ES2230472T3

ES2230472T3 - Procedimiento en lecho fluidizado seco para la obtencion de estructuras planas delgadas absorbentes.

Info

Publication number: ES2230472T3
Application number: ES02710854T
Authority: ES
Inventors: Wolfgang Heider; Jurgen Hofmann; Mariola Wanior; Rudiger Funk; Ulrike Licht; Michael Ehle
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2005-05-01
Anticipated expiration: 2022-02-15
Also published as: EP1363680A1; JP4225784B2; JP2004518503A; DE50201359D1; ATE279949T1; WO2002066088A1; US20050101208A1; EP1363680B1; US20080015530A1; US7250093B2; US8063266B2

Abstract

Procedimiento para la obtención de estructuras planas absorbentes, en el que se aplican pegamento y agente absorbente sobre un material soporte, caracterizado porque A) se genera una mezcla a partir de un pegamento que se presenta como dispersión y un agente absorbente en forma de partículas se genera una mezcla mediante fluidizado de los componentes, B) la mezcla de pegamento y el agente absorbente se aplica simultáneamente sobre la superficie de un lado de un primer material soporte plano, C) un lado de un segundo material soporte plano se aplica sobre la mezcla de pegamento y agente absorbente, que se encuentra sobre la superficie de un lado del primer material soporte plano, mediante lo cual se obtiene un producto intermedio de tipo sándwich, y D) el producto intermedio de tipo sándwich se elabora para dar el producto final a una temperatura de al menos 90ºC, una presión de 4 a 50 bar, y un tiempo de prensado de 0, 5 a 5 minutos.

Description

Procedimiento en lecho fluidizado seco para la obtención de estructuras planas delgadas absorbentes.

La invención se refiere a un procedimiento para la obtención de estructuras planas delgadas absorbentes, que pueden encontrar empleo en productos higiénicos, como pañales, productos de incontinencia, apósitos para heridas o compresas, para la absorción de líquidos corporales.

Como producto higiénico o artículo higiénico se designa principalmente productos como pañales, compresas, productos de incontinencia o apósitos para heridas. Según fin de empleo, estos productos higiénicos son apropiados para la absorción y acumulación de líquidos corporales, como sangre, orina, o líquidos de heridas. Mientras que los productos higiénicos contenían antiguamente, de modo predominante, celulosa pura como material activo de absorción, los modernos productos higiénicos presentan casi siempre varias capas, asignándose a las capas aisladas cometidos especiales. Se diferencia entre a) capas que están orientadas al cuerpo, b) capas que están orientadas a la ropa, o bien que se sitúan en el lado del respectivo producto higiénico opuesto a las capas citadas anteriormente, y c) capas que se encuentran en el interior del producto higiénico.

Las capas que se encuentran en el lado del producto higiénico orientado al cuerpo tienen, por una parte, la tarea de garantizar el transporte de líquidos corporales en el interior del respectivo producto higiénico. Por otra parte, estas deben suprimir también el rehumedecimiento, es decir, los líquidos corporales que se encuentran en el interior del correspondiente producto higiénico no deben volver de nuevo a la piel. Las capas que se encuentran en el lado del producto higiénico orientado a la ropa, por el contrario, representan una barrera impermeable en ambas direcciones para los líquidos corporales. Por consiguiente, su cometido principal se debe considerar la supresión de suciedad de prendas de vestir u otros materiales, que están en contacto con el respectivo producto higiénico.

El componente más importante de cada producto higiénico son estructuras planas absorbentes, que se encuentran (por regla general) en el interior del respectivo producto higiénico, y se denominan también capas de absorción o capas internas. Las estructuras planas absorbentes sirven para la absorción y para la acumulación de líquidos corporales, que contienen como componentes principales un material soporte y una substancia hinchable. El material soporte, que sirve para la distribución de líquidos corporales, está constituido generalmente por dos o más capas (soporte), que están pegadas entre sí. La substancia hinchable, que se emplea para la absorción, o bien acumulación de líquidos corporales, está incorporada en el material soporte, se denomina también agente de absorción, o bien superabsorbente.

Además del poder de hinchamiento individual para cada substancia, la capacidad de absorción de líquido de cada producto higiénico depende también de la cantidad de agente de absorción incorporado. Sin embargo, en este caso se debe considerar que sólo se puede incorporar una cantidad limitada de agente de absorción en los respectivos productos higiénicos. Además de la estabilidad del producto total, sobre todo en el caso de pañales o compresas, un criterio a tal efecto es una comodidad al uso que se reduce con grosor creciente de producto. Además, esto vale en especial para números de piezas de producto mayores, de modo que cuanto más delgado es el producto tanto más sencillo es de almacenar, o bien de transportar. En este caso se debe considerar que contribuyen al grosor total del producto higiénico principalmente las capas internas, es decir, aquellas que contienen el agente de absorbente. Por lo tanto, se persigue obtener productos higiénicos los más delgados posibles, y con ello también más ligeros, o bien estructuras planas absorbentes, que dispongan, a pesar de ello, de una capacidad de absorción de líquidos.

