ES2339713T3 - Nucleo absorbente para un articulo absorbente. - Google Patents
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Abstract
Un núcleo absorbente (28) útil para un artículo absorbente (20), comprendiendo el núcleo primera y segunda capas de almacenamiento que están unidas, comprendiendo la primera capa de almacenamiento una primera capa (100) de sustrato y una primera capa de material termoplástico (120) y comprendiendo la segunda capa de almacenamiento una segunda capa (100) de sustrato y una segunda capa de material termoplástico (120), en donde para cada capa de almacenamiento: la capa (100) de sustrato comprende una primera superficie y una segunda superficie, dicha capa de almacenamiento además comprende una capa discontinua de material absorbente, dicho material absorbente comprende un material polimérico absorbente (110), dicho material absorbente de forma opcional comprende un material fibroso absorbente que no representa más de 20% en peso del peso total del material polimérico absorbente (110), dicha capa discontinua de material absorbente comprende una primera superficie y una segunda superficie, dicha capa de material termoplástico (120) comprende una primera superficie y una segunda superficie, en donde dicha segunda superficie de dicha capa discontinua de material absorbente está en al menos contacto parcial con dicha primera superficie de dicha capa (100) de sustrato, y partes de dicha segunda superficie de dicha capa de material termoplástico (120) están en contacto directo con dicha primera superficie de dicha capa (100) de sustrato formando zonas de unión (140), y partes de dicha segunda superficie de dicha capa de material termoplástico (120) están en contacto directo con dicha primera superficie de dicha capa discontinua de material absorbente. En donde la primera y segunda capas de almacenamiento están unidas de manera que la primera superficie de la primera capa (100) de sustrato está enfrentada a la primera superficie de la segunda capa de sustrato, y de manera que el material absorbente de dicha primera capa de sustrato está enfrentado a dichas zonas de unión de dicha segunda capa de sustrato y el material absorbente de dicha segunda capa de sustrato está enfrentado a dichas zonas de unión de dicha primera capa de sustrato.
Description
Núcleo absorbente para un artículo
absorbente.
La presente invención se refiere a un artículo
absorbente, preferiblemente a un artículo absorbente desechable tal
como un pañal. La presente invención de forma específica se refiere
a un núcleo absorbente para este artículo absorbente que
proporciona una mejor inmovilización del material polimérico
absorbente cuando el artículo está total o parcialmente cargado con
orina. Este núcleo absorbente es útil para proporcionar un artículo
absorbente de mayor confort de uso que es fino y seco.
Los artículos absorbentes, tales como pañales y
productos para adultos incontinentes son artículos bien conocidos
fabricados con fibra cortada. Se han realizado múltiples intentos
para proporcionarles un buen ajuste general y una elevada capacidad
de absorción. Los pañales modernos utilizan materiales poliméricos
absorbentes o los denominados materiales superabsorbentes, que
permiten almacenar una cantidad tan elevada como 300 ml de líquido
en un pañal de bebé típico.
Aunque un pañal de este tipo es generalmente un
producto desechable, en algunos casos es usado durante muchas horas
y también usado tanto en estado seco como en estado cargado con
orina.
Por tanto, para proporcionar un buen confort de
uso es muy importante mantener los materiales absorbentes
comprendidos por un pañal u otro artículo absorbente en su posición
prevista, tanto cuando el artículo está seco como cuando el
artículo está total o parcialmente cargado con orina (o con otro
líquido corporal).
En US-4.381.783 (Elias) se
describe un artículo absorbente con un núcleo que comprende
bolsillos de material hidrocoloide absorbente. Estos bolsillos son
proporcionados para confinar el movimiento del material
hidrocoloide, en particular cuando el artículo está total o
parcialmente cargado con orina. Los bolsillos forman parte de una
capa absorbente y están de forma típica hechos de material de
celulosa. Por tanto, para conseguir una buena inmovilización del
material hidrocoloide según la descripción de esta patente se
necesitan cantidades relativamente elevadas de material celulósico.
Además, la inclusión de estos bolsillos puede dificultar la libre
distribución de líquido a las zonas más absorbente del núcleo, por
ejemplo las zonas de materiales hidrocoloides.
En EP-724418 (Tanzer) se
describe un artículo absorbente que incluye material superabsorbente
situado en bolsillos diferenciados. El artículo absorbente
comprende una primera y una segunda capas portadoras y un medio de
fijación sensible al agua para unir las capas portadoras y para
proporcionar una pluralidad de regiones de bolsillo. El artículo
comprende material de alta absorbencia situado dentro de dichas
regiones de bolsillo. El medio de unión sensible al agua
proporciona una resistencia en estado húmedo que es menor que una
fuerza de separación transmitida por el hinchamiento de este
material de alta absorbencia cuando este material de alta
absorbencia es expuesto a un líquido acuoso. El artículo absorbente
se afirma que proporciona una estructura absorbente que aloja de
forma más segura y contiene el material de alta absorbencia en una
forma seleccionada de bolsillos cuando el artículo está seco. Sin
embargo, debido a la estructura de los bolsillos y en particular
debido a la selección del medio de unión sensible al agua, estos
bolsillos no se mantienen cuando el artículo está total o
parcialmente cargado con líquidos. Por tanto, se cree que este
artículo absorbente no proporciona una inmovilización muy
satisfactoria del material absorbente en estado total o parcialmente
cargado con orina.
En US-A-5425725
(Tanzer), US 2002/102392 (Fish), US 2002/115969 (Maeda) y
US-A-4055180 también se describen
artículos en donde el material superabsorbente está presente como
una capa discontinua entre un sustrato y una capa de material
termoplástico. Estos documentos del estado de la técnica junto con
EP724418 se mencionan más adelante como el estado de la técnica de
capas superabsorbentes discontinuas.
En WO 95/17868 (Palumbo) se describe una
estructura absorbente que comprende dos capas de fibra y una capa
intermedia. Esta capa intermedia comprende un material absorbente de
hidrogel en una cantidad superior a 120 g/m^{2} y partículas de
un material termoplástico. Aunque esta estructura ciertamente
proporciona una buena inmovilización de las partículas absorbentes
de hidrogel en estado seco, parece que en el estado cargado con
orina sólo se consigue una inmovilización menor. Los materiales
termoplásticos descritos parecen hincharse mucho menos que los
materiales de hidrogel descritos. Por tanto, en particular cuando se
utiliza la estructura absorbente en un producto para absorber
cantidades elevadas de líquido, por ejemplo un pañal, la
inmovilización en estado húmedo puede no ser totalmente
satisfactoria.
La presente invención se refiere a un artículo
absorbente, preferiblemente a un artículo absorbente desechable tal
como un pañal. Se describe un núcleo absorbente útil para un
artículo absorbente que proporciona mayor confort de uso al
artículo y le hace fino y seco. También se describe un proceso para
obtener este núcleo. De forma específica se describe un núcleo
absorbente útil para un artículo absorbente que comprende una capa
de sustrato, en donde la capa de sustrato comprende una primera
superficie y una segunda superficie, el núcleo absorbente también
comprende una capa discontinua de material absorbente, el material
absorbente comprende un material polimérico absorbente, el material
absorbente opcionalmente comprende un material fibroso absorbente y
el material fibroso absorbente no representa más de 20% en peso del
peso total del material polimérico absorbente, la capa discontinua
de material absorbente comprende una primera superficie y una
segunda superficie, el núcleo absorbente también comprende una capa
de material termoplástico, la capa de material termoplástico
comprende una primera superficie y una segunda superficie y en
donde la segunda superficie de la capa discontinua de material
absorbente está en contacto al menos parcial con la primera
superficie de la capa en cuestión y en donde partes de la segunda
superficie de la capa de material termoplástico están en contacto
directo con la primera superficie de la capa de sustrato y partes
de la segunda superficie de la capa de material termoplástico están
en contacto directo con la primera superficie de la capa discontinua
de material absorbente.
El núcleo se diferencia con respecto al estado
de la técnica de capas superabsorbentes discontinuas en que
comprende una primera y una segunda capas de almacenamiento que
están unidas, comprendiendo la primera capa de almacenamiento una
primera capa de sustrato y una primera capa de material
termoplástico y comprendiendo la segunda capa de almacenamiento una
segunda capa de sustrato y una segunda capa de material
termoplástico, en donde la primera y segunda capas de
almacenamiento están unidas de manera que la primera superficie de
la primera capa de sustrato está enfrentada a la primera superficie
de la segunda capa de sustrato, y de manera que el material
absorbente de dicha primera capa de sustrato está enfrentado a zonas
de unión de dicha segunda capa de sustrato y el material absorbente
de dicha segunda capa de sustrato está enfrentado a zonas de unión
de dicha primera capa de sustrato.
