ES2229297T3 - Articulos absorbentes desechables con la capacidad de mejorar la sequedad de la piel y con transpirabilidad de la lamina de respaldo del nucleo y del armazon mejorada. - Google Patents

Abstract

UN ARTICULO ABSORBENTE DESECHABLE CONSIGUE UNA AIREACION MEJORADA DE LA PIEL COMBINANDO LOS BENEFICIOS DE UN NUCLEO ABSORBENTE QUE SUMINISTRA UN BUEN RENDIMIENTO DE REHUMEDECIMIENTO Y DEL USO DE MATERIALES PARA LA LAMINA DE RESPALDO, LOS CUALES CUANDO CUBREN EL AREA DEL NUCLEO, SUMINISTRAN PERMEABILIDAD AL VAPOR, Y LOS CUALES TIENEN UNA PERMEABILIDAD AL VAPOR INCLUSO MAYOR EN LAS REGIONES DEL ARMAZON QUE RODEAN LA REGION DEL NUCLEO.

Description

Artículos absorbentes desechables con la capacidad de mejorar la sequedad de la piel y con transpirabilidad de la lámina de respaldo del núcleo y del armazón mejorada.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a artículos absorbentes desechables tales como pañales para bebés, artículos para la incontinencia, toallitas higiénicas y similares, y en particular a artículos que tienen características de manejo de líquidos superiores combinadas con una aireación de la piel mejorada, tales como características de transpiración de la lámina de respaldo mejorada.

Antecedentes de la invención

Artículos absorbentes desechables tales como pañales, artículos para la incontinencia, toallitas higiénicas, calzones de entrenamiento y similares son bien conocidos en la técnica. Típicamente, los artículos absorbentes desechables comprenden una lámina superior permeable a los líquidos que mira hacia el cuerpo del usuario, un núcleo absorbente interpuesto entre la lámina superior y la lámina de respaldo, y medios para mantener el núcleo fijo en relación con el cuerpo del usuario.

Para recibir los exudados corporales tales como orina, heces o fluidos menstruales, el artículo tiene que cubrir ciertas partes del cuerpo del usuario. Generalmente, los artículos actuales, cubren incluso mayores partes del cuerpo del usuario para permitir el almacenamiento adecuado de los exudados. Aunque la capacidad de cubrir es un elemento esencial de la funcionalidad del artículo, el artículo también puede influir en la comodidad del usuario - induciendo un impacto negativo en la piel, por ejemplo ejerciendo presión sobre la piel, o creando oclusión en ciertas partes de la piel, induciendo así potencialmente una sobrehidratación de la piel, en particular en condiciones en las que el usuario tiene cierta tendencia a sudar.

Se han descrito numerosos intentos con el propósito de mejorar la dermatosis del usuario permitiendo que la piel sobrehidratada se deshidrate hasta un nivel aceptable permitiendo tanto que el aire alcance la piel, minimizando así los efectos potenciales de la oclusión, como que se elimine el vapor de agua de la superficie de la piel. Generalmente, tales mecanismos se denominan "transpirabilidad" o "permeabilidad al vapor o la humedad".

Varias de tales solicitudes tienen como objetivo productos de higiene femenina, tales como productos catameniales o los denominados "forros para bragas" como se describe en las patentes europeas EP-A-0.104.906; EP-A-0.171.041; EP-A-0.710.471. Tales productos tienen generalmente una capacidad de almacenamiento de fluidos relativamente baja comparada por ejemplo con los pañales para bebés o los productos para la incontinencia de adultos, que a menudo se diseñan con capacidades teóricas que exceden significativamente las de los productos de higiene femenina.

Tales materiales transpirables pueden ser distintos tipos de bandas, tales como películas que se hacen permeables al aire/vapor por perforación como se describe en la patente de EE.UU. A-5.628.737, o explotando la propiedad de "microporosidad" como se describe en las patentes europeas EP-A-0.238.200; EP-A-0.288.021; EP-A-0.352.802; EP-A-0.515.501; y la patente de EE.UU. -A-4.713.068, en la que se crean pequeños huecos en la película similares a pequeñas grietas. Las patentes internacionales WO 94/23107; WO 94/28224; la patente de EE.UU. -A-4.758.239; y la patente europea EP-A-0.315.013 describen todas materiales transpirables alternativos que pueden ser bandas textiles de fibras o de material no tejido, de manera que el aire/vapor penetre fácilmente a través de los poros relativamente grandes de la estructura. Tales bandas son tratadas o no en cuanto a la mejora de sus propiedades de impermeabilidad a los líquidos, tal como se describe en la patente europea EP-A-0.196.654. En la patente internacional WO 95/16562 se describe un material estratificado de un material no tejido con una película transpirable. Descripciones adicionales tales como la de la patente internacional WO 95/16746 se refiere a otros materiales que permiten a las moléculas de agua difundirse a su través. También con bien conocidas combinaciones de distintos materiales que comprenden varias capas de cualesquiera de los elementos anteriores.

Generalmente, todos los materiales muestran cierto intercambio de permeabilidad a los gases e impermeabilidad a los líquidos. Esto resulta particularmente claro cuando se estudia el tamaño de poros de cierto material, en el que un aumento permitirá una mejor permeabilidad a los gases, pero también una mejor permeabilidad a los líquidos. Esta última puede ser indeseable, en particular cuando tales materiales se usan para cubrir regiones del artículo que retienen líquidos, tales como la región del núcleo.

En particular para artículos diseñados para recibir mayores cantidades de líquidos, tales como pañales para bebés o para la incontinencia de adultos, se han apuntado otros métodos para mantener transpirable sólo parte del artículo, tales como cubrir las partes absorbentes de líquidos (a menudo denominadas núcleo absorbente) con un material no transpirable, pero estando otras partes del artículo hechas de materiales transpirables.

En conjunto, la técnica anterior pretendía mejorar la transpirabilidad de los materiales de cubierta, o pretendía mantener transpirables sólo partes del artículo.

Sin embargo, la técnica anterior fracasó en reconocer que se pueden lograr ventajas particulares combinando selectivamente materiales en ciertas regiones del artículo, y en particular explotando las ventajas de las propiedades de absorbencia del núcleo absorbente del artículo.

Es necesario que el núcleo absorbente de un artículo absorbente sea capaz de adquirir, distribuir y almacenar descargas que inicialmente se depositan en la lámina superior del artículo absorbente. Preferiblemente el diseño del núcleo absorbente es tal que el núcleo adquiere las descargas sustancialmente inmediatamente después de que se han depositado en la lámina superior del artículo absorbente, con la intención de que las descargas no se acumulen o escapen de la superficie de la lámina superior, ya que esto puede dar como resultado una contención ineficaz del fluido por el artículo absorbente que puede conducir a humedecer las prendas exteriores y ser incómodo para el usuario. Después de la agresión, una función esencial del artículo absorbente es retener los fluidos descargados firmemente de manera que se evite la sobrehidratación de la piel del usuario. Si el artículo absorbente no funciona bien a este respecto, el líquido que vuelve del núcleo absorbente a la piel - también a menudo denominado "rehumectación" - puede tener efectos perjudiciales sobre el estado de la piel, que pueden dar como resultado sobrehidratación y posteriormente una mayor propensión a las irritaciones cutáneas.

Ha habido muchos intentos de mejorar las propiedades de tratamiento de los artículos absorbentes o de los núcleos, en particular cuando se pretendían requerimientos adicionales tal como cuando se deseaba una reducción de volumen o espesor del producto. Tales efectos se discuten en la solicitud de patente europea EP 797.968 (96105023.4 presentada el 29 de marzo de 1996) pero también en el documento de EE.UU. US-A-4.898.642; y en las patentes europeas EP-A-0.640.330; EP-A-0.397.110; EP-A-0.312.118.

Todos los intentos se dirigían a mejorar la interacción de la superficie del artículo orientado hacia la piel del usuario. No se ha reconocido suficientemente, que hay una interacción entre unas buenas características de rehumectación del artículo y una elevada aireación a través de los materiales de la lámina de respaldo. No se ha reconocido de manera suficiente, que combinando núcleos que tengan buenas características en cuanto a tratamiento de líquidos
- dando como resultado muy buena sequedad de la piel - y materiales de la lámina de respaldo que permitan muy buena transpirabilidad se puede tener un efecto sinérgico. No se ha notado lo suficiente, que tales núcleos de buen comportamiento permiten mucha mayor flexibilidad en el diseño del artículo y en las propiedades de los materiales de la lámina de respaldo que cubren el núcleo con respecto a la permeabilidad a los líquidos, permitiendo así incluso una mayor permeabilidad al aire o vapor.

Por tanto es un objetivo de la presente invención proporcionar artículos absorbentes desechables que proporcionen un comportamiento de rehumectación particularmente bueno del núcleo con materiales de la lámina de respaldo permeables al vapor que tengan una permeabilidad al vapor incrementada en los materiales de la lámina de respaldo de la zona del armazón que rodea el núcleo.

Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar materiales muy permeables al vapor en el núcleo y la zona del armazón. Por lo que incluso se pueden usar materiales que permitan que dominen mecanismos de transporte convectivo.

Un objetivo adicional de la invención es usar tales materiales como materiales de la lámina de respaldo combinados con un núcleo absorbente que tiene una elevada capacidad de absorber líquidos.

Sumario de la invención

Un artículo absorbente desechable dirigido a mejorar la aireación de la piel combinando las ventajas de un núcleo absorbente que proporciona un buen comportamiento de rehumectación y de usar materiales de la lámina de respaldo, que cuando cubren la zona del núcleo, proporcionan permeabilidad al vapor, y que tiene incluso mayor permeabilidad al vapor en la(s) región(es) del armazón que rodean a la zona del núcleo.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra esquemáticamente un pañal de bebé con cintas como ejemplo de artículo absorbente.

La figura 2 muestra esquemáticamente un pañal de bebé para poner tirando de él como ejemplo de artículo absorbente.

La Figura 3 muestra el montaje para el Ensayo de Admisión.

La Figura 4 muestra el montaje para el Método de Rehumectación de Colágeno después de la admisión.

Descripción detallada Artículos absorbentes-general

El término "artículos absorbentes" 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 su uso, y preferiblemente, a ser reciclados, compostados o eliminados de otra manera de forma medioambientalmente adecuada).

En el contexto de la presente invención un artículo absorbente comprende:

a) - un núcleo absorbente (que puede consistir en subestructuras y/o materiales de envoltura), incluyendo en la cara orientada hacia el usuario una lámina superior, que forma la superficie interna y que - al menos en ciertas regiones de la misma - permite que los exudados penetren a través de ella, e incluyendo en la cara opuesta una lámina de respaldo que forma la superficie exterior del artículo y que separa el núcleo absorbente del exterior, por ejemplo la ropa del usuario.

b) - elementos de armazón que comprenden características tales como elementos de cierre o elásticos para mantener el artículo sobre el usuario. También comprende una lámina superior que forma la superficie interior y una lámina de respaldo. Los materiales de la lámina de respaldo y la lámina superior del núcleo absorbente pueden ser una unidad con los respectivos materiales de la regiones del armazón, esto es, la lámina de respaldo puede cubrir el núcleo absorbente y el mismo material o lámina puede extenderse en la región del armazón, cubriendo así, por ejemplo, elementos tales como los elásticos de la pierna o similares.

La figura 1 es una vista en planta de una realización de un artículo absorbente de la invención que es un pañal.

El pañal 20 se muestra en la figura 1 en su estado extendido sin contraer, (es decir, retirando la contracción inducida por elásticos excepto en los paneles laterales en los que se ha dejado el elástico en su condición relajada) con partes de la estructura cortadas para mostrar más claramente la construcción del pañal 20 y con la parte del pañal 20 que está más lejos del usuario, la superficie exterior 52, mirando al espectador. Como se muestra en la figura 1, el pañal 20 comprende una lámina superior 24 permeable a los líquidos, una lámina de respaldo 26 impermeable a los líquidos unida a la lámina superior 24, y un núcleo absorbente 28 situado entre la lámina superior 24 y la lámina de respaldo 26; paneles laterales 30 elastificados; remates 32 de la piernas elastificados; un elemento de cintura elástico 34; y un sistema de cierre que comprende un doble sistema de sujeción por tensión generalmente múltiple designado 36. El doble sistema 36 de sujeción por tensión comprende preferiblemente un sistema 38 de sujeción primario y un sistema 40 de cierre en la cintura. El sistema de sujeción primario 38 comprende preferiblemente un par de miembros 42 aseguradores y dos miembros 44 de contacto. En la figura 1 se muestra que el sistema de cierre 40 de la cintura comprende preferiblemente un par de componentes 46 de unión y un segundo componente 48 de unión. El pañal 20 también comprende preferiblemente un parche 50 de posicionamiento situado subyacente a cada componente 46 de unión.

En la figura 1 se muestra que el pañal 20 tiene una superficie exterior 52 (hacia el espectador en la figura 1), una superficie interior 54 opuesta a la superficie exterior 52, una primera región 56 de cintura, una segunda región 58 de cintura opuesta a la primera región 56 de cintura y una periferia 60 que está definida por los bordes exteriores del pañal 20 en la que los bordes longitudinales se designan 62 y los bordes de los extremos se designan 64. La superficie interior 54 del pañal 20 comprende la porción del pañal 20 que está situada adyacente al cuerpo del usuario durante el uso (esto es, la superficie interior 54 está formada, generalmente, por al menos una porción de la lámina superior 24 y otros componentes unidos a la lámina superior 24). La superficie exterior 52 comprende la porción del pañal 20 que está situada alejada del cuerpo del usuario (esto es, la superficie exterior 52 está formada, generalmente, por al menos una porción de la lámina 26 de respaldo y otros componentes unidos a la lámina 26 de respaldo). La primera región 56 de cintura y la segunda región 58 de cintura se extienden, respectivamente, desde los bordes de los extremos 64 de la periferia 60 hasta la línea central lateral 66 del pañal 20. Cada una de las regiones de la cintura comprenden una región central 68 y un par de paneles laterales que comprenden típicamente las porciones laterales exteriores de las regiones de cintura. Los paneles laterales situados en la primera región 56 de cintura se designan 70 mientras que los paneles laterales de la segunda región 58 de cintura se designan 72. Aunque no es necesario que los pares de paneles laterales de cada panel lateral sean idénticos, preferiblemente son imágenes especulares uno del otro. Los paneles laterales 72 situados en la segunda región 58 de cintura pueden ser extensibles elásticamente en la dirección lateral (es decir, paneles laterales 30 elastificados). (La dirección lateral (dirección x o anchura) se define como la dirección paralela a la línea central lateral 66 del pañal 20; la dirección longitudinal (dirección y o longitud) se define como la dirección paralela a la línea central longitudinal 67;y la dirección axial (dirección z o espesor) se define como la dirección que se extiende a través del espesor del pañal 20).

La figura 1 muestra una ejecución específica del pañal 20 en la que la lámina superior 24 y la lámina de respaldo 26 son unitarias a lo largo del núcleo y la región de armazón y tienen unas dimensiones de longitud y anchura generalmente mayores que las del núcleo absorbente 28. La lámina superior 24 y la lámina 26 de respaldo se extienden más allá de los bordes del núcleo absorbente 28 para formar así la periferia 60 del pañal 20. La periferia 60 define el perímetro exterior o, en otras palabras, los bordes del pañal 20. La periferia 60 comprende los bordes longitudinales 62 y los bordes de los extremos 64.

Aunque cada remate 32 para la pierna puede estar configurado de manera que sea similar a cualquiera de las bandas de las piernas, alas laterales, remates de barrera o remates elásticos descritos anteriormente, se prefiere que cada remate 32 elastificado para las piernas comprenda al menos un remate 84 de barrera interior que comprende un ala 85 de barrera y un miembro 86 espaciador elástico tal como se describe en la patente de EE.UU. 4.909.803 a la que se hace referencia anteriormente. En una realización preferida, el remate 32 para la piernas elastificado comprende adicionalmente un remate 104 de tipo junta elástico con una o más hebras 105 elásticas, situadas en el exterior del remate 84 de barrera como se describe en la patente de EE.UU. 4.695.278 a la que se hace referencia anteriormente.

El pañal 20 puede comprender además un elemento 34 de cintura elástico que proporcione un ajuste y contención mejorados. El elemento 34 de cintura elástico se extiende al menos de forma longitudinal exteriormente desde al menos uno de los bordes 83 de la cintura del núcleo absorbente 28 al menos en la región central 68 y generalmente forma al menos una porción del borde 64 del extremo del pañal 20. Así, el elemento 34 de cintura elástico comprende la porción del pañal que se extiende al menos desde el borde 83 de cintura del núcleo absorbente 28 hasta el borde 64 externo del pañal 20 y se pretende que esté situado adyacente a la cintura del usuario. Los pañales desechables se construyen generalmente de manera que tengan dos elementos de cintura elásticos, uno situado en la primera región de cintura y otro situado en la segunda región de cintura.

La banda 35 de cintura elástica del elemento 34 de cintura elástico puede comprender una porción de la lámina superior 24, una porción de la lámina de respaldo 26 que preferiblemente se ha estirado mecánicamente y un material de dos estratos que comprende un miembro 76 elastómero situado entre la lámina superior 24 y la lámina de respaldo 26 y un miembro 77 resilente situado entre la lámina de respaldo 26 y el miembro 76 elastómero.

Este y otros componentes del pañal se dan con más detalle en la patente internacional WO 93/16669.