El problema principal en la obtención de estructuras planas delgadas absorbentes, y por consiguiente también de productos higiénicos delgados en suma, es la fijación estable de una cantidad de agente absorbente lo más elevada posible en, o bien sobre el material soporte. A modo de ejemplo, el agente absorbente se fija sobre una primera capa soporte con ayuda de un pegamento. El agente absorbente fijado sobre la primera capa soporte se cubre de nuevo por una segunda capa soporte, habitualmente idéntica. Por consiguiente, se presenta una estructura plana de tipo sándwich, en la que es encuentra una capa de agente absorbente entre dos capas soporte. Si se emplea demasiado pegamento en la fijación del agente absorbente sobre, o bien sobre las capas soporte, el agente absorbente se puede fijar ciertamente de manera estable, pero no se puede empaquetar sobre el soporte de manera compacta ni uniforme. De este modo se producen forzosamente estructuras planas absorbentes más gruesas, además, por regla general, los pegamentos son también costosos. Por otra parte, si se emplea demasiado poco pegamento, el agente absorbente no está fijado sobre el soporte de manera estable, además, las capas soporte aisladas están pegadas entre sí, solo de manera insuficiente. Esto tiene por consecuencia que el agente absorbente (parcialmente) se desprende de la estructura plana absorbente, y esta, debido al reducido revestimiento de agente absorbente, es inservible, o al menos está considerablemente limitada en su capacidad de absorción. Para la calidad de una estructura plana absorbente, también es significativo como y en que orden se unieron los componentes aislados entre sí.

La US-A-5 436 066 da a conocer un procedimiento de lecho fluidizado, en el que se fluidizan en seco un material polímero que forma hidrogel, microfibras, una adhesivo, así como un humectador de superficies, y el material producido entre dos capas soporte de un pañal.

La EP-A-0 033 235 describe un procedimiento para la obtención de productos para la absorción de líquidos corporales. En este caso se revisten partículas de polímero hinchables con un pegamento, para fijarse a continuación sobre la superficie de un soporte absorbente de agua. El revestimiento de las partículas de polímero hinchables con el pegamento se puede efectuar de diferentes maneras. Por ejemplo, se pueden entremezclar cuidadosamente las partículas de polímero con la disolución acuosa de un pegamento. En este caso es desfavorable que la mezcla obtenida a partir de ello se deba secar cuidadosamente a continuación, para eliminar de nuevo el agua añadida con el pegamento a partir de las partículas de polímero hinchables. Por otra parte, las partículas de polímero hinchables se pueden presentar también como suspensión en un disolvente orgánico, tras lo cual se añade el pegamento en forma sólida o disuelta. Esto requiere igualmente un secado minucioso de la mezcla obtenida. Lo mismo es válido que el pegamento se pulveriza como disolución sobre la superficie de partículas de polímero hinchables. Alternativamente, el pegamento se puede incorporar en las partículas de polímero hinchables ya durante el procedimiento de obtención de las mismas. No obstante, este último procedimiento está vinculado a un gasto sintético muy elevado.

No obstante, todos los métodos de revestimiento descritos anteriormente adolecen de un inconveniente adicional, ya que la mezcla de polímero hinchable y pegamento se debe molturar adicionalmente antes de la aplicación sobre el material soporte, para obtener partículas finamente divididas en forma pulverulenta, que se puedan distribuir sobre el material soporte. De este modo se pueden obtener estructuras planas absorbentes que contienen 100 g/m^{2} de polímero hinchable, referido a la superficie del material soporte. Las superficies planas absorbentes se prensan a 160 hasta 180ºC.

La GB-A 2 004 201 describe otra posibilidad para fijar agentes de absorción sobre una capa soporte. En este caso se extiende el agente absorbente sobre el material en superficie ancha, y a continuación se pulveriza con una disolución acuosa de un pegamento. En este método es desfavorable la capa soporte se humedece debido al pulverizado de la disolución acuosa de pegamento. Por este motivo, la capa soporte debe presentar un grosor mínimo considerable, ya que las capas soporte húmedas, en especial aquellas a base de celulosa, se rompen muy fácilmente, y, por consiguiente, ya no se pueden elaborar de modo subsiguiente.

Los productos higiénicos absorbentes, que comprenden al menos una capa de un material textil y una substancia natural hinchable incluida en la misma, se dan a conocer en la DE-A 43 43 947. Los polisacáridos hinchables se unen al soporte a través de un agente reticulante divalente, preferentemente glioxal, bajo formación de enlaces covalentes. Alternativamente, se pulverizan también pegamentos de acrilato exentos de formaldehído sobre el soporte. Los produc-
tos higiénicos obtenidos en este caso presentan, sin embargo, un grosor total considerable de 3 a 7 mm en estado seco.

La tarea que motiva la presente invención consiste en la puesta a disposición de estructuras planas absorbentes, en las que el agente absorbente esté empaquetado de manera lo más compacta posible y fijado de manera estable entre las capas de material soporte. Simultáneamente, los productos planos absorbentes deben ser también lo más delgados posible en estado seco.

Según la invención, se soluciona este problema mediante un procedimiento para la obtención de estructuras planas absorbentes, que presenta los siguientes pasos:

A): a partir de un pegamento que se presenta como dispersión y un agente absorbente en forma de partículas se genera una mezcla mediante fluidizado de los componentes,

B): la mezcla de pegamento y el agente absorbente se aplica simultáneamente sobre la superficie de un lado de un primer material soporte plano,

C): un lado de un segundo material soporte plano se aplica sobre la mezcla de pegamento y agente absorbente, que se encuentra sobre la superficie de un lado del primer material soporte plano, mediante lo cual se obtiene un producto intermedio de tipo sándwich, y

D): el producto intermedio de tipo sándwich se elabora para dar el producto final a una temperatura de al menos 90ºC, una presión de 4 a 50 bar, y un tiempo de prensado de 0,5 a 5 minutos.

La ventaja de la solución según la invención consiste especialmente en que, debido al procedimiento mejorado para la aplicación del pegamento sobre las partículas de agente absorbente, estas se reticulan tanto entre sí, bajo formación de una capa tridimensional, como también se obtiene simultáneamente un reticulado estable con el material soporte en la tercera dirección espacial. Por consiguiente, las partículas de agente absorbente se pueden empaquetar de manera más compacta para dar capas estables, sin que exista el peligro de desprendimiento de partículas de agente de absorción de la estructura plana absorbente. El reticulado estable de las capas de partículas del agente absorbente con las capas de material soporte que se encuentran tanto por encima, como también por debajo, provoca una clara mejora de las propiedades adherentes de las capas aisladas entre sí. Debido al agente absorbente, empaquetado de una manera muy compacta, tales estructuras planas doradas absorbentes son también muy eficaces con respecto a su capacidad absorbente. Por consiguiente, se pueden obtener estructuras planas absorbentes eficaces, que presentan, sin embargo, sólo un grosor total de aproximadamente 1 mm.

