ES2234054T3 - Estrtucturas de barrera permeables al aire e impermeables a liquidos y productos elaborados a partir de las mismas. - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENCION PROPORCIONA UNA ESTRUCTURA BARRERA PERMEABLE AL AIRE Y PRACTICAMENTE IMPERMEABLE A LOS LIQUIDOS Y PRODUCTOS REALIZADOS CON ELLAS, TALES COMO COMPRESAS HIGIENICAS, FORROS PARA PANTIES, PRODUCTOS PARA INCONTINENCIA Y PAÑALES. LA ESTRUCTURA BARRERA TIENE UNA CAPA POROSA CON LADOS OPUESTOS, TENIENDO LA CAPA POROSA: UN SUBSTRATO POROSO CON POROS, QUE SE EXTIENDEN ENTRE LOS LADOS OPUESTOS QUE CORRESPONDEN A LOS LADOS OPUESTOS DE LA CAPA POROSA, CON LO QUE UN LIQUIDO PODRIA ATRAVESAR EL SUBSTRATO; Y PARTICULAS QUE SE FUSIONAN AL MENOS A UN LADO DEL SUBSTRATO POROSO, A FIN DE IMPEDIR LA ENTRADA DEL LIQUIDO EN LOS POROS; CARACTERIZADA PORQUE LA CAPA POROSA RESISTE A LA PENETRACION POR EL LIQUIDO CUANDO SE CONTIENE EN UNA ESTRUCTURA ABSORBENTE SITUADA ENCIMA DE LA CAPA POROSA A LA QUE SE FUSIONAN LAS PARTICULAS, Y SE MANTIENE BAJO UNA CARGA DE UNA LIBRA POR PULGADA CUADRADA; Y PORQUE LA CAPA POROSA TIENE UN VALOR DE PERMEABILIDAD AL AIRE DE FRAZIER EN UN RANGO SUPERIOR A CERO -80 MM3/PIE2/MIN. (861 MM3/M2/MIN), APROXIMADAMENTE. LA ESTRUCTURA BARRERA PERMEABLE AL AIRE Y PRACTICAMENTE IMPERMEABLE A LOS LIQUIDOS SE DISTINGUE POR TENER LAS PARTICULAS QUE SE FUSIONAN AL SUBSTRATO POROSO BASICAMENTE EN LA SUPERFICIE DEL SUBSTRATO POROSO EN LUGAR DE MEZCLARSE CON, Y PENETRAR EN, LA PROFUNDIDAD DE LOS MATERIALES QUE COMPRENDEN EL SUBSTRATO POROSO.

Description

Estructuras de barrera permeables al aire e impermeables a líquidos y productos elaborados a partir de las mismas.

Campo de la invención

Esta invención trata de productos higiénicos de protección, tales como compresas higiénicas, forros de bragas, productos de incontinencia, pañales, apósitos quirúrgicos y fundas de cama. En particular, esta invención trata de estructuras de barrera permeables al aire e impermeables a líquidos para dichos productos.

Antecedentes de la invención

Los productos higiénicos de protección, tales como compresas higiénicas, forros de bragas, productos de incontinencia, pañales y fundas de cama, están formados típicamente por una cubierta permeable a líquidos orientada hacia el cuerpo, una hoja de barrera sustancialmente impermeable a líquidos orientada hacia la prenda y una estructura absorbente entre ambas. La hoja de barrera impermeable a líquidos está hecha típicamente con una película de plástico delgada y flexible que es impermeable tanto a líquidos como a vapores. La cubierta permeable a líquidos también está hecha bastante a menudo con una película de plástico, similar a la de la hoja de barrera, que está perforada mediante la creación de perforaciones bi o tridimensionales en la película, dejando así zonas en alto de película de plástico entre las perforaciones. Dichas hojas de barrera, así como las zonas en alto de las cubiertas de película de plástico permeable a líquidos, no permiten que los vapores o los líquidos absorbidos por el producto salgan del producto, ni permiten que los líquidos que se acumulan en la superficie del cuerpo del usuario penetren en el producto, siendo los líquidos tales como fluidos menstruales, orina y sudor. Dichos productos se sienten incómodamente calientes cuando están secos y pegajosos cuando están húmedos.

Los inventores anteriores han intentado facilitar la transmisión y la eliminación de los vapores de los productos absorbentes usando materiales de barrera a líquidos inherentemente transmisores de vapor, o creando, en los materiales de barrera a líquidos, poros que sean lo suficientemente grandes para permitir el paso de vapores pero no el paso de líquidos. Dichos materiales, y los productos elaborados a partir de los mismos, se describen habitualmente como "transpirables". Los poros permeables al vapor pueden agruparse en dos categorías, microporos y macroporos, estando éstos contenidos respectivamente en materiales microporosos y macroporosos. Los materiales microporosos son los más resistentes a la penetración de líquidos, y muestran unos valores de permeabilidad al aire de Frazier de cero mm^{3}/m^{2}/min. Sin embargo, también son los más resistentes a la impregnación del vapor, y por lo tanto, propensos a ser percibidos por el usuario como no transpirables, y no proporcionando comodidad ni una sensación seca durante su uso. Por otro lado, los materiales macroporosos son más propensos a ser percibidos como transpirables, mostrando unos valores de permeabilidad al aire de Frazier que son mayores de cero mm^{3}/m^{2}/min, proporcionando así dicha comodidad y sensación seca, pero también son más propensos a permitir la fuga de líquidos, y por lo tanto no proporcionan protección frente a las fugas desde el producto absorbente hacia el usuario y las prendas de prenda y de cama del usuario.

Estructuras microporosas

Las estructuras microporosas son, en su mayor parte, películas con unos tamaños de microporos transmisores de vapor efectivo que son iguales o mayores a 100 Angstrom. Las películas pueden ser inherentemente microporosas, como por ejemplo aquellas películas hechas de poliuretanos. Dicha película, formada sobre una base de una tela tejida o no tejida, se describe en la patente de EE.UU. nº 4.560.611, en la que la disolución de recubrimiento está comprendida por un disolvente orgánico polar que contiene un elastómero de poliuretano, un agente repelente del agua, por ejemplo, un material basado en flúor o silicona, un poliisocianato y un tensioactivo no iónico. La patente de EE.UU. nº 4.197.371 describe un material de hoja de goma natural o sintética o un polímero de tipo gomoso con partículas uniformemente incorporadas de al menos un polímero modificado hinchable, tal como almidones y celulosas modificados. La patente de EE.UU. nº 4.178.271 describe un material de tipo hoja similar en el que la película es de cloruro de polivinilo o de su copolímero. La patente de EE.UU. nº 3.869.310 describe un material de hoja flexible de tipo piel que comprende una esterilla de un material no tejido fibroso y un impregnante polimérico que tiene una estructura porosa y que no está unido a las fibras de la esterilla. La esterilla, compuesta por fibras preparadas a partir de al menos dos materiales poliméricos diferentes, se impregna en primer lugar con un primer líquido, que es un disolvente de uno de los materiales poliméricos y un no disolvente para el otro, para disolver las fibras solubles; y después se añade un segundo líquido que es parcialmente miscible con el primer líquido y que es un no disolvente para todos los materiales fibrosos poliméricos, para coagular la disolución polimérica resultante.