También se describe un proceso para proporcionar
una capa de almacenamiento para un núcleo absorbente que es útil en
un artículo absorbente y es según la invención reivindicada, en
donde el proceso comprende las etapas de:
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
La presente invención se refiere a un artículo
absorbente, preferiblemente a un artículo absorbente desechable tal
como un pañal.
En la presente memoria, los siguientes términos
tienen los siguientes significados:
El término "artículo absorbente" se refiere
a dispositivos que absorben y contienen líquido y, de forma más
específica, se refiere a dispositivos que se colocan contra el
cuerpo del portador o cerca del mismo para absorber y contener los
diversos exudados descargados por el cuerpo. Los artículos
absorbentes incluyen, aunque no de forma limitativa, pañales,
bragas para adultos incontinentes, bragas pañal, sujetapañales y
apósitos para pañales, compresas higiénicas y similares.
El término "desechable" se utiliza en la
presente memoria para describir artículos que generalmente no están
previstos para ser lavados o de otra manera recuperados o
reutilizados (es decir, están previstos para ser desechados después
de un sólo uso y, preferiblemente, para ser reciclados, convertidos
en abono o de otra manera eliminados de forma compatible con el
medio ambiente).
El término "pañal" se refiere a un artículo
absorbente generalmente usado por bebés y personas incontinentes
alrededor de la parte inferior del torso.
Los términos "comprenden", "que
comprende" y "comprende" son términos abiertos que
especifican la presencia de lo que sigue, p. ej. un componente,
pero no excluyen la presencia de otras características, elementos,
etapas o componente conocidos en la técnica o descritos en la
presente memoria.
En los dibujos adjuntos, en donde la Figura 6
muestra un núcleo según la presente invención:
la Figura 1 es una vista en planta de un pañal
como una realización preferida de un artículo absorbente según la
presente invención;
la Figura 2 muestra una sección transversal de
la Figura 1 tomada en el eje transversal 110;
la Figura 3 muestra un núcleo absorbente;
la Figura 4 muestra un núcleo absorbente
alternativo;
la Figura 5 muestra cómo, por ejemplo, pueden
disponerse zonas de unión entre un material termoplástico y un
material de sustrato; y
la Figura 6 muestra un núcleo absorbente según
la presente invención.
La Figura 1 es una vista en planta de un pañal
20 como una realización preferida de un artículo absorbente según
la presente invención. El pañal se muestra en estado extendido no
contraído (es decir, sin contracción inducida por el elástico).
Partes de la estructura se han cortado para mostrar más claramente
la estructura subyacente del pañal 20. La parte del pañal 20 que
entra en contacto con el portador está orientada hacia el
observador. El bastidor 22 del pañal 20 de la Figura 1 comprende el
cuerpo principal del pañal 20. El bastidor 22 comprende una
cubierta exterior que incluye una lámina superior 24 permeable a los
líquidos y/o una lámina 26 de respaldo impermeable a los líquidos.
El bastidor puede incluir una parte de un núcleo absorbente 28
encajado entre la lámina superior 24 y la lámina 26 de respaldo. El
bastidor también puede incluir la mayor parte o todo el núcleo
absorbente 28 encajado entre la lámina superior 24 y la lámina 26 de
respaldo. El bastidor preferiblemente también incluye paneles
laterales 30, dobleces vueltas 32 para las piernas con elástico y
un elemento característico 34 de cintura elástica, en donde la
doblez vuelta 32 para las piernas y el elemento característico de
cintura elástica comprenden cada uno de forma típica elementos
elásticos 33. Una parte terminal del pañal 20 está configurada como
una primera región 36 de cintura del pañal 20. La parte terminal
opuesta está configurada como una segunda región 38 de cintura del
pañal 20. Una parte intermedia del pañal 20 está configurada como
una región 37 de entrepierna que se extiende longitudinalmente entre
las primera y segunda regiones 36 y 38 de cintura. Las regiones 36
y 38 de cintura pueden incluir elementos elásticos de manera que se
ciñan alrededor de la cintura del portador para proporcionar mejor
ajuste y confinamiento (elemento característico 34 de cintura
elástica). La región 37 de entrepierna es aquella parte del pañal 20
que, cuando se utiliza el pañal 20, se encuentra generalmente
colocada entre las piernas del portador. El pañal 20 se muestra con
su eje longitudinal 10 y su eje transversal 12. La periferia del
pañal 20 está definida por los bordes exteriores del pañal 20 en
donde los bordes longitudinales 44 se extienden generalmente
paralelos al eje longitudinal 100 del pañal 20 y los bordes
terminales 46 se extienden entre los bordes longitudinales 44
generalmente paralelos al eje transversal 110 del pañal 20. El
bastidor también comprende un sistema de fijación, que puede
incluir al menos un elemento 42 de sujeción y al menos una zona 45
de descarga almacenada.
En los artículos absorbentes unitarios, el
bastidor 22 comprende la estructura principal del pañal con otras
características añadidas para conformar la estructura de pañal
compuesta. La lámina superior 24, la lámina 26 de respaldo y el
núcleo absorbente 28 pueden estar unidos en diferentes
configuraciones bien conocidas y las configuraciones de pañal
preferidas se describen de forma general en
US-5.554.145 titulada "Absorbent Article With
Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web
Extensible Waist Feature" concedida a Roe y col. el 10 de
septiembre de 1996; US-5.569.234 titulada
"Disposable Pull-On Pant" concedida a Buell y
col. el 29 de octubre de 1996; y US-6.004.306
titulada "Absorbent Article With Multi-Directional
Extensible Side Panels" concedida a Robles y col. el 21 de
diciembre de 1999.
La lámina superior 24 en la Figura 1 puede estar
total o parcialmente elastificada o puede estar acortada para
proporcionar un espacio vacío entre la lámina superior 24 y el
núcleo absorbente 28. Estructuras ilustrativas, incluyendo láminas
superiores elastificadas o acortadas, se describen de forma más
detallada en US-5.037.416 titulada "Disposable
Absorbent Article Having Elastically Extensible Topsheet"
concedida a Allen y col. el 6 de agosto de 1991; y
US-5.269.775 titulada "Trisection Topsheets for
Disposable Absorbent Articles and Disposable Absorbent Articles
Having Such Trisection Topsheets" concedida a Freeland y col. el
14 de diciembre de 1993.
El núcleo absorbente 28 en la Figura 1
generalmente está dispuesto entre la lámina superior 24 y la lámina
26 de respaldo. El núcleo absorbente 28 puede comprender cualquier
material absorbente que sea generalmente compresible, adaptable, no
irritante para la piel del portador y capaz de absorber y retener
líquidos tales como orina y otros exudados corporales. El núcleo
absorbente 28 puede comprender una amplia variedad de materiales
absorbentes de líquidos habitualmente utilizados en pañales
desechables y otros artículos absorbentes tales como pasta de
madera triturada, generalmente mencionada como fieltro de aire.
Ejemplos de otros materiales absorbentes adecuados incluyen guata
de celulosa rizada; polímeros fundidos por soplado, incluidos los
copolímeros; fibras celulósicas químicamente rigidizadas,
modificadas o reticuladas; papel tisú, incluidos envolturas de
papel tisú y laminados de papel tisú; espumas absorbentes; esponjas
absorbentes; polímeros superabsorbentes; materiales gelificantes
absorbentes; o cualquier otro material absorbente o combinaciones de
materiales conocidos. El núcleo absorbente 28 puede también
comprender pequeñas cantidades (de forma típica menos de 10%) de
materiales absorbentes no líquidos tales como adhesivos, ceras,
aceites y similares.
Las estructuras absorbentes ilustrativas para
usar como las unidades absorbentes se describen en
US-4.610.678 (Weisman y col.);
US-4.834.735 (Alemany y col.);
US-4.888.231 (Angstadt);
US-5.260.345 (DesMarais y col.);
US-5.387.207 (Dyer y col.);
US-5.397.316 (LaVon y col.); y
US-5.625.222 (DesMarais y col.).