La aplicación de una dispersión de pegamento constituye una ventaja adicional de la solución según la invención, ya que el agente de dispersión empleado es absorbido por las partículas de agente absorbente, en contrapartida a procedimientos convencionales, no es necesario el secado y el molturado de la mezcla constituida por partículas de agente absorbente y pegamento. Debido a la cantidad de agente dispersante, relativamente reducida, la capacidad de absorción del agente absorbente cubierto con el pegamento se reduce sólo de manera insignificante en comparación con la capacidad de absorción del agente absorbente no cubierto. Además, frente a procedimientos convencionales se emplea relativamente poco pegamento, referido a la cantidad de agente absorbente, mediante lo cual se reducen los costes de producción.

Otra ventaja de la solución según la invención consiste en que el grosor de las capas (empleadas) de material soporte se puede reducir considerablemente. Mientras que, en el caso de procedimientos de pegado convencionales, las capas de material soporte, que están constituidas casi siempre por (derivados de) celulosa, se humedecen mediante el pegamento aplicado y/o el agente absorbente aplicado, estas capas deben disponer de un cierto grosor mínimo, ya que una capa soporte húmeda se puede romper tanto más fácilmente, cuanto más delgada sea. Por el contrario, en la solución según la invención se aplica la mezcla de pegamento y agente absorbente en estado seco sobre la capa soporte. Por lo tanto, se puede reducir el grosor de esta capa soporte de manera considerable, hasta valores de aproximadamente 0,1 mm, sin que exista el peligro de que se rompa la capa soporte durante la elaboración adicional. Esto es una clara contribución a la reducción del grosor total de la estructura plana absorbente.

Otra ventaja, que no se debe subestimar, de la solución según la invención, se hace notable en el almacenaje del producto final. Por regla general, los productos higiénicos no se venden como piezas aisladas, sino en envases con gran número de piezas. Por consiguiente, los productos higiénicos más delgados provocan claramente capacidades reducidas para el almacenaje, en especial en el fabricante, así como en el comerciante aislado, como también para el consumidor final.

Una ventaja adicional de la solución según la invención consiste en los pegamentos empleables, que posibiliten un prensado de las estructuras planas absorbentes en el intervalo de 100 a 110ºC, mientras que, en el procedimientos de prensados convencionales, las estructuras planas absorbentes se deben prensar a temperaturas por encima de 160ºC. Por consiguiente, la solución según la invención es más cuidadosa con el material, se pueden ahorrar también costes de energía.

El paso A) del procedimiento según la invención se explica más detalladamente a continuación por medio de un dibujo.

En la figura 1 se puede ver una sección transversal a través de un dispositivo en el que se puede aplicar un pegamento sobre un agente absorbente. El dispositivo contiene esencialmente una carcasa 4, en cuyo interior se encuentra un eje de giro 3, en el que está aplicada a su vez una instalación de agitación 1. El eje de giro 3 está aplicado preferentemente en la mitad de la carcasa 4, en una ejecución preferente, la instalación de agitación 1 está aplicada lo más lejos posible en el extremo inferior del eje de giro 3, de modo que las dimensiones de la instalación de agitación 1 se aproximan en lo posible al fondo y/o la pared de la carcasa 4. Como instalación de agitación 1 se pueden emplear todos los dispositivos conocidos por el especialista, el eje de giro 3 puede disponer además de un mecanismo de ajuste apropiado, preferentemente un mecanismo de ajuste eléctrico, y se puede controlar, en caso dado, por una unidad de cálculo.

La carcasa 4 presenta preferentemente forma cilíndrica. El lado superior de la carcasa 4 contiene una tapa desmontable 5, que sirve para la introducción, así como extracción de substancias en el, o bien del interior de la carcasa 4. La tapa 5 puede estar configurada según las formas y tamaños de apertura habituales, en caso dado, la capa 5 se puede extender también a lo largo del lado superior total de la carcasa 4. Igualmente en el lado superior de la carcasa 4 está alojado un dispositivo de entrada 2 (a continuación denominado entrada 2), que se puede emplear para la introducción de líquidos en el interior de la carcasa 4. Como entrada 2 son apropiados todos los dispositivos conocidos por el especialista, en especial aquellos para la introducción de dispersiones. En caso dado, la entrada 2 puede estar aplicada también en el tercio superior del lado de la carcasa 4. En la figura 2 se puede ver además la vista superior sobre el dispositivo descrito anteriormente. De ello se desprende que, en la parte superior del lado interno de la carcasa 4, están aplicados al menos un dispositivo 6 para el desvío de corrientes de partículas (a continuación denominado dispositivo de desvío 6), en especial una o varias chapas conductoras. Las dimensiones con respecto al tamaño, el grosor y las formas geométricas del dispositivo de desvío 6 son conocidas por el especialista.