La figura 2 muestra un ejemplo adicional de un artículo absorbente para el que se puede aplicar la presente invención, a saber, un pañal para poner tirando de él desechable. El pañal 20 para poner tirando de él, desechable comprende un núcleo absorbente 22, un armazón 21 rodeando la región del núcleo, y costuras laterales.

Las capas 26 exteriores o de la lámina de respaldo son las porciones del armazón 21 o del núcleo absorbente 22 que formarán el exterior de los pañales 20 para poner tirando de ellos, desechables, esto es, que están más alejados del usuario. Las capas exteriores 26 son adaptables, de sensación al tacto suave y no irritantes para la piel del usuario. Esta capa exterior puede ser una capa de material unitario que cubre tanto el núcleo como el armazón o partes de ellos, o puede comprender distintos materiales de estas regiones.

La lámina superior interior o capas 24 son las porciones del armazón 21 o núcleo 22 que formarán el interior del artículo, y que estarán en contacto con el usuario. La capa interior también es adaptable, de sensación de tacto suave y no irritante para la piel del usuario.

En la región del armazón, la capa 24 interior y la capa 26 exterior pueden unirse entre sí indirectamente uniendo directamente las mismas a los miembros 90 elásticos de las alas, a los miembros 76 de la banda de la cintura elástica y las hebras 105 elásticas pueden unirse directamente entre sí en las áreas que se extienden más allá del miembro 90 elástico de las alas, los miembros 76 de la banda de cintura elástica y las hebras elásticas.

El armazón 21 del pañal 20 para poner tirando de él, desechable comprende además preferiblemente remates 32 para las piernas elastificados para proporcionar una contención mejorada de los líquidos y otros exudados corporales. Cada remate 32 de la pierna elastificado puede comprender varias realizaciones diferentes para reducir la pérdida de exudados corporales en las regiones de las piernas. Aunque cada remate 32 de la pierna elastificado puede estar configurado de manera que sea similar a cualquiera de las bandas de las piernas, alas laterales, remates de barrera o remates elásticos descritos anteriormente, se prefiere que cada remate 32 de la pierna elastificado comprenda al menos un ala 104 lateral y una o más hebras 105 elásticas.

El armazón 21 de los pañales 20 para poner tirando de ellos, desechables preferiblemente comprenden además una banda 34 de cintura elastificada dispuesta adyacente al borde del extremo de los pañales 20 para poner tirando de ellos, desechables al menos en la porción trasera 58, y más preferiblemente tiene una banda 34 de cintura elastificada dispuesta tanto en la porción 56 delantera como en la porción 58 trasera.

Núcleo absorbente/estructura del núcleo

El núcleo absorbente debe ser generalmente compresible, conformable, no irritante para la piel del usuario, y capaz de absorber y retener líquidos tales como orina y otros ciertos exudados corporales. El núcleo absorbente puede comprender una amplia variedad de materiales que absorban líquidos o traten líquidos comúnmente usados en los pañales desechables y otros artículos absorbentes tales como - pero no limitados a - pasta de madera triturada que generalmente se denomina fieltro de aire; polímeros expandidos por fusión que incluyen los conformados; fibras celulósicas químicamente rigidizadas, modificadas o reticuladas; tisú incluyendo envolturas de tisú y estratificados de tisú.

Ejemplos de estructuras absorbentes 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; en la patente europea EP-A-0 640 330 de Bewick-Sonntag et al.; en las patentes de EE.UU. US 5 180 622 (Berg et al.); US 5 102 597 (Roe et al.); US 5 387 207 (LaVon). Tales estructuras se pueden adoptar para que sean compatibles con los requerimientos señalados más adelante para usar como núcleo absorbente 28.

El núcleo absorbente puede ser una estructura nuclear unitaria, o puede ser una combinación de varias estructuras absorbentes, que a su vez pueden consistir en una o más subestructuras. Cada una de las estructuras o subestructuras puede tener una extensión esencialmente bidimensional (es decir, ser una capa) o tener forma tridimensional.

Materiales para usar en los núcleos absorbentes de la invención

El núcleo absorbente de la presente invención puede comprender materiales de fibra para formar bandas de fibras o matrices de fibras.

Las fibras útiles en la presente invención incluyen las fibras naturales (modificadas o sin modificar), así como fibras fabricadas sintéticamente, tales como poliolefinas, por ejemplo polietileno y polipropileno.

Para muchos núcleos absorbentes o estructuras del núcleo según la presente invención, se prefiere el uso de fibras hidrófilas que pueden obtenerse usando materiales de partida hidrófilos o hidrofilizando fibras hidrófobas, tales como fibras termoplásticas derivadas, por ejemplo, de poliolefinas, tratadas con un tensioactivo o tratadas con sílice.

Fibras naturales adecuadas son las fibras de pasta de madera que se pueden obtener a partir de procedimientos químicos bien conocidos tales como el procedimiento Kraft y procedimientos con sulfito. También son adecuadas fibras celulósicas químicamente rigidizadas, por ejemplo, se pueden aplicar a las fibras agentes reticulantes, después de la aplicación, haciendo así que se formen uniones reticuladas "intrafibra" que pueden incrementar la rigidez de las fibras. Aunque se prefiere la utilización de uniones reticuladas intrafibra para rigidizar químicamente la fibra, no se pretenden excluir otros tipos de reacciones para rigidizar las fibras.

Las fibras rigidizadas por uniones reticuladas de forma individualizada (es decir, las fibras rigidizadas individualizadas, así como el procedimiento para su preparación) se describen, por ejemplo, en los documentos US-A-3.224.926; US-A-3.440.135; US-A-3.932.209; y US-A-4.035.147; US-A-4.898.642d; y US-A-5.137.537. Además, o alternativamente, fibras sintéticas o termoplásticas pueden estar comprendidas en las estructuras absorbentes, tales como las que se pueden fabricar a partir de cualquier polímero termoplástico que se pueda fundir a temperaturas que no dañen extensivamente las fibras. Los materiales termoplásticos se pueden fabricar a partir de distintos polímeros termoplásticos, tales como poliolefinas, por ejemplo polietileno. Se puede hacer que la superficie de una fibra hidrófoba sea hidrófila con un tratamiento con un tensioactivo, tal como un tensioactivo no iónico o aniónico, p.ej., pulverizando la fibra con un tensioactivo, sumergiendo la fibra en un tensioactivo o incluyendo el tensioactivo como parte del material polímero fundido al producir la fibra termoplástica. Después de fundirse y volver a solidificar, el tensioactivo tenderá a permanecer en la superficie de la fibra termoplástica. Tensioactivos adecuados incluyen tensioactivos no iónicos tales como Brij® 76 fabricado por ICI Americas, Inc. de Wilmington, Delaware, y distintos tensioactivos vendidos con la marca comercial Pegosperse® por Glyco Chemical, Inc. de Greenwich, Connecticut. Además también se pueden usar tensioactivos no iónicos, tensioactivos aniónicos. Estos tensioactivos se pueden aplicar a las fibras termoplásticas a niveles, por ejemplo, de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 1 gramo por centímetro cuadrado de fibra termoplástica.

Se pueden fabricar fibras termoplásticas adecuadas a partir de un único polímero (fibras monocomponentes), o se pueden fabricar a partir de más de un polímero (p.ej., fibras bicomponentes). Por ejemplo, "fibras bicomponentes" puede referirse a fibrastermoplásticas que comprenden un núcleo de la fibra hecho de un polímero que está recubierto con una cubierta hecha de un polímero diferente. El polímero que comprende la cubierta a menudo funde a una temperatura diferente, típicamente inferior, que el polímero que comprende el núcleo. Como resultado, estas fibras bicomponentes proporcionan una unión térmica debido a la fusión del polímero de la cubierta, y sin embargo mantienen las deseables características de resistencia del polímero del núcleo.

En el caso de fibras termoplásticas, su longitud puede variar dependiendo del punto de fusión particular y otras propiedades deseadas para estas fibras. Típicamente, estas fibras termoplásticas tienen una longitud de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 7,5 cm de largo, preferiblemente de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 3,0 cm de longitud. También se pueden ajustar las propiedades de estas fibras termoplásticas, incluido el punto de fusión, variando el diámetro (calibre) de las fibras. El diámetro de estas fibras termoplásticas viene definido típicamente en términos tanto de denier (gramos por 9000 metros) o decitex (gramos por 10.000 metros, dtex). Dependiendo de la disposición específica en el interior de la estructura, fibras termoplásticas adecuadas pueden tener un decitex en el intervalo de muy por debajo de 1 decitex, tal como 0,4 decitex a aproximadamente 20 dtex.

Dichos materiales de fibra se pueden usar de forma individualizada cuando se está produciendo el artículo absorbente, y se está formando una estructura de fibras tendida al aire en línea. Dichas fibras también pueden usarse como una banda o tisú de fibras formado previamente. Estas estructuras se suministran después para la producción del artículo esencialmente de forma sin fin o muy larga (p.ej. como un rollo, bobina) y después se cortan con el tamaño adecuado. Esto se puede hacer en cada uno de tales materiales individualmente antes de que se combinen con otros materiales para formar el núcleo absorbente, o cuando el propio núcleo se corta y dichos materiales son coextensivos con el núcleo. Hay una amplia variedad de formas de fabricar tales bandas o tisúes, y tales procedimientos son muy bien conocidos en la técnica.

