ES2216893T3 - Articulo absorbente desechable que combina tratamiento de liquidos de baja viscosidad y tratamiento de liquidos de alta viscosidad. - Google Patents
Articulo absorbente desechable que combina tratamiento de liquidos de baja viscosidad y tratamiento de liquidos de alta viscosidad.Info
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Abstract
Un artículo absorbente desechable (20) que tiene una línea central transversal (110), una primera región (81) y una segunda región (82), estando situada dicha primera región por delante de dicha línea central transversal, estando la primera región en contacto con la parte delantera de la cintura del usuario durante el uso, estando la segunda región situada por detrás de dicha línea central transversal, estando dicha segunda región en contacto con la parte posterior de la cintura del usuario durante el uso, comprendiendo dicho artículo absorbente desechable un vehículo estructurado (24) permeable a los líquidos, una lámina de respaldo (26) impermeable a los líquidos unida periféricamente al menos parcialmente a dicho vehículo estructurado, una estructura de almacenamiento de líquidos (28) situada entre dicha lámina superior y dicha lámina de respaldo, y una estructura de tratamiento de líquidos (29) situada entre dicha lámina superior y dicha estructura de almacenamiento de líquidos; estandouna parte de dicha estructura de tratamiento de líquidos situada en dicha primera región, una parte de dicha estructura de tratamiento de líquidos situada en dicha segunda región, caracterizado por que dicho artículo absorbente tiene un valor de humedad de la lámina superior menor que 120 miligramos según el Método de Ensayo de Humedad del Producto Acabado Lámina Superior descrito en esta memoria y por que dicho artículo absorbente desechable tiene un Almacenamiento bajo Presión en la región delantera de al menos 800 gramos por metro cuadrado según el Ensayo de Almacenamiento bajo Presión descrito en esta memoria.
Description
Artículo absorbente desechable que combina
tratamiento de líquidos de baja viscosidad y tratamiento de líquidos
de alta viscosidad.
La presente invención se refiere a artículos
absorbentes para retener líquidos corporales tales como orina,
menstruo o material fecal, y en particular a su capacidad para
admitir y retener materiales con base acuosa. La invención se
refiere además a artículos absorbentes desechables tales como
pañales para bebés o calzones de entrenamiento, productos para la
incontinencia de adultos y productos para la higiene femenina.
En la técnica son bien conocidos artículos
absorbentes desechables para recibir y retener descargas corporales,
tales como orina, fluidos menstruales o materiales fecales. Así, hay
dos mecanismos básicos implicados. Primeramente, la contención de
tales descargas se logra generalmente mediante un sistema que hace
las funciones de junta, tal como materiales impermeables o el
sellado entre el artículo y -en la mayoría de los casos- la piel del
usuario. El otro mecanismo clave es la retención de las descargas
dentro del artículo absorbente, lo que generalmente se consigue
usando una estructura absorbente para recoger las descargas. En la
mayoría de los casos, el mecanismo de absorción está dirigido al
tratamiento de los componentes acuosos de las descargas.
Uno de los criterios clave del comportamiento que
tiene que presentar un artículo absorbente es la velocidad de
admisión. Obviamente, una rápida admisión de líquido garantiza un
corto espacio de tiempo entre la exudación y el almacenamiento del
exudado. Otro criterio clave de comportamiento es la sequedad de la
superficie de artículo absorbente que mira al usuario. Para
conseguir que la ropa interior sea cómoda al usarla, es deseable un
tacto seco en la superficie que mira al usuario.
Así, uno de los fenómenos clave en cuanto al
transporte y almacenamiento está relacionando con los efectos
capilares de las estructuras, por lo que una propiedad de los
materiales usados para fabricar tales estructuras que es de crítica
importancia es la porosidad de la estructura. Cuanto más pequeños
son los capilares mayor es la succión capilar.
Simultáneamente, existe la tendencia de
proporcionar a los nuevos artículos absorbentes la capacidad de
tratar líquidos de gran viscosidad como las heces. Debido a la gran
viscosidad de tales líquidos, es deseable que las respectivas
estructuras de admisión estén provistas con poros de gran abertura
para aceptar fácilmente tales líquidos. Por ejemplo tales
estructuras se describen en la patente internacional WO 95/05139
(Roe), en PCT/US97/20840 (Bast et al.) y en PCT/US98/24389
(Roe et al.). La patente internacional WO96/16682 describe
tales estructuras y pañales para tratar Bm (heces) que contienen una
loción, para reducir la adherencia de Bm a la piel.
Inevitablemente, tales poros de gran abertura
limitan la capacidad para tratar líquidos de esas estructuras
abiertas porque reducen su succión capilar. Por tanto, se ha
sugerido en la técnica anterior proporcionar un artículo absorbente
que tenga buena capacidad para admitir líquidos en la región
delantera y tenga buena capacidad para tratar líquidos de alta
viscosidad en la región posterior. Tal artículo absorbente se
describe por ejemplo en PCT/US97/20841 (Bast et al.).
Por lo tanto, un objetivo de la presente
invención es proporcionar un artículo absorbente que supere los
problemas planteados por los artículos absorbentes de la técnica
anterior.
Un objetivo particular de la presente invención
es proporcionar un artículo absorbente que tenga buena capacidad
para tratar líquidos de baja viscosidad así como buena capacidad
para tratar líquidos de alta viscosidad en la región delantera.
Un objetivo adicional de la presente invención es
proporcionar un artículo absorbente que tenga una alta velocidad de
admisión de líquidos y una lámina superior que casi no permita la
rehumectación.
Un objetivo adicional de la presente invención es
proporcionar un artículo absorbente que comprenda una estructura de
tratamiento de líquidos que tenga poros de gran abertura que trate
de manera eficaz líquidos de baja viscosidad y líquidos de alta
viscosidad tales como heces.
La presente invención proporciona un artículo
absorbente desechable que tiene una línea central transversal, una
primera región y una segunda región, estando situada la primera
región por delante de la línea central transversal, estando la
primera región en contacto con la parte delantera de la cintura del
usuario durante el uso, estando la segunda región situada por detrás
de la línea central transversal y estando la segunda región en
contacto con la parte posterior de la cintura del usuario durante el
uso. El artículo absorbente de la presente invención comprende un
vehículo estructurado permeable a los líquidos, una lámina de
respaldo impermeable a los líquidos unida periféricamente al menos
parcialmente al vehículo estructurado, una estructura de
almacenamiento de líquidos situada intermedia entre la lámina
superior y la lámina de respaldo, y una estructura de tratamiento de
líquidos intermedia entre la lámina superior y la estructura de
almacenamiento de líquidos. Una parte de la estructura de
tratamiento de líquidos está situada en la primera región y una
parte de la estructura de tratamiento de líquidos está situada en la
segunda región. El artículo absorbente de la presente invención se
caracteriza porque el artículo absorbente tiene un valor de humedad
de la lámina superior inferior a 120 miligramos según el Método de
Ensayo de Humedad del Producto Acabado Lámina Superior descrito en
la presente memoria y el artículo absorbente desechable tiene un
Almacenamiento bajo Presión en la región delantera bajo una presión
de al menos 800 gramos por metro cuadrado según el Ensayo de
Almacenamiento bajo Presión descrito en la presente memoria.
La presente invención proporciona además un
artículo absorbente desechable en el que el artículo absorbente
desechable tiene una capacidad total de admisión de producto en la
región delantera de más de 3,75 ml/s para la primera descarga y de
más de 0,5 ml/s en la cuarta descarga.
La presente invención proporciona además un
artículo absorbente desechable en el que el artículo absorbente
desechable tiene un valor de Hidratación de la Piel en la región
delantera inferior a 120 mg según el Método de Ensayo de
Rehumectación de Colágeno definido en la presente memoria.
La presente invención proporciona además un
artículo absorbente desechable en el que el artículo absorbente
desechable tiene una inmovilización bajo inversión comprimida en la
región delantera de al menos 70% según el Ensayo de Inmovilización
bajo Inversión Comprimida descrito en la presente memoria.
La presente invención proporciona además un
artículo absorbente desechable en el que el artículo absorbente
desechable tiene una retención bajo inversión comprimida en la
región delantera de al menos 7,5 gramos según el Ensayo de Retención
bajo Inversión Comprimida descrito en la presente memoria.
La presente invención proporciona además un
artículo absorbente desechable en el que el artículo absorbente
desechable tiene un Almacenamiento bajo Presión en la región
posterior de al menos 0,5 gramos por metro cuadrado según el Ensayo
de Almacenamiento bajo Presión descrito en la presente memoria.
La presente invención proporciona además un
artículo absorbente desechable en el que el artículo absorbente
desechable tiene una inmovilización bajo inversión comprimida en la
región posterior de al menos 70% según el Ensayo de Inmovilización
bajo Inversión Comprimida descrito en la presente memoria.
La presente invención proporciona además un
artículo absorbente desechable en el que el artículo absorbente
desechable tiene una retención bajo inversión comprimida en la
región posterior de al menos 7,5 gramos según el Ensayo de Retención
bajo Inversión Comprimida descrito en la presente memoria.
La presente invención proporciona además un
artículo absorbente desechable en el que el vehículo estructurado
comprende una pluralidad de orificios que tienen un tamaño de al
menos 0,2 mm^{2}.
La presente invención proporciona además un
absorbente desechable en el que el vehículo estructurado tiene un
área abierta de más del 12%.
La presente invención proporciona además un
artículo absorbente desechable en el que la estructura de
tratamiento de líquidos tiene una resistencia a la compresión de al
menos 70% bajo una presión aplicada de 1 Newton por centímetro
cuadrado.
La presente invención proporciona además un
artículo absorbente desechable en el que la estructura de
tratamiento de líquidos tiene una resiliencia de al menos 50%
después de 30 segundos bajo una presión aplicada de 1 Newton por
centímetro cuadrado.
La presente invención proporciona además un
artículo absorbente desechable en el que la estructura de
tratamiento de líquidos tiene una relación de peso base a calibre
sin comprimir inferior a 100 gramos por metro cuadrado por
milímetro.
La presente invención proporciona además un
artículo absorbente desechable en el que la estructura de
tratamiento de líquidos comprende un respaldo y una lámina de
fibras, teniendo la lámina de fibras partes de anclaje en el
respaldo en posiciones de unión espaciadas y teniendo la lámina
partes arqueadas que se proyectan desde el respaldo entre las
posiciones de unión.
Aún cuando la memoria descriptiva concluye con
reivindicaciones que caracterizan y reivindican de manera
diferenciada la presente invención, se cree que la misma se
entenderá mejor mediante las siguientes figuras junto con la memoria
descriptiva que las acompaña, en la que a los mismos componentes se
les ha dado el mismo número de referencia y:
la Figura 1 es una vista en planta de una
realización de un artículo absorbente de la presente invención, que
tiene partes cortadas para revelar la estructura subyacente, estando
la superficie del pañal que mira a la prenda frente al
observador.
La Figura 2 es una vista en perspectiva de una
estructura de tratamiento de líquidos.
La Figura 3 es una ilustración del montaje para
el Ensayo de Admisión.
La Figura 4 es una ilustración del montaje para
el Método de Rehumectación de Colágeno después de la admisión.
La Figura 5 es una vista frontal esquemática de
un aparato que se puede utilizar para medir las características de
Aceptación bajo Presión y Almacenamiento bajo Presión de las
estructuras.
La Figura 6 es una vista lateral esquemática de
un aparato que se puede utilizar para medir las características de
Retención e Inmovilización bajo Inversión Comprimida de las
estructuras.
La Figura 7 es una vista en planta de un
fragmento de un elemento de almacenamiento estándar.
La Figura 8 es una vista frontal esquemática de
un aparato que se puede usar para medir las características de
capacidad de paso a través de la lámina superior de las
estructuras.
El artículo absorbente de la presente invención
se describe a continuación mediante diversas realizaciones
diferentes y mediante diversos elementos diferentes. Se pueden
obtener realizaciones adicionales de la presente invención
combinando elementos de una realización con elementos de otra
realización descrita en la presente memoria y/o con otros elementos
descritos en la presente memoria. Se considera que estas
realizaciones adicionales están implícitamente descritas en la
presente memoria y por tanto forman parte de la presente invención.
Será evidente para el experto en la técnica que combinaciones de
ciertos elementos pueden conducir a artículos no funcionales que no
forman parte de la presente invención.
El término "artículo absorbente" como se usa
en esta memoria se refiere a dispositivos que absorben y contienen
exudados corporales, y más específicamente se refiere a dispositivos
que se colocan junto o en las proximidades del cuerpo del usuario
para absorber y contener los distintos exudados descargados del
cuerpo. El término "desechable" se usa en esta memoria para
describir artículos absorbentes que no están destinados a ser
lavados o restablecidos de otra manera o reusados como artículos
absorbentes (es decir, están destinados a ser desechados después de
un único uso, y preferiblemente, a ser reciclados, compostados o
eliminados de otra manera de forma medioambientalmente adecuada). Un
artículo absorbente "unitario" se refiere a artículos
absorbentes que están formados por partes separadas unidas entre sí
para formar una entidad coordinada de manera que no se requieran
partes que se manipulen por separado tales como un soporte y un
forro separados. Una realización preferida de un artículo absorbente
de la presente invención es el artículo absorbente unitario
desechable, pañal 20, mostrado en la Figura 1. El término
"pañal" como se emplea en esta memoria, se refiere a un
artículo absorbente que usan generalmente los bebés y las personas
adultas con incontinencia y que se lleva alrededor de la parte
inferior del torso del usuario. La presente invención también se
puede aplicar a otros artículos absorbentes tales como bragas para
incontinentes, ropa interior para incontinentes, insertos
absorbentes, soportes y forros para pañales, prendas de higiene
femenina y similares.
La Figura 1 es una vista en planta del pañal 20
de la presente invención en un estado extendido con algunas partes
de su estructura cortadas para mostrar más claramente la
construcción del pañal 20. La parte del pañal 20 que mira al usuario
está orientada hacia el espectador. Como se muestra en la Figura 1,
el pañal 20 preferiblemente comprende un vehículo estructurado 24
permeable a los líquidos; una lámina de respaldo 26 impermeable a
los líquidos; una estructura 28 de almacenamiento de líquidos, que
preferiblemente está situada entre al menos una parte del vehículo
estructurado 24 y la lámina de respaldo 26; una estructura 29 de
tratamiento de líquidos situada entre el vehículo estructurado 24 y
la estructura 28 de almacenamiento de líquidos; paneles laterales
30; remates de la piernas elásticos 32; un elemento de cintura
elástico 34; y un sistema de sujeción designado generalmente 40.
En la Figura 1 se muestra que el pañal 20 tiene
una región de cintura delantera 36, una región de cintura posterior
38 opuesta a la región de cintura delantera 36 y una región de
entrepierna 37 situada entre la región de cintura delantera y la
región de cintura trasera. El pañal 20 tiene además un primera
región 81 yuxtapuesta a la parte delantera del usuario cuando está
usando el pañal 20 y una segunda región 82 opuesta a la primera
región 81 y yuxtapuesta a la parte posterior del usuario cuando está
usando el pañal 20. La periferia del pañal 20 está definida por los
bordes exteriores del pañal 20 en el que los bordes longitudinales
50 generalmente son paralelos a la línea central longitudinal 100
del pañal 20 y los bordes extremos 52 están entre los bordes
longitudinales 50 generalmente paralelos a la línea central lateral
110 del pañal 20. En la Figura 1 se muestra que la primera región 81
se extiende desde un borde extremo 52 hasta la línea central lateral
110 y la segunda región 82 se extiende desde el borde extremo 52
opuesto hasta la línea central lateral 110. Para los fines de la
discusión, en la Figura 1 se muestra la línea central lateral 110
como frontera entre la primera región 81 y la segunda región 82. Sin
embargo, la frontera entre la primera región 81 y la segunda región
82 puede estar situada en otras posiciones, por ejemplo más cerca de
uno de los respectivos bordes extremos 52. La primera región 81 que
está yuxtapuesta a la parte delantera del usuario debe ser mejor
para el tratamiento de orina. La segunda región que está yuxtapuesta
a la parte posterior del usuario debe ser mejor en el tratamiento
del material fecal, en particular material fecal de baja
viscosidad.
El armazón 22 del pañal 20 comprende el cuerpo
principal del pañal 20. El armazón 22 comprende al menos una parte
de la estructura de almacenamiento de líquidos 28 y preferiblemente
una capa de recubrimiento exterior que incluye el vehículo
estructurado 24 y la lámina de respaldo 26. Si el artículo
absorbente comprende un soporte y un forro separados, el armazón 22
generalmente comprende el soporte y el forro. (Por ejemplo, el
soporte puede comprender una o más capas de material para formar la
cubierta exterior del artículo y el forro puede comprender un
montaje que incluye un vehículo estructurado, una lámina de respaldo
y una estructura de almacenamiento de líquidos. En tales casos, el
soporte y/o el forro pueden incluir un elemento de sujeción que se
usa para mantener el forro en su lugar durante el período de uso).
Para artículos absorbentes unitarios, el armazón 22 comprende la
estructura principal del pañal con otras características añadidas
para formar la estructura compuesta del pañal.
La Figura 1 muestra una realización del pañal 20
en la que el vehículo estructurado 24 y la lámina de respaldo 26
tienen unas dimensiones de longitud y anchura generalmente mayores
que las de la estructura de almacenamiento de líquidos 28 y la
estructura de tratamiento de líquidos 29. El vehículo estructurado
24 y la lámina de respaldo 26 se extienden más allá de los bordes de
la estructura de almacenamiento de líquidos 28 para formar así la
periferia del pañal 20.