Los poros pueden crearse en películas inherentemente no porosas por unos medios tales como: películas estiradas en las que se han creado regiones estrechadas o atirantadas o en las que se han incorporado inclusiones no compatibles (con la película). El estiramiento causa la formación de microfisuras en las regiones estrechadas o atirantadas, o la formación de microseparaciones entre la película y las inclusiones no compatibles. Otros medios para crear microporos comprenden la incorporación en una película de inclusiones solubles o volátiles que se eliminan disolviendo o volatilizando dichas inclusiones. Otros medios más proporcionan la mezcla en un polímero de partículas fragmentables o abrasibles para formar una hoja, y sometiendo entonces las hoja a una fuerza compresiva que rompe las partículas para formar microporos o para abrasionar la hoja para formar microporos. La solicitud de patente del Reino Unido GB nº 2.026.381 describe la preparación de membranas porosas mezclando un polímero con un componente líquido para formar un sistema binario bifásico que, en su estado de agregado líquido, tiene regiones que son miscibles y regiones que tienen huecos de miscibilidad. La solicitud de patente del Reino Unido GB nº 2.115.702B describe un soporte permeable al vapor e impermeable a líquidos que está compuesto por una película realizada mediante el moldeo de una mezcla de una resina poliolefínica y un polímero hidrocarbonado líquido o ceroso en una película y estirando entonces la película lateral y/o longitudinalmente hasta más de 1,2 veces su tamaño original para crear unos finos poros en la película. Las patentes de EE.UU. n^{os} 3.953.566, 3.962.153, 4.096.227, 4.110.392, 4.187.390 y 4.194.041 describen la preparación de hojas porosas y otros artículos porosos mediante la extrusión de una pasta comprendida por partículas de politetrafluoroetileno, que es un polímero no termoplástico, y un lubricante, y eliminando después el lubricante y estirando y anillando el producto resultante. El producto resultante es una película porosa sinterizada orientada, caracterizada por tener nodos de polímero conectados por fibrillas. De algún modo relacionada con estas patentes, y dando lugar a un material suave de hoja permeable a líquidos de tipo paño, es la patente de EE.UU. nº 4.622.036, que describe dicho material de hoja como comprendido por partículas de poliolefina o cloruro de polivinilo no disolvibles que están parcialmente fundidas entre si por calor de forma que proporcionan una cantidad deseada de permeabilidad a líquidos, variando el tamaño de las partículas desde aproximadamente uno hasta 2.000 micrómetros, y teniendo la hoja un espesor de desde aproximadamente 0,012 mm - 6,35 m (0,0005 a 250 pulgadas).

Las patentes de EE.UU. n^{os} 4.100.238 y 4.197.148 describen la preparación de películas microporosas extruyendo una mezcla de dos componentes a partir de la cual se percola un componente con un disolvente, y estirando entonces la película percolada para obtener una porosidad deseada en un material suave de hoja permeable a líquidos de tipo paño. Las patentes de EE.UU. n^{os} 3.214.501, 3.640.829 y 3.870.593 describen la preparación de una hoja polimérica microporosa mezclando en un polímero no miscible agentes de carga no percolables tales como almidón y sales, formando la hoja y estirando entonces la hoja para formar poros que se inician en los sitios de las partículas del agente de carga. La patente de EE.UU. nº 4.347.844 describe la preparación de una hoja porosa para su uso en un pañal desechable, mezclando una sustancia particulada en un polímero, formando una hoja y rompiendo entonces la sustancia particulada dentro de la hoja bajo una fuerza compresiva para crear microporos. La patente de EE.UU. nº 4.308.303 describe una barrera permeable al vapor de agua reforzada con fibra recubierta con espuma flocada con el aspecto de una tela y capaz de filtrar bacterias, que comprende una película de poliolefina microporosa recubierta, en al menos una superficie, con un polímero de látex espumado, con fibras flocadas en el exterior del polímero de látex espumado y una red de fibras hiladas en el exterior del polímero de látex espumado flocado. La película se hace microporosa mediante estiramiento. La película se vuelve microporosa porque tiene sitios diminutos de fractura o agentes nucleadores de poros tales como agente de carga finamente dividido, preferiblemente carbonato cálcico, con un tamaño de partícula de menos de 3 micrómetros, y/o diminutos dominios cristalinos. La patente de EE.UU. nº 4.609.584 describe la preparación de una hoja porosa para su uso en pañales desechables mezclando una sustancia particulada en un polímero, formando una hoja y después abrasionando o puliendo la superficie de la hoja para crear microporos. Las patentes de EE.UU. n^{os} 4.539.256 y 4.609.584 describen procedimientos para elaborar hojas microporosas que comprenden las etapas de mezclar en fundido un polímero termoplástico cristalizable con un compuesto que sea miscible con el polímero a la temperatura de fusión del polímero, pero no por debajo de esa temperatura, formando una hoja de la mezcla fundida, y enfriando después la hoja hasta una temperatura a la que el compuesto se vuelva inmiscible con el polímero y la fase se separe. Cuando la hoja está orientada al menos en una dirección, se forma una red de microporos interconectados entre la fase del polímero y la fase del compuesto. El compuesto puede extraerse de la hoja mediante una extracción con disolventes.

La patente de EE.UU. nº 3.156.242 describe una hoja absorbente flexible de, por ejemplo, polietileno, que es útil como hoja de soporte o como una capa externa de un apósito quirúrgico, siendo la hoja microporosa. Sin embargo, la hoja puede tener agujeros o rendijas formados en ella para hacerla macroporosa. La patente de EE.UU. nº 3.426.242 describe un apósito médico transpirable con un soporte comprendido por una estructura abierta en celdillas, es decir, una película tratada para que tenga huecos con conexiones orientadas hacia sus superficies externas, que generalmente son de menos de 5.000 Angstrom, por ejemplo, desde 100 hasta 5.000 Angstrom, teniendo la película una cristalinidad final de al menos el 40%. La película se recubre preferiblemente con una capa continua de adhesivo microporoso sensible a la presión. La patente de EE.UU. nº 3.932.682 describe productos resistentes al agua capaces de transmitir aire y vapor de agua, que se elaboran pulverizando material filamentoso torneado, por ejemplo, mediante soplado en fundido, sobre una película de polímero en celdillas abiertas, para obtener una autopegado térmico, o mediante la pulverización del material filamentoso sobre una película elástica y estirando después el producto resultante para dar una estructura abierta en celdillas, y termofijando el producto estirado para impartir una estabilidad dimensional. Las patentes de EE.UU. n^{os} 4.758.239 y 4.818.600 describen una barrera transpirable que incluye una hoja porosa fibrosa, preferiblemente una red soplada en fundido, a la que está unida una película no microporosa, en las que algunas de las fibras de la superficie unida están íntimamente mezcladas con la película, para dar una tasa de transmisión de vapor a 37ºC y 50% de HR de aproximadamente 100-5.000 g/m^{2}/24 h y es permeable a una disolución salina al 0,9% durante al menos una hora a 21ºC durante aproximadamente una hora a una cabeza hidrostática de al menos 11,4 cm. La película puede ser una película preformada de un polímero soluble en agua, tal como alcohol polivinílico.

El documento US 4.902.553 describe un artículo desechable tal como un pañal o un producto de higiene femenina con una película polimérica microporosa, permeable al vapor, impermeable a líquidos, sin ruidos con pasillos que definen poros en toda su extensión, estando los pasillos parcialmente llenos con un material aditivo reductor de los ruidos, y un procedimiento para elaborar los mismos.

Estructuras macroporosas

La patente de EE.UU. nº 3.989.867 describe un dispositivo de absorción con una hoja de soporte con protuberancias y pequeñas aberturas uniformes en los picos de las protuberancias. Las aberturas ocupan del 0,5 al 10% de la zona de impregnación disponible de la hoja de soporte para permitir la transmisión de vapor a la vez que evitan el paso de líquido a las presiones encontradas habitualmente durante el uso. La patente de EE.UU. nº 4.591.523 describe un velo polimérico tridimesional perforado expandido macroscópicamente útil como barrera transpirable resistente a líquidos, para un pañal desechable. El velo comprende preferiblemente una estructura tridimensional profundamente estirada que contiene una multiplicidad de grofados de sección transversal macroscópica. Cada grofado se produce como una abertura en una primera superficie del velo, tiene unas paredes laterales continuas que terminan para formar una pared final en una segunda superficie paralela del velo, incluyendo la pared final múltiples aberturas que tienen el tamaño y la forma adecuados para soportar un menisco de fluido acuoso, y estando separadas entre sí de forma que los meniscos del fluido no están en contacto entre sí. La patente de EE.UU. nº 4.059.114 describe una protección desechable para proteger la prenda y para la higiene femenina diaria que tiene una barrera para fluidos en forma de una capa suave permeable a la humedad sin ruidos, que preferiblemente es una capa impermeable a líquidos de una red de microfibras sopladas. La patente de EE.UU. nº 5.591.510 describe un material tejido estratificado que es transpirable y resiste la penetración de fluidos, que comprende un material no tejido transpirable y resistente a la penetración de fluidos y una película de plástico que tiene perforaciones que están dispuestas a desde aproximadamente 5º hasta 60º de la superficie de la película.

