al armazón que puedan manipularse independientemente, sino
que más bien están formados a partir de los materiales del armazón y
son extensiones del mismo. Las solapas elásticas lisas 30
proporcionan una característica elásticamente extensible que
proporciona un ajuste más confortable y adaptable mediante la
adaptación inicial del ajuste al portador de la prenda desechable y
manteniendo este ajuste durante todo el tiempo en el que se lleva la
prenda, bastante después de que la prenda desechable haya sido
cargada con las exudaciones, ya que las solapas elásticas lisas
permiten la expansión y contracción de los lados de la prenda
desechable.
Cada una de las solapas lisas 72 comprende
aquella parte del armazón 21 que se extiende lateralmente hacia
fuera desde la región central 68 del armazón 21 y a lo largo de la
misma hasta la región lateral longitudinal 88 del armazón 21. La
solapa lisa 72 se extiende generalmente de forma longitudinal desde
el borde final 64 del armazón 21 hasta las partes del borde
longitudinal 62 del armazón 21 que forma la abertura de las piernas
(este segmento del borde longitudinal 62 se designa como borde 106
de la pierna). En un modo de realización preferido de la presente
invención, cada una de las solapas lisas está formada por las partes
de la capa interior 24 y de la capa exterior 26 que se extienden
más allá de la región central 68 del armazón 21.
En un modo de realización de la presente
invención, los miembros elásticos 90 de las solapas lisas están
asociados funcionalmente con el armazón 21 en las solapas lisas 72,
preferiblemente entre la capa interior 24 y la capa exterior 26, de
manera que los miembros elásticos 90 de las solapas lisas permiten a
las solapas elásticas lisas 30 ser elásticamente extensibles en la
dirección lateral (lateralmente extensibles elásticamente). Según se
utiliza aquí, el término "elásticamente extensible" significa
un segmento o parte del armazón que se alargará en al menos una
dirección (preferiblemente la dirección lateral para las solapas
lisas y las bandas de la cintura) cuando se aplican tensiones
(típicamente tensiones laterales para las solapas lisas y las bandas
de cintura), y volverá aproximadamente a su tamaño y configuración
anteriores cuando se eliminan las tensiones. Generalmente, los
materiales de elastómero útiles en la presente invención volverán a
contraerse hasta al menos el 75% aproximadamente de su configuración
original dentro de alrededor de 5 segundos o menos desde que el
estiramiento y liberación inmediata de los mismos (es decir, un
elástico "rápido").
El núcleo absorbente (28) debe ser generalmente
compresible, adaptable, no irritante para la piel del portador, y
capaz de absorber y retener líquidos tales como orina y ciertas
otras exudaciones corporales. Como se ilustra en la figura 1, el
núcleo absorbente 28 tiene una superficie de la prenda (parte "más
baja" o "inferior"), una superficie del cuerpo, bordes
laterales y bordes de la cintura. El núcleo absorbente puede
comprender una amplia variedad de materiales absorbentes de los
líquidos o de tratamiento de líquidos comúnmente utilizados en
pañales desechables y otros artículos absorbentes tales como pasta
de manera triturada, que se denomina generalmente fieltro seco;
polímeros vaciados por fundición que incluyen Coform; fibras
celulósicas rigidizadas, modificadas o entrelazadas; tejidos tales
como envolturas de tejido o láminas de tejido, aunque no están
limitados a éstos.
Se describen ejemplos de estructuras absorbentes
en la patente de Estados Unidos 4.610.678 titulada "Estructuras
absorbentes de alta densidad", concedida a Weisman y otros el 9
de Septiembre de 1986; en la patente de Estados Unidos 4.673.402
titulada "Artículos absorbentes con núcleos de doble capa"
concedida a Weisman y otros el 16 de Junio de 1987; en la patente de
Estados Unidos 4.888.231 titulada "Núcleo absorbente con una capa
pulverizadora" concedida a Angstadt el 19 de Diciembre de 1989;
en la patente europea EP-A-0 640 330
de Bewick-Sonntag y otros; en la patente de Estados
Unidos 5 180 622 (Berg y otros); en la patente de Estados Unidos 5
102 597 (Roe y otros); en la patente de Estados Unidos 5 387 207
(LaVon). Tales estructuras pueden ser adoptadas para que sean
compatibles con el perfil de requisitos que siguen para ser
utilizados como núcleo absorbente 28.
El núcleo absorbente 28 puede ser una estructura
unitaria de núcleo o puede ser una combinación de varias estructuras
absorbentes, que a su vez pueden consistir en una o más
subestructuras. Cada una de las estructuras o subestructuras puede
tener una extensión esencialmente bidimensional (es decir, puede ser
una capa) o una forma tridimensional.
El núcleo absorbente de la presente invención
puede comprender materiales fibrosos para formar una red fibrosa o
matrices fibrosas.
Las fibras útiles en la presente invención
incluyen aquellas fibras naturales (modificadas o no modificadas),
así como fibras hechas sintéticamente. Ejemplos de fibras naturales
adecuadas no-modificadas/modificadas incluyen
algodón, hierba de esparto, bagazo, pelo, lino, seda, lana, pasta de
madera, pasta de madera modificada químicamente, yute, rayón,
celulosa etílica y acetato de celulosa. Las fibras sintéticas
adecuadas pueden hacerse de cloruro de polivinilo, fluoruro de
polivinilo, politetrafluoroetileno, cloruro de polivinilideno,
poliacrílicos tales como ORLON®, acetato de polivinilo, acetato de
polietilvinilo, alcohol de polivinilo soluble o no soluble,
poliolefinas tales como polietileno (por ejemplo PULPEX®) y
polipropileno, poliamidas tales como nylon, poliésteres tales como
DACRON® o KODEL®, poliuretanos, poliestirenos y similares. Las
fibras utilizadas pueden comprender únicamente fibras naturales,
únicamente fibras sintéticas o cualquier combinación compatible de
fibras naturales y fibras sintéticas. Las fibras utilizadas en la
presente invención pueden ser hidrófilas, o pueden ser una
combinación de fibras hidrófilas e hidrófobas.
Para muchos núcleos o estructuras de núcleos
absorbentes de acuerdo con la presente invención, es preferible el
uso de fibras hidrófilas. Las fibras hidrófilas adecuadas para usar
en la presente invención incluyen fibras de celulosa, fibras de
celulosa modificadas, rayón, fibras de poliéster tales como
teraftalato de polietileno (por ejemplo DACRON®), nylon hidrófilo
(HYDROFIL®) y similares. Las fibras hidrófilas adecuadas pueden ser
obtenidas también por hidrofilización de fibras hidrófobas, tales
como fibras termoplásticas tratadas por agente tensoactivo o
tratada con sílice, obtenidas a partir, por ejemplo, de poliolefinas
tales como polietileno o polipropileno, poliacrílicos, poliamidas,
poliestirenos, poliuretanos y similares.
Las fibras de pasta de madera adecuadas pueden
ser obtenidas a partir de procesos químicos bien conocidos tales
como los procesos de Kraft y de sulfito. Es especialmente preferible
obtener estas fibras de pasta de madera a partir de maderas
meridionales suaves debido a sus magníficas características de
absorbencia. Estas fibras de pasta de madera pueden ser obtenidas
también a partir de procesos mecánicos, tales como procesos de pasta
de madera molida, de refino mecánico, termomecánico, quimiomecánico
y quimiotermo-mecánico. Pueden utilizarse fibras de
pasta de madera recicladas o secundarias, así como fibras de pasta
de madera blanqueadas o no blanqueadas.
Una fuente deseable de fibras hidrófilas para
utilizar en la presente invención, especialmente para regiones
absorbentes que requieran propiedades de buena adquisición y
distribución de fluidos, son las fibras de celulosa químicamente
rigidizadas. Según se utiliza aquí, el término "fibras de celulosa
químicamente rigidizadas" significa fibras de celulosa que han
sido rigidizadas por medios químicos para aumentar la rigidez de las
fibras tanto en condiciones secas como acuosas. Tales medios pueden
incluir la adición de un agente químico rigidizador que, por
ejemplo, recubra y/o impregne las fibras. Tales medios pueden
incluir también la rigidización de las fibras alterando la
estructura química, por ejemplo, entrelazando cadenas de
polímeros.
Los agentes poliméricos rigidizadores que pueden
recubrir o impregnar las fibras de celulosa incluyen: almidones
catiónicos modificados que tienen grupos contenedores de nitrógeno
(por ejemplo, grupos amino) tales como los disponibles por National
Starch and Chemical Corp., de Bridgewater, NJ, Estados Unidos;
látex, resinas resistentes en la humedad tales como la resina de
poliamida-epiclorohidrina (por ejemplo Kymene® 557H,
de Hercules Inc. Wilgmington, Delaware, Estados Unidos), resinas de
poliacrilamida, descritas por ejemplo en la patente de Estados
Unidos 3.556.932 (de Coscia y otros) publicada el 19 de Enero de
1971; poliacrilamidas disponibles comercialmente por American
Cyanamid Co., Stamford, CT, Estados Unidos) baja la marca comercial
de Parez® 631 NC; resinas de formaldehído de urea y de formaldehido
de melamina, y resinas de polietilenamina. Puede encontrarse una
disertación general sobre resinas de resistencia en humedad
utilizadas en la técnica del papel, y generalmente aplicables aquí,
en la serie monográfica TAPPI núm. 29, "Resistencia en humedad del
papel y cartón", Technical Association of Pulp and Paper Industry
(Nueva York, 1965).
Estas fibras pueden ser rigidizadas también por
medio de reacción química. Por ejemplo, pueden aplicarse a las
fibras unos agentes de entrelazado que, después de la aplicación, se
hace que formen químicamente uniones entrelazadas intrafibrosas.
Estas uniones entrelazadas pueden aumentar la rigidez de las fibras.
Aunque es preferible la utilización de las uniones entrelazadas
intrafibrosas para rigidizar químicamente la fibra, no se quiere
decir con ello que se excluyan otros tipos de reacciones para la
rigidización química de las fibras.
Las fibras rigidizadas por uniones entrelazadas
de forma individual (es decir, las fibras rigidizadas
individualmente, así como los procesos para su preparación) se
describen, por ejemplo, en la patente de Estados Unidos 3.224.926
(de Bernardin), publicada el 21 de Diciembre de 1965; en la patente
de Estados Unidos 3.440.135 (de Chung) publicada el 22 de Abril de
1969; en la patente de Estados Unidos 3.932.209 (de Chatterjee),
publicada el 13 de Enero de 1976; y en la patente de estados Unidos
4.035.147 (de Sangenis y otros) publicada el 19 de Diciembre de
1989; en la patente de Estados Unidos 4.898.642d (de Moore y otros)
publicada el 6 de Febrero de 1990; y en la patente de Estados Unidos
5.137.537 (de Herron y otros) publicada el 11 de Agosto de 1992.
En las fibras rigidizadas preferidas
actualmente, el proceso químico incluye el entrelazado intrafibroso
con agentes de entrelazado, aunque tales fibras estén en una
condición relativamente deshidratada, desfibrada (es decir,
individualizada), retorcida, o rizada. Los agentes químicos
rigidizadores adecuados son, típicamente, agentes monómeros de
entrelazado que incluyen, especialmente, ácidos policarboxílicos
C2-C9 tales como ácido cítrico.
Tales fibras rigidizadas que están retorcidas o
rizadas pueden ser cuantificadas haciendo referencia a un
"recuento de torceduras" y a un "factor de rizado". Según
se utiliza aquí, el término "recuento de torceduras" se refiere
al número de nodos de torcedura presentes en una cierta longitud de
fibra. El recuento de torceduras se utiliza por medio de la medida
del grado al cual se ha girado la fibra alrededor de su eje
longitudinal. El término "nodo de torcedura" se refiere a una
rotación sustancialmente axial de 180º alrededor del eje
longitudinal de la fibra, en la que una parte de la fibra (es decir,
el nodo) aparece oscura con relación al resto de la fibra cuando se
observa en un microscopio con luz transmitida. El nodo de torcedura
aparece oscuro en lugares donde la luz transmitida pasa a través de
una fibra adicional debido a la rotación antes mencionada. La
distancia entre nodos corresponde a una rotación axial de 180º. El
número de nodos de torcedura en una cierta longitud de fibras (es
decir, el recuento de torceduras) es un indicador directo del grado
de retorcido de la fibra, que es un parámetro físico de la fibra.