Aunque el vehículo estructurado 24, la lámina de
respaldo 26, y el armazón 22 se pueden ensamblar con distintas
configuraciones bien conocidas, las configuraciones de pañal
preferidas se describen de manera general en la Patente de EE.UU.
3.860.003 titulada "Contractible Side Portions for Disposable
Diaper" que se expidió a Kenneth B. Buell el 14 de enero de 1975;
y la patente de EE.UU. nº 5.151.092 expedida a Buell el 9 de
septiembre de 1992; y la patente de EE.UU. nº 5.221.274 expedida a
Buell el 22 de junio de 1993. Otros diseños de armazón de pañal
adecuados se describen en la patente de EE.UU. nº 5.569.232 titulada
"Absorbent Article With Multiple Zone Structural
Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature"
que fue expedida a Roe et al. el 29 de octubre de 1996; la
patente de EE.UU. nº 5.554.144 titulada "Absorbent Article With
Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web
Extensible Waist Feature" que fue expedida a Roe et al. el
10 de septiembre de 1996; la patente de EE.UU. nº 5.554.143 titulada
"Absorbent Article With Multiple Zone Structural
Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature"
que fue expedida a Roe et al. el 10 de septiembre de 1996; la
patente de EE.UU. nº 5.554.145 titulada "Absorbent Article With
Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web
Extensible Waist Feature" que fue expedida a Roe et al. el
10 de septiembre de 1996; la patente de EE.UU. nº 5.556.394 titulada
"Absorbent Article With Multiple Zone Structural
Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature"
que fue expedida a Roe et al. el 17 de septiembre de 1996.
Cada una de estas referencias se incorpora así en la presente
memoria por referencia.
La superficie interior del pañal 20 comprende la
parte del pañal 20 que es adyacente al cuerpo del usuario durante el
uso (es decir, la superficie interior generalmente está formada por
al menos una parte del vehículo estructurado 24 y otros componentes
unidos al vehículo estructurado 24). La superficie exterior
comprende la parte del pañal 20 que está situada lejos del cuerpo
del usuario durante el uso (es decir, la superficie exterior
generalmente está formada por al menos una parte de la lámina de
respaldo 26 y otros componentes unidos a la lámina de respaldo
26).
La capacidad de tratamiento de líquidos para
líquidos acuosos es una característica clave de la presente
invención. El término "líquidos acuosos", como se usa en esta
memoria, incluye, pero no está limitado a, exudados corporales tales
como orina, material fecal, menstruo, sangre, sudor.
Para explicar adicionalmente la presente
invención, a continuación se describe la trayectoria de flujo del
fluido a través del artículo absorbente, desde el "punto de
carga" en el que es fluido se encuentra con el artículo por
primera vez hasta la "región de almacenamiento final", es
decir, la región del artículo destinada a que el fluido se almacene
con un impacto mínimo en el usuario. Los diseños de pañales modernos
utilizan a menudo los materiales denominados superabsorbentes, pero
el alcance de la presente invención también cubre otras estructuras
que comprenden medios para retener fluidos.
Cuando el fluido se pone en contacto con el
artículo por primera vez, la denominada "fase de admisión", es
deseable que el fluido penetre en los poros/aberturas del artículo
tan rápido como sea posible. Esto se favorece mediante aberturas
mayores, y/o una superficie del material hidrófila.
La siguiente fase en el tratamiento de fluidos en
estructuras absorbentes, la denominada "fase de
almacenamiento", se refiere al transporte del fluido a posiciones
más o menos apartadas para el almacenamiento final.
De forma general, el transporte del líquido se
puede lograr mediante dos mecanismos:
(1) - "flujo libre" en el que la gravedad es
la fuerza motriz. Este tipo de flujo se favorece mediante poros de
gran abertura y bajas energías superficiales, es decir, superficies
hidrófilas. Sin embargo, este flujo por definición sólo existe en la
dirección de la gravedad, que muchas veces puede ser útil, pero muy
a menudo es una fuerte restricción para adaptarse por ejemplo a
diferentes situaciones de uso tales como la posición del usuario
etc.
(2) - "flujo capilar" en el que dominan las
fuerzas capilares. Este mecanismo de flujo permite superar el flujo
dominado por la gravedad. Una de las ecuaciones usadas para
describir el flujo capilar es la ecuación de Laplace:
P_{C} = \frac{2\gamma \
cos\theta}{R}
en la que P_{C} es la presión capilar, \gamma
es la tensión superficial del líquido, \theta es el ángulo de
contacto entre el líquido y la superficie del capilar y R es el
radio del
capilar.
A partir de esta ecuación se puede ver fácilmente
que para aumentar la presión capilar, que es la fuerza motriz que
está tras el flujo capilar, es necesario
\bullet disminuir el ángulo de contacto
maximizando la diferencia entre la energía superficial del capilar y
la tensión superficial del líquido
\bullet proporcionar capilares pequeños
\bullet aumentar la tensión superficial del
líquido que se ha de transportar, o -en otras palabras- eliminar los
casos en los que la tensión superficial del líquido sea
reducida.
Sin embargo, cuando se diseña un artículo
absorbente también existen limitaciones que se explicarán con más
detalle en el contexto respectivo.
El artículo absorbente desechable de la presente
invención comprende materiales con distinta hidrofilia para
optimizar el tratamiento de fluidos del artículo.
Una manera de expresar la hidrofilia es mediante
la medida del ángulo de contacto, donde ángulo quiere decir el que
se forma cuando hay una gota de líquido sobre la superficie de un
material sólido en un ambiente gaseoso (generalmente aire). Cuanto
más hidrófobo es un material, mayor será el ángulo de contacto y -en
el extremo- el fluido formará una gota casi esférica apoyada en la
superficie. Cuanto más hidrófilo es un material, más se extiende el
fluido, y -en el extremo- casi cubre la superficie como una película
fina.
A menudo, los materiales que tienen un ángulo de
contacto menor se denominan hidrófilos, y los que tienen un ángulo
de contacto mayor hidrófobos. Para el alcance exacto de la presente
invención, sin embargo, la determinación exacta del ángulo de
contacto no es esencial, pero sí lo es que cierto material se pueda
tratar de forma que sea más hidrófilo que el material sin tratar, de
manera que la diferencia empleando cierta técnica de medida sea
mayor que la precisión de tal técnica.
Existen varios materiales adecuados para fabricar
elementos de tratamiento de fluidos, que fácilmente satisfacen este
requerimiento de ser humectables o suficientemente hidrófilos. En
particular, materiales naturales, tales como materiales fibrosos a
base de celulosa o esponjas celulósicas, tienen hidrofilia natural,
es decir tienen, debido a su composición química con grupos OH u
otros sus sitios activos sobre la superficie, energías superficiales
específicas que son suficientes para permitir que fluidos acuosos
los humedezcan fácilmente.
Existe, sin embargo, otro grupo de materiales que
son de naturaleza relativamente hidrófoba, por tener, debido a su
composición química, sólo unos pocos grupos OH u otros sitios
polares en su superficie. Los materiales ejemplares mejor conocidos
están fabricados a partir de polímeros de olefinas, tales como
polietileno o polipropileno, pero se pueden contemplar muchos otros,
incluyendo también estructuras bicomponentes que comprenden tales
materiales. Las colas convencionales -y especialmente las de "tipo
fusión en caliente"- comprenden generalmente varios componentes
diferentes, tales como polímeros estructurales, agentes de
pegajosidad, resinas etc., la mayoría de estos también son de
naturaleza hidrófoba.
A pesar de su hidrofobia tales materiales todavía
pueden ser atractivos para usar en artículos absorbentes desechables
por otras razones tales como su amplia disponibilidad, fácil
procesado, buena capacidad para ser desechados después del uso.
Así, es común en la técnica, superar la
hidrofobia tratando tales polímeros hidrófobos artificiales con
agentes hidrofilizantes o "tensioactivos" o agentes con
actividad superficial. Estos agentes se pueden aplicar a la
superficie de las fibras o bandas o materiales de película. Como,
por ejemplo, se describe en la patente Europea
EP-A-0.340.763 (Hansen), los
tensioactivos también se pueden incorporar en la resina en
porcentajes relativamente bajos, de manera que la resina base
(esencialmente hidrófoba) (p.ej. polipropileno) comprenda de
aproximadamente 0,5% a 3% (basado en el peso total) de agente
hidrofilizante. Estos agentes hidrofilizantes pueden estar
distribuidos homogéneamente por toda la resina, o pueden estar
distribuidos de manera que tengan una mayor concentración hacia la
superficie, e incluso pueden no estar presentes en cantidades
detectables en un región más alejada de la superficie, por ejemplo
en el núcleo de una fibra. Para la humectabilidad sólo es eficaz la
parte de agente hidrofilizante que está en la superficie del
material.
El tratamiento de líquidos del artículo
absorbente de la presente invención se puede conseguir si comprende
materiales que muestran hidrofilia creciente a lo largo de la
trayectoria de flujo. Tal gradiente de hidrofilia favorece el
transporte de líquidos de un material al siguiente aumentando la
presión capilar mediante decrementos del ángulo de contacto.
El primer material en la trayectoria de flujo del
líquido, es decir, el material que comprende el punto de carga, es
el vehículo estructurado 24 del artículo absorbente. Este material
es también el material que está en contacto con la piel del usuario
durante el uso del artículo. Debido a esto último, es deseable que
el vehículo estructurado esté tan seco como sea posible durante el
uso. La sequedad del vehículo estructurado está gobernada
básicamente por dos factores, la retención de líquidos dentro del
vehículo estructurado y el regreso a lo largo de la trayectoria de
flujo del líquido en la dirección inversa. Disponer de un vehículo
estructurado hidrófobo mejora su sequedad en cuanto a ambos
factores. Si se reduce la succión capilar del vehículo estructurado
porque es hidrófobo, se puede retener menos líquido en los poros del
vehículo estructurado y se suprime la rehumectación con líquido de
las capas inferiores.
Desde el punto de vista de la admisión de
líquidos la hidrofobia del vehículo estructurado obviamente es
perjudicial. Sin embargo, se ha encontrado que cuando el vehículo
estructurado de la presente invención está provisto con orificios,
es decir, poros macroscópicos, es posible combinar la característica
de hidrofobia de la superficie con los requerimientos globales de
admisión de líquidos de los artículos absorbentes.
Es necesario que la estructura de tratamiento de
líquidos de la presente invención, que se sitúa inmediatamente
debajo del vehículo estructurado, sea al menos parcialmente
hidrófila para cooperar en la admisión a través de los orificios del
vehículo estructurado. Para favorecer la admisión de líquidos
también en descargas posteriores, es deseable que la estructura de
tratamiento de líquidos de la presente invención no se haga
sustancialmente más hidrófoba durante el uso.
También es necesario que la estructura de
almacenamiento de líquidos de la presente invención sea hidrófila y
preferiblemente más hidrófila que la estructura de tratamiento de
líquidos para que el líquido se transfiera de la estructura de
tratamiento de líquidos a la estructura de almacenamiento de
líquidos y para que el líquido quede retenido dentro de la
estructura de almacenamiento de líquidos.
Para transportar el líquido a lo largo de la
trayectoria de flujo del líquido es deseable proporcionar diferentes
materiales con tamaños de poros decrecientes a lo largo de la
trayectoria de flujo. Los materiales con tamaño de poros menor
muestran una presión capilar mayor que un material con mayor tamaño
de poros. Así, los materiales con poros menores son capaces de
admitir de forma activa líquidos a partir de un material con poros
mayores, en otras palabras pueden eliminar el agua del otro
material.
Por tanto, el artículo absorbente de la presente
invención comprende preferiblemente distintos materiales a lo largo
de la trayectoria de flujo que muestran un tamaño de poros
decreciente para facilitar el transporte de líquido a lo largo de la
trayectoria de flujo.
Como ya se ha mencionado, se requiere que el
vehículo estructurado de la presente invención tenga orificios que
permitan la penetración de líquido a pesar de la hidrofobia del
vehículo estructurado. La estructura de tratamiento de líquidos de
la presente invención preferiblemente tiene poros grandes para
permitir la rápida admisión de los exudados corporales incluyendo
líquidos de viscosidad media y elevada tales como menstruo y
material fecal. La estructura de almacenamiento de líquidos tiene
poros pequeños para proporcionar succión capilar para transferir y
almacenar al menos los componentes acuosos de los exudados
corporales en la estructura de almacenamiento de líquidos.
Se han discutido ampliamente los efectos de la
tensión superficial y energías superficiales de los fluidos y
materiales húmedos en las propiedades de transporte de fluidos, como
en "Absorbency", Chatterjee (Elsevier, Amsterdam, 1985).
Sin embargo, los inventores se han dado cuenta de
que no sólo es importante tener en cuenta la humectación de los
materiales por los fluidos, incluyendo el propósito de mantener las
propiedades en sucesivos ciclos de humectación, sino también tener
en cuenta el cambio de propiedades del fluido descargado y explotar
este hallazgo para optimizar la elección de materiales y su
disposición mejorada en estructuras absorbentes.
De la ecuación de Laplace anterior, se puede ver
que la reducción de la tensión superficial del líquido que se ha de
admitir es perjudicial para la presión capilar y la capacidad para
tratamiento de líquidos de los distintos materiales.
Por tanto, una característica opcional de la
presente invención es que el artículo absorbente mantenga una
tensión superficial alta de los líquidos, al pasar a través de los
distintos materiales hidrofilizados del artículo absorbente. En
otras palabras, un elemento opcional de la presente invención es que
aquellos elementos del artículo absorbente que se tratan con
tensioactivos para que sean más hidrófilos no pierdan, o pierdan
sólo en pequeña extensión, estos tensioactivos en el fluido.
Agentes convencionales tales como los etoxilatos
de nonilfenol (NPE, por sus iniciales inglesas, Nonylphenol
ethoxylates) comúnmente usados, se eliminan fácilmente, mientras que
los materiales según las enseñanzas de la presente invención
esencialmente no reducen la tensión superficial de los líquidos que
pasan a través de ellos. Esto se aplica a todos los elementos
funcionales a lo largo de la trayectoria de flujo del líquido,
vehículo estructurado, estructura de tratamiento de líquidos y
estructura de almacenamiento de líquidos.
Dentro del alcance de la tecnología de
tensioactivos convencionales, ya se ha hecho un esfuerzo
significativo para mantener la hidrofilia de la superficie incluso
después de haber estado en contacto con fluidos acuosos, que tienden
a eliminar por lavado los tensioactivos. Esto se puede lograr
haciendo que sea más fuerte la unión entre el polímero (hidrófobo) y
el tensioactivo (tal como se describe por ejemplo en la patente
Europea EP-A-0.598.204 (Garavaglia)
o en la patente internacional WO 95/10648 (Everhardt)), o
reemplazando el tensioactivo que se ha eliminado por lavado de la
superficie mediante mecanismos de difusión desde el núcleo del
polímero.
Además, un elemento opcional de la presente
invención es añadir materiales a la estructura absorbente para
aumentar la tensión superficial del fluido penetrante, denominados
"agentes depuradores", para maximizar la capacidad de
transporte por capilaridad posterior. Las tecnologías para aumentar
las tensiones superficiales de los fluidos están disponibles en
distintos campos tecnológicos tales como en el área de los
detergentes y similares. Esencialmente, hay dos caminos para
alcanzar este objetivo. El primero es añadir electrolitos a la
disolución. Cuando se hace esto en el contexto de la presente
invención, es necesario tener cuidado para no añadir contaminantes
para etapas adicionales de tratamiento de fluidos. Por ejemplo, es
bien conocido que en particular los iones divalentes tales como
Ca^{++} pueden tener un efecto perjudicial en ciertas propiedades
de absorbencia del superabsorbente. El segundo camino para aumentar
la tensión superficial es añadir agentes de gran superficie
específica tales como carbono activado, zeolitas y similares al
artículo absorbente. Tales agentes adsorben el tensioactivo en su
superficie restringiendo de esa forma la movilidad del tensioactivo.
El tensioactivo así inmovilizado ya no puede migrar a la superficie
del líquido reduciendo así la tensión superficial del líquido.
El término "admisión de líquido" como se
emplea en la presente memoria se refiere a la velocidad a la que el
líquido depositado en la parte superior del vehículo estructurado de
la presente invención es absorbido desde la superficie del vehículo
estructurado hasta el artículo absorbente.
La capacidad de admisión de líquido del artículo
absorbente de la presente invención se determina mediante el Ensayo
de Admisión del Producto Terminado como se describe más
adelante.
El artículo absorbente de la presente invención
tiene una velocidad de admisión de líquido de al menos 3,75 ml/s en
la primera descarga, preferiblemente de al menos 4 ml/s en la
primera descarga, más preferiblemente al menos 4,5 ml/s en la
primera descarga y lo más preferiblemente al menos 5 ml/s en la
primera descarga. El artículo absorbente de la presente invención
tiene además una velocidad de admisión de líquido de al menos 0,5
ml/s en la cuarta descarga, preferiblemente de al menos 0,6 ml/s en
la cuarta descarga, más preferiblemente al menos 0,8 ml/s en la
cuarta descarga y lo más preferiblemente al menos 1,0 ml/s en la
cuarta descarga.
El término "rehumectación del líquido" como
se utiliza en la presente memoria se refiere a líquido que ya ha
sido admitido que posteriormente sale por ser oprimido a través del
vehículo estructurado de un artículo absorbente bajo presión.
La capacidad de rehumectación del artículo
absorbente de la presente invención se determina mediante el Ensayo
de Rehumectación de Colágeno como se describe más adelante y se
cuantifica mediante el valor de Hidratación de la Piel.
La región delantera del artículo absorbente de la
presente invención tiene un valor de Hidratación de la Piel de menos
de 120 mg, preferiblemente un valor de Hidratación de la Piel de
menos de 90 mg, más preferiblemente un valor de Hidratación de la
Piel de menos de 70 mg y lo más preferiblemente un valor de
Hidratación de la Piel de menos de 50 mg.