La lámina 26 de respaldo puede estar unida con
la lámina superior 24. La lámina 26 de respaldo impide que los
exudados absorbidos por el núcleo absorbente 28 y contenidos dentro
del artículo 20 ensucien otros artículos externos que puedan estar
en contacto con el pañal 20, tales como sábanas y prendas
interiores. En realizaciones preferidas, la lámina 26 de respaldo
es prácticamente impermeable a los líquidos (p. ej., orina) y
comprende un laminado de un material no tejido y una película
plástica fina tal como una película termoplástica que tiene un
espesor de aproximadamente 0,012 mm (0,5 mil) a aproximadamente
0,051 mm (2,0 mils). Las películas de láminas de respaldo adecuadas
incluyen aquellas fabricadas por Tredegar Industries Inc. de Terre
Haute, IN (EE.UU.), comercializadas con los nombres registrados
X15306, X10962 y X10964. Otros materiales de lámina de respaldo
adecuados pueden incluir materiales transpirables que permitan que
el vapor escape del pañal 20 pero sin permitir que los exudados
pasen a través de la lámina 26 de respaldo. Materiales transpirables
ilustrativos pueden incluir materiales tales como bandas tejidas,
bandas no tejidas, materiales compuestos tales como bandas no
tejidas recubiertas con película, y películas microporosas tales
como las fabricadas por Mitsui Toatsu Co., de Japón, con el nombre
ESPOIR NO y por Exxon Chemical Co., de Bay City, TX (EE.UU.) con el
nombre EXXAIRE. Materiales compuestos transpirables adecuados que
comprenden mezclas de polímeros son comercializados por Clopay
Corporation, Cincinnati, OH (EE.UU.) con el nombre HYTREL mezcla
P18-3097. Estos materiales compuestos transpirables
se describen en mayor detalle en PCT WO 95/16746, publicada el 22 de
junio de 1995 en nombre de E. I. DuPont. Otras láminas de respaldo
transpirables, incluidas bandas no tejidas y películas conformadas
por aberturas, se describen en US-5.571.096
concedida a Dobrin y col. el 5 de noviembre de 1996.
El pañal 20 puede también incluir otras
características como las conocidas en la técnica, incluyendo paneles
de orejetas frontales y traseros, características de cintura,
elásticos y similares para proporcionar mejores características de
ajuste, confinamiento y estética. Estas características adicionales
son bien conocidas en la técnica y se describen, p. ej., en
US-3.860.003 y US-5.151.092.
Para mantener el pañal 20 en su sitio en el
cuerpo del portador, preferiblemente al menos una parte de la
primera región 36 de cintura está unida por el elemento 42 de
sujeción a al menos una parte de la segunda región 38 de cintura,
preferiblemente para formar abertura(s) de pierna y una
cintura del artículo. Cuando está fijado, el sistema de fijación
lleva una carga de tracción alrededor de la cintura del artículo. El
sistema de fijación está diseñado para permitir al usuario de un
artículo coger un elemento del sistema de fijación tal como el
elemento 42 de sujeción y unir la primera región 36 de cintura a la
segunda región 38 de cintura en al menos dos lugares. Esto se
consigue manipulando resistencias de enlace entre los elementos del
dispositivo de fijación.
Los pañales 20 según la presente invención
pueden estar provistos de un sistema de fijación cerrable
repetidamente o de forma alternativa pueden ser proporcionados en
forma de pañales tipo braga.
El sistema de fijación y cualquier componente
del mismo pueden incluir cualquier material adecuado para este uso,
incluyendo de forma no excluyente plásticos, películas, espumas,
bandas no tejidas, bandas tejidas, papel, laminados, plástico
reforzado con fibras y similares, o combinaciones de los mismos.
Puede ser preferible que los materiales que forman el dispositivo
de fijación sean flexibles. La flexibilidad está diseñada para
permitir que el sistema de fijación se adapte a la forma del cuerpo
y así reducir la probabilidad de que el sistema de fijación irrite
o dañe la piel del portador.
La Figura 2 muestra una sección transversal de
la Figura 1 tomada en el eje transversal 110. Partiendo de la cara
orientada al portador, el pañal comprende la lámina superior 24, los
componentes del núcleo absorbente 28 y la lámina 26 de respaldo. El
núcleo absorbente preferiblemente comprende el sistema 50 de
captación, que comprende una capa 52 de captación superior
orientada hacia la piel del portador y una capa 54 de captación
inferior orientada hacia la prenda de vestir del portador. En una
realización preferida la capa 52 de captación superior comprende un
material no tejido mientras que la capa de captación inferior
preferiblemente comprende una mezcla de fibras químicamente
rigidizadas, retorcidas y onduladas, fibras de alta superficie
específica y fibras termoplásticas de unión. En otra realización
preferida ambas capas de captación son proporcionadas de un
material no tejido, que preferiblemente es hidrófilo. La capa de
captación preferiblemente está en contacto directo con la capa 60 de
almacenamiento.
La capa 60 de almacenamiento puede estar
envuelta por un material de envoltura del núcleo. En una realización
preferida el material de envoltura del núcleo comprende una capa
superior 56 y una capa inferior 58. El material de envoltura del
núcleo, la capa superior 56 o la capa inferior 58 pueden estar
hechos de un material no tejido. Un material preferido es el
denominado material SMS, que comprende una capa ligada por hilado,
una capa fundida por soplado y otra capa ligada por hilado. Muy
preferidos son los materiales no tejidos permanentemente hidrófilos
y en particular los materiales no tejidos con recubrimientos
hidrófilos duraderos. Un material preferido alternativo comprende
una estructura SMMS.
La capa superior 56 y la capa inferior 58 pueden
estar hechas de dos o más hojas separadas de material o de forma
alternativa pueden estar hechas de una hoja unitaria de material.
Esta hoja unitaria de material puede estar envuelta alrededor de la
capa 60 de almacenamiento, p. ej. formando un pliegue en C.
Los materiales no tejidos preferidos están
hechos de fibras sintéticas, tales como PE, PET y con máxima
preferencia PP. Dado que los polímeros utilizados para la
producción de materiales no tejidos son inherentemente hidrófobos,
estos están preferiblemente recubiertos con recubrimientos
hidrófilos.
Una forma preferida de producir material no
tejido con recubrimientos hidrófilos duraderos es aplicando un
monómero hidrófilo y un iniciador de polimerización de radicales al
material no tejido y realizando una polimerización activada
mediante luz UV para obtener monómeros químicamente unidos a la
superficie del material no tejido, como se describe en
EP-A-1403419.
Una manera alternativa preferida para producir
materiales no tejidos con recubrimientos hidrófilos duraderos es
recubrir el material no tejido con nanopartículas hidrófilas como se
describe en la solicitud codependiente WO 02/064877.
De forma típica, las nanopartículas tienen una
dimensión máxima de menos de 750 nm. Las nanopartículas con tamaños
entre 2 y 750 nm pueden ser producidas de forma rentable. Las
ventajas de las nanopartículas es que muchas de ellas pueden ser
fácilmente dispersadas en solución acuosa para permitir la
aplicación del recubrimiento sobre el material no tejido; de forma
típica forman recubrimientos transparentes y los recubrimientos
aplicados a partir de soluciones acuosas son de forma típica
suficientemente duraderos frente a la exposición al agua.
Las nanopartículas pueden ser de tipo orgánico o
inorgánico, sintético o natural. Las nanopartículas inorgánicas
generalmente existen como óxidos, silicatos o carbonatos. Ejemplos
típicos de nanopartículas adecuadas son los minerales laminados de
arcilla (p. ej. LAPONITE^{TM} de Southern Clay Products, Inc.
(EE.UU.) y la alúmina bohemita (p. ej. Disperal P2^{TM} de North
American Sasol. Inc).
Un material no tejido recubierto con
nanopartículas muy preferido se describe en la solicitud de patente
codependiente titulada "Disposable absorbent article comprising a
durable hydrophilic core wrap" cuyos inventores (en EE.UU., los
solicitantes) son Ekaterina Anatolyevna Ponomarenko y Mattias NMN
Schmidt.
Otros materiales no tejidos útiles se describen
en WO 2002/0192366, WO 2002/0150678,
EP-A-1356152,
EP-A-1470281 y
EP-A-1470282.
En algunos casos, la superficie del material no
tejido puede ser tratada previamente con métodos de alta energía
(corona, plasma) antes de aplicar recubrimientos de nanopartículas.
El tratamiento previo con alta energía de forma típica aumenta
temporalmente la energía superficial de una superficie con baja
energía superficial (tal como PP) permitiendo así una mejor
humectación de un material no tejido por la dispersión de
nanopartículas en agua.
Cabe destacar que los materiales no tejidos
permanentemente hidrófilos son también útiles en otras partes de un
artículo absorbente. Por ejemplo, se ha descubierto que las láminas
superiores y las capas de captación que comprenden materiales no
tejidos permanentemente hidrófilos, como se ha descrito
anteriormente, dan buen resultado.