El agente absorbente se introduce en el interior de la carcasa 4 mediante apertura de la tapa 5. Preferentemente, el agente absorbente se presenta en forma de partículas finas, pulverulentas, pero también se puede presentar en grano grosero, en forma de polvo o granulado. En especial son apropiados tamaños de partícula entre 100 y 850 \mum. Mediante rotación del eje de giro 3, y del dispositivo de agitación 1 unido al mismo, se fluidiza el agente absorbente en el interior de la carcasa 4, de modo que este se distribuye a través de un volumen espacial lo más elevado posible y/o no queda ninguna partícula de agente absorbente sobre el fondo de la carcasa 4. En este caso, el dispositivo de desvío 6 sirve para el desvío, o bien la influencia de corrientes de partículas, y en especial para un entremezclado adicional de las partículas fluidizadas, o bien corrientes de partículas. Si el agente absorbente se encuentra en el interior de la carcasa 4 en estado fluidizado, se añade el pegamento a través de la entrada 2. El pegamento se presenta como dispersión, preferentemente como dispersión acuosa, exenta de emulsionante. En una ejecución preferente del procedimiento según la invención se pulveriza la dispersión de pegamento sobre las partículas de agente absorbente y fluidizadas. En este caso es esencial que, mediante una ejecución apropiada de la entrada 2, se pulveriza la dispersión de pegamento en distribución lo más fina posible a través de las partículas de agente absorbente fluidizadas.

Preferentemente se emplean dispersiones que contienen un 20 a un 50% en peso de pegamento, de modo especialmente preferente un 35 a un 45% en peso. La cantidad de dispersión que se añade a través de la entrada 2, se ajusta a la cantidad de agente absorbente. Se emplea un 1 a un 20% en peso, preferentemente un 1 a un 10% en peso, de modo especialmente preferente un 4 a un 6% en peso de pegamento, referido al peso de agente absorbente.

A continuación de la aplicación de pegamento sobre las partículas de agente absorbente se detiene el movimiento de rotación del dispositivo de agitación 1, y se puede extraer la mezcla, que está constituida por el agente absorbente y el pegamento, una vez se ha asentado, a partir del interior de la carcasa 4 directamente sin pasos de secado y molturado adicionales, para la elaboración subsiguiente. La mezcla se presenta preferentemente en forma de partículas finas.

A través del paso (A) descrito anteriormente del procedimiento según la invención se consigue una distribución en superficie lo más elevada posible de pegamento sobre la mayor cantidad posible de partículas de agente absorbente. En este caso, no se pretende forzosamente que todas las partículas de agente absorbente se revistan completamente con pegamento. Preferentemente, más bien es deseable sólo un revestimiento, o bien adhesión parcial de pegamento sobre las partículas de agente absorbente aisladas, es decir, la superficie de las respectivas partículas está revestida con pegamento en uno o varios puntos. Esto se puede conseguir eficazmente mediante las relaciones ponderales, descritas anteriormente, entre pegamento, agente dispersante y agente absorbente. No obstante, naturalmente también es posible un revestimiento de mayor superficie hasta completo de partículas de agente absorbente con pegamento, mediante adición de mayores cantidades de pegamento.

Además, también es posible emplear, en lugar de un agente absorbente, mezclas de dos o más tipos diferentes de agentes absorbentes y/o, en lugar de un pegamento, mezclas de dos o más tipos diferentes de pegamentos, en el procedimiento según la invención.

Los agentes absorbentes, que son apropiados para el procedimiento según la invención para la obtención de estructuras planas delgadas absorbentes, se describen en la WO 00/22018, y se recogen en la presente invención bajo referencia.

Como agentes absorbentes son apropiados preferentemente polímeros que contienen unidades estructurales que se derivan de ácido (met)acrílico o sus ésteres, o que se obtuvieron mediante (co)polimerización por injerto de ácido (met)acrílico o (met)acrilato sobre una matriz polímera hidrosoluble. Como base de injerto son apropiados, a modo de ejemplo, almidón, celulosa, derivados de almidón, alcoholes polivinílicos, óxidos de polialquileno, poliaminas, poliamidas o poliésteres hidrófilos. Además, son apropiados preferentemente copolímeros que contienen como componentes monómeros almidón y acrilonitrilo, acetato de vinilo y ester acrílico o acrilonitrilo y acrilamida.

Preferentemente, los agentes absorbentes se presentan reticulados, es decir, los (co)polímeros descritos anteriormente contienen al menos una unidad con al menos dos dobles enlaces, que están incorporados por polimerización en el retículo polímero. A tal efecto son apropiados especialmente metilenbisacrilamida, metilenbismetacrilamida, diacrilatos o triacrilatos.

Además, en los agentes absorbentes descritos anteriormente, que están reticulados en caso dado, los componentes monómeros que contienen grupos ácidos, presentes en caso dado, preferentemente con un grado de neutralizado de un 50 a un 85% en moles, se presentan como sal, en especial como sal alcalina o amónica.

De modo especialmente preferente, son apropiados agentes absorbentes que contienen ácido poli(met)acrílico reticulado con diacrilatos, y cuyos componentes monómeros que contienen grupos ácidos, con un grado de neutralizado de un 50 a un 85% en moles, se presentan como sal sódica.

Para el procedimiento según la invención para la obtención de estructuras planas delgadas absorbentes, son apropiados todos los pegamentos que desarrollan su acción adhesiva bajo los intervalos de presión y/o temperatura citados anteriormente.

Los pegamentos apropiados son, por ejemplo, los descritos en la EP-A 0 738 750, y poliuretanos recogidos en la presente invención bajo referencia. Estos poliuretanos contienen como componentes monómeros

a): al menos un isocianato polivalente con 4 a 30 átomos de carbono,

b1): un 10 a un 100% en moles, referido a la cantidad total de dioles, de al menos un diol con un peso molecular de 500 a 5.000, presentando al menos un 80% en peso de dioles (b1) un punto de fusión de 30 a 100ºC, y cuya entalpía de fusión en este intervalo de temperaturas asciende al menos a 50 J/g,

b2): un 0 a un 90% en moles, referido a la cantidad total de dioles de al menos un diol con un peso molecular de 60 a 500 g/mol.

