ES2644004T3

ES2644004T3 - Material absorbente y su procedimiento de preparación

Info

Publication number: ES2644004T3
Application number: ES07823452.3T
Authority: ES
Inventors: Nicolas Garois; Philippe Sonntag; Natacha Carniol
Original assignee: Mapa SAS
Current assignee: Mapa Spontex SNC
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2017-11-27
Anticipated expiration: 2027-08-28
Also published as: MX2009002273A; EP2061832A2; FR2905376B1; EP2061832B1; WO2008025898A3; JP2010501716A; BRPI0716211A2; US20100021513A1; WO2008025898A2; FR2905376A1

Abstract

Procedimiento de preparación de un material alveolar que comprende una mezcla de fibras de polímero hidrófilo y de al menos un elastómero, caracterizado por que comprende: a) la preparación de una dispersión acuosa, denominada A1, de fibras de al menos un polímero hidrófilo, preferentemente de celulosa, b) la preparación de una composición, denominada B1, de al menos un elastómero en forma de un látex, c) la adición de un agente de coagulación del látex a la dispersión A1, pudiéndose realizar esta etapa c) simultáneamente junto con la etapa a), d) la mezcla de la dispersión A1 obtenida en la etapa c) y de la composición B1; induciendo dicha mezcla la coagulación del látex, e) la eliminación del exceso de agente de coagulación introducido en la etapa c); f) opcionalmente, la preparación de una dispersión acuosa, denominada A2, de fibras de al menos un polímero hidrófilo, siendo la dispersión A2 idéntica o diferente de la dispersión acuosa A1, y la incorporación de esta dispersión acuosa A2 a la mezcla obtenida al finalizar la etapa e), g) la preparación de una composición, denominada B2, de al menos un elastómero en la forma de un látex, siendo la composición B2 idéntica o diferente de la composición B1, y la incorporación de esta composición B2 a la mezcla obtenida en la etapa e) o en la etapa f), si se aplica una etapa f), h) la inyección se un gas en la mezcla -dispersión de fibras de al menos un polímero hidrófilo/látex/látex coagulado- obtenido en la etapa g) o el batido de dicha mezcla, para conferir a dicha mezcla una estructura alveolar, i) la conformación, especialmente por extrusión o moldeo, de la mezcla obtenida en la etapa h), j) el calentamiento del producto obtenido en la etapa i) para la coagulación y la reticulación de dicho producto, y k) el secado del producto obtenido en la etapa j), pudiéndose realizar las etapas j) y k) en una sola etapa y en un solo dispositivo de calentamiento.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Material absorbente y su procedimiento de preparacion

La invencion se refiere a un novedoso material alveolar, a un procedimiento para su preparacion y a sus usos, especialmente como material absorbente y, en particular, para la fabricacion de esponjas y otros productos de uso domestico.

En el campo del cuidado del hogar, se utilizan principalmente esponjas vegetales, a base de celulosa regenerada, y esponjas sinteticas que muy frecuentemente estan compuestas por espumas de poliuretano de celulas abiertas.

Si las esponjas a base de celulosa regenerada muestran, de forma general, calidades muy satisfactorias, tanto en terminos de capacidades de absorcion como de retencion de agua, capacidad de secado, ligereza, resiliencia, resistencia mecanica y resistencia al agua, a los detergentes y al calor, su fabricacion supone, por el contrario, importantes problemas.

En efecto, estas esponjas se fabrican segun procedimientos que consisten en transformar, en un primer momento, la celulosa en una pasta de viscosa, transformacion que se lleva a cabo por tratamiento alcalino de la celulosa, disolucion del alcali-celulosa asf formada mediante sulfuro de carbono, y tratamiento del xantato de celulosa resultante con jabon de sosa. Despues, tras la introduccion en la pasta de viscosa asf obtenida, de fibras de refuerzo (canamo, lino, algodon, ...), colorantes y cristales de sulfato de sodio, y conformacion por moldeo o embuticion, el conjunto se somete a un calentamiento que permite solidificar la viscosa, regenerar la celulosa por evaporacion del sulfuro de carbono y fundir los cristales de sulfato de sodio que, cuando se eliminan, dejan en su lugar una minada de alveolos.

Asimismo, la aplicacion de estos procedimientos a escala industrial, teniendo en cuenta la naturaleza tan corrosiva y toxica de los productos utilizados, requiere instalaciones muy espedficas y muy costosas, tanto en costes de inversion como en costes de funcionamiento, es muy contaminante a pesar de los equipos de descontaminacion que requieren estas instalaciones, y de las medidas que se toman para limitar los perjuicios al medioambiente y esto, para rendimientos de produccion relativamente bajos.

Las esponjas de espumas de poliuretano se obtienen mediante procedimientos de fabricacion netamente menos complicados, que se basan en un reaccion de condensacion entre un poliol y un poliisocianato en fase acuosa, pero tienen el inconveniente de tener un caracter relativamente hidrofobo que se traduce en propiedades de mojabilidad, retencion de agua y de secado muy insuficientes y que, a pesar de los numerosos tratamientos que se han propuesto en la tecnica anterior para convertir las espumas de poliuretano en mas hidrofilas.

Por otra parte, se ha propuesto en el documento US-A-4,559,243, realizar estructuras esponjosas que se presentan en forma de hojas de varios mm de espesor, depositando una espuma compuesta por una mezcla de un latex y de fibras hidrofilas del tipo de fibras de celulosa, de viscosa o incluso de poli(alcohol vimlico) en un soporte tal como un tejido, una tela no tejida o una hoja de plastico, y a continuacion sometiendo el conjunto a operaciones de calentamiento para obtener la coagulacion de la espuma y su estabilizacion en una estructura de celdilla abierta por secado y reticulacion. Aunque la fabricacion de estas estructuras esta desprovista, analogamente a la de las esponjas de espumas de poliuretano, de los inconvenientes de los procedimientos de fabricacion de las esponjas vegetales, sigue resultando que estas estructuras tienen poca capacidad absorbente, lo que limita considerablemente su interes.

Se conoce, del documento WO99/09877, materias esponjosas que comprenden una mezcla de fibras de celulosa y al menos un elastomero que muestra una estructura alveolar formada por alveolos cuyo tamano esta comprendido entre 0,01 y 10 mm, una densidad comprendida entre 0,03 y 0,1, una capacidad de absorcion de agua al menos igual al 750%, y una capacidad de retencion de agua despues de un escurrido manual inferior al 100%. Estas materias esponjosas se preparan segun un procedimiento que consiste en mezclar fibras de celulosa y un elastomero en forma de latex, incorporar en la mezcla un agente adecuado para conferir al producto una estructura alveolar (hielo, agente espumante), conformacion de esta mezcla, y aplicar un tratamiento adecuado para garantizar la reticulacion del producto. Aunque la capacidad de absorcion de agua de estas esponjas se considera por lo general satisfactoria, por el contrario, su capacidad de secado podna mejorarse mas.

Ademas, las esponjas obtenidas segun este procedimiento, al igual que el resto de las esponjas de la tecnica anterior, tienen para el usuario una sensacion aspera al tacto. Esta sensacion desagradable es un inconveniente generalmente reconocido de las esponjas celulosicas. Aunque se admite, a falta de solucion mas satisfactoria, para las esponjas y otros productos de uso domestico, se convierte en un obstaculo para el desarrollo de nuevas aplicaciones para los productos de estructura porosa de tipo celulosico.

Algunos productos comercializados se han disenado para resolver este problema de sensacion aspera al tacto: se trata de estructuras esponjosas que se presentan en forma de hojas de materiales tejidos o no tejidos de varios mm de espesor, en los que se han impreso microperforaciones mediante una punta aplicada perpendicularmente al

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

plano de la hoja. Tales productos se describen, por ejemplo, en la solicitud de patente US2005/0276956A1. Sin embargo, estos productos, aunque tienen un tacto agradable, tienen una capacidad de absorcion muy limitada y baja capacidad de secado. Ademas, el procedimiento de microperforacion solamente se aplica a estructuras de poco espesor, y no permite conseguir una estructura alveolar tridimensional.

