ES2847975T3

ES2847975T3 - Material flexible, muy absorbente

Info

Publication number: ES2847975T3
Application number: ES11705432T
Authority: ES
Inventors: Henning Röttger; Stefanie Lutter; Ralf Ehmke
Original assignee: Glatfelter Falkenhagen GmbH
Current assignee: Glatfelter Falkenhagen GmbH
Priority date: 2010-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2021-08-04
Anticipated expiration: 2031-01-28
Also published as: BR112012018544A2; BR112012018544B1; JP2013517859A; CN102883693B; RU2012136630A; CA2787887A1; EP2528567A1; PL2528567T3; CN102883693A; MX2012008321A; MX345705B; EP2528567B1; JP5934111B2; CA2787887C; WO2011092025A1; RU2563760C2

Abstract

Estructura absorbente (1, 20) con una sucesión de capas que comprende una primera y una segunda superficie externa, una primera capa (6, 22) de almacenamiento de líquido que contiene pulpa de pelusa (3), fibras ligantes (5) y polímero superabsorbente (4), una segunda capa de almacenamiento de líquido (9', 24) que contiene pulpa de pelusa (3) y fibras ligantes (5), y al menos una capa de almacenamiento de líquido (8', 23) dispuesta entre la primera capa de almacenamiento de líquido (6, 22) y la segundo capa de almacenamiento de líquido (9', 24) y en contacto directo con estas, en donde las capas están situadas unas encima de otras y forman una estructura estratificada, en donde la al menos una capa de almacenamiento de líquido (8', 23) presenta una pulpa de pelusa (3, 7), un polímero superabsorbente (4) y ningún ligante, y en donde al menos una de las superficies externas primera y segunda presenta una capa de ligante a base de látex (10).

Description

DESCRIPCIÓN

Material flexible, muy absorbente

La presente invención se refiere a una estructura absorbente de varios estratos con al menos una capa de almacenamiento de líquido, preferentemente con una capa de absorción de líquido, una capa de almacenamiento de líquido y una capa de distribución de líquido, empleando fibras de celulosa y polímero superabsorbente, así como un procedimiento y dispositivo para la fabricación de la estructura.

Se conocen desde hace años estructuras absorbentes de varios estratos que utilizan celulosa y polímeros superabsorbentes, de forma abreviada SAP, por ejemplo en forma de partículas de SAP o fibras de SAP, y se utilizan como material estratificado en productos desechables, por ejemplo en productos de higiene, productos médicos y productos industriales utilizados.

Se conocen bandas de fibras con estratos absorbentes, en las que se utilizan ligantes para estabilizar el estrato absorbente y para evitar la abrasión de las fibras. Los estratos de dicho material estratificado contienen un ligante, por ejemplo en forma de fibras, polvos, adhesivos termofusibles, mezclas de ligantes solventes, como aplicación en forma líquida y similares.

Por ejemplo, el documento EP 1721 036 describe la fabricación de una banda de fibras a partir de fibras de celulosa con propiedades absorbentes en un procedimiento de deposición por flujo de aire (airlaid). La banda de fibras presenta varios estratos. Un estrato absorbente interior contiene un material de celulosa unido por puntos con un superabsorbente. Para evitar el polvo de fibras, llamado "pelusa", causado por abrasión o hilachas de fibras de celulosa, las fibras se impregnan con una mezcla de agua y látex, en particular en las áreas externas de la banda de fibras central.

Por el documento US 2002/0165509 A1 se conoce una estructura absorbente, que presenta una capa de absorción de fluidos, una capa de distribución de fluidos y una capa de almacenamiento de fluidos. La capa de almacenamiento de fluidos está dispuesta entre la capa de absorción de fluidos y la capa de distribución de fluidos. Las capas están en comunicación de fluido entre sí.

Por el documento EP 2140844 A1 se conoce una estructura de vellón fibroso de varios estratos. La estructura contiene un primer estrato con una mezcla de fibras de celulosa y fibras sintéticas, un segundo estrato con una mezcla de fibras de celulosa y un polvo superabsorbente y un tercer estrato, en el que solo están presentes fibras de celulosa.

Además, del documento US 2004/0122394 A1 se conoce un núcleo absorbente para su uso en un producto absorbente, como, por ejemplo un pañal o un producto para la incontinencia. El núcleo absorbente contiene una primera capa absorbente estabilizada y una segunda capa absorbente que contiene fibras superabsorbentes y absorbentes, que han sido tratados con un principio activo de compactación no volátil.

Si se humecta con un líquido una estructura absorbente, que, por ejemplo, presenta una capa de absorción de líquido, una capa de almacenamiento de líquido y una capa de distribución de líquido, el líquido llega mediante efectos capilares de la capa de absorción de líquido a la capa de almacenamiento de líquido. El exceso de líquido puede entrar en la capa de distribución de líquido desde la capa de almacenamiento de líquido y distribuirse por esta a través de una selección correspondiente de la estructura de poros, dado el caso, puede retornar a la capa de almacenamiento. Por ello pueden disminuirse efectos de rehumedecimiento no deseados, que pueden aparecer por una fuga de líquido desde una capa de absorción de líquido a una capa de distribución de líquido y más allá de esta, por ejemplo, en la piel de un usuario de un producto de higiene: Sin embargo, estos productos a veces presentan déficits considerables en términos de comodidad. Por ejemplo, una capa de almacenamiento de líquido comprimida y humedecida mediante absorción de fluido y una deformación posterior, es decir, una capa de almacenamiento de líquido comprimida y humedecida por el uso y después de la someterse a carga no pretende volver a la posición original. Si, por ejemplo, las partículas de SAP se humedecen y estas se deforman, puede surgir un efecto adhesivo entre las partículas. En las capas de almacenamiento de líquido conocidas y relativamente compactas, esto reducirá por ello la capacidad de absorber más líquido, en detrimento de la comodidad.

Por tanto, sería deseable disponer de un producto disponible, con el que puede evitarse tales pérdidas de comodidad de uso.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es poner a disposición un producto, un procedimiento y un dispositivo para la fabricación de un producto absorbente, que permita un mejor comportamiento durante el uso, en particular permita una mayor flexibilidad.

Este objetivo se consigue con una estructura absorbente según la reivindicación 1, un procedimiento para la fabricación de una estructura absorbente según la reivindicación 8 y un dispositivo según la reivindicación 9 logrado. Las formas de realización preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes. Sin embargo, las características contenidas en estas también pueden vincularse con otras características de la siguiente descripción para formar configuraciones adicionales y no se limitan únicamente al perfeccionamiento reivindicado respectivo. Cambien, las características respectivas propuestas, en particular también las reivindicaciones respectivas independientes, solo sirven como una primera propuesta de una solución, en donde una o más de las características contenidas en las reivindicaciones independientes también se pueden complementar y / o reemplazar por las siguientes características.

Se propone una estructura absorbente con una sucesión de capas que comprende una primera y una segunda superficie externa, una primera capa de almacenamiento de líquido, una segunda capa de almacenamiento de líquido y al menos una capa de almacenamiento de líquido dispuesta entre la primera capa de almacenamiento de líquido y la segunda capa de almacenamiento de líquido y en contacto directo con estas, donde las capas se encuentran unas encima de otras y forman una estructura estratificada. La primera capa de almacenamiento de líquido contiene pulpa de pelusa, fibras ligantes y polímero superabsorbente. La segunda capa de almacenamiento de líquido contiene pulpa de pelusa y fibras ligantes. La al menos una capa de almacenamiento de líquido presenta una pulpa de pelusa, un polímero superabsorbente SAP, preferentemente partículas de SAP y / o fibras de SAP, no presentando la capa de almacenamiento de líquido ningún ligante. Al menos una de las superficies externas primera y segunda presenta una capa de ligante a base de látex.

Los estratos adyacentes a la capa de almacenamiento de líquido, que almacenan líquido de la estructura absorbente, de acuerdo con una configuración también pueden comprender al menos uno de esos estratos, que forman la primera y segunda superficies externas de la estructura absorbente.

En una forma de realización preferida, la estructura absorbente presenta al menos una capa de absorción de líquido, al menos una capa de almacenamiento de líquido siguiente y al menos una capa de distribución de líquido siguiente, en donde las capas están conectadas y forman una estructura estratificada. La capa de absorción de líquido y / o la capa de almacenamiento de líquido presentan un material de celulosa, preferentemente fibras de celulosa y un polímero superabsorbente SAP, preferentemente partículas de SAP y / o fibras de SAP. La capa de absorción de líquido y / o la capa de distribución de líquido contienen un ligante. A diferencia de las fibras de celulosa de la capa de absorción de líquido y la capa de distribución de líquido, las fibras de celulosa de la capa de almacenamiento de líquido no están impregnadas con un ligante o no presentan ningún ligante. En la absorción de líquido, las uniones adherentes pueden desprenderse y permitir una movilidad dentro del estrato de almacenamiento de líquido. También puede aparecer una fuerza de cizallamiento cuando se utiliza la estructura absorbente, que a continuación disuelve las uniones adherentes y crea la movilidad en el estrato de almacenamiento de líquido.