Los procedimientos para determinar los nodos de torcedura y el
recuento total de torceduras están descritos en la patente de
Estados Unidos 4.898.642.
Tales fibras rigidizadas tendrán además un
recuento de torceduras de la fibra seca de al menos alrededor de
2,7, preferiblemente al menos alrededor de 4,5 nodos de torcedura
por milímetro. Además, el recuento medio de torceduras de fibra
húmeda de estas fibras debe ser preferiblemente alrededor de 1,8,
preferiblemente al menos alrededor de 3,0 y debe ser también,
preferiblemente, alrededor de 0,5 nodos de torcedura por milímetro
menos que el recuento medio de torceduras de fibra seca. Aún más
preferiblemente, el recuento medio de torceduras de fibra seca debe
ser al menos alrededor de 5,5 nodos de torcedura por milímetro, y el
recuento medio de torceduras de fibra húmeda debe ser al menos
alrededor de 4,0 nodos de torcedura por milímetro y debe ser
también al menos 1,0 nodos de torcedura por milímetro inferior a su
recuento medio de torceduras de fibra seca. Más preferiblemente, el
recuento medio de torceduras de fibra seca debe ser al menos
alrededor de 6,5 nodos de torcedura por milímetro y el recuento
medio de torceduras de fibra húmeda debe ser al menos alrededor de
5,0 nodos de torcedura por milímetro y debe ser al menos 1,0 nodos
de torcedura por milímetro inferior al recuento medio de torceduras
de fibra seca.
Además de estar retorcidas, estas fibras
rigidizadas preferidas son también rizadas. El rizado de la fibra
puede describirse como el acortamiento fraccional de la fibra debido
a grumos, torceduras y/o dobleces en la fibra. Para los fines de la
presente invención, el rizado de la fibra se mide en función de un
plano de dos dimensiones. La extensión del rizado de la fibra puede
ser cuantificada haciendo referencia a un factor de rizado de la
fibra. El factor de rizado de la fibra, una medida bidimensional del
rizo, se determina observando la fibra en un plano de dos
dimensiones. Para determinar el factor de rizado, se mide la
longitud proyectada de la fibra como la dimensión más larga,
L_{R}, de un rectángulo de dos dimensiones que comprenda la fibra,
y la longitud real de la fibra, L_{A}. El factor de rizado de la
fibra puede calcularse entonces a partir de la ecuación
siguiente:
Factor de
rizado = (L_{A}/ L_{R}) -
1
Un método de análisis de la imagen que puede
utilizarse para medir L_{R} y L_{A} está descrito en la patente
de Estados Unidos 4.898.642. Preferiblemente, las fibras rigidizadas
tendrán un factor de rizado de al menos alrededor de 0,30 y más
preferiblemente tendrán un facto de rizado de al menos alrededor de
0,50.
Estas fibras de celulosa químicamente
rigidizadas tienen ciertas propiedades que las hacen particularmente
útiles en ciertas estructuras absorbentes de acuerdo con la presente
invención, con relación a las fibras de celulosa sin rigidizar.
Además de ser hidrófilas, estas fibras rigidizadas tienen
combinaciones exclusivas de rigidez y elasticidad.
Además o alternativamente, en las estructuras
absorbentes pueden estar comprendidas fibras sintéticas o
termoplásticas, tales como las hechas a partir de cualquier polímero
termoplástico que pueda ser fundido a temperaturas que no dañen
demasiado a las fibras. Preferiblemente, el punto de fusión de este
material termoplástico será inferior a 190ºC aproximadamente, y
preferiblemente entre alrededor de 75ºC y alrededor de 175ºC. En
cualquier caso, el punto de fusión de este material termoplástico no
debe ser inferior a la temperatura en la cual es probable que se
almacenen las estructuras absorbentes unidas térmicamente, cuando se
utilizan en artículos absorbentes. El punto de fusión del material
termoplástico no será inferior, típicamente, a 50ºC
aproximadamente.
Los materiales termoplásticos, y en particular
las fibras termoplásticas, pueden estar hechas a partir de una
diversidad de polímeros termoplásticos, incluyendo poliolefinas
tales como el polietileno (por ejemplo PULPEX®) y polipropileno,
poliésteres, copoliésteres, acetato de polivinilo, poliamidas,
copoliamidas, poliestirenos, poliuretanos y copolímeros de
cualquiera de los anteriores tales como el cloruro de vinilo/acetato
de vinilo y similares. Los materiales termoplásticos adecuados
incluyen fibras hidrófobas que han sido hidrofilizadas, tales como
las fibras termoplásticas tratadas con agente tensoactivo o tratadas
con sílice obtenidas, por ejemplo, de las poliolefinas tales como
polietileno o polipropileno, poliacrílicos, poliamidas,
poliestirenos, poliuretanos y similares. La superficie de fibra
termoplástica hidrófoba puede hacerse hidrófila por medio del
tratamiento con un agente tensoactivo, tal como un agente
tensoactivo no iónico o aniónico, por ejemplo, pulverizando la fibra
con un agente tensoactivo, sumergiendo la fibra en un agente
tensoactivo o incluyendo el agente tensoactivo como parte del
polímero fundido en la producción de la fibra termoplástica. Al
fundirse y resolidificarse, el agente tensoactivo tenderá a
permanecer en las superficies de la fibra termoplástica. Los agentes
tensoactivos adecuados incluyen los no iónicos tales como Brij® 76
fabricado por ICI Americas, Inc de Wilmington, Delaware (Estados
Unidos) y varios agentes tensoactivos vendidos bajo la marca
Pegosperse® de Glyco Chemical, Inc de Greenwich, Connecticut
(Estados Unidos). Además de los agentes tensoactivos no iónicos,
pueden utilizarse también agentes tensoactivos aniónicos. Estos
agentes tensoactivos pueden ser aplicados a las fibras
termoplásticas a niveles, por ejemplo, desde alrededor de 0,2 hasta
alrededor de 1 gramo por centímetro cuadrado de fibra
termoplástica.
Pueden hacerse fibras termoplásticas adecuadas a
partir de un solo polímero (fibras monocomponentes), o pueden
hacerse a partir de más de un polímero (por ejemplo, fibras
bicomponentes). Por ejemplo, las "fibras bicomponentes" pueden
referirse a fibras termoplásticas que comprenden un núcleo de la
fibra hecho de un polímero que está encerrado dentro de una
envoltura termoplástica hecha de un polímero diferente. El polímero
que comprende la envoltura se funde frecuentemente a una temperatura
diferente, típicamente inferior, que la del polímero que comprende
el núcleo. Como resultado, estas fibras bicomponentes proporcionan
una unión térmica debido a la fusión del polímero de la envoltura,
al tiempo que retienen las características de resistencia deseables
del polímero del núcleo.
Las fibras bicomponentes adecuadas para utilizar
en la presente invención pueden incluir fibras para envoltura/núcleo
con las siguientes combinaciones de polímero:
polietileno/polipropileno, acetato de
polietilvinilo/polipropi-
leno, polietileno/poliéster, polipropileno/poliéster, copoliéster/poliéster y similares. Las fibras termoplásticas bicomponentes particularmente adecuadas para su utilización en esta invención son aquellas que tienen un núcleo de polipropileno o poliéster, y una envoltura de fusión más baja de copolíester, acetato de polietilvinilo o polietileno (por ejemplo, las fibras bicomponentes DANAKLON®, CELBOND® o CHISSO®). Estas fibras bicomponentes pueden ser concéntricas o excéntricas. Según se utilizan aquí, los términos "concéntricas" y "excéntricas" se refieren a que la envoltura tenga o no un grosor que es uniforme o no uniforme, a través del área de la sección transversal de la fibra bicomponente. Puede ser deseable tener fibras excéntricas bicomponentes para proporcionar una mayor resistencia a la compresión con espesores menores de la fibra. Las fibras bicomponentes adecuadas para su uso en la presente invención pueden ser no arrugadas (es decir, dobladas). Las fibras bicomponentes pueden ser arrugadas por medios textiles típicos tales como, por ejemplo, un método de prensaestopa o un método de arrugado por engranajes para conseguir unas arrugas predominantemente bidimensionales o "planas".
leno, polietileno/poliéster, polipropileno/poliéster, copoliéster/poliéster y similares. Las fibras termoplásticas bicomponentes particularmente adecuadas para su utilización en esta invención son aquellas que tienen un núcleo de polipropileno o poliéster, y una envoltura de fusión más baja de copolíester, acetato de polietilvinilo o polietileno (por ejemplo, las fibras bicomponentes DANAKLON®, CELBOND® o CHISSO®). Estas fibras bicomponentes pueden ser concéntricas o excéntricas. Según se utilizan aquí, los términos "concéntricas" y "excéntricas" se refieren a que la envoltura tenga o no un grosor que es uniforme o no uniforme, a través del área de la sección transversal de la fibra bicomponente. Puede ser deseable tener fibras excéntricas bicomponentes para proporcionar una mayor resistencia a la compresión con espesores menores de la fibra. Las fibras bicomponentes adecuadas para su uso en la presente invención pueden ser no arrugadas (es decir, dobladas). Las fibras bicomponentes pueden ser arrugadas por medios textiles típicos tales como, por ejemplo, un método de prensaestopa o un método de arrugado por engranajes para conseguir unas arrugas predominantemente bidimensionales o "planas".
En el caso de fibras termoplásticas, su longitud
puede variar dependiendo del punto de fusión en particular y de
otras propiedades deseadas para estas fibras. Típicamente, estas
fibras termoplásticas tienen una longitud desde alrededor de 0,3
hasta alrededor de 7,5 cm de largo, preferiblemente desde alrededor
de 0,4 hasta alrededor de 3,0 cm de largo. Las propiedades,
incluyendo el punto de fusión de estas fibras termoplásticas, puede
ser ajustado también variando el diámetro (calibre) de estas fibras.
El diámetro de estas fibras termoplásticas está definido típicamente
en función de denier (gramos por 9000 metros) o de decitex (gramos
por 10.000 metros dtex). Dependiendo de la configuración específica
dentro de la estructura, las fibras termoplásticas adecuadas pueden
tener un decitex en la gama desde muy por debajo de 1 decitex, tal
como 0,4 decitex, hasta alrededor de 20 dtex.
Dichos materiales fibrosos pueden ser utilizados
en forma individualizada cuando se produce el artículo absorbente, y
en la línea se forma una estructura fibrosa tendida al aire. Dichas
fibras pueden ser utilizadas también como una tela o tejido fibroso
preformado. Estas estructuras son entregadas después para la
producción del artículo, esencialmente en forma sin fin o muy larga
(por ejemplo en un rollo o un carrete) y después se corta al tamaño
apropiado. Esto puede hacerse en cada uno de tales materiales
individualmente antes de ser combinados en otros materiales para
formar el núcleo absorbente, o cuando se corta el propio núcleo y
dichos materiales tienen la misma extensión que el núcleo.
Hay una gran variedad de formas de hacer tales
telas o tejidos, y tales procesos son muy conocidos en la
técnica.
Con relación a las fibras utilizadas para
producir tales telas, no hay en principio casi ninguna limitación,
aunque ciertos procesos específicos de formación y unión de las
telas puede no ser totalmente compatible con ciertos tipos de
materiales o fibras.
Cuando se considera a las fibras
individualizadas como material de inicio para hacer una tela, éstas
pueden ser extendidas en un medio fluido, (si este medio es gaseoso
(aire), tales estructuras son denominadas "tendidas en seco",
si es líquido, tales estructuras son denominadas "tendidas en
humedad"). El "tendido en húmedo" se utiliza ampliamente
para producir tejidos de papel con una amplia gama de propiedades.