Además de estas bandas de fibras, o de manera alternativa, los núcleos absorbentes pueden comprender otros materiales porosos, tales como espumas. Espumas preferidas son materiales de espuma polímeros absorbentes de celdas abiertas derivados de la polimerización de una emulsión de agua en aceite con alto contenido de fase interna (a partir de ahora denominada una HIPE, por sus iniciales inglesas "High Internal Phase Emulsion"). Tales espumas polímeras se pueden formar para proporcionar las propiedades de almacenamiento requeridas, así como las propiedades de distribución requeridas, tal como se describe en la patente de EE.UU. 5.387.207 (Dyer et al.), expedida el 7 de febrero de 1995; y la patente de EE.UU. 5.260.345 (DesMarais et al.), expedida el 9 de noviembre de 1993.

Polímeros superabsorbentes o hidrogeles

Opcionalmente, y a menudo preferiblemente, las estructuras absorbentes según la presente invención pueden comprender polímeros superabsorbentes o hidrogeles. Los polímeros absorbentes que forman hidrogeles útiles en la presente invención incluyen una variedad de polímeros sustancialmente insolubles en agua, pero hinchables por el agua, capaces de absorber grandes cantidades de líquidos. Tales materiales polímeros se denominan también comúnmente "hidrocoloides", o materiales "superabsorbentes". Estos polímeros absorbentes formadores de hidrogel, preferiblemente tienen una multiplicidad de grupos funcionales aniónicos tales como ácido sulfónico y, más típicamente, grupos carboxi. Ejemplos de polímeros adecuados para usar en la presente invención incluyen los que se preparan a partir de monómeros polimerizables, insaturados, que contienen ácido.

Los polímeros absorbentes formadores de hidrogel adecuados para la presente invención contienen grupos carboxilo. Estos polímeros incluyen copolímeros de injerto de acrilonitrilo-almidón hidrolizado, copolímeros injertados de acrilonitrilo-almidón hidrolizado parcialmente neutralizado, copolímeros de injerto de ácido acrílico-almidón, copolímeros de injerto de acrilonitrilo-almidón parcialmente neutralizado, copolímeros de injerto de acetato de vinilo-éster acrílico saponificados, copolímeros de acrilonitrilo o acrilamida hidrolizados, polímeros reticulados con reticulación ligera de cualquiera de los copolímeros que siguen, ácido poliacrílico parcialmente neutralizado y polímeros reticulados con reticulación ligera de polímeros de ácido poliacrílico parcialmente neutralizado. Estos polímeros se pueden usar tanto solos como en forma de una mezcla de dos o más polímeros diferentes. Ejemplos de estos materiales poliméricos se describen en la patente de EE.UU. 3.661.875, patente de EE.UU. 4.076.663, patente de EE.UU. 4.093.776, patente de EE.UU. 4.666.983 y patente de EE.UU. 4.734.478.

Los materiales de polímeros más preferidos para uso en la fabricación de partículas formadoras de hidrogel son polímeros reticulados con reticulación ligera de ácidos poliacrílicos parcialmente neutralizados y derivados de almidón de los mismos. Lo más preferiblemente, las partículas formadoras de hidrogel comprenden de aproximadamente 50% a aproximadamente 95%, con preferencia aproximadamente 75%, de poli(ácido acrílico) reticulado con reticulación ligera, neutralizado (por ejemplo, poli(acrilato sódico/ácido acrílico).

Como se describe anteriormente, los polímeros absorbentes formadores de hidrogel son preferiblemente reticulados con reticulación ligera. La reticulación sirve para hacer que el polímero sea sustancialmente insoluble en agua y, en parte, determina la capacidad de absorción y las características de contenido de polímero extraíble de las partículas precursoras y las macroestructuras resultantes. Procedimientos para reticular polímeros y agentes típicos de reticulación se describen con mayor detalle en la patente de EE.UU. antes citada 4.076.663 y en DE-A-4020780
(Dahmen).

Los materiales superabsorbentes se pueden usar en forma de partículas o en forma de fibras y también se pueden combinar con otros elementos para formar estructuras formadas previamente.

Aunque los elementos individuales se han descrito por separado, se puede fabricar una estructura o subestructura absorbente combinando uno o más de estos elementos.

Capacidad de diseño y capacidad de almacenamiento final

Para poder comparar artículos absorbentes con distintas condiciones de uso final, o artículos de distintos tamaños, se ha encontrado que la "capacidad de diseño" es una medida útil.

Por ejemplo, los bebés representan un grupo de uso típico, pero incluso dentro de este grupo la cantidad de carga de orina, la frecuencia de descarga, la composición de la orina, variarán ampliamente desde los bebés más pequeños (bebés recién nacidos) hasta los párvulos, pero también por ejemplo entre distintos individuos párvulos.

Otro grupo de uso pueden ser los niños mayores, que todavía padecen cierta forma de incontinencia.

También, los adultos incontinentes pueden emplear tales artículos, de nuevo con una amplia variedad de condiciones de carga, generalmente denominadas desde incontinencia ligera hasta incontinencia grave.

Aunque el experto en la materia podrá fácilmente transferir las enseñanzas a otros tamaños, la discusión adicional se centrará en los párvulos. Para tales usuarios, se ha encontrado que son suficientemente representativas las descargas de orina de hasta 75 ml por micción, con una media de cuatro micciones por periodo de uso resultando una carga total de 300 ml y velocidades de micción de 15 ml/s.

De ahora en adelante, tales artículos que son capaces de cumplir tales requerimientos, deben tener la capacidad de recoger esas cantidades de orina, que se denominará en la discusión posterior "capacidad de diseño".

Estas cantidades de fluidos tienen que ser absorbidas por materiales que pueden almacenar finalmente los fluidos corporales, o al menos las partes acuosas de los mismos, de manera que sólo una pequeña parte del fluido queda - si es que queda algo - en la superficie del artículo hacia la piel del usuario. El término "finalmente" se refiere en un aspecto a la situación de largos tiempos de uso del artículo absorbente, en otro aspecto a los materiales absorbentes que alcanzan su capacidad "final" cuando se equilibran con sus alrededores. Esto se puede dar en un artículo absorbente en condiciones de uso real después de largos tiempos de uso, o se puede lograr en un procedimiento de ensayo para materiales puros o materiales compuestos. Como muchos de los procedimientos que se consideran tienen un comportamiento cinético asintótico, un experto en la materia considerará fácilmente las capacidades "finales" que se han de alcanzar cuando la capacidad real ha alcanzado un valor suficientemente próximo al punto asintótico final, p.ej. relativo a la precisión del equipo de medida.

Como un artículo absorbente puede comprender materiales que ante todo están diseñados para almacenar finalmente fluidos, y otros materiales que sobre todo están diseñados para cumplir otras funciones tales como admisión y/o distribución del fluido, pero deben sin embargo tener cierta capacidad de almacenamiento final, materiales para el núcleo adecuados según la presente invención se describen sin intentar separar artificialmente tales funciones. No obstante, la capacidad de almacenamiento final se puede determinar para el núcleo absorbente completo, para regiones del mismo, para estructuras absorbentes, o incluso para subestructuras, pero también para materiales que se usen en cualquiera de los anteriores.

En caso de aplicar la presente invención a otros artículos que requieran diferentes usos finales, un experto en la materia será capaz de adaptar fácilmente las capacidades de diseño apropiadas para destinarlos a otros grupos de usuarios.

Para determinar o evaluar la Capacidad de Almacenamiento de Diseño Final de un artículo absorbente, se han propuesto varios métodos.

En el contexto de la presente invención se asume que la Capacidad de Almacenamiento Final de un artículo es la suma de las capacidades absorbentes finales de los elementos o materiales individuales. Para estos componentes individuales, se pueden aplicar distintas técnicas bien establecidas siempre que se apliquen consistentemente durante la comparación. Por ejemplo, La Capacidad Centrífuga de la Bolsa de Té según está desarrollado y bien establecido para los polímeros superabsorbentes se puede usar para tales materiales, pero también para otros (véase más arriba).

Una vez que se conocen las capacidades de los materiales individuales, se puede calcular la capacidad del artículo completo multiplicando estos valores (en ml/g) por el peso del material usado en el artículo.

Para materiales que tienen una función definida diferente a la de almacenar finalmente fluidos - tales como las capas de admisión y similares - la capacidad de almacenamiento final se puede obviar, tanto porque tales materiales en realidad sólo tienen un valor bajo de capacidad comparado con el de los materiales dedicados a almacenar fluidos finalmente, como porque tales materiales no están destinados a ser cargados con fluido, y por tanto deben liberar sus fluidos a los otros materiales de almacenamiento final.