Preferentemente de acuerdo con una configuración, la estructura estratificada presenta al menos la siguiente estructura:

- un primer estrato, que comprende al menos una pulpa de pelusa tratada, fibras multicomponente, preferentemente fibras bicomponente de PE / PET y un superabsorbente,

- un segundo estrato, que comprende al menos una pulpa de pelusa tratada y / o no tratada y un superabsorbente y

- un tercer estrato, que comprende al menos una pulpa de pelusa sin tratar y fibras multicomponente, preferentemente fibras bicomponente de PE / PET.

Para soportar el primer estrato, también puede estar previsto un estrato de papel tisú en su superficie externa. En una forma de realización, esta estructura estratificada presenta una compactación suelta mediante una etapa de calandrado, preferentemente por medio de un rodillo de calandrar, por lo que un primer grosor, por ejemplo, un grosor final del material estratificado puede ajustarse.

También un ligante de látex, por ejemplo, un ligante en dispersión de EVA está aplicado sobre una o ambas superficies externas de la estructura estratificada, que a continuación está seca y endurecida. A diferencia de los materiales convencionales, la estructura propuesta de la estructura estratificada permite que el superabsorbente en la capa intermedia, que preferentemente se forma mediante la capa de almacenamiento de líquido o al menos se forma con ella, puede hincharse libremente después de la introducción de un líquido, ya que no se inhibe por fibras ligantes. Este proceso de hinchamiento se ve obstaculizado, por ejemplo, por un estrato de pulpa-bico reforzada con ligante de dispersión EVA, pero abierta.

Esto proporciona preferentemente una estructura estratificada elástica, que presenta estratos externos sólidos y al menos un estrato interno suelta, apenas compactado.

La estructura estratificada también puede generarse sin estrato de papel tisú y / o con otros estratos de base, por ejemplo, estratos de filamento continuo o cualquier tela no tejida fabricada.

De acuerdo con una configuración, el material estratificado presenta una densidad predominantemente uniforme, situada en el orden de magnitud de aproximadamente 0,1 g / cm3. También puede situarse en un intervalo entre 0,08 a 0,15 g/cm3. Además, de acuerdo con una configuración en el estado seco, el material estratificado puede presentar un peso por unidad de superficie de aproximadamente 460 g/m2 y un grosor de aproximadamente 5 mm y con un grosor de aproximadamente 6 mm un peso por unidad de superficie de aproximadamente 600 g / m2 Se pretende conseguir un peso por unidad de superficie en un intervalo entre 440 g /m2 hasta 680 g / m2 También se pretende conseguir un grosor entre 4,7 mm y 6,7 mm de la estructura absorbente. En este sentido es un grosor de capa generado de la estructura estratificada, que puede presentar en estado seco. Además de estos grosores de capa preferidos, para la estructura estratificada de acuerdo con la invención, dependiendo del uso respectivo de la estructura estratificada y la acumulación de líquido asociada o la frecuencia de la acumulación de líquido en un intervalo de tiempo corto, son concebibles grosores de capa entre 3 mm y 15 mm, preferentemente entre 4 mm y 8 mm. Cuando se utiliza la estructura estratificada, es decir, cuando en el estado húmedo, el grosor de la capa cambiará debido a la enorme capacidad de absorción de la capa de absorción de líquido y la movilidad relativa de las capas adyacentes a esta significativamente menos, de lo que se conoce de los productos convencionales. Dependiendo del grado de saturación, el aumento del grosor de la capa se sitúa entre el intervalo entre 50% y el 150%, con respecto al grosor inicial de la estructura estratificada.

Sorprendentemente, se ha demostrado que el material estratificado presenta ventajas significativas con respecto a las estructuras estratificadas de SAP-pasta de celulosa convencionales conocidas por el estado de la técnica o las estructuras estratificadas con capas unidas térmicamente de manera homogénea, en las que todas las capas con ligantes, están equipados, por ejemplo, con fibras bicomponente. En particular en el estado de uso, es decir, en el estado húmedo, la estructura estratificada propuesta ha demostrado ser ventajosa.

Se ha demostrado, por ejemplo, que la estructura absorbente presenta la ventaja de que la capa de almacenamiento de líquido puede volver en gran medida a su estado original durante el uso de la estructura absorbente a pesar de la absorción de líquido y la carga de presión múltiples. Dado que no hay fibras ligantes, no se evita que el material superabsorbente se hinche libremente. Así, por ejemplo, puede alcanzarse el parámetro deseado de la capacidad de hinchamiento libre, la llamada capacidad free swell en inglés, situado preferentemente en el intervalo de 20 g / g, con proporciones de SAP comparativamente más bajas y pesos por unidad de superficie más bajos, que en el caso de las estructuras estratificadas convencionales. Esto puede reducir los costos de las materias primas. De acuerdo con una configuración, la capacidad de hinchamiento libre se sitúa en un intervalo entre 17 g/g y 24 g/g.

Además, se observó en estructuras estratificadas conocidas que el superabsorbente actúa como un adhesivo después de la introducción de un líquido y que la capa se fija en la forma configurada. Si el material suelto se deforma y se fija en esta forma, ya no se pretende conseguir más ahora que adopte su forma original. Apoyado por la gravedad, forma grumos, el llamado "efecto colgante", por lo que la comodidad de uso y la potencia de succión disminuyen, porque el superabsorbente ya no se distribuye de manera óptima en la capa de almacenamiento de líquido. Con la estructura estratificada propuesta, estas desventajas se superan, de modo que se proporciona un material con una rigidez en húmedo menor, es decir, una mayor movilidad y un alto nivel de comodidad de uso, en comparación con el mismo material en cada caso que contiene un ligante dentro del estrato de almacenamiento de líquido.

También resulta ventajoso que el material de SAP, que ya está dispuesto en la capa de absorción de líquido, absorbe el líquido entrante inmediatamente y, por lo tanto, permite que el líquido sea transportado más rápidamente desde el lugar de su entrega hasta el núcleo de un producto absorbente. Por ello se evitan efectos de rehumedecimiento, por ejemplo, cuando se filtra un exceso de líquido cuando se presenta un volumen alto de líquido, hacia el portador de un producto absorbente. Además, se hace posible, por ejemplo, una mejora en la capacidad de volver a humedecerse de la estructura absorbente.

La estructura absorbente presenta al menos tres estratos, en donde un estrato intermedio no presenta ningún ligante.

También está previsto que todas las capas de la estructura estratificada presenten en cada caso al menos un material consolidado por flujo de aire, preferentemente como componente principal de la capa, en donde las respectivas capas pueden estar configuradas incluso en múltiples estratos. Por ejemplo, la capa de absorción de líquido, la capa de almacenamiento de líquido y / o la capa de distribución de líquido presentan una o más capas funcionales además de la capa depositada por flujo de aire, que realzan el efecto deseado de cada una de estas capas. Preferentemente las capas individuales de un estrato pueden estar dispuestas preferentemente de tal manera que pueda generarse un gradiente de propiedad desde una superficie externa del estrato a la otra superficie externa. Por otro lado, las capas de un estrato pueden estar dispuestos de tal manera que se produzca un óptimo de las propiedades deseadas dentro de un estrato.

Otra realización de la invención prevé que la capa intermedia sin ligante consista al menos en su mayor parte de material de celulosa tratado y / o no tratado.

De acuerdo con un perfeccionamiento, el ligante de la capa de absorción de líquido y / o de la capa de distribución de líquido está configurado como fibras termoplásticas, preferentemente fibras multicomponente, de manera especialmente preferente fibras bicomponente.

Según otra forma de realización de la invención, las partículas de SAP y / o las fibras de SAP están dispuestas en la capa de almacenamiento de líquido de manera que puedan moverse entre sí al absorber líquido y / o bajo presión.

La estructura estratificada presenta una primera y una segunda superficie, en donde la primera y / o la segunda superficie presentan en cada caso una capa de ligante a base de látex.

De acuerdo con un perfeccionamiento, la estructura absorbente presenta un estrato de papel tisú, un segundo estrato con pulpa de pelusa, fibras ligantes y superabsorbentes, un tercer estrato con pulpa de pelusa sin fibras ligantes, y con superabsorbente y un cuarto estrato con pulpa de pelusa y fibras ligantes.

Un perfeccionamiento de la invención prevé que la capa de absorción de líquido presente un velo voluminoso de material de celulosa tratado y / o no tratado.

Las capas individuales de la estructura absorbente pueden presentar

- en cada caso el mismo tipo de fibras de celulosa,

- en cada caso diferentes tipos de fibras de celulosa,

- mezclas de estos,

- fibras de celulosa tratadas química y / o físicamente, fibras de celulosa sin tratar,

- mezclas de fibras de celulosa tratadas y sin tratar,

- fibras sintéticas solas o mezcladas con fibras de celulosa en forma tratada o sin tratar, así como

- fibras de origen mineral solas o mezcladas con fibras sintéticas y / o de celulosa.

Los estratos individuales también pueden presentar exclusivamente fibras de celulosa.

No se entiende que el término "fibras de celulosa" sea limitativo en el marco de la divulgación. Se puede utilizar cualquier tipo de fibras naturales, que sean capaces o hayan sido capaces mediante un tratamiento químico y / o físico de absorber líquidos y preferentemente también ligarlos. Mediante un tratamiento así pueden prepararse fibras sintéticas y fibras de origen mineral.

