ES2200085T3

ES2200085T3 - Cuerpo absorbente mejorado.

Info

Publication number: ES2200085T3
Application number: ES96944894T
Authority: ES
Inventors: Hien Nguyen; Nicolas Martens; Glenn Garbolino
Original assignee: McNeil PPC Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Consumer Inc
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2004-03-01
Anticipated expiration: 2016-12-20
Also published as: HU223505B1; CA2240642A1; UY24424A1; ATE241392T1; WO1997023248A1; CN1142795C; PL327233A1; BR9612208A; US5750446A; EP0876164B1; DE69628459T2; HUP9902259A2; BR9612208B1; AU1338997A; IN190576B; PT876164E; HUP9902259A3; PL187125B1; CN1209070A; AR005270A1

Abstract

UN CUERPO ABSORBENTE FORMADO POR UNA MALLA ABSORBENTE QUE TIENE UNA MEZCLA DE FIBRAS CELULOSICAS REGENERADAS MULTIRRAMIFICADAS Y FIBRAS CELULOSICAS NO RAMIFICADAS PRESENTA UNA SORPRENDENTE CAPACIDAD DE ABSORCION ESPECIFICA MEJORADA. ESTE CUERPO ABSORBENTE PUEDE PRESENTARSE EN FORMA DE COMPRESAS SANITARIAS, TAMPONES, PAÑALES Y DISPOSITIVOS PARA INCONTINENCIA DE ADULTOS.

Description

Cuerpo absorbente mejorado.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un cuerpo absorbente con superiores características de absorción. El cuerpo tiene una mezcla de fibras cortadas que tiene fibras de sección multiramificada con un mínimo de tres ramas y fibras sin ramificar. La combinación de fibras proporciona una mayor capacidad específica de absorción con respecto a un cuerpo absorbente que esté formado únicamente con fibras multiramificadas o únicamente con fibras sin ramificar.

Antecedentes de la invención

Los cuerpos absorbentes tienen una limitada capacidad de absorción. Así pues, no pueden seguir absorbiendo fluidos una vez alcanzada su capacidad de absorción. Por lo tanto, los investigadores siguen buscando mejores características de absorción para los cuerpos absorbentes.

Una solución consiste en utilizar en los cuerpos absorbentes materiales super-absorbentes. Estos materiales absorben líquidos y se esponjan formando una sustancia de tipo gel. Aunque estos materiales han sido aceptados en algunas utilizaciones de artículos absorbentes, aún no están universalmente aceptados.

El desarrollo de la tecnología de las fibras celulósicas ha ayudado a aumentar la capacidad de absorción de los cuerpos absorbentes basados en estas fibras. Por ejemplo, Courtaulds PLC describe en el documento EP 0 301 874 B1 que las fibras celulósicas regeneradas de sección transversal ramificada tienen una mayor absorbencia. Aunque esta tecnología constituye una mejora digna de elogio, los investigadores continúan buscando mayores incrementos de la capacidad de absorción.

Por lo tanto, lo que se necesita es un absorbente fibroso que tenga mejores características de absorción.

El documento EP 0 716 170 A2 (Courtaulds) es una técnica anterior relevante según el Art. 54 (3) EPC. Describe un tampón que comprende una mezcla de fibras con sección transversal en forma ramificada (Y) y con sección transversal no ramificada (circular), siendo ambos tipos de fibra unas fibras de viscosa celulósica sólida regenerada.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona un cuerpo absorbente que tiene superior capacidad de absorción y que comprende una mezcla de fibras celulósicas regeneradas de sección ramificada con un mínimo de tres ramas y una cantidad efectiva de fibras celulósicas con sección sin ramificar para aumentar la capacidad de absorción específica del cuerpo absorbente, no siendo ambas fibras multiramificadas y sin ramificar fibras sólidas regeneradas de viscosa celulósica.

Los inventores han descubierto que pueden obtenerse incrementos de la capacidad de absorción de los cuerpos absorbentes añadiendo fibras celulósicas sin ramificar a las fibras celulósicas regeneradas y ramificadas con un mínimo de tres ramas para formar un cuerpo absorbente. Estas fibras celulósicas sin ramificar tienen genéricamente menor capacidad de absorción específica que las fibras multiramificadas. Tal como se ha empleado en la memoria técnica y en las reivindicaciones, el término "capacidad específica de absorción" significa la masa de fluido absorbida por un cuerpo absorbente fibroso por unidad de masa del cuerpo absorbente en estado seco. Tal como se ha empleado en la memoria técnica y en las reivindicaciones, el término "fibra celulósica" significa que la fibra contiene celulosa o está derivada de esta, por ejemplo fibras naturales que contengan celulosa, tales como el algodón, y fibras artificiales derivadas de la celulosa, tales como el acetato de celulosa.