Con estas definiciones, los denominados "forros de bragas" muestran muy bajas capacidades de almacenamiento final, de unos pocos ml o menores. Las almohadillas catameniales tienen a menudo hasta aproximadamente 20 ml, los artículos para la incontinencia urinaria leve tienen por ejemplo 75 ml o aproximadamente 90 ml, los artículos para la incontinencia urinaria media, o también los pañales para bebés pequeños pueden tener aproximadamente 165 ml, y los pañales para párvulos alcanzan los 300 ml o más, y los artículos para la incontinencia grave de adultos tienen 600 ml o más de capacidad de almacenamiento final.

Materiales para la lámina de respaldo transpirables

Un elemento esencial de la presente invención es el uso de materiales que son permeables a los gases, tales como aire, o a los vapores, tales como vapor de agua. Aparte de la difusión, los gases o el vapor pueden pasar a través de un material sólido mediante transporte por capilares pequeños (lento) o mediante transporte convectivo (rápido).

La permeabilidad se puede determinar mediante la bien conocida Velocidad de Transmisión de Humedad en forma de Vapor (MVTR, por sus iniciales inglesas, Moisture Vapour Transmission Rate), expresada en unidades de [g/24h/m^{2}] con distintas fuerzas impulsoras de transporte. En el contexto de la presente invención, el método expuesto más abajo se refiere a la humedad que absorbe el cloruro de calcio a través de la muestra de ensayo con una humedad relativa de 75% a 40ºC.

Una manera adicional para determinar la permeabilidad a los gases es aplicar un ensayo de permeabilidad al aire, en el que se aspira aire a través de una muestra de ensayo en condiciones definidas tales como succión a vacío. Como este ensayo se refiere a velocidades de penetración elevadas, es más aplicable a materiales que permiten el flujo convectivo de aire (rápido) más que a los más lentos dominados por transporte difusivo o capilar (lento).

Ejemplos de tales materiales también denominados películas microporosas, son proporcionados por ejemplo por Mitsui Toatsu Co., Japón, con la denominación ESPOIR NO. Tales películas se puede fabricar produciendo una película polímera por ejemplo de polietileno, que además comprenda partículas de carga, tales como carbonato cálcico. Después de haber formado una película en la que estas partículas de carga estén incluidas en una matriz de material polímero, la película se puede tratar mecánicamente de manera que los materiales polímeros sufran un esfuerzo y se estiren permanentemente, creando así pequeñas grietas alrededor de las partículas de carga no deformables. Las grietas son suficientemente pequeñas para permitir que las moléculas de gas de la fase gaseosa pasen a través, pero evitan que penetren los líquidos. Así el mecanismo de transporte es flujo lento dentro de los capilares.

Esta deformación se pude lograr con varios métodos distintos, en la dirección de la máquina del material por estiramiento convencional entre dos disposiciones de rodillos de agarre que se mueven a diferentes velocidades, o en las direcciones CD fijando suavemente los bordes del material en armazones divergentes, o haciendo pasar el mismo por rodillos engranados, o con cualquier combinación de los anteriores. Cada una de estas etapas se puede realizar mientras el material se calienta (esto es a un temperatura que supere la temperatura ambiente, es decir la mayoría de las veces a temperatura superior a aproximadamente 40ºC) o "en frío", esto es, por debajo de dicha temperatura.

La microporosidad de tales materiales se puede comunicar como una etapa de proceso integrada en el procedimiento de fabricación de la película, puede ser una etapa de proceso separada, o puede ser una etapa de proceso que está integrada en la conversión adicional de tales materiales, como cuando se usan tales películas para producir artículos absorbentes.

Cuando se emplean materiales de película plásticos, se ha encontrado frecuentemente, que la sensación del plástico no es la preferida por los consumidores. De ahora en adelante, se desea a menudo tener un tacto mejorado en tales materiales, que se puede lograr -entre otras maneras- combinando una capa de material de fibra con la película, tal como un material no tejido de bajo peso base. Tales capas se pueden unir a la película mediante diversos métodos, tales como usar adhesivos o uniendo las mismas entre sí térmicamente.

En el contexto de la presente descripción, las películas fabricadas o tratadas como se describe anteriormente, se pueden clasificar como sigue:

TABLA 1

intervalo de permeabilidad	MVTR [g/m^{2}/24h]
no permeable	hasta aproximadamente 200
baja permeabilidad	hasta aproximadamente 2000
permeabilidad media	hasta aproximadamente 4000
permeabilidad elevada	hasta aproximadamente 6000
permeabilidad muy elevada	más de aproximadamente 6000

Estos valores deberían compararse con un valor de aproximadamente 12000 g/m^{2}/24h que se requeriría para cubrir la piel humana sin proporcionar una resistencia adicional significativa a la transferencia de humedad desde la piel, o alternativamente el que resulta de realizar el ensayo MVTR sin ningún material de ensayo.

Alternativamente, tales materiales se pueden fabricar a partir de materiales no tejidos, que se han hecho impermeables a los líquidos ya sea minimizando el tamaño de los poros del material no tejido (p.ej. combinando bandas unidas en hilatura con capas SMS sopladas en fusión) ya sea mediante otros tratamientos. Materiales adicionales pueden ser películas perforadas en las que estos materiales pueden además mostrar impermeabilidad a los líquidos unidireccional tal como se describe en la patente europea EP-A-0.710.471.

Tales materiales a menudo tienen valores de permeabilidad elevados o muy elevados, tales como aproximadamente 4500 g/m^{2}/24h hasta 6000 g/m^{2}/24h o bandas de material no tejido, de manera que se pueden describir de manera significativa por los valores de permeabilidad al aire (véase más adelante), en los que para materiales SMS convencionales resulta aproximadamente 1500 a 2500 I/cm^{2}/s, para bandas abordonadas comunes 2000 a 2300 l/cm^{2}/s y para bandas unidas en hilatura de bajo peso base 2500 l/cm^{2}/s.

Regiones del artículo

Sin embargo, aparte de la selección los materiales apropiados, la disposición de los materiales en el artículo es de gran importancia. Para el alcance de la siguiente descripción, el artículo se considera que consiste esencialmente de dos regiones, a saber, una parte del artículo comprende el núcleo absorbente, la otra parte completa el resto del artículo.

Así, la "región del núcleo" cubre las regiones que durante el uso cubrirán la abertura del cuerpo desde la que se descargan los exudados, y se extenderá adicionalmente hasta la región, o regiones de la cintura.

Aparte de los medios de tratamiento de líquidos y medios auxiliares tales como elementos para mantener los otros distintos elementos juntos (p.ej. adhesivos), esta región del núcleo comprenderá uno o más materiales que están destinados a mirar hacia la piel del usuario durante el uso, y que generalmente se denominan materiales de la lámina superior, y uno o más materiales que están destinados a cubrir la superficie opuesta del artículo (es decir, el exterior), con el propósito por ejemplo de estar orientados hacia la ropa del usuario.

La "región del armazón" comprende los elementos del artículo para sostener el artículo en el usuario (esto es, los medios de fijación), los elementos para evitar las pérdidas de exudados del artículo (p.ej. los medios que hacen que el cierre de la pierna sea elástico, o los elementos de la cintura) y medios para conectar los distintos elementos.

También la región del armazón comprenderá uno o más materiales destinados a mirar hacia la piel del usuario durante el uso, y que generalmente se denomina lámina superior, y uno o más materiales que están destinados a cubrir la superficie opuesta del artículo (esto es, el exterior), por ejemplo, con el propósito de estar orientados hacia la ropa del usuario, que generalmente se denominan materiales de la lámina de respaldo.

Con respecto a las propiedades de permeabilidad a los fluidos, es decir, permeablilidad a los gases e impermeabilidad a los líquidos, existen diferentes requerimientos para los materiales de la lámina de respaldo del armazón y de la región del núcleo del artículo.

En la zona del armazón, el material de la lámina de respaldo debería permitir evitar la oclusión de la piel y así permitir que el sudor se evapore a través de la misma muy fácilmente, esto es, una elevada permeabilidad a los gases, pero no es necesario que el material satisfaga los requerimientos específicos de impermeabilidad a los líquidos.

En la zona del núcleo, hay un requerimiento adicional de que el material de la lámina de respaldo retenga el líquido libre, por ejemplo antes de que sea absorbido o cuando la estructura absorbente alcanza la saturación.

Así, en los diseños convencionales, que usan materiales convencionales, estos tienen que satisfacer el requerimiento de elevada impermeabilidad a los líquidos, principalmente para evitar que el líquido penetre estos materiales. En lo sucesivo, los materiales de la lámina de respaldo de la zona del núcleo convencionales, son esencialmente impermeables a los líquidos, como se puede determinar mediante el Ensayo de la Columna de Agua (Hydro Head Test), resistiendo en su interior una altura de agua de al menos 140 mm.