Es un objetivo de esta invención proporcionar estructuras de barrera macroporosas perceptiblemente transpirables permeables al vapor, y productos de protección higiénica elaborados a partir de las mismas, que restringen el paso de líquidos en las condiciones de uso, y por tanto proporcionan protección frente a las fugas de líquido, así como una comodidad de uso perceptible y una sensación de sequedad.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona una estructura de barrera permeable al aire y sustancialmente impermeable a líquidos que comprende al menos una capa macroporosa con lados opuestos, estando la capa macroporosa comprendida por:

un sustrato con poros que se extienden entre los lados opuestos, que corresponden a los lados opuestos de la capa macroporosa, mediante los cuales un líquido puede atravesar el sustrato;

y unas partículas que están fundidas a al menos un lado del sustrato macroporoso de forma que restrinjan la entrada del líquido en los poros, estando las partículas predominantemente sobre la superficie del sustrato macroporoso;

en la que la capa macroporosa sustancialmente resiste a la penetración del líquido cuando está contenida en un producto absorbente de ensayo que recubre al primer lado de la capa macroporosa a la que están fundidas las partículas, bajo una carga de 769 kg/m^{2} (6,8 kPa), según se define en esta invención; y en la que la capa macroporosa tiene un valor de permeabilidad al aire de Frazier que está en el intervalo de más de cero hasta aproximadamente 861 mm^{3}/m^{2}/min (80 mm^{3}/ft^{2}/min).

La presente invención también proporciona un producto absorbente con bordes longitudinales opuestos y bordes transversales opuestos, y que comprende una hoja permeable a líquidos orientada hacia el cuerpo, una barrera sustancialmente impermeable a líquidos y permeable al aire orientada hacia la prenda interior y una estructura absorbente entre las mismas, comprendiendo la estructura de barrera al menos una capa macroporosa con lados opuestos, estando la capa porosa comprendida por:

un sustrato macroporoso con poros que se extienden entre los lados opuestos que corresponden a los lados opuestos de la capa macroporosa, mediante los cuales un líquido puede atravesar el sustrato; y

partículas que están fundidas con al menos un lado del sustrato macroporoso de forma que restrinjan la entrada del líquido en los poros, estando las partículas predominantemente en la superficie del sustrato macroporoso;

en la que la capa macroporosa sustancialmente resiste a la penetración del líquido cuando está contenida en un producto absorbente de ensayo que recubre al primer lado de la capa macroporosa a la que están fundidas las partículas, y está bajo una carga de 769 kg/m^{2} (6,8 kPa), según se define en esta invención; y en la que la capa macroporosa tiene un valor de permeabilidad al aire de Frazier de más de cero mm^{3}/m^{2}/min hasta aproximadamente 861 mm^{3}/m^{2}/min (80 mm^{3}/ft^{2}/min).

Además, la presente invención también proporciona un producto absorbente con bordes longitudinales opuestos y bordes transversales opuestos, y que comprende una hoja de cubierta permeable a líquidos orientada hacia el cuerpo, una barrera sustancialmente impermeable a líquidos y permeable al aire orientada hacia la prenda interior y una estructura absorbente entre las mismas, teniendo la hoja de cubierta permeable a líquidos tanto regiones impermeables a líquidos como permeables a líquidos, pero regiones permeables al aire, comprendiendo las regiones impermeables a líquidos al menos una capa macroporosa con lados opuestos, estando la capa macroporosa comprendida por:

un sustrato macroporoso con poros que se extienden entre los lados opuestos que corresponden a los lados opuestos de la capa porosa, mediante los cuales un líquido puede atravesar el sustrato; y

partículas que están fundidas con al menos un lado del sustrato macroporoso de forma que restrinjan la entrada del líquido en los poros, estando las partículas predominantemente en la superficie del sustrato macroporoso;

en la que la capa macroporosa sustancialmente resiste a la penetración del líquido cuando está contenida en una estructura absorbente de ensayo que recubre al primer lado de la capa porosa al que están fundidas las partículas, bajo una carga de 769 kg/m^{2} (6,8 kPa), según se define en esta invención; y en la que la capa porosa tiene un valor de permeabilidad al aire de Frazier de más de cero mm^{3}/m^{2}/min hasta aproximadamente 861 mm^{3}/m^{2}/min (80 mm^{3}/ft^{2}/min).

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una microfotografía de vista en planta de la estructura de barrera sustancialmente impermeable a líquidos y permeable al aire de esta invención.

La Fig. 2 es una microfotografía seccional transversal de la estructura de barrera sustancialmente impermeable a líquidos y permeable al aire de esta invención, en la que las partículas se han adherido a un sustrato poroso mediante sinterización y posterior aplastamiento.

La Fig. 3 es una microfotografía seccional transversal de una estructura de barrera sustancialmente impermeable a líquidos y permeable al aire en la que las partículas se han adherido a un sustrato poroso mediante sinterización pero sin aplastamiento.

La Fig. 4 es una vista seccional transversal de la estructura de barrera de esta invención con una capa porosa adicional de esta invención adyacente a un lado de la estructura de barrera de esta invención.

La Fig. 5 es una vista seccional transversal de la estructura de barrera de esta invención con dos capas porosas adicionales de esta invención, una adyacente a un lado de la estructura de barrera de esta invención y la otra adyacente al otro lado de la estructura de barrera de esta invención.

La Fig. 6 es una vista en perspectiva parcialmente truncada de una compresa higiénica de esta invención con una estructura de barrera de esta invención sustancialmente impermeable a líquidos y permeable al aire orientada hacia la prenda interior.

La Fig. 7 es una vista seccional transversal de la compresa higiénica mostrada en la Fig. 6.

La Fig. 8 es una vista en perspectiva de la compresa higiénica de esta invención, con una hoja de cubierta permeable a líquidos orientada hacia el cuerpo comprendida por poros permeables a líquidos y regiones impermeables a líquidos pero permeables al aire, en la que dichas regiones comprenden la estructura de barrera sustancialmente impermeable a líquidos y permeable al aire de esta invención.

La Fig. 9 es una vista seccional transversal de la compresa higiénica mostrada en la Fig. 8.

Descripción detallada de la invención

Las estructuras de barrera transpirables sustancialmente impermeables a líquidos y permeables al aire de esta invención son macroscópicamente porosas porque contienen grandes poros, algunos de los cuales pueden ser visiblemente lo suficientemente grandes como para ser observados a simple vista o con un bajo aumento, por ejemplo, aproximadamente 5x. Sin embargo, el tamaño de los poros y los materiales usados para restringir la entrada de líquido en los poros, así como el procedimiento de fijación y la posición de la fijación de los materiales al sustrato poroso, son tales que evitan que el líquido pase a través de las estructuras de barrera a la vez que permiten el paso sin restricciones de gases y vapores a su través. La permeabilidad al aire de las estructuras de barrera de esta invención se distinguen de la de las estructuras microporosas porque es mayor que cero cuando se mide mediante un método que use el permeómetro de aire de Frazier, un instrumento usado para determinar la permeabilidad al aire de materiales no oclusivos, estando descrito dicho método a continuación, en la descripción de esta invención. Al ser macroporosas, las estructuras de barrera de esta invención están consideradas como sustancialmente impermeables a líquidos, como parte de los productos absorbentes descritos anteriormente como ejemplos, y en las condiciones de uso de dichos productos. Por tanto, las estructuras de barrera de esta invención no son ni absolutamente impenetrables ni limitadamente penetrables por fluidos, hasta el grado en que las estructuras de barrera son materiales microporosos, estando el grado de permeabilidad de dichas estructuras medido por su punto de burbuja. La resistencia a las fugas durante el uso se mide en condiciones de uso simuladas, estando descrito el procedimiento de medida adicionalmente a lo largo de la descripción de esta invención.