Por tanto, el solicitante se ha fijado como objetivo suministrar materiales alveolares, basados en fibra de polfmero hidrofilo, especialmente a base de celulosa, que muestran un tacto suave y agradable para el usuario, que se puedan producir con cualquier forma y especialmente como artfculos de cualquier espesor. Tambien ha investigado la obtencion de productos que presenten todas las calidades necesarias para uso domestico y, especialmente, una capacidad de absorber un gran volumen de agua y retener el agua asf absorbida durante todo el tiempo en que no se desee eliminarlo de forma activa, una capacidad para liberar, sin embargo, esta agua bajo el efecto de un escurrido manual, una capacidad de secado elevada, y cuya fabricacion sea sencilla de implementar, que no requiera inversiones industriales importantes, que no utilice ni productos corrosivos, ni productos toxicos, este desprovista de problemas ambientales y que se caracterice por rendimientos de produccion economicamente interesantes.

Este objeto se consigue, de acuerdo con la presente invencion, mediante un material alveolar que comprenden una mezcla de fibras de polfmero hidrofilo, especialmente de celulosa y de al menos un elastomero, caracterizada por que presenta una estructura alveolar formada por alveolos cuyo tamano esta comprendido entre 0,2 pm y 10 mm, al menos el 1 % de los alveolos, en volumen con respecto al volumen alveolar total, tienen un tamano comprendido entre 0,2 pm y 10pm.

Ventajosamente, el material de la invencion responde a al menos una, y preferentemente a varias, de las siguientes caractensticas:

Esta provisto de una densidad comprendida entre 0,01 y 0,1, preferentemente entre 0,02 y 0,06.

Tiene una capacidad de absorcion de agua al menos igual al 800 %.

Tiene una capacidad de retencion de agua tras un escurrido manual inferior al 100 %.

En el sentido de la presente invencion, se entiende por "capacidad de absorcion de agua", la relacion expresada como porcentaje entre la masa de agua que puede absorber el material alveolar cuando esta completamente sumergida en un volumen de agua y la masa seca de este material alveolar, y por "capacidad de retencion de agua tras escurrido manual", la relacion, tambien expresada en porcentaje, entre la masa de agua retenida en el material alveolar una vez que este se ha escurrido manualmente y la masa seca de dicho material alveolar.

Las fibras de polfmero hidrofilo son preferentemente fibras de celulosa, pero tambien se pueden seleccionar entre fibras de derivados de celulosa, como por ejemplo acetato de celulosa, hidroxipropilmetil celulosa, viscosa, u otros polfmeros naturales o sinteticos en la forma de fibras como polisacaridos, poli(metacrilato de metileno). Las fibras de celulosa de utilidad de acuerdo con la invencion son todas las fibras de celulosa natural como fibras celulosicas de madera o fibras de industria papelera (fibras resinosas o de planifolios, blanqueadas o no), fibras de algodon, lino, canamo, yute, sisal o tambien fibras regeneradas de trapos.

Pueden ser fibras largas (es decir fibras que midan mas de 1 cm de longitud), fibras cortas (de longitud inferior a 3 mm) o fibras de longitud intermedia (entre 3 mm y 1 cm de longitud) o tambien descomponerse a partir de una mezcla de fibras de diferentes longitudes. De este modo, por ejemplo, se han obtenido excelentes resultados utilizando tanto fibras celulosicas largas, preparadas por recorte de hojas de borra de algodon en trozos de varios cm de lado, solas o asociadas con fibras celulosicas cortas tales como las comercializado con el nombre ARBOCELL® por la empresa RETTENMAIER & SOHNE y que miden aproximadamente 900 pm de longitud, o bien fibras celulosicas de longitud intermedia, igualmente preparadas por recorte de hojas de borra de algodon, pero en trozos de longitud notablemente comprendida entre 8 mm y 1 cm.

Por otra parte, independientemente de su longitud, las fibras de polfmeros hidrofilos, especialmente las fibras celulosicas de utilidad en la invencion se pueden haber sometido ventajosamente con anterioridad a un tratamiento destinado a favorecer su enmaranado en el seno del elastomero y, por ello, su adhesion con respecto a este elastomero. Un tratamiento de ese tipo puede consistir, por ejemplo, en una fibrilacion, es decir, una molturacion mecanica que tiene por efecto liberar las fibrillas en la superficie de estas fibras, lo que les permite unirse unas a otras, o con una exposicion a los ultravioletas que, mediante la induccion de sitios reactivos en la superficie de las fibras, permite una union qrnmica de estas fibras. Como ejemplo de fibras celulosicas que han experimentado una fibrilacion comercialmente disponibles, se pueden citar las fibras comercializadas con el nombre comercial LYOCELL® por la sociedad COURTAULDS CHEMICALS.

Dicho de otra manera, las fibras de los polfmeros hidrofilos utilizados en la invencion pueden ser una mezcla de fibras de diferentes tipos, diferentes longitudes, y todas estas fibras o solamente una parte de estas fibras pueden haberse sometido a tratamiento.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Preferentemente, la mezcla sera una mezcla de fibras cortas y de fibras largas.

El elastomero de utilidad de acuerdo con la invencion puede, en cuanto al mismo, seleccionarse entre muchos numerosos elastomeros, siempre que estos elastomeros sean compatibles con el polfmero hidrofilo, y especialmente la celulosa, y no tengan, por tanto, un caracter hidrofobo marcado.

De este modo, el elastomero se seleccionara ventajosamente entre los cauchos de polibutadieno, copolfmeros de butadieno - estireno, copolfmeros de butadieno - acrilonitrilo, cauchos de nitrilo, cauchos de nitrilo - butadieno (NBR), copolfmeros y terpolfmeros de etileno y de propileno, copolfmeros en secuencia de estireno-butadieno o de estireno- isopreno, copolfmeros en secuencia de estireno-etileno-butileno-estireno, elastomeros termoplasticos derivados de poliolefinas (tales como SANTOPRENE® de la empresa AES o VEGAPRENE® de la empresa HUTCHINSON), los copolfmeros de octeno y de etileno (tales como los comercializados por la empresa DU PONT DOW con el nombre comercial ENGAGE®), los copolfmeros de etilacrilato y otros acrilatos como los terpolfmeros de acrilato, de etileno y de acido acnlico (tales como los comercializados por las empresas DU PONT DE NEMOURS y EXXON, respectivamente con las referencias VAMAC® y ATX® 325) o los terpolfmeros de acrilato, de acrilonitrilo y de estireno (como SUNIGUM® de la empresa GOODYEAR), policloroprenos, polietilenos clorados, y sus mezclas.

Por otra parte, en lo que respecta a los elastomeros poliolefrnicos anteriormente mencionados y, especialmente, los cauchos de polibutadieno, butadieno-estireno y butadieno-acrilonitrilo, el uso de los derivados carboxilados de estos elastomeros que ha considerado especialmente ventajosa por su capacidad para formar, mediante enlaces ionicos entre las funciones carboxilo en presencia de metales divalentes o trivalentes tales como cinc, calcio o aluminio, una red que contribuye a transmitir al material alveolar de la invencion una cohesion satisfactoria.

De acuerdo con la invencion, el material alveolar puede comprender, ademas de las fibras de polfmero hidrofilo (en particular de fibras de celulosa), fibras sinteticas adecuadas para tener un papel de refuerzo en el elastomero y que permiten bien de aumentar adicionalmente la cohesion de este material alveolar y, por ello, su resistencia mecanica cuando esta es necesaria, o bien reducir la cantidad de elastomero necesaria para obtener una cohesion adecuada y rebajar de esta forma el precio natural de dicho material.