Resulta sorprendente que al añadir fibras sin ramificar, que son menos absorbentes, aumente la capacidad específica de absorción de los cuerpos absorbentes compuestos por fibras multiramificadas. Por ello se añaden fibras en cantidad suficiente para aumentar la capacidad específica de absorción del cuerpo absorbente. Preferiblemente, las fibras sin ramificar se ponen en una cantidad que haga aumentar la capacidad específica de absorción del cuerpo absorbente aproximadamente hasta un 105% de la capacidad específica de absorción de un cuerpo absorbente similar con un 100% en peso de fibras multiramificadas.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 ilustra una representación gráfica de los datos del ejemplo 1.

La Figura 2 ilustra una representación gráfica de los datos del ejemplo 2.

Descripción detallada de la invención

La presente invención aprovecha la mayor absorbencia de las fibras celulósicas regeneradas y ramificadas y aumenta esta absorbencia añadiendo una cantidad efectiva de fibras celulósicas sin ramificar que aumentan la capacidad específica de absorción. Las fibras celulósicas regeneradas y ramificadas están comercialmente disponibles desde hace años. Se sabe que estas fibras poseen una absorbencia específica mayor que las fibras sin ramificar. Un ejemplo comercial de estas fibras son las fibras de rayón de viscosa Galaxy™ comercializadas por Courtaulds PLC, Londres, Inglaterra. Estas fibras están descritas con detalle en el documento EP 0 301 874 B1 de Courtaulds PLC. La descripción de estas fibras multiramificadas indica que comprenden un filamento sólido de material celulósico regenerado con un decitex inferior a 5,0 y una sección transversal ramificada, teniendo cada rama una relación entre longitud y anchura de 2:1 como mínimo. Las fibras son preferiblemente fibras cortadas que tienen tres o cuatro ramas y una sección transversal de forma genéricamente simétrica, por ejemplo forma de Y, X, H o T. Una forma de sección transversal preferida es la forma de Y con un ángulo entre ramas de 120º aproximadamente. El material celulósico regenerado preferido es una viscosa con un contenido en celulosa comprendido entre 5 y 12% en peso y un contenido en sosa cáustica comprendido entre 4 y 10% en peso. Estas fibras están preferentemente hiladas y tienen una cifra de sal comprendida entre 4,0 y 12,0. Es probable que cualquier fibra ramificada comercial, o incluso otras fibras no disponibles habitualmente en el comercio, sean útiles para la práctica de la presente invención. Sólo es necesario que con estas fibras se obtenga un cuerpo absorbente que tenga una capacidad específica de absorción relativamente alta, la cual se aumenta añadiendo una fibra sin ramificar, de menor absorbencia, para formar un cuerpo absorbente fibroso.

La capacidad específica de absorción de un cuerpo absorbente fibroso, que comprenda las fibras celulósicas regeneradas y ramificadas descritas anteriormente, aumenta al añadir una cantidad de fibras celulósicas no ramificadas. Una lista representativa pero no limitativa de fibras celulósicas incluye fibras naturales tales como algodón, pulpa de madera, yute, bagazo, seda, lana y similares; y fibras procesadas tales como celulosa regenerada, acetato de celulosa, nitrato de celulosa, rayón y similares. Preferiblemente, las fibras celulósicas sin ramificar son rayón o algodón, y más preferiblemente, las fibras son rayón.

Las fibras sin ramificar son menos absorbentes, es decir, tienen una capacidad específica de absorción inferior a la de las fibras celulósicas regeneradas ramificadas. No obstante, al añadir una cantidad efectiva de fibras celulósicas sin ramificar a las fibras multiramificadas, aumenta sorprendentemente la capacidad específica de absorción del cuerpo absorbente resultante. Preferiblemente este aumento llega como mínimo al 102% de la capacidad específica de absorción de un cuerpo absorbente similar hecho únicamente con fibras multiramificadas. Más preferiblemente, la capacidad específica de absorción aumenta como mínimo hasta el 105% aproximadamente.