Las estructuras de barrera pueden formar todo un componente de un producto absorbente, por ejemplo, como la barrera orientada hacia la prenda de un producto absorbente; o pueden formar parte de un componente de un producto absorbente, por ejemplo, como las zonas en alto de una hoja de cubierta permeable a fluidos orientada hacia el cuerpo. Las estructuras de barrera de esta invención tienen una capa porosa con lados opuestos, teniendo la capa porosa: un sustrato poroso con poros que se extienden entre los lados opuestos que corresponden a los lados opuestos de la capa porosa, mediante los cuales un líquido puede atravesar el sustrato; y partículas que están fundidas con al menos un lado del sustrato poroso de forma que restrinjan la entrada del líquido en los poros; en la que la capa porosa resiste a la penetración del líquido cuando está contenida en una estructura absorbente que recubre al lado de la capa porosa al que están fundidas las partículas, y está bajo una carga de 6,8 kPa; y en la que la capa porosa tiene un valor de permeabilidad al aire de Frazier que está en el intervalo de más de cero hasta aproximadamente 861 mm^{3}/m^{2}/min (80 mm^{3}/ft^{2}/min), preferiblemente en el intervalo de desde aproximadamente 53,8 mm^{3}/m^{2}/min (5 mm^{3}/ft^{2}/min) hasta aproximadamente 753 mm^{3}/m^{2}/min (70 mm^{3}/ft^{2}/min), y muy preferiblemente en el intervalo de desde aproximadamente 269 mm^{3}/m^{2}/min (25 mm^{3}/ft^{2}/min) hasta aproximadamente 646 mm^{3}/m^{2}/min (60 mm^{3}/ft^{2}/min).

El sustrato poroso puede estar comprendido por al menos uno de una tela no tejida, una tela tejida, una película perforada o una espuma no reticulada. El sustrato poroso puede ser fusible.

La tela no tejida tiene típicamente un peso base de al menos 8 gramos por metro cuadrado. La tela no tejida puede estar comprendida por al menos uno de fibras cortadas termoplásticas, filamentos termoplásticos, fibras cortadas no termoplásticas o filamentos no termoplásticos. Las fibras cortadas termoplásticas y los filamentos termoplásticos pueden estar formados por polietileno, polipropileno, poliéster, poliamida, polacrilonitrilo, fibras bicomponente y combinaciones de los mismos. Las fibras bicomponente pueden estar formadas por al menos uno de tales como un núcleo de polipropileno con una vaina de polietileno, un núcleo de poliéster con una vaina de polietileno, un núcleo de poliéster con una vaina de polipropileno, un núcleo de poliéster con una vaina de poliéster de fusión más baja, o combinaciones de los mismos. Las fibras no termoplásticas pueden elegirse entre tales como algodón, rayón, pasta de madera y combinaciones de las mismas.

El material no tejido puede estar comprendido por fibras y filamentos que están unidos entre sí mediante un medio de unión comprendido por al menos uno de unión mediante calandrado térmico, unión mediante polvo fusible, unión mediante ligante adhesivo, hilado, sopladas en fundido seguido de unión mediante calandria o hidroenmarañamiento.

Las películas perforadas pueden tener perforaciones bi o tridimensionales, teniendo las perforaciones tridimensionales paredes laterales, siendo las paredes laterales sustancialmente paralelas o paralelas entre sí, como por ejemplo, en las perforaciones con paredes laterales en chaflán. Las perforaciones pueden estar en la base de las paredes laterales o en las propias paredes laterales. Las perforaciones en las películas pueden realizarse mediante procedimientos tales como punción por medios mecánicos, tales como con punzones o con agujas, mediante perforación con ultrasonidos, mediante aire caliente que atraviesa la película soportada sobre un sustrato poroso, tal como un tamiz o un tambor perforado, mediante perforación con chorro de agua y mediante estrechamiento de la película en zonas discretas, como mediante el grofado seguido de un estiramiento, para causar que las zonas estrechadas se rompan. Las películas pueden tener una superficie suave, mate, áspera o repujada, siendo el grofado visible a simple vista o requiriendo un aumento para su visualización. Las películas pueden estar hechas de cualquiera de los numerosos materiales poliméricos que se forman termoplásticamente, tales como mediante extrusión, vaciado en fusión o vaciado en disolución, siendo los materiales tales como poliolefinas, tales como polietileno, polipropileno y polibutileno, poliésteres, poliuretanos, poliamidas, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno, acetato de etilo, copolímeros de acetato de etilenovinilo, ácido etilenoacrílico, metacrilato de etileno, n-butilacrilato de etileno y copolímeros de estireno con etileno, propileno, butadieno, butileno e isopreno. La espuma puede elaborarse a partir de tales como poliuretanos de poliéster, poliuretanos de poliéter y polietileno.

Las partículas están fundidas con al menos un lado del sustrato poroso, de forma que restrinjan la entrada del líquido en los poros. Esto se realiza, por ejemplo, añadiendo las partículas al sustrato poroso de forma que se consiga un recubrimiento esencialmente uniforme y uniformemente separado del sustrato, bien sobre el sustrato poroso completo o bien en zonas discretas del sustrato poroso, por medios que son conocidos por los expertos en la materia, tales como taladros de alimentación, embudos y atrapamiento de aire de las partículas. El sustrato recubierto por partículas es transportado a un medio de calentamiento para fundir las partículas con el sustrato, siendo el medio de calentamiento tal como aire caliente o calor por infrarrojos. El sustrato, ahora con las partículas fundidas adheridas a él, se lleva entonces preferiblemente a través de un conjunto de dos rodillos comprendido por al menos un rodillo frío de forma que las partículas son aplastadas para aumentar la superficie que se encontrará con el fluido durante el uso, y de forma que las partículas estén bien adheridas a la superficie del sustrato. Al menos uno de entre el sustrato poroso y las partículas debe ser fusible. Sin embargo, las partículas pueden estar adheridas al sustrato sin fundirlas mediante el uso de un adhesivo. Es preferible, con objeto de mantener la estructura dimensional de la estructura de barrera, que las partículas estén fundidas sobre el sustrato poroso a una temperatura que no sea mayor que el punto de fusión del sustrato poroso. La estructura resultante de la estructura de barrera sustancialmente impermeable a líquidos y permeable al aire se distingue por tener las partículas que están fundidas con el sustrato poroso, estando predominantemente en la superficie del sustrato poroso en lugar de estar mezcladas y penetrando en el fondo de los materiales que comprenden el sustrato poroso; y en la que la estructura de barrera sustancialmente impermeable a líquidos es resistente al paso de líquidos en condiciones de uso tales como el uso de una compresa higiénica durante la menstrua-
ción.

Es preferible, para el adecuado recubrimiento y resistencia a la penetración de fluidos, que las partículas sean añadidas sobre el sustrato en una cantidad de al menos aproximadamente 9 gramos por metro cuadrado, y más preferiblemente en una cantidad de desde entre 9 y 36 gramos por metro cuadrado (g/m^{2}).

Las partículas pueden estar formadas por al menos uno de entre partículas o fibras en polvo. Las partículas en polvo pueden elegirse del grupo comprendido por polietileno, polipropileno, poliéster, acetato de etilenovinilo, ácido etilenoacrílico, metacrilato de etileno, n-butilacrilato de etileno, poliuretanos de poliéster, poliuretanos de poliéter, copolímeros de estireno-isopreno-estireno, copolímeros de estireno-butadieno-estireno, copolímeros de estireno-etileno-butileno-estireno, copolímeros de estireno-etileno-propileno-estireno y combinaciones de los mismos. Las partículas de fibras pueden elegirse del grupo comprendido por polietileno, polipropileno, poliéster, poliamida, poliacrilonitrilo, fibras bicomponentes y combinaciones de los mismos. Las partículas de fibras bicomponentes pueden estar formadas por al menos uno de un núcleo de polipropileno con una vaina de polietileno, un núcleo de poliéster con una vaina de polietileno, un núcleo de poliéster con una vaina de polipropileno o un núcleo de poliéster con una vaina de un poliéster de fusión más baja.

Las partículas pueden fundirse a ambos lados opuestos del sustrato poroso. La estructura de barrera de esta invención también puede comprender más de una capa, bien como capas separadas no adheridas entre sí, o bien como capas adheridas entre sí por medios de unión tales como calor, ultrasonidos, adhesivo y combinaciones de los mismos. Las capas adicionales pueden ser del tipo del que está formada la estructura de barrera, en la que el lado portador de las partículas sinterizadas de una capa de la estructura de barrera puede estar adyacente a un lado o al lado opuesto de la capa de su estructura de barrera vecina. El propósito de dichas capas múltiples es, por ejemplo: proporcionar una resistencia adicional a la penetración de líquidos, un almohadillado, una comodidad y un buen ajuste corporal adicionales. Es importante, en un producto resistente a los fluidos, que el lado de la estructura de barrera que tiene las partículas sinterizadas esté orientado hacia el fluido para el cual el producto va a ser una barrera. Las capas adicionales también pueden no ser del tipo del que está formada la estructura de barrera. Dichas capas adicionales pueden comprender también o adicionalmente al menos un material de sustrato poroso adicional, que no es una estructura de barrera, es decir, que no tiene partículas sinterizadas fundidas con al menos un lado, tal como los sustratos de no barrera adicionales que están adyacentes a un lado, al lado opuesto o a ambos lados de la capa porosa. Los usos de dichas capas adicionales son tales que proporcionan una capacidad absorbente adicional, un almohadillado, una comodidad y un buen ajuste corporal. Dichas capas adicionales pueden estar formadas, por ejemplo, por al menos una tela no tejida, una tela tejida, una película perforada o una espuma no reticulada.