Como ejemplo de fibras sinteticas que pueden ser adecuadas, se pueden citar las fibras de poliamida, fibras de poliester, fibras de polietileno, fibras de polipropileno, fibras de poliacrilonitrilo y fibras de poli(alcohol vimlico), entendiendose que, independientemente de las caractensticas qmmicas de las fibras seleccionadas, se utilizaran preferentemente fibras que tengan a la vez una tenacidad suficiente para que puedan mantener su papel de fibras de refuerzo y lo suficientemente ligeras para evitar que rigidicen el material alveolar finalmente obtenido. En cualquier caso, cuando dichas fibras de refuerzo estan presentes en el material alveolar, representan ventajosamente como maximo un 20 % y, preferentemente, entre 5 y 15 % en masa de la masa total de las fibras presentes en este material.

El material alveolar de acuerdo con la invencion pude, analogamente, de manera ventajosa, comprender uno o varios polfmeros adecuados para servir como agentes de interfase entre las fibras de polfmero hidrofilo, especialmente las fibras celulosicas (y, opcionalmente, las fibras sinteticas) y el elastomero, y para favorecer de esta forma su adhesion mutua. Para ello, este polfmero o polfmeros tendran, preferentemente, propiedades mas hidrofilas que las del elastomero.

Como ejemplo de polfmeros que se pueden utilizar, se pueden citar los alcoholes polivimlicos (ELVANOL® de la empresa DU PONT DE NEMOURS, GOHSENOL® de la empresa NIPPON GOSHEI, ...), las resinas melamina- formaldehido (CYREZ 963 E de la empresa CYTEC, RESIMeNe s 3521 de la empresa MONSANTO, ...), las colas vimlicas o las colas de madera o tambien los poliuretanos. Cuando dichos polfmeros estan presentes en el material alveolar, pueden representar hasta 35 partes en masa por 100 partes en masa del elastomero.

El material alveolar puede comprender, ademas, uno o varios adyuvantes adecuadamente seleccionados, dependiendo de las propiedades que se desean transmitir, entre los adyuvantes utilizados habitualmente en la industria de los polfmeros. De esta forma, puede contener cargas claras del tipo sflices, carbonatos, arcillas, tizas o caolines, plastificantes, colorantes o pigmentos, estabilizantes tales como antioxidantes, agentes antiultravioleta, antiozonantes, fungicidas, bactericidas, perfumes microencapsulados, asf como agentes de aplicacion adecuados para facilitar su fabricacion tales como agentes espesantes, agentes tensioactivos, agentes de coagulacion del latex o tambien agentes de reticulacion, como se pondra de manifiesto a continuacion.

De acuerdo con una primera disposicion preferida del material alveolar de acuerdo con la invencion, la relacion entre la masa total de fibras (fibras hidrofilas, especialmente fibras de celulosa y, opcionalmente, fibras sinteticas) y la masa de elastomero presentes en este material esta comprendida entre 2 y 0,2 y, preferentemente, entre 1,5 y 0,3.

El material alveolar puede presentar alveolos que tienen todos el mismo tamano o practicamente el mismo tamano. Sin embargo, se prefiere que el tamano de estos alveolos sea heterogeneo y se reparta segun una amplia distribucion de manera que forme una red tridimensional de microcavidades y macrocavidades dentro del material alveolar, adecuado para favorecer la capacidad de absorcion de agua de este material, asf como su capacidad de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

retencion de agua antes del escurrido (de forma que esta agua no gotee por efecto de la gravedad), y para transmitirle, ademas, la ligereza necesaria para que su escurrido sea sencillo. Con respecto a los materiales pianos microperforados, la existencia de esta red tridimensional de alveolos permite obtener capacidades mucho mejores de secado y retencion de agua.

De acuerdo con la presente invencion, el material alveolar presenta una estructura formada por alveolos cuyo tamano esta comprendido entre 0,2 pm y 10 mm, al menos el 1 % de los alveolos, en volumen con respecto al volumen alveolar total, con un tamano comprendido entre 0,2 pm y 10 pm.

Previamente, para aumentar adicionalmente su capacidad de absorcion de agua, el material alveolar de la invencion esta provisto como mmimo en un 10 %, en volumen con respecto al volumen alveolar total, de alveolos que tienen un tamano comprendido entre 10 pm y 50 pm.

Con respecto a los materiales alveolares de la tecnica anterior, el material de la invencion tiene la particularidad de estar provisto de alveolos de muy pequeno tamano que le proporcionan una capacidad de retencion de agua mejorada y de un tacto mas agradable, especialmente mas suave. Con respecto a los materiales planos microperforados, que tienen tambien un tacto agradable, los materiales alveolares de la invencion tienen la ventaja de poderse fabricar con formatos y dimensiones muy variadas.

De este modo, es la presencia simultanea de alveolos de muy pequeno tamano y de alveolos de tamanos mayores que le proporcionan sus cualidades al material alveolar de la invencion.

Ventajosamente, material alveolar de acuerdo con la invencion presenta una densidad comprendida entre 0,03 y 0,05 y una capacidad de absorcion de agua comprendida entre 1000 y 1600 %. Preferentemente, presenta una tasa de escurrido inferior al 90 %. Ventajosamente, presenta una capacidad de secado mayor o igual al 65 %, ventajosamente mayor o igual al 70 %.

La capacidad de secado de un material se define por la cantidad de agua que absorbe tras el secado de una superficie mojada.

De acuerdo con otra disposicion ventajosa mas del material alveolar de acuerdo con la invencion, presenta, ademas, una resistencia a la traccion al menos igual a 0,1 MPa.

De este modo, el material alveolar de acuerdo con la invencion presenta numerosas ventajas: ademas de tener un elevado poder absorbente, puede retener el agua asf absorbida durante todo el tiempo en que no se desee eliminarla de forma activa, pero liberandola bajo el efecto de un escurrido manual. Presenta, por otra parte, una capacidad de secado elevada. Tiene, ademas, una ligereza que facilita su manipulacion, asf como una resiliencia que le permite recuperar su forma inicial despues de cada escurrido. Presenta, ademas, propiedades mecanicas y, especialmente, una resistencia al esfuerzo muy satisfactoria. Para terminar, ensayos de analisis sensorial han mostrado la superioridad del material alveolar de la invencion en lo que respecta a suavidad al tacto.

El material alveolar de acuerdo con la invencion, por este motivo, esta especialmente bien adaptado a ser un componente de esponjas y, especialmente, de esponjas destinadas a la higiene personal o a la limpieza de superficies. Para ello, tiene un espesor comprendido, preferentemente, entre 1 y 15 cm, de forma especialmente preferida, entre 1,5 y 10 cm y de forma aun mas preferida, entre 2 y 5 cm para facilitar el agarre con la mano de estas esponjas.

El material alveolar tambien se puede utilizar en la fabricacion de esponjas planas, con un espesor comprendido generalmente de 1 mm a 5 mm. En estos casos, el procedimiento de fabricacion del material alveolar se adapta para que el tamano maximo de los alveolos sea preferentemente inferior o igual a 0,5 mm. Las esponjas planas fabricadas a partir del material alveolar de la invencion tienen una suavidad comparable o mejor con respecto a la de las esponjas microperforadas de material tejido o no tejido de la tecnica anterior, ademas, sus capacidades de absorcion y de secado son muy superiores.

Las calidades al tacto de este material alveolar tambien permiten prever su uso en la fabricacion de productos destinados a un contacto corporal, como por ejemplo, los productos de cuidado o de higiene corporal o de vestido. Entre los productos destinados a la higiene corporal, se pueden citar las esponjas destinadas al bano, en sustitucion de las esponjas naturales; las esponjas de tratamiento o para desmaquillado, que se pueden comercializar en forma seca o preimpregnadas de un producto de tratamiento o de desmaquillado; los panales para bebes y los artfculos de higiene femenina; los apositos; los artfculos destinados a la absorcion del sudor, especialmente para uso de deportistas, como las bandas, toallas de mano... Entre los productos para vestido, se pueden citar los trajes de espuma destinadas especialmente a la practica de deportes nauticos.