Hemos descubierto que si se añade una cantidad de hasta 60% en peso aproximadamente de fibras celulósicas sin ramificar se aumenta la capacidad específica de absorción de un cuerpo absorbente que tenga las fibras celulósicas ramificadas. Preferiblemente, las fibras sin ramificar están presentes entre 5 y 50% en peso, aproximadamente, del cuerpo absorbente, y más preferiblemente entre 10 y 30% en peso, aproximadamente, del cuerpo absorbente. Así pues, las mezclas preferidas de fibra incluyen entre 1 y 60% en peso de fibras sin ramificar y entre 99 y 40% en peso de fibras multiramificadas; las mezclas de fibra mas preferidas incluyen entre 5 y 50% en peso de fibras sin ramificar y entre 95 y 50% en peso de fibras multiramificadas; y las mezclas de fibra aún mas preferidas incluyen entre 10 y 30% en peso de fibras sin ramificar y entre 90 y 70% en peso de fibras multiramificadas.

También pueden incluirse otras fibras en el cuerpo absorbente. Estas fibras adicionales pueden consistir en fibras sintéticas tales como poliésteres, alcoholes de polivinilo, poliolefinas, poliaminas, poliamidas, poliacrilonitrilos y similares. Pueden incluirse estas fibras para añadir al cuerpo absorbente características deseables. Por ejemplo, pueden utilizarse fibras hidrófobas en las superficies exteriores del cuerpo para disminuir la humedad de la superficie, y pueden utilizarse fibras hidrófilas para aumentar la velocidad del transporte del fluido al entrar y salir del cuerpo.

Preferiblemente se mezclan las fibras multiramificadas y sin ramificar hasta formar una mezcla sustancialmente uniforme de fibras. Estas operaciones de mezcla de fibras son conocidas por los expertos en la técnica. Por ejemplo, las fibras pueden introducirse de modo continuo en una abridora de dientes de sierra. Las fibras mezcladas pueden transportarse, por ejemplo por aire, a través de un conducto hasta una estación de cardado para formar un velo de fibras. El velo de fibras es sometida preferiblemente a un calandraje que le aplica una pequeña compresión. A continuación puede procesarse este velo para formar un cuerpo absorbente. Por ejemplo, puede utilizarse el velo para formar una capa absorbente para una compresa sanitaria, un pañal, o un dispositivo para la incontinencia de adultos. Además, con el velo pueden formarse tampones. Mediante un proceso de formación de tampones, se le da al velo una forma de mecha estrecha y fibrosa que se enrolla en espiral para formar una pieza en tosco para tampones. Además, alrededor de la pieza en tosco para tampones puede ponerse un material de recubrimiento permeable a los líquidos que encierre sustancialmente la parte absorbente fibrosa del tampón.

A continuación puede prensarse esta pieza en tosco para formar un tampón. Esta compresión de piezas en tosco para tampones es conocida por los expertos en la técnica. Por ejemplo, el tampón puede formarse según la Patente Estadounidense Nº 3.422.496, concedida a Messing y otros, o el documento EP 0 422 660 A1, de Friese y otros, y el documento EP 0 611 562 A1, de Schoelling.

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Ejemplos

Las características absorbentes superiores de la presente invención pueden ser ilustradas por los siguientes ejemplos.

Ejemplo 1

Se formaron una serie de velos de fibras añadiendo una cantidad medida de fibras celulósicas regeneradas, cortadas y ramificadas (fibras de rayón Galaxy™, 3,3 denier, con una longitud de fibra de unos 30 mm, suministrada por Courtaulds Fibres, Londres, Inglaterra) y de fibras celulósicas regeneradas, cortadas y sin ramificar (fibras de rayón Danufil™, 3,6 denier, con una longitud de fibra de unos 30 mm, suministrada por Hoechst Kehlheim, Kehlheim, Alemania) con las composiciones indicadas en la siguiente Tabla 1. en cada caso el velo de fibras estaba formado por unas fibras mezcladas intímamente y cardadas. A continuación el velo había sufrido un calandrado.