En este caso son apropiados preferentemente poliuretanos de poliéster, es decir, poliuretanos constituidos al menos por un poliéster como componente diol, y al menos un diisocianato con 6 a 17 átomos de carbono.

De modo especialmente preferente, son apropiados poliuretanos de poliéster que contienen como componentes monómeros

a): diisocianato de toluileno y/o diisocianato de hexametileno,

b1): poliésteres de ácido adípico y 1,4-butanodiol.

Tales pegamentos son adquiribles en el comercio, a modo de ejemplo como Luphen® D200A (fabricante: BASF AG, Ludwigshafen).

Preferentemente, la proporción de componentes monómeros (a) respecto a (b) oscilaba aproximadamente 1 : 1 (en % en moles), pero también se pueden emplear (claros) excesos de (a) o (b).

En caso dado, los poliuretanos se pueden hacer reaccionar con una sal de PUD (amina, que contiene un grupo carboxilato sódico). Además, en caso dado se pueden añadir isocianatos emulsionables en agua, polifuncionales a los copolímeros.

Los pegamentos preferentes para el procedimiento según la invención son además copolímeros que son obtenibles al menos un ácido carboxílico insaturado, y al menos una olefina.

De modo especialmente preferente, a tal efecto son apropiados copolímeros que contienen ácido acrílico y eteno como componentes monómeros.

Tales pegamentos son adquiribles en el comercio, a modo de ejemplo como Poligen® WE 3 o Poligen® WE 4 (fabricante: BASF AG, Ludwigshafen).

Los pegamentos descritos anteriormente, que se emplean en el procedimiento según la invención, se pueden emplear como dispersión con o sin emulsionante, en especial como dispersión acuosa, exenta de emulsionantes.

En el paso (B) del procedimiento según la invención se aplica la mezcla de agente absorbente y pegamento sobre la superficie de un lado de un material soporte plano. En este caso, se distribuye la mezcla uniformemente sobre la su-
perficie del lado del material soporte plano, de modo que las partículas aisladas de la mezcla están empaquetadas de la manera más compacta posible, y la capa de partículas de mezcla, producida en este caso, que se extiende sobre la superficie de un lado del material soporte plano, es lo más delgada posible. Las partículas aisladas de mezcla se pueden empaquetar de manera compacta sin problema, pudiéndose aplicar grosores de revestimiento muy elevados, preferentemente entre 200 y 450 g/m^{2}, referido a la superficie de una capa de material soporte, de modo especialmente prefe-
rente entre 350 y 400 g/m^{2}. En caso dado, se pueden aplicar también grosores de capa que son menores que 200 g/m^{2}.

Otra ventaja del procedimiento según la invención se debe considerar que la mezcla de pegamento y agente absorbente se aplica en estado seco sobre material soporte, por lo cual se puede reducir considerablemente el grosor de capas de material soporte. El grosor de capa de material soporte se puede reducir sin problema a valores de \leq 0,2 mm, preferentemente \leq 0,1 mm, sin que exista el peligro de que la capa soporte se rompa durante la elaboración subsiguiente. En caso dado, también se pueden revestir sin problema materiales soporte con grosores de capa > 0,2 mm con mezclas de pegamento y agente absorbente.

En el procedimiento según la invención, para la obtención de estructuras planas delgadas absorbentes, como material soporte es apropiada en especial celulosa. Además, son apropiados derivados de celulosa, otros polisacáridos, así como otros materiales soporte conocidos por el especialista.

En el paso (C) del procedimiento según la invención se aplica un lado de un segundo material soporte plano sobre la capa de partículas de mezcla de pegamento y agente absorbente, generada en el paso (B), de modo que este último se encuentra entre la primera y la segunda capa de material soporte. La disposición de la primera capa de material soporte, la capa de partículas de mezcla de pegamento y agente absorbente, y la segunda capa de material soporte, se puede considerar como producto intermedio tipo sándwich. Ambas capas soporte se pueden diferenciar con respecto a su dimensión de superficie, su grosor y/o el material empleado. No obstante, en una ejecución preferente del procedimiento según la invención, el primer y el segundo material soporte plano son idénticos con respecto a su dimensión de superficie, su grosor y el material empleado. Además, en caso dado, también dos o más capas de material soporte planas (eventualmente diferentes), que están pegadas entre sí de manera apropiada, de modo independiente entre sí, se pueden unir a uno y/o ambos lados de la capa de partículas de mezcla constituida por pegamento y agente absorbente en el producto intermedio tipo sándwich. Del mismo modo, entre las respectivas capas soporte se pueden insertar de nuevo capas constituidas por partículas de mezcla de pegamento y agente absorbente.

En el paso (D) del procedimiento según la invención se prensa el producto intermedio tipo sándwich, generado en el paso (C), para dar el producto final. A tal efecto se emplea un dispositivo de prensado, como es habitual para el especialista, comprimiéndose el producto intermedio del dispositivo de prensado preferentemente a 0,3 mm. El tiempo de prensado asciende a 0,5 hasta 5 minutos, preferentemente 2 a 4 minutos, de modo especialmente preferente 3 minutos. En caso dado, el tiempo de prensado puede durar más de 5 minutos. La temperatura necesaria para el prensado debe ascender al menos a 90ºC, preferentemente se prensa a 100 hasta 110ºC, en caso dado, la temperatura puede ascender a más de 110ºC. Para conseguir una temperatura de prensado lo más constante posible, se calienta previamente el dispositivo de prensado antes del verdadero proceso de prensado durante un intervalo de tiempo apropiado. Como presión de prensado se emplean 4 a 50 bar, preferentemente 20 a 30 bar, de modo especialmente referente 25 bar. En caso dado, la presión de prensado puede ser también menor que 4 bar, o bien mayor que 50 bar.