Dependiendo de los aditivos que se incorporan a los materiales alveolares de la invencion, se pueden prever aplicaciones de estos en otros campos tecnicos, como por ejemplo en el ambito de la impresion o de la construccion.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Analogamente, la presente invencion tiene por objeto un procedimiento de fabricacion de un material alveolar tal como se ha definido anteriormente, que se caracteriza por que comprende:

a) preparacion de una dispersion acuosa, denominada Ai, de fibras de al menos un poUmero hidrofilo preferentemente de celulosa,

b) preparacion de una composicion, denominada Bi, de al menos un elastomero en la forma de un latex,

c) adicion de un agente de coagulacion del latex a la dispersion Ai,

d) mezcla de la dispersion Ai obtenida en la etapa c) y de la composicion Bi,

e) eliminacion del exceso de agente de coagulacion;

f) opcionalmente, preparacion de una dispersion acuosa, denominada A2, de fibras de al menos un polfmero hidrofilo, siendo la dispersion A2 identica o diferente de la dispersion acuosa Ai, e incorporacion de esta dispersion acuosa A2 a la mezcla obtenida al finalizar la etapa e),

g) preparacion de una composicion, denominada B2, de al menos un elastomero en la forma de un latex, siendo la composicion B2 identica o diferente de la composicion Bi, e incorporacion de esta composicion B2 a la mezcla obtenida en la etapa e) o en la etapa f), si se aplica una etapa f),

h) aplicacion de un tratamiento adecuado para transmitir una estructura alveolar a la mezcla obtenida en la etapa

g);

i) conformacion de la mezcla obtenida en la etapa h),

j) aplicacion al producto obtenido en la etapa i) de un tratamiento adecuado para garantizar la coagulacion y la reticulacion de dicho producto, y

k) secado del producto obtenido en la etapa j).

De este modo, en una primera realizacion del procedimiento de la invencion, el procedimiento no incluye la etapa opcional f) y la composicion B2 es identica a la composicion Bi.

En una segunda realizacion del procedimiento de la invencion, el procedimiento no incluye la etapa opcional f), pero la composicion B2 es diferente de la composicion Bi.

En una tercera realizacion preferida del procedimiento de la invencion, el procedimiento incluye la etapa opcional f) y la dispersion Ai es una dispersion de fibras largas, la dispersion A2 es una dispersion de fibras cortas y la composicion B2 es identica a la composicion Bi.

En una cuarta realizacion del procedimiento de la invencion, el procedimiento comprende la etapa opcional f), la dispersion Ai es una dispersion diferente de la dispersion A2, y la composicion B2 es diferente de la composicion Bi.

Pero, en un quinto realizacion del procedimiento de la invencion, el procedimiento incluye la etapa opcional f), y la dispersion Ai es identica a la dispersion A2, las dos comprenden una mezcla de fibras cortas, y de fibras largas y opcionalmente de fibras intermedias y la composicion B2 es identica a la composicion Bi.

En una sexta realizacion del procedimiento de la invencion, el procedimiento comprende la etapa opcional f), la dispersion Ai es identica a la dispersion A2, y la composicion B2 es diferente de la composicion Bi.

La dispersion Ai, como opcionalmente la dispersion A2, puede incluir una mezcla de fibras de diferentes naturalezas, de diferentes longitudes, siendo lo fundamental que una parte al menos de estas fibras se trata con un agente de coagulacion de latex y mezclada con una composicion de latex para coagulacion.

En todos los casos, la dispersion de las fibras de polfmero hidrofilo, y especialmente de celulosa, en la fase acuosa se puede llevar a cabo introduciendo las fibras en un mezclador previamente lleno de un volumen de agua convenientemente seleccionado y con una agitacion mecanica adecuada (que, de forma general, sera tanto mas intensa cuanto mas largas sean las fibras de celulosa), y manteniendo esta agitacion hasta la obtencion de una pasta homogenea. Independientemente del tipo de mezclador (turbodispersor, mezclador orbital, agitador provisto de una paleta de desfloculacion, ...) en el que se lleva a cabo esta dispersion, es ventajoso que este mezclador este provisto de un sistema que permita evitar o, en todo caso, limitar el recalentamiento de la dispersion, como por ejemplo, un sistema de refrigeracion de las paredes.

Conviene destacar que, en el caso en que se desee que el material alveolar de la invencion contenga, ademas de las fibras de polfmero hidrofilo, fibras sinteticas, es claramente posible, de acuerdo con la primera realizacion preferida, anadir estas fibras sinteticas a las fibras de polfmero hidrofilo, por ejemplo, dispersandolas conjuntamente con estas ultimas en la fase acuosa.

Analogamente, si se desea utilizar uno o varios polfmeros adecuados para servir como agentes de interfase entre las fibras y el elastomero y/o varios adyuvantes, estos se pueden incorporan bien en la dispersion de fibras de polfmero hidrofilo, bien en el latex, o tambien en su mezcla como se ha obtenido en la etapa d) y/o en la etapa f).

En la realizacion del procedimiento de la invencion, el agente de coagulacion del latex es un acido. En el caso de la etapa c) la adicion de un agente de coagulacion del latex a la dispersion Ai es una acidificacion de la dispersion Ai,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

hasta la obtencion de un pH comprendido entre 1 y 4.

Este acido puede ser una solucion acuosa de un acido debil, tanto organico como inorganico. Se pueden citar, por ejemplo, el acido acetico, acido formico, acido oxalico, acido succmico, acido maleico, acido fumarico, acido cftrico, acido ascorbico. De acuerdo con una variante de la invencion, la etapa c) se puede llevar a cabo simultaneamente con la etapa a) dispersando las fibras de polfmero hidrofilo a la vez que se procede a la acidificacion.

En esta realizacion del procedimiento de la invencion, la etapa e) de eliminacion del exceso de agente de coagulacion es ahora una etapa de neutralizacion de la mezcla obtenida en la etapa d).

Pero la coagulacion del latex se puede obtener de forma conocida en la tecnica segun otros metodos, entre ellos, el metodo de coagulacion por electrolito.

En este metodo de coagulacion por electrolito, la composicion de latex a coagular se introduce en una solucion de electrolito, por lo general una solucion de cloruro de calcio o de nitrato de calcio, a continuacion se retira y se lava para eliminar las sales.

Se puede prever una coagulacion termica del latex sobre las fibras previamente calentadas.

En la realizacion preferida de la invencion, en la que la coagulacion del latex se obtiene mediante acidificacion, la etapa de eliminacion de sales mediante lavado se evita y se sustituye por una mera neutralizacion.

El latex de elastomero contiene, ademas del propio elastomero, y de forma conocida, los tensioactivos adecuados, cationicos o anionicos, para estabilizar el elastomero, uno o varios agentes plastificantes.

De este modo, la incorporacion de la composicion Bi de latex se lleva a cabo por mezclado en las mismas condicione que se han descrito anteriormente para la dispersion de las fibras de polfmero hidrofilo. Cuando la dispersion acuosa de las fibras que contienen el agente de coagulacion del latex se mezcla con la composicion Bi del latex de elastomero, esta mezcla induce la coagulacion del latex.

A continuacion, el latex coagulado se debe reticular. Bien el latex es autorreticulante, en cuyo caso, la presencia de un agente de reticulacion no es necesaria, bien el latex no es autorreticulante y es necesario el agente de reticulacion. Los agentes de reticulacion del latex son bien conocidos del experto en la tecnica e incluyen compuestos de azufre, peroxidos, etc.