Opcionalmente, la región posterior tiene un valor
de Hidratación de la Piel de menos de 120 mg, preferiblemente un
valor de Hidratación de la Piel de menos de 90 mg, más
preferiblemente un valor de Hidratación de la Piel de menos de 70 mg
y lo más preferiblemente un valor de Hidratación de la Piel de menos
de 50 mg.
Para contribuir al tacto seco de la superficie
que mira al usuario del artículo absorbente de la presente
invención, el artículo absorbente de la presente invención
preferiblemente tiene una humedad de la lámina superior de menos de
300 mg, más preferiblemente de menos de 200 mg, incluso más
preferiblemente de menos de 100 mg, todavía más preferiblemente de
menos de 80 mg, lo más preferiblemente de menos de 50 mg según la
Sequedad del Producto Final Lámina Superior descrito más
adelante.
Además, el artículo absorbente de la presente
invención preferiblemente proporciona tratamiento de líquidos de
alta viscosidad, y en particular tratamiento de líquidos de desechos
corporales fluidos viscosos.
El término "desechos corporales fluidos
viscosos" o "VFBW (del inglés ``viscous fluid bodily
waste'')" como se usa en esta memoria, generalmente se refiere a
cualquier desecho descargado del cuerpo que tenga una viscosidad
mayor que aproximadamente 10 cP y menor que aproximadamente 2 x
10^{5} cP a una velocidad de cizalla de un l/s, (a aproximadamente
35 grados centígrados), más particularmente entre aproximadamente
10^{3} cP y 10^{5} cP a una velocidad de cizalla de un l/s, en
un ensayo de reometría de esfuerzo controlado usando placas
paralelas en un reómetro de esfuerzo controlado. (Para referencia,
el agua tiene 1,0 cP a 20 grados centígrados y la manteca de
cacahuete C and Jif Creamy peanut butter (obtenible a partir
de The Procter & Gamble Co., Cincinnati., Ohio) tiene
aproximadamente 4 X 10^{5} cP a 25 grados centígrados a esta misma
velocidad de cizalla). El método para determinar la viscosidad, como
se usa en la presente memoria, se describe con detalle más adelante
en la sección Métodos de Ensayo.
Una vez que los desechos corporales fluidos
viscosos han penetrado en la estructura de tratamiento de líquidos,
es deseable almacenar o mantener los desechos alejados del usuario
durante el resto del ciclo de uso y alejados del cuidador durante el
proceso de cambio. El término "almacenar", como se usa en esta
memoria, se refiere a la separación física del material depositado
en un pañal de la superficie del artículo que mira al cuerpo, de
manera que el material depositado en el pañal no esté inmediatamente
en contacto con o accesible a la piel del usuario. Almacenamiento
bajo Presión, o "almacenamiento", se mide como la cantidad de
material retenido en la estructura por unidad de área, como se
describe más abajo en la Sección Métodos de Ensayo. Si la capacidad
de Almacenamiento bajo Presión es demasiado baja, la cantidad
absoluta de desechos corporales fluidos viscosos que se puede
almacenar alejada de la piel por unidad de área de la estructura se
reducirá. Una capacidad de almacenamiento adecuada es esencial para
reducir la probabilidad de pérdidas y el área de la piel contaminada
por los desechos corporales fluidos viscosos, debido a que es menos
probable que los desechos corporales fluidos viscosos que se han
almacenado estén accesibles a la superficie de la estructura que
mira al cuerpo, tanto para la pérdida como para la migración dentro
del artículo.
En realizaciones preferidas de la presente
invención el artículo absorbente debe incluir una estructura de
tratamiento de líquidos que tenga un valor de Almacenamiento bajo
Presión mayor que aproximadamente 800 gramos por metro cuadrado
(g/m^{2}) de la estructura de tratamiento de líquidos de desechos
corporales fluidos viscosos. Más preferiblemente, la estructura de
tratamiento de líquidos debe tener un valor de Almacenamiento bajo
Presión mayor que aproximadamente 900 g/m^{2} de desechos
corporales fluidos viscosos. Aún más preferiblemente, la estructura
de tratamiento de líquidos debe tener un valor de Almacenamiento
bajo Presión mayor que aproximadamente 1000 g/m^{2} de desechos
corporales fluidos viscosos y lo más preferiblemente mayor que
aproximadamente 1100 g/m^{2} de residuos corporales fluidos
viscosos. Generalmente, se ha encontrado que los valores de
Almacenamiento bajo Presión entre al menos aproximadamente 800
g/m^{2} y aproximadamente 10000 g/m^{2} y entre aproximadamente
1000 g/m^{2} y aproximadamente 10000 g/m^{2}, son aceptables.
(Estos parámetros de Almacenamiento bajo Presión se refieren a
artículos integrales que preferiblemente se evalúan tal y como van a
usarse. Por tanto, cuando se realiza la evaluación de su
comportamiento todos los componentes o capas del artículo deben
estar configurados de la misma manera que estarían durante el uso
normal. En la sección Métodos de Ensayo, más adelante, se incluye
una descripción más detallada del método para determinar la
capacidad de Almacenamiento bajo Presión).
Los desechos corporales fluidos viscosos que son
aceptados o penetran en el artículo absorbente preferiblemente
también son retenidos en el pañal alejados del usuario. Una manera
preferida de retener desechos corporales, especialmente desechos
corporales fluidos viscosos, es inmovilizar los desechos en una
posición alejada del usuario. El término "inmovilizar", como se
usa en esta memoria, se refiere a la capacidad del material o
estructura de retener los desechos corporales fluidos viscosos bajo
una presión aplicada y/o la influencia de la fuerza gravitaroria. La
Inmovilización bajo Inversión Comprimida, o "inmovilización",
se puede conseguir aumentando la viscosidad de los desechos (p.ej.,
eliminando agua), atrapando mecánicamente (es decir, un fenómeno de
energía superficial debido al aumento de superficie específica de
contacto entre los desechos corporales fluidos viscosos y las
regiones internas del material o estructura) o por cualesquiera
otros métodos conocidos en la técnica. La "Inmovilización bajo
Inversión Comprimida", como se describe adicionalmente más
adelante en la Sección Métodos de Ensayo, se mide en términos del
porcentaje de desechos corporales fluidos viscosos o análogos que
permanece en la estructura después de que la estructura es sometida
a un ciclo de presión inversa, como se describe más adelante. La
"Retención bajo Inversión Comprimida" o "retención", es
una medida absoluta de qué cantidad de desechos corporales fluidos
viscosos permanece "almacenada" en condiciones de uso en las
que se ejerce presión.
Preferiblemente, la estructura de tratamiento de
líquidos debe tener un valor de Retención bajo Inversión Comprimida
mayor que aproximadamente 7,5 g de desechos corporales fluidos
viscosos que penetran en la estructura. Más preferiblemente, la
estructura de tratamiento de líquidos debe tener un valor de
Retención bajo Inversión Comprimida mayor que aproximadamente 8,0 g
de desechos corporales fluidos viscosos y lo más preferiblemente
mayor que aproximadamente 8,5 g de desechos corporales fluidos
viscosos después de haber sido sometida al ensayo de Retención bajo
Inversión Comprimida, como se describe más abajo. Generalmente, se
ha encontrado que valores de Retención bajo Inversión Comprimida
entre al menos aproximadamente 7,5 g y aproximadamente 100,0 g, y
entre aproximadamente 8,0 g y aproximadamente 100,0 g, son
aceptables. En las mismas condiciones, la estructura de tratamiento
de líquidos debe tener un valor de Inmovilización bajo Inversión
Comprimida de al menos 70% de los desechos corporales fluidos
viscosos aceptados por la estructura de tratamiento de líquidos. Más
preferiblemente, la estructura de tratamiento de líquidos debe tener
un valor de Inmovilización bajo Inversión Comprimida de al menos
aproximadamente 80% y lo más preferiblemente de al menos
aproximadamente 85% de los desechos corporales fluidos viscosos
aceptados por el elemento 120. Generalmente, se ha encontrado que
valores de Inmovilización bajo Inversión Comprimida entre al menos
aproximadamente 70% y aproximadamente 100%, y entre aproximadamente
80% y aproximadamente 100%, son aceptables. (Estos parámetros de
Inmovilización y Retención bajo Inversión Comprimida se refieren a
artículos integrales que preferiblemente se evalúan tal y como van a
usarse. Por tanto, cuando se realiza la evaluación de su
comportamiento todos los componentes o capas del artículo deben
estar configurados de la misma manera que estarían durante el uso
normal. En la sección Métodos de Ensayo, más adelante, se incluye
una descripción más detallada del método para determinar la
capacidad de Inmovilización y Retención bajo Inversión
Comprimida).
Sin el comportamiento apropiado de inmovilización
y retención, los efectos de aceptación mejorada y la capacidad de
almacenamiento pueden disminuir porque los desechos corporales
fluidos viscosos pueden volver a la superficie de la estructura que
mira al cuerpo, aumentando la probabilidad de pérdidas o
contaminación de la piel del usuario. Además, la inmovilización es
lo más efectiva posible si la estructura primero acepta los desechos
y luego los almacena. Los desechos corporales fluidos viscosos que
son inmovilizados antes de ser almacenados lejos de la piel del
usuario pueden permanecer en el vehículo estructurado en contacto
con la piel. Los desechos corporales fluidos viscosos que están en
contacto con la piel pueden aumentar el esfuerzo requerido por el
cuidador durante el proceso de cambio/limpieza y aumentan la
probabilidad de contaminación residual en microcantidades. La
"contaminación en microcantidades" se refiere al residuo de
desechos que permanece en la piel, pero no se ve fácilmente a simple
vista. Por tanto, puede ser de ayuda considerar al menos tres
parámetros (aceptación, almacenamiento e inmovilización o
aceptación, almacenamiento y retención) para una estructura dada
cuando se determina su utilidad para tratar eficazmente desechos
corporales fluidos viscosos.
En algunas realizaciones, puede ser deseable
proveer al pañal 20 con capacidad de aceptación distinta en
diferentes partes del pañal. Esto se puede conseguir proporcionando
un vehículo estructurado único que se ha fabricado o tratado para
que tenga regiones con distintas características de aceptación.
Además, el vehículo estructurado puede elevarse sobre el plano de la
superficie del artículo que mira al cuerpo de manera que tenga mejor
control de los desechos corporales fluidos viscosos. En algunas
realizaciones, también puede ser deseable tener el vehículo
estructurado en contacto con la piel del usuario próximo a la fuente
de desechos corporales fluidos viscosos (p.ej., la zona
perianal).
La capacidad a través de la lámina superior según
se mide mediante el ensayo de capacidad a través de la lámina
superior como se describe más adelante, refleja la capacidad de los
pañales para tratar material fecal de baja viscosidad. La primera
región 81 y la segunda región 82 del pañal 20 deben tener una
capacidad a través de la lámina superior relativamente elevada.
Hay una relación inversa entre la capacidad a
través de la lámina superior mínima necesaria para tratar material
fecal de baja viscosidad y la superficie específica del pañal 20 que
tiene capacidad mínima. Dado que un mayor porcentaje de la
superficie específica del pañal 20 tiene una capacidad a través de
la lámina superior suficiente para tratar material fecal de baja
viscosidad, la capacidad a través de la lámina superior necesaria,
disminuye.
En cualquier caso, la primera región 81 y la
segunda región 82 del pañal 20 tienen preferiblemente una capacidad
a través de la lámina superior de al menos aproximadamente 46,5
gramos por centímetro cuadrado (300 gramos por pulgada cuadrada),
siempre que una superficie específica de al menos 0,02 metros
cuadrados del pañal 20 tenga esa misma capacidad a través de la
lámina superior y preferiblemente aI menos 0,03 metros cuadrados del
pañal 20 tenga tal capacidad a través de la lámina superior.
Al menos una parte de la primera región 81 y al
menos una parte de la segunda región 82 del pañal 20 según la
presente invención preferiblemente proporciona una capacidad a
través de la lámina superior de al menos 300 gramos por metro
cuadrado, más preferiblemente al menos 400 gramos por metro
cuadrado, aún más preferiblemente aI menos 500 gramos por metro
cuadrado, todavía más preferiblemente aI menos 600 gramos por metro
cuadrado y lo más preferiblemente aI menos 700 gramos por metro
cuadrado.
La estructura de almacenamiento de líquidos 28
puede ser cualquier medio absorbente que generalmente es
compresible, conformable, no irritante para la piel del usuario, y
capaz de absorber y retener líquidos tales como orina y otros
ciertos exudados corporales. Como se muestra en la Figura 1, la
estructura de almacenamiento de líquidos 28 tiene una superficie
hacia la ropa, una superficie hacia el cuerpo, bordes laterales y
bordes para la cintura. La estructura de almacenamiento de líquidos
28 se puede fabricar con diversos tamaños y formas (p. ej.,
rectangular, con forma de reloj de arena, con forma de "T",
asimétrica, etc.) y a partir de una amplia variedad de materiales
que absorben líquidos usados comúnmente en pañales desechables y
otros artículos absorbentes tales como pasta de madera triturada que
generalmente se denomina fieltro de aire. Ejemplos de otros
materiales absorbentes adecuados incluyen guata de celulosa
crespada; polímeros soplados en fusión incluyendo fibras de celulosa
conformadas, rigidizadas químicamente, modificadas o reticuladas;
tisú incluyendo envolturas de tisú y estratificados de tisú; espumas
absorbentes; esponjas absorbentes; polímeros superabsorbentes;
materiales gelificantes absorbentes; o cualquier material o
combinaciones de materiales equivalentes.
También se puede variar la configuración y
construcción de la estructura de almacenamiento de líquidos 28 (por
ejemplo, la estructura de almacenamiento de líquidos 28 puede tener
zonas de espesor variable, un gradiente de hidrofilia, un gradiente
de tamaño de poros, un gradiente superabsorbente o zonas de admisión
de densidad media menor y de peso base medio menor; o puede
comprender una o más capas o estructuras). La capacidad absorbente
total de la estructura de almacenamiento de líquidos 28 debe, sin
embargo, ser compatible con la carga para la que se ha diseñado y el
uso para el que está destinado el pañal 20. Adicionalmente, el
tamaño y la capacidad absorbente de la estructura de almacenamiento
de líquidos 28 también pueden variar para acomodarse a usuarios que
van desde bebés hasta adultos.
Estructuras absorbentes que sirven de ejemplo
para usar como estructura de almacenamiento de líquidos 28 se
describen en la patente de EE.UU. 4.610.678 titulada
"High-Density Absorbent Structures" expedida a
Weisman et al. el 9 de septiembre de 1986; la patente de
EE.UU. 4.673.402 titulada "Absorbent Articles With
Dual-Layered Cores" expedida a Weisman et
al. el 16 de junio de 1987; la patente de EE.UU. 4.888.231
titulada "Absorbent Core Having A Dusting Layer" expedida a
Angstadt el 19 de diciembre de 1989; y la patente de EE.UU.
4.834.735, titulada "High Density Absorbent Members Having Lower
Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones", expedida a
Alemany et al. el 30 de mayo de 1989.
La estructura de almacenamiento de líquidos de la
presente invención puede comprender adicionalmente al menos una
lámina de envoltura. La lámina de envoltura cubre la estructura
absorbente al menos en una parte de la superficie de la estructura
absorbente, de manera que la trayectoria del fluido desde la zona en
que se recibe el líquido hasta la estructura de almacenamiento de
líquidos pasará a través de la banda. Así, el significado del
término "envolver" no debe entenderse que es sólo envolver o
rodear completamente. Un ejemplo de tal realización puede ser una
lámina de envoltura que cubra la superficie superior de la
estructura de almacenamiento de líquidos, y después esté unida
próxima al núcleo, de manera que la superficie lateral pueda estar,
pero no necesariamente tenga que estar, cubierta por la lámina de
envoltura.
En una realización preferida, la lámina de
envoltura cubre también otras superficies de la estructura de
almacenamiento de líquidos, en una realización preferida, cubre las
seis superficies, de manera que la estructura de almacenamiento de
líquidos queda completamente rodeada. Otra realización preferida y
más fácil de fabricar cubre la superficie superior así como dos
superficies laterales doblándose alrededor de éstas para cubrir en
parte o totalmente la superficie del fondo.
La envoltura del miembro absorbente también se
puede conseguir mediante más de una lámina de envoltura o mediante
una lámina de envoltura con distintas propiedades en distintas
regiones de la misma. Por ejemplo, las partes de la superficie del
miembro absorbente que no están en la trayectoria de flujo del
fluido no tienen, o no tienen permanentemente, hidrofilia hacia los
fluidos. O se puede usar en tales regiones un material de envoltura
diferente, o los materiales del miembro absorbente pueden estar
contenidos por otros elementos, tales como materiales de tisú
convencionales, pero también por láminas impermeables, que pueden al
mismo tiempo tener otra funcionalidad, tal como material de la
lámina de respaldo.
Por supuesto, es un requerimiento esencial, que
la estructura absorbente y la lámina de envoltura estén en
comunicación fluida una con otra, de manera que la trayectoria de
flujo del fluido, y particularmente el gradiente de transporte
capilar no sean interrumpidos. Una realización preferida es un
diseño en el que la lámina de envoltura y la estructura absorbente
están en contacto directo una con otra -al menos por las superficies
como se describe anteriormente.