En principio, todas las capas de la estructura estratificada pueden presentar fibras de celulosa tratadas y / o no tratadas. Sin embargo, se ha demostrado que es conveniente que la capa de absorción de líquido comprenda un estrato depositada por flujo de aire, que presenta fibras de celulosa esencialmente no tratadas química y / o físicamente. De acuerdo con otra configuración, las fibras de celulosa de la capa de distribución de líquido están tratadas química y / o físicamente.

Por ejemplo, por un tratamiento químico se entienden por ejemplo

- procesos de lavado, - procesos de extracción,

- procesos de blanqueo,

- procesos de teñido,

- procesos de fibrilación empleando disolventes,

- tratamiento de superficies, preferentemente para hidrofilización, aumento de solidez o elasticidad, por ejemplo mediante pulverización, inmersión, impregnación, lavado

y similares.

Un tratamiento físico puede realizarse mediante

- trituración y fibrilación, por ejemplo, corte, molienda, deshilachado,

- clasificación, por ejemplo separación de aire.

Dependiendo del tipo de proceso de pulpación para las fibras y del procedimiento de blanqueo, se pueden lograr combinaciones definidas de propiedades en las fibras de celulosa.

Por ejemplo, las fibras no tratadas se utilizan preferentemente en el estrato de almacenamiento de líquido. Hay distintas razones para ello. La pulpa debido a la adición de agentes de tratamiento, en particular agentes de tratamiento de superficies pierde capacidad de absorción. Para garantizar una mejor absorción posible en un estrato de almacenamiento de líquido, se utiliza preferentemente un tipo de pulpa sin tratar. Este también puede compactarse mejor en el proceso, porque las fibras no tratadas se adhieren bien entre sí.

En la estructura estratificada de acuerdo con la invención pueden estar dispuestos los siguientes componentes, en cada caso con respecto al peso total de la estructura estratificada

- 2-10% en peso de un papel tisú, preferentemente 3-4 % en peso,

- 20 - 60% en peso de fibras de celulosa en forma tratada o sin tratar, preferentemente el 35 - 45 % en peso, de manera especialmente preferente en cada caso 15-25% en peso de celulosa tratada y no tratada,

- 30 - 50% en peso de material superabsorbente, preferentemente del 40 - 45 % en peso,

- 1 - 5% en peso de un primer ligante, preferentemente el 3-4 % en peso, en donde el primer ligante presenta preferentemente una dispersión polimérica, de manera especialmente preferente un ligante de látex, - 3 - 10% en peso de un segundo ligante, preferentemente el 5-7 % en peso, en donde el segundo ligante contiene fibras multicomponente, preferentemente fibras bicomponente a base de polietileno y tereftalato de polietileno (PET),

en donde las áreas indicadas de los componentes pueden estar distribuidas proporcionalmente en los estratos individuales de la estructura o uno o varios componentes no pueden estar dispuestos en un estrato.

Si la estructura absorbente está expuesta a una absorción de líquido y / o una ligera presión, entonces al menos las partículas de SAP y / o las fibras de SAP de la capa de almacenamiento de líquido en caso de una absorción de líquido y / o ligera presión son capaces de mantener su forma externa tanto como sea posible. Con esta carga, las partículas de SAP y / o las fibras de SAP se hinchan y dado el caso se deforman. Después de la descarga, el material SAP es capaz de recuperar su forma original en gran medida.

Una configuración de la estructura absorbente prevé que esta presente un estrato de papel tisú como primer estrato, un segundo estrato con pulpa de pelusa, fibras ligantes y superabsorbentes, un tercer estrato con pulpa de pelusa y con superabsorbente y un cuarto estrato con pulpa de pelusa y fibras ligantes, en donde el tercer estrato no presenta fibras ligantes. De acuerdo con un perfeccionamiento, está previsto que en un estado húmedo de la estructura absorbente el tercer estrato permita una movilidad relativa entre el segundo y el cuarto estrato en una dirección longitudinal de la estructura absorbente.

El material superabsorbente, como por ejemplo en forma de partículas de SAP y / o fibras de SAP ya mostradas anteriormente, es capaz de hincharse y por regla general se convierte a un estado similar a un gel. No solo puede almacenar agua de esta manera. Más bien, con una disposición en la estructura estratificada como se describe anteriormente, las partículas de SAP son capaces de generar un flujo de succión y así, por ejemplo, servir como material de drenaje para la capa de distribución de líquido.

Químicamente hablando, los SAP pueden ser copolímeros, que presentan, por ejemplo, ácido acrílico y acrilato de sodio, en donde la relación de los dos monómeros entre sí puede variar. Adicionalmente, por ejemplo, se añaden reticulantes durante la polimerización, que unen el polímero de cadena larga formado entre sí en algunos lugares a través de puentes químicos. Las propiedades del polímero pueden ajustarse en función del grado de reticulación. Por ejemplo, pueden utilizarse materiales de SAP, como puede se deduce, por ejemplo, del documento EP 0810886, en particular también del estado de la técnica allí citado, al que se hace referencia completa en el contexto de la divulgación. Una configuración prevé, por ejemplo, que las partículas de SAP presenten un recubrimiento. El recubrimiento, por ejemplo, solo puede disolverse en combinación con un líquido, para permitir que el líquido sea absorbido por la partícula de SAP. Además, se puede utilizar material SAP, como se desprende de los documentos DE 102004015686 A 1, DE 69821794 y / o d E 102004005417 A 1 en cada caso, en particular en lo que respecta al diseño y la estructura, la geometría del polímero superabsorbente así como los materiales y métodos de fabricación utilizados a este respecto. Se hace referencia a estos documentos a modo de ejemplo en el marco de la divulgación. Otra configuración prevé que las partículas de SAP pueden ser granulares pero también pueden presentar una geometría diferente, por ejemplo fibrosas, redondas o con otra forma. Las fibras con un contenido de superabsorbente se desprenden, por ejemplo, del documento DE 10232078 A1 así como del documento DE 10251 137 A1. También se hace referencia a estos en el contexto de la divulgación.

Los estratos respectivos pueden presentar a este respecto el mismo o diferentes tipos de fibras de celulosa y / o partículas de SAP y / o fibras de SAP. De esta manera, el comportamiento de absorción de los estratos individuales de la estructura estratificada para líquidos se puede ajustar de manera definida.

Por ejemplo, las partículas de SAP altamente permeables y / o las fibras de SAP pueden usarse en un estrato, que junto con partículas de SAP y / o fibras de sAp en una capa adicional pueden provocar un efecto de absorción y almacenamiento en dos pasos. Por ejemplo, podrían estar previstas en un estrato, que está dirigido a la capa de absorción de líquido, las partículas de SAP y / o fibras de SAP con alta capacidad de absorción y en un estrato adicional partículas de SAP semipermeables y / o fibras de SAP. Esto permite generar una función tampón en el estrato adicional, que resulta particularmente ventajosa cuando se añade un líquido varias veces.

En una forma de realización preferida de la invención, las partículas de SAP y / o las fibras de SAP están dispuestas de forma móvil entre sí en la capa de almacenamiento de líquido en caso de absorción de líquido y / o de ligera presión. Esto es posible porque no está previsto ningún ligante en la capa de almacenamiento de líquido, por ejemplo en forma de fibras termoplásticas, como fibras multicomponente. Esto permite que las partículas de SAP y / o las fibras de SAP se muevan en la capa de almacenamiento de líquido, se expandan bien, ya que hay suficiente espacio para la hinchazón, por lo que se mejora la capacidad de absorción de la estructura estratificada y al mismo tiempo vuelve a crear espacios libres, en los que puede almacenarse un líquido cuando se vuelve a agregar el líquido. Por tanto, un producto de este tipo puede cumplir los requisitos en particular de los productos para la incontinencia. Además, la capa puede contribuir a mejorar el comportamiento de alargamiento de la estructura estratificada, por ejemplo también en cuanto a una propiedad elástica. Dado que las fibras de celulosa en la capa de almacenamiento de líquido no se pegan ni se ponen en contacto entre sí mediante un ligante, estas fibras y / o el material SAP están dispuestos de manera móvil unos hacia otros. Incluso en el estado de uso, el llamado estado húmedo, hay poco o ningún obstáculo para los componentes de esta capa. Además, el material SAP, en particular las partículas de SAP después de hincharse, acompañado de una reticulación o posreticulación en la superficie de las partículas, actúa como un "lubrificante" o la capa de almacenamiento de líquido en su conjunto como una "capa lubrificante" entre la capa de absorción de líquido y la capa de distribución de líquido. Preferentemente, las partículas de SAP en el estado seco presentan ya secciones predominantemente curvas en su superficie, de modo que en el estado hinchado, se forman preferentemente partículas esféricas, por lo que la forma exterior de las partículas experimenta solo cambios insignificantes durante la transición del estado seco al estado húmedo.