El agente de reticulacion, cuando es necesario, se anade al latex en proporciones comprendidas, preferentemente, entre 0,05 y 0,5 partes en masa por 100 partes de masa seca del elastomero presente en este latex

Con respecto a los procedimientos de la tecnica anterior, el procedimiento de la invencion se distingue especialmente en que la coagulacion de una parte del latex se inicia antes de la formulacion de la estructura alveolar, lo que permite obtener un reparto bimodal o trimodal de los tamanos de los alveolos, es decir, por una parte alveolos de tamano muy pequeno y, por otra parte, alveolos de tamano mayor.

Preferentemente, la composicion Bi representa de 10 al 80% en peso con respecto al peso total del latex introducido (composicion Bi + composicion B2). En consecuencia, la composicion B2 representa de 20 al 90 % en peso con respecto al peso total del latex introducido.

En la realizacion preferida del procedimiento de la invencion, en la que el agente de coagulacion obtenido en la etapa c) es un acido, la eliminacion del exceso de acido se lleva a cabo por tratamiento de la mezcla mediante una solucion acuosa basica, tal como, por ejemplo, una solucion acuosa de sosa, que se anade hasta la obtencion de un pH neutro.

La incorporacion de la composicion B2 de latex se lleva a cabo por mezclado en las mismas condicione que se han descrito anteriormente para la dispersion de las fibras de polfmero hidrofilo.

El tratamiento adecuado para conferir una estructura alveolar al material puede consistir en la inyeccion de un gas que, cuando se introduce en la mezcla de fibras de polfmero hidrofilo/latex/latex coagulado, va a generar dentro de esta mezcla una minada de burbujas y transformarla en una espuma, o mediante batido. A continuacion, la espuma se solidifica, lo que garantiza un mantenimiento de las burbujas que encierra. De esta forma, se obtiene una estructura alveolar, que esta interconectada, y que se caracteriza ventajosamente por una distribucion del tamano de los alveolos que incluye elementos alveolares de aproximadamente un micrometro.

De manera preferida, el gas es aire, y se introduce en la mezcla de dispersion de fibras de polfmero hidrofilo/latex/latex coagulado sometiendo dicha mezcla durante algunos minutos a una agitacion mecanica intensa, ventajosamente comprendida entre 800 y 1200 rpm, y esto, por ejemplo, en un turbodispersador que, aqrn igualmente, puede estar provisto de un sistema destinado a evitar o, en todo caso, limitar el recalentamiento de la

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

mezcla tal como un sistema de refrigeracion de las paredes. Es tambien posible utilizar un gas diferente al aire, como por ejemplo, un gas inerte, para realizar esta operacion de espumacion.

Puesto que el valor de la velocidad a la que se lleva a cabo la agitacion mecanica de la mezcla de dispersion de fibras de celulosa/latex/latex coagulado, y la duracion de dicha agitacion, regulan la densidad y el tamano de los alveolos del material alveolar obtenido finalmente -es decir, que estos seran mas debiles si la agitacion ha sido muy intensa y prolongada-, la velocidad y la duracion de dicha agitacion se seleccionaran, por tanto, ventajosamente, dependiendo de las propiedades que se desean transmitir al material alveolar de la invencion.

Segun la invencion, el producto de estructura alveolar obtenido al finalizar la etapa h) se conforma dependiendo del uso final previsto. La conformacion puede incluir una etapa de extrusion, por ejemplo, en forma de banda, o una etapa de moldeo.

Por ejemplo, de acuerdo con una variante del procedimiento de la invencion, siendo el elastomero un elastomero reticulable, la conformacion de la mezcla de fibras de celulosa/elastomero/elastomero coagulado se lleva a cabo mediante extrusion a una temperatura comprendida entre 60 y 80°C, a continuacion, el producto extruido se calienta a una temperatura comprendida entre 120 y 180°C, directamente a la salida de la extrusora, por ejemplo, por paso por un tunel de microondas o por un tubo de vapor, para conseguir su expansion y su reticulacion.

De acuerdo con otra variante de este procedimiento, siendo el elastomero un elastomero termoplastico, la conformacion de la mezcla de fibras de celulosa/elastomero/elastomero coagulado se lleva a cabo mediante extrusion a una temperatura comprendida entre 140 y 180°C y la expansion del producto extruido se lleva a cabo espontaneamente a la salida de la boquilla.

De acuerdo con otra variante mas de este procedimiento, siendo el elastomero un elastomero reticulable, la conformacion de la mezcla de fibras de celulosa/elastomero/elastomero coagulado se lleva a cabo mediante un calandrado seguido por moldeo por compresion, que se realiza a una temperatura comprendida entre 120 y 150°C y permite una reticulacion parcial del producto moldeado. Tras el desmoldado, este producto se calienta a una temperatura comprendida entre 150 y 200°C, por ejemplo, mediante una estufa o un autoclave de aire caliente, para obtener su expansion y conseguir su reticulacion.

De acuerdo con otra variante mas del procedimiento de la invencion, que se aplica igualmente bien en el caso en que el elastomero es un elastomero reticulable que en el de que sea termoplastico, la conformacion de la mezcla de fibras de celulosa/elastomero se lleva a cabo mediante rellenado parcial de un molde por inyeccion o transferencia, y posterior expansion de dicha mezcla y, opcionalmente, su reticulacion simultanea en el molde para obtener el rellenado total de este ultimo. Cuando el elastomero es un elastomero reticulable, el molde previamente se calienta, por ejemplo, a una temperatura comprendida entre 150 y 200°C.

La solidificacion de la espuma, es decir, la coagulacion y la reticulacion del latex, se obtiene por un aumento en la temperatura de la espuma -es decir, en la practica de calentamiento de este ultimo.

Ventajosamente, la coagulacion y la reticulacion del latex se lleva a cabo poniendo el producto en forma de espuma a una temperatura al menos igual a 25°C y, preferentemente superior a 35°C, por ejemplo, en un tunel de microondas o de infrarrojos, un tubo de vapor, un autoclave de vapor vivo o de aire caliente, una estufa de aire ventilado o de aire caliente, un horno de alta frecuencia, y manteniendo dicha espuma a esta temperatura un tiempo suficiente para obtener la gelificacion, es decir, en la practica, una duracion comprendida entre 1 y 5 horas dependiendo del espesor de la espuma y del tipo de latex, entre otros, y de la reticulacion completa del latex.

De acuerdo con la invencion, la coagulacion y la reticulacion del latex va seguida de una operacion de calentamiento del producto obtenido destinado a secar y completar, si es necesario, la reticulacion del latex. Esta operacion de calentamiento se lleva a cabo sometiendo dicho producto, preferentemente, a una temperatura comprendida entre 100 y 200°C -utilizando aqrn analogamente un dispositivo de calentamiento de tipo tunel de microondas o de infrarrojos, tubo de vapor, autoclave de vapor vivo o de aire caliente, estufa de aire ventilado o de aire caliente, horno de alta frecuencia o sucesivamente varios de estos dispositivos- y manteniendolo a esta temperatura durante un periodo de tiempo comprendido entre 1 y 5 horas segun el caso.

En la practica, es posible e incluso ventajoso llevar a cabo la coagulacion, la reticulacion y el secado del producto en una sola etapa, y en un solo dispositivo de calentamiento, introduciendo directamente el producto en forma de espuma en este dispositivo precalentado a la temperatura seleccionada para el secado y la reticulacion, realizandose entonces la coagulacion durante el aumento de la temperatura de la espuma.