Este término es utilizado muy comúnmente con materiales de celulosa,
sin embargo, pueden incluirse también fibras sintéticas.
El "tendido en seco" se utiliza ampliamente
para telas no tejidas y, frecuentemente, puede utilizarse el proceso
de cardado para formar tales telas. También los "tejidos tendidos
al aire" comúnmente conocidos caen dentro de esta categoría.
Se puede hacer una extrusión de un polímero
fundido en fibras, las cuales pueden ser formadas directamente en
una tela (es decir, omitiendo la etapa del proceso de fabricar
fibras individuales que son formadas después como una tela en una
etapa de proceso independiente). Las estructuras resultantes son
denominadas comúnmente no tejidas del tipo vaciado por fundición o -
si las fibras están significativamente más estiradas - telas unidas
en hilatura.
Además, las telas pueden formarse también
combinando una o más de las tecnologías de formación.
Con el fin de conferir cierta resistencia y
propiedades de integridad a las estructuras de las telas, éstas son
generalmente enlazadas. Las tecnologías más ampliamente utilizadas
son (a) enlace químico o (b) enlace térmico mediante la fusión de
una parte de la tela. Para esta última, las fibras pueden estar
comprimidas, dando como resultado distintos puntos de unión, los
cuales, por ejemplo para materiales no tejidos, pueden cubrir una
parte significativa del área total, valores del 20% no son
infrecuentes. O bien, particularmente útiles para las estructuras en
las que se desean densidades bajas, puede ser aplicado un enlazado
de "aire a través" donde las partes de los polímeros, por
ejemplo del material de la envoltura de fibras de BiCo son fundidas
por medio de aire caliente que pasa a través de la tela
(frecuentemente tendida al aire).
Una vez formadas y enlazadas, las telas pueden
tener un tratamiento adicional para modificar propiedades más
específicas. Este puede ser, como uno de los muchos ejemplos
posibles, un agente tensoactivo adicional para hacer más hidrófilas
la fibras hidrófobas, o viceversa. Además, puede utilizarse un
tratamiento mecánico posterior a la formación, tal como el descrito
en la solicitud de patente europea 0.809.991 para impartir
propiedades particularmente útiles a tales materiales.
Además, o alternativamente, a las telas
fibrosas, los núcleos absorbentes pueden comprender otros materiales
porosos, tales como espumas. Las espumas preferidas son materiales
poliméricos de espuma absorbente de células abiertas, que son
obtenidos por polimerización de una Emulsión de Aceite en Agua de
Fase Interna Alta (en adelante denominada HIPE). Tales espumas
poliméricas pueden ser formadas para cumplir el requisito de
propiedades de almacenamiento, así como el requisito de propiedades
de distribución.
Las espumas obtenidas por HIPE que cumplen tanto
el requisito de distribución como el de almacenamiento para su uso
en la presente invención están descritas en la solicitud de patente
en trámite de Estados Unidos con el número de serie 08/563.866 (de
DesMarais y otros), presentada el 25 de Noviembre de 1995 (en
adelante denominada "solicitud '866"), cuya divulgación está
incorporada aquí como referencia; en la patente de Estados Unidos en
trámite núm. 5.849.805; en la patente de Estado Unidos 5.387.207 (de
Dyer y otros), publicada el 7 de Febrero de 1995; y en la patente de
Estados Unidos 5.260.345 (de DesMarais y otros) publicada el 19 de
Noviembre de 1993.
Las espumas poliméricas útiles en la presente
invención son aquellas que son relativamente de células abiertas.
Esto significa que las células individuales de la espuma están en
comunicación completa y sin obstrucciones con las células
colindantes. Las células de tales estructuras de espuma
sustancialmente de células abiertas tienen unas aberturas
intercelulares o ``ventanas que son suficientemente grandes para
permitir la transferencia fácil de fluido desde una célula a otra
dentro de la estructura de la espuma.
Estas estructuras de espuma, sustancialmente de
células abiertas, tienen generalmente un carácter reticulado con las
células individuales que está definido por una pluralidad de telas
ramificadas, mutuamente conectadas y tridimensionales. Las hiladas
de material polimérico que componen estas telas ramificadas pueden
ser denominadas "riostras". Las espumas de células abiertas que
tienen una estructura típica del tipo de riostra están ilustradas a
modo de ejemplo en las fotomicrografías de las figuras 1 y 2 de la
solicitud '866. Según se utiliza aquí, un material de espuma es
"de células abiertas" si al menos el 80% de las células en la
estructura de la espuma que tienen un tamaño de al menos una micra
están en comunicación fluídica con al menos una célula contigua.
Además de ser de células abiertas, estas espumas
poliméricas son suficientemente hidrófilas para permitir que la
espuma absorba fluidos acuosos en la cantidad especificada a
continuación. Las superficies internas de las estructuras de la
espuma se hacen hidrófilas por medio de agentes tensoactivos
residuales hidrofilizantes que se dejan en la estructura de la
espuma tras la polimerización, o por medio de procedimientos
seleccionados de tratamiento de la espuma después de la
polimerización.
Las espumas poliméricas pueden ser preparadas en
forma de espumas poliméricas plegadas (es decir, no expandidas) las
cuales, en contacto con fluidos acuosos, se expanden y absorben
tales fluidos. Véase, por ejemplo, la patente de Estados Unidos en
trámite 5.650.222 y la patente de Estados Unidos 5.387.207. Estas
espumas poliméricas plegadas se obtienen normalmente acelerando la
fase acuosa de la espuma HIPE polimerizada a través de fuerzas de
compresión, y/o secando térmicamente y/o eliminando el agua en
vacío. Tras la compresión, y/o el secado térmico/eliminación de agua
en vacío, la espuma polimérica está en un estado plegado o no
expandido. Las espumas no plegables, tales como las descritas en la
patente en trámite de Estados Unidos 5.849.805 y en la patente de
Estados Unidos 5.260.345, son útiles también como material de
distribución.
Opcionalmente, y a menudo preferiblemente, las
estructuras absorbentes de acuerdo con la presente invención, pueden
comprender polímeros superabsorbentes o hidrogeles. Los polímeros
absorbentes para la formación de hidrogeles útiles en la presente
invención incluyen una diversidad de polímeros sustancialmente
insolubles en agua, pero hinchables por agua, capaces de absorber
grandes cantidades de líquidos. Tales materiales poliméricos son
denominados también comúnmente "hidrocoloides" o materiales
"superabsorbentes". Estos polímeros absorbentes para la
formación de hidrogeles tienen, preferiblemente, una multiplicidad
de grupos aniónicos, funcionales, tales como los grupos del ácido
sulfónico y, más típicamente, de carboxilo. Ejemplos de polímeros
adecuados para ser utilizados en la presente invención incluyen
aquellos que están preparados a partir de monómeros polimerizables,
no saturados y que contienen ácidos.
Algunos de los monómeros no ácidos pueden ser
incluidos también, usualmente en cantidades menores, para preparar
los presentes polímeros absorbentes de formación de hidrogeles.
Tales monómeros no ácidos pueden incluir, por ejemplo, los ésteres
solubles en agua o dispersables en agua de los monómeros que
contienen ácido, así como monómeros que no contienen en absoluto
grupos de carboxilo o de ácido sulfónico. Ejemplos de tales
materiales bien conocidos están descritos en la patente de Estados
Unidos 4.076.663 (de Masuda y otros), publicada el 28 de Febrero de
1978 y en la patente de Estados Unidos 4.062.817 (de Westerman,
publicada el 13 de Diciembre de 1977.
Los polímeros absorbentes para la formación de
hidrogeles, adecuados para la presente invención, contienen grupos
carboxilo. Estos polímeros incluyen copolímeros hidrofilizados por
inserción en almidón-acrilonitrilo, copolímeros
parcialmente neutralizados por inserción en
almidón-acrilonitrilo, copolímeros por inserción en
almidón-ácido acrílico, copolímeros parcialmente neutralizados por
inserción en almidón-ácido acrílico, copolímeros jabonosos de
acetato de vinilo-éster acrílico, copolímeros hidrolizados de
acrilonitrilo o acrilamida, polímeros ligeramente entrelazados en
red de cualquiera de los copolímeros anteriores, ácido poliacrílico
parcialmente neutralizado, y polímeros ligeramente entrelazados en
red de ácido poliacrílico parcialmente neutralizado. Estos polímeros
pueden ser utilizados solos o en forma de una mezcla de dos o más
polímeros diferentes. Ejemplos de estos materiales poliméricos están
divulgados en la patente de Estados Unidos 3.661.875, en la patente
de Estados Unidos 4.076.663, en la patente de Estados Unidos
4.093.776, en la patente de Estados Unidos 4.666.983 y en la patente
de Estados Unidos 4.734.478.
Los materiales de polímero más preferidos para
su uso en la fabricación de partículas formadoras de hidrogel son
polímeros ligeramente entrelazados en red de ácido poliacrílicos
parcialmente neutralizados y derivados almidonados del mismo. Más
preferiblemente, las partículas formadoras de hidrogel comprenden
desde alrededor del 50 hasta alrededor del 95%, preferiblemente
alrededor del 75%, de ácido poliacrílico neutralizado y ligeramente
entrelazado en red (es decir, poli(acrilato de sodio/ácido
acrílico)).
Como se ha descrito anteriormente, los polímeros
absorbentes formadores de hidrogel están, preferiblemente,
ligeramente entrelazados en red. El entrelazado en red sirve para
hacer a los polímeros sustancialmente insolubles en agua y, en
parte, determina la capacidad de absorción y las características de
contenido extraíble de polímero de las partículas precursoras y de
las macroestructuras resultantes. Los procesos para entrelazar los
polímeros en red y los agentes típicos de entrelazado en red están
descritos con más detalles en la patente de Estados Unidos
referenciada anteriormente 4.076.663 y en la patente
DE-A-4020780 (de Dahmen).
Los materiales superabsorbentes pueden ser
utilizados en forma de partículas o en forma fibrosa y pueden ser
también otros elementos combinados para formar estructuras
preformadas.
Aunque se han descrito separadamente los
elementos individuales, la estructura o subestructura absorbente
puede ser hecha combinando uno o más de estos elementos.
Sin la intención de un efecto limitativo, a
continuación se describen combinaciones adecuadas:
- Polímero particular superabsorbente (SAP)
mezclado con fibras de celulosa u otras fibras. Aunque el principio
básico está bien establecido y es bien conocido, al intentar reducir
la estrechez de los artículos, se han empleado recientemente cada
vez mayores proporciones de peso del SAP a las fibras. Dentro de
este alcance, la combinación del SAP con aglomerantes tales como los
adhesivos fundidos en caliente (tales como los divulgados en la
patente EP-A-0.695.541) o con
materiales poliméricos fundibles (tales como las partículas PE)
pueden ser una herramienta adecuada para inmovilizar el SAP;
- Formación SAP de una subestructura mediante
entrelazado entre partículas;
- SAP fibroso mezclado con otras fibras, o
formación de una tela de SAP fibroso;
- Estructuras de espuma que comprenden
diferencias en los tamaños de los poros, etc.
Tras haber descrito los artículos absorbentes y
los materiales, estructuras, componentes y subcomponentes adecuados
en términos generales, a continuación se describirán las
características específicas de acuerdo con la presente invención.
Con ello, se pone el foco en la descripción de la manipulación de
las descargas de orina de los respectivos portadores, y en el
requisito resultante de manejo de la orina en las estructuras
absorbentes.
Sin embargo, debe observarse que los mismos
mecanismos de manejo de fluidos son aplicables a otras descargas
principalmente basadas en agua, tales como heces de muy baja
viscosidad o fluidos menstruales.
Generalmente, los artículos higiénicos
absorbentes están orientados a ser llevados alrededor del extremo
inferior del torso del cuerpo. Es una característica esencial del
diseño de estos artículos cubrir las regiones del cuerpo donde
tienen lugar las descargas ("regiones de descarga"), que se
extienden alrededor de las respectivas aberturas del cuerpo. Las
respectivas zonas del artículo absorbente que cubren las regiones de
descarga son denominadas correspondientemente "zonas de carga".