Generalmente se conoce en la técnica cómo
fabricar láminas de envoltura adecuadas a partir de capas de tisú,
materiales no tejidos, y similares. Materiales no tejidos preferidos
para usar en las láminas de envoltura de la presente invención se
describen por ejemplo en la solicitud de patente europea 98107288.7
(Fuchs). Estos materiales hidrófilos muestran una baja liberación de
tensioactivos al líquido admitido y por tanto no tienen un efecto
negativo en el tratamiento de líquidos del artículo absorbente de la
presente invención. Para no tener un efecto negativo en el
tratamiento de líquidos del artículo absorbente de la presente
invención, una lámina de envoltura adecuada tiene un valor de
reducción de la tensión superficial de menos de 15 mN/m,
preferiblemente de menos de 12 mN/m, más preferiblemente de menos de
9 mN/m, aún más preferiblemente de menos de 6 mN/m, y lo más
preferiblemente de menos de 3 mN/m según el ensayo de reducción de
la tensión superficial definido más adelante.
La lámina de respaldo 26 se sitúa adyacente a la
superficie de la estructura de almacenamiento de líquidos 28 que
está en contacto con la prenda y preferiblemente está unida a ella
por medios de sujeción (no se muestran) tales como los bien
conocidos en la técnica. El término "unido" como se emplea en
esta memoria abarca configuraciones en las que un elemento se
asegura directamente al otro elemento fijando el elemento
directamente al otro elemento, y configuraciones en las que el
elemento se asegura indirectamente al otro elemento fijando el
elemento al(a los) miembro(s) intermedio(s) que
a su vez se fijan al otro elemento.
Por ejemplo, la lámina de respaldo 26 se puede
asegurar a la estructura de almacenamiento de líquidos 28 mediante
una capa de adhesivo uniforme y continua, una capa de adhesivo con
algún diseño o una agrupación ordenada de líneas, espirales o puntos
de adhesivo separados. Los adhesivos que se han encontrado
satisfactorios se fabrican por H. B. Fuller Company de St. Paul,
Minnesota y se venden como HL-1258. Los medios de
sujeción comprenderán preferiblemente un diseño de malla abierta de
filamentos de adhesivo como se describe en la patente de EE.UU.
4.573.986 titulada "Disposable Waste-Containment
Garment", que se expidió a Minetola et al. el 4 de marzo
de 1986, más preferiblemente varias líneas de filamentos adhesivos
enroscadas en un diseño espiral tal como se ilustra en el aparato y
método mostrados en la patente de EE.UU. 3.911.173 expedida a
Sprague, Jr. el 7 de octubre de 1975; la patente de EE.UU. 4.785.996
expedida a Ziecker, et al. el 22 de Noviembre de 1978; y la
patente de EE.UU. 4.842.666 expedida a Werenicz el 27 de Junio de
1989. Cada una de estas patentes se incorpora en la presente memoria
por referencia. Alternativamente, el medio de unión puede comprender
uniones por calor, uniones por presión, uniones ultrasónicas,
uniones mecánicas dinámicas, o cualquier otro medio de unión o
combinaciones de estos medios de unión apropiados, como son
conocidos en la técnica.
La lámina de respaldo 26 es impermeable a los
líquidos (p. ej., orina) y preferiblemente se fabrica a partir de
una película de plástico delgada, aunque también se pueden usar
otros materiales flexibles impermeables a los líquidos. El término
"flexible" como se emplea en esta memoria se refiere a
materiales que son elásticos y que se adaptan fácilmente a la forma
general y a los contornos del cuerpo humano.
La lámina de respaldo 26 evita que los exudados
absorbidos y contenidos en la estructura de almacenamiento de
líquidos 28 humedezcan artículos que estén en contacto con el pañal
20 tales como sábanas y ropa interior. La lámina de respaldo 26
puede así comprender un material tejido o no tejido, películas
polímeras tales como películas termoplásticas de polietileno o
polipropileno, o materiales compuestos tales como un material no
tejido revestido con una película. Preferiblemente, la lámina de
respaldo 26 es una película termoplástica que tiene un espesor de
aproximadamente 0,012 mm (0,5 milésimas de pulgada) a
aproximadamente 0,051 mm (2,0 milésimas de pulgada). Materiales
particularmente preferidos para la lámina de respaldo 26 incluyen
las películas sopladas RR8220 y las películas coladas RR5475 como
las fabrica Tredegar Industries, Inc. de Terre Haute, Indiana. La
lámina de respaldo 26 preferiblemente tiene un acabado abollonado
y/o mate para proporcionar un aspecto que se parezca más a la ropa.
Adicionalmente, la lámina de respaldo 26 puede permitir que escapen
los vapores de la estructura de almacenamiento de líquidos 28 (es
decir, sea transpirable) evitando sin embargo que los exudados pasen
a través de la lámina de respaldo 26.
El vehículo estructurado 24 de la presente
invención tiene una superficie primera o interior orientada hacia el
interior del pañal desechable, específicamente orientada hacia la
estructura de almacenamiento de líquidos 28, y una superficie
segunda o exterior, opuesta, orientada hacia la piel del usuario
cuando usa el pañal.
El vehículo estructurado 24 está yuxtapuesto con,
pero no necesariamente adyacente a, la superficie de la estructura
de almacenamiento de líquidos 28 orientada hacia el cuerpo, y
preferiblemente unido a la lámina de respaldo 26 o a la estructura
de almacenamiento de líquidos 28 por medios tales como los bien
conocidos en la técnica. En una realización preferida de la presente
invención, el vehículo estructurado 24 y la lámina de respaldo 26 se
unen directamente uno a la otra en la periferia del pañal.
El vehículo estructurado 24 es adaptable, de
sensación al tacto suave y no irritante para la piel del usuario.
Además, el vehículo estructurado 24 es permeable a los líquidos,
permitiendo que los líquidos (por ejemplo, orina) penetren
fácilmente a través de su grosor. Se puede fabricar un vehículo
estructurado 24 adecuado a partir de una amplia gama de materiales
tales como espumas porosas; espumas reticuladas; películas plásticas
perforadas; o bandas tejidas o no tejidas de fibras naturales (p.
ej., fibras de madera o algodón), fibras sintéticas (p. ej., fibras
de poliéster o polipropileno), o una combinación de fibras naturales
y sintéticas. Preferiblemente, el vehículo estructurado 24 está
hecho de material hidrófobo para aislar la piel del usuario de los
líquidos contenidos en la estructura de almacenamiento de líquidos
28.
El vehículo estructurado de la presente invención
es hidrófobo para minimizar la retención de líquidos en el vehículo
estructurado y para minimizar la rehumectación de la piel del
usuario con líquido que vuelve de la estructura de tratamiento de
líquidos o la estructura de almacenamiento de líquidos.
Opcionalmente el vehículo estructurado de la
presente invención puede ser también oleófobo para minimizar la
retención de líquidos en el vehículo estructurado y para minimizar
la rehumectación de la piel del usuario con líquido que vuelve de la
estructura de tratamiento de líquidos o la estructura de
almacenamiento de líquidos.
El vehículo estructurado de la presente invención
tiene una retención de líquidos en la lámina superior según el
Ensayo de Retención de Líquidos definido más adelante de menos de 50
mg, preferiblemente de menos de 40 mg, más preferiblemente de menos
de 30 mg, lo más preferiblemente de menos de 20 mg para un líquido
de ensayo que tiene una tensión superficial de aproximadamente 62
mN/m.
El vehículo estructurado de la presente invención
tiene una retención de líquidos en la lámina superior según el
Ensayo de Retención de Líquidos definido más adelante de menos de
150 mg, preferiblemente de menos de 120 mg, más preferiblemente de
menos de 90 mg, lo más preferiblemente de menos de 70 mg para un
líquido de ensayo que tiene una tensión superficial de
aproximadamente 33 mN/m.
El ángulo de contacto de la cara que mira al
usuario del vehículo estructurado de la presente invención con agua
destilada que tiene un tensión superficial de al menos 72 mN/m es aI
menos 90º, preferiblemente aI menos 100º, más preferiblemente aI
menos 110º, aún más preferiblemente al menos 120º, lo más
preferiblemente más de 125º. Ángulos de contacto elevados reducen la
succión capilar de los poros del vehículo estructurado. Ángulos de
contacto de más de 90º dan como resultado incluso succión capilar
negativa, haciendo que los poros respectivos repelan el agua.
El vehículo estructurado 24 preferiblemente tiene
una pluralidad de orificios con un tamaño de orificio efectivo de al
menos 0,2 milímetros cuadrados, más preferiblemente, la pluralidad
de orificios tiene un tamaño de orificio efectivo de al menos 0,5
milímetros cuadrados, aún más preferiblemente, la pluralidad de
orificios tiene un tamaño de orificio efectivo de al menos 1,0
milímetros cuadrados, y lo más preferiblemente, la pluralidad de
orificios tiene un tamaño de orificio efectivo de al menos 2,0
milímetros cuadrados. Los orificios efectivos son los que tienen un
nivel de gris de 18 o menor en una escala estándar de nivel de gris
de 0-255, con los parámetros de adquisición de
imagen descritos más adelante.
El vehículo estructurado 24 preferiblemente tiene
un área abierta efectiva de al menos 15 por ciento, más
preferiblemente el vehículo estructurado tiene un área abierta
efectiva de al menos 20 por ciento, aún más preferiblemente, el
vehículo estructurado tiene un área abierta efectiva de al menos 25
por ciento y lo más preferiblemente el vehículo estructurado tiene
un área abierta efectiva de al menos 30 por ciento.
En la sección Métodos se describe un método para
determinar el tamaño de orificio efectivo.
Materiales y estructuras adecuados para usar como
vehículo estructurado pueden incluir bandas no tejidas perforadas,
películas perforadas, películas conformadas con perforaciones,
cañamazos, bandas tejidas, cañamazo, redes, espumas delgadas
macroporosas, materiales compuestos de los materiales mencionados
anteriormente y similares. Hay varias técnicas de fabricación que se
pueden usar para fabricar el vehículo estructurado 24. Por ejemplo,
el vehículo estructurado 24 puede ser una banda no tejida de fibras
unidas en hilatura, cardadas, tendidas en húmedo, sopladas en
fusión, hidroenmarañadas, combinaciones o materiales compuestos
estratificados de los anteriores o similares. Vehículos
estructurados 24 preferidos incluyen un material compuesto
cardado/cardado, hidroenmarañado sobre un alambre para formar una
retícula y unido térmicamente por aire con medios bien conocidos
para los expertos en la técnica de materiales no tejidos e
hidroenmarañamiento de bandas fibrosas.
El vehículo estructurado 24 de la presente
invención puede comprender un acabado de la superficie que reduzca
la energía libre superficial de al menos una parte de la superficie
del vehículo estructurado y por tanto haga que esta parte de la
superficie sea incluso más hidrófoba y eventualmente oleófoba.
El vehículo estructurado puede comprender
gradientes de hidrofobia en dirección paralela a las superficies
principales del vehículo estructurado para proporcionar propiedades
de tratamiento de líquidos individuales en diferentes regiones del
vehículo estructurado. El vehículo estructurado también puede
comprender un gradiente de hidrofobia en dirección perpendicular a
las superficies principales del vehículo estructurado para
incrementar la transferencia de líquido a través del vehículo
estructurado.
Al menos una parte de la superficie, y en
particular de la superficie que mira al usuario durante el uso, del
vehículo estructurado 24 de la presente invención puede comprender
un revestimiento superficial tal como una película delgada de
polímero fluorocarbonado. Técnicas adecuadas para obtener tal
revestimiento superficial son bien conocidas en la técnica y se
describen por ejemplo en la solicitud de patente europea nº
98116895.8, en la patente internacional WO 97142356 (Gleason) y en
la patente internacional WO 96100548 (Ouellette). Otro tratamiento
superficial adecuado es un revestimiento que desprende silicona de
Dow Corning de Midland, Michigan disponible como
Syl-Off 7677 al que se añade un agente reticulante
disponible como Syl-Off 7048 en proporciones en
peso de 100 partes a 10 partes, respectivamente. Otro tratamiento
superficial adecuado es un revestimiento de una silicona curable con
UV que comprende una mezcla de dos siliconas disponibles
comercialmente en General Electric Company, Silicone Products
Division, de Waterford, NY, con las denominaciones UV 9300 y UV
9380C-D1, en proporciones en peso de 100 partes a
2,5 partes, respectivamente. Otros tratamientos adecuados incluyen
acabados de fibras disponibles en Fibervisions de Varde, Dinamarca,
con las denominaciones T190 y T198, un acabado de fibras disponible
en Schill and Seilacher de Boblingen, Alemania, con la denominación
Silastol FC1760, un aditivo en fusión disponible en Minnesota Mining
And Manufacturing Company, de St. Paul, Minnesota, EE.UU. Otros
materiales de tratamiento adecuados incluyen, pero no se limitan a,
materiales fluorados tales como fluoropolímeros (p.ej.,
politetrafluoroetileno (PTFE), disponible comercialmente con el
nombre comercial TEFLON®) y clorofluoropolímeros. Otros materiales
que han demostrado ser adecuados para dar lugar a regiones de
energía superficial reducida incluyen vaselina, látex, parafinas y
similares.
El vehículo estructurado 24 de la presente
invención puede comprender polímeros hidrófobos y oleófobos.
Procedimientos para fabricar tales polímeros y artículos a partir de
ellos son bien conocidos en la técnica y se describen por ejemplo en
la patente de EE.UU. nº 3. 870.767 (Grimaud).
Opcionalmente, el vehículo estructurado de la
presente invención se puede someter a tratamientos de descarga de
luminiscencia modulada de plasma como se describe en la solicitud de
patente europea nº 98116895.8 (D'Agostino et al., caso de
P&G CM 1893FQ) y en la solicitud de patente europea nº
98116894.1 (D'Agostino, caso de P&G CM 1894F0).
La superficie exterior del vehículo estructurado
puede comprender una cantidad eficaz de una composición para el
cuidado de la piel que es semisólida o sólida a 20ºC y que se puede
transferir parcialmente a la piel del usuario. En una realización
preferida del artículo absorbente de la presente invención, el
artículo absorbente comprende adicionalmente una composición para el
cuidado de la piel que se puede transferir al menos parcialmente a
la piel del usuario durante el uso al que está destinado.
Preferiblemente, tal composición, que contiene aceite, se sitúa en
una superficie del artículo absorbente que mira al usuario. La
composición que contiene aceite también se puede extender de tal
manera que sólo se libera en el momento del uso porque está
microencapsulada.
Composiciones para el cuidado de la piel
adecuadas para el artículo absorbente de la presente invención se
describen por ejemplo en la patente internacional WO 96116682 (Roe
et al.).
Preferiblemente, las composiciones para el
cuidado de la piel adecuadas para el artículo absorbente de la
presente invención tienen un perfil de fusión tal que están
relativamente inmóviles y localizadas en cuanto a su posición dentro
del artículo absorbente a temperatura ambiente, se pueden transferir
al usuario a la temperatura corporal y no son completamente líquidas
en condiciones de almacenamiento extremas. Es importante, que las
composiciones para el cuidado de la piel de la presente invención se
pueden transferir a la piel fácilmente mediante el contacto normal,
el movimiento del usuario y/o el calor corporal.
Las composiciones para el cuidado de la piel
adecuadas para el artículo absorbente de la presente invención son
sólidas, o más frecuentemente semisólidas, a 20ºC, es decir, a
temperatura ambiente. "Semisólido" quiere decir que la
composición para el cuidado de la piel tiene un comportamiento
reológico típico de fluidos pseudoplásticos o plásticos. Cuando no
se aplica cizalla, las composiciones para el cuidado de la piel
tienen el aspecto de un semisólido, pero se puede hacer que fluyan
aumentando la velocidad de cizalla. Esto se debe al hecho de que,
aunque la composición para el cuidado de la piel contiene
principalmente componentes sólidos, también incluye algunos
componentes secundarios líquidos.
Las composiciones para el cuidado de la piel
adecuadas para el artículo absorbente de la presente invención son
al menos semisólidas a temperatura ambiente para minimizar la
migración de la composición para el cuidado de la piel. Además, las
composiciones para el cuidado de la piel preferiblemente tienen un
punto de fusión final (100% líquido) por encima de condiciones de
almacenamiento potencialmente "estresantes" que pueden ser por
encima de 45ºC.
Específicamente, las composiciones para el
cuidado de la piel adecuadas para el artículo absorbente de la
presente invención deben tener el siguiente perfil de fusión:
\newpage
Característica | Intervalo Preferido | El más Preferido |
% de líquido a temperatura ambiente (20ºC) | 2-50 | 3-25 |
% de líquido a la temperatura corporal (37ºC) | 25-95 | 30-90 |
punto de fusión final (ºC) | >=38 | >=45 |
Siendo sólidas o semisólidas a temperatura
ambiente, estas composiciones para el cuidado de la piel no tienen
tendencia a fluir y migrar en el interior del artículo absorbente al
que se aplican. Esto significa que se requiere menos composición
para el cuidado de la piel para comunicar ventajas terapéuticas o
protectoras deseables al revestimiento.
Cuando se aplica a la superficie del artículo
absorbente de la presente invención, que mira al usuario, las
composiciones para el cuidado de la piel adecuadas para el artículo
absorbente de la presente invención se pueden transferir a la piel
del usuario por contacto normal, movimiento del usuario y/o calor
corporal.
Una realización preferida del artículo absorbente
de la presente invención contiene una cantidad eficaz de una
composición para el cuidado de la piel. El término "cantidad
eficaz de un revestimiento de composición para el cuidado de la
piel", como se emplea en esta memoria, se refiere a una cantidad
de una composición para el cuidado de la piel particular que, cuando
se aplica a un vehículo estructurado de un pañal, es eficaz para
cumplir su cometido protector, terapéutico o cosmético. Por
supuesto, la cantidad eficaz de un revestimiento de composición para
el cuidado de la piel depende, en gran medida, de la composición
para el cuidado de la piel particular empleada.