Por consiguiente, a partir del producto intermedio tipo sándwich, en el paso (D) del procedimiento según la invención, se genera como producto final una estructura plana absorbente, que está constituida esencialmente por material soporte y agente absorbente. Esta estructura plana absorbente se distingue porque es muy delgada, preferentemente 1 mm, y menor, en estado seco, no hinchado. Por lo demás esta estructura plana absorbente se distingue por una densidad de revestimiento de agente absorbente muy elevada. La densidad de revestimiento se encuentra preferentemente entre 200 y 450 g/m^{2} referido a la superficie de una capa de material soporte, de modo especialmente preferente entre 350 a 400 g/m^{2}. En caso dado, también se pueden conseguir sin problema densidades de revestimiento que ascienden a menos de 200 g/m^{2}.

Tanto la alta densidad de revestimiento, como también el grosor reducido de la estructura plana absorbente, se pueden conseguir sólo porque el pegamento se ha aplicado sobre el agente de absorción según el paso (A), descrito anteriormente, del procedimiento según la invención. Mediante el revestimiento parcial de la mayor cantidad posible de partículas de agente absorbente, estas partículas se adhieren tanto entre sí, como también en la superficie de ambas capas de material soporte. Debido a las muy buenas propiedades adherentes de las capas aisladas entre sí, se pueden realizar estructuras planas absorbentes muy delgadas (producto final). Además, las estructuras plana absorbentes se distinguen también por su alta densidad de revestimiento (hasta 400 g/m^{2} y más), ya que las partículas del agente absorbente introducidas, debida a la buena unión por pegado, ya no se pueden desprender de la estructura plana absorbente tras el prensado.

Los productos planos delgados absorbentes, obtenidos conforme al procedimiento según la invención, encuentran empleo como componente de productos higiénicos. En especial, estos sirven en productos higiénicos como pañales, productos de incontinencia, apósitos para heridas, o compresas para la absorción de líquidos corporales. Como líquidos corporales entran en consideración especialmente sangre, orina o líquido de heridas. No obstante, las estructuras planas delgadas absorbentes se pueden emplear también en cualquier otro producto higiénico conocido por el especialista.

Naturalmente, la mezcla constituida por pegamento y agente absorbente, obtenida conforme al procedimiento según la invención, se puede incorporar también en materiales soporte que están constituidos de modo que, a partir de los mismos, se obtienen estructuras planas absorbentes forzosamente gruesas. Esto vale sobre todo para la incorporación en fluffs, en especial en fluffs a partir de (derivados) de celulosa.

Los siguientes ejemplos explicarán la invención más detalladamente.

Ejemplos 1 - 4

Obtención de estructuras planas delgadas absorbentes

En el paso (A) se disponen 20 g de agente absorbente en el dispositivo. Mediante rotación del eje del giro 3, y de la instalación de agitación 1 unida al mismo, se fluidiza el agente absorbente en el interior de la carcasa 4, de modo que no quedan partículas de agente absorbente en el fondo de la carcasa 4. Cuando el agente absorbente se encuentra en estado fluidizado en el interior de la carcasa 4, se añade 1 ml de dispersión acuosa, exenta de emulsionante, del respectivo pegamento, durante un intervalo de tiempo de 1 minutos a través de la entrada 2 en el interior de la carcasa 4. A continuación se detiene la instalación de agitación 1, y se elimina del dispositivo la mezcla constituida por agente absorbente y pegamento.

Ejemplo Nº	1	2	3	4
Pegamento empleado	K1ª	K2^{b}	K2^{c}	K3
Contenido en producto sólido de la dispersión [%]	40	24-26	20-22	40

Los pegamentos empleados contienen esencialmente:

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 K1: \+  \begin{minipage}[t]{145mm} poliuretanos de poliéster,
que contienen como componente monómeros diisocianato  de toluileno y
poliéster de ácido adípico y
1,4-butanodiol,\end{minipage} \cr  o\+\cr  K2:
\+ copolímeros que contienen como componentes monómeros ácido
acrílico y eteno,\cr  o\+\cr  K3: \+  \begin{minipage}[t]{145mm}
poliuretanos de poliéster, que contienen como componentes monómeros
diisocianato  de hexametileno y poliéster de ácido adípico y
1,4-butanodiol,\end{minipage} \cr   ^{a} : \+
 \begin{minipage}[t]{145mm} el pegamento empleado es adquirible
en el comercio bajo la denominación de  producto Luphen® D200A
(fabricante: BASF AG, Ludwigshafen).\end{minipage} \cr   ^{b} :
\+  \begin{minipage}[t]{145mm} el pegamento empleado es
adquirible en el comercio bajo la denominación de  producto Poligen®
WE 3 (fabricante: BASF AG, Ludwigshafen).\end{minipage} \cr 
 ^{c} : \+   \begin{minipage}[t]{145mm} el pegamento empleado es
adquirible en el comercio bajo la denominación de  producto Poligen®
WE 4 (fabricante: BASF AG,
Ludwigshafen).\end{minipage} \cr}

El agente absorbente contiene esencialmente ácido poliacrílico reticulado con diacrilatos, presentándose como sal sódica los componentes monómeros que contienen grupos ácidos con un grado de neutralizado de un 50 a un 85% en moles.

El paso (B) se lleva a cabo directamente a continuación, aplicándose la mezcla de agente absorbente y pegamento, obtenida previamente, de forma uniforme y como capa lo más delgada posible sobre un lado de un paño de celulosa (grosor de capa: aproximadamente 0,1 mm; longitud: 200 mm; anchura: 200 mm). En este caso se pueden ajustar grosores de revestimiento de aproximadamente 400 g/m^{2}, referido a la superficie de un lado del paño de celulosa.

En el paso (C) se coloca un lado de un segundo paño de celulosa idéntico sobre la superficie de la capa delgada de la mezcla de agente de absorción y pegamento, mediante lo cual se obtiene el producto intermedio tipo sándwich.