Las estructuras de barrera de esta invención pueden usarse para elaborar productos absorbentes, formando uno o más componentes de los mismos, tales como compresas higiénicas, forros de bragas, productos de incontinencia, pañales, apósitos quirúrgicos y fundas de cama. Se dará un ejemplo de dichos productos mediante la descripción detallada de un compresa higiénica. Dicha compresa higiénica es generalmente rectangular, tiene bordes longitudinales opuestos y bordes transversales opuestos, y comprende una hoja permeable a líquidos orientada hacia el cuerpo, una barrera impermeable a líquidos y permeable al aire orientada hacia la prenda interior y una estructura absorbente entre ambas, estando la barrera comprendida por la estructura de barrera de esta invención, y en la que la estructura de barrera tiene las partículas sinterizadas orientadas hacia la estructura absorbente, de forma que sus propiedades de barrera ante fluidos están maximizadas. El uso de dicha compresa higiénica permitirá al aire y al vapor de agua pasar libremente a su través, y aún resistirá a la penetración de la barrera por fluidos corporales, tales como la orina, el sudor y el flujo menstrual.

Las hojas permeables a líquidos orientadas hacia el cuerpo pueden estar formadas por al menos una única capa o combinaciones de películas perforadas o espumas, o por una tela tal como las representadas por materiales tejidos y materiales no tejidos, estando los materiales no tejidos representados por aquellos tales como los representados mediante los procedimientos que producen telas hiladas, sopladas en fundido, perforadas con agujas, termounidas, unidas mediante ligantes químicos, unidas mediante polvos, unidas mediante disolventes e hidroimbricadas. Las películas perforadas pueden ser tales como aquellas cuyas superficies son planas o repujadas, siendo los grofados: de un microtamaño tal que pueden detectarse visualmente como un terminado mate, o detectarse táctilmente por tener un tacto sedoso, suave; o de un microtamaño en el que los grofados individuales pueden verse o sentirse sin ayuda. Las perforaciones pueden ser bidimensionales, estando esencialmente restringidas al plano de la película, o tridimensionales, en las que la estructura de la película, que define y soporta las perforaciones, se extiende desde el plano de la película y más allá, es decir, por encima o por debajo, del plano de la película. Algunos ejemplos de combinaciones de los materiales son aquellas que puede formarse mediante laminación física no adherente, laminado térmico o adhesivo o mediante laminado interpenetrante, por ejemplo, redes fibrosas laminadas en la película de una forma tal que perforan las películas. Las espumas pueden ser reticuladas y estar adicionalmente peroradas, o no reticuladas y adicionalmente perforadas o no perforadas. Las superficies de las capas orientadas hacia el cuerpo, es decir, la superficie orientada hacia el exterior, o la superficie que es la superficie orientada al exterior de la estructura absorbente, pueden ser: hidrófobas, hidrófilas, una superficie puede ser hidrófoba y la otra hidrófila, o tener gradientes de hidrofobicidad a hidrofilidad desde una superficie hacia la otra.

La hoja permeable a líquidos orientada hacia el cuerpo de los productos absorbentes de esta invención puede cubrir cualquier parte o toda la superficie superior, que es la superficie orientada hacia el cuerpo, de la estructura absorbente. Alternativamente, puede estar enrollada parcial o completamente alrededor de la estructura absorbente. El enrollamiento parcial de la estructura absorbente está ejemplificado por la capa permeable orientada hacia el cuerpo que cubre la parte superior y los lados de la estructura absorbente. La capa orientada hacia el cuerpo puede estar fijada o adherida de otra forma a la superficie de la estructura absorbente de forma global o en zonas discretas de fijación. Dependiendo del grado de recubrimiento y enrollamiento de la estructura absorbente por parte de la hoja orientada hacia el cuerpo, puede estar adherida a sí misma, por ejemplo, en una configuración superpuesta en la zona inferior de la estructura absorbente. La barrera orientada hacia la prenda puede cubrir al menos la superficie inferior competa, esto es, la superficie orientada hacia la prenda, de la estructura absorbente. También puede enrollarse alrededor para cubrir los lados de la estructura absorbente, e incluso parte de la superficie orientada hacia el cuerpo de la estructura absorbente. La capa orientada hacia la prenda puede estar fijada o adherida de otro modo a la superficie de la estructura absorbente de forma global o en zonas discretas de fijación.

La barrera orientada hacia la prenda puede estar adherida a la hoja orientada hacia el cuerpo en una configuración superpuesta, por ejemplo, paralela a los lados de la compresa, o paralela a la parte inferior de la compresa o en un sello en ribete que se extiende desde los lados de la compresa. Cuando la hoja orientada hacia el cuerpo y la barrera orientada hacia la prenda están adheridas entre sí en un sello en ribete, la hoja orientada hacia el cuerpo puede estar adicionalmente enrollada alrededor del sello en ribete alrededor de la hoja orientada hacia el cuerpo; o la barrera orientada hacia la prenda puede estar adicionalmente enrollada alrededor del sello en ribete alrededor de la hoja orientada hacia el cuerpo.

Alternativamente, la hoja de cubierta orientada hacia el cuerpo permeable a líquidos puede estar comprendida por la estructura de barrera de esta invención, siendo aún una hoja permeable a líquidos. Por tanto, la hoja de cubierta orientada hacia el cuerpo permeable a líquidos es una hoja perforada con poros permeables a líquidos, pero que también tiene regiones sustancialmente impermeables a líquidos pero permeables al aire alrededor y entre los poros permeables a líquidos, es decir, formando dichas regiones las zonas en alto entre los poros permeables a líquidos. Algunos ejemplos de dichas hojas perforadas y sus procedimientos de elaboración se han descrito anteriormente. En esta solicitud, las partículas sinterizadas de las regiones sustancialmente impermeables a líquidos pueden estar bien orientadas hacia la estructura absorbente de la compresa o bien hacia el cuerpo del usuario durante su uso. Aún alternativamente, tanto la hoja permeable a líquidos orientada hacia el cuerpo, según se acaba de describir, como la barrera permeable al aire y sustancialmente impermeable a líquidos orientada hacia la prenda interior, pueden estar formadas por la estructura de barrera de esta invención.

La estructura absorbente puede estar comprendida por materiales absorbentes simples o complejos y estructuras que aceptan, transfieren, distribuyen, almacenan y retienen fluidos, así como que evitan que el fluido salga del producto absorbente. La estructura absorbente puede ser un absorbente simple tal como pasta de madera, que puede contener componentes estabilizantes tales como fibras sintéticas, que se usan como tales para formar una matriz de puente; o por ser termounibles, se funden entre sí y a la pasta de madera para formar una estructura estabilizante de la dimensión. Las fibras sintéticas pueden ser hidrófilas, tales como rayón, o hidrófobas, tales como polipropileno y poliéster. Las fibras sintéticas pueden hacerse más humectables mediante el tratamiento con un agente humectante tal como un tensioactivo, mediante un grabado cáustico de las fibras tales como poliéster, mediante la incorporación de polímeros humectables tales como óxido de polietileno o alcohol polivinílico dentro de la formulación del polímero de la fibra, mediante la inserción en la superficie de la fibra de reactivos humectables y mediante la exposición de la fibra a una descarga en corona.

El perfil periférico de las fibras sintéticas puede tener cualquier forma, por ejemplo, redonda, ovalada o multilobulada. Las fibras sintéticas también pueden contener surcos, canales u orificios; y puede estar agujereada o perforada. La estructura absorbente también puede contener absorbentes auxiliares tales como rayón o fibras de algodón, musgo Sphagnum y fibras o partículas superabsorbentes.