Las composiciones para el cuidado de la piel
adecuadas para el artículo absorbente de la presente invención
comprenden: (1) emoliente(s); (2) agente(s)
inmovilizante(s) para el emoliente; (3) opcionalmente
tensioactivo(s)
hidrófilo(s); y (4) otros componentes opcionales.
hidrófilo(s); y (4) otros componentes opcionales.
La viscosidad de las composiciones para el
cuidado de la piel formuladas, incluyendo el emoliente, el agente
inmovilizante y los componentes opcionales debe ser tan alta como
sea posible para evitar que la composición para el cuidado de la
piel fluya hacia el interior del artículo absorbente.
Desafortunadamente, viscosidades elevadas también pueden dar lugar a
composiciones para el cuidado de la piel que son difíciles de
aplicar sin problemas de procesamiento. Por tanto, se debe lograr un
equilibrio de manera que las viscosidades sean suficientemente
elevadas para mantener las composiciones para el cuidado de la piel
localizadas en la superficie del artículo absorbente que mira al
usuario, pero no tan elevadas como para provocar problemas de
procesamiento. Viscosidades adecuadas de las composiciones para el
cuidado de la piel estarán típicamente en el intervalo de
aproximadamente 5 a aproximadamente 200 centipoises, preferiblemente
de aproximadamente 15 a aproximadamente 100 centipoises, medidos a
60ºC.
El ingrediente activo clave en estas
composiciones para el cuidado de la piel es uno o más emolientes. Un
emoliente, como se emplea en esta memoria, es un material que
suaviza, calma, da flexibilidad, reviste, lubrica, humedece o limpia
la piel. Un emoliente típicamente cumple varios de estos objetivos
tales como calmar, humedecer y lubricar la piel. Para que sean
adecuados para usar en el artículo absorbente de la presente
invención, estos emolientes tienen también una consistencia plástica
o fluida a temperatura ambiente. Esta consistencia particular del
emoliente permite que la composición para el cuidado de la piel
comunique una sensación suave, lúbrica, similar a una loción.
Los emolientes que son útiles en el artículo
absorbente de la presente invención pueden ser de tipo éster de
ácido graso a base de petróleo, de tipo etoxilato de alquilo,
ésteres etoxilato de ácido graso, de tipo alcohol graso, de tipo
polisiloxano o mezclas de estos emolientes. Emolientes a base de
petróleo adecuados incluyen los hidrocarburos, o mezclas de
hidrocarburos, que tienen longitudes de cadena de 16 a 32 átomos de
carbono. Hidrocarburos a base de petróleo que tienen estas
longitudes de cadena incluyen aceite mineral (también conocido como
"vaselina líquida") y vaselina (también conocida como "cera
mineral", "jalea de petróleo" y "jalea mineral").
Aceite mineral normalmente se refiere a mezclas de hidrocarburos
menos viscosas que tienen de 16 a 20 átomos de carbono. Vaselina
normalmente se refiere a mezclas de hidrocarburos más viscosas que
tienen de 16 a 32 átomos de carbono. La vaselina y el aceite mineral
son emolientes particularmente preferidos para las composiciones
para el cuidado de la piel de la presente invención.
El agente inmovilizante contrarresta la tendencia
del emoliente a migrar o fluir hacia el interior del artículo
absorbente de la presente invención manteniendo al emoliente
localizado principalmente en la superficie del artículo absorbente
al que se aplica la composición para el cuidado de la piel.
Agentes inmovilizantes adecuados para usar en el
artículo absorbente de la presente invención pueden comprender un
miembro seleccionado del grupo que consiste en alcoholes grasos
C_{14}-C_{22}, ácidos grasos
C_{12}-C_{22} y etoxilatos de alcoholes grasos
C_{12}-C_{22} que tienen un grado medio de
etoxilación en el intervalo de 2 a aproximadamente 30 y sus mezclas.
Agentes inmovilizantes incluyen alcoholes grasos
C_{16}-C_{18}, lo más preferiblemente
seleccionados del grupo que consiste en alcohol cetílico, alcohol
esteárico y sus mezclas. Son particularmente preferidas las mezclas
de alcohol cetílico y alcohol esteárico. Otros agentes
inmovilizantes preferidos incluyen ácidos grasos
C_{16}-C_{18}, lo más preferiblemente
seleccionados del grupo que consiste en ácido palmítico, ácido
esteárico y sus mezclas. Son particularmente preferidas mezclas de
ácido palmítico y ácido esteárico. Todavía otros agentes
inmovilizantes preferidos incluyen etoxilatos de alcoholes grasos
que tienen un grado medio de etoxilación en el intervalo de
aproximadamente 5 a aproximadamente 20. Preferiblemente, los
alcoholes grasos y los ácidos grasos son lineales.
Es importante que la composición para el cuidado
de la piel sea también suficientemente humectable como para asegurar
que los líquidos puedan penetrar rápidamente al menos en el primer
componente del artículo absorbente. Esto disminuye la probabilidad
de que los exudados corporales fluyan fuera del revestimiento de
composición para el cuidado de la piel en vez de ser arrastrados
hacia el interior de, al menos, el primer componente. Dependiendo
del agente inmovilizante particular usado en la composición para el
cuidado de la piel de la presente invención, puede, o no, ser
necesario un tensioactivo hidrófilo (o una mezcla de tensioactivos
hidrófilos) para mejorar la humectabilidad.
Las composiciones con base oleosa pueden
comprender otros componentes opcionales típicamente presentes en
emolientes, cremas y composiciones para el cuidado de la piel de
este tipo. Estos componentes opcionales incluyen agua, modificadores
de la viscosidad, perfumes, principios activos antibacterianos
desinfectantes, principios activos farmacéuticos, formadores de
películas, desodorantes, opacificantes, astringentes, disolventes y
similares. Además se pueden añadir estabilizantes para incrementar
la duración en almacenamiento de la composición para el cuidado de
la piel tales como derivados de celulosa, proteínas y lecitina.
Todos estos materiales son bien conocidos en la técnica como
aditivos para tales formulaciones y se pueden emplear en cantidades
apropiadas en las composiciones para el cuidado de la piel de la
presente invención.
La estructura de tratamiento de líquidos está
situada entre el vehículo estructurado y la estructura de
almacenamiento de líquidos. Se prefiere que la estructura de
tratamiento de líquidos esté operativamente asociada al vehículo
estructurado de manera que los desechos corporales fluidos admitidos
a través del vehículo estructurado puedan entrar en la estructura de
tratamiento de líquidos. En algunas realizaciones alternativas, la
estructura de tratamiento de líquidos puede incluir un remate para
la pierna, la faja de cintura, una bolsa para contener los desechos
fecales, o similares, o puede estar asociada operativamente con
cualquiera de estos elementos.
Una parte de la estructura de tratamiento de
líquidos está situada en la primera región del artículo absorbente y
una parte de la estructura de tratamiento de líquidos está situada
en la segunda región del artículo absorbente. En las realizaciones
preferidas, al menos una parte de la estructura de tratamiento de
líquidos está situada en la región del artículo que está cerca de la
uretra del usuario cuando lo lleva puesto. Además, al menos una
parte de la estructura de tratamiento de líquidos está situada
preferiblemente en la zona del artículo que está cerca de la región
anal del usuario cuando lo lleva puesto. Esto ayuda a asegurar que
cualquier desecho descargado se deposita en o cerca de la estructura
de tratamiento de líquidos.
La estructura de tratamiento de líquidos de la
presente invención preferiblemente es capaz de aceptar, almacenar,
inmovilizar y retener desechos corporales fluidos viscosos que son
aceptados y almacenados por el artículo absorbente. Estas funciones
se describen anteriormente en el contexto del artículo absorbente
global de la presente invención.
Además, la estructura de tratamiento de líquidos
puede transportar desechos corporales fluidos viscosos en el
artículo absorbente 20 en direcciones generalmente paralelas al
plano de la lámina de respaldo 26. El transporte puede ser activo,
de manera que la capilaridad u otras fuerzas den como resultado el
movimiento de los desechos corporales fluidos viscosos o sus
componentes (p.ej., agua libre). En otras realizaciones, el
transporte puede ser pasivo de manera que los desechos corporales
fluidos viscosos o sus componentes se muevan a través de la
estructura bajo la influencia de fuerzas aplicadas externamente,
tales como gravedad, presión del usuario o movimiento del usuario.
En el caso del transporte pasivo, la estructura de tratamiento de
líquidos debe tener canales interconectados, relativamente grandes,
o similares, tales que los desechos corporales fluidos viscosos
puedan moverse fácilmente a través de la estructura con un aporte
mínimo de energía.
La estructura de tratamiento de líquidos de la
presente invención preferiblemente no reduce la tensión superficial
de un líquido cuando la estructura de tratamiento de líquidos está
en contacto con ese líquido. Cuando sea necesario, es deseable o
bien usar materiales intrínsecamente hidrófilos tales como fibras de
celulosa, fibras de poliéster o similares, o bien tratar los
materiales hidrófobos con tensioactivos que no sean fácilmente
liberados en el líquido.
La estructura de tratamiento de líquidos de la
presente invención tiene una relación de peso base a espesor sin
comprimir de menos de 100 gramos por metro cuadrado por milímetro,
es decir, la estructura de tratamiento de líquidos tiene una
estructura abierta para aceptar fácilmente los exudados corporales
tales como orina, menstruo, heces y similares. Preferiblemente, la
estructura de tratamiento de líquidos de la presente invención tiene
una relación de peso base a espesor sin comprimir de menos de 90
gramos por metro cuadrado por milímetro. Más preferiblemente, la
estructura de tratamiento de líquidos de la presente invención tiene
una relación de peso base a espesor sin comprimir de menos de 80
gramos por metro cuadrado por milímetro. Lo más preferiblemente, la
estructura de tratamiento de líquidos de la presente invención tiene
una relación de peso base a espesor sin comprimir de menos de 70
gramos por metro cuadrado por milímetro. Las estructuras de
tratamiento de líquidos que tengan una relación de más de 100 gramos
por metro cuadrado por milímetro pueden proporcionar una abertura
suficiente para aceptar fácilmente líquidos de alta viscosidad tales
como heces y menstruo.
La estructura de tratamiento de líquidos
generalmente tiene un peso base entre 5 y 500 gramos por metro
cuadrado. Las estructuras de tratamiento de líquidos que tengan un
peso base menor que 5 g/m^{2} no serán capaces de proporcionar la
deseada resiliencia y resistencia a la compresión. Las estructuras
de tratamiento de líquidos que tengan un peso base mayor que 500
g/m^{2} añadirán peso indeseado al artículo absorbente, lo que
será incómodo para el usuario.
La estructura de tratamiento de líquidos de la
presente invención generalmente tiene un espesor de al menos 0,5
milímetros, preferiblemente al menos 1 milímetro. Aunque espesores
incluso mayores proporcionarían un excelente tratamiento de los
exudados corporales y en particular del material fecal de baja
viscosidad, p.ej. espesores de 5,0 centímetros, tales espesores
crearían un abultamiento indeseado en el pañal, que sería incómodo
para el usuario.
Otra propiedad clave es la resiliencia de la
estructura de tratamiento de líquidos 29. Para que permanezca
abierta, la estructura de tratamiento de líquidos 29 debe tener
resiliencia suficiente para soportar las fuerzas de envasado y las
aplicadas por el usuario. El término "resiliencia", como se usa
en esta memoria, se refiere al porcentaje de espesor recuperado
después de que la estructura de tratamiento de líquidos se ha
comprimido temporalmente bajo una presión definida. Preferiblemente,
la estructura de tratamiento de líquidos 29 tiene una resiliencia de
al menos 50% después de 30 segundos bajo una presión aplicada de
1 Newton/cm^{2}, más preferiblemente, la estructura de
tratamiento de líquidos 29 tiene una resiliencia de al menos 75%
después de 30 segundos bajo una presión aplicada de 1
Newton/cm^{2}, lo más preferiblemente, la estructura de
tratamiento de líquidos 29 tiene una resiliencia de al menos 85%
después de 30 segundos bajo una presión aplicada de 1
Newton/cm^{2}.
Independientemente de la constitución de la
estructura de tratamiento de líquidos, debe resistir compresión de
manera que mantenga un grado significativo de capacidad cuando se
aplica una fuerza compresiva a la estructura de tratamiento de
líquidos. Preferiblemente, la estructura de tratamiento de líquidos
es capaz de mantener al menos aproximadamente 35% de su espesor
original cuando se aplica a la estructura una presión compresiva de
1 Newton/cm^{2}. Más preferiblemente, la estructura de
tratamiento de líquidos debe ser capaz de mantener al menos
aproximadamente 50%, y lo más preferiblemente al menos
aproximadamente 70%, de su espesor original cuando se aplica una
presión compresiva de 1 Newton/cm^{2}. Generalmente, en las
realizaciones preferidas, la estructura de tratamiento de líquidos
es capaz de mantener entre aproximadamente 35% y 99% de su espesor
original cuando se aplica a la estructura una presión compresiva de
1 Newton/cm^{2}. Más preferiblemente, la estructura de tratamiento
de líquidos debe ser capaz de mantener entre aproximadamente 50% y
95% de su espesor original cuando se aplica una presión compresiva
de 1 Newton/cm^{2}.
Para no afectar negativamente al tratamiento de
líquidos del artículo absorbente de la presente invención, la
estructura de tratamiento de líquidos tiene un valor de reducción de
la tensión superficial de menos de 15 mN/m, preferiblemente de menos
de 12 mN/m, más preferiblemente de menos de 9 mN/m, incluso más
preferiblemente de menos de 6 mN/m, y lo más preferiblemente de
menos de 3 mN/m según el ensayo de reducción de la tensión
superficial definido más adelante.
La estructura de tratamiento de líquidos puede
ser cualquier material o estructura capaz de aceptar, almacenar e
inmovilizar exudados corporales, como se describe anteriormente.
Así, la estructura de tratamiento de líquidos puede incluir un único
material o varios materiales asociados operativamente unos con
otros. Además, la estructura de tratamiento de líquidos puede estar
integrada con otro elemento del pañal 20 o pueden ser uno o más
elementos separados que estén unidos directa o indirectamente a uno
o más elementos del pañal 20. Se contemplan realizaciones en las que
la estructura de tratamiento de líquidos incluye al menos una parte
del núcleo 28.
Materiales adecuados para usar como estructura de
tratamiento de líquidos pueden incluir espumas de células abiertas
grandes; materiales no tejidos, mullidos, macroporosos, resistentes
a la compresión; material en forma de partículas de espumas de
células abiertas y cerradas (macro y/o microporoso); material no
tejido, mullido; poliolefinas; poliestireno; espumas o partículas de
poliuretano; estructuras que comprenden una multiplicidad de hebras
de fibras en forma de bucle orientadas verticalmente; estructuras de
almacenamiento de líquidos descritas anteriormente que tienen
perforaciones o bajorrelieves y similares. (El término
"microporoso", como se emplea en esta memoria, se refiere a
materiales que son capaces de transportar fluidos por acción
capilar. El término "macroporoso" se refiere a materiales que
tienen poros demasiado grandes para efectuar transporte capilar de
fluido, que generalmente tienen poros mayores que aproximadamente
0,5 mm de diámetro y más específicamente, tienen poros mayores que
aproximadamente 1,0 mm de diámetro). Una realización incluye un
elemento de sujeción mecánica para apoyar sobre bucles, que tiene un
espesor sin comprimir de aproximadamente 1,5 milímetros disponible
como XPL-7124 en 3M Corporation of Minneapolis,
Minnesota. Otra realización incluye un material no tejido mullido de
6 denier, rizado y unido con resina que tiene un peso base de 110
gramos por metro cuadrado y un espesor sin comprimir de 7,9
milímetros que está disponible en Glit Company de Wrens, Georgia. La
estructura de tratamiento de líquidos, o una parte cualquiera de
ella, puede incluir o estar revestida con una loción u otras
sustancias conocidas para añadir, incrementar o cambiar el
comportamiento u otras características del elemento.
La Figura 2 muestra una realización de una
estructura de tratamiento de líquidos 29. Generalmente la estructura
de tratamiento de líquidos 29 puede ser una lámina de material con
bucles 118 que tiene un respaldo 120 que tiene superficies
principales delantera y posterior 123 y 124, y una multiplicidad de
fibras orientadas longitudinalmente en una lámina de fibras 126
especialmente conformada que tiene generalmente partes de anclaje
127 no deformadas porque están incluidas en la capa de respaldo 120
en posiciones de unión 128 alargadas espaciadas, generalmente
paralelas, que son continuas en una dirección a lo largo de la
superficie delantera 123 con partes arqueadas 130 de la lámina de
fibras 126 que se proyectan desde la superficie 123 de la capa de
respaldo 120 entre las posiciones de unión 128 en filas continuas
que se extienden transversalmente a lo largo de la lámina de
material con bucles 118. Las partes arqueadas 130 de la lámina de
fibras 126 tienen una altura generalmente uniforme desde la capa de
respaldo 120 de más de aproximadamente 0,5 milímetros y
preferiblemente de más de aproximadamente 1,0 milímetros, siendo la
altura de la lámina de fibras 126 conformada al menos un tercio, y
preferiblemente la mitad, de una vez y media la distancia entre las
posiciones de unión 128, las fibras individuales de la lámina de
fibras 126 tienen menos de 25 denier (preferiblemente en el
intervalo de 1 a 10 denier) de tamaño, y la lámina de fibras 126 sin
el respaldo 120 tiene un peso base en el intervalo de 5 a 300 gramos
por metro cuadrado (y preferiblemente en el intervalo de 15 a 100
gramos por metro cuadrado) medido a lo largo de la primera
superficie 123 para proporcionar un área abierta suficiente entre
fibras en la lámina de fibras 126 a lo largo de las partes arqueadas
130 (es decir, entre aproximadamente 10 y 90 por ciento de área
abierta) para permitir la rápida penetración de material fecal en
las fibras individuales a lo largo de las partes arqueadas 130.