En el paso (D) se prensa el producto intermedio tipo sándwich con una prensa de laboratorio (fabricante: IWK; Modell: HY 1086 (1956)) para dar el producto final. Entre ambas superficies de prensado y los correspondientes lados del producto intermedio se inserta una lámina resistente al calor. Después de calentar previamente la prensa durante 3 minutos, se efectúa el prensado del producto intermedio a una temperatura de 100ºC (ejemplo 1), o bien 110ºC (ejemplos 2 - 4), una presión de 25 bar, así como un tiempo de 3 minutos. La distancia entre ambas superficies de prensado se ajusta a 0,3 mm con un dispositivo de medida de distancias.

Para los 4 ejemplos (ejemplos 1 - 4) se obtienen de este modo estructuras planas absorbentes estables (producto final), que presentan un grosor de 1 mm en estado seco, y que son estables, así como flexibles. En especial queda por fijar que la mezcla aplicada sobre el paño de celulosa en el paso (B) del procedimiento según la invención, está integrada completamente en la estructura plana absorbente. Es decir, en el caso de manejo, o bien carga bajo condiciones de la práctica, no se desprende ningún tipo de agente absorbente, o también mezcla constituida por pegamento y agente absorbente, a partir de las estructuras planas absorbentes obtenidas de este modo.

Ejemplo (comparativo) 5

Obtención de estructuras planas absorbentes bajo empleo de un pegamento espumado

El pegamento empleado (adquirible en el comercio bajo la denominación de producto Luphen® D200A (fabricante: BASF AG, Ludwigshafen)) contiene esencialmente poliuretanos de poliéster, que contienen como componentes monómeros diisocianato de toluileno y poliéster de ácido adípico y 1,4-butanodiol. El pegamento se emplea en forma de una espuma, que contiene el pegamento en aproximadamente un 70% en peso. La espuma se aplica uniformemente sobre respectivamente un lado de dos años de celulosa del mismo tamaño (grosor de capa: aproximadamente 0,5 mm; longitud: 200 mm; anchura: 200 mm), que se cubren a continuación con el agente absorbente descrito en el ejemplo 1. Después se secan ambos paños de celulosa con la mezcla aplicada, constituida por pegamento y agente absorbente, durante 3 minutos a 100ºC. Tras el secado se superponen ambos paños de celulosa de manera congruente, de modo que ambas capas de pegamento-agente absorbente se reúnen, y se obtiene un producto intermedio tipo sándwich. La elaboración adicional del producto intermedio tipo sándwich se efectúa de modo análogo al del ejemplo 1, sin embargo se prensa a una presión de 50 bar durante 5 minutos.

La estructura plana absorbente obtenida de este modo está convenientemente pegada, y su grosor de capa asciende aproximadamente a 1 mm en estado seco tras el prensado. Sin embargo, es desfavorable que la densidad de revestimiento de agente absorbente (aproximadamente 200 g/m^{2}, referido a la superficie de un lado del paño de celulosa) es mucho más reducida que en los ejemplos 1 - 4. Debido al pegamento espumado, la superficie del paño de celulosa se puede cubrir de manera menos compacta con agente absorbente. Además, en contrapartida los ejemplos 1 - 4, no se pueden emplear paños de celulosa con un grosor de capa de aproximadamente 0,1 mm, ya que estos se rompen muy fácilmente mediante acción del pegamento espumado, y, por consiguiente, son inservibles. Consecuentemente, en general se puede incorporar menos agente absorbente en la estructura plana absorbente obtenida de este modo, para poder conseguir un grosor total de aproximadamente 1 mm tras el proceso de prensado. Además, es desfavorable que la estructura plana absorbente obtenida de este modo es muy rígida e inflexible, en contrapartida a la de los ejemplos 1 - 4.

Ejemplo (comparativo) 6

Obtención de estructuras planas absorbentes bajo empleo de un pegamento pulverulento

Se emplea como pegamento cera de polietileno pulverulenta, oxidada (adquirible en el comercio bajo la denominación de producto LUWAX® OA5 (fabricante: BASF AG, Ludwigshafen)), que se entremezcla en primer lugar con el agente absorbente descrito en el ejemplo 1. En este caso se emplea un 10% en peso de pegamento, referido a la cantidad de agente absorbente. La mezcla de agente absorbente y pegamento se aplica lo más uniformemente posible sobre un lado de un paño de celulosa (grosor de capa: 1 mm; longitud: 200 mm; anchura: 200 mm), y se cubre con un lado
de un segundo paño de celulosa idéntico. La elaboración subsiguiente se efectúa de modo análogo al del ejemplo 5.

La estructura plana absorbente obtenida de este modo no satisface los requisitos en ningún aspecto. Los componentes aislados de la estructura plana absorbente obtenida de este modo son muy regulares, y están pegados entre sí de manera incompleta. Una gran cantidad de agente absorbente introducido (densidad de revestimiento inicial de aproximadamente 400 g/m^{2}, referido a la superficie de un lado del paño de celulosa) se desprende de la estructura plana absorbente en el caso de complejo, o bien carga bajo condiciones de la práctica. La densidad de revestimiento en agente absorbente integrado de manera sólida asciende sólo a aproximadamente un 20% del valor aplicado originalmente, y, por consiguiente, es mucho más reducido que la de los ejemplos 1 - 4.

Ejemplos 7 - 9

En base a los siguientes ejemplos 7 - 9 se muestra que el agente absorbente (AM1+K), sobre el cual se aplicó pegamento conforme al procedimiento según la invención, no se diferencia, o se diferencia sólo de modo despreciable, frente al agente absorbente no tratado (u-AM1), con respecto a su acción absorbente, o bien propiedades de hinchamiento.