Debido a las partículas predominantemente esféricas, cuando se usa la estructura absorbente, se logra una movilidad dentro de la capa de almacenamiento de líquido y entre esta y la capas individuales de la estructura estratificada, que se refleja en la comodidad mejorada de uso de un producto desechable fabricado a partir de esta. La movilidad de las partículas de SAP o fibras de SAP en la capa de almacenamiento de líquido debe entenderse en el sentido de que las partículas en el estado húmedo e hinchado, es decir, en el estado húmedo, en caso de carga todavía son capaces de moverse y deslizarse unas con otras. En el estado descargado, incluso pueden producirse movimientos de balanceo parciales, que aseguran que un estrato interior comprimido durante el uso en forma de una capa de almacenamiento de líquido pueda volver en gran medida a su estado original después de haber sido liberada de presión. En el estado húmedo, los estratos externos de la estructura estratificada se desacoplan y el SAP, que se agranda para dar un gel firme, forma un estrato intermedio móvil, lubrificante, en el que el gel, como un cojinete de bolas, simplemente permite el desplazamiento lateral / x-y plano uno contra el otro. Esto asegura la comodidad de uso existente, sin pérdida de la integridad de material. Las capas externas unidas por un ligante de dispersión resistente en húmedo conservan sus propiedades textiles deseadas con fuerzas de retroceso, para que el material en su conjunto conserve la capacidad de seguir una forma determinada. Incluso cuando se cambia la forma, no se comporta plásticamente como los estratos húmedos convencionales de pulpa de pelusa y SAP. De este modo se conservan la movilidad de la estructura estratificada asó como una propiedad textil cerca de la superficie.

Así, por ejemplo, pueden compensarse entre sí fuerzas de presión, de cizallamiento o de tracción, que pueden aplicarse a la estructura estratificada desde el exterior mediante el uso de un producto absorbente, mediante la movilidad de la capa de absorción de líquido, capa de almacenamiento de líquido y capa de distribución de líquidos, de modo que se evita una deformación permanente o incluso una delaminación de las capas durante el uso de la estructura absorbente.

A este respecto no se excluye que los componentes aislados del ligante de la capa de absorción de líquido y / o la capa de distribución de líquido puedan sobresalir en la capa de almacenamiento de líquido e incluso recubrir total o parcialmente las fibras de celulosa o las partículas o fibras de SAP aisladas. Esto crea una mayor fuerza de adhesión, en donde, en particular las superficies externas de la capa de almacenamiento de líquido se estabilizan en la zona límite hacia la capa de absorción de líquido o capa distribución de líquido respectiva, sin embargo, se mantiene la movilidad de las capas entre sí y de la capa de almacenamiento de líquido, que es necesaria para obtener una buena comodidad de uso.

Por ejemplo, otra forma de realización para una estructura absorbente prevé que al menos parte del ligante, preferentemente, las fibras bicomponente de la capa de distribución de líquido y / o la capa de absorción de líquido se mezclan con el material de celulosa de la capa de almacenamiento de líquido en una zona límite intermedia en cada caso con la capa de almacenamiento de líquido.

En una configuración preferida de la invención, el ligante presenta fibras termoplásticas en forma de fibras bicomponente. Por ejemplo, fibras bico, en particular se utilizan fibras de núcleo-envoltura, en las que la envoltura presenta un punto de fusión más bajo que el núcleo. También está previsto que las fibras bicomponente comprendan al menos un PET. Las fibras bicomponente comprenden ventajosamente al menos un polietileno, preferentemente un LDPE o un LLDPE. En una fibra bicomponente con una estructura de núcleo-envoltura, está previsto un polímero que contiene PET o polipropileno en el núcleo y un polímero que contiene polietileno en la envoltura. Mediante calentamiento, las fibras bicomponente se ablandan al menos lo suficiente como para formar una superficie pegajosa, sobre la cual fibras de celulosa, así como otros componentes de la capa, pero también los componentes de capas adyacentes se unen cuando se enfrían. De acuerdo con una configuración, se pueden utilizar fibras ligantes de celulosa, como se desprenden del documento DE 69808061, al que se remite en el marco de la divulgación.

Además, los estratos de la capa de distribución de líquido y / o la capa de almacenamiento de líquido y / o la capa de absorción de líquido pueden fusionarse al menos parcialmente entre sí dentro de la zona límite respectiva.

Esto garantiza que las capas del estrato compuesto de la estructura absorbente en comparación con los productos convencionales no solo en estado seco, sino también en estado húmedo presentan una muy buena cohesión y aun así puede moverse unas hacia otras, por lo que se logra una resistencia al desgarro en húmedo suficiente mientras se mantiene una buena comodidad de uso. La resistencia al desgarro de la estructura estratificada de acuerdo con la invención está en estado seco en el intervalo entre 15 - 27 N y en estado húmedo entre 4 - 7 N, donde la rigidez a la flexión de la estructura estratificada, que es esencial para la comodidad de uso, en estado húmedo solo presenta aproximadamente un 3 - 8% de la rigidez del estado seco.

Otra forma de realización de la invención prevé que la capa de absorción de líquido y / o la capa de distribución de líquido estén comprimidas con más intensidad, que la capa de almacenamiento de líquido. La estructura absorbente se puede diseñar de tal manera que la capa de distribución de líquido presente una primera y una segunda superficie, en donde la primera superficie está en contacto con la capa de almacenamiento de líquido y en donde la capa de distribución de líquido está más densamente comprimida en su segunda superficie, que en su primera superficie.

La capa de almacenamiento de líquido está realizada preferentemente como un velo voluminoso y comprende predominantemente fibras de celulosa. Estos pueden tratarse o no tratarse de la misma manera que en la capa de absorción de líquido o la capa de distribución de líquido.

Aunque las capas individuales del material estratificado son predominantemente fibras de celulosa y fibras ligantes individuales, preferentemente presentan fibras ligantes termoplásticas, no se puede descartar que otras fibras de tipo natural o sintético, por ejemplo fibras termoplásticas, preferentemente fibras de filamento continuo, fibras fundidas por soplado, fibras cortadas y similares estén dispuestas en las capas. Al elegir la disposición y / o preparación de estas fibras, también se puede generar un gradiente de propiedad dentro de una capa del material estratificado o a lo largo de una o más capas. Se prefieren los polímeros para generar estas fibras sintéticas, que presentan en su mayor parte polipropileno, polietileno, poliéster, poliamida.

Al utilizar fibras termoplásticas, por ejemplo, en la capa de absorción de líquido, se puede mejorar una nueva humectación con líquido y su transmisión a la capa de almacenamiento de líquido. Para ello, las fibras de la capa de absorción de líquidos pueden equiparse en consecuencia, adaptadas a una fin de uso, por ejemplo mediante equipamiento hidrofóbico, por el cual el líquido entrante fluye inmediatamente en la dirección de fibras hidrófilas o equipamiento hidrófilo, por lo que se crean caminos capilares específicos, que permiten un transporte de líquidos más rápido.

En un perfeccionamiento de la invención, la capa de absorción de líquido, la capa de almacenamiento de líquido y / o la capa de distribución de líquido comprenden capas depositadas por flujo de aire o constan de estas.

Además, la estructura absorbente puede ser una capa de base, preferentemente presentar una capa de papel tisú. A este respecto, la capa de base puede estar dispuesta en el exterior de la capa de distribución de líquido.

Además, la capa absorbente puede presentar una capa de ligante adicional, por ejemplo una capa de látex, que está dispuesta sobre la capa de distribución de líquido y / o la capa de absorción de líquido.

Por consiguiente, la estructura estratificada presenta una primera y una segunda superficie, en donde la primera y / o la segunda superficie presentan una capa de ligante a base de látex. Se usa preferentemente un tipo de pulpa de celulosa sin tratar en la capa externa de absorción de líquido de la estructura absorbente, para generar más volumen con fibras más largas.

La primera y / o la segunda superficie de una estructura estratificada puede ser, por ejemplo, una superficie externa de una capa de absorción de líquido o una capa de distribución de líquido o una capa de base, preferentemente una capa de papel tisú. La estructura absorbente puede presentar un gradiente en términos de estructura de poros, que soporta un drenaje de la capa de absorción de líquido a la capa de distribución de líquido. La estructura de gradiente se puede extender tanto dentro de una capa como por encima de varias capas. Preferentemente, el gradiente puede provocar un aumento de la fuerza capilar. Se puede ajustar un gradiente, por ejemplo, mediante la forma de depositar las fibras de celulosa, mediante compactación adicional y / o mediante reducción de los poros mediante agentes adicionales, por ejemplo la alimentación de líquido o ligante, que reduce los poros o los obstruye parcialmente. Por ejemplo, esto es posible mediante humectación con látex.

La invención proporciona un procedimiento para la fabricación de una estructura absorbente, que comprende al menos las siguientes etapas:

- depositar pulpa de pelusa, SAP y fibras ligantes como segundo estrato sobre una capa de base,

- depositar pulpa de pelusa y SAP sobre el segundo estrato como tercer estrato,

- depositar un cuarto estrato de pulpa de pelusa y fibras ligantes en el tercer estrato,

- aplicar una capa de ligante a base de látex en al menos una superficie externa de los estratos,

- alimentar los estratos a una calandria, que tiene un intersticio de calandria,

- compactar los estratos en el intersticio de calandria.