De acuerdo con el procedimiento de la invencion, este comprende, ademas, la incorporacion a la dispersion de fibras de celulosa, latex o su mezcla, segun el caso:

- de un agente tensioactivo destinado a favorecer la transformacion de la mezcla de dispersion de fibras de celulosa/latex, en una espuma; como ejemplos de agentes tensioactivos que han resultado ser especialmente

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

bien adecuados para la realizacion del procedimiento de acuerdo con la invencion, se pueden citar los sulfosuccinatos tales como los comercializados por la empresa CYTEC con el nombre comercial de AEROSOL®; cuando se utiliza un agente tensioactivo de este tipo, preferentemente, se anade al latex en la etapa b), antes de que este ultimo se mezcle con la dispersion de fibras de polfmero hidrofilo y esto, en proporciones comprendidas entre 2 y 6 partes en masa por 100 partes de masa seca del elastomero presente en este latex;

- de un agente destinado a estabilizar la espuma, una vez esta formada; un agente de ese tipo, especialmente, puede ser un agente espesante como un eter o un ester de celulosa (hidroxietilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, ...); por otra parte, este agente se incorpora ventajosamente en la dispersion de fibras de polfmero hidrofilo, especialmente de celulosa, en proporciones comprendidas entre 0,5 y 4 partes en masa de la masa seca del elastomero presente en este latex.

Como ejemplo, se han obtenido resultados excelentes preparando, de acuerdo con el procedimiento de la invencion, materiales alveolares que tienen una relacion entre la masa seca de las fibras de polfmero hidrofilo (preferentemente celulosa) y la masa seca de elastomero de aproximadamente 0,5, mezclando una dispersion de las fibras de celulosa que presentan una concentracion de fibras comprendida entre 8 y 15 % con un latex que tiene un contenido en elastomero seco de aproximadamente un 55 % en proporciones que permiten obtener, teniendo en cuenta los adyuvantes anadidos (sistema de reticulacion y, opcionalmente, cargas, agentes tensioactivos, agentes espesantes, agentes de coagulacion, ...), una relacion entre la masa de materia seca y la masa de agua presentes en dicha mezcla de aproximadamente 0,3.

Independientemente de la realizacion del procedimiento de acuerdo con la invencion, este procedimiento comprende, desde el momento que requiere el uso de un elastomero reticulable, la incorporacion de un sistema de reticulacion convenientemente seleccionado dependiendo de dicho elastomero y que puede comprender, ademas del agente de reticulacion propiamente dicho (azufre, peroxidos), promotores y aceleradores de la reticulacion, durante la preparacion de la mezcla de fibras de polfmero hidrofilo/elastomero, especialmente las etapas a), b), d), o

f).

Analogamente, este procedimiento comprende, desde el momento en que utiliza, como agente de interfase entre las fibras celulosicas (y, opcionalmente, las fibras sinteticas) y el elastomero, un polfmero cuya reticulacion requiere la presencia de un sistema de reticulacion espedfico -lo que puede ser el caso, por ejemplo, del poli(alcohol vimlico)- la adicion de un sistema de reticulacion de ese tipo, que puede, aqrn tambien, comprender, no solamente un agente de reticulacion propiamente dicho, sino tambien promotores y aceleradores de la reticulacion.

Por otra parte, independientemente de la realizacion del procedimiento de acuerdo con la invencion, este comprende, ademas, el recorte del material alveolar obtenido a las dimensiones y formas (bloques, placas, hojas, ...) adecuadas para los usos a los que esta destinado.

La invencion tiene por objeto cualquier artfculo que comprende un material alveolar de acuerdo con la presente invencion.

En particular, la presente invencion tiene por objeto esponjas, caracterizadas por que comprenden un material alveolar tal como se ha definido anteriormente.

Estas esponjas, que pueden estar destinadas tanto a la higiene personal como a la limpieza de las superficies, tienen un espesor comprendido, preferentemente, entre 1 y 15 cm, de forma especialmente preferida, entre 1,5 y 10 cm y de forma aun mas preferida, entre 2 y 5 cm para facilitar el agarre con la mano. Tambien puede tratarse de esponjas planas, con un espesor comprendido generalmente de 1 mm a 5 mm.

La presente invencion tiene, ademas, por objeto artfculos de limpieza tales como escobas y rasquetas para el mantenimiento de las superficies (suelos, paredes, espejos, vidrios, ...) que comprende un material alveolar de acuerdo con la invencion.

La presente invencion tiene tambien por objeto los artfculos de higiene corporal que comprenden el material alveolar de acuerdo con la invencion: las esponjas destinadas al bano; las esponjas de tratamiento o para desmaquillado; los panales para bebes y los artfculos de higiene femenina; los apositos; los artfculos destinados a la absorcion del sudor.

La presente invencion se comprendera mejor con ayuda del complemento de descripcion siguiente, y que se refiere a los ejemplos de realizacion de materias esponjosas de acuerdo con la invencion y a la demostracion de sus propiedades y a las figuras anexas, en las que:

- la figura 1 representa el movimiento rotatorio a efectuar para llevar a cabo el ensayo de medida de la capacidad de secado de la esponja obtenida en el ejemplo 1,

- la figura 2 representa los movimientos rectilmeos a efectuar para llevar a cabo el ensayo de medida de la capacidad de secado de la esponja obtenida en el ejemplo 1.

5

10

15

20

25

30

35

Es evidente, sin embargo, que estos ejemplos se proporcionan solamente como ilustraciones del objeto de la invencion de la que en forma alguna constituyen una limitacion.

Ejemplo 1: Fabricacion de una esponja de acuerdo con la invencion

Se prepara una esponja a partir de los componentes siguientes:

: Componente Porcentaje de principio activo (1) Masas a dosificar (gramos)

X 0 +-* v0 0 "O 0 O N 0: Latex NBR 55 1047,6

Disulfuro de tetrametiltiuram: 50 23,0

Dibenzilditiocarbamato de cinc: 45 25,6

2-Mercaptobenzotiazol de cinc: 50 23,0

Ti02: 50 345,7

Colorante amarillo: 19 3,0

Colorante rubio: 11,9 24,2

TOTAL mezcla de latex: 1492,2

0 _Q 4— 0 "O 0 O N 0: Borra de algodon 11,5 576,2

Agua: 4434,0

Metilhidroxipropilcelulosa: 100 40,3

Hidroxietilcelulosa: 100 17,3

Acido acetico: 100 144,0

TOTAL: 6704,1

0 +-* £ 0 C N ® 0 O) s- < -S 0 C: Hidroxido de sodio 50 195,9

(1) en peso con respecto al peso de agua en la materia prima

Modo de operacion

Se prepara la mezcla de latex anadiendo los ingredientes siguiendo el orden de la formula.

Se homogeneiza la mezcla de latex.

Se divide la cantidad de la mezcla de latex preparada en dos: mezcla 1 y mezcla 2 y se deja cada una de ellas en agitacion.

Se introduce borra de algodon, metil hidroxipropilcelulosa, hidroxietilcelulosa y agua en el mezclador (mezclador de paletas con una capacidad de 50 litros) para la disgregacion de las fibras: duracion 5 minutos a 1050 revoluciones/min. La proporcion de estos dos agentes reologicos puede variar ampliamente para obtener un diametro promedio de las celdillas mas o menos grandes conservando al mismo tiempo el tacto suave del producto final.

Se vierte a continuacion en el mezclador el acido acetico, y despues se homogeneiza durante 30 segundos a 600 revoluciones/min.

Se vierte a continuacion la mezcla 1, despues se homogeneiza durante un periodo de 30 segundos a 600 revoluciones/min.

Se anade a continuacion el agente neutralizante y se homogeneiza durante 30 segundos a 300 revoluciones/min.

Se vierte a continuacion la mezcla 2, despues se homogeneiza durante 30 segundos a 600 revoluciones/min.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Se recoge el material obtenido y se introduce en la tolva del equipo de espumacion continua (bomba: caudal de 5 a 45 litros/hora, cabezal de mezclado: capacidad de 0,3 litros con espolones cuadrados de 150x5 mm) para espumar el material.

Se introduce el material espumado en los moldes.

Se secan los moldes a 140°C, a continuacion se vulcanizan a 160°C.

Se desmolda y se recortan trozos del tamano de una esponja.