Los superabsorbentes tales como el musgo Sphagnum, en forma de cartón o una capa comprimida, pueden funcionar adicionalmente como estructuras resistentes a la compresión o resistentes a la deformación, o para ayudar a mantener uno de los perfiles de producto plano, cóncavo o alzado, combinaciones de los mismos. Los absorbentes en forma de cartón pueden hacerse flexibles y adaptables por medios de ablandamiento tales como hacer pasar el cartón a través de un proceso de corrugado o grofado. La pasta de madera también puede estar formada, el menos en parte, por cualquier fibra entretransversal en húmedo, entretransversal en seco, endurecida o rizada químicamente. Las fibras sintéticas y los absorbentes auxiliares pueden estar presentes homogéneamente por toda la estructura absorbente, en capas discretas o en gradientes de concentración continuos o discontinuos. La estructura absorbente también puede contener espuma en forma de capas o partículas, siendo la espuma hidrófoba o hidrófila, dependiendo de su localización y función en el producto, por ejemplo, absorbente, almohadillante, resistente a la deformación y resistente a la compresión. La estructura absorbente puede estar sin comprimir, comprimida, o de otra forma densificada, al menos en parte. La compresión y la densificación pueden ser homogéneas por toda la estructura absorbente, o en capas discretas o en gradientes de densidad continuos o discontinuos.

La estructura absorbente puede comprender adicionalmente una capa de transferencia, que es una capa de baja densidad, que acepta y libera fluidos, y está localizada generalmente entre un cuerpo de núcleo de la estructura absorbente y la hoja orientada hacia el cuerpo. La capa de transferencia puede estar comprendida por materiales y estructuras relativamente menos hidrófilos que están contenidos en el núcleo absorbente, tales como de redes de fibras de polipropileno o poliéster sopladas en fundido. Dichas redes también pueden contener pasta de madera suspendida en su interior. Las capas de transferencia también pueden estar formadas por redes no tejidas de baja densidad y alta elevación formadas por pasta de madera y fibras sintéticas tales como polietileno, polipropileno, poliéster, poliacrilonitrilo y poliamida. Dichas redes de alta elevación pueden estar unidas con ligantes químicos o por medios térmicos, tales como mediante una unión por aire a través.

Las compresas de esta invención pueden estar provistas de un medio para unirlas a la prenda interior, tal como un adhesivo, protegido por un papel de liberación hasta su uso, o mediante uniones mecánicas tales como un enganche y un ensamblaje en lazo, un ensamblaje en corchete, o un ensamblaje en bisagra o mediante combinaciones de los mismos. El papel de liberación puede ser eliminado si las compresas de esta invención son envasadas en un envoltorio que tiene una superficie orientada hacia la compresa que es por si misma liberable del adhesivo en virtud de estar recubierta o formulada con una sustancia de liberación tal como silicona o fluorocarbono, o por estar alteradas físicamente, tal como mediante un grofado, para reducir su contacto con el adhesivo.

Las compresas pueden tener muchas y diferentes formas y tamaños, dependiendo de las necesidades de la usuaria en relación con su anatomía, con el volumen del flujo menstrual e intensidad, con la duración del uso y de la parte del día o de la noche en la que se usa el producto. Por ejemplo, las compresas pueden ser generalmente una forma rectangular, generalmente con bordes longitudinales y transversales rectos o ligeramente curvados, siendo las esquinas que definen la intersección de dichos bordes cuadradas o redondeadas. Las compresas también pueden ser más estrechas en la región central que en las regiones terminales, teniendo, por ejemplo, forma de hueso o de reloj de arena; o pueden ser más anchas en la región central que en las regiones terminales, teniendo, por ejemplo, forma ovalada o redondeada. Las regiones terminales pueden ser o no simétricas alrededor de la región central. Las regiones terminales pueden tener o no la misma forma y tamaño.

Los productos absorbentes de esta invención también pueden comprender componentes auxiliares que pueden añadir a las propiedades funcionales, propiedades de comodidad y estética de los productos. Los productos pueden incluir cualquiera o todos de los dobladillos de carga y lengüetas de fijación a la prenda, conociéndose también las lengüetas como alas o aletas. Las lengüetas ayudan a mantener la superficie de la región central de la compresa plana y bien estirada a lo largo del eje longitudinal de la compresa. Las lengüetas pueden sobresalir de los bordes longitudinales de la compresa, o pueden estar fijadas interiormente en los bordes longitudinales de la estructura absorbente de la compresa, proporcionando la fijación de las últimas lengüetas un recogimiento de la entrepierna de la prenda interior sin disminuir la zona pegada que está disponible para capturar los fluidos corporales. Los dobladillos y las lengüetas pueden estar fijados a, o ser extensiones de, la compresa higiénica, del lado orientado hacia el cuerpo, de los lados de la compresa o del lado orientado hacia la prenda de la compresa. Los dobladillos y las lengüetas pueden estar formados por materiales que son diferentes de aquellos de la compresa, o pueden estar formados por los materiales de los que está hecha la compresa, o por combinaciones de diferentes materiales y de los materiales de los que está hecha la compresa. Cuando los dobladillos y las lengüetas están hechos de los materiales de los que está hecha la compresa, los materiales pueden estar fijados a la compresa o estar formados por extensiones de los materiales de la compresa. Algunos ejemplos de construcciones de dobladillos y lengüetas son: cuando el material permeable de cubierta y el material impermeable de barrera están unidos a sí mismos o entre sí a lo largo de la periferia de la estructura del dobladillo o de la lengüeta, en zonas discretas, o sobre su completa zona de contacto. Los dobladillos y las lengüetas pueden tener, entre la cubierta y los materiales de barrera, extensiones laminadas de parte o de todo el cuerpo absorbente, por ejemplo, extensiones de una o ambas de la capa de transferencia y de una porción del núcleo absorbente. Las lengüetas pueden estar provistas de un adhesivo, protegido por un papel de liberación, para su fijación a la prenda interior, o pueden estar fijadas mediante fijaciones mecánicas, tales como un enganche y un ensamblaje en lazo, un ensamblaje en corchete, o un ensamblaje en bisagra o mediante combinaciones de los mismos. Los dobladillos y las lengüetas también pueden contener materiales adicionales para hacerlos gruesos y almohadillados, y también pueden contener separada o adicionalmente, materiales flexibles, estirables o elásticos. Dichos materiales tienen el efecto, sobre los dobladillos y las lengüetas o las alas, y a veces sobre la propia compresa, de recoger, curvar o hacer que se adapten al cuerpo y a la prenda. Las formas de realización de los dobladillos y las lengüetas tales como los que se describe en esta invención se describen en las siguientes patentes de EE.UU. transferidas como la presente n^{os} 4.490.462; 5.490.847 y 4.900.320.

Según se usa a lo largo de esta solicitud, las diversas abreviaturas deben significar: in (pulgada); ft (pies); mm (milímetro); cm (centímetro); m (metro); g (gramos); min (minuto); y h (hora).

La estructura y función de esta invención, incluyendo la estructura de barrera y los productos elaborados a partir de la misma, pueden ser comprendidos más claramente mediante referencia a las siguientes figuras ilustrativas y datos de ensayos. La Fig. 1 es una vista en planta de una microfotografía (20), a un aumento de 10x, de la estructura de barrera sustancialmente impermeable a líquidos y permeable al aire de esta invención, mostrando una capa porosa (2) con un sustrato poroso (4), aquí un polipropileno no tejido que ha sido formado como una red mediante un proceso de hilado y después consolidado mediante un grofado, aquí con grofados con un patrón cuadrado (6); y al que se le han añadido partículas fusibles, aquí polietileno, de forma que se consigue un recubrimiento esencialmente uniforme y uniformemente separado de la superficie del material no tejido. Entonces el material no tejido cubierto con partículas se transportó a un medio de calentamiento, tal como un horno de infrarrojos, para fundir y sinterizar las partículas al sustrato, y después se llevó a través de un conjunto de dos rodillos, entre un rodillo frío y un rodillo de goma, para dar lugar a partículas aplastadas (8) que permanecen en la parte superior del material no tejido, pero que ahora han incrementado el recubrimiento de la superficie y la repulsión a líquidos, para resistir a la penetración de fluidos durante el uso a través de las zonas no tejidas fibrosas porosas (10) en todos los lados y por debajo de las partículas (8).