Cuando se usan materiales transpirables en tales artículos, y especialmente en artículos con capacidades de retención de líquidos relativamente elevadas, existen esencialmente dos diseños convencionales: o bien se usan materiales esencialmente impermeables al vapor en la zona del núcleo (a pesar de que estén combinados con otros materiales que pueden ser permeables a los vapores), o bien se usan materiales microporosos en un nivel que es sólo moderado tanto en la región del núcleo como en la del armazón.

Características del núcleo y transpirabilidad

Sin embargo, el reciente desarrollo de núcleos absorbentes que tienen una elevada capacidad de retención de líquidos, permite un método diferente, reduciendo el requerimiento de impermeabilidad a los líquidos para el material de la lámina de respaldo de la región del núcleo.

Tales artículos con buenas características se puede decir que tienen baja capacidad de rehumectación. Se ha encontrado que el Método de Rehumectación de Colágeno después de la Admisión (PACORM, por sus iniciales inglesas "Post acquisition collagen rewet method") describe bien esta capacidad, con el que resultan para núcleos de baja capacidad valores de 150 mg y superiores, para núcleos de capacidad media entre aproximadamente 110 mg y 140 mg, para núcleos de buena capacidad entre 110 mg y aproximadamente 80 mg, y para núcleos de muy buena capacidad menos de 80 mg. Incluso valores inferiores como 72 mg o menores son todavía más preferibles.

Tales diseños del núcleo de capacidad buena o mejorada - tales como los descritos con más detalle en EP797968-A (número de solicitud 96105023.4)- permiten una selección mejorada de los materiales, principalmente permitiendo mayores valores de transpiración en el material de la lámina de respaldo de la región del núcleo.

Según la presente invención, como mejor se puede hacer esta selección es considerando un parámetro que combine los dos efectos, a saber, la relación entre los valores de PACORM del núcleo absorbente y los valores de MVTR del material de la lámina de respaldo que cubre el núcleo, que pueden derivarse considerando la misma como una aproximación de primer orden de la capacidad de transpiración y tanto la capacidad de sequedad del núcleo como la transpirabilidad de los materiales de la lámina de respaldo de la región del núcleo. Con este método lineal, la relación resulta en unidades de mg/{g/m^{2}/24h}.

De ese modo, aún sigue siendo relevante que la transpirabilidad de la(s) región(es) del armazón se maximice, y así sea mayor que la de la región del núcleo, por ejemplo teniendo un valor de MVTR de 1,2 veces el valor del núcleo. Preferiblemente, la región del armazón debería tener un valor de MVTR de al menos aproximadamente 4500 g/m^{2}/24h.

\newpage

Si la región del armazón o del núcleo comprenden subregiones con valores de MVTR que varían, se puede calcular una media ponderada en todo el área.

La relación de valores de PACORM y valores de MVTR debería minimizarse, por ejemplo la que se lograría con valores bajos de PACORM y/o altos valores de MVTR. Se ha encontrado que relaciones inferiores a 0,028 [mg/(g/m^{2}/24h)] funcionan bien y que una relación inferior a 0,019 [mg/(g/m^{2}/24h)] o incluso inferior a 0,016 [mg/
(g/m^{2}/24h)] es todavía más preferible.

Ejemplos

Para ejemplificar adicionalmente las ventajas de la presente invención, muestras de diferentes pañales para bebés se han sometido a distintos protocolos de ensayo como se señaló anteriormente. Por razones de comparación, todos eran de tamaño comparable, principalmente para bebés de aproximadamente 9 a 18 kg, a menudo denominados MAXI (o talla MAXI PLUS) o "TALLA 4".

La base de varias muestras es un producto comercialmente disponible, "PAMPERS Baby Dry Plus" de talla Maxi/MAXI PLUS comercializado por Procter & Gamble en Europa en el que el núcleo se ha modificado mediante las siguientes etapas:

Primeramente, material de celulosa (CS) rigidizado tratado químicamente suministrado por Weyerhaeuser Co., EE.UU. con el nombre comercial ``CMC'' que funciona como capa de admisión/distribución tiene un peso base de aproximadamente 590 g/m^{2}. Segundo, se introduce una capa de admisión adicional entre la lámina superior y dicha capa de celulosa rigidizada químicamente tratada, es decir un material no tejido mullido y con uniones químicas suministrado por FIBERTECH, Norteamérica con la denominación tipo 6852. Este es una fibra de PET químicamente unida con un peso base de 42g/m^{2} y una anchura de 110 mm en toda la longitud del núcleo absorbente.

Tercero, la cantidad de material de celulosa usado en el núcleo de almacenamiento bajo el material celulósico rigidizado tratado químicamente se reduce a aproximadamente 11,5 g por almohadilla.

Cuarto, la cantidad de material superabsorbente del núcleo de almacenamiento se aumenta hasta aproximadamente 16 g por almohadilla. El material superabsorbente fue suministrado por Stockhausen GmbH, Alemania con el nombre comercial FAVOR SXM, tipo T5318.

Tales núcleos se han usado para fabricar las siguientes muestras:

Para el ejemplo 1, la lámina de respaldo de PE convencional se ha sustituido por un material no tejido, a saber, una banda de PP cardado de 27 gsm hidrófoba tal como la suministrada por SANDER Schwarzenbach, FRG, con la denominación VP39522. En el centro del artículo se estratifica encolando una película de películas microporosas tal como la suministrada por MITSUI Toatsu Co., Japón, con la denominación ESPOIRE NO. aplicando la cola en espiral.

El ejemplo 2 se puede preparar reemplazando la tira central que cubre el núcleo del ejemplo 2 por una película muy transpirable, tal como la suministrada por EXXON Chemicals, III., EE.UU. con la denominación EXXAIRE.

El ejemplo 3 también está basado en el mismo núcleo modificado. Este producto, sin embargo es un pañal denominado "para poner tirando de él", en el que las costuras laterales están unidas en fusión entre sí para crear un artículo similar a un pantalón. La lámina de respaldo que cubre todo el artículo está fabricada de un material no tejido del tipo del ejemplo 1, y la región del núcleo comprende adicionalmente una tira de una película microporosa situada entre la lámina de respaldo y el núcleo del mismo tipo que en el ejemplo 1.

Estos productos se han sometido al ensayo de PACORM test, y los respectivos materiales al ensayo de MVTR, con los siguientes resultados:

TABLA 2

1

Como ejemplos comparativos, se han evaluado los siguientes productos:

El ejemplo comparativo 1 se basa en un producto comercialmente disponible, PAMPERS PREMIUM, TALLA 4, vendido por Procter & Gamble en EE.UU. con un diseño del núcleo modificado como en los ejemplos 1 y 2, en el que la lámina de respaldo de PE se ha perforado en la sección del borde del pañal con aberturas de aproximadamente 0,5 mm de diámetro con aproximadamente 140 aberturas/cm^{2} dando como resultado un área abierta de aproximadamente 27%.

El ejemplo comparativo 2 es un producto comercial comercializado por UniCharm Corp. en Japón con la denominación comercial Moonyman, talla 4. Este producto tiene una película microporosa de permeabilidad media que cubre tanto las regiones del núcleo como del armazón.

El ejemplo comparativo 3 es un pañal para poner tirando de él como el del ejemplo 3, sin embargo no contiene el núcleo modificado del ejemplo 3, sino el núcleo convencional de PAMPERS BABYDRY PLUS.

El ejemplo comparativo 4 es un producto comercialmente disponible tal como el comercializado en el Reino Unido por Kimberly-Clark con el nombre comercial HUGGIES Flexifit con un sujetador mecánico, talla 4. Como materiales de la lámina de respaldo, el producto tiene un material no tejido en el exterior, y la región del núcleo cubierta por una película microporosa de baja permeabilidad.

TABLA 3

2

Procedimientos de ensayo Velocidad de transmisión de la humedad en forma de vapor

La Velocidad de Transmisión de la Humedad en forma de Vapor mide la cantidad de humedad absorbida por cloruro de calcio en un recipiente con forma de "vaso" cubierto con la muestra de ensayo del aire exterior en condiciones controladas (40 \pm 3ºC / 75 \pm 3% de humedad relativa).

El vaso que sostiene la muestra es un cilindro con un diámetro interior de 30 mm y una altura interior desde el fondo hasta la pestaña superior de 49 mm. Una pestaña con una abertura circular que encaja en la abertura del cilindro se puede fijar con tornillos, y un anillo para sellar de silicona, que encaja en el diámetro interior, se ajusta entre la pestaña y el cilindro. La muestra de ensayo se ha de colocar de manera que cubra la abertura del cilindro, y se pueda fijar herméticamente entre la silicona para sellar y la pestaña superior del cilindro.

El equipo así como la muestra de ensayo deberían ajustarse bien a las temperaturas, y la cámara de temperatura/humedad constantes tiene preferiblemente un tamaño para acomodar hasta 30 muestras.