En resumen, en un aspecto de la presente
invención, se prefieren los artículos absorbentes que comprenden
una tela no tejida, en donde la tela no tejida comprende una
pluralidad de fibras y tiene una tensión superficial de al menos 55
mN/m, preferiblemente de al menos 60 mN/m y con máxima preferencia
de al menos 65 mN/m o superior cuando esta es humedecida con
solución salina y presenta un tiempo de penetración de menos de 5 s
para un quinto chorro de líquido.
La tensión superficial es una medida del
mantenimiento de cierto nivel de hidrofilicidad. Este valor debe
medirse utilizando el método de ensayo descrito más adelante en la
presente memoria.
El tiempo de penetración del líquido es una
medida de cierto nivel de hidrofilicidad. Este valor debe medirse
utilizando el método de ensayo descrito más adelante en la presente
memoria.
De acuerdo con la presente invención, el núcleo
absorbente 28 comprende una capa 100 de sustrato y material
polimérico absorbente 110 y, en una realización preferida, una capa
fibrosa de adhesivo 120. La capa 100 de sustrato preferiblemente se
proporciona de un material no tejido, siendo materiales no tejidos
preferidos aquellos ilustrados anteriormente para la capa superior
56 o la capa inferior 58.
La capa 100 de sustrato comprende una primera
superficie y una segunda superficie. Al menos partes de la primera
superficie de la capa 100 de sustrato están en contacto directo con
una capa de material polimérico absorbente 110. Esta capa de
material polimérico absorbente 110 es preferiblemente una capa
discontinua y comprende una primera superficie y una segunda
superficie. En la presente memoria, una capa discontinua es una capa
que comprende aberturas. De forma típica estas aberturas tienen un
diámetro o una separación máxima de menos de 10 mm, preferiblemente
de menos de 5 mm, 3 mm, 2 mm y de más de 0,5 mm, 1 mm o 1,5 mm. Al
menos parte de la segunda superficie de la capa 110 de material
polimérico absorbente está en contacto con al menos parte de la
primera superficie de la capa 100 de material de sustrato. La
primera superficie del material polimérico absorbente 112 define
una cierta altura de la capa de polímero absorbente por encima de la
primera superficie de la capa 100 de material de sustrato. Cuando
la capa 110 de material polimérico absorbente se proporciona como
una capa discontinua, partes de la primera superficie de la capa 100
de sustrato no están cubiertas por material polimérico absorbente
110. El núcleo absorbente 28 además comprende una composición
termoplástica 120. Esta composición termoplástica 120 sirve para
inmovilizar al menos parcialmente el material polimérico absorbente
110.
Sin embargo, es incluso más preferido que el
material termoplástico 120 se proporcione como una capa fibrosa que
esté parcialmente en contacto con el material polimérico absorbente
110 y parcialmente en contacto con la capa 100 de sustrato. La
Figura 3 muestra esta estructura preferida. En esta estructura
preferida la capa 110 de material polimérico absorbente se
proporciona como una capa discontinua y una capa de material fibroso
termoplástico 120 se aplica sobre la capa de material polimérico
absorbente 110 de manera que la capa termoplástica 120 esté en
contacto directo con la primera superficie de la capa de material
polimérico absorbente 110, pero también en contacto directo con la
primera superficie de la capa 100 de sustrato, en donde la capa de
sustrato no está cubierta por el material polimérico absorbente
110. Esto proporciona una estructura prácticamente tridimensional a
la capa fibrosa de material termoplástico 120 que en sí misma es
prácticamente una estructura bidimensional con un espesor
relativamente pequeño (en la dirección z), con respecto a la
extensión en las direcciones x e y. En otras palabras, la capa 120
fibrosa de material termoplástico ondula entre la primera
superficie del material polimérico absorbente 110 y la primera
superficie de la capa 100 de sustrato.
Así, el material termoplástico 120 proporciona
cavidades para contener el material polimérico absorbente 110 e
inmovilizar este material. En otro aspecto, el material
termoplástico 120 se une al sustrato 100 y, por consiguiente, fija
el material polimérico absorbente 110 al sustrato 100. Los
materiales termoplásticos muy preferidos también penetrarán en el
material polimérico absorbente 110 y en una capa 100 de sustrato,
proporcionando así una inmovilización y fijación adicionales.
Lógicamente, aunque los materiales
termoplásticos descritos en la presente memoria proporcionan una
inmovilización en estado húmedo mucho mejor, es decir una
inmovilización del material absorbente cuando el artículo está
mojado o al menos parcialmente cargado, estos materiales
termoplásticos también proporcionan una inmovilización del material
absorbente muy buena cuando el artículo está seco.
De acuerdo con la presente invención, el
material polimérico absorbente 110 también puede ser mezclado con
material fibroso, tal como material de fieltro de aire, que pueden
proporcionar una matriz para una inmovilización adicional del
material polimérico superabsorbente. Sin embargo, preferiblemente se
utiliza una cantidad relativamente baja de material fibroso de
celulosa, preferiblemente menos de 40%, 20% ó 10%, en peso de
material fibroso de celulosa con respecto al peso de material
polimérico absorbente 110.
Un núcleo absorbente alternativo se muestra en
la Figura 4. El núcleo absorbente mostrado en la Figura 4 además
comprende una capa 130 de cubierta. Esta capa de cubierta puede
proporcionarse del mismo material que la capa 100 de sustrato, o
puede proporcionarse de un material diferente. Los materiales
preferidos para la capa de cubierta son los materiales no tejidos,
de forma típica los materiales descritos anteriormente como útiles
para la capa superior 56 y la capa inferior 58. En esta realización
partes de la capa 130 de cubierta se unen con partes de la capa 100
de sustrato a través del material termoplástico 120. Así, la capa
100 de sustrato junto con la capa 130 de cubierta proporcionan
cavidades para inmovilizar el material polimérico absorbente
110.
En las Figuras 3 y 4 las zonas de contacto
directo entre el material termoplástico 120 y el material 100 de
sustrato reciben el nombre de zonas de unión 140. La forma, el
número y la disposición de las zonas de unión 140 afectarán a la
inmovilización del material polimérico absorbente 110. Las zonas de
unión pueden tener forma cuadrada, rectangular o circular. Las
zonas de unión preferidas tienen forma circular. Preferiblemente
tienen un diámetro de más de 0,5 mm o 1 mm o 1,5 mm y de menos de 10
mm o 5 mm o 3 mm o 2 mm. Si las zonas de unión 140 no tienen forma
circular, tienen preferiblemente un tamaño como para encajar dentro
de un círculo de cualquiera de los diámetros preferidos mencionados
anteriormente.
Las zonas de unión 140 pueden estar dispuestas
en un diseño normal o irregular. Por ejemplo, las zonas de unión
140 pueden estar dispuestas a lo largo de líneas como se muestra en
la Figura 5. Estas líneas pueden estar alineadas con el eje
longitudinal del núcleo absorbente o de forma alternativa pueden
tener un cierto ángulo con respecto a los bordes longitudinales del
núcleo. Se ha descubierto que una disposición a lo largo de líneas
paralelas a los bordes longitudinales del núcleo absorbente 28
permite crear canales en la dirección longitudinal que producen una
menor inmovilización en estado húmedo. Preferiblemente, por tanto,
las zonas de unión 140 están dispuestas a lo largo de líneas que
forman un ángulo de 20 grados, 30 grados, 40 grados o 45 grados con
los bordes longitudinales del núcleo absorbente 28. Otro diseño
preferido para las zonas de unión 140 es un diseño que comprende
polígonos, por ejemplo pentágonos y hexágonos, o una combinación de
pentágonos y hexágonos. También son preferidos los diseños
irregulares de las zonas de unión 140, que también se ha observado
que proporcionan una buena inmovilización en estado húmedo.
Según la presente invención se pueden
seleccionar dos diseños fundamentalmente diferentes para las zonas
de unión 140. En una realización, las zonas de unión son
discontinuas. Se encuentran colocadas dentro de zonas de material
absorbente, como islas en el mar. Las zonas de materiales
absorbentes se mencionan entonces como zonas unidas. En una
realización alternativa, las zonas de unión pueden estar unidas.
Entonces, el material absorbente puede estar depositado en un
diseño discontinuo o, en otras palabras, el material absorbente
representa islas en un mar de material termoplástico (120). Por
tanto, una capa discontinua de material polimérico absorbente 110
puede comprender zonas conectadas de material polimérico absorbente
110 o puede comprender zonas discontinuas de material polimérico
absorbente 110.