De acuerdo con una configuración, el tercer estrato funciona como estrato de absorción, el segundo estrato como estrato de almacenamiento de líquido y el segundo estrato como estrato de distribución de líquido. Por lo tanto, los estratos respectivos constan preferentemente de los componentes respectivos enumerados, sin que haya un componente adicional presente o se alimente en los estratos respectivos. De acuerdo con una configuración, un dispositivo correspondiente presenta por lo tanto también una sola alimentación para estos componentes respectivos o, de acuerdo con una configuración adicional, está diseñado de tal manera que solo estos componentes se alimenten en el estrato respectivo y otros componentes en el estrato respectivo, que como alternativa o complemento pueden alimentarse, pueden bloquearse y también están bloqueados.

Un perfeccionamiento de la invención prevé un procedimiento para la fabricación de una estructura absorbente, que comprende al menos las siguientes etapas:

- depositar al menos un primer estrato, preferentemente un estrato depositado por flujo de aire, que preferentemente comprenda al menos un material de celulosa, un ligante, preferentemente fibras multicomponente, para la configuración de una capa de absorción de líquido,

- depositar un estrato, preferentemente un estrato depositado por flujo de aire para la configuración de una capa de almacenamiento de líquido, que comprende al menos un material de celulosa, preferentemente fibras de celulosa y un polímero superabsorbente, preferentemente partículas de SAP y / o fibras de SAP y ningún ligante,

- depositar un tercer estrato, preferentemente un estrato depositado por flujo de aire para la configuración de una capa de distribución de líquido, que al menos comprenda un material de celulosa y un ligante, preferentemente fibras multicomponente,

- aplicación de una capa de ligante a base de látex sobre una superficie externa, preferentemente sobre la estructura estratificada así obtenida,

- preferentemente atravesando la estructura estratificada mediante un medio de calentamiento, para unir la estructura estratificada,

- alimentar al menos un estrato, preferentemente la estructura estratificada a una calandria, que comprende al menos un rodillo liso y un rodillo de presión, que forman un intersticio de calandria,

- compactación suelta de al menos un estrato, preferentemente la estructura estratificada en el intersticio de la calandria.

La invención prevé además un dispositivo para la fabricación de la estructura absorbente anterior, que presenta al menos:

- una cinta transportadora de cribado para depositar estratos para la configuración de una estructura estratificada,

- un primer equipo de conformación, a través del cual pueden aplicarse al menos pulpa de pelusa, SAP y fibras ligantes a la cinta transportadora de cribado, para formar un estrato,

- un segundo equipo de conformación, a través del cual pueden aplicarse pulpa de pelusa y SAP sobre la cinta transportadora de cribado, para formar otro estrato,

- un tercer equipo de conformación, a través del cual pueden aplicase las fibras ligantes y la pulpa de pelusa como un estrato adicional sobre la cinta transportadora de cribado,

- al menos una estación de aplicación, a través de la cual puede aplicarse una capa de ligante a base de látex sobre una superficie externa de la estructura estratificada,

- una estación de compactación, preferentemente un calandria, a través de la cual se puede comprimir la estructura estratificada.

El segundo equipo de conformación está diseñado de tal manera que no se alimenta o no puede alimentarse ningún ligante. Por ejemplo, puede haber una falta de conexiones necesarias, en un componente de aplicación de ligante o un componente de alimentación de ligante. También se puede interrumpir una conexión a un depósito de ligante.

De acuerdo con otro concepto de la invención, se propone un dispositivo para la fabricación de acuerdo con una estructura absorbente, que presenta al menos los siguientes componentes:

- una cinta transportadora de cribado para depositar capas, preferentemente capas depositadas por flujo de aire para la configuración de una estructura estratificada,

- un primer equipo de conformación, preferentemente un equipo de conformación de deposición por flujo de aire, a través del cual al menos un material de celulosa, preferentemente fibras de celulosa puedan desprenderse, - un segundo equipo de conformación, a través del cual un ligante, preferentemente fibras multicomponente puedan desprenderse, para formar conjuntamente un primer estrato junto con las fibras de celulosa

- un tercer equipo de conformación, a través del cual un polímero superabsorbente SAP, preferentemente, las partículas de SAP y / o las fibras de SAP se pueden doblar sobre el primer estrato,

- un cuarto equipo de conformación, a través del cual al menos fibras de celulosa y un polímero superabsorbente SAP, preferentemente, las partículas de SAP y / o las fibras de SAP se pueden doblar sobre la primer estrato y preferentemente formar una segundo estrato,

- un dispositivo de deposición para un tercer estrato, que comprende un material de celulosa y un ligante, preferentemente fibras multicomponente;

- preferentemente un agente de aplicación, a través del cual un ligante, preferentemente una capa de látex, puede aplicarse,

- un medio de calentamiento, en el que se pueden activar fibras bicomponente y / o el ligante,

- una disposición de rodillos, preferentemente un calandria, a través de la cual se puede comprimir la estructura estratificada de manera suelta.

La dosificación de las partículas de SAP y / o las fibras de SAP puede diferir a lo largo del ancho del material. También existe la posibilidad de disponer diferentes materiales de SAP a lo ancho del material en diferentes lugares, así como en los mismos lugares, en particular depositar. Una configuración prevé que las partículas de SAP se dispongan de forma diferente en una capa sobre un grosor del material. El control de posición se realiza, por ejemplo, a través de una alineación específica de la alimentación de SAP. También existe la posibilidad de llevar a cabo este control de posición automáticamente, por ejemplo a través de sensores, procesamiento de análisis de imágenes o similares. También existe la posibilidad de que la posición de las partículas de SAP y / o fibras de SAP en la capa se verifique automáticamente, por ejemplo, detectando las partículas de SAP y / o las fibras de SAP. Para este propósito, las partículas de SAP y / o las fibras de SAP pueden presentar, por ejemplo, una identificación detectable, por ejemplo un material especial, un color u otro. Esto permite, por ejemplo, una corrección durante el procedimiento de fabricación en curso.

El procesamiento adicional de las estructuras absorbentes puede realizarse directamente después de la creación de estratos. Sin embargo, las estructuras absorbentes también pueden enrollarse unidas o transportarse mediante una unidad de envoltura. Un procesamiento adicional puede realizarse por tanto en otro lugar. Un procesamiento adicional puede ser, por ejemplo, un recubrimiento, otra laminación con una o varias capas, un corte en dirección longitudinal y / o transversal, una compactación adicional y / o laminado, un estiramiento y / u otra etapa.

Los componentes de un dispositivo de fabricación de capas depositadas por flujo de aire y su uso respectivo se desprenden, por ejemplo, por el documento DE 102004009556 A1 relativo a la fabricación de una banda de fibra de fibras de celulosa, del documento DE 102004024551 B4 relativo a un cabezal de moldeo así como a un procedimiento para la fabricación de una capa depositada por flujo de aire, por el documento DE 102004 056 154 A1 relativo a un dispositivo de transporte. Además, por el documento DE 103 270 26 A1 se desprende un procedimiento para la fabricación de un velo de fibra según un procedimiento de deposición por flujo de aire, así como una fibra adecuada para ello. Por el documento DE 199 18343 A1, a su vez, se desprende un procedimiento de deposición por flujo de aire y un estrato depositado por flujo de aire, en el que también se utiliza una fibra ligante. Por el documento WO 2005/080655 A1, se puede deducir la estructura de una instalación de deposición por flujo de aire con otros componentes distintos y su disposición de estratos y su fin. Una detección de SAP y su entrega controlada y posible corrección, así como la creación de estructuras absorbentes separadas unas de otras, se desprende del documento WO03/034963 A2, por ejemplo.

Además, en el marco de la divulgación de la invención, también se remite a las dos solicitudes prioritarias en cada caso aún no publicadas US 12/657,987 con el título "Flexible, Highly Absorbent Material", inventores Rottger y otros y por el documento DE 102010006228 con el título "Flexibles, stark absorbierendes Material" y su respectivo contenido completo. Las características respectivas que se desprenden allí también forman parte de esta descripción en toda su extensión.

Los documentos mencionados anteriormente y los mencionados en ellos como referencia en el estado de la técnica indican otras posibilidades, de cómo se puede diseñar el dispositivo. En el marco de la divulgación de la invención, se remite en toda su extensión a estos documentos, así como al estado de la técnica mencionado en la introducción.

La estructura absorbente se puede utilizar en un producto desechable, por ejemplo, para el área de la higiene. Además, la estructura absorbente puede ser el propio artículo desechable. Preferentemente estos productos desechables se utilizan para pañales para bebés, higiene femenina, productos de incontinencia.

Además, pueden utilizarse productos desechables de este tipo en el área de

- productos médicos, como por ejemplo materiales absorbentes y soportes, o

- productos industriales, como, por ejemplo, se utilizan materiales absorbentes para la absorción de líquidos.

Para ello, la propia estructura absorbente puede formar al menos una superficie externa, preferentemente forman ambas superficies externas de un producto. Sin embargo, la estructura absorbente también al menos en un lado, por ejemplo, también en cada lado puede estar cubierta al menos con un estrato adicional, preferentemente unida.