TABLA 1

Producto ensayado	Tamaño de la muestra	Peso medio	% en peso Galaxy	% en peso Rayón
	(n)	(g)	(%)	(%)
Comp Ej. A	5	2,5	100	0
Comp Ej. B	5	2,5	0	100
Ej. C	5	2,5	75	25
Ej. D	5	2,5	50	50
Ej. E	5	2,5	25	75

A continuación se midió la capacidad específica de absorción de estas fibras según el siguiente procedimiento:

Se cortó el velo de fibras para obtener una tira de muestra fibrosa con un peso de 2,5g. A continuación se saturó la tira de muestra con agua y se dejó escurrir el exceso de agua durante un periodo de cinco minutos. A continuación se pesó la tira de muestra, y se calculó la cantidad de agua absorbida.

Los resultados de estas medidas se muestran a continuación en la Tabla 2.

TABLA 2

Producto ensayado	Absorción (g)	Desviación estándar (g)	Absorción específica (g/g)
Comp Ej. A	33,69	0,35	13,48
Comp Ej. B	29,24	0,73	11,69
Ej. C	33,99	0,55	13,60
Ej. D	32,31	0,77	12,92
Ej. E	29,43	0,53	11,77

Estos datos están representados gráficamente en la Figura 1. Puede apreciarse que un velo absorbente con 100% de fibra de rayón ramificada tiene una capacidad de absorción mayor que un velo absorbente con 100% de fibra de rayón sin ramificar. Sorprendentemente, una mezcla de fibra de rayón ramificada y aproximadamente un 30% en peso como máximo de fibra de rayón sin ramificar resulta tener una absorción específica superior al cuerpo absorbente con un 100% en peso de las fibras multiramificadas más absorbentes. Así pues, estos datos ilustran que la incorporación de fibras de rayón sin ramificar a las fibras de rayón ramificadas proporciona un aumento sinérgico de la capacidad específica de absorción de los velos absorbentes.

Ejemplo 2

Se formó una segunda serie de velos de fibras según el siguiente procedimiento: Se pesaron los componentes de fibra utilizando una escala de componentes, se mezclaron en una rompedora de balas y a continuación se abrieron en una abridora de dientes de sierra. La mezcla resultante fue cardada para obtener el velo de fibras. La composición de estos velos está identificada en la siguiente Tabla 3. Las fibras multiramificadas y sin ramificar utilizadas en este Ejemplo 2 fueron la mismas que se utilizaron en el Ejemplo 1 anterior. El algodón utilizado en este ejemplo fue un algodón peinado, suministrado por Edward may, Stockport, Inglaterra, con una longitud de fibra comprendido entre 9 mm y 13 mm aproximadamente.

TABLA 3

Producto ensayado	Tamaño de la	Peso medio	% en peso	% en peso	% en peso
	muestra		Galaxy	Rayón	Algodón
	(n)	(g)	(%)	(%)	(%)
Comp Ej. F	25	2,6	100	0	0
Comp Ej. G	25	2,6	0	100	0
Ej. H	25	2,6	75	25	0
Ej. I	25	2,6	50	50	0
Ej. J	25	2,6	25	75	0
Ej. K	25	2,6	75	0	25

A continuación se utilizaron estos velos para fabricar tampones comprimidos, radialmente dilatables, y genéricamente cilíndricos, según el proceso de cesión común EP 0 422 660 A1, de Friese y otros, y EP 0 611 562 A1, de Schoelling. Estos tampones se acondicionaron a 25ºC y 65% de humedad relativa durante un mínimo de 24 horas y se pesaron. A continuación se probaron los tampones acondicionados según el procedimiento de ensayo U.S. Food and Drug Administration Syngina, utilizando una solución acuosa de prueba que se modificó añadiendo rápidamente el fluido de prueba hasta la saturación del tampón y realizando el procedimiento a unos 20ºC (temperatura ambiente). Los resultados de estas pruebas aparecen en la siguiente Tabla 4.

TABLA 4

Producto ensayado	Absorción (g)	Desviación estándar (g)	Absorción específica (g/g)
Comp Ej. F	12,50	0,26	4,81
Comp Ej. G	11,83	0,19	4,55
Ej. H	13,48	0,27	5,18
Ej. I	12,73	0,17	4,90
Ej. J	12,09	0,20	4,65
Ej. K	13,12	0,24	4,86

Una vez más, estos datos ilustran que la incorporación de fibras de rayón sin ramificar a las fibras de rayón ramificadas aumenta la capacidad específica de absorción de los tampones absorbentes comprimidos con respecto a la que podría esperarse por una mera adición de fibras menos absorbentes. Estos datos aparecen representados gráficamente en la Figura 2. Puede observarse este efecto hasta un 50 ó 60% en peso de adición de fibras de rayón o algodón sin ramificar.