En otro aspecto de la presente invención, se ha
descubierto que se pueden formar núcleos absorbentes que
proporcionan una buena inmovilización en estado húmedo combinando
dos capas como se muestra en la Figura 3 y se describe en su
contexto. Esta realización, que es una realización de la presente
invención, se muestra en la Figura 6. El material de núcleo
absorbente mostrado en la Figura 6 comprende dos capas 100 de
sustrato, dos capas de material polimérico absorbente 110 y dos
capas 120 de material termoplástico fibroso. Las dos capas de un
material polimérico absorbente 110, que son discontinuas, están
dispuestas de forma que la primera superficie de la capa (100) de
sustrato de la primera capa (60) de almacenamiento está enfrentada a
la primera superficie de la capa (100) de sustrato de la segunda
capa (60) de almacenamiento, en donde el material polimérico
absorbente de la una capa está orientado a las zonas de unión 140
de la otra capa.
Los núcleos descritos en las Figuras 3, 4 y 6
pueden utilizarse para proporcionar la capa 60 de almacenamiento de
un núcleo absorbente. Sin embargo, también pueden utilizarse para
proporcionar el núcleo totalmente absorbente 28. En este caso no se
utilizan otros materiales de envoltura del núcleo, tales como la
capa superior 56 y la capa inferior 58. Con respecto a la
realización de la Figura 3, la capa 100 de sustrato puede
proporcionar la función de la capa inferior 58 y la capa de
material fibroso termoplástico 120 puede proporcionar la función de
la capa superior 56. En la Figura 4 la capa 130 de cubierta puede
proporcionar la función de la capa superior 56 y la capa 100 de
sustrato puede proporcionar la función de la capa inferior 58. En la
Figura 6, las dos capas 100 de sustrato utilizadas pueden
proporcionar las funciones de la capa superior 56 y de la capa
inferior 58, respectivamente.
Según la presente invención, la capa
termoplástica 120 puede comprender cualquier composición
termoplástica, siendo preferidas las composiciones termoplásticas
adhesivas, también mencionadas como adhesivos de fusión en
caliente. Diferentes composiciones termoplásticas son adecuadas para
inmovilizar el material absorbente.
Algunos materiales inicialmente termoplásticos
pueden posteriormente perder su termoplasticidad debido a una etapa
de curado, p. ej. iniciada mediante calor, radiación UV, exposición
a un haz de electrones o humedad u otro medio de curado, dando
lugar a una formación irreversible de una red reticulada de enlaces
covalentes. Los materiales que han perdido su comportamiento
termoplástico inicial también se consideran en la presente memoria
como materiales termoplásticos 120.
Sin pretender imponer ninguna teoría, se ha
descubierto que estas composiciones termoplásticas son de máxima
utilidad para inmovilizar el material polimérico absorbente 110,
combinando una buena cohesión y un buen comportamiento de adhesión.
Una buena adhesión es crítica para garantizar que la capa
termoplástica 120 mantenga un buen contacto con el material
polimérico absorbente 110 y en particular con el sustrato. La buena
adhesión representa un reto, especialmente cuando se utiliza un
sustrato no tejido. La buena cohesión garantiza que el adhesivo no
se rompa, en particular como respuesta a fuerzas externas y
especialmente como respuesta a la deformación. El adhesivo está
sometido a fuerzas externas cuando el producto absorbente ha
absorbido líquido, que después es almacenado en el material
polimérico absorbente 110 el cual, como respuesta, se hincha. Un
adhesivo preferido permitirá este hinchamiento sin romperse y sin
transmitir demasiada fuerza de compresión, lo que impediría que el
material polimérico absorbente 110 se hinchara. Cabe destacar que,
de acuerdo con la presente invención, el adhesivo no debería
romperse ya que esto afectaría a la inmovilización en estado húmedo.
Las composiciones termoplásticas preferidas que cumplen estos
requisitos tienen las siguientes características:
La composición termoplástica puede comprender,
en su conjunto, un único polímero termoplástico o una mezcla de
polímeros termoplásticos que tienen un punto de reblandecimiento,
determinado mediante el método ASTM
D-36-95 de "anillo y bola", en
el intervalo de 50ºC a 300ºC, o de forma alternativa la composición
termoplástica puede ser un adhesivo de fusión en caliente que
comprende al menos un polímero termoplástico junto con otros
diluyentes termoplásticos tales como resinas adhesivas,
plastificantes y aditivos tales como antioxidantes.
El polímero termoplástico tiene de forma típica
un peso molecular (PM) de más de 10.000 y una temperatura de
transición vítrea (Tg) habitualmente inferior a la temperatura
ambiente. Las concentraciones típicas del polímero en una masa
fundida están en el intervalo de 20-40% en peso. Una
amplia variedad de polímeros termoplásticos son adecuados para su
uso en la presente invención. Estos polímeros termoplásticos son
preferiblemente insensibles al agua. Ejemplos de polímeros son los
copolímeros de bloques (estirénicos) incluyendo estructuras de tres
bloques A-B-A, estructuras de dos
bloques A-B y estructuras de copolímero de bloques
radiales (A-B)n, en donde los bloques A son
bloques de polímeros no elastoméricos, de forma típica que
comprenden poliestireno, y los bloques B son dieno conjugado
insaturado o versiones (parcialmente) hidrogenadas de este. El
bloque B es de forma típica isopreno, butadieno, etileno/butileno
(butadieno hidrogenado), etileno/propileno (isopreno hidrogenado) y
mezclas de los mismos.
Otros polímeros termoplásticos adecuados que
pueden ser utilizados son las poliolefinas de metaloceno, que son
polímeros de etileno que se preparan utilizando catalizadores de
sitio único o de metaloceno. En estos al menos un comonómero puede
ser polimerizado con etileno para preparar un copolímero,
terpolímero o polímero de orden superior. También son aplicables
las poliolefinas amorfas o las polialfaolefinas amorfas (APAO) que
son homopolímeros, copolímeros o terpolímeros de alfaolefinas C2 a
C8.
La resina tiene de forma típica un PM inferior a
5.000 y un valor Tg habitualmente superior a la temperatura
ambiente y las concentraciones típicas de la resina en una masa
fundida están en el intervalo de 30-60%. El
plastificante tiene un PM bajo, de forma típica de menos de 1.000, y
un valor Tg inferior a la temperatura ambiente, siendo una
concentración típica de 0-15%.
Preferiblemente el adhesivo está presente en
forma de fibras en el núcleo, es decir, el adhesivo es fibroso.
Preferiblemente, las fibras tendrán un espesor medio de
1-50 micrómetros y una longitud media de 5 mm a 50
cm.
Para mejorar la adhesión del material
termoplástico 120 a la capa 100 de sustrato o a cualquier otra capa,
en particular cualquier otra capa de material no tejido, esta capa
puede ser tratada previamente con un adhesivo auxiliar.
Preferiblemente, el adhesivo cumplirá al menos
uno de los parámetros siguientes, y más preferiblemente varios o
todos ellos:
Un adhesivo preferido tendrá un módulo de
almacenamiento G' medido a 20ºC de al menos 30.000 Pa y menos de
300.000 Pa, preferiblemente menos de 200.000 Pa, más preferiblemente
menos de 100.000 Pa. El módulo de almacenamiento G' a 20ºC es una
medida de la "pegajosidad" permanente o de la adhesión
permanente del material termoplástico utilizado. Una buena adhesión
garantizará un contacto bueno y permanente entre el material
termoplástico y por ejemplo la capa 100 de sustrato. En otro
aspecto, el módulo de almacenamiento G' medido a 60ºC debería ser
menos de 300.000 Pa y más de 18.000 Pa, preferiblemente más de
24.000 Pa, con máxima preferencia más de 30.000. El módulo de
almacenamiento medido a 60ºC es una medida de la estabilidad de
forma del material termoplástico a temperatura ambiente elevada.
Este valor es especialmente importante si el producto absorbente se
utiliza en un clima cálido donde la composición termoplástica
perdería su integridad si el módulo de almacenamiento G' a 60ºC no
fuera suficientemente elevado.
En otro aspecto, el ángulo de pérdida Tan Delta
del adhesivo a 60ºC debería ser inferior a 1, preferiblemente
inferior a 0,5. El ángulo de pérdida Tan Delta a 60ºC está
relacionado con el carácter líquido de un adhesivo a elevada
temperatura ambiente. Cuanto más bajo es Tan Delta, más se
comportará un adhesivo como un sólido en lugar de como un líquido,
es decir menor será su tendencia a fluir o migrar y menor será la
tendencia de una superestructura adhesiva como la descrita en la
presente memoria a deteriorarse o incluso aplastarse con el tiempo.