La Fig. 2 es una microfotografía seccional transversal (30), a un aumento de 75x, de la capa porosa (2) de la estructura de barrera sustancialmente impermeable a líquidos y permeable al aire descrita en la Fig. 1, teniendo adherido, esencialmente a la superficie (28), un sustrato poroso de polipropileno hilado no tejido fibroso (24), partículas sinterizadas aplastadas (26) con el suficiente recubrimiento y repulsión a líquidos para resistir a la penetración de fluidos durante el uso a través de las zonas no tejidas fibrosas porosas (29) en todos los lados y por debajo de las partículas (26).

La Fig. 3, al contrario que en la Fig. 2, muestra una microfotografía seccional transversal (40), a un aumento de 75x, de una capa porosa (42) con partículas sinterizadas (44) adheridas a un sustrato poroso de polipropileno hilado no tejido fibroso (46), en el que las partículas sinterizadas (44) no se han hecho pasar a través de un conjunto de dos rodillos, entre un rodillo frío y un rodillo de goma para dar lugar a partículas aplastadas que dan una óptima resistencia a la penetración de fluidos durante el uso a través de las zonas no tejidas fibrosas porosas (48) del sustrato poroso (46).

La Fig. 4 es una vista seccional transversal (50) de una estructura de barrera (50) de esta invención, con una capa porosa adicional (51) de esta invención adyacente a un lado (52) de una estructura de barrera (55) de esta invención, teniendo la estructura de barrera (55) un sustrato poroso (54) que tiene adheridas partículas sinterizadas y aplastadas (56). La capa porosa adicional (51), según se muestra en esta invención, también está comprendida por la estructura de barrera de esta invención, aquí con las partículas sinterizadas aplastadas (58) adheridas a un lado (59) del sustrato poroso (57). La capa porosa adicional (51) puede estar comprendida por cualquier material poroso (57), tal como una almohadilla de pasta de madera, una película perforada tejida o no tejida y una espuma no reticulada; y opcionalmente puede tener partículas sinterizadas aplastadas adheridas a ella.

La Fig. 5 es una vista seccional transversal (75) de una estructura de barrera (60) de esta invención con dos capas porosas adicionales (61), (63). La capa porosa adicional (61) es adyacente a un lado (62) de la estructura de barrera 60, que está comprendida por un sustrato poroso (64) que tiene adheridas partículas sinterizadas aplastadas (66). La capa porosa (63) es adyacente al lado opuesto (69) de la estructura de barrera (60). Las capas porosas adicionales (61), (63) pueden estar o no formadas por la estructura de barrera de esta invención. La capa porosa adicional (61), según se muestra en esta invención, está comprendida por un material poroso (68). La capa porosa adicional (63), según se muestra en esta invención, está comprendida por una estructura de barrera de esta invención con partículas sinterizadas aplastadas (65) adheridas a un lado (67) de un sustrato poroso (70). Las capas porosas adicionales (61), (63) pueden ser o no las mismas entre sí en términos de estructura, composición del material y peso.

La siguiente discusión se refiere a las Fig. 6 y 7. La Fig. 6 es una vista en perspectiva parcialmente truncada de una compresa higiénica (80) de esta invención, secuencialmente con una hoja de cubierta permeable (71), opcionalmente una capa de transferencia de líquidos (72), un núcleo absorbente de líquidos y absorbente de retención (74) y una estructura de barrera permeable al aire orientada hacia la prenda interior (76) sustancialmente impermeable a líquidos de esta invención, estando las partículas sinterizadas aplastadas (78) de la estructura de barrera (76) adheridas preferiblemente a la superficie (79) que es adyacente al núcleo absorbente (74). El núcleo absorbente (74) puede contener opcionalmente componentes hidrófilos tales como pasta de madera, rayón y algodón, y fibras termoplásticas tales como polietileno, polipropileno, poliéster y poliamida, estando dichas fibras opcionalmente tratadas para ser hidrófilas por medios tales como tensioactivos, agentes humectantes e injertos y modificaciones de la superficie inducidas químicamente y con radiación y mediante descarga en corona. Los absorbentes pueden contener opcionalmente especies altamente absorbentes, tales como: preferiblemente, superabsorbentes no bloqueantes de gel; fibras rizadas; fibras acanaladas que contienen canales internos a la superficie de la fibra o externos a la superficie de la fibra. La compresa (80) puede contener opcionalmente otros medios de guía para el transporte de líquidos, tales como capas de tejido, patrones grofados externos e internos y canales grofados externos e internos. La capa de transferencia (72) y el núcleo absorbente (74) pueden estar formados por gradientes de materiales en concentraciones decrecientes o crecientes y en densidades crecientes o decrecientes, tales como gradientes localizados lateral o verticalmente a lo largo o en al menos una porción de la capa de transferencia (72) y el núcleo absorbente (74). La hoja de cubierta (71) y la estructura de barrera (76) pueden aislarse entre sí en un sello en ribete (32), según se muestra en esta invención, o enrollarse la una sobre la otra superponiéndose y opcionalmente aislarse entre sí, por ejemplo: la hoja de cubierta (71) enrollada alrededor de la estructura de barrera (76), o la estructura de barrera (76) enrollada alrededor de la hoja de cubierta (71). La superficie externa orientada hacia la prenda (77) de la estructura de barrera (76) puede tener un adhesivo de posicionamiento (34) para fijar la compresa (80) a la prenda interior, estando el adhesivo (34) opcionalmente protegido por un material superficial de liberación (36), por ejemplo, un papel de liberación siliconado, que se retira antes del uso. La compresa (80) puede estar opcionalmente fijada a la prenda por medios mecánicos, tales como un enganche y un ensamblaje en lazo, mediante materiales por fricción o mediante corchetes o broches.

La Fig. 7 es una vista seccional transversal de la compresa higiénica (80) mostrada en la Fig. 6, teniendo los componentes de la compresa (80) los mismos números de señalización.

La siguiente discusión inmediata se refiere a las Figs. 8 y 9. La Fig. 8 es una vista en perspectiva de una compresa higiénica (110) de esta invención, con una hoja de cubierta permeable a líquidos orientada hacia el cuerpo (90) comprendida por poros permeables a líquidos (91) y regiones sustancialmente impermeables a líquidos pero permeables al aire (92), en la que dichas regiones comprenden la estructura de barrera sustancialmente impermeable a líquidos y permeable al aire (93) de esta invención, en la que las regiones (92) están formadas por un sustrato poroso (94) al que están adheridas partículas sinterizadas aplastadas (98). La compresa (110) tiene, secuencialmente, la hoja de cubierta permeable (90), opcionalmente una capa de transferencia de líquidos (95), un núcleo absorbente de líquidos y absorbente de retención (96) y una estructura de barrera permeable a líquidos y permeable al aire orientada hacia la prenda interior (97) de esta invención, en la que la estructura de barrera (97) comprende un sustrato no tejido (99) al que están adheridas partículas sinterizadas aplastadas (100), en la que las partículas (100) de la barrera (97) están preferiblemente adyacentes al núcleo absorbente (96). Las partículas aplastadas sinterizadas (98) de la hoja de cubierta permeable a líquidos (90), según se muestra en las Figs. 8 y 9, están en el lado orientado hacia el cuerpo (111) de las regiones sustancialmente impermeables a líquidos pero permeables al aire (99), y también forran la superficie orientada hacia el cuerpo (112) de los poros permeables a líquidos (91), siendo dichos poros de un diámetro suficiente para permitir la transferencia de líquido. Sin embargo, las partículas aplastadas sinterizadas (98) pueden estar también y opcionalmente localizadas en el lado de la hoja de cubierta (90), orientándose así hacia la capa de transferencia (95). La hoja de cubierta (90) y la estructura de barrera (97) están en esta invención aisladas entre sí mediante un sello en ribete (115). La estructura de barrera orientada hacia la prenda interior (97) puede tener un adhesivo de posicionamiento (114) para fijar la compresa higiénica (110) a la prenda interior, estando el adhesivo (114) opcionalmente protegido por un material superficial de liberación (113) que se retira antes del uso

La Fig. 9 es una vista seccional transversal de la compresa higiénica mostrada en la Fig. 8, teniendo los componentes de la compresa (110) los mismos números de señalización.

Ejemplos

La Tabla 1 da la permeabilidad al aire y la resistencia a las fugas de la estructura de barrera macroporosa de esta invención, sola y en combinación con un producto absorbente, así como para películas microporosas sobre dicho producto absorbente. El peso del hilado y el añadido de las partículas sinterizadas se dan en gramos por metro cuadrado (anotado como gm^{2}).