El material absorbente desecante es CaCl2, tal como se puede adquirir en Wako Pure Chemical Industries Ltd., Richmond, VA, EE.UU. con la denominación de producto 030-00525. Si se mantiene en una botella cerrada, se puede usar directamente. También se puede tamizar para eliminar los grumos, o las cantidades excesivas de gránulos, si existen. También se puede secar a 200ºC durante aproximadamente 4 horas.

Se pesan en el vaso 15,0 \pm 0,02 g de CaCl2, y se golpea ligeramente para nivelar, de manera que la superficie quede aproximadamente 1 cm por debajo de la parte superior del vaso.

Las muestras, que se cortan de aproximadamente 3,2 cm por 6,25 cm, se sitúan extendidas y solapando con la junta por encima de la abertura, y se fijan la junta y la pestaña superior con los tornillos sin tensar de más. El peso total del conjunto del vaso se registra con precisión en una balanza de cuatro cifras decimales, y el conjunto se sitúa en la cámara de temperatura/humedad constante.

Después de 5 horas (sin abrir la cámara), se retira la muestra e inmediatamente se cubre herméticamente con una película de plástico no permeable al vapor tal como una envoltura Saran usada comúnmente en los EE.UU. Después de aproximadamente 30 min para permitir el equilibrio térmico, se retira la cubierta de película de plástico y se registra el peso exacto del conjunto.

Después se calcula el valor de MVTR a partir del incremento de humedad durante estas 5 horas a través de la abertura circular de 3 cm y después se convierte en unidades de "g/24h/m^{2}".

Para cada ensayo, se deberían hacer tres réplicas, los valores resultantes se promediarán, y el resultado se redondeará al valor de las centenas más cercano.

Globalmente, este método se puede aplicar a películas finas, a materiales estratificados de múltiples capas y similares. La experiencia ha demostrado que las desviaciones estándar típicas están en el intervalo entre 50 y 250 g/24h/m^{2} para valores medios de hasta aproximadamente 5000 g/24h/m^{2}.

Debido a este intervalo, los materiales que se han considerado esencialmente impermeables al vapor tales como las películas convencionales de PE, se describen con una MVTR de aproximadamente 200 g/24h/m^{2}.

Las unidades de los valores de MVTR se omiten por simplicidad, un material "que tiene un valor de MVTR de 1000" de manera precisa sería un material "que tiene un valor de MVTR de 1000 g/24h/m^{2}" según este método.

Permeabilidad al aire

La permeabilidad al aire se determina midiendo el tiempo en el que un volumen estándar de aire es aspirado a través de la muestra de ensayo a una presión y temperatura constantes. Este ensayo es particularmente adecuado para materiales que tienen una permeabilidad relativamente elevada a los gases, tales como materiales no tejidos, películas perforadas y similares.

Este ensayo se realiza en un ambiente de temperatura y humedad controladas, a 22 \pm 2ºC y 50 \pm 2% de humedad relativa. La muestra de ensayo ha de acondicionarse durante al menos 2 horas.

El equipo de ensayo es fabricado por Hoppe & Schneider GmbH, Heidelberg, Alemania, con la denominación "Textiluhr nach Kretschmar", esencialmente es un fuelle en disposición vertical, con su extremo superior montado en una posición fija, y el extremo inferior sujeto por su parte superior de forma que se puede liberar, se puede aflojar mediante una empuñadura de liberación para deslizar en condiciones controladas hasta la posición inferior, aumentando así el volumen interior del fuelle haciendo pasar aire a través de la muestra de ensayo que está cubriendo la abertura de entrada del aire en el extremo superior del fuelle. La muestra de ensayo se sostiene firmemente cubriendo la abertura por la que entra el aire mediante un anillo de sujeción de 5 cm^{2} ó 10 cm^{2} para permitir diferentes tamaños de muestras y/o diferentes intervalos de permeabilidad. Si se usa el anillo de 10 cm^{2}, la muestra debería tener al menos 55 mm de ancho, para el anillo de 5 cm^{2} al menos 35 mm. En ambos, la muestras deberían tener una longitud de aproximadamente 150 mm. Opcionalmente, el dispositivo para sujetar la muestra puede comprender un elemento para estirar, para permitir por ejemplo la medida de materiales elásticos en condiciones de estiramiento.

El equipo comprende un cronómetro (1/100 s) que mide automáticamente el tiempo entre la operación de liberar la empuñadura comenzando así el deslizamiento del fuelle, y el momento en que el fondo del fuelle alcanza su posición en el extremo inferior.

La permeabilidad al aire del material se puede calcular entonces dividiendo una constante facilitada por el proveedor para cada equipo (para el presente equipo K = 200.000 para un área de ensayo de 5 cm^{2}, y 400.000 para un área de 10 cm^{2}) por el tiempo medido en segundos, resultando unidades de (I/cm^{2}/s).

El ensayo se repite una vez para cada muestra de ensayo, y debe repetirse en 10 muestras para proporcionar una base representativa para un material.

Impermeabilidad a los líquidos (ensayo de la columna de agua)

El principio del ensayo es aumentar una carga de agua ajustable de agua destilada sobre la parte superior de una muestra de ensayo de aproximadamente 64 cm^{2}, tal como una película u otro material poroso.

Se corta una muestra de ensayo de aproximadamente 10 cm por 10 cm y se coloca sobre la placa de la muestra, también de un tamaño de 10 cm por 10 cm con una junta tórica centrada de aproximadamente 8 cm de diámetro. La placa de la muestra tiene una abertura centrada de aproximadamente 7,6 cm de diámetro para permitir la observación de la cara del fondo de la muestra de ensayo durante el ensayo. La placa de la muestra se coloca cuidadosamente bajo una columna de perspex de 7,6 cm de diámetro interior de aproximadamente 1 m de alto, con una pestaña de montaje que permite tensar convenientemente, mediante tornillos, la placa de la muestra que porta la muestra bajo ella. Opcionalmente, se coloca un espejo bajo la abertura de la placa de la muestra para facilitar la observación.

El cilindro tiene una abertura con paredes laterales orientadas de aproximadamente 1 cm de diámetro para permitir la conexión con una bomba, aproximadamente 1 cm por encima de la muestra cuando está montada. Opcionalmente, se puede montar en esta conexión una válvula de tres vías para permitir un vaciado más fácil de la columna después del ensayo.

La bomba se fija para que eleve la carga de líquido del cilindro en 60 \pm 2 segundos hasta 25,4 cm.

Después de poner en marcha la bomba, se observa la superficie del fondo de la muestra de ensayo. Después de que caiga la primera gota desde la muestra de ensayo, se para la bomba inmediatamente, y se registra la altura de la columna en mm.

Para cada material, se deben repetir cinco ensayos y se deben promediar los resultados.

Ensayo de admisión

Este ensayo debe llevarse a cabo a aproximadamente 22 +/- 2ºC y a 35+/- 15% de humedad relativa. La orina sintética usada en estos métodos de ensayo se conoce comúnmente como Jayco SynUrine y está disponible en Jayco Pharmaceuticals Company de Camp Hill, Pensilvania. La fórmula de la orina sintética es: 2,0 g/I de KCI; 2,0 g/I de Na_{2}SO_{4}; 0,85 g/I de (NH_{4})H_{2}PO_{4}; 0,15g/I (NH_{4})H_{2}PO_{4}; 0,19 g/l de CaCl_{2}; y 0,23 g/l de MgCI_{2}. 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 (410) 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.), que se deja caer desde una altura de 5 cm 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 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 puede ser un artículo absorbente completo o una estructura absorbente que comprende un núcleo absorbente, una lámina superior, y una lámina de respaldo, está dispuesta de manera que esté extendida en una plataforma 411 de espuma en el interior de una caja de perspex (de la cual sólo se muestra la base 412). Una placa 413 de perspex que tiene una abertura con un diámetro de 5 cm está situada en el centro de la parte superior de la muestra en la zona de carga de la estructura. La orina sintética se introduce en la muestra a través de un cilindro 414 encajado y pegado en la abertura. Se colocan unos electrodos 415 en la superficie inferior de la placa, en contacto con la superficie de la estructura absorbente 410. Se conectan los electrodos al cronómetro. Se ponen unos pesos 416 encima de la placa para simular, por ejemplo, el peso de un bebé. Se logra una presión de aproximadamente 50g cm-2 (0,7 psi) colocando los pesos 416, p.ej. para la talla comúnmente disponible MAXI para 20 kg.