Ejemplo 2: Medidas de las propiedades de los materiales alveolares de la invencion:

Las propiedades de los materiales alveolares de acuerdo con la invencion se evaluaron mediante la determinacion de:

- su densidad,

- su capacidad de absorcion de agua,

- su capacidad de retencion de agua tras escurrido manual,

- su resistencia a la traccion,

- su poder de secado, y

- el tamano de los alveolos.

Metodos de las medidas utilizadas

1) La densidad se determino estableciendo la relacion (d) entre la masa volumetrica de estos materiales esponjosos y la masa volumetrica del agua.

2) La capacidad de absorcion de agua se determino pesando el material esponjoso cuando esta bien seco y despues de su inmersion en un volumen de agua, y calculando la relacion (A) segun la formula:

imagen1

mientras que la capacidad de retencion de agua tras escurrido manual se determino pesando estos mismos materiales alveolares tras un escurrido manual intenso, y calculando la relacion (R) segun la formula:

imagen2

3) La resistencia a la traccion, por su parte, se determino sometiendo probetas de traccion que median entre 5 y 6 cm de longitud, 2,5 y 3,5 cm de anchura y entre 1,5 y 2,5 cm de espesor y preparadas por recorte de los materiales alveolares a ensayar, a traccion mediante un dinamometro electronico regulado a 300 mm/mn hasta la obtencion de la rotura.

4) La capacidad de secado se evaluo mediante la existencia o no de trazas de agua sobre una superficie previamente mojada tras el secado de esta superficie con dichos materiales alveolares, de acuerdo con el metodo siguiente:

Procedimiento del ensayo de secado:

Medida de la capacidad de secado de las esponjas:

I. Principio:

La Capacidad de secado (C) de una esponja se cuantifica por la medida de la cantidad de agua absorbida por la esponja, tras el secado de una superficie mojada.

II Material:

- Agua a 20 ± 2°C,

- Una balanza de precision (con precision del mg),

- Una esponja de forma paralelepipedica de dimensiones 100 mm x 100 mm x 20 mm,

- Un matraz de plastico (volumen = 51),

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

- Un espejo de formato 54 cm x 39 cm,

- Una micropipeta de 5 ml,

- Agua destilada,

- Un estropajo hidrofobo de forma paralelepipedica de dimensiones 100 mm x 100 mm x 5 mm,

- Una lavadora de ropa,

- Un cronometro,

- Acetona,

- Papel absorbente.

III Modo de operacion:

- Lavas la esponja a analizar con la lavadora de ropa con el programa siguiente:

- > Lavado (duracion: 30 min, temperatura del agua: 10°C)

- > Vaciado (sin pausa antes del vaciado, duracion del vaciado: 20 s),

- > Escurrido (duracion: 20 s, velocidad final: 200 vueltas/min)

- Al finalizar el programa, si al presionar la esponja, aparece espuma, volver a lavar la esponja con el mismo programa. Repetir esta operacion hasta la desaparicion de la espuma.

- Sumergir la esponja en un recipiente con agua y presionar la esponja para rellenarla de agua.

- Escurrir la esponja con la lavadora de ropa con el programa siguiente:

- > duracion del escurrido: 2 min, velocidad final del escurrido; 1000 vueltas/min.

- Durante el tiempo de escurrido, desgrasar el espejo con papel secante impregnado con acetona;

- Retirar la esponja de la lavadora de ropa y colocarla verticalmente sobre una superficie seca;

- Dejar abierta la puerta de la lavadora de ropa grande.

- Tarar el estropajo.

- Verter, a lo largo del espejo, 3 ml de agua destilada mediante la micropipeta (es decir, 3 g de agua).

- Repartir esta agua uniformemente mediante el estropajo.

- Sacudir el estropajo bajo el espejo para eliminar las gotas posiblemente retenidas.

- Pesar el estropajo. Sea M su masa en g. Esta masa se resta de los 3 gramos de agua vertidos sobre el espejo para conocer la masa de agua depositada sobre la superficie. Sea M1 esta masa en g.

- Activar el cronometro;

- Secar el espejo con la esponja previamente tarada. El gesto debe ser, en primer lugar, un movimiento rotativo para pasar solamente una vez por el recorrido (duracion: 10 s). A continuacion, un movimiento simple de ida (con el mismo lado de la esponja inclinado aproximadamente 45°), de forma que se pase solamente una vez por el recorrido (duracion: 8 s).

- Detener el cronometro (la duracion indicada debe ser de 18s ± 1s).

- Pesar la esponja. Sea M2 la masa en g (no esperar la estabilizacion de la balanza para tomar el valor ya que el

agua se evapora rapidamente de la esponja).

- Secar el espejo con papel absorbente.

- Desgrasar el espejo con papel secante impregnado con acetona.

- La capacidad de secado de la esponja se expresa en % como: C = 100 x M2/M1.

- Repetir las operaciones de secado escurriendo la esponja con la lavadora de ropa con el programa anteriormente descrito, para obtener, finalmente, tres valores de C.

- Hacer el promedio de los tres valores de C.

- La Capacidad de secado de la esponja es igual a la media calculada ± 5 % aproximadamente.

5) El tamano de los alveolos se deduce de las imagenes del microscopio electronico de barrido (MEB) tomadas a 4 escalas diferentes. Se mide el diametro d de los alveolos en las cuatro series de imagenes.

Ejemplo 3: Resultados de las mediciones de las propiedades de la esponja obtenida en el ejemplo 1.

Se obtiene una densidad de aproximadamente 0,04 (para el producto final). Esta densidad se obtiene despues de la regulacion de los parametros del equipo de espumacion tales como la velocidad de la bomba, la velocidad del cabezal y de la inyeccion de aire. Cuanto menor sea la densidad del producto, mas suave es el tacto.

El esfuerzo maximo a la rotura es de aproximadamente 0,1 MPa (en el sentido de la longitud y de la anchura) para los productos obtenidos.

La absorcion de agua es de aproximadamente 1300 %.

La capacidad de secado es de aproximadamente un 75 %.

La mojabilidad es de 4 segundos.

La tasa de escurrido es de aproximadamente un 85 %.

La distribucion del tamano de los alveolos es la siguiente:

: d > 1000 pm: 77 %

: 1000 pm > d > 100 pm: 17%

5: 100 pm > d > 10 pm: 4%

: 10 pm > d > 0,2 pm: 2%

Como comparacion, una esponja realizada segun el procedimiento descrito en el documento WO99/09877, ensayada en las mismas condiciones, tiene una capacidad de secado de aproximadamente un 65 %.

10

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de preparacion de un material alveolar que comprende una mezcla de fibras de poKmero hidrofilo y de al menos un elastomero, caracterizado por que comprende:

a) la preparacion de una dispersion acuosa, denominada A1, de fibras de al menos un polfmero hidrofilo, preferentemente de celulosa,

b) la preparacion de una composicion, denominada Bi, de al menos un elastomero en forma de un latex,

c) la adicion de un agente de coagulacion del latex a la dispersion Ai, pudiendose realizar esta etapa c) simultaneamente junto con la etapa a),

d) la mezcla de la dispersion Ai obtenida en la etapa c) y de la composicion Bi; induciendo dicha mezcla la coagulacion del latex,

e) la eliminacion del exceso de agente de coagulacion introducido en la etapa c);

f) opcionalmente, la preparacion de una dispersion acuosa, denominada A2, de fibras de al menos un polfmero hidrofilo, siendo la dispersion A2 identica o diferente de la dispersion acuosa Ai, y la incorporacion de esta dispersion acuosa A2 a la mezcla obtenida al finalizar la etapa e),

g) la preparacion de una composicion, denominada B2, de al menos un elastomero en la forma de un latex, siendo la composicion B2 identica o diferente de la composicion Bi, y la incorporacion de esta composicion B2 a la mezcla obtenida en la etapa e) o en la etapa f), si se aplica una etapa f),