Materiales adecuados para usar como respaldo 120
incluyen, pero no están limitados a, películas termoplásticas,
películas porosas, películas perforadas, películas conformadas con
perforaciones, películas conformadas sin perforaciones, bandas no
tejidas, materiales transpirables, tales como películas
transpirables, incluyendo, pero no limitadas a, películas
microporosas, bandas no tejidas perforadas y similares. El respaldo
120 es preferiblemente una capa relativamente delgada que tiene un
espesor en el intervalo de aproximadamente 0,00125 a 0,025
centímetros.
Las fibras de la lámina de fibras 126 se pueden
disponer en varias direcciones con respecto a las posiciones de
unión 128 paralelas y pueden estar, o no, unidas unas a otras en
puntos de entrecruzamiento en las partes arqueadas 130; pueden estar
dispuestas en varias direcciones con respecto a las posiciones de
unión 128 paralelas estando la mayoría de las fibras de la lámina de
fibras 126 (es decir, más de 80 o 90 por ciento) extendidas en
direcciones alrededor de un ángulo recto respecto de las posiciones
de unión 128; o todas las fibras individuales de la lámina de fibras
126 pueden extenderse en direcciones generalmente en ángulos rectos
respecto a las posiciones de unión 128, espaciadas, generalmente
paralelas.
Para que sea lo más eficaz posible en el
tratamiento de exudados corporales y en particular de material fecal
de baja viscosidad, la estructura de tratamiento de líquidos debe
tener una estructura abierta elevada. Un componente clave de esta
ecuación es la altura de las partes arqueadas 130 de la hoja de
fibras 126 del respaldo 120. Como se menciona anteriormente las
partes arqueadas 130 de la lámina de fibras 126 tienen generalmente
una altura uniforme desde el respaldo 120 superior a aproximadamente
0,5 milímetros y preferiblemente superior a aproximadamente 1,0
milímetros.
Alternativamente, se puede proporcionar una
estructura de tratamiento de líquidos 29 no absorbente. Si se
selecciona una estructura de tratamiento de líquidos no absorbente,
se puede disponer en forma de una película conformada perforada que
cumpla los requerimientos de espesor descritos más arriba. Una
película conformada adecuada está disponible en Tredegar Corporation
de Terre Haute, Indiana con la denominación X5790. Por supuesto, si
la estructura de tratamiento de líquidos 29 no es absorbente, debe
estar asociada con una estructura de almacenamiento de líquidos 28
que tenga una capacidad adecuada para absorber y retener los fluidos
depositados en ella.
A menos que se indique lo contrario, todos los
ensayos se llevan a cabo a aproximadamente 22ºC +/- 2ºC y a 35 +/-
15% de humedad relativa.
A menos que se indique lo contrario, la orina
sintética utilizada en los métodos de ensayo se conoce vulgarmente
como Jayco SynUrine y es obtenible a partir de Jayco Pharmaceuticals
Company de Camp Hill, Pennsylvania. La fórmula de la orina sintética
es: 2,0 g/l de KCI; 2,0 g/l de Na2SO4; 0,85 g/l de
(NH4)H2P04; 0,15 g/l de (NH4)H2P04; 0,19 g/l de CaCl2;
y 0,23 g/l de MgCl2. Todos los productos químicos son de calidad
reactivo. El pH de la orina sintética está en el intervalo de 6,0 a
6,4.
Haciendo referencia a la Figura 3, una estructura
absorbente (10) se carga con una descarga de 75 ml de orina
sintética a una velocidad de aproximadamente 15 ml/s utilizando una
bomba (Modelo 7520-00, suministrada por Cole Parmer
Instruments, Chicago, EE.UU.), situada a 5 cm de altura por encima
de la superficie de la muestra. Con un cronómetro se registra el
tiempo que tarda en absorberse la orina. Se repite la descarga cada
5 minutos a intervalos de descarga de 5 minutos exactos hasta que el
artículo está suficientemente cargado. Los datos del ensayo en curso
se generan cargando cuatro veces.
La muestra de ensayo, que comprende un núcleo e
incluye una lámina superior y una lámina de respaldo, está dispuesta
de manera que se extienda plana sobre una plataforma de espuma 11
dentro de caja de perspex (de la que sólo se muestra la base 12).
Encima de la muestra, se coloca una placa 13 de perspex que tiene
una abertura de 5 cm de diámetro sustancialmente en el centro. La
orina sintética se introduce en la muestra a través de un cilindro
14 encajado y pegado en la abertura. Se colocan unos electrodos 15
en la superficie inferior de la placa, la que está en contacto con
la superficie de la estructura absorbente 10. Se conectan los
electrodos al cronómetro. Se ponen unos pesos 16 encima de la placa
para simular, por ejemplo, el peso de un bebé. En este ensayo se
utiliza típicamente una presión de 50 g/cm^{2} (0,7 psi).
A medida que se introduce el fluido de ensayo en
el cilindro, típicamente se va acumulando encima de la estructura
absorbente, con lo que se completa un circuito eléctrico entre los
electrodos. Esto desencadena la puesta en marcha del cronómetro. El
cronómetro se detiene cuando la estructura absorbente ha absorbido
la descarga de orina y se ha roto el contacto eléctrico entre los
electrodos.
La velocidad de admisión se define como el
volumen de descarga absorbido (ml) por unidad de tiempo (s). Se
calcula la velocidad de admisión para cada descarga introducida en
la muestra. Para la presente invención tienen interés particular la
primera y la última de las cuatro descargas.
Este ensayo está diseñado principalmente para
evaluar productos que tienen una capacidad absorbente de
aproximadamente 300 ml a 400 ml. Si se evalúan productos con
capacidades significativamente diferentes, deberán ajustarse
adecuadamente las características, en particular del volumen de
líquido por descarga en torno al 20% de la capacidad teórica y
deberán registrarse las desviaciones.
Después de ejecutar el ensayo de Admisión del
Producto Acabado descrito anteriormente con sólo dos descargas y
esperando entre 5 y 6 minutos, se retira cuidadosamente la lámina
superior (preferiblemente tan completa como sea posible) del resto
del producto y un fragmento de la lámina superior se separa
cortando, estando el punto de admisión del Ensayo de Admisión del
Producto Acabado sustancialmente centrado en el fragmento cortado.
El fragmento de la lámina superior debe tener 200 mm de largo y 120
de ancho. Después, se mide el peso en húmedo de la lámina superior.
Finalmente, la lámina superior se seca cuidadosamente (por ejemplo
calentando en un horno a aproximadamente 60ºC) y se mide el peso en
seco de la lámina superior. La humedad de la lámina superior es la
diferencia entre el peso en húmedo y el peso en seco de la lámina
superior.
El ensayo de retención de líquidos mide el
líquido que es retenido en una muestra de material que se sumerge
temporalmente en un líquido de ensayo que tiene una tensión
superficial definida. Los líquidos de ensayo se preparan empleando
agua destilada y disolviendo una cantidad adecuada de un
tensioactivo en el agua.
Se prepara y se pesa una muestra del material
que tiene unas dimensiones de 50 mm de largo y 50 mm de ancho. La
muestra se sumerge en el líquido de ensayo durante aproximadamente 5
minutos. Después de sacar la muestra del líquido de ensayo, se agita
la muestra cuidadosamente de manera que el líquido en exceso pueda
escurrir de la superficie de la muestra de material.
La retención de líquidos de la muestra de
material se obtiene midiendo el peso en húmedo y tomando la
diferencia entre el peso en húmedo y el peso en seco.
Antes de llevar a cabo el ensayo, la película de
colágeno tal como se adquirió en NATURIN GmbH, Weinheim, Alemania,
se preparó cortándola en láminas circulares de 90 mm de diámetro
usando un dispositivo cortador de muestras y dejando que la película
alcanzara el equilibrio en el ambiente controlado de la habitación
de ensaño (véase más arriba) durante al menos 12 horas (se han de
usar pinzas durante todo el manejo de la película de colágeno).
La Figura 4 muestra el centro experimental usado
para llevar a cabo el método de ensayo de rehumectación de
colágeno.
Al menos 5 minutos, pero no más de 6 minutos,
después de que la última descarga del anterior ensayo de admisión se
haya absorbido, se retiran la placa de cubierta y los pesos, y la
muestra de ensayo (4100) se coloca cuidadosamente de forma plana en
un banco de laboratorio.
4 láminas del material colágeno (4110)
previamente cortado y que ha alcanzado el equilibrio se pesan con
precisión de al menos un miligramo, y después se colocan centradas
en el punto de carga del artículo y se cubren con una placa de
perspex (4120) de 90 mm de diámetro y aproximadamente 20 mm de
espesor. Se añade cuidadosamente un peso (4130) de 15 kg (también
centrado). Después de 30 +/- 2 segundos se retiran de nuevo el peso
y la placa de perspex y se vuelven a pesar las películas de
colágeno.
El Valor de Hidratación de la Piel es la humedad
recogida por la película de colágeno, expresado en miligramos.
El Análogo A es un análogo de material fecal que
se prepara mezclando 10 gramos de Carbopol 941 disponible en B.F.
Goodrich Corporation de Brecksville, Ohio, o un polímero acrílico
equivalente, con 900 mililitros de agua destilada. El Carpobol 941 y
el agua destilada se pesan y se miden por separado. Para agitar el
agua destilada se usa una hélice de tres hojas de tipo marítimo que
tiene una pala de 5 cm (2 pulgadas) de diámetro, (disponible en VWR
Scientific Products Corp. de Cincinnati, Ohio, nº de catálogo
BR4553-64, fija a 3/8'' del eje de agitación
BR4553-52). La velocidad de la hélice durante la
mezcla debe permanecer constante a 450 rpm. El mezclador debe formar
un vórtice sin salpicar. El Carbopol se tamiza lentamente en el agua
de manera que es arrastrado hacia el interior del vórtice y se
mezcla sin formar grumos blancos u "ojos de pez". La mezcla se
agita hasta que se ha añadido todo el Carbopol y después durante un
periodo de 2 minutos más. Hay que rascar las paredes del recipiente
que contiene la mezcla y hay que rotar el recipiente según sea
necesario para conseguir una mezcla homogénea. (La mezcla
probablemente será ligeramente turbia con burbujas de aire). Después
se añaden lentamente a la mezcla cien gramos de una disolución de
NaOH 1,0 N volumétrica, disponible en J. T. Baker Co., Phillipsburg,
NJ, y la mezcla se agita hasta homogeneidad. La mezcla debe hacerse
espesa y transparente. La mezcla debe agitarse durante 2 minutos
después de la adición de la disolución alcalina. Se debe dejar que
la mezcla neutralizada alcance el equilibrio durante al menos 12
horas y se debe usar para el ensayo de Aceptación bajo Presión en
las 96 horas siguientes. Antes de usar la mezcla de Carbopol, se
debe agitar en el recipiente a baja velocidad (aproximadamente 50
rpm) durante aproximadamente 1 minuto para asegurar que la mezcla
sea homogénea.
El Análogo A debe tener, si se prepara
correctamente, una viscosidad de cizalla de aproximadamente 13000
Pascal segundo a una velocidad de cizalla de 3,12 por segundo medida
a una temperatura de entre 20 y 23ºC.
El análogo de ensayo (Análogo B) usado en esta
medida es una disolución acuosa de poliacrilamida preparada como
sigue. Veintidós con cinco (22,5 g) gramos de poliacrilamida,
disponible en Aldrich Chemical Company de Milwaukee, Wisconsin se
mezclan con una disolución de 20 g de la disolución para lavar
platos Dawn disponible en The Procter & Gamble Company de
Cincinnati, Ohio, diluidos con 1000 ml de agua destilada. La mezcla
se hace usando la misma hélice usada para mezclar el Análogo A,
excepto que la velocidad de la hélice debe permanecer constante
durante el mezclado a aproximadamente 650 rpm. La mezcla se realiza
durante 30 minutos en un baño de agua a 82,1ºC (180F). Se retira el
agua caliente del baño y se agita la mezcla durante 30 minutos
adicionales. Se deja que la mezcla alcance el equilibrio durante al
menos 12 horas y en 96 horas se usa para el ensayo de Inmovilización
bajo Inversión Comprimida . El Análogo B deber tener un valor de
dureza (medido como se describe más adelante) de entre
aproximadamente 7,5 y aproximadamente 10,5 gramos. El Análogo B se
diseña para simular el poder de succión de agua de heces blandas
reales de bebés lactantes. El Análogo B generalmente es más fácil de
aceptar (es decir, más móvil) que el Análogo A, lo que hace más
difícil su retención.
El análogo C de ensayo usado aquí es una
disolución acuosa de poliacrilamida preparada como sigue. Se mezclan
11,1 gramos de poliacrilamida, disponible en Aldrich Chemical
Company de Milwaukee, Wisconsin con una disolución de 4,12 gramos de
FeClone nº 4, disponible en SiIliClone Studios, EE.UU. y 4,12 gramos
de FeClone nº 7, disponible en SiIliClone Studios, EE.UU., diluidos
con 906,5 ml de agua destilada. La mezcla se hace usando la misma
hélice usada para mezclar el Análogo A, excepto que la velocidad de
la hélice debe permanecer constante durante el mezclado a
aproximadamente 650 rpm. La mezcla se realiza durante 30 minutos en
un baño de agua a 82,1ºC (180F). Se retira el agua caliente del baño
y se agita la mezcla durante 30 minutos adicionales. Se deja que la
mezcla alcance el equilibrio durante al menos 12 horas y en 96 horas
se usa para el ensayo de Aceptación Fecal. El Análogo C deber tener
un valor de dureza (medido como se describe más adelante) de entre
aproximadamente 3 y aproximadamente 5 gramos.
La dureza se mide usando un Analizador de
Texturas Stevens-Farnell QTS-25,
modelo 7113-5kg y el programa asociado en un
computador con base Intel con un procesador 486 o mayor. Se disponen
una sonda esférica de 1,3 cm (½ pulgada) de acero inoxidable y un
receptáculo análogo. Una sonda adecuada es la sonda TA18 disponible
en Leonard Farnell Co. de Hatfield, Inglaterra. El receptáculo
análogo se puede preparar cortando un vial de recuento por centelleo
de 7 mililitros de polietileno lineal de baja densidad (que tiene un
diámetro interior de 1,4 cm +/- 0,01 cm (0,55 +/- 0,005 pulgadas) a
aproximadamente 16 milímetros de longitud. Viales adecuados están
disponibles en Kimble Glass Company de Vineland, New Jersey como
viales nº 58503-7. El receptáculo análogo se llena
hasta el borde superior (nivel) con el análogo (Análogo A o B, como
se describe más abajo) o heces que se van a someter a ensayo. Si se
va a evaluar un agente de modificación, la muestra se prepara
mediante el Método de Preparación de Muestras descrito más adelante.
El vial se centra bajo la sonda esférica de 1,3 milímetros (1/2
pulgada) de acero inoxidable. La sonda se baja de manera que esté en
contacto con la superficie del análogo en el vial. La sonda 5162 se
mueve hacia abajo 7 milímetros a aproximadamente 100 milímetros por
minuto y después se para. La dureza es la máxima fuerza de
resistencia registrada que encuentra la sonda en su recorrido de 7
milímetros. (La temperatura de la habitación y del análogo debe ser
entre aproximadamente 18 a 24ºC (65 a 75 F) durante el curso de la
medida). Por referencia, se ha encontrado que la dureza está
fuertemente relacionada con el módulo complejo del material, que es
una combinación del módulo viscoso y elástico del material.
La capacidad a través de la lámina superior se
mide con el siguiente ensayo. El aparato 839 usado para esta medida
se ilustra en la Figura 8. Se emplea el Análogo Fecal A para medir
la capacidad a través de la lámina superior.
Se dispone un cilindro 840 de acero inoxidable
hueco montado en una placa 842. El cilindro 840 de acero inoxidable
tiene una altura de 7,5 centímetros (2,95 pulgadas), un diámetro
interior de 5,08 centímetros (2,00 pulgadas) y un diámetro exterior
de 6,3 centímetros (2,48 pulgadas). El fondo del cilindro 840 se
extiende por debajo de la placa una distancia de 3,5 milímetros y
tiene un reborde con un espesor anular de 3,5 milímetros. El reborde
843 evita la pérdida del análogo de material fecal, que se discute
más abajo, por fuera del área de ensayo designada de la
muestra.
muestra.
También se dispone un peso 844 de 100,6 gramos.
El peso 844 también tiene forma cilíndrica y tiene un diámetro de
5,08 centímetros (2,0 pulgadas), de manera que el peso 844 encaja
justo dentro del cilindro 840 pero se puede deslizar libremente a
través del agujero del cilindro 840. Esta disposición proporciona
una presión de 49,57 kilogramos por metro cuadrado (0,071 libras por
pulgada cuadrada) y un área de ensayo de 20,27 centímetros cuadrados
(3,142 pulgadas cuadradas). Si se desea, el peso 844 puede tener un
asa 845 para permitir que sea fácilmente insertado y retirado del
cilindro 840.
Se dispone una muestra 846 para ser sometida a
ensayo. La muestra 846 preferiblemente se corta de la segunda región
82 de un pañal 20 existente, que predictívamente se puede proveer de
una forma de material de partida tal como un estratificado de los
distintos componentes del pañal 20. La muestra 846 se corta en forma
de un cuadrado de tamaño 10,16 por 10,16 centímetros (4 por 4
pulgadas). La muestra 846 se toma de cualquier zona del pañal 20 que
tenga la estructura de almacenamiento 28 dentro del cuadrado que
define la muestra 846.