Así, durante el uso, los artículos están dispuestos generalmente
sobre el portador de manera tal que se extienden (estando el
portador en posición de pie) desde la parte entre las piernas hacia
arriba, tanto en la parte frontal como en la posterior.
Generalmente, tales artículos tienen una
dimensión en longitud que excede de su dimensión en anchura, por lo
que el artículo se lleva de forma tal que el eje de la dimensión de
la longitud está alineado con la dirección de la altura del portador
cuando está de pie, mientras que la dirección de la anchura del
artículo está alineada con una línea que se extiende desde la
izquierda hasta la derecha del portador.
Debido a la anatomía del portador humano, el
espacio entre las piernas del portador confina generalmente el
espacio disponible para el artículo en esta región. Para un buen
ajuste, un artículo absorbente debe ser diseñado de forma tal que se
ajuste bien en la región de le entrepierna. Si la anchura del
artículo es excesivamente ancha con relación a la anchura de la
entrepierna del portador, el artículo puede deformarse, lo cual
podría resultar en un rendimiento deteriorado y un confort reducido
en el portador.
El punto en el que el artículo tiene su menor
anchura para ajustar mejor entre las piernas del portador coincide
entonces con el punto del portador donde la distancia entre las
piernas es más estrecha, y es denominado, para el ámbito de la
presente invención, como "punto de la entrepierna".
Si el punto de la entrepierna de un artículo no
es obvio por su forma, pueden determinarse colocando el artículo
sobre el portador del grupo de usuarios al que va destinado (por
ejemplo, un niño) preferiblemente en posición de pie, y colocando
después un filamento extensible alrededor de sus piernas en una
configuración en forma de ocho. El punto del artículo
correspondiente al punto de intersección del filamento se estima que
es el punto de la entrepierna del artículo y, consecuentemente,
también del núcleo absorbente que está fijado dentro de este
artículo.
Aunque este punto de la entrepierna del artículo
está frecuentemente en el centro del artículo (en dirección
longitudinal), este no es el caso necesariamente. Podría ser muy
bien que la parte del artículo que está destinada a ser llevada en
la parte frontal sea menor que la parte posterior (o trasera), ya
sea en la dimensión de la longitud, o en la anchura, o en ambas, o
en la zona de la superficie. Además, no es necesario que el punto de
la entrepierna está situado en el centro del núcleo absorbente, en
particular cuando el núcleo absorbente no está colocado centrado
longitudinalmente dentro del artículo.
La región de la entrepierna es la zona que rodea
el punto de la entrepierna, de manera que cubre las respectivas
aberturas del cuerpo, que son las respectivas zonas de descarga. A
menos que se mencione lo contrario, esta región se extiende en una
longitud del 50% de la longitud total del núcleo (que a su vez está
definida como la distancia entre los bordes frontal y posterior de
la cintura en el núcleo, que podría ser aproximada por líneas rectas
perpendiculares a la línea longitudinal central). Si el punto de la
entrepierna está situado en el centro del artículo, entonces la
región de la entrepierna comienza (contando desde el borde frontal
del núcleo) en el 25% de la longitud total y se extiende hasta el
75% de la longitud total del núcleo. O bien, el cuarto frontal y
posterior de la longitud del núcleo absorbente no pertenecen a la
región de la entrepierna, y el resto sí.
La región de la entrepierna, como 50% de la
longitud total del núcleo absorbente, ha sido generada para los
pañales de los bebés, donde se ha confirmado que es el medio
adecuado para describir los fenómenos de manejo de los fluidos. En
términos más generales, esta región de la entrepierna del artículo
no debería extenderse más allá de la región de descarga del
portador.
Sin embargo, si el punto de la entrepierna está
situado de forma descentrada del punto medio del artículo, la región
de la entrepierna sigue cubriendo el 50% de la longitud total del
artículo (en dirección longitudinal), sin estar distribuida
uniformemente entre frontal y posterior, sino ajustada
proporcionalmente a este descentramiento.
Como ejemplo de un artículo con una longitud
total del núcleo de 500 mm, y con un punto de la entrepierna que
está centrado, la región de la entrepierna se extenderá desde 125 mm
de distancia al borde frontal hasta 375 mm de distancia al borde
frontal. O bien, si el punto de la entrepierna está descentrado 50
mm hacia el borde frontal del núcleo, (por ejemplo, 200 mm de
distancia desde el borde frontal del núcleo), la región de la
entrepierna se extiende desde 100 mm hasta 350 mm.
En términos generales, para un artículo con una
longitud total L_{c} del núcleo, un punto de entrepierna a una
distancia L_{cp} desde el borde frontal del núcleo y una longitud
de la zona de la entrepierna de L_{cz}, el borde frontal de dicha
zona de entrepierna estará situado a una distancia
L_{fecz} =
L_{cp}*(1-L_{cz}/L_{c})
Por ejemplo, el artículo absorbente puede ser un
pañal para bebé, para ser llevados por niños (es decir, de alrededor
de 12 a 18 kg de peso), por lo que el tamaño del artículo en el
comercio es generalmente denominado de talla MAXI. Entonces el
artículo ha de ser capaz de recibir y retener los materiales de las
heces y la orina, mientras que para el contexto de la presente
invención, la región de la entrepierna ha de ser capaz de recibir
principalmente cargas de orina.
El área y tamaño totales de la región de la
entrepierna dependen también, naturalmente, de la anchura respectiva
del núcleo absorbente, es decir, si el núcleo es más estrecho en la
región de la entrepierna que fuera de la región de la entrepierna,
la región de la entrepierna tiene un área (superficie) menor que el
área restante del núcleo absorbente.
Aunque puede contemplarse que los límites entre
la región de la entrepierna y el resto del artículo pueden ser
también curvilíneos, en la presente descripción se consideran
aproximados a líneas rectas, perpendiculares al eje longitudinal del
artículo.
La "región de la entrepierna" está
confinada además por la anchura del núcleo en su región respectiva,
y el "área de la región de la entrepierna" por la superficie
definida por la longitud de la región de la entrepierna y la
respectiva anchura.
Como elemento complementario a la región de la
entrepierna, el núcleo absorbente comprende también al menos una
pero principalmente dos regiones de la cintura, extendiéndose hacia
el frontal y/o la parte posterior del núcleo absorbente fuera de la
región de la entrepierna.
Con el fin de poder comparar los artículos
absorbentes según condiciones de utilización variables, o artículos
de distintos tamaños, se ha encontrado que la "capacidad de
diseño" es una medida adecuada.
Por ejemplo, los bebés representan un grupo
típico de utilización, pero incluso dentro de este grupo la cantidad
de carga de orina, frecuencia de la carga y composición de la orina
variarán ampliamente desde los bebés más pequeños (recién nacidos) a
los niños por un lado, pero también variarán entre distintos niños
individualmente.
Otro grupo de usuarios pueden ser los niños
mayores que todavía sufren cierta forma de incontinencia.
Aunque el experto en la técnica será capaz de
transferir fácilmente las enseñanzas a otros tamaños para su
discusión adicional, se pondrá el foco en los niños más pequeños.
Para tal usuario, se han encontrado suficientemente representativas
las cargas de orina de hasta 75 ml por micción, con un promedio de
cuatro micciones por periodo de puesta de la prenda, dando como
resultado una carga total de 300 ml y unas tasas de micción de 15
ml/segundo.
De aquí que tales artículos capaces de cumplir
con tales requisitos deban tener la capacidad de recoger tales
cantidades de orina, lo que será denominado en discusiones
adicionales como "capacidad de diseño".
Estas cantidades de fluido han de ser absorbidas
por materiales que puedan almacenar hasta un máximo los fluidos
corporales, o al menos las partes acuosas de estos, de forma tal que
solo quede un poco de fluido, si queda algo, sobre la superficie del
artículo enfrentada a la piel del portador. El término "máximo"
se refiere en un aspecto a la situación del artículo absorbente en
periodos largos de puesta de la prenda, en otro aspecto a los
materiales absorbentes que alcanzan su capacidad "máxima"
cuando están equilibrados con su entorno. Esto puede ser en un
artículo absorbente bajo condiciones de uso real tras largos
periodos de puesta, o puede ser también en un procedimiento de
prueba para materiales puros o materiales compuestos. Como muchos de
estos procesos bajo consideración tienen un comportamiento cinético
asintótico, una persona experta en la técnica considerará fácilmente
las capacidades "máximas" a alcanzar cuando se ha alcanzado la
capacidad real con un valor suficientemente cercano al punto
asintótico, por ejemplo con relación a la precisión del equipo de
medida.
Como un artículo absorbente puede comprender
materiales que están diseñados principalmente para almacenar hasta
el máximo los fluidos y otros materiales que están diseñados
principalmente para satisfacer otras funciones tales como la
adquisición y/o distribución del fluido, pero que todavía tienen una
cierta capacidad de almacenamiento hasta su máximo, los materiales
adecuados del núcleo de acuerdo con la presente invención están
descritos sin intentar separar artificialmente tales funciones. No
obstante, la capacidad máxima de almacenamiento del núcleo
absorbente en su totalidad puede ser determinada para regiones del
mismo, para estructuras absorbentes o incluso para subestructuras,
pero además para materiales utilizados en cualquiera de los
anteriores.
Como se ha descrito en lo que antecede para
variar las dimensiones del artículo, un experto en la técnica será
capaz de adoptar fácilmente las capacidades de diseño apropiadas
para otros grupos de usuarios que se pretendan.
Un elemento importante de la presente invención
es una configuración específica de la capacidad absorbente total en
las diversas regiones del artículo absorbente, de forma tal que el
ajuste del artículo absorbente sobre el cuerpo del portador continúe
siendo confortable aún cuando el artículo esté cargado cerca de su
capacidad de diseño o la haya alcanzado.
Esta configuración específica apunta
esencialmente a proporcionar solamente algo de capacidad máxima de
almacenamiento en la región de la entrepierna.
La capacidad de una región específica puede ser
determinada por:
- -
- los pesos básicos del material absorbente en consideración (expresado en gramos de material por unidad de superficie)
- -
- las capacidades absorbentes de los materiales (expresadas en capacidad de ml por gramo de material)
- -
- la superficie de dicha región, definida para la presente discusión por la dimensión longitudinal de la región y la anchura respectiva (no necesariamente constante) a lo largo de esta dimensión.
Los dos primeros factores pueden ser combinados
para la capacidad básica (expresada en ml por unidad de
superficie).
Si cualquiera de estos parámetros (es decir, la
anchura, los pesos básicos o la composición) no es constante, un
experto en la técnica será capaz de calcular fácilmente los
respectivos factores de ponderación o promedios, tales como
resumiendo (o integrando) el parámetro que varía y dividiendo por el
respectivo parámetro por el que se ha hecho el resumen.
De aquí que una manera de expresar el requisito
de poca Capacidad Máxima de Almacenamiento en la región de la
entrepierna es definiendo que la región de la entrepierna tiene una
capacidad básica inferior que la parte restante de la estructura
absorbente.
Entonces, la capacidad básica de la región de la
entrepierna no debería ser mayor que 0,9 veces la capacidad media
básica de las partes restantes del núcleo absorbente,
preferiblemente inferior a 0,7 veces. Sin embargo, el diseño
preferido tiene una capacidad básica aún más reducida en la región
de la entrepierna, aún inferior a 0,3 veces la capacidad de las
partes restantes del núcleo absorbente. La región de la entrepierna
puede tener una capacidad básica uniforme o comprender subregiones
con capacidades básicas variables. En un diseño específico
preferido, partes de la región de la entrepierna no tienen
esencialmente ninguna capacidad máxima básica de almacenamiento y
tales partes pueden cubrir el 50% de la superficie de la región de
la entrepierna o más.