Otras configuraciones ventajosas y perfeccionamientos de la presente invención se explican con más detalle utilizando los siguientes ejemplos, que también se muestran en los dibujos. Las características expuestas a este respecto no se limitan a la configuración individual, sino que pueden vincularse entre sí como también con las características adicionales descritas anteriormente para crear perfeccionamientos, que sin embargo no se llevan a cabo en este caso.

Muestran:

figuras 1 y 2: vistas esquemáticas de secciones transversales de varias estructuras absorbentes adheridas,

figura 3 una vista esquemática de una configuración de un dispositivo de fabricación,.

figura 4 en una vista esquemática de otro ejemplo de realización preferido de una estructura absorbente,

figura 5 esquemáticamente una muestra A con una denominación de muestra VH 460.103 en una sección y en una vista lateral en la dirección longitudinal,

figura 6 muestra una sección esquemática a través de una muestra B con la denominación VH 600.101 en sección transversal y en una vista lateral

figura 7 una representación básica de una sujeción de una muestra entre las mordazas de sujeción de un dispositivo de medición para ensayos de tracción,

figura 8 muestra los resultados de las pruebas de tracción para determinar una resistencia al cizallamiento, reproducidos como tabla 5, y

figura 9 muestra una vista esquemática de otra configuración de un dispositivo de fabricación.

La estructura estratificada 1 absorbente representada en la Figura 1 presenta las siguientes capas:

- una capa base 2, que contiene un papel tisú y forma el primer estrato de la estructura estratificada,

- un segundo estrato 6 de pulpa de pelusa-celulosa 3, partículas de SAP 4 y fibras ligantes 5, por ejemplo fibras bicomponente,

- un tercer estrato 8 de pulpa de celulosa 7 y pulpa de pelusa-celulosa 3,

- un cuarto estrato 9 de pulpa de celulosa 7, preferentemente partículas de SAP 4, que también pueden omitirse, y fibras ligantes 5 así como

- un estrato de un ligante 10, por ejemplo, un ligante de látex.

Los estratos de la estructura estratificada están dispuestos unos sobre otros y se han unido entre sí en un procedimiento de calandrado posterior mediante calor y presión. A este respecto los estratos exteriores de la estructura son más compactos, que los estratos intermedios. El material estratificado 1 también puede estar configurado sin la capa base 2. El segundo estrato 6 solo o en combinación con la capa base 2 asume la función de una capa de absorción de líquido en la estructura estratificada. Debido a las partículas de SAP 4 presentes en el estrato 6, este estrato también presenta una función de almacenamiento, que está reforzada por el estrato 8. El estrato 8 presenta pulpa de pelusa 3 y pulpa de celulosa 7. Está solo ligeramente comprimido y presenta un gran volumen de huecos. El estrato 9 comprende pulpa de celulosa 7, fibras ligantes 5 y partículas de sAp 4 y puede actuar como una capa de distribución de líquido. Sobre el estrato 9 está dispuesto un estrato exterior de un ligante 10, por ejemplo, un ligante de látex.

Dependiendo de la elección del proceso de deposición y ligado, que en este caso es un proceso en línea, los estratos individuales pueden presentar una compactación diferente, que es ventajosamente más alta en las dos superficies externas de la estructura estratificada que en su zona interior. Como se muestra mediante la figura 1, la funcionalidad de los estratos individuales también puede ser al revés: así el cuarto estrato está previsto como estrato de absorción para el líquido, en donde no está previsto ningún SAP en el cuarto estrato, mientras que la capa base en forma de papel tisú es una capa de barrera, porque suministra en el más poroso de todos los estratos y por tanto la mayor resistencia en cuanto a un paso de líquido en este caso.

La estructura estratificada 1 absorbente mostrada en la Figura 2 presenta las siguientes capas:

- un tercer estrato 8 'de pulpa de celulosa 7, pulpa de pelusa-celulosa 3 y partículas de SAP 4,

- un cuarto estrato 9 de pulpa de celulosa 7 y fibras ligantes 5 así como

- un estrato exterior de un ligante de látex 10.

El estrato 8 'presenta debido a su composición, preferentemente la pulpa de pelusa-celulosa, una compactación muy baja en comparación con los estratos adyacentes. Por ello las partículas de SAP previstas en el estrato 8' tienen un alto grado de movilidad en caso de carga mediante entrega de líquido o esfuerzo de cizallamiento, por ejemplo mediante el usuario. Esta movilidad dentro del estrato 8' permite un desacoplamiento de los estratos adyacentes a este, de modo que los estratos de la estructura pueden moverse relativamente unos hacia otros. Las partículas de SAP hinchadas en el estado de uso pueden deslizarse entre sí debido a la baja compactación del estrato 8' y, por lo tanto, constituyen por consiguiente la condición previa para el efecto de deslizamiento observado en el estrato 8', que impiden el desgarro o la delaminación cuando se carga la estructura estratificada.

La figura 3 muestra una representación esquemática de una posible configuración para un dispositivo 11 para la fabricación de una estructura 1 estratificada absorbente. Se muestra un procedimiento en línea con un equipo de desenrollado para proporcionar un material 2 depositado por aire, que se deposita en una cinta transportadora de cribado 2a con rodillos impulsores 2b, un primer equipo de conformación 13 para proporcionar pulpa de pelusa 3, un equipo de conformación 14 para proporcionar un absorbente, por ejemplo, partículas de SAP 4, un dispositivo de conformación adicional 15, 15' para proporcionar fibras ligantes 5 y dado el caso otras fibras ligantes 5a, para formar un primer estrato 6, que se deposita sobre la capa base 2. La pulpa de pelusa 3 y la pulpa 7 se proporcionan a través de los equipos de conformación 16 y 16', para formar un tercer estrato 8, que se deposita sobre el segundo estrato 6. Un dispositivo de conformación de 16 "para proporcionar pulpa 7, así como los dispositivos de conformación 14 y 15 para proporcionar partículas de SAP 4 o fibras ligantes 5 sirven para configurar un cuarto estrato 9, que se deposita sobre el tercer estrato. A través de un equipo 17 un agente ligante 10, por ejemplo, un ligante de látex se aplica sobre el estrato 9, por ejemplo, mediante pulverización o recubrimiento por extensión de rasqueta. Una vez que se ha aplicado el ligante, la estructura estratificada se puede activar por medio de calor (no se muestra) y a continuación pasa a través de un equipo 12 para compactar la estructura estratificada. El equipo 12 es, por ejemplo, una calandria con una disposición de rodillos lisos. Pero también puede estar previsto un calentador de infrarrojos, una sección de horno u otro sistema de calentamiento para activar las fibras ligantes, las capas que contienen ligantes se unen unas por debajo de otras pero también entre sí en cada caso.

La figura 4 muestra una vista esquemática de otro ejemplo de realización preferido de una estructura absorbente 20. Un segundo estrato 22 está dispuesto sobre un papel tisú 21 como primer estrato. El segundo estrato 22 comprende pulpa, preferentemente pulpa tratada, SAP y un ligante, preferentemente fibras adhesivas, por ejemplo en forma de fibras bico. El SAP puede introducirse, por ejemplo, como partícula y / o también como fibra. El segundo estrato 22 sirve como almacenamiento de respaldo y también se puede utilizar para distribuir líquido, que pasa a través de un acumulador de líquido dispuesto arriba. El segundo estrato 22 por ejemplo, a través de la distribución del SAP, mediante el ajuste del tamaño de los poros y / u otros medios puede permitir una función de este tipo. El tisú de papel 21 se comprime preferentemente hasta tal punto que actúa como una barrera al líquido contenido en el segundo estrato y que fluye a través de este. En el segundo estrato 22 está dispuesto un tercer estrato 23 adicional, que consta de pulpa, preferentemente de pulpa sin tratar y / o pulpa tratada, y sA p . No contiene ningún ligante. El tercer estrato 23 es un estrato de almacenamiento de líquido. Un cuarto estrato 24 está ubicado sobre el tercer estrato 23. Este presenta pulpa, preferentemente pulpa sin tratar, y un ligante, preferentemente fibras adhesivas, por ejemplo fibras bico. El cuarto estrato 24 consta preferentemente de estos materiales. Además, el cuarto estrato 24 sirve como estrato de absorción, es decir, primero entra en contacto con un líquido incidente y lo conduce a los estratos siguientes. Además, el primer estrato así como el cuarto estrato 24 se tratan preferentemente en cada caso con un ligante adicional, por ejemplo por impregnación, trabajo de impresión, en el procedimiento de pulverización o de otro modo. En cada caso se aplica preferentemente una aplicación de látex. El ligante, que se aplica sobre el primer y cuarto estrato en cada caso desde el exterior, es preferentemente el mismo ligante, en particular la misma aplicación de látex. Otro perfeccionamiento prevé que el ligante aplicado sobre el lado exterior respectivo difieran entre sí. De acuerdo con una configuración, el ligante se aplica preferentemente en dosis tales que solo penetre en el primer o cuarto estrato. Otra configuración prevé que permanezca al menos esencialmente solo en la superficie del primer o cuarto estrato. Otra configuración más prevé que penetre desde el primer estrato 21 hasta el segundo estrato 22 adyacente a este, pero no en el tercer estrato 23.