Si la muestra 846 se corta de un pañal 20, la
muestra debe incluir todas las capas y componentes del pañal 20
desde la lámina superior 24 hasta la lámina de respaldo 26,
incluida. Se debe tener cuidado al retirar la muestra 846 del pañal
20 para no destruir la muestra 846 o provocar una deformación grande
no intencionada de la lámina superior 24. La lámina superior 24, o
su equivalente en el pañal 20, se retira del resto de la muestra
846. La muestra 846 (sin la primera lámina superior 24) se pesa con
una precisión de 0,01 gramos. La lámina superior 24 se devuelve
cuidadosamente a su posición original en la muestra 846, sin unirla
a ella. Si se encuentran dificultades para retirar la muestra 846
del pañal 20 o para retirar la lámina superior 24 de la muestra 846,
se puede congelar la muestra 846 y la parte que está alrededor en el
pañal 20 antes de cortar.
La congelación se puede realizar usando un
refrigerante de circuito PH100-15 fabricado por
Philips ECG, Inc. de Waltham, Massachusetts.
El cilindro 840 está centrado en la muestra 846.
Una jeringa que tiene una abertura de 5 a 6 milímetros suministra 10
centímetros cúbicos del fluido de ensayo a través del agujero del
cilindro 840 en la parte superior de la muestra 846. El fluido de
ensayo es el análogo A formulado según se describe anteriormente que
tiene una viscosidad a cizalla cero entre 10000 y 15000 centiPoise.
El peso 844 de 100,6 gramos se inserta a través del agujero del
cilindro 840 y se coloca suavemente sobre el fluido de ensayo
durante un periodo de 2 minutos.
Después de 2 minutos el peso 844 y el cilindro
840 se retiran de la muestra 846. La lámina superior 24 se retira de
la muestra 846 arrastrando la lámina superior 24 paralela a la
muestra 846 y se desecha. Después el resto de la muestra 846 se
vuelve a pesar. La capacidad a través de la lámina superior es el
aumento de peso de todas las capas de la muestra 846 subyacentes a
la lámina superior 24 dividido por el área de ensayo de 20,27
centímetros cuadrados (3,142 pulgadas cuadradas).
La Aceptación bajo Presión se mide mediante el
siguiente ensayo que emplea el aparato 5139 ilustrado en la Figura
5. Se dispone un cilindro 5140 de Plexiglas hueco montado en una
placa 5142 de acero inoxidable de aproximadamente 9,5 mm de espesor.
La placa 5142 es un cuadrado, aproximadamente de 10,16 cm x 10,16 cm
(aproximadamente 4 pulgadas x 4 pulgadas). La combinación del
cilindro 5140 y la placa tiene una altura de 7,6 centímetros
(aproximadamente 3,0 pulgadas), un diámetro interior de 5,08
centímetros (aproximadamente 2,00 pulgadas) y un diámetro exterior
de 6,3 centímetros (aproximadamente 2.48 pulgadas). El fondo del
cilindro 5140 se extiende por debajo de la placa 5142 una distancia
de aproximadamente 3,5 milímetros. El reborde 5143 evita la pérdida
del fluido de ensayo 5166 por fuera del área de ensayo designada.
También se disponen dos pesos 5156 de 625 gramos, teniendo cada uno
un diámetro de 5,08 cm (aproximadamente 2,0 pulgadas).
Se dispone un peso 5144 de Plexiglas de forma
cilíndrica de 24,6 gramos. El peso 5144 tiene un diámetro de 5,08
centímetros (aproximadamente 2,0 pulgadas), de manera que el peso
5144 encaja muy justo dentro del cilindro 5140 pero se puede
deslizar libremente a través del agujero 5141 del cilindro 5140.
Esta disposición proporciona una presión de aproximadamente 119
Pascales (Pa) (aproximadamente 0,017 libras por pulgada cuadrada) y
un área de ensayo de aproximadamente 20,27 centímetros cuadrados
(aproximadamente 3,142 pulgadas cuadradas). Si se desea, el peso
5144 puede tener un asa 5145 para permitir que sea fácilmente
insertado y retirado del cilindro 5140. En tales casos, la masa
combinada del asa 5145 y el peso 5144 cilíndrico debe ser igual a
24,6 gramos.
Se dispone una muestra 5146 de la estructura que
se va a someter a ensayo en cuanto a sus propiedades de Aceptación
bajo Presión. La muestra 5146 se puede cortar de un pañal existente
o se puede construir a partir de material sin haberse formado en un
pañal. La muestra 5146 incluye la estructura completa destinada a
usar en un artículo o la estructura completa del artículo que se ha
de evaluar, incluyendo la capa superior 5161. (Para medir la
capacidad de Aceptación bajo Presión de elementos de aceptación
discretos, como se describe más arriba en la sección Elemento de
Aceptación, se realiza el ensayo de Aceptación bajo Presión usando
el elemento de almacenamiento estándar 5147 en lugar de cualquier
estructura o capas subyacentes. El elemento de almacenamiento
estándar 5147 usado en esta invención incluye una placa de aluminio
cuadrada de 10,16 cm (4 pulgadas) con 1,6 mm de espesor que tiene un
diseño de 153 agujeros de 4,3 mm de diámetro regularmente
espaciados, como se muestra en la Fig. 7. Los agujeros están
dispuestos de manera que hay aproximadamente 4 agujeros por
centímetro cuadrado (26 agujeros por pulgada cuadrada)). La muestra
5146 debe cortarse como un cuadrado que mide 10,16 centímetros por
10,16 centímetros (aproximadamente 4 pulgadas por 4 pulgadas).
Se disponen cinco capas de material secante 5149
de alto peso base que miden 10,16 cm x 10,16 cm (4 pulgadas x 4
pulgadas). Se retira la capa superior 5161 de la muestra 5146 y los
restantes componentes, o capas, de la muestra 5146 (si hay múltiples
componentes o capas) y las cinco hojas de material secante 5149 se
pesan con precisión de 0,01 gramos. Así, si la muestra 5146 se toma
de un pañal, las capas del pañal tales como láminas superiores,
láminas superiores secundarias, capas de admisión, estructuras de
almacenamiento de líquidos etc. deben separarse antes de pesar. (En
algunos casos, una única capa puede comprender dos o más componentes
permanentemente unidos). Si se hace así, se debe tener cuidado para
no destruir la muestra 5146 o causar una gran deformación no
intencionada de cualquiera de las partes de la muestra 5146. Las
capas de la muestra 5146 se pueden congelar para ayudar a su
separación de las capas adyacentes de la muestra 5146. La
congelación se puede realizar usando un refrigerante de circuito
PH100-15 fabricado por Philips ECG, Inc. de Waltham,
Massachusetts.
La muestra 5146 debe ser montada de nuevo como
estaba configurada originalmente, sobre la parte superior de las 5
capas apiladas de material secante 5149, con la cara de la muestra
5146 destinada a quedar orientada hacia el usuario hacia arriba y
separada del material secante 5149 . El material secante 5149 es
preferiblemente papel de calidad filtrante, adquirible en Ahlstrom
Filtration, Inc. de Mt. Holly Springs, Pennsylvania, como nº
632-025, que tiene un peso base aproximado de 90
gramos por metro cuadrado.
El conjunto combinado de la muestra 5146 y del
material secante 5149 se centra sobre la superficie de trabajo 5164
de un Analizador de Texturas 5160 de Stevens-Farnell
QTS-25, modelo 7113-5 kg (adquirible
en Leonard Farnell Co. de Hatfield, Inglaterra) bajo la sonda 5162.
Una sonda 5162 adecuada es una varilla de extensión de aluminio
cilíndrica, de extremos planos y de 100 cm "QTSM3100",
adquirible en Leonard Farnell Co. de Hatflield, Inglaterra. El
cilindro 5140 se centra en la muestra 5146. Los dos pesos 5156 de
625 gramos se colocan en esquinas de la placa 5142 opuestas
(diagonalmente) para estabilizarla. Se emplea una jeringa que tiene
una abertura de aproximadamente 4 a 6 milímetros para suministrar
aproximadamente 10 centímetros cúbicos de un análogo 5166 de
desechos corporales fluidos viscosos (Análogo C, como se describe
anteriormente) a través del orificio 5141 del cilindro 5140, sobre
la parte superior de la muestra 5146.
Una vez que la cantidad apropiada de análogo de
desechos corporales fluidos viscosos 5166, o Análogo C, ha sido
medida dentro del cilindro 5140, el peso 5144 de 24,6 gramos se
inserta despacio y suavemente dentro del orificio 5140 en el
cilindro 5140, hasta que descanse sobre la superficie del análogo.
Se activa el Analizador de Texturas 5160 y la sonda 5162 presiona el
peso cilíndrico 5144 a una velocidad de 10 milímetros por minuto,
hasta que se alcanza una fuerza de resistencia de aproximadamente
1,42 N (144,6 gramos fuerza). El Analizador de Texturas 160 se
dispone para detener el recorrido hacia abajo una vez que se alcanza
una fuerza de resistencia de 1,42 N (144,6 gramos fuerza). El
registro se dispone para que se dispare a una fuerza de resistencia
de 1,42 N (5 gramos fuerza) definiéndose el punto de partida como
s_{o}. La fuerza de resistencia máxima de 1,42 N (144,6
gramos fuerza) corresponde a una presión aplicada de 700 Pascales
(0,1 libras por pulgada cuadrada). Una vez que se ha alcanzado una
fuerza de resistencia de 1,42 N (144,6 gramos fuerza), la sonda 5162
se retrae a su posición inicial.
Se retira el peso 5144 del cilindro 5140, y
después el cilindro 5140 se retira de la superficie de la muestra
5146, teniendo cuidado de que no gotee nada del Análogo C que queda
en el cilindro 5140 sobre la muestra. Después se retira la capa
superior 5161 de la muestra 5146 de la capa o capas subyacentes de
la muestra 5146, arrastrando la capa superior 5161 paralela a la
superficie de las capas subyacentes, si es posible. Para ciertas
estructuras en las que la capa superior 5161 es difícil de retirar
arrastrándola paralela a las capas subyacentes, la capa superior
5161 se puede desprender o levantar de dichas capas subyacentes de
la muestra 5146. Si la muestra 5146 comprende sólo una única capa,
el elemento de aceptación estándar que se describe más adelante se
utiliza como capa superior 5161 de la muestra 5146. Después se pesan
las capas subyacentes de la muestra 5146 y el material secante
5149.
La aceptación bajo carga A_{L} de la muestra
5146 iguala al aumento en el peso combinado de la capa o capas
subyacentes de la muestra 5146 y el material secante 5149 causado
por el Análogo C sometido a ensayo que penetra a través de la capa
superficial superior de la muestra 5146 por unidad de trabajo
W ejecutado (en miliJulios) basado en el área unidad. El
trabajo W se calcula integrando la fuerza F(s)
que resiste la sonda en su recorrido hacia abajo desde el punto
inicial s_{o} sobre la distancia total recorrida, hasta que
en s_{max} se registra la fuerza máxima de 1,42 N (144,6
gramos fuerza). La unidad de trabajo se calcula usando la siguiente
ecuación:
W =
\int\limits^{S_{max}}_{S_{0}}
F(s)ds
El Almacenamiento bajo Presión se mide usado el
mismo aparato 5139 descrito anteriormente e ilustrado en la Figura
5. Se disponen el cilindro hueco 5140, el peso 5144 y los pesos 5156
de 625 g descritos anteriormente en el ensayo de Aceptación bajo
Presión. Se dispone una muestra 5146 de la estructura que se va a
someter a ensayo en cuanto a sus propiedades de Almacenamiento bajo
Presión. De nuevo, la muestra 5146 se puede cortar de un pañal 20
existente o se puede construir a partir de material, sin haberse
formado en un pañal. La muestra 5146 debe incluir la estructura
completa destinada a usar en un artículo o la estructura completa
del artículo que se ha de evaluar. (Para medir la capacidad de
Almacenamiento bajo Presión de elementos de almacenamiento
discretos, como se describe en la sección Elemento de Almacenamiento
anterior, se realiza el ensayo de Almacenamiento bajo Presión usando
el elemento de almacenamiento estándar en lugar de cualquier
estructura o capas subyacentes. El elemento de aceptación estándar
150 es un tejido de hilo de acero inoxidable de tipo 304 (Calidad
Estándar) de malla 16 x 16, disponible como nº 9226T45 en McMaster
Carr Supply Company de Chicago, Illinois). La muestra 5146 debe ser
cortada en forma de cuadrado que mide 10,16 cm por 10,16 cm
(aproximadamente 4 pulgadas por 4 pulgadas).
Se disponen cinco capas de material secante 5149
de peso base elevado (idéntico al descrito en el ensayo de
Aceptación bajo Presión anteriormente) con una medida de 10 x 10 cm
(4 pulgadas x 4 pulgadas). Se retira la capa superior 5161 de la
muestra 5146 y los restantes componentes, o capas, de la muestra
5146 (si hay múltiples componentes o capas) y las cinco hojas de
material secante 5149 se pesan con precisión de 0,01 gramos. Por
tanto, si la muestra 5146 se toma de un pañal, la capa superior 5161
del pañal tal como la lámina superior, se debe separar de la muestra
5146 antes de pesarla. Si se hace así, se debe tener cuidado para no
destruir la muestra 5146 o causar una gran deformación no
intencionada de los elementos de la muestra 5146. Las capas de la
muestra 5146 se pueden congelar, como se describe más arriba, para
ayudar a su separación de las capas adyacentes de la muestra
5146.
La muestra 5146 debe ser montada de nuevo como
estaba configurada originalmente, sobre la parte superior de las
cinco láminas apiladas de material secante 5149, con la cara
destinada a quedar orientada hacia el usuario hacia arriba y
separada del material secante 5149. El conjunto combinado de la
muestra 5146 y del material secante 5149 se centra sobre la
superficie de trabajo 5164 de un Analizador de Texturas 5160
(descrito anteriormente) bajo la sonda 5162. El cilindro 5140 se
centra en la muestra 5146. Los dos pesos 5156 de 625 gramos se
colocan en esquinas de la placa 5142 diagonalmente opuestas para
estabilizarla. Se emplea una jeringa que tiene una abertura de
aproximadamente 4 a 6 milímetros para suministrar 10 centímetros
cúbicos de Análogo C (como se describe anteriormente) a través del
orificio del cilindro 5140, sobre la parte superior de la muestra
5146. Se inserta el peso 5144 de 24,6 gramos dentro del orificio
5141 del cilindro 5140 y se activa el Analizador de Texturas 5160
con la sonda 5162 presionando el peso cilíndrico 5144 a una
velocidad de 10 milímetros por minuto, hasta que se alcanza una
fuerza de resistencia 1,42 N (144,6 gramos fuerza). (La fuerza de
resistencia máxima de 1,42 N (144,6 gramos fuerza) corresponde a una
presión aplicada de 700 Pascales ó 0,1 libras por pulgada cuadrada).
Una vez que se ha alcanzado una fuerza de resistencia de 1,42 N
(144,6 gramos fuerza), la sonda 5162 se retrae a su posición
inicial.
Se retira el peso 5144 del cilindro 5140, y
después el cilindro 5140 y los pesos 5156 se retiran de la
superficie de la muestra 5146, teniendo cuidado de que no gotee nada
del Análogo C que queda en el cilindro 5140 sobre la muestra.
Después se retira la muestra 5146 de la superficie de trabajo 5164
del Analizador de Texturas 5160 arrastrando la muestra 5146 paralela
a la superficie de trabajo 5164, si es posible. Para ciertas
estructuras en las que la capa superior 5161 es difícil de retirar
arrastrándola paralela a las capas subyacentes, la capa superior
5161 se puede desprender o levantar de dichas capas subyacentes de
la muestra 5146. Después se pesan la muestra 5146 y el material
secante 5149. La cantidad de Análogo C 5166 sometido a ensayo que se
ha almacenado iguala al aumento en el peso combinado de las capas
subyacentes de la muestra 5146 y el material secante 5149 causado
por el Análogo C sometido a ensayo que penetra en la muestra 5146
basado en el área unidad.
Para medir la Inmovilización bajo Inversión
Comprimida y la Retención bajo Inversión Comprimida, se monta un
cilindro 5140 sobre la placa 5142 como muestra la Figura 5. El
cilindro 5140 tiene una altura de 7,5 centímetros (aproximadamente
2,95 pulgadas), un diámetro interior de 5,08 centímetros
(aproximadamente 2,00 pulgadas) y un diámetro exterior de 6,3
centímetros (aproximadamente 2,48 pulgadas). El cilindro hueco 5140
y la placa 5142 son idénticos a los utilizados en los ensayos de
Aceptación bajo Presión y Almacenamiento bajo Presión antes
descritos, con la excepción de que la placa no tiene el
"reborde" 5143 en el fondo, y que tanto el cilindro 5140 como
la placa 5142 están hechos de acero inoxidable. El cilindro 5140 de
acero inoxidable y la placa 5142 tienen un peso combinado aproximado
de 1170 gramos.