Otra manera de describir este requisito de
disponer de una capacidad absorbente baja en la región de la
entrepierna es observando regiones en secciones a lo largo del
núcleo absorbente, tal como haciendo secciones del núcleo absorbente
en una región frontal, media o posterior, o en una región que tenga
el 50% de la longitud total del núcleo y comparándola con las
restantes secciones del núcleo. La capacidad seccional máxima de
almacenamiento de fluido de la región de la entrepierna debería ser
pues inferior al 49% de la capacidad máxima de almacenamiento del
núcleo absorbente completo. Más preferiblemente, para un ajuste aún
más mejorado cuando está cargada, es preferible una capacidad
absorbente en la región de la entrepierna aún menor, por ejemplo
inferior a 41% de la capacidad absorbente total, o incluso es aún
más preferible que sea inferior al 23%.
El perfil de distribución de la capacidad máxima
de almacenamiento puede ser determinado calculándolo a partir de
materiales de las respectivas regiones, o también medido por ejemplo
cortando un artículo en secciones que tengan una dimensión de
longitud conocida y determinando la capacidad absorbente por
sección.
Si, como ocurre a menudo en artículos
absorbentes modernos, se utilizan materiales superabsorbentes como
material de almacenamiento máximo, una manera adicional de definir
el requisito de baja capacidad de absorbencia en la región de la
entrepierna es a través de limitar la capacidad superabsorbente en
analogía con la capacidad absorbente total ya descrita, es decir,
teniendo menos del 49% de capacidad superabsorbente, preferiblemente
menos del 41% y más preferiblemente menos del 23% en la región de la
entrepierna.
Así, el "perfil inverso" de la capacidad
absorbente máxima puede ser conseguido por medio de dos modos
diferentes, no exclusivos:
El primero comienza desde una "capacidad
básica" constante a través del artículo absorbente y el perfil se
consigue dando forma al artículo de manera que la región de la
entrepierna tenga una superficie menor que las regiones restantes.
Consecuentemente, las "capacidades seccionales" a lo largo
serán mayores en las secciones que estén fuera de la región de la
entrepierna.
\newpage
El segundo comienza con una "capacidad
básica" reducida en la "región de la entrepierna", la cual,
incluso para un núcleo con forma rectangular, proporcionaría menos
capacidad en la región de la entrepierna.
Naturalmente, las combinaciones de las dos
opciones pueden afinar más el perfil.
Además de la recolocación de la capacidad
absorbente lejos de la región de la entrepierna, puede ser deseable
no distribuir la capacidad de almacenamiento de fluidos
uniformemente entre las partes frontal y posterior. En lugar de eso,
puede ser preferible ajustar la capacidad de distribución a los
requisitos específicos de la anatomía del portador y a la situación
de uso que tenga lugar con más frecuencia. Por ejemplo, para pañales
de bebés destinados a ser llevados por niños activos, es deseable
disponer de menos capacidad en la región frontal que en la región
posterior. Además, para gente adulta con incontinencia, que a veces
pueden llevarlo en la cama, puede ser beneficiosa una distribución
de capacidad máxima de almacenamiento asimétrica hacia la parte
posterior (tal como el descrito en el documento
EP-A-0.692.232).
De acuerdo con la invención menos de un tercio
de la capacidad máxima de almacenamiento que está situada fuera de
la región de la entrepierna está situada hacia delante, es decir, en
la región frontal de la cintura, y al menos dos tercios, están
situados en la parte posterior del artículo.
Sin embargo, hay un requisito adicional
implicado por los diseños anteriores, que es el de proporcionar un
buen rendimiento de rehumedecimiento. Como se ha descrito
anteriormente, la zona de la carga del artículo absorbente está
generalmente en la región de la entrepierna. Sin embargo, la
capacidad de almacenamiento de líquido está situada preferiblemente
fuera de la región de la entrepierna. Consecuentemente, el líquido
descargado ha de ser transportado desde la zona de carga hasta la
zona de almacenamiento, ya sea a tasas de transporte de fluido
suficientemente altas para exceder de la entrega de líquido al
artículo, o bien en combinación con una capacidad de manejo
intermedio del fluido, pero en cualquier caso sin impactar
negativamente en la sequedad de la superficie del artículo hacia el
portador, tal como puede medirse con el método de colágeno
rehumedecido tras la adquisición.
Tras una agresión, es una funcionalidad esencial
del artículo absorbente retener los fluidos descargados firmemente
para evitar la sobre-hidratación de la piel del
portador. Si el artículo absorbente no está funcionando bien en este
aspecto, el líquido procedente del núcleo absorbente que vuelve
hacia la piel, a menudo llamado rehumedecimiento, puede tener
efectos negativos sobre las condiciones de la piel, lo que puede ser
observado, por ejemplo, como irritaciones de la piel.
Ha sido averiguado que cuando se somete a la
prueba de colágeno rehumedecido tras la adquisición, como se ha
descrito aquí, los resultados de menos de 180 mg proporcionan un
rendimiento aceptable, pero esos productos de buen rendimiento
proporcionan un rendimiento de menos de 80 mg, preferiblemente de
menos de 70 mg, o incluso más preferiblemente de menos de 50 mg.
Con el fin de conseguir las propiedades de
transporte de fluido y del almacenamiento intermedio de fluido
requeridos, a menudo se utiliza el mecanismo de transporte capilar.
Tal mecanismo depende en gran medida de los capilares que se forman.
Sin embargo, tal transporte necesita no solamente ser capaz de
superar ciertas alturas, sino que también necesita tener una tasa de
transporte de fluidos suficientemente alta. Así, los materiales
adecuados no solamente deben ser capaces de alcanzar rápidamente las
alturas verticales requeridas tales como las de la prueba de drenaje
vertical, sino que también deben transportar suficiente cantidad de
fluido a tales alturas. Se ha averiguado que ciertos materiales
útiles transportan fluidos a una altura de drenaje de 8,3 cm en
menos de 13 segundos, o alturas de drenaje de 12,4 cm en menos de 45
segundos. Pero no solo es importante el tiempo en alcanzar ciertas
alturas, sino que también el flujo a 8,3 cm debe ser preferiblemente
mayor que 0,32 ml/s/cm^{2}, o preferiblemente mayor que 0,16
ml/s/cm^{2} a una altura de 12,4 cm.
Estos requisitos, así como los materiales
adecuados para satisfacer tales requisitos, han sido divulgados en
el documento EP-A-0.809.991, que
divulga además los requisitos de rendimiento de rehumedecimiento y/o
sequedad de la piel y de adquisición. Sin embargo, no se hace en ese
documento ninguna consideración con respecto a los aspectos de
ajuste de un artículo cargado, por lo que los requisitos de
rendimiento se han conseguido utilizando perfiles de distribución de
capacidad convencionales.
Preferiblemente, los artículos tienen una tasa
de adquisición de más de 3,5 ml/s en la prueba de adquisición según
se ha descrito aquí, preferiblemente de más de 4,0 ml/s, más
preferiblemente de más de 4,2 ml/s para el primer vertido, o 0,5
ml/s, preferiblemente de más de 0,6 ml/s, más preferiblemente de más
de 0,7 ml/s en el cuarto verti-
do.
do.
Todas las pruebas han sido llevadas a cabo
alrededor de 22 +/- 2ºC y a 35 +/- 15% de humedad relativa. La orina
sintética utilizada en los métodos de prueba es conocida comúnmente
como Jayco SynUrine y está disponible en la compañía Jayco
Pharmaceuticals Company de Camp Hill, Pennsylvania, Estados Unidos.
La fórmula de la orina sintética es 2,0 g/l de KCl; 2,0 g/l de
Na_{2}SO_{4}; 0,85 g/l de (NH_{4})H_{2}PO_{4}; 0,15
g/l de (NH_{4})_{2}HPO_{4}; 0,19 g/l de CaCl_{2}; y
0,23 g/l de MgCl_{2}. Todos los productos químicos son de grado
reactivo. El pH de la orina sintética está en la gama de 6,0 a
6,4.
La prueba de drenaje vertical tiene como
objetivo evaluar el tiempo requerido para que el frente de un fluido
alcance una cierta altura en una disposición vertical, es decir,
contra la gravedad, así como la cantidad de fluido recogida por el
material durante ese tiempo.
El principio de esta prueba es colocar una
muestra en un portador de muestras equipado con electrodos en forma
de patillas, funcionando ambos de manera que fijan la muestra en una
posición vertical y permiten la generación de una señal eléctrica de
temporización. El depósito de fluido está situado en una báscula, de
forma tal que puede supervisarse la dependencia del tiempo de la
recogida de fluido en la muestra que resulta del drenaje vertical.
Aunque no es esencial para la prueba, la prueba se ejecuta basándose
en un equipo disponible comercialmente, el EKOTESTER de Ekotec
Industrietechnik GMBH, de Ratingen, Alemania, que permite también el
proceso electrónico de los datos.
La disposición de la prueba se representa
esquemáticamente en las figuras 3 a y b.
El equipo está hecho esencialmente de perspex
(hoja acrílica) y comprende un depósito (310) de fluido para
contener 929 gramos de fluido de prueba a una altura (311) del nivel
de líquido de 17 mm y un portador (320) de muestras. Este depósito
es colocado en una báscula (315) con una precisión de 0,1 gramo, tal
como la fabricada por Mettler GMBH, tipo PM3000. Opcionalmente, e
indicada a través de la conexión (316), esta báscula puede
conectarse a un dispositivo electrónico (342) de recogida de
datos.
El portador (320) de muestras es esencialmente
una placa de perspex de una anchura (330) de 10 cm, una longitud
(331) de 15 cm, y un espesor de alrededor de 5 mm (no ilustrada).
Unos medios (325) de fijación se extienden más allá de estas
dimensiones en la dirección (332) que se convierte en la dirección
de subida durante la prueba para asegurar una colocación
reproducible exactamente en dirección vertical (es decir, la
dirección de la gravedad) con una profundidad (333) de inmersión
reproducible del borde inferior (321) del portador de muestras de
12 mm en el nivel del fluido de prueba del depósito (310) durante la
prueba. El portador (320) de muestras está equipado además con 9
patillas (326) de electrodos de cátodo, dispuestos en tres filas a
distancias (334, 335, 336) de 56 mm, 95 mm y 136 mm,
respectivamente, desde el borde inferior (321) del portador de
muestras. Hay tres electrodos en cada una de estas filas, separados
uniformemente a distancias (337) de 28 mm el uno del otro, y los que
están situados en el borde longitudinal están separados a distancias
(338) de 22 mm desde estos bordes. Las patillas de electrodo tienen
una longitud de alrededor de 10 mm, un diámetro de alrededor de 1
mm y están ligeramente afilados en su extremo para facilitar la
aplicación de la muestra. Las patillas de electrodo están hechas de
metal. Hay situada una patilla adicional (327) de electrodo de ánodo
a 5 mm junto a la patilla central del electrodo del cátodo de la
fila inferior. El ánodo (327) y los 9 cátodos (326) están conectados
(indicado esquemáticamente en la figura 3a (328) para dos patillas
de cátodo y la patilla de ánodo) a un dispositivo (341) de
temporización, lo cual permite supervisar el momento en el cual se
cierra el circuito eléctrico entre el ánodo y los cátodos
individuales, por ejemplo con un fluido de prueba de electrolito en
una muestra de prueba rehumedecida que se sitúa entre estos
electrodos.
Como contraste a los procedimientos generales
descritos anteriormente, este equipo está situado, y la prueba es
ejecutada, en una cubierta controlada en temperatura y fijada a
37ºC, que no se desvía más de 3ºC. El fluido de prueba se prepara
también a 37ºC en un baño de agua de temperatura controlada, durante
un tiempo suficiente para permitir una temperatura constante del
fluido.
El fluido de prueba llena el depósito (310) de
manera que tenga una superficie (312) del fluido a nivel con la
altura requerida (311), por ejemplo añadiendo una cantidad
predeterminada de fluido, tal como 927,3 gramos mas/menos 1
gramo.
La muestra de la prueba es equilibrada en
condiciones de laboratorio (véase lo anterior) y puesta en el
ambiente de 37ºC justamente antes de la prueba. Además, antes de la
prueba, se mide el calibre de la prueba como se ha indicado
anteriormente.