Este valor es, por tanto, especialmente importante si el artículo
absorbente se utiliza en un clima cálido.
En otro aspecto, el adhesivo preferido debería
tener una temperatura de transición vítrea T_{g} de menos de
25ºC, preferiblemente de menos de 22ºC, más preferiblemente de menos
de 18ºC y con máxima preferencia de menos de 15ºC. Una temperatura
de transición vítrea T_{g} baja es beneficiosa para una buena
adhesión. En otro aspecto, una temperatura de transición vítrea Tg
baja garantiza que el material termoplástico adhesivo no se vuelva
quebradizo.
En otro aspecto, un adhesivo preferido tendrá
una temperatura de transición T_{x} suficientemente elevada. Una
temperatura de transición T_{x} suficientemente elevada se ha
descubierto que es beneficiosa para la estabilidad a alta
temperatura de la capa termoplástica y, por tanto, garantiza un buen
rendimiento del producto absorbente y en particular una buena
inmovilización en estado húmedo incluso en climas cálidos y a
temperaturas elevadas. Por tanto, T_{x} debería preferiblemente
ser superior a 80ºC, más preferiblemente superior a 85ºC y con
máxima preferencia superior a 90ºC.
En otro aspecto importante, los adhesivos
preferidos de acuerdo con la presente invención tendrán un parámetro
de resistencia cohesiva \gamma suficiente. El parámetro de
resistencia cohesiva \gamma se mide utilizando el ensayo de
fluencia reológica, como se describe a continuación. Un parámetro de
resistencia cohesiva \gamma suficientemente bajo es
representativo de un adhesivo elástico que, por ejemplo, puede ser
estirado sin desgarro. Si se aplica una tensión de \tau= 1000 Pa,
el parámetro de resistencia cohesiva \gamma es preferiblemente
menos de 100%, más preferiblemente menos de 90% y con máxima
preferencia menos de 75%. Para una tensión de \tau= 125 000 Pa,
el parámetro de resistencia cohesiva \gamma es preferiblemente
menos de 1200%, más preferiblemente menos de 1000% y con máxima
preferencia menos de 800%.
Un adhesivo muy preferido útil como material
termoplástico (120) según se describe en la presente memoria
cumplirá la mayor parte o todos los parámetros anteriores. Deberá
dedicarse especial atención a garantizar que el adhesivo
proporcione tanto una buena cohesión como una buena adhesión.
El proceso para fabricar núcleos absorbentes 28
preferidos de acuerdo con la presente invención comprende las
siguientes etapas:
El núcleo absorbente 28 es aplicado sobre un
tambor descendente, que presenta una superficie no uniforme. En una
primera etapa del proceso la capa 100 de sustrato es aplicada sobre
la superficie no uniforme. Debido a la gravedad, o preferiblemente
utilizando un medio de vacío, la capa de material de sustrato
seguirá el contorno de la superficie no uniforme y de esta forma la
capa de material de sustrato adoptará una forma de montaña y valle.
Sobre esta capa (100) de sustrato se dispone material polimérico
absorbente por medios conocidos en la técnica. El material
polimérico absorbente se acumulará en los valles de la capa 100 de
sustrato. En otra etapa del proceso un adhesivo de fusión en
caliente se coloca sobre el material polimérico absorbente.
Aunque puede utilizarse cualquier medio de
aplicación de adhesivo conocido en la técnica para colocar el
adhesivo de fusión en caliente sobre el material polimérico
absorbente, el adhesivo de fusión en caliente preferiblemente se
aplica con un sistema de boquilla. Preferiblemente, se utiliza un
sistema de boquilla que puede proporcionar una cortina de adhesivo
relativamente fina pero ancha. Esta cortina de adhesivo es a
continuación colocada sobre la capa 100 de sustrato y el material
polimérico absorbente. Como las partes altas de montaña de la capa
100 de sustrato están menos cubiertas por material polimérico
absorbente, el adhesivo entrará en contacto con estas zonas de la
capa de sustrato.
En otra etapa opcional del proceso una capa 130
de cubierta se coloca sobre la capa 100 de sustrato, el material
polimérico absorbente y la capa de adhesivo de fusión en caliente.
La capa 130 de cubierta estará en contacto adhesivo con la capa 100
de sustrato en las zonas de unión 140. En estas zonas de unión 140
el adhesivo está en contacto directo con la capa 100 de sustrato.
La capa 130 de cubierta de forma típica no estará en contacto
adhesivo con la capa 100 de sustrato allí donde los valles de la
capa 100 de sustrato están llenos con material polimérico
absorbente.
De forma alternativa la capa 130 de cubierta
puede ser aplicada sobre un tambor con una superficie no uniforme y
la capa 100 de sustrato puede ser añadida en una etapa consecutiva
del proceso. El núcleo mostrado en la Fig. 4 podría producirse
mediante este proceso.
En una realización alternativa, la capa 130 de
cubierta y la capa 100 de sustrato se proporcionan a partir de una
hoja de material unitaria. La colocación de la capa 130 de cubierta
sobre la capa 100 de sustrato implicará entonces el plegamiento de
la pieza de material unitaria.
Por tanto, la operación irregular del sistema de
aplicación, que preferiblemente es un tambor aplicador, de forma
típica determina la distribución de material polimérico absorbente
en la capa 60 de almacenamiento y de forma análoga determina el
diseño de las zonas de unión 140. De forma alternativa, la
distribución del material polimérico absorbente puede variarse
mediante vacío.
Preferiblemente la distribución del material
polimérico absorbente tiene un perfil, y con máxima preferencia
tiene un perfil en la dirección longitudinal. Por tanto, a lo largo
del eje longitudinal del núcleo absorbente, que normalmente
coincide con el eje longitudinal del artículo absorbente, por
ejemplo del pañal, el peso por unidad de superficie del material
polimérico absorbente variará. Preferiblemente el peso por unidad de
superficie del material polimérico absorbente en al menos un primer
cuadrado libremente seleccionado de 1 cm x 1 cm es de al menos 10%,
o 20%, o 30%, 40% o 50%, superior al peso por unidad de superficie
del material polimérico absorbente en al menos un segundo cuadrado
libremente seleccionado de 1 cm x 1 cm. Preferiblemente el criterio
se cumple si el primer y el segundo cuadrados están centrados en el
eje longitudinal.
Opcionalmente, el núcleo absorbente también
puede comprender un material fibroso absorbente, por ejemplo fibras
de celulosa. Este material fibroso puede ser mezclado previamente
con el material polimérico absorbente para ser aplicado en una
etapa del proceso o de forma alternativa para ser aplicado en
diferentes etapas del proceso.
Se ha descubierto que resulta beneficioso
utilizar un material polimérico absorbente en forma de partículas
para los núcleos absorbentes realizados en la presente invención.
Sin pretender imponer ninguna teoría, se cree que este material,
incluso en estado hinchado, es decir cuando el líquido ha sido
absorbido, no obstruye prácticamente el flujo de líquido a través
del material, especialmente cuando la permeabilidad expresada por
la conductividad en flujo de solución salina del material polimérico
absorbente es mayor que 10, 20, 30 ó 40 unidades SFC, en donde 1
unidad SFC es 1 x 10^{-7} (cm^{3} x s)/g. La conductividad en
flujo de solución salina es un parámetro bien conocido en la
técnica y se mide de acuerdo con el ensayo descrito en
EP-752 892 B.
Para conseguir una capacidad de absorción
suficiente en un artículo absorbente preferido según la presente
invención, y especialmente si el artículo absorbente es un pañal o
un producto para adultos incontinentes, el material polimérico
superabsorbente estará presente con un peso por unidad de superficie
de más de 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800 ó 900
g/m^{2}.
Los artículos preferidos según la presente
invención alcanzan un ancho de entrepierna relativamente estrecho,
que aumenta el confort de uso. Un artículo preferido según la
presente invención alcanza un ancho de entrepierna de menos de 100
mm, 90 mm, 80 mm, 70 mm, 60 mm o incluso de menos de 50 mm. Por
tanto, preferiblemente un núcleo absorbente según la presente
invención tiene un ancho de entrepierna medido a lo largo de una
línea transversal que está situada a igual distancia del borde
frontal que del borde posterior del núcleo que es de menos de 100
mm, 90 mm, 80 mm, 70 mm, 60 mm o incluso de menos de 50 mm. Se ha
descubierto que en la mayoría de los artículos absorbentes la
descarga de líquido se produce predominantemente en la mitad
frontal. La mitad frontal del núcleo absorbente debería, por tanto,
comprender la mayor parte de la capacidad de absorción del núcleo.