Ejemplo 7 Medida de la capacidad de absorción (AK)

La capacidad de absorción, medida en [g/g], reproduce el poder de absorción máximo del respectivo agente absorbente.

Se pesan 0,2 g de agente absorbente en una bolsa de te de 60 x 85 mm de tamaño, que se sella a continuación. Después se añade la bolsa de te a un exceso de disolución de sal común un 0,9% en peso (al menos 0,83 l de disolución de sal común / 1 g de agente absorbente). Después de 60 minutos de tiempo de hinchamiento se extrae la bolsa de te de la disolución de sal común, se deja gotear la disolución de sal común excedente, y se pesa la bolsa de te hinchada. La capacidad de absorción resulta del cociente de peso de agente absorbente hinchado respecto a agente absorbente seco.

Ejemplo 8 Medida de la retención (Rot.)

La retención, medida en [g/g] indica el poder de retención del respectivo agente absorbente bajo carga.

La puesta en práctica de ensayos se efectuó de modo análogo a la del ejemplo 7. Sin embargo, a continuación del tiempo de hinchamiento de 60 minutos, se centrifuga la bolsa de te con una aceleración de 250 g durante 3 minutos. A continuación se pesa la bolsa de te. La retención resulta del cociente de peso de agente absorbente hinchado, centrifugado, respecto a agente absorbente seco.

Ejemplo 9 Absorción bajo presión (AuD)

La absorción bajo presión, medida en [g/g], indica la medida del poder de hinchamiento del respectivo agente absorbente contra una fuerza que actúa desde fuera.

La puesta en práctica de ensayo se efectúa de modo análogo al del ejemplo 7. Sin embargo, sobre la bolsa de te se colocan adicionalmente pesos que ejercen una presión de 0,3 psi (0,0207 bar), o bien 0,7 psi (0,0483 bar sobre el respectivo agente absorbente.

Valoración de los ejemplos 7 - 9

Ejemplo Nº	7 (AK)	8 (Rot.)	9A (AuD/0,3 psi)	9B (AuD/0,7 psi)
AM1+K	42,8	26,9	27,8	21,1
u-AM1	43,8	28,8	27,0	20,7

El agente absorbente empleado (AM1) contiene esencialmente ácido poliacrílico reticulado con diacrilatos, presentándose como sal sódica los componentes monómeros que contienen grupos ácidos con un grado de neutralizado de un 50 a un 85% en moles.

El pegamento empleado (K/adquirible en el comercio bajo la denominación de producto Luphen® D200A (fabricante: BASF AG, Ludwigshafen)) contiene esencialmente poliuretanos de poliéster, que contienen como componentes monómeros diisocianato de toluileno y poliéster de ácido adípico y 1,4-butanodiol.

Por consiguiente, los ejemplos 7 - 9 muestran que la incorporación de agente absorbente adherido con pegamento en estructuras planas absorbentes conforme al procedimiento según la invención, no conduce a modificaciones negativas dignas de mención con respecto a la acción absorbente, o bien propiedades de hinchamiento del agente absorbente empleado.

Lista de signos de referencia

1: Instalación de agitación.

2: Dispositivo de entrada.

3: Eje de giro.

4: Carcasa.

5: Tapa.

6: Dispositivo para el desvío de corrientes de partículas.

Claims

1. Procedimiento para la obtención de estructuras planas absorbentes, en el que se aplican pegamento y agente absorbente sobre un material soporte, caracterizado porque

A): se genera una mezcla a partir de un pegamento que se presenta como dispersión y un agente absorbente en forma de partículas se genera una mezcla mediante fluidizado de los componentes,

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el pegamento se presenta como dispersión acuosa, exenta de emulsionantes.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se emplea un 1 a un 20% en peso, preferentemente un 1 a un 10% en peso, de modo especialmente preferente un 4 a un 6% en peso de pegamento, referido a la cantidad de agente absorbente.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el agente absorbente contiene ácido poli(met)acrílico reticulado con diacrilatos, presentándose como sal sódica los componentes monómeros que contienen grupos ácidos con un grado de neutralizado de un 50 a un 85% en moles.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el pegamento contiene esencialmente:

A): poliuretanos de poliéster que contienen como componentes monómeros

a1): diisocianato de toluileno y/o diisocianato de hexametileno,

a2): poliéster de ácido adípico y 1,4-butanodiol,

o

B): copolímeros que contienen como componentes monómeros ácido acrílico y eteno.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el material soporte es celulosa.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el grosor de capa del material soporte es \leq 0,2 mm, preferentemente \leq 0,1 mm.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se prensa el producto intermedio tipo sándwich a temperaturas de 100 a 100ºC.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se prensa el producto intermedio tipo sándwich preferentemente a una presión de 20 a 30 bar, de modo especialmente preferente a 24 hasta 26 bar.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque se prensa el producto intermedio tipo sándwich preferentemente en un tiempo de prensado de 2 a 4 minutos, de modo especialmente preferente en 2,5 a 3,5 minutos.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la estructura plana absorbente contiene 200 a 450 g/m^{2}, preferentemente 350 a 400 g/m^{2}, de agente absorbente, referido a la superficie de un lado de material soporte.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la estructura plana absorbente tiene un grosor de \leq 1mm.

13. Empleo de estructuras planas delgadas absorbentes obtenidas según una de las reivindicaciones 1 a 12, como componente de productos higiénicos para la absorción de líquidos corporales, en especial como componente de pañales, productos de incontinencia, apósitos para heridas o compresas.

14. Producto higiénico para la absorción de líquidos corporales, en especial un pañal, un producto de incontinencia, un apósito para heridas, o una compresa, que contiene al menos una estructura plana delgada absorbente, obtenida según una de las reivindicaciones 1 a 12.