La muestra de la prueba es cortada a un tamaño
de 10 cm por 15 cm por cualquier medio conveniente que evite en lo
posible los efectos de compresión en los bordes del corte, por
ejemplo un cortador de muestras como el de JDC Corporation, o con
cortadores afilados como un escalpelo o, menos preferido, con unas
tijeras afiladas.
La muestra de la prueba se coloca cuidadosamente
sobre un portador de muestras de forma tal que los bordes coincidan
con los bordes inferior y laterales (321 y 322) del portador de
muestras, es decir, de forma tal que no se extienda hacia fuera de
la placa del portador de muestras. Al mismo tiempo, la muestra ha de
estar en una disposición esencialmente plana pero sin esfuerzos, es
decir, no debe formar ondas ni estar bajo tensión mecánica. Debe
tenerse cuidado de que la muestra esté solamente en contacto directo
con las patillas de electrodo y que no esté en contacto con la placa
de perspex del portador.
El portador (320) de muestras es colocado
después en posición vertical dentro del depósito (310) de fluidos,
de manera que el portador (320) de muestras así como la muestra de
prueba queden inmersas exactamente a una profundidad (333) de 12 mm
dentro del fluido. Consecuentemente, los electrodos estarán ahora a
unas distancias (343, 338 y 339) de 44 mm, 83 mm y 124 mm,
respectivamente del nivel (312) de fluido. Como la inmersión del
portador de muestras cambia la lectura de la báscula (315), ésta
está tarada con una cantidad predeterminada insertando el portador
de muestras sin ninguna muestra, por ejemplo con 6 gramos.
Se debe reconocer que, al colocar el portador
(320) de muestras y la muestra de prueba en una disposición no
inclinada, ha de ser muy precisa por un lado, pero también muy
rápida, ya que el material empezará a chupar y drenar al primer
contacto con el fluido. Un marco (350), en el cual puede insertarse
fácilmente el portador de muestras con unos medios (325) de
fijación, es parte también del EKOTESTER, pero pueden utilizarse
otros medios para conseguir una fijación rápida y sin
inclinación.
La lectura de la báscula es supervisada en
función del tiempo, inmediatamente después de colocar la muestra. Se
ha encontrado ventajoso conectar la báscula a un equipo informático
(340), tal como el que es parte del EKOTESTER.
Tan pronto como el fluido alcanza la primera
fila y cierra la conexión eléctrica entre el ánodo (327) y los
cátodos (326), estos tiempos pueden ser registrados por cualquier
medio de temporización, siendo un ejemplo adecuado la unidad
temporizadora (341) del EKOTESTER. Aunque podría hacerse un
tratamiento adicional de los datos con cada uno de los tres valores
de tiempo de una fila, los datos adicionales se refieren al promedio
de los tres electrodos por fila, que generalmente no se extienden
más de aproximadamente +/- 5% del promedio.
Así, los datos generados son:
- -
- la cantidad de fluido dependiente del tiempo que es recogida por la muestra tras la inmersión, y
- -
- el tiempo requerido para que el fluido alcance ciertas alturas.
A partir de estos, para cada una de las tres
alturas pueden leerse y recogerse dos valores importantes:
Primero, los tiempos en segundos hasta que el
fluido alcanza las alturas respectivas.
Segundo el "flujo acumulado" para cada una
de las alturas, dividiendo
- -
- la cantidad de fluido recogido por la muestra en el momento en el que se alcanza la altura
- -
- por ese tiempo
- -
- y por la sección transversal según la define la medida del calibre y por la anchura de la muestra de 10 cm.
Haciendo referencia a la figura 4, se carga una
estructura absorbente (410) con un vertido de 75 ml de orina
sintética a razón de 15 ml/s utilizando una bomba (Modelo
7520-00, suministrada por Cole Parmer Instruments.,
Chicago, Estados Unidos), a partir de una altura de 5 cm por encima
de la superficie de la muestra. El tiempo para absorber la orina se
registra por medio de un temporizador. El vertido se repite
precisamente a intervalos de 5 minutos hasta que el artículo esté
suficientemente cargado. Se generan datos de prueba actuales
cargando cuatro veces.
La muestra de prueba, que puede ser un artículo
absorbente completo o una estructura absorbente que comprenda un
núcleo absorbente, una lámina anterior y una lámina posterior, se
dispone de manera que descansa plano sobre una plataforma 411 de
espuma dentro de una caja de perspex (solo se muestra la base 412
del mismo). Se coloca una placa 413 de perspex que tiene una
abertura en su centro de 5 cm de diámetro sobre la parte superior de
la muestra en la zona de carga de la estructura. La orina sintética
se introduce en la muestra a través del cilindro 414 ajustado y
pegado a la abertura. Los electrodos 415 están situados en la
superficie inferior de la placa, en contacto con la superficie de la
estructura absorbente 410. Los electrodos están conectados al
temporizador. Las cargas 416 están colocadas sobre la parte superior
de la placa para simular, por ejemplo, el peso de un bebé. Se
consigue una presión de alrededor de 50 g cm^{-2} (0,7 psi)
colocando los pesos 416, por ejemplo para la talla MAXI disponible
comúnmente de
20 kg.
20 kg.
A medida que se introduce el líquido de prueba
en el cilindro, se sube típicamente a la parte superior de la
estructura absorbente, completando así un circuito eléctrico entre
los electrodos. El fluido de prueba es transportado desde la bomba
al conjunto de prueba mediante un tubo de alrededor de 8 mm de
diámetro, el cual se mantiene lleno de fluido de prueba. Así el
fluido comienza a abandonar el tubo al mismo tiempo que empieza a
funcionar la bomba. En ese momento se inicia también el
temporizador, y el temporizador se detiene cuando la estructura
absorbente ha absorbido el vertido de orina, rompiéndose el contacto
eléctrico entre los electrodos.
Se define la tasa de adquisición como el volumen
del vertido absorbido (ml) por unidad de tiempo (s). Se calcula la
tasa de adquisición para cada vertido introducido en la muestra. De
interés particular, a la vista de la presente invención, son el
primero y el último de los cuatro vertidos.
Esta prueba está diseñada principalmente para
evaluar los productos denominados generalmente productos de talla
MAXI para una capacidad de diseño de alrededor de 300 ml y con una
capacidad máxima de almacenamiento de alrededor de 300 a 400 ml. Si
hay que evaluar productos con capacidades significativamente
diferentes, los ajustes en particular del volumen de fluido por
vertido debe ser ajustado apropiadamente alrededor del 20% de la
capacidad de diseño total del artículo, y debe registrarse la
desviación sobre el protocolo de pruebas estándar.
Antes de ejecutar la prueba, la película de
colágeno que se adquiere de NATURIN GmbH, de Weinheim, Alemania,
bajo la designación de COFFI y con un peso de base de alrededor de
28 g/m^{2}, se prepara cortada en láminas de 90 mm de diámetro,
utilizando por ejemplo un dispositivo cortador y equilibrando la
película en el ambiente controlado de la sala de pruebas (véase lo
anterior) durante al menos 12 horas (han de usarse pinzas para
manejar la película de colágeno).
Al menos 5 minutos después, pero no más de 6
minutos después de haber sido absorbido el último vertido del método
de adquisición anterior, se retiran la placa de cubierta y los
pesos, y la muestra (520) de prueba se coloca cuidadosamente sobre
un banco de laboratorio.
Se pesan 4 láminas de material (510) de colágeno
precortado y equilibrado con una precisión, al menos, de un
miligramo y después se colocan centrados sobre el punto de carga del
artículo y se cubren con una placa (530) de perspex de 90 mm de
diámetro, y alrededor de 20 mm de espesor. Se añade cuidadosamente
un peso (540) de 15 kg (también centrado). Tras 30 +/- 2 segundos,
el peso y la placa de perspex son retirados nuevamente con cuidado,
y las láminas de colágeno se vuelven a pesar.
El resultado del método de rehumedecimiento de
colágeno posterior a la adquisición es la recogida de humedad de la
película de colágeno, expresada en mg.
Debe observarse además que este protocolo de
pruebas puede ser ajustado fácilmente de acuerdo con tipos de
productos específicos, tales como pañales para bebés de distintas
tallas, o por variación del tipo y cantidad de fluido de carga, la
cantidad y tamaño del material absorbente o por variaciones en la
presión aplicada. Una vez definidos estos parámetros relevantes,
tales modificaciones serán obvias para el experto en la técnica.
Cuando se consideran los resultados a partir del protocolo de
pruebas ajustado, los productos pueden optimizar fácilmente estos
parámetros relevantes identificados, por ejemplo en un experimento
diseñado de acuerdo con los métodos estadísticos estándar con
condiciones de contorno realistas en su utilización.
La prueba de distribución de fluidos tiene como
objetivo determinar la cantidad de líquido recogida por cierta parte
del artículo o estructura absorbente del núcleo.
Esta prueba puede ser aplicada a artículos
cargados en condiciones controladas de laboratorio, tal como
ejecutando otras pruebas de evaluación de la capacidad de manejo de
líquidos, por ejemplo la prueba de adquisición descrita
anteriormente.
Esta prueba puede ser aplicada también a
artículos usados, tales como los pañales que llevan los bebés,
cargándolos en condiciones reales de uso, tras lo cual se evalúan
los artículos en condiciones higiénicas apropiadas. El tiempo de
espera entre la carga y la evaluación no debe ser demasiado largo,
aunque se ha averiguado, al menos para los diseños comprobados en
los ejemplos descritos más adelante, que el tiempo de espera tiene
muy poco impacto en los resultados de la distribución de
fluidos.
Con el fin de determinar la distribución de
fluidos en una estructura absorbente o en un artículo, se pesa el
artículo cargado y después se extiende plano (opcionalmente tras
haber cortado a través de los elásticos de las piernas para
facilitar el aplanamiento) y se marca a lo largo de su eje
longitudinal en cuartos. Después se corta el artículo a lo largo de
líneas perpendiculares a la línea longitudinal, por lo que debe
tenerse cuidado de no escurrir líquido fuera de él. Esto puede
conseguirse mejor utilizando un cortador de papel tipo JCD, o un
escalpelo.
Se pesa cada segmento y se relaciona el
resultado con el peso total.
Para artículos que tienen un perfil fuerte (es
decir, distintos pesos de material en distintas secciones), el peso
total así como los pesos seccionales pueden ser ajustados por medio
del peso del artículo seco. Para hacer esto, los pesos seccionales
pueden ser determinados por "pañales hermanos" (es decir,
pañales hechos de la misma manera y, si se hacen en una línea de
producción a gran escala, en el mismo momento que el pañal en
pruebas). Si entonces el artículo completo tiene distintos pesos,
los pesos seccionales pueden ser ajustados más de acuerdo con esta
relación, suponiendo ahora que las desviaciones estarán
proporcionalmente repartidas por todas las secciones.
El resultado del método de la distribución de
fluidos se expresa en porcentaje de la cantidad total de fluido
presente en ciertas secciones, tales como la región de la
entrepierna.
Se pesa una muestra de una zona definida tal
como la cortada con un cortador de muestras con una precisión de al
menos 0,1%. El calibre se mide bajo una presión aplicada de 550 Pa
(0,08 psi) para una zona de pruebas de 50 mm de diámetro. Pueden
calcularse fácilmente el peso básico como peso por unidad de
superficie expresado en g/m^{2}, el calibre expresado en mm a una
presión de 550 Pa y la densidad expresada en g/cm^{3}.
Aunque la prueba TCC se ha desarrollado
específicamente para materiales superabsorbentes, puede ser aplicado
fácilmente a otros materiales absorbentes.
La prueba de capacidad centrífuga de la bolsa de
té mide los valores de capacidad centrífuga de la bolsa de té, que
son una medida de la retención de líquidos en materiales
absorbentes.
El material absorbente se coloca dentro de una
"bolsa de té" sumergida en una solución de cloruro sódico al
0,9% en peso durante 20 minutos, y después es centrifugada durante 3
minutos. La relación del peso de líquido retenido al peso inicial
del material seco es la capacidad de absorbencia del material
absorbente.