Preferiblemente la mitad frontal de dicho núcleo absorbente
comprende más de 60%, más preferiblemente más de 65%, 70%, 75%,
80%, 85% o 90%, de la capacidad de absorción.
- \bullet
- Reómetro AR 2000 de TA Instruments según se describe más adelante
- \bullet
- Balanza
En un ensayo para analizar la fluencia se
utiliza el reómetro AR 2000 de TA Instruments. En el mercado se
encuentran disponibles otros reómetros con los que se obtienen
prácticamente los mismos resultados. La Figura 8 proporciona una
representación esquemática del reómetro (400). El reómetro es capaz
de aplicar un esfuerzo de cizallamiento al adhesivo y medir la
respuesta a la deformación resultante (deformación por
cizallamiento) a temperatura constante. El adhesivo se coloca entre
un elemento Peltier que actúa como placa fija inferior (410) y una
placa superior (420) con un radio R de 10 mm, que está unida al
árbol de accionamiento de un motor para generar el esfuerzo de
cizallamiento. La distancia entre ambas placas tiene una altura H de
1500 micrómetros. El elemento Peltier permite controlar la
temperatura del material (\pm 0,5ºC).
- \bullet
- Homogeneizar el adhesivo a 150ºC-175ºC (dependiendo del tipo de adhesivo) durante 1 hora en un horno de laboratorio
- \bullet
- Agitar ocasionalmente para garantizar un mezclado adecuado de la envoltura y el adhesivo pero evitando la formación de burbujas de aire
- \bullet
- Después de la homogeneización en el horno, verter la muestra sobre papel de silicona para que se enfríe
- \bullet
- Una vez que el material se ha enfriado a TA, pesar aproximadamente 0,6 g de adhesivo para el ensayo de fluencia y colocar el material sobre la placa Peltier
\vskip1.000000\baselineskip
- \bullet
- Fundir el adhesivo a 120ºC (o a una temperatura superior en caso necesario) sobre la placa Peltier
- \bullet
- En cuanto el adhesivo se encuentra completamente fundido, bajar la placa superior a una distancia de 1500 micrómetros para ponerla en contacto adecuado con el adhesivo fundido
- \bullet
- Retirar el exceso de material
- \bullet
- Ajustar la temperatura a la temperatura de medición de 35ºC
- \bullet
- Ajustar el tiempo de acondicionado a 20 min para garantizar un equilibrio térmico entre el elemento Peltier, el adhesivo y la placa superior
- \bullet
- Fijar la tensión de medición constante \tau (p. ej. 10.000 Pa o 125.000 Pa) y aplicar inmediatamente al adhesivo al comenzar la etapa de retardo.
- \bullet
- Ajustar el tiempo de retardo a 5 min.
- \bullet
- Ajustar la tensión a 0 para eliminar inmediatamente la tensión al comienzo de la etapa de recuperación
- \bullet
- Ajustar el tiempo de recuperación a 5 min.
- \bullet
- Una vez completado el ensayo, fundir el adhesivo, levantar la placa superior y retirar el adhesivo del elemento Peltier y de la placa superior.
- \bullet
- Volver a ajustar la temperatura a la temperatura de medición o a la temperatura de espera (TA)
\vskip1.000000\baselineskip
- \bullet
- Anotar la deformación en % (\gamma, en la presente memoria mencionada como parámetro de resistencia cohesiva) como una función de la temperatura y la tensión después de 5 min de aplicar tensión (al final de la etapa de retardo), p. ej. a 35ºC y 10.000 Pa o a 35ºC y 125.000 PA, como se describe en la presente memoria.
\vskip1.000000\baselineskip
- \bullet
- Reómetro AR 2000 de TA Instruments según se describe más adelante
- \bullet
- Balanza
\vskip1.000000\baselineskip
El equipo establecido para realizar el barrido
en temperatura comprende el reómetro AR 2000 de TA Instruments como
se describe en la presente memoria. En el mercado se encuentran
disponibles otros reómetros con los que se obtienen prácticamente
los mismos resultados. La Figura 8 proporciona una representación
esquemática del reómetro (400). El reómetro es capaz de aplicar un
esfuerzo de cizallamiento al adhesivo y medir la respuesta a la
deformación resultante (deformación por cizallamiento) a temperatura
constante.
El reómetro es capaz de aplicar una pequeña
tensión oscilatoria para conseguir una deformación oscilatoria
constante dentro de la región viscoelástica lineal del adhesivo (p.
ej. 0,05%). El instrumento permite medir el módulo de
almacenamiento resultante, el módulo de pérdida y la desviación de
fase entre la tensión y la deformación (factor de pérdida) en
función de la temperatura. La frecuencia de oscilación es 1 Hz. El
adhesivo se coloca entre un elemento Peltier que actúa como placa
fija inferior (410) y una placa superior (420) con un radio R de 10
mm, que está unida al árbol de accionamiento de un motor para
generar el esfuerzo de cizallamiento. La distancia entre ambas
placas tiene una altura H de 1500 micrómetros. El elemento Peltier
permite controlar la temperatura del material (\pm 0,5ºC).
\vskip1.000000\baselineskip
- \bullet
- Homogeneizar el adhesivo a 150ºC-175ºC (dependiendo del tipo de adhesivo) durante 1 hora en un horno de laboratorio.
- \bullet
- Agitar ocasionalmente para garantizar un mezclado adecuado de la envoltura y el adhesivo pero evitando la formación de burbujas de aire.
- \bullet
- Después de la homogeneización en el horno verter la muestra sobre papel de silicona para que se enfríe.
- \bullet
- Después de enfriar el material a TA, pesar aproximadamente 0,6 g de adhesivo, hacer un barrido en temperatura y colocar el material sobre la placa Peltier.
\vskip1.000000\baselineskip
- \bullet
- Fundir el adhesivo a 120ºC (o a una temperatura superior en caso necesario) sobre la placa Peltier
- \bullet
- En cuanto el adhesivo esté completamente fundido, bajar la placa superior a una distancia de 1500 micrómetros para ponerla en contacto adecuado con el adhesivo fundido
- \bullet
- Retirar el exceso de material y ajustar la temperatura a la temperatura inicial de medición (p. ej. 150ºC, dependiendo del intervalo de temperatura de interés ver más adelante)
- \bullet
- Ajustar la temperatura a la temperatura inicial dependiendo del intervalo de temperatura en donde se desean determinar las propiedades reológicas del adhesivo (p. ej. 150ºC, en cualquier caso comenzar con la temperatura más alta).
- \bullet
- Ajustar el tiempo de acondicionado a 20 min para garantizar un equilibrio térmico entre el elemento Peltier, el adhesivo y la placa superior
- \bullet
- Ajustar la temperatura inicial (véase más arriba)
- \bullet
- Ajustar la deformación constante de medición (p. ej. 0,05%)
- \bullet
- Ajustar la frecuencia constante (p. ej. 1 Hz)
- \bullet
- Ajustar la velocidad de enfriamiento (p. ej. 2ºC/min)
- \bullet
- Ajustar la temperatura final (p. ej. -5ºC) dependiendo del intervalo de temperatura en donde se desean determinar las propiedades reológicas del adhesivo y en función de la capacidad de enfriamiento del elemento Peltier.
- \bullet
- Ajustar la temperatura a TA
- \bullet
- Una vez completado el ensayo, fundir el adhesivo, levantar la placa superior y retirar el adhesivo del elemento Peltier y de la placa superior.
- \bullet
- Volver a ajustar la temperatura a TA
\vskip1.000000\baselineskip
- \bullet
- Anotar el módulo de almacenamiento G' en Pa y el factor de pérdida Tan Delta (adimensional) a 20ºC y 60ºC
- \bullet
- Anotar la temperatura de transición vítrea Tg en ºC (punto de inflexión de G')
- \bullet
- Anotar la temperatura de transición Tx enºC a la cual G' es igual a G'' al final de la meseta de caucho hacia una temperatura superior (comienzo de la zona terminal)
\vskip1.000000\baselineskip
La tensión superficial (unidad: mN/m) se
determina mediante el siguiente ensayo.