A medida que se introduce el líquido 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. El líquido de ensayo se transporta desde la bomba hasta el montaje de ensayo mediante un tubo de aproximadamente 8 mm de diámetro, que se mantiene lleno con el líquido de ensayo. Así el líquido comienza a abandonar el tubo esencialmente al mismo tiempo que la bomba comienza a funcionar. En este momento, también se enciende el cronómetro, y el cronómetro se para cuando la estructura absorbente ha absorbido la descarga de orina, y se ha interrumpido 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 denominados generalmente productos de talla MAXI con una capacidad de diseño de aproximadamente 300 ml, y que respectivamente tienen una Capacidad de Almacenamiento Final de aproximadamente 300 ml a 400 ml. Si se deben evaluar productos con capacidades significativamente diferentes (tal como se puede prever para los productos para la incontinencia de adultos o para los bebés más pequeños), se puede ajustar en particular el volumen de líquido por descarga para que apropiadamente sea aproximadamente 20% de la capacidad de diseño total del artículo, y se debe registrar la desviación del protocolo estándar de ensayo.

Método de rehumectación de colágeno después de la admisión

Antes de llevar a cabo el ensayo, la película de colágeno tal como se adquirió en NATURIN GmbH, Weinheim, Alemania, con la denominación COFFI y con un peso base de aproximadamente 28 g/m^{2}, se preparó cortándola en láminas de 90 mm de diámetro p. ej. 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).

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 (520) se coloca cuidadosamente de forma plana en un banco de laboratorio.

4 láminas del material colágeno (510) 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 (530) de 90 mm de diámetro y aproximadamente 20 mm de espesor. Se añade cuidadosamente un peso (540) 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 resultado del Método de Rehumectación de Colágeno después de la Admisión es la humedad recogida por la película de colágeno, expresada en mg.

Además debería notarse, que este protocolo de ensayo se puede ajustar fácilmente según el tipo específico de producto, tal como diferentes tamaños de pañales para bebés, o artículos para la incontinencia de adultos, o artículos catameniales, o variando el tipo y cantidad de líquido de carga, la cantidad y tamaño de material absorbente o variando la presión aplicada. Una vez que se tienen definidos estos parámetros relevantes, tales modificaciones serán obvias para el experto en la materia. Cuando se consideran los resultados del protocolo de ensayo ajustado, los productos se pueden someter a ensayo fácilmente optimizando estos parámetros relevantes identificados por ejemplo en un experimento diseñado según los métodos estadísticos estándar empleando condiciones de frontera durante el uso realistas.

Ensayo de capacidad centrífuga de la bolsa de té (ensayo TCC, "teabag centrifuge capacity")

Aunque el ensayo TCC se ha desarrollado específicamente para materiales superabsorbentes, se puede aplicar fácilmente a otros materiales absorbentes.

El ensayo de la Capacidad Centrífuga de la Bolsa de Té mide los valores de Capacidad Centrífuga de una Bolsa de Té, que son una medida de la retención de líquidos en los materiales absorbentes.

El material absorbente se coloca en una "bolsa de té", inmerso en una disolución de cloruro sódico de 0,9% en peso durante 20 minutos, y después se centrifuga durante 3 minutos. La relación de peso de líquido retenido a peso inicial del material seco es la capacidad de absorción del material absorbente.

Se vertieron dos litros de disolución de cloruro sódico al 0,9% en peso en una bandeja de dimensiones 24 cm x 30 cm x 5 cm. La altura del líquido de relleno debe ser aproximadamente 3 cm.

Las dimensiones de la bolsa de té son 6,5 cm x 6,5 cm y está disponible en Teekanne de Düsseldorf, Alemania. La bolsita se puede sellar térmicamente con un dispositivo de cocina estándar para sellar bolsas de plástico (p.ej. VACUPACK2 PLUS de Krups, Alemania).

Se abre la bolsa de té cortándola parcialmente con cuidado, y después se pesa. Aproximadamente 0,200 g de la muestra de material absorbente, pesado con una precisión de +/- 0,005 g, se coloca en el interior de la bolsa de té. Después la bolsa de té se cierra con un termosellador. A esto se le denomina la bolsa de té muestra. Se sella una bolsa de té vacía y se usa como blanco.

La bolsa de té muestra y la bolsa de té blanco se dejan en la superficie de la disolución salina, y se sumergen durante aproximadamente 5 segundos usando una espátula para permitir que se mojen completamente (las bolsas de té flotarán en la superficie de la disolución salina pero se mojarán completamente). El cronómetro se pone en marcha inmediatamente. Después de 20 minutos de remojo, la bolsa de té muestra y la bolsa de té blanco se retiran de la disolución salina, y se colocan en un Bauknecht WS130, Bosch 772 NZK096 o centrífuga equivalente (230 mm de diámetro), de manera que cada bolsita se pegue en la pared exterior de la cesta de la centrífuga. Se cierra la tapa de la centrífuga, se pone en marcha la centrífuga y se aumenta rápidamente la velocidad hasta 1.400 rpm. Una vez que la centrífuga se ha estabilizado a 1.400 rpm se enciende el cronómetro. Después de 3 minutos, se para la centrífuga.

La bolsa de té muestra y la bolsa de té blanco se retiran y se pesan por separado.

La Capacidad de Centrífuga de la Bolsa de Té (TCC) del material absorbente de la muestra se calcula como sigue:

TCC = [(peso de la bolsa de té muestra después de centrifugar) - (peso de la bolsa de té blanco después de centrifugar) - (peso del material absorbente seco)] \div (peso del material absorbente seco).

También se pueden medir partes de la estructuras de los artículos absorbentes completos, tales como fragmentos de "secciones", es decir examinar partes de la estructura del artículo completo, por lo que el corte se practica a través de todo el ancho del artículo en puntos determinados del eje longitudinal del artículo. En particular, la definición de la "región de la entrepierna" descrita anteriormente permite determinar la "capacidad de la región de la entrepierna". Se pueden usar otros fragmentos para determinar la "capacidad base" (esto es, la cantidad contenida en una unidad de área de una región específica del artículo). Dependiendo del tamaño del área unidad (preferiblemente 2 cm por 2 cm) los límites muestran cuánto se está promediando - naturalmente, cuanto menor es el tamaño, se llevará a cabo menos promedio.

Claims (12)

1. Un artículo absorbente (20) que comprende:

un núcleo absorbente (22, 28) que define una región del núcleo,

y una lámina de respaldo del núcleo que cubre la región del núcleo, y una región de armazón (21) rodeando la región del núcleo que comprende una lámina de respaldo del armazón, caracterizado porque en la región del núcleo la relación del valor resultante de aplicar el Método de Rehumectación de Colágeno después de la Admisión (PACORM) según se define en esta memoria, al valor de MVTR de la lámina de respaldo es menor que 0,028 [mg/(g/m^{2}/24h)];

y el valor de MVTR de la lámina de respaldo de la región de armazón que rodea la región del núcleo es superior al valor de MVTR de la lámina de respaldo de la región del núcleo, en el que la lámina de respaldo comprende:

a) una película deformada microporosa, que se puede obtener sometiendo a esfuerzo y estirando una película polímera, que comprende una matriz de polímero con partículas de carga en su interior; o

b) un material no tejido, que es impermeable a los líquidos y que tiene una MVTR de 4500 g/m^{2}/24h a 6000 g/m^{2}/24h.

2. El artículo absorbente (20) según la reivindicación 1, caracterizado además porque en la región del núcleo la relación del valor PACORM a los valores de MVTR es inferior a 0,019 [mg/(g/m^{2}/24h)].

3. El artículo absorbente (20) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque los valores de MVTR de la lámina de respaldo de la región de armazón (21) que rodea la región del núcleo son al menos 20% superiores a los valores de MVTR de la lámina de respaldo de la región del núcleo.

4. El artículo absorbente (20) según la reivindicación 1 ó 3, caracterizado además porque el material BS que cubre el núcleo tiene una permeabilidad al aire superior a 1500 I/s/cm^{2}.

5. El artículo absorbente (20) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque el material que cubre el núcleo tiene una impermeabilidad a los líquidos inferior a 140 mm según el Ensayo de la Columna de Agua.

6. El artículo absorbente (20) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado además porque el núcleo absorbente (22, 28) tiene una capacidad de almacenamiento final de al menos 75 ml.

7. El artículo absorbente (20) según la reivindicación 6, caracterizado además porque el núcleo absorbente (22, 28) tiene una capacidad de almacenamiento final de al menos 90 ml.

8. El artículo absorbente (20) según la reivindicación 7, caracterizado además porque el núcleo absorbente (22, 28) tiene una capacidad de almacenamiento final de al menos 165 ml.

9. El artículo absorbente (20) según la reivindicación 8, caracterizado además porque el núcleo absorbente (22, 28) tiene una capacidad de almacenamiento final de al menos 300 ml.

10. El artículo absorbente (20) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el armazón comprende materiales de la lámina de respaldo con una MVTR de más de 4000 g/m^{2}/24h.

11. El artículo absorbente (20) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el armazón comprende un material de la lámina de respaldo que tiene una permeabilidad al aire de más de 2500 I/s/cm^{2}.

12. El artículo absorbente (20) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el artículo es un pañal (20) para bebés o un artículo para la incontinencia de adultos.