Se vierten dos litros de cloruro sódico al 0,9%
en peso en agua destilada sobre una bandeja de unas dimensiones de
24 cm x 30 cm x 5cm. La altura que alcanza el líquido debe ser de
alrededor de 3 cm.
La bolsa de té tiene unas dimensiones de 6,5 cm
x 6,5 cm y está disponible en la compañía Teekanne en Düsseldorf,
Alemania. La bolsa puede cerrarse con calor con un dispositivo
estándar de cocina para el sellado de bolsas de plástico (por
ejemplo, el VACUPACK2 PLUS de Krups, Alemania).
La bolsa de té se abre cortándola con cuidado
parcialmente y se pesa. Se coloca en la bolsa de té alrededor de
0,200 g de la muestra de material absorbente, pesado con precisión
de +/- 0,005 g. Se cierra después la bolsa de té con un sellador al
calor. A ésta se le denomina bolsa de té de la muestra. Se sella una
bolsa de té vacía y se utiliza como está, en blanco.
La bolsa de té de la muestra y la bolsa de té en
blanco son extendidas después sobre la superficie de la solución
salina y sumergidas durante alrededor de 5 segundos utilizando una
espátula para permitir el humedecimiento completo (las bolsas de té
flotarán sobre la superficie de la solución salina pero entonces
estarán completamente humedecidas). Se inicia el temporizador
inmediatamente. Tras 20 minutos de remojo se retiran de la solución
salina la bolsa de té de la muestra y la bolsa de té en blanco, y se
colocan después en un centrifugador del tipo de Bauknecht WS130,
Bosch 772 NZK096 o equivalente (de 230 mm de diámetro), de manera
que cada una de las bolsas se pega en la pared exterior del cesto
del centrifugador. Se cierra la tapa del centrifugador, se inicia la
centrifugación y se aumenta rápidamente la velocidad hasta 1.400
rpm. Una vez que el centrifugador se ha estabilizado a 1.400 rpm, se
inicia el temporizador. Pasados 3 minutos se detiene el
centrifugador.
La bolsa de té de la muestra y la bolsa de té en
blanco son retiradas y pesadas separadamente.
La capacidad centrífuga de la bolsa de té (TCC)
para la muestra de material absorbente se calcula como sigue:
TCC = [(peso de
la bolsa de té de la muestra tras la centrifugación) - (peso de la
bolsa de té en blanco tras la centrifugación) - (peso del material
absorbente seco)] \div (peso del material absorbente
seco).
Pueden medirse además partes específicas de las
estructuras del total del artículo absorbente, tal como los cortes
"seccionales", es decir, observando partes de la estructura del
artículo completo, por lo que el corte se hace a través de toda la
anchura del artículo en puntos determinados del eje longitudinal del
artículo. En particular, la definición de la "región de la
entrepierna" como se ha descrito anteriormente, permite
determinar la "capacidad de la región de la entrepierna".
Pueden utilizarse otros cortes para determinar la "capacidad
Básica" (es decir, la cantidad de capacidad contenida en una
superficie unitaria de la región específica del artículo).
Dependiendo del tamaño de la superficie unitaria (preferiblemente 2
cm por 2 cm), se define cuánto se está promediando, naturalmente
cuanto menor sea el tamaño, menos se estará promediando.
Con el fin de determinar o evaluar la Capacidad
Máxima de Almacenamiento de Diseño de un artículo absorbente, se han
propuesto varios métodos.
En el contexto de la presente invención, se
supone que la capacidad máxima de almacenamiento de un artículo es
la suma de las capacidades absorbentes máximas de los elementos
individuales del material. Para estos componentes individuales,
pueden aplicarse varias técnicas bien establecidas, siempre que se
apliquen de manera constante en toda la comparación. Por ejemplo, la
capacidad centrífuga de la bolsa de té según se ha desarrollado y
establecido bien para polímeros superabsorbentes (SAP), puede
utilizarse para tales materiales SAP, pero también para otros (véase
lo que antecede).
Una vez que se conocen las capacidades de los
materiales individualmente, puede calcularse la capacidad del
artículo completo multiplicando estos valores (en ml/g) por el peso
del material utilizado en el artículo.
Para materiales que tengan una funcionalidad
dedicada distinta a un almacenamiento máximo de fluidos, tales como
las capas de adquisición y similares, puede despreciarse la
capacidad máxima de almacenamiento, ya que tales materiales tienen
en realidad valores de capacidad muy bajos comparados con los
materiales destinados al almacenamiento máximo de fluidos, o bien
tales materiales no están orientados a ser cargados con fluido, y
por tanto deben liberar su fluido a los demás materiales de
almacenamiento máximo.
Para comparar diversos diseños y propiedades de
los materiales, se han utilizado dos materiales para sustituir a un
tejido convencional, tal como el tejido de alta resistencia a la
humedad de un peso básico de 22,5 g/m^{2}, producido por Strepp,
Kreazau, Alemania, bajo la referencia NCB. Las propiedades típicas
de transporte de líquido de tales tejidos están listadas en la Tabla
1.
En primer lugar se evaluó un material de alta
distribución del flujo (ejemplo 1.1), que había sido hecho
comenzando a partir de una tela químicamente unida extendida por
humedad que tiene un peso básico de 150 gsm y una densidad de 0,094
g/cm^{3}, que consiste en una mezcla de fibra de
- 90% en peso (de la mezcla de fibra) de
celulosa retorcida, rigidizada químicamente (CS) disponible
comercialmente bajo la denominación "CMC" por la compañía
Weyerhaeuser, Co. de Estados Unidos;
- 10% en peso (de la mezcla de fibra) de fibras
del tipo de eucaliptus,
unidas por un 2% en peso de mezcla de fibra de
una resina poliacrilamida-glioxal comercializada por
Cytec Industries, West Patterson, NJ, Estados Unidos, bajo la marca
comercial Parez® 631 NC.
Esto ha sido sometido a un tratamiento de
formación posterior entre dos rodillos con una profundidad de
solapamiento de los picos de 0,2 mm con una anchura de los dientes
de 0,6 mm, estando separados 1,0 mm, como se describe con más
detalle en el documento
EP-A-0.809.991.
Se ha fabricado un material adicional extendido
por humedad y unido térmicamente (ejemplo 1.2) utilizando 60% de la
celulosa retorcida rigidizada térmicamente, 30% de dichas fibras del
tipo de eucaliptus según se utilizan en el anteriormente descrito
material de distribución unido térmicamente y 10% de fibras
excéntricas de BiCo con envoltura de PE y núcleo de PET que tienen
un hidrofilizador permanente incorporado en la resina de PE,
fabricado por HOECHST CELANESE, Estados Unidos, bajo la denominación
de Celbond® T255. Tras el tendido en húmedo convencional, esta tela
ha sido unida térmicamente por medio de una tecnología de unión
convencional de aire a su través por la compañía Ahlstrom Inc,
Estados Unidos, con un peso de base de 150 gsm y una densidad de
0,11 g/cm^{3}.
Cuando se somete a la prueba de drenaje vertical
descrita anteriormente, los materiales mostraron los resultados que
se ilustran en la Tabla 1:
Ejemplo 1.1 | Ejemplo 1.2 | Ejemplo 1.3 | |
Tiempo de drenaje (s) | |||
para alcanzar | |||
8,3 cm | 13 s | 45 | >210 |
12,4 cm | 45 s | 165 | no alcanzado |
Flujo en (ml/s/cm^{2}) a | |||
8,3 cm | 0,32 | 0,06 | <0,02 |
12,4 cm | 0,16 | 0,04 | no alcanzado |
Por tanto el ejemplo 1.2 proporciona un
rendimiento mejorado sobre los tejidos convencionales del ejemplo
1.3, lo cual, sin embargo, es todavía significativamente inferior a
los del material particularmente preferido del ejemplo 1.1.
Aunque la presente invención es aplicable a una
amplia gama de productos, los beneficios particulares han sido
ejemplificados en el contexto de los pañales para bebés, y por tanto
para pañales destinados a bebés en la gama de 8 a 18 kg, denominados
también de talla "MAXI". Para tales productos, las dimensiones
típicas son las de PAMPERS BABY DRY PLUS MAXI/MAXI PLUS, según los
comercializa Procter & Gamble en varios países de Europa:
\vskip1.000000\baselineskip
longitud | anchura | |
(dirección x) | (dirección y) | |
pañal completo | 499 mm | 430 mm |
núcleo absorbente | 438 mm | |
anchura de borde liso del núcleo | 115 mm | |
"entrepierna" del núcleo | 102 mm |
\vskip1.000000\baselineskip
Durante el uso, el diseño de este artículo es
tal que se ajusta esencialmente de forma simétrica cuando se compara
la extensión de las regiones de la cintura de la parte frontal y de
la parte posterior. El punto de la entrepierna coincide con el
"punto de carga", situado (tanto para niños como para niñas) a
4,9 cm hacia la región frontal de la cintura del punto de la sección
central del artículo y a 17 cm desde el borde del núcleo frontal.
Consecuentemente, la región de la entrepierna se extiende, empezando
a contar desde el extremo frontal de la cintura del núcleo
absorbente (a 0 cm) hacia el extremo de la parte posterior (a 43,8
cm), desde 6,1 cm hasta 27,8 cm.
Los productos que sirven de ejemplo en la
presente invención se obtienen generalmente a partir de este
producto disponible comercialmente, y se modifica después como se ha
descrito en los ejemplos específicos.
Estos productos contienen en su núcleo de
almacenamiento alrededor de 20 g de fieltro seco de madera blanda
septentrional, y alrededor de 10 g de material superabsorbente tal
como el disponible comercialmente por Stockhausen GMBH, Alemania,
bajo la marca comercial FAVOR SXM, tipo 100. El material
superabsorbente tiene una capacidad teórica de 31 ml/g, que junto
con los 4 ml/g del fieltro seco proporciona una capacidad de diseño
para tales artículos de alrededor de 390 ml. Adicionalmente, el
núcleo comprende un "parche de adquisición" que se superpone al
núcleo de almacenamiento en una longitud de 25,4 cm, comenzando a
partir de 28 cm desde el borde frontal del núcleo hacia la parte
posterior. Este parche está hecho de material de celulosa (CS)
rigidizado químicamente tratado y tendido al aire, suministrado por
Weyerhaeuser Co. Estados Unidos, bajo la denominación comercial de
"CMC" que funciona como una capa de adquisición/distribución
que tiene un peso base de alrededor de 295 g/m^{2}. En el contexto
de la presente ejemplificación, la capacidad final de almacenamiento
de estos materiales es puesta a cero, ya que se supone que el
fluido ha de eliminarse de esta capa de adquisición/distribución de
manera que esta capa esté lista para recargarse con vertidos
consecutivos (véase lo que antecede).
El diseño del núcleo es tal que una mezcla de
SAP y fieltro seco se superpone (en la dirección que va hacia el
portador) a una fina capa de fieltro puro. La forma del núcleo es
casi rectangular, con un tamaño de 438 mm por 115 mm, con una
anchura ligeramente estrechada en el punto de la entrepierna que
tiene una anchura de 102 mm. La capa mezclada está perfilada en peso
básico, de forma tal que un perfil de distribución de capacidad a lo
largo es aproximadamente como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
1er cuarto (frontal) | 140 ml |
2º cuarto | 130 ml |
3er cuarto | 70 ml |
4º cuarto (parte trasera) | 50 ml |
\vskip1.000000\baselineskip
La primera prueba tiene como objetivo apoyar el
efecto de redistribución de la capacidad de almacenamiento
solamente. Para hacer eso, se ha llevado a cabo un ``estudio del
ajuste, por el que se han fabricado dos productos en unas
instalaciones piloto de fabricación. En primer lugar se hizo un
producto de referencia como réplica del producto comercializado
según se ha descrito anteriormente, que difiere de este último en
que no tiene un parche de
adquisición.
adquisición.