La memoria técnica y los ejemplos anteriores se presentan para ayudar a comprender la invención descrita, pero no para limitarla. Puesto que pueden efectuarse muchas variaciones y realizaciones de la invención sin apartarse de su espíritu y alcance, la invención reside en las reivindicaciones que se adjuntan a continuación

Claims

1. Un cuerpo absorbente que tiene una capacidad de absorción superior y que incluye una mezcla de fibras celulósicas regeneradas y ramificadas con un mínimo de tres ramas y una cantidad efectiva de fibras celulósicas sin ramificar para aumentar la capacidad específica de absorción del cuerpo absorbente, no siendo ambas fibras multiramificadas y sin ramificar fibras sólidas regeneradas de viscosa celulósica.

2. El cuerpo absorbente de la reivindicación 1 que incluye una cantidad efectiva de dichas fibras sin ramificar para aumentar la capacidad específica de absorción hasta un mínimo de 105% aproximadamente de la capacidad específica de absorción de un cuerpo absorbente similar con 100% en peso de fibras multiramificadas.

3. El cuerpo absorbente de las reivindicaciones 1 ó 2 que incluye una mezcla comprendida entre 40 y 99% en peso de dichas fibras multiramificadas y entre 60 y 1% en peso de dichas fibras sin ramificar.

4. El cuerpo absorbente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el cual dichas fibras celulósicas regeneradas y ramificadas comprenden fibras cortadas de rayón de viscosa.

5. El cuerpo absorbente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el cual dichas fibras celulósicas sin ramificar comprenden fibras celulósicas regeneradas.

6. El cuerpo absorbente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el cual dichas fibras celulósicas sin ramificar comprenden fibras de algodón.

7. El cuerpo absorbente de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6 que comprende entre 50 y 95% en peso de dichas fibras multiramificadas y entre 50 y 5% en peso de dichas fibras sin ramificar.

8. El cuerpo absorbente de la reivindicación 7 que comprende entre 65 y 85% en peso de dichas fibras multiramificadas y entre 35 y 15% en peso de dichas fibras sin ramificar.

9. El cuerpo absorbente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en el cual se comprime dicha mezcla de fibras.

10. Un procedimiento para aumentar la capacidad de absorción de un cuerpo absorbente compuesto por fibras celulósicas cortadas, regeneradas y ramificadas por encima de la de un cuerpo absorbente que esté compuesto únicamente por fibras celulósicas cortadas, regeneradas y ramificadas, cuyo procedimiento comprende las siguientes etapas:

combinar una cantidad de fibras celulósicas cortadas y sin ramificar, comprendida entre 60 y 1% en peso, con una cantidad comprendida entre 40 y 99% en peso de dichas fibras celulósicas cortadas, regeneradas y ramificadas, cuyas fibras multiramificadas tienen un mínimo de tres ramas; y

formar un velo compuesto por una mezcla sustancialmente íntima de dicha combinación de fibras.

11. El procedimiento de la reivindicación 10 que incluye además comprimir el velo.

12. Un procedimiento para aumentar la capacidad de absorción de un tampón compuesto por fibras celulósicas cortadas, regeneradas y ramificadas por encima de la de un tampón que esté compuesto únicamente por fibras celulósicas cortadas, regeneradas y ramificadas, cuyo procedimiento comprende las siguientes etapas:

combinar una cantidad de fibras celulósicas cortadas y sin ramificar, comprendida entre 1 y 60% en peso, con una cantidad comprendida entre 99 y 40% en peso de fibras celulósicas cortadas, regeneradas y ramificadas, cuyas fibras multiramificadas tienen un mínimo de tres ramas;

formar con dichas fibras un pieza en tosco para tampones; y

comprimir dicha pieza en tosco para formar dicho tampón.

13. El procedimiento de la reivindicación 12 que incluye además cubrir dicha pieza en tosco para tampones con un material de recubrimiento.

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14. El procedimiento de la reivindicación 12 en el cual la pieza en tosco para tampones consiste en un núcleo fibroso que rodea sustancialmente al eje central, teniendo el núcleo una primera densidad media, y una pluralidad de nervios que se extienden radialmente desde el núcleo, en el cual cada nervio está separado de los nervios adyacentes en la zona de unión con el núcleo pero cada nervio está en contacto con los nervios adyacentes en la zona de la superficie circunferencial del tampón.