Ejemplos

En los siguientes ejemplos, se explica con más detalle la estructura estratificada y su fabricación de acuerdo con la presente invención. Como se describe más abajo, se fabricaron muestras de acuerdo con la invención y muestras comparativas, y a continuación estas medidas se utilizaron para determinar el grosor, la longitud de doblez, la rigidez a la flexión, la resistencia al desgarro, la intensidad de ligado, la capacidad de absorción de líquido así como la resistencia al cizallamiento.

Se fabricaron dos materiales A y B empleando capas depositadas por flujo de aire según la propuesta de una nueva estructura absorbente. Ambos materiales comprenden tres capas, que se han depositado sobre una capa base de un tisú. Después de que se hubo formado esta estructura estratificada, las dos superficies externas de la estructura estratificada se pulverizaron usando un ligante en dispersión hecho de una mezcla de látex EVA a base de agua.

El material A (VH460.103) presenta un peso por unidad de superficie de 460 g/m2 después de una etapa de calandrado con un grosor de 5 mm (a 0,5 kPa) y una densidad de 0,092 g/cm3, mientras que el material B (VH600.101) en una fabricación análoga presenta un peso por unidad de superficie de 600 g/m2 con un grosor de 6 mm y una densidad de 0,100 g/cm3. A este respecto una primera capa depositada por flujo de aire consta de una pulpa de pelusa tratada, por ejemplo, Biofluff TDR de Tembec Tartas, fibras bicomponente termoplásticas, por ejemplo, HC255 de Trevira o Al-Bounce-Adhesion de la empresa FiberVisions y un SAP con extractos naturales desarrollado especialmente para el control del olor de la orina. En el lado superior de la primera capa se ha depositado una segundo capa depositada por flujo de aire con una pulpa de pelusa tratada, por ejemplo, Tartas TDR y pulpa de pelusa sin tratar, por ejemplo GP4881 de la firma Georgia Pacific y el SAP antes mencionado para el control del olor de la orina. En el lado superior de la segunda capa depositada por flujo de aire se ha depositado una tercera capa de pulpa de pelusa sin tratar, por ejemplo, GP4881 y fibras bicomponente termoplásticas.

Las estructuras estratificadas de las muestras A y B pueden presentar los siguientes rangos típicos con respecto a la composición de las capas:

La proporción de tisú en la muestra A asciende al 3,9% en peso con respecto al peso total de la estructura estratificada. La primera capa 1 comprende 42,9% en peso de pulpa, 7,1% en peso de fibras bicomponente y 50% en peso de SAP, en cada caso con respecto al peso total de la capa 1. La primera capa 1 tiene un porcentaje de peso del peso total de la estructura estratificada de 34,6 % en peso. La segunda capa 2 comprende 39,3% en peso de pulpa y 61,7% en peso de SAP, en cada caso con respecto al peso total de la capa 2, en donde la segunda capa 2 tiene el 45,1% en peso de porcentaje de peso total de la estructura estratificada. La tercera capa 3 comprende 82,1 % en peso de pulpa y 17,9% en peso de fibras bicomponente, asimismo en cada caso con respecto al peso total de esta capa. La tercera capa 3 presenta un porcentaje del 13,8% en peso en la estructura estratificada. Con respecto al peso total, la estructura estratificada presenta 1.3% en peso de látex, en cada caso arriba y abajo.

Por consiguiente, la construcción de la estructura estratificada B con los porcentajes individuales de la capa respectiva, que, con respecto a las capas 1, 2 y 3, se refieren a su vez en cada caso al peso total de cada capa individual, es la siguiente:

- tisú: 3,0% en peso, con respecto al peso total de la estructura estratificada B;

- capa 1 con 42,8% en peso de pulpa, 7,2% en peso de fibras bicomponente y 50% en peso de SAP;

- capa 2 con 43,1% en peso de pulpa y 56,9% en peso de SAP;

- capa 3 con 75,7% en peso de pulpa y 24,3% en peso de fibras bicomponente.

La capa 1 tiene un 34,6% en peso, la capa 2 tiene el 49,0% en peso y la capa 3 tiene el 10,4% en peso de porcentaje del peso total de la estructura estratificada. Además, se utiliza 1,3% en peso de látex en la parte superior e inferior de la estructura estratificada.

El látex se utilizó en la siguiente forma: se utilizó una mezcla de látex EVA a base de agua, en la que el porcentaje de látex es del 16,0% en peso y el porcentaje de agua del 84,0% en peso. Esta dispersión se utilizó para las estructuras estratificadas de acuerdo con las muestras A y B o VH460.103 y VH600.101.

Las fibras bicomponente presentan un título de, por ejemplo, 2,2 dtex y longitudes de fibra de aproximadamente 3 mm. El núcleo comprende p Et , mientras que la envoltura comprende una copoliolefina o polietileno. Se utilizó como superabsorbente Favor Z 3269 de la empresa Stockhausen, Inc. Se utilizó látex de etileno acetato de vinilo (EVA) como ligante de látex en las superficies de la estructura estratificada, por ejemplo, Airflex®192 con la denominación Vinnapas®192 de la empresa Wacker Chemie AG con ~ 1.3% de residuo seco después de que la dispersión de agua y látex se haya endurecido. Las tablas 1 y 2 proporcionan una descripción general de las materias primas utilizadas para la fabricación de las muestras VH460.103 / muestra A y VH600.101 / muestra B y su composición.

La fabricación de las estructuras estratificadas A y B se llevó a cabo en las siguientes etapas:

Las capas consolidadas por flujo de aire se depositaron como tres capas consecutivas sobre el tisú depositado en húmedo, que sirve como material de soporte, y se forma un velo sin fin. A continuación, la estructura estratificada se compactó en un intersticio entre rodillos, que se ha formado a partir de rodillos lisos calentados. A continuación se realizó una pulverización a ambos lados de la estructura estratificada con un ligante de dispersión, la aplicación del agua, la reticulación del látex y la fusión de la envoltura de bajo punto de fusión de la fibra bicomponente en un sistema de secado de múltiples etapas. Una vez que la estructura estratificada se ha calentado y consolidado, se realiza el ajuste del grosor requerido en un intersticio de rodillo de calandrar.

Los resultados de medición averiguados en las muestras A, VH460.103, y B, VH600.101, así como las muestras comparativas MT410.104 y VE500.200 se representan en la tabla 3 para el grosor y en la tabla 4 para propiedades mecánicas.

Los métodos WSP (Worldwide Strategic Partners) que se enumeran a continuación son métodos de prueba estándar unificados de la organización europea de no tejidos Edana y de la organización estadounidense de no tejidos Inda.

Determinación del grosor:

El grosor se determinó utilizando el procedimiento de ensayo estándar WSP 120.6 (05) para las muestras A, VH460.103, y B, VH600.101, así como las muestras comparativas MT410.104 y v E500.200 en 10 muestras individuales en cada caso con una dimensión de 7 cm x 7 cm. A este respecto, las muestras se tomaron en cada caso en estado seco, en estado impregnado con 10 g de líquido / g de muestra y en estado saturado. Los valores medidos en la Tabla 3 muestran que, por ejemplo, el material de acuerdo con la invención VH600.101 con una densidad de aproximadamente 0,1 g / cm3 presenta una estructura muy suelta en el estado seco, lo que significa que hay más volumen libre disponible para la absorción de líquido y, por lo tanto, su grosor no aumenta tanto en el estado húmedo, como por ejemplo el grosor del material comparativo VE500.200, que es más compacto en el estado seco, que el material VH600.101. Por lo tanto, el grosor de la estructura estratificada propuesta es bastante constante durante la absorción de líquido, lo que puede considerarse una propiedad de confort para un uso.

Determinación de la longitud de doblamiento y la rigidez de flexión:

Se utilizó el procedimiento de ensayo estándar WSP 90.5 (05) para determinar la rigidez a la flexión. Para ello, las muestras se cortaron en tiras rectangulares, se midió su longitud de doblez en los cuatro lados de las tiras y se formó su valor medio. Para determinar la rigidez a la flexión en mN * cm, la longitud de doblamiento determinada en cm se multiplicó por el peso respectivo por unidad de superficie de la muestra y se dividió por 1000. Puede verse en la Tabla 4 que los valores para las longitudes de doblamiento de las muestras en estado húmedo son solo aproximadamente del 30% al 35% de los valores del estado seco de las muestras. Por el contrario, la rigidez de las muestras en estado húmedo es solo aproximadamente el 5% de la rigidez del estado seco. Las muestras comparativas MT410.104 y VE500.200 muestran una tendencia similar con respecto a esta propiedad.

Determinación de la resistencia al desgarro:

La resistencia al desgarro se determinó según el procedimiento de ensayo estándar WSP 110.4 (05), la opción B se determinó usando una máquina de ensayo Zwick con una distancia entre clips de 200 mm y una velocidad de avance de 100 mm / min. De acuerdo con la Tabla 4, la resistencia a la desgarre de las muestras en estado húmedo cae a aproximadamente al 25% del valor, que podría determinarse en estado seco en esta muestra (VH600.101) y aproximadamente al 20% del valor en el caso de la muestra VH460.103. Las muestras comparativas MT410.104 y VE500.200 muestran una caída más pequeña en la resistencia al desgarro desde el estado seco al húmedo de las muestras. Además, de la tabla 4 se deducen las resistencias al desgarro de la muestra VH600.101, se deducen los de la muestra completa, el tisú y la parte superior de la muestra, que forma la capa de absorción de líquido. A este respecto la muestra completa presenta valores más altos de resistencia al desgarro que las muestras comparativas. En este caso se indica que los estratos exteriores proporcionan el porcentaje esencial para la resistencia al desgarro.