\newpage
Este producto fue comparado con un diseño de
"perfil inverso" (ejemplo 2.1) difiriendo únicamente en que el
perfil de capacidad estaba desfasado de forma diferente, de manera
que el perfil de capacidad era como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
1er cuarto (frontal) | 120 ml |
2º cuarto | 70 ml |
3er cuarto | 60 ml |
4º cuarto (parte trasera) | 140 ml |
\vskip1.000000\baselineskip
Esto fue comprobado en un "estudio del
ajuste". En él, se cargaron artificialmente los productos de
prueba y de referencia con orina sintética, y se registró la
calificación del ajuste de madres con experiencia, primero con el
pañal seco, y después cargado con 150 ml en primer lugar y con 300
ml después de orina sintética.
Para cada producto se pidió la calificación
"global" del ajuste y la calificación del "ajuste entre las
piernas" para diversas cargas.
Las calificaciones fueron dispuestas en
categorías en una escala desde 0 (mala) a 4 (excelente).
Los productos se colocaron en 17 bebés
seleccionados al azar.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 2.2 | Ejemplo 2.1 | |
Calificación del ajuste por la madre | ||
Ajuste global | 2,6 | 2,0 |
Ajuste entre las piernas | ||
en seco | 3,0 | 2,0 |
con 150 ml | 2,9 | 1,9 |
con 300 ml | 2,6 | 1,4 |
\vskip1.000000\baselineskip
Esto muestra claramente la peor evaluación del
ajuste de un pañal con perfil convencional como contraste con un
pañal de perfil inverso.
Sin embargo, los consumidores no quieren
comprometer el rendimiento para mejorar el ajuste. Para evaluar el
impacto de los diversos diseños en el rendimiento, los productos han
sido comparados en pruebas de laboratorio por el parámetro altamente
relevante del rendimiento en la adquisición de fluido y en el
rehumedecimiento.
Para esta prueba, se han fabricado productos en
una línea piloto a gran escala, siendo uno de los productos una
réplica del diseño del producto comercializado actualmente (ejemplo
3.1), excepto que tiene el parche de adquisición sustituido por una
capa sintética de adquisición unida térmicamente por aire a través,
hecha por medio del tendido por aire de fibras BiCo PE/PP
excéntricas al 63% (código ESEWA de Danaklon AB, Dinamarca) junto
con pulpa de madera blanda meridional de tipo convencional al 37% en
una tela, y uniendo ésta con aire a través hasta una densidad de
0,04 g/cm^{3}, con peso básico de 120 gsm (ejemplo 3.3). El
siguiente producto era una combinación del ejemplo 3.3 con el
perfil de capacidad inversa descrito en el ejemplo 2.1.
El tercer producto ejemplo 3.1 difería de este
último en que comprendía además un material tendido en húmedo y
unido térmicamente según se ha descrito en el ejemplo 1.2.
Ej. 3.1 | Ej. 3.2 | Ej. 3.3 | |
Distrib. de capacidad | inversa | inversa | entrepierna |
Material de adquisición | - tela unida con aire a través (todas) - | ||
Material de distrib. | tendido en húmedo | tejido convencional para ambos | |
aire a través | |||
Distrib. de fluido (%) | |||
entrepierna | 58 | 55 | 79 |
Prueba de adquisición (ml/s) | |||
1er vertido | 2.9 | 3.6 | 3.2 |
4º vertido | 0.19 | 0.10 | 0.16 |
Rehumedecimiento de colágeno (mg) | |||
entrepierna | 268 | 283 | 262 |
parte posterior | 25 | 72 | 12 |
Estos datos demuestran que, aunque el perfil
inverso por sí mismo mejora la distribución de fluido proporcionando
menos capacidad en la zona de la entrepierna, este beneficio está
comprometido por un rendimiento de rehumedecimiento menor, en
particular en la parte posterior del artículo. Utilizando un
material con distribución de fluido ya mejorada, se mejora este
inconveniente sin impactar negativamente en la distribución de
fluido o el rendimiento de la adquisición.
El beneficio del rendimiento en materiales de
buena distribución se hace aún más ejemplar en los núcleos de perfil
inverso. Para subrayar este efecto, se ha comparado un pañal
convencional (ejemplo 4,2, con el mismo diseño que el ejemplo 2.2)
con el ejemplo 4.1, en el que se ha sustituido el tejido
convencional por un material de distribución mejorada (como se ha
descrito en el ejemplo 1).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 4.1 | Ejemplo 4.2 | |
Distrib. de fluido (%) | ||
entrepierna | 91 | 88 |
Prueba de adquisición (ml/s) | ||
1er vertido | 3,9 | 4,8 |
4º vertido | 0,59 | 0,82 |
Rehumedecimiento de colágeno (mg) | ||
entrepierna | 60 | 53 |
Por tanto, el material de distribución mejorada
de fluido mejora realmente el rendimiento, sin embargo solo cambia
la distribución de fluido en una medida muy limitada.
Los beneficios de la presente invención se han
demostrado aún mejor en una matriz de pruebas en las que los núcleos
han sido fabricados en una línea piloto sin núcleos mezclados con
superabsorbente y en rama, sino con estructuras estratificadas.
El diseño global fue el mismo que en los
ejemplos 3, en los que el núcleo absorbente ha sido diseñado y hecho
de modo diferente sustituyendo el núcleo absorbente mezclado
homogéneamente por estructuras absorbentes rectangulares con 15 g de
polvo superabsorbente que está intercalado entre las capas de tejido
convencional o bien del material de distribución químicamente unido
modificado por tratamiento posterior a la formación, anteriormente
descrito. La lámina superabsorbente tiene una anchura de 90 mm
(centrada) utilizando una técnica de laminación de pulverización de
adhesivo, un método que se describe con más detalle en el documento
EP-A-0.695.541 antes mencionado.
Para dos de los diseños, (denominados
"planos"), la lámina se extendía por toda la longitud del
artículo, con un peso básico de superabsorbente de 355 gsm.
Para dos diseños de perfil inverso, las láminas
se extendían desde el borde frontal y posterior del núcleo con un
peso básico de 500 gsm en una longitud de 167 mm hacia la región de
la entrepierna, dejando libre así alrededor de 130 mm de
superabsorbente en la sección central del artículo. Como este último
está desplazado hacia el frente, una parte de la región de la
entrepierna está esencialmente libre de superabsorbente.
5.1 | 5.2 | 5.3 | 5.4 | |
Perfil de capacidad | inverso | inverso | plano | plano |
Material de distribución | flujo alto | conv. | flujo alto | conv. |
promedio | promedio | promedio | promedio | |
Prueba de adquisición (ml/s) | ||||
1er vertido | 3,95 | 2,92 | 3,91 | 2,89 |
4º vertido | 0,66 | 0,36 | 0,73 | 0,54 |
Rehumedecimiento de colágeno (\mug) | ||||
entrepierna | 59 | 118 | 65 | 106 |
parte posterior | ||||
Distrib. de fluido (%) entrepierna | 56 | 58 | 70 | 73 |
Esta tabla demuestra además el efecto
beneficioso de materiales de distribución buenos en el rendimiento
del artículo: demuestra también que, independientemente del tejido o
material de flujo alto, la distribución de fluido queda impactada
positivamente por el diseño de perfil inverso. Sin embargo, el
rehumedecimiento está claramente comprometido principalmente por los
productos del tejido.
La conclusión global de estos experimentos puede
resumirse en que un producto preferido tiene poca capacidad máxima
de almacenamiento en la zona de la entrepierna, es un material de
buena distribución, preferiblemente un material de distribución de
fluido de flujo alto, tal que el producto sigue presentando un buen
rendimiento de manejo de fluidos, según los valores medidos de
adquisición y/o rehumedecimiento.
Claims (22)
1. Pañal para bebé que comprende un núcleo
absorbente que comprende una región de entrepierna y una o más
regiones de cintura, en el que dicha región de entrepierna tiene una
capacidad máxima de almacenamiento de fluido inferior a la de una o
más regiones de cintura juntas, caracterizado por que dicho
artículo tiene un valor del Método de Rehumedecimiento de Colágeno
Posterior a la Adquisición en la región de entrepierna inferior a
180 mg, en el que menos de un tercio de la capacidad de
almacenamiento máxima que está situada fuera de la región de la
entrepierna está situada en la región de cintura frontal y al menos
dos tercios están situados en la región de cintura posterior.
2. Pañal para bebé según la reivindicación 1, en
el que dicho artículo tiene un valor del Método de Rehumedecimiento
de Colágeno Posterior a la Adquisición en la región de entrepierna
inferior a 80 mg.
3. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones 1 o 2, en el que dicho artículo tiene un valor del
Método de Rehumedecimiento de Colágeno Posterior a la Adquisición en
la región de entrepierna inferior a 70 mg.
4. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho artículo tiene un valor del
Método de Rehumedecimiento de Colágeno Posterior a la Adquisición en
la región de entrepierna inferior a 50 mg.
5. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha región de entrepierna tiene
una capacidad básica máxima de almacenamiento de fluido inferior a
0,9 veces la capacidad básica máxima media de almacenamiento de
fluido del núcleo absorbente.
6. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha región de entrepierna tiene
una capacidad básica máxima de almacenamiento de fluido inferior a
0,7 veces la capacidad básica máxima media de almacenamiento de
fluido del núcleo absorbente.
7. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que dicha región de entrepierna tiene
una capacidad básica máxima de almacenamiento de fluido inferior a
0,5 veces la capacidad básica máxima media de almacenamiento de
fluido del núcleo absorbente.
8. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que dicha región de entrepierna tiene
una capacidad básica máxima de almacenamiento de fluido inferior a
0,3 veces la capacidad básica máxima media de almacenamiento de
fluido del núcleo absorbente.
9. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que dicha región de entrepierna tiene
una capacidad seccional máxima de almacenamiento de fluido inferior
al 49% de la capacidad total máxima de almacenamiento de fluido del
núcleo.
10. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que dicha región de entrepierna tiene
una capacidad seccional máxima de almacenamiento de fluido inferior
al 41% de la capacidad total máxima de almacenamiento de fluido del
núcleo.
11. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que dicha región de entrepierna tiene
una capacidad seccional máxima de almacenamiento de fluido inferior
al 23% de la capacidad total máxima de almacenamiento de fluido del
núcleo.
12. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado además por que la
longitud de la región de entrepierna es la mitad de la longitud del
núcleo absorbente completo.
13. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado además por que
comprende un material de almacenamiento máximo de fluido que
proporciona al menos un 80% de la capacidad total máxima de
almacenamiento del núcleo absorbente.
14. Pañal para bebé según la reivindicación 13,
caracterizado además por que dicho material de almacenamiento
máximo de líquido proporciona al menos un 90% de la capacidad total
máxima de almacenamiento del núcleo absorbente.
15. Pañal para bebé según la reivindicación 13 o
14, caracterizado además por que dicho material de
almacenamiento máximo de líquido comprende polímeros
superabsorbentes.
16. Pañal para bebé según la reivindicación 13 o
14, caracterizado además por que dicho material de
almacenamiento máximo de líquido no comprende polímeros
superabsorbentes.
17. Pañal para bebé según la reivindicación 13 o
14, caracterizado además por que dicho material de
almacenamiento máximo de líquido comprende un material de espuma
absorbente de células abiertas.
\newpage
18. Pañal para bebé según la reivindicación 17,
en el que dichos materiales de espuma absorbente se obtienen a
partir de una emulsión de agua en aceite de fase interna alta.
19. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado además por que al
menos el 50% de la superficie de dicha región de la entrepierna no
contiene esencialmente ninguna capacidad máxima de
almacenamiento.
20. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado además por que el
artículo tiene en dicha región de entrepierna un rendimiento de
Adquisición de al menos 0,5 ml/s para el cuarto vertido.
21. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicha región de entrepierna
comprende un material que tiene un flujo a 12,4 cm de más de 0,075
g/cm^{2}/s.
22. Pañal para bebé según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicha región de entrepierna
comprende un material que se obtiene mediante un tratamiento de
post-formación de una tela tendida en humedad y
químicamente unida que comprende fibras de celulosa rigidizadas,
fibras de tipo eucaliptus y resina de aglomerante químico.
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