Se dispone la muestra 5146 de la estructura que
se va a someter a ensayo y se retira la capa superior 5161 si está
incluida en dicha muestra 5146. Se montan y se pesan las restantes
capas subyacentes de la muestra 5146 y las cinco capas de material
secante 5149. Después se coloca la capa superior 5161 sobre la parte
superior de este montaje. La muestra 5146 también puede estar hecha
de materiales que no hayan formado parte de una estructura. El
conjunto combinado de la muestra 5146 que se va a someter a ensayo y
el material secante 5149 se coloca sobre la superficie de una mesa
5165. (Para medir la capacidad de la Inmovilización bajo Inversión
Comprimida y de la Retención bajo Inversión Comprimida de elementos
separados de inmovilización y retención, como se ha descrito en la
Sección Elemento de Inmovilización anterior, el ensayo de
Inmovilización bajo Inversión Comprimida se realiza usando del
elemento de aceptación estándar, en lugar de cualquier capa superior
5161. Todas las capas subyacentes están incluidas en esta
evaluación). Se emplea una jeringa que tiene una abertura de
aproximadamente 4 a 6 milímetros para suministrar 10 centímetros
cúbicos de análogo de ensayo a través del orificio del cilindro
5140, sobre la parte superior de la muestra 5146.
Se permite que el análogo de ensayo (Análogo B)
penetre en la muestra 5146 por la fuerza gravitatoria durante 3
minutos. Se retira después el cilindro 5140 de la superficie de la
muestra 5146 y se pesa la muestra 5146 completa. Después se retira
la capa superior 5161 de la muestra 5146 de las capas subyacentes de
la muestra 5146 levantando la capa superior 5161 verticalmente de la
superficie de las capas subyacentes y se permite que cualquier
exceso de Análogo B escurra en las capas inferiores. Después se pesa
el conjunto del resto de la muestra 5146 y el material secante 5149.
Esto proporciona una medida de la cantidad neta de Análogo B
Q_{B} embebida en la estructura durante la etapa de carga
de este ensayo. Se monta de nuevo la muestra 5146, incluida la capa
superficial superior 5161. Se disponen y pesan tres capas cuadradas
de 10 centímetros (4 pulgadas) de material secante 5149. Se dispone
un elemento de almacenamiento estándar 5147, que se coloca sobre la
parte superior de las tres capas de material secante 5149. Se
invierte la muestra montada de nuevo 5146 sobre el conjunto del
elemento de almacenamiento estándar 5147 y las tres capas de
material secante 5149. (El elemento de almacenamiento estándar 5147
incluye una placa de aluminio cuadrada de 10 centímetros (4
pulgadas) con 1,6 milímetros de espesor que tiene un diseño de 153
agujeros de 4,3 milímetros de diámetro regularmente espaciados, como
se muestra en la Figura 7. Los agujeros están dispuestos de manera
que hay aproximadamente 4 agujeros por centímetro cuadrado (26
agujeros por pulgada cuadrada).
Un peso 5158 de 7,2 kilogramos (16 libras) y 103
centímetros cuadrados (16 pulgadas cuadradas) (que corresponde a una
presión de 7000 Pascales o 1,0 psi) se coloca luego suavemente sobre
la superficie de la muestra 5146 en la parte más alejada del
elemento de almacenamiento estándar 5147. El peso 5158 se retira
después de tres minutos y la muestra 5146 se reorienta de modo que
el lado afectado por el Análogo B del ensayo quede hacia arriba. Se
retira la capa superior 5161 y se mide y registra el peso de las
capas restantes de la muestra 5146 y las cinco capas de material
secante. La Retención bajo Inversión Comprimida R_{Cl} de la
muestra se calcula como cantidad neta real del Análogo B de ensayo
presente en las capas subyacentes de la estructura después del ciclo
de inversión.
La Inmovilización bajo Inversión Comprimida
I_{Cl} se calcula como el porcentaje del Análogo B de ensayo que
penetra en la estructura (es decir, que pasa a través de la capa
superficial a las capas subyacentes de la muestra) durante la etapa
de carga que permanece en las capas subyacentes de la estructura,
después de la etapa de inversión. La ecuación para determinar la
Inmovilización bajo Inversión Comprimida es como sigue:
I_{Cl} =
\frac{R_{Cl}}{Q_{B}}
Todas las medidas se hicieron en un tensiómetro
digital disponible comercialmente, tipo K 10 T de Krüss GmbH,
Alemania, aplicando el bien conocido método del anillo. Mediante el
cual se monitoriza la fuerza para tirar hacia arriba de un anillo
circular de platino inmerso en un líquido de ensayo y, considerando
la gravedad y el empuje por flotación se determina la tensión
superficial, expresada en N/cm.
Todo el material de vidrio y el anillo de platino
se limpian con isopropanol y agua desionizada y después se secan en
un horno de secado a 50ºC. Muy poco antes de hacer la medida, el
material de vidrio se limpia adicionalmente y se seca usando la
llama de un mechero Bunsen y después se enfría hasta 37ºC en un
desecador.
Todas las medidas se hacen a 37ºC calentando la
disolución de ensayo y el soporte de la muestra a 37ºC.
El vaso de precipitados de vidrio del equipo se
llena con 25 ml (+/- 5 ml) de la disolución de ensayo
(preferiblemente directamente desde el depósito principal sin
emplear un instrumento de transferencia como una bureta) y se coloca
en el soporte de la muestra. Después el anillo de platino se
calienta hasta que se ha calentado al rojo en el mechero Bunsen e
inmediatamente se pone en el dispositivo para sostener el
anillo.
Después el equipo se pone en marcha para realizar
automáticamente la medida, es decir sumergir y tirar del anillo a
velocidad constante mientras se miden las fuerzas. El resultado se
puede leer directamente en la pantalla del equipo.
A menos que se indique lo contrario, cada medida
se repite 3 veces y se promedian los resultados.
Se pretende que el ensayo de reducción de la
tensión superficial de la presente invención mida el efecto de uno
de los componentes del artículo absorbente de la presente invención
en la tensión superficial de un líquido admitido.
Todo el material de vidrio y el anillo de platino
se limpia con isopropanol y agua desionizada y después se seca en un
horno de secado a 50ºC. Un poco antes de realizar la medida, el
material de vidrio se limpia adicionalmente y se seca usando la
llama de un mechero Bunsen y después se deja enfriar hasta 37ºC en
un desecador.
Al comienzo del ensayo, se mide la tensión
superficial de 40 ml de agua desionizada mediante el ensayo de
tensión superficial anterior. Después, se sumergen 3 muestras del
componente que se va a someter a ensayo en los 40 ml de agua
desionizada. La muestra del componente debe pesar aproximadamente
0,05 gramos. La configuración de la muestra debe parecerse lo más
posible a la configuración del componente en el artículo absorbente
en particular en términos de superficie específica accesible al
líquido admitido. En el caso de que la muestra de los componentes
pese menos de 0,05 gramos, se ha de ajustar consecuentemente la
cantidad de líquido de ensayo. Después de 5 minutos, la muestra se
retira completamente del líquido de ensayo. Se mide la tensión
superficial del líquido restante tres veces.
La reducción de tensión superficial del
componente del artículo absorbente sometido a ensayo es la
diferencia entre la tensión superficial inicial y la tensión
superficial final del agua desionizada.
El tamaño efectivo de orificio y el área abierta
efectiva se determinan mediante el siguiente procedimiento empleando
el análisis de imagen descrito más adelante. El procedimiento tiene
tres etapas principales: adquirir la imagen, es decir, obtener
imágenes representativas de áreas de la superficie del vehículo
estructurado 24; medida de la imagen, es decir, medir el área
abierta en porcentaje de una imagen y de los orificios individuales
y sus perímetros; y análisis de datos, es decir, exportar las
medidas de área abierta en porcentaje, área de cada orificio
individual y perímetro a una hoja de cálculo en la que se hacen los
cálculos de distribuciones de frecuencia, suma de las distribuciones
de área y radio hidráulico.
Se utiliza un sistema de análisis de imagen que
tiene un panel registrador visualizador de tramas, microscopio,
cámara y software de análisis de imagen. Se dispone un panel
registrador visualizador de tramas modelo DT2855 disponible en Data
Translation de Marlboro, Mass. También se disponen un microscopio
con monitor VH5900, una cámara de vídeo, que tiene una lente VH50
con una cabeza de iluminación de tipo contacto disponible en Keyence
Company de Fair Lawn, N.J., EE.UU. y se usan para adquirir una
imagen que se ha de guardar en un archivo de ordenador. El
microscopio Keyence adquiere la imagen y el panel registrador
visualizador de tramas convierte la señal analógica de esta imagen
en un formato digital que puede leer un computador. La imagen se
guarda en un archivo de ordenador y se mide usando un software
adecuado tal como el software Optimas Image Analysis, versión 3.1,
disponible en BioScan Company de Edmaons, Wash. Para usar el
software Optimas Image Analysis, el ordenador debe tener el software
Windows, versión 3.0 o posterior, disponible en Microsoft
Corporation de Redmond, Wash. Y también tener una CPU equivalente al
menos a Intel 80386. Se puede usar cualquier PC de escritorio,
habiéndose encontrado que es particularmente adecuado un PC tipo 486
DX33. Las imágenes que se guardan y se retoman del archivo se
visualizaron en un monitor Sony Trinitron modelo
PVM-1343MO con un aumento final de aproximadamente
50X.
La etapa de adquisición de la imagen, señalada
anteriormente requiere 10 regiones diferentes de una muestra de un
vehículo estructurado 24 representativo de un tipo particular de
pañal 20 o de material de la muestra que se va a someter a ensayo.
Cada región es rectangular, y mide aproximadamente 5,8 milímetros
por 4,2 milímetros . La muestra se sitúa en un tablero de esterilla
negro para aumentar el contraste entre los orificios y la porción de
la muestra que define los orificios. El nivel de gris medio y la
desviación estándar del tablero de esterilla negro fueron 16 y 4
respectivamente.
Las imágenes se adquirieron con la luz apagada
usando el microscopio con monitor montado sobre un soporte
directamente encima de la muestra. La fuente de luz Keyence que
ilumina la muestra se ajusta y se monitoriza con el software Optimas
para medir el nivel de gris medio y la desviación estándar de una
cuña de densidad 0,3 en una Kodak Grey Scale disponible en Eastman
Kodak Company de Rochester, New York. El control de la fuente de luz
Keyence se ajusta de manera que el nivel de gris medio de la cuña
iluminada es 111 \pm 1 y la desviación estándar es 10 \pm1.
Todas las imágenes se adquirieron durante un único período de tiempo
y la fuente de luz Keyence se monitoriza midiendo el nivel de gris
medio y la desviación estándar de la cuña durante todo el proceso de
adquisición de imagen.
Para medir un orificio individual, sólo es de
interés el tamaño efectivo del orificio. Medir el tamaño efectivo
del orificio cuantifica el tamaño del orificio destinado a
contribuir a la porosidad del vehículo estructurado 24, y da cuenta
de las contribuciones de las fibras y los haces de fibras que
atraviesan un área destinada a ser un orificio. Un orificio efectivo
es un agujero que atraviesa el vehículo estructurado 24 que tiene un
nivel de gris menor que o igual a 18 empleando los parámetros de
adquisición de imagen como se describe en esta memoria. Así, un
orificio deseado puede estar divido en orificios efectivos plurales
por fibras que lo atraviesan.
El software de análisis de imagen se calibra en
milímetros mediante una imagen reglada que se obtiene de las
imágenes de la muestra. Para reducir el ruido se aplica a cada
imagen guardada un filtro promediador de 3 por 3 píxel que se
encuentra en el menú de imagen Optimas 3,1. Los orificios se
detectan en el intervalo de nivel de gris de 0 a 18. Un orificio que
no está totalmente contenido en el área de visión de 5,8 por 4,2 no
se considera en las medidas de área individual y de perímetro. Por
tanto, las medias de área y perímetro y las distribuciones no están
afectadas por los orificios que no están totalmente contenidos en el
campo de visión.
Sin embargo, los orificios individuales que no se
pueden ver totalmente en la imagen se incluyen en el cálculo de área
abierta en porcentaje. Esta diferencia tiene lugar porque el área
abierta en porcentaje es simplemente la imagen de las relaciones de
píxeles de 0 a 18 frente al número total de píxeles de la imagen.
Las áreas que tienen un nivel de gris 19 o mayor no se
contabilizaron en el cálculo de área abierta.
El área abierta en porcentaje para la media de 10
imágenes de cada vehículo estructurado 24 se mide usando el software
Optimas Image Analysis. El área abierta en porcentaje se define como
la relación del número de píxeles que tienen un nivel de gris de 0 a
18 frente al número total de píxeles de la imagen. El área abierta
en porcentaje se mide para cada imagen que representa una región
particular de una muestra de vehículo estructurado. Después se
promedia el área abierta en porcentaje de cada una de las 10
imágenes individuales para rendir un área abierta en porcentaje de
la muestra completa.
El análisis de datos se lleva a cabo mediante una
hoja de cálculo Excel, también disponible en Microsoft Corporation
de Redmond, Washington. La hoja de cálculo Excel organiza las
medidas del área abierta en porcentaje, área de orificio y perímetro
de orificio obtenidas con el software Optimas. Las medias de cada
muestra y las desviaciones estándar, las distribuciones de tamaño y
frecuencia de las áreas de un orificio individual y los cálculos de
radio hidráulico (área dividida por perímetro) de los orificios
individuales se obtienen usando la hoja de cálculo.
Las distribuciones de área de un orificio
individual también se calculan usando la hoja de cálculo Excel. Los
orificios se clasifican en grupos de ciertos intervalos de tamaño.
Se determina el número de áreas de orifico que caen dentro de
ciertos intervalos de tamaño de interés así como la suma de las
áreas dentro de cada intervalo. Los intervalos se establecen con
incrementos de 0,05 milímetros cuadrados. Estas áreas se expresan
como un porcentaje del área abierta total de la muestra. La
frecuencia y suma de las distribuciones de área se obtienen
combinando medidas de orificios individuales de las 10 imágenes de
cada muestra.
Claims (14)
-
\global\parskip0.950000\baselineskip
1. Un artículo absorbente desechable (20) que tiene una línea central transversal (110), una primera región (81) y una segunda región (82), estando situada dicha primera región por delante de dicha línea central transversal, estando la primera región en contacto con la parte delantera de la cintura del usuario durante el uso, estando la segunda región situada por detrás de dicha línea central transversal, estando dicha segunda región en contacto con la parte posterior de la cintura del usuario durante el uso, comprendiendo dicho artículo absorbente desechable un vehículo estructurado (24) permeable a los líquidos, una lámina de respaldo (26) impermeable a los líquidos unida periféricamente al menos parcialmente a dicho vehículo estructurado, una estructura de almacenamiento de líquidos (28) situada entre dicha lámina superior y dicha lámina de respaldo, y una estructura de tratamiento de líquidos (29) situada entre dicha lámina superior y dicha estructura de almacenamiento de líquidos; estando una parte de dicha estructura de tratamiento de líquidos situada en dicha primera región, una parte de dicha estructura de tratamiento de líquidos situada en dicha segunda región, caracterizado por que dicho artículo absorbente tiene un valor de humedad de la lámina superior menor que 120 miligramos según el Método de Ensayo de Humedad del Producto Acabado Lámina Superior descrito en esta memoria y por que dicho artículo absorbente desechable tiene un Almacenamiento bajo Presión en la región delantera de al menos 800 gramos por metro cuadrado según el Ensayo de Almacenamiento bajo Presión descrito en esta memoria. - 2. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicho artículo absorbente desechable tiene una capacidad de admisión de producto en la región delantera (81) de más de 3,75 ml/s en la primera descarga y de más de 0,5 ml/s en la cuarta descarga.
- 3. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicho artículo absorbente desechable tiene un valor de Hidratación de la Piel en la región delantera (81) menor que 120 mg según el Método de Ensayo de Rehumectación de Colágeno definido en esta memoria.
- 4. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicho artículo absorbente desechable tiene una inmovilización bajo inversión comprimida en la región delantera (81) de al menos 70% según el Ensayo de Inmovilización bajo Inversión Comprimida descrito en esta memoria.
- 5. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 4, en el que dicho artículo absorbente desechable tiene una retención bajo inversión comprimida en la región delantera (81) de al menos 7,5 gramos según el Ensayo de Retención bajo Inversión Comprimida descrito en esta memoria.
- 6. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicho artículo absorbente desechable tiene un valor de Almacenamiento bajo Presión en la región posterior (82) de al menos 0,5 gramos por metro cuadrado según el Ensayo de Almacenamiento bajo Presión descrito en esta memoria.
- 7. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 4, en el que dicho artículo absorbente desechable tiene una inmovilización bajo inversión comprimida en la región posterior (82) de al menos 70% según el Ensayo de Inmovilización bajo Inversión Comprimida descrito en esta memoria.
- 8. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 7, en el que dicho artículo absorbente desechable tiene una retención bajo inversión comprimida en la región posterior (82) de al menos 7,5 gramos según el Ensayo de Retención bajo Inversión Comprimida descrito en esta memoria.
- 9. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicho vehículo estructurado (24) comprende una pluralidad de orificios que tienen un tamaño de al menos 0,2 mm^{2}.
- 10. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicho vehículo estructurado (24) tiene un área abierta de más del 12%.
- 11. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicha estructura de tratamiento de líquidos (29) tiene una resistencia a la compresión de al menos 70% bajo una presión aplicada de 1 Newton por centímetro cuadrado.
- 12. El artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicha estructura de tratamiento de líquidos (29) tiene una resiliencia de al menos 50% después de 30 segundos bajo una presión aplicada de 1 Newton por centímetro cuadrado.
- 13. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicha estructura de tratamiento de líquidos (29) tiene una relación de peso base a espesor sin comprimir inferior a 100 gramos por metro cuadrado por milímetro.
- 14. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicha estructura de tratamiento de líquidos (29) comprende un respaldo (120) y una lámina de fibras (126), teniendo dicha lámina de fibras partes de anclaje a dicho respaldo en posiciones de unión espaciadas (128) y teniendo partes arqueadas (130) de dicha lámina que se proyectan a partir de dicho respaldo entre las posiciones de unión.
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