\vskip1.000000\baselineskip
Equipos: Tensiómetro K10 proporcionado por Krüss
GmbH, Alemania, o equivalente. La velocidad de elevación del
recipiente debería ser 4 mm/min. La altura de la superficie del
líquido debe detectarse automáticamente cuando se utiliza una placa
o un anillo. El equipo debe ser capaz de ajustar automáticamente la
posición de la muestra a la altura correcta. La precisión del
ensayo debería ser de +/- 0,1 mN/m.
\vskip1.000000\baselineskip
- 1.
- Verter 40 ml de solución salina (0,9% en peso de NaCl en agua desionizada) en un vaso de precipitados limpio.
- 2.
- Analizar la tensión superficial con un anillo de platino o una placa de platino. La tensión superficial debería ser 71-72 mN/m a 20ºC.
- 3.
- Limpiar el vaso de precipitados con agua desionizada e isopropanol y quemar con un quemador de gas durante algunos segundos. Esperar hasta equilibrar a temperatura ambiente.
- 4.
- Colocar 10 piezas de material no tejido de 60x60 mm en un vaso de precipitados limpio. El material no tejido debería tener un peso por unidad de superficie de al menos 10 g/m^{2}.
- 5.
- Añadir 40 ml de solución salina (0,9% en peso de NaCl en agua desionizada).
- 6.
- Agitar con una varilla de plástico limpia sin tensioactivo durante 10 segundos.
- 7.
- Dejar reposar la solución con material no tejido durante 5 minutos.
- 8.
- Agitar de nuevo durante 10 segundos.
- 9.
- Eliminar del disolvente el material no tejido utilizando una varilla de plástico limpia sin tensioactivo.
- 10.
- Dejar reposar la solución durante 10 minutos.
- 11.
- Analizar la tensión superficial con una placa de platino o un anillo de platino.
\vskip1.000000\baselineskip
El ensayo se realiza de acuerdo con el método
Edana 150.3-96 (febrero 1996) para determinar el
tiempo de penetración de líquido. Una modificación principal con
respecto al método Edana consiste en que el ensayo descrito más
adelante no sólo mide el primer chorro sino también varios chorros
posteriores.
\vskip1.000000\baselineskip
- >
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- >
-
\vtcortauna
- >
-
\vtcortauna
- >
-
\vtcortauna
- >
-
\vtcortauna
\vskip1.000000\baselineskip
- 1.
- Cortar cuidadosamente el número necesario de muestras de 12,5 cm x 12,5 cm tocando la muestra sólo por el borde de la misma.
- 2.
- Separar 10 capas de papel de filtro Core.
- 3.
- Colocar una muestra sobre el conjunto de 10 capas de papel de filtro sobre la placa base. La muestra debe colocarse sobre el papel de filtro de forma que la cara del material no tejido prevista para estar orientada hacia la piel del usuario (cuando se aplica en un artículo absorbente) sea la superior.
- 4.
- Colocar la placa de penetración encima del todo con el centro de la placa sobre el centro de la pieza analizada.
- 5.
- Centrar la bureta y el embudo sobre la placa.
- 6.
- Comprobar que los electrodos están unidos al temporizador. Enchufar el temporizador y ajustar el reloj a cero.
- 7.
- Llenar la bureta con solución salina (0,9% en peso de NaCl en agua desionizada).
- 8.
- Mantener la válvula de descarga del embudo cerrada y enviar 5,0 ml de líquido (= un chorro) de la bureta al embudo.
- 8.
- Abrir la válvula magnética del embudo para descargar 5,0 ml de líquido. El flujo inicial de líquido cerrará el circuito eléctrico y activará el temporizador. Este se parará cuando el líquido haya penetrado en la almohadilla y caído por debajo del nivel de los electrodos en la placa de penetración.
- 9.
- Registrar el tiempo indicado en el temporizador electrónico.
- 10.
- Esperar 60 segundos y volver al punto 6 para repetir con el segundo chorro, tercer chorro y chorros posteriores, en donde cada chorro comprende 5 ml de líquido.
- 11.
- Apuntar: Los tiempos en segundos del primer, segundo y posteriores chorros.
Claims (14)
1. Un núcleo absorbente (28) útil para un
artículo absorbente (20), comprendiendo el núcleo primera y segunda
capas de almacenamiento que están unidas, comprendiendo la primera
capa de almacenamiento una primera capa (100) de sustrato y una
primera capa de material termoplástico (120) y comprendiendo la
segunda capa de almacenamiento una segunda capa (100) de sustrato y
una segunda capa de material termoplástico (120),
en donde para cada capa de almacenamiento:
la capa (100) de sustrato comprende una primera
superficie y una segunda superficie,
dicha capa de almacenamiento además comprende
una capa discontinua de material absorbente,
dicho material absorbente comprende un material
polimérico absorbente (110),
dicho material absorbente de forma opcional
comprende un material fibroso absorbente que no representa más de
20% en peso del peso total del material polimérico absorbente
(110),
dicha capa discontinua de material absorbente
comprende una primera superficie y una segunda superficie,
dicha capa de material termoplástico (120)
comprende una primera superficie y una segunda superficie, en donde
dicha segunda superficie de dicha capa discontinua de material
absorbente está en al menos contacto parcial con dicha primera
superficie de dicha capa (100) de sustrato, y partes de dicha
segunda superficie de dicha capa de material termoplástico (120)
están en contacto directo con dicha primera superficie de dicha capa
(100) de sustrato formando zonas de unión (140), y partes de dicha
segunda superficie de dicha capa de material termoplástico (120)
están en contacto directo con dicha primera superficie de dicha capa
discontinua de material absorbente.
En donde la primera y segunda capas de
almacenamiento están unidas de manera que la primera superficie de
la primera capa (100) de sustrato está enfrentada a la primera
superficie de la segunda capa de sustrato, y de manera que el
material absorbente de dicha primera capa de sustrato está
enfrentado a dichas zonas de unión de dicha segunda capa de
sustrato y el material absorbente de dicha segunda capa de sustrato
está enfrentado a dichas zonas de unión de dicha primera capa de
sustrato.
2. Un núcleo absorbente (28) según la
reivindicación 1, en donde dicho material termoplástico (120) es un
adhesivo de fusión en caliente.
3. Un núcleo absorbente (28) según la
reivindicación 2, en donde dicho material termoplástico (120) es
fibroso.
4. Un núcleo absorbente (28) según las
reivindicaciones 1, 2 ó 3, en donde dicha capa de material
termoplástico (120) comprende una estructura de tipo reticular.
5. Un núcleo absorbente (28) según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho
material polimérico absorbente (110) comprende partículas
poliméricas absorbentes.
6. Un núcleo absorbente (28) según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho
material polimérico absorbente (110) está presente en todo el área
de dicho núcleo absorbente (28) con un peso por unidad de
superficie de al menos 100 g/m^{2}.
7. Un núcleo absorbente (28) según la
reivindicación 6, en donde dicho peso por unidad de superficie es de
al menos 300 g/m^{2}.
8. Un núcleo absorbente según una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos una capa
(130) de cubierta.
9. Un núcleo absorbente (28) según la
reivindicación 6, 7 u 8, en donde al menos una de dichas capas (100)
de sustrato o al menos una de dichas capas (130) de cubierta
comprende un material no tejido permanentemente hidrófilo, y
preferiblemente un material no tejido permanentemente hidrófilo que
tiene una tensión superficial de al menos 55 mN/m cuando se
humedece con solución salina y que tiene un tiempo de penetración de
líquido de menos de 5 s para un quinto chorro de líquido.
10. Un proceso para proporcionar un núcleo
absorbente (28) que comprende primera y segunda capas de
almacenamiento, siendo el núcleo útil en un artículo absorbente
(20), comprendiendo dicho proceso proporcionar cada una de las
capas de almacenamiento mediante un proceso que comprende las etapas
de:
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
comprendiendo dicho proceso otra etapa de unir
la primera y segunda capas (60) de almacenamiento realizadas de
acuerdo con las etapas anteriores de manera que proporcionen un
núcleo absorbente según la reivindicación 1.
11. Un proceso según la reivindicación 10, en
donde dicho material absorbente comprende 90% en peso de material
polimérico absorbente.
12. Un proceso según la reivindicación 10, en
donde dicho material absorbente comprende 100% en peso de material
polimérico absorbente.
13. Un proceso según la reivindicación 10, 11 ó
12, en donde dichas zonas prácticamente exentas de material
absorbente están unidas.
14. Un proceso según las reivindicaciones 10, 11
ó 12, en donde dichas zonas que comprenden material absorbente
están unidas.
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