1. Medida de la permeabilidad al aire de materiales no oclusivos

La permeabilidad al aire es la tasa de volumen del flujo de aire que atraviesa una muestra de material de un pie cuadrado (0,0929 metros cuadrados) en pies cúbicos por minuto (28,316 metros cúbicos por minuto), que es necesaria para mantener una presión de aire a través de la muestra de 1,25 cm (0,5 pulgadas) de agua. El permeómetro de aire de Frazier (Frazier Precisión Instrument Company, Inc., Hagerstown, MD) determina indirectamente este flujo de aire midiendo la caída en la presión a través de la muestra en la cámara de ensayo a través de la que está pasando el aire. Se usa una curva de calibrado para convertir las lecturas de la caída en la presión a permeabilidad al aire. Se sujeta una muestra en su sitio en la entrada de una primera cámara que se comunica a través de un orificio con una segunda cámara en la que se crea un diferencial del flujo de aire mediante un ventilador de succión, siendo el tamaño del orificio el adecuado para medir por anticipado el intervalo de permeabilidad al aire. La succión se aumenta hasta el punto en el que la presión en la primera cámara, según se registra en un manómetro de aceite inclinado, es de 1,25 cm (0,5 pulgadas) de agua. La presión en la segunda cámara, según se registra en un manómetro de aceite vertical, y se convierte a permeabilidad al aire mediante un gráfico de conversión.

2. Medida de la resistencia a las fugas de los materiales permeables

Se pesa una pila de cuatro hojas de 10,2 x 20,3 cm (4 x 8 pulgadas) de papel de filtro Whatman cualitativo nº 1. La muestra de ensayo, consistente en un producto absorbente de ensayo, se coloca con su estructura de barrera hacia abajo, en contacto con la hoja superior de la pila de papeles de filtro. El producto de ensayo absorbente en esta invención era una material de aproximadamente 85 g/m^{2} (2,5 onzas por yarda cuadrada) comprendido por aproximadamente un 45% de pasta de madera y un 55% de fibra fusible, siendo la fibra fusible del tipo bicomponente, con una vaina externa fusible de fusión menor rodeando un núcleo de fusión mayor. Una placa acrílica de Plexiglas^{R}, de aproximadamente 5 cm de ancho (2 pulgadas), aproximadamente 20 cm (8 pulgadas) de largo y aproximadamente 1 cm (7/16 pulgadas) de espesor, y que contiene un orificio de aproximadamente 1,25 cm (0,5 pulgadas), para la admisión de fluidos se coloca en la parte superior de la estructura absorbente. Se colocan dos pesas de 2 kilogramos a cada lado del orificio y se vierten 1,3 mililitros de disolución salina al 0,9% con pigmento rojo a través del orificio a una tasa uniforme. Un minuto después de que el fluido haya sido añadido completamente, se pesa el papel de filtro para determinar cuánto fluido, si es que lo hay, se ha fugado a través de la estructura de barrera, y se mide la zona de tinción, si la hay.

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(Tabla pasa a página siguiente)

TABLA 1 Permeabilidad al aire y resistencia a las fugas de la estructura de barrera macroporosa de esta invención, y de películas microporosas, solas y en combinación con un producto absorbente

1

Claims (9)

1. Una estructura de barrera permeable al aire y sustancialmente impermeable a líquidos que comprende al menos una capa macroporosa con lados opuestos, estando la capa macroporosa comprendida por:

un sustrato con poros que se extienden entre los lados opuestos, que corresponden a los lados opuestos de la capa macroporosa, mediante los cuales un líquido puede atravesar el sustrato;

y unas partículas que están fundidas a al menos un lado del sustrato macroporoso de forma que restrinjan la entrada del líquido en los poros, estando las partículas predominantemente en la superficie del sustrato macroporoso;

en la que la capa macroporosa sustancialmente resiste a la penetración del líquido cuando está contenida en un producto absorbente de ensayo que recubre al primer lado de la capa macroporosa al que están fundidas las partículas, bajo una carga de 769 kg/m^{2}, según se define en la presente memoria;

y en la que la capa macroporosa tiene un valor de permeabilidad al aire de Frazier que está en el intervalo de más de cero hasta aproximadamente 861 mm^{3}/m^{2}/min.

2. La estructura de barrera de la reivindicación 1, en la que las partículas son fundibles y están constituidas por partículas de fibras en polvo.

3. La estructura de barrera de la reivindicación 1, en la que las partículas están fundidas sobre las estructuras sólidas a una temperatura que no es mayor que el punto de fusión de las estructuras sólidas.

4. La estructura de barrera de la reivindicación 1, en la que las partículas están presentes en una cantidad de al menos 9 gramos por metro cuadrado.

5. La estructura de barrera de la reivindicación 2, en la que las partículas en polvo se eligen del grupo constituido por polietileno, polipropileno, poliéster, acetato de etilenovinilo, ácido etilenoacrílico, metacrilato de etileno, n-butilacrilato de etileno, poliuretanos de poliéster, poliuretanos de poliéter, copolímeros de estireno-isopreno-estireno, copolímeros de estireno-butadieno-estireno, copolímeros de estireno-etileno-butileno-estireno, copolímeros de estireno-etileno-propileno-estireno y combinaciones de los mismos.

6. Un producto absorbente con bordes longitudinales opuestos y bordes transversales opuestos, y que comprende una hoja permeable a líquidos orientada hacia el cuerpo, una barrera sustancialmente impermeable a líquidos y permeable al aire orientada hacia la prenda interior y una estructura absorbente entre las mismas, comprendiendo la estructura de barrera al menos una capa macroporosa con lados opuestos, estando la capa porosa comprendida por:

un sustrato macroporoso con poros que se extienden entre los lados opuestos que corresponden a los lados opuestos de la capa macroporosa, mediante lo cual un líquido puede atravesar el sustrato;

y partículas que están fundidas con al menos un lado del sustrato macroporoso de forma que restrinjan la entrada del líquido en los poros, estando las partículas predominantemente en la superficie de la estructura macroporosa;

en la que la capa macroporosa sustancialmente resiste a la penetración del líquido cuando está contenida en un producto absorbente de ensayo que recubre al primer lado de la capa macroporosa al que están fundidas las partículas, y está bajo una carga de 769 kg/m^{2} (6,8 kPa), según se define en esta invención; y en la que la capa macroporosa tiene un valor de permeabilidad al aire de Frazier de más de cero mm^{3}/m^{2}/min hasta aproximadamente 861 mm^{3}/m^{2}/min.

7. El producto absorbente de la reivindicación 6, en el que las partículas están fundidas sobre las estructuras sólidas a una temperatura que no es mayor que el punto de fusión de las estructuras sólidas.

8. Un producto absorbente con bordes longitudinales opuestos y bordes transversales opuestos, y que comprende una hoja de cubierta permeable a líquidos orientada hacia el cuerpo, una barrera sustancialmente impermeable a líquidos y permeable al aire orientada hacia la prenda interior y una estructura absorbente entre las mismas, teniendo la hoja de cubierta permeable a líquidos tanto regiones impermeables a líquidos como permeables a líquidos, pero regiones permeables al aire, comprendiendo las regiones impermeables a líquidos al menos una capa macroporosa con lados opuestos, estando la capa macroporosa comprendida por:

un sustrato macroporoso con poros que se extienden entre los lados opuestos que corresponden a los lados opuestos de la capa porosa, mediante lo cual un líquido puede atravesar el sustrato; y

partículas que están fundidas con al menos un lado del sustrato macroporoso de forma que restrinjan la entrada del líquido en los poros, estando las partículas predominantemente en la superficie del sustrato macroporoso;

en el que la capa macroporosa sustancialmente resiste a la penetración del líquido cuando está contenida en una estructura absorbente de ensayo que recubre al primer lado de la capa porosa al que están fundidas las partículas, bajo una carga de 769 kg/m^{2}, según se define en esta invención; y en la que la capa porosa tiene un valor de permeabilidad al aire de Frazier de más de cero mm^{3}/m^{2}/min hasta aproximadamente 861 mm^{3}/m^{2}/min.

9. El producto absorbente de la reivindicación 8, en el que la capa porosa tiene un valor de permeabilidad al aire de Frazier en el intervalo de desde aproximadamente 54 mm^{3}/m^{2}/min hasta aproximadamente 754 mm^{3}/m^{2}/min.