h) la inyeccion se un gas en la mezcla -dispersion de fibras de al menos un polfmero hidrofilo/latex/latex coagulado- obtenido en la etapa g) o el batido de dicha mezcla, para conferir a dicha mezcla una estructura alveolar,

i) la conformacion, especialmente por extrusion o moldeo, de la mezcla obtenida en la etapa h),

j) el calentamiento del producto obtenido en la etapa i) para la coagulacion y la reticulacion de dicho producto, y

k) el secado del producto obtenido en la etapa j), pudiendose realizar las etapas j) y k) en una sola etapa y en un solo dispositivo de calentamiento.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion i, caracterizado por que dichas fibras de al menos un polfmero hidrofilo se han sometido a una fibrilacion o se han expuesto a radiacion ultravioleta.
3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion i o 2, caracterizado por que en la etapa c), el agente de coagulacion es un acido que se anade a la dispersion Ai en una cantidad que permite obtener un pH entre i y 4, y por que la etapa e) es una etapa de neutralizacion de la mezcla obtenida al finalizar la etapa d).
4. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones i a 3, caracterizado por que Bi representa de i0 al 80 % en peso con respecto al peso total de latex introducido, y B2 representa de 20 al 90 %, en peso con respecto al peso total del latex introducido.
5. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones i a 4, caracterizado por que el gas inyectado en la etapa h), que consiste preferentemente en aire, se introduce en la mezcla de dispersion de las fibras de al menos un polfmero hidrofilo/latex/latex coagulado sometiendo dicha mezcla durante algunos minutos a una agitacion mecanica.
6. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones i a 5, caracterizado por que la etapa j) se lleva a cabo introduciendo el producto obtenido en la etapa h) a una temperatura al menos igual a 25°C en un tunel de microondas o de infrarrojos, un tubo de vapor, un autoclave de vapor vivo o de aire caliente, una estufa de aire ventilado o de aire caliente, un horno de alta frecuencia, y manteniendo allf el producto durante un periodo comprendido entre i y 5 horas.
7. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones i a 6, caracterizado por que, en la etapa k), el producto se somete a una operacion de calentamiento sometiendo a dicho producto a una temperatura comprendida entre i00 y 200°C utilizando un dispositivo de calentamiento de tipo tunel de microondas o de infrarrojos, tubo de vapor, autoclave de vapor vivo o de aire caliente, estufa de aire ventilado o de aire caliente, horno de alta frecuencia o sucesivamente varios de estos dispositivos y manteniendolo a esta temperatura durante un periodo de tiempo comprendido entre i y 5 horas.
8. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones i a 7, caracterizado por que comprende la incorporacion a la dispersion de fibras de celulosa, latex o su mezcla:

- de un agente tensioactivo destinado a favorecer la transformacion de la mezcla de dispersion de fibras de celulosa/latex, en una espuma y, preferentemente, el agente tensioactivo se selecciona entre los sulfosuccionatos y se utiliza, en proporciones comprendidas entre 2 y 6 partes en masa por i00 partes de masa seca del elastomero presente en el latex;

- de un agente destinado a estabilizar la espuma, una vez esta formada, y preferentemente, el agente destinado a estabilizar la espuma es un agente espesante tal como un eter o un ester de celulosa que se incorpora a la dispersion de fibras o de al menos un polfmero hidrofilo de acuerdo con proporciones comprendidas entre 0,5 y 4

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

partes en masa de la masa seca del elastomero presente en el latex.
9. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que:

- la relacion entre la masa seca de las fibras de polfmero hidrofilo y la masa seca de elastomero es de aproximadamente 0,5,

- la dispersion de fibras de celulosa muestra una concentracion de fibras comprendida entre 8 y 15 %,

- el latex tiene un contenido en elastomero seco de aproximadamente un 55 %,

- la relacion entre la masa de materia seca y la masa de agua presentes en la mezcla es de aproximadamente 0,3.
10. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que comprende la incorporacion de un agente de reticulacion durante la preparacion de la mezcla de fibras de polfmero hidrofilo/elastomero, especialmente en las etapas a), b), d), f) o g), y preferentemente el agente de reticulacion se incorpora en proporciones comprendidas entre 0,05 y 0,5 partes por 100 partes del elastomero presente en el latex.
11. Material alveolar que comprende una mezcla de fibras de polfmero hidrofilo y de al menos un elastomero, que se puede obtener mediante el procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, cuya estructura alveolar esta formada por alveolos cuyo tamano esta comprendido entre 0,2 pm y 10 mm, al menos el 1 % de los alveolos, en volumen con respecto al volumen alveolar total, con un tamano comprendido entre 0,2 pm y 10 pm.
12. Material alveolar de acuerdo con la reivindicacion 11, en el que al menos el 10 % de los alveolos, en volumen con respecto al volumen alveolar total, tienen un tamano comprendido entre 10 pm y 50 pm.
13. Material alveolar de acuerdo con la reivindicacion 11 o 12, caracterizado por que el polfmero hidrofilo es celulosa.
14. Material alveolar de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado por que presenta una o varias de las propiedades siguientes:

- una densidad comprendida entre 0,01 y 0,1, preferentemente entre 0,02 y 0,06, aun mas preferentemente comprendida entre 0,03 y 0,05,

- una capacidad de absorcion de agua al menos igual al 800 %, preferentemente comprendida entre 1000 y 1600 %,

- una capacidad de retencion de agua tras escurrido manual inferior al 100 %,

- una tasa de escurrido inferior al 90 %,

- una capacidad de secado mayor o igual al 65 %, - ventajosamente mayor o igual al 70 %,

- una resistencia a la traccion al menos igual a 0,1 MPa.
15. Material alveolar de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado por que el elastomero se selecciona entre los cauchos de polibutadieno, copolfmeros de butadieno - estireno, copolfmeros de butadieno - acrilonitrilo, cauchos de nitrilo, cauchos de nitrilo-butadieno, copolfmeros y terpolfmeros de etileno y de propileno, copolfmeros en secuencia de estireno-butadieno, o de estireno-isopreno, copolfmeros en secuencia de estireno-etileno-butileno-estireno, elastomeros termoplasticos derivados de poliolefinas, copolfmeros de octeno y de etileno, copolfmeros de etilacrilato, terpolfmeros de acrilato, de etileno y de acido acnlico, terpolfmeros de acrilato, de acrilonitrilo y de estireno, policloroprenos, polietilenos clorados, y sus mezclas.
16. Material alveolar de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado por que comprende fibras sinteticas seleccionadas entre: fibras de poliamida, fibras de poliester, fibras de polietileno, fibra de polipropileno, fibras de poliacrilonitrilo y fibras de poli(alcohol vimlico).
17. Material alveolar de acuerdo con la reivindicacion 16, caracterizado por que las fibras sinteticas representan como maximo un 20 % y, preferentemente, entre 5 y 15 % en masa, de la masa total de las fibras presentes.
18. Material alveolar de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 17, caracterizado por que comprende hasta 35 partes en masa, por 100 partes en masa del elastomero, de uno o varios polfmeros adecuados para servir como agentes de interfase entre las fibras y el elastomero y seleccionados entre los poli(alcoholes vimlicos), las resinas melamina-formaldehido, las colas vimlicas y los poliuretanos.
19. Material alveolar de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, caracterizado por que la relacion entre la masa total de fibras y la masa de elastomero presentes en este material esta comprendida entre 2 y 0,2 y, preferentemente, entre 1,5 y 0,3.
20. Artfculo que comprende un material alveolar de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 19, que se selecciona entre: una esponja, un artfculo de limpieza, un artfculo de higiene corporal tal como: una esponja

destinada al bano; una esponja de tratamiento o para desmaquillado; un panal para bebes y un artfculo de higiene femenina; un aposito; un artfculo destinado a absorber el sudor.