Determinación de la fuerza de ligado:

Para determinar la intensidad de ligado de acuerdo con WSP401.0, es decir, la fuerza, que es necesaria para romper los estratos, se proporcionaron muestras de 25 mm de ancho y aproximadamente 3 cm en un lado. A continuación, los clips se han sujetado en sus estratos exteriores. En este sentido se impregnaron muestras con 10 g de líquido / g de muestra. Las muestras con aproximadamente 3 g de peso se impregnaron uniformemente con 30 ml de solución de NaCl al 0,9% y las muestras con aproximadamente 4 g de peso se impregnaron uniformemente con 40 ml de solución de sal común al 0,9% y a continuación se midieron rápidamente, de modo que la medición de las muestras ser realizó en estado húmedo. Se consideró que el lado aún no rasgado de las muestras era de apoyo, es decir, el material siempre se apoyó manualmente a la mitad de la altura de la distancia entre clips, para que el elevado peso propio de la muestra no haya falseado la medición. La Tabla 4 muestra que los valores medidos apenas cambian de estado seco a húmedo. Por el contrario, para ello las muestras comparativas MT410.104 y VE500.200 en el estado húmedo presentan intensidades de ligado considerablemente más bajas en estado húmedo que en el estado seco.

Se supone que el efecto deslizante de la capa de almacenamiento de líquido, que provoca un desacoplamiento de las capas de la estructura estratificada, es capaz de absorber una cierta cantidad de fuerzas de cizallamiento y tracción y por consiguiente contrarrestar un desgarro o delaminación de la muestra.

Determinación de la capacidad de absorción de fluidos:

La capacidad de absorción de líquido se determinó según el procedimiento de ensayo estándar WSP 10.1 (05), Ítem 7.2. En este sentido, se utilizaron en cada caso 5 muestras individuales con una dimensión de 10 cm x 10 cm. Por consiguiente, se produjeron muestras individuales de aproximadamente 6 g de muestra VH600.101. Las muestras se trataron previamente, al haberlas depositado en una solución de NaCl al 0,9% durante 1 minuto y a continuación dejándolas escurrir colgadas verticalmente durante 2 minutos.

Al mismo tiempo, para materiales que contienen SAP se recurrió a un procedimiento desarrollado por la empresa Concert "CG prueba 4 rev.5 especificación de prueba para la capacidad de absorción" del 02.03.2009. Esto proporciona valores diferentes en comparación con los valores que se han determinado según el procedimiento de ensayo estándar WSP10.1 (05). En el procedimiento desarrollado por Concert, las muestras se sumergen durante 10 minutos y gotean verticalmente durante 10 segundos. La aplicación del procedimiento de Concert conduce a valores más altos para la capacidad de absorción de líquido de las muestras, que pueden situarse en el intervalo de más de 20 g/g, de lo que se da en el procedimiento de ensayo estándar mencionado anteriormente, porque el superabsorbente si bien es capaz rápidamente de ligar líquido, sin embargo, no puede desarrollar toda su fuerza de succión en un minuto. En la tabla 4 se han expuesto las masas determinadas de las muestras respectivas y se ha calculado su valor medio.

Los valores determinados por el procedimiento comparativo de Concert se sitúan por encima de los valores del procedimiento de prueba estándar.

La capacidad de absorción de líquido LAC en% se calcula de acuerdo con el procedimiento de ensayo estándar WSP 10.1 (05) utilizando la siguiente fórmula:

Mn-Mk

LAC % = ------------- x 100 %

Mk

donde Mnorte es la masa de la muestra seca y Mk es la masa de la muestra húmeda.

En consecuencia, la muestra VH600.101, por ejemplo, presenta una capacidad de absorción de líquido de aproximadamente 1763% o 17,63 g / g. Resulta evidente que los materiales de acuerdo con la invención presentan una capacidad de absorción de líquido superior a las muestras comparativas MT410.104 o VE500.200. Debido a la falta de fibras ligantes, este efecto se explica por una mayor movilidad de las partículas de SAP o fibras de SAP y las fibras de celulosa de la capa de absorción de líquido, por lo que se da más volumen libre para el líquido debido a la movilidad existente de las partículas durante la absorción de líquido y con ello a procesos de hinchamiento asociados.

Determinación de la resistencia al cizallamiento:

Las mediciones para determinar la resistencia al cizallamiento se llevaron a cabo de forma análoga al procedimiento de medición de la resistencia al cizallamiento. A este respecto se entiende por cizallamiento el tipo de deformación de un cuerpo bajo la acción de una fuerza, en donde a fuerza actúa en sentido contrario a las superficies internas o externas paralelas de un cuerpo. Las superficies se desplazan a este respecto relativamente entre sí. Para la medición de la resistencia al cizallamiento, de las muestras mencionadas anteriormente de acuerdo con la invención y muestras comparativas se han recortado tiras de 25 mm de ancho en cada caso con una longitud superior a 20 cm, normalmente de 26 cm. A este respecto todos los materiales se cortaron en cada caso a medida en la dirección de la máquina. A continuación, estas muestras se agarraron en las superficies externas de los estratos y se rasgaron unos 3 cm. Esto se realizó en ambos extremos de las tiras.

En primer lugar, las muestras se sujetaron sin el empleo de una cinta en cada caso de modo que el estrato exterior abierto, por ejemplo, el lado superior del material se sujetó en el clip superior y el otro estrato exterior, es decir, el lado inferior del material quedó suelto por debajo del clip de sujeción superior. Después, el estrato exterior abierto, del lado opuesto al extremo superior, es decir, el lado inferior del material se sujetó en el clip inferior y el otro estrato exterior, es decir, el lado superior del material permaneció suelto por encima del clip de sujeción inferior.

Como era de esperar, la cohesión de las muestras VH 460.103 y VH 600.101 de acuerdo con la invención en el estrato interior de pulpa y SAP no fue tan alta como la resistencia al desgarro de los estratos exteriores, es decir, el lado inferior bicomponente de pulpa-SAP con soporte de papel tisú, reforzado con ligante de látex endurecido. Para la muestra VH600.101, la resistencia al desgarro en el lado en el que está dispuesto el papel tisú, asciende aproximadamente a 3/4 de la resistencia al desgarro total medida y la resistencia al desgarro del lado superior de la estructura estratificada, que presenta una capa bicomponente de pulpa con ligante de látex endurecido proporciona aproximadamente 1/4 de la resistencia total al desgarro, mientras que la capa interna, que no presenta fibras ligantes, por tanto, apenas contribuye a la resistencia al desgarro. Apenas hubo diferencias entre las mediciones con o sin cinta.

Para poder medir así mismo también los materiales comparativos, era necesario colocar cintas, porque los estratos exteriores abiertos en estas muestras se desprendieron prematuramente cuando se sujetaron y se pusieron en marcha utilizando el procedimiento anterior. Mediante aplicación de la cinta en el lado superior e inferior de las muestras, se evitó el desgarro prematuro de los estratos exteriores, porque la resistencia al desgarro de la cinta con 45 N / cm se sitúa por encima de la resistencia al cizallamiento de los materiales y los estratos exteriores se han fijado por consiguiente eficazmente contra el desgarro.

Se llevó a cabo la adhesión de las muestras con tesapack® 4024 PP, la variante marrón en las etapas siguientes:

En primer lugar, se pegaron muestras en un tamaño de muestra manual A4 habitual en dirección longitudinal con una cinta de 5 cm de ancho a ambos lados de tal manera que la cinta forma una unión adhesiva con la superficie de la muestra. Después, las tiras de 25 mm de ancho se cortaron de manera análoga a los métodos de medición estándar mecánicos antes mencionados para la resistencia al desgarro, La rigidez a la flexión y la fuerza de unión se cortan a una longitud típica de 26 cm con un equipo de corte estándar. A continuación, las muestras, ahora pegadas con cinta en ambos lados, se abrieron en el centro y se rasgaron aproximadamente 3 cm, como está previsto para medir la intensidad de ligado según WSP401.0, sin embargo, el desgarro se realizó en ambos extremos de la tira. Asimismo, como anteriormente con las pruebas sin el uso de cintas, la sujeción se realizó alternativamente en los extremos opuestos, mientras que un extremo permaneció suelto dentro de la distancia entre clips, de modo que no contribuye a la resistencia al desgarro y solo se determine la fuerza de cizallamiento del estrato central.

En el caso de los materiales comparativos, se observaron valores altos y al mismo tiempo desfavorables para la fuerza de rotura por cizallamiento. El valor para MT410.104 estaba en 37N, lo que repercute en la unión térmica de la pulpa y las fibras bicomponente en relación con las partículas de SAP del estrato interior. Se determinó una fuerza de cizallamiento de 44n para el material comparativo VE500.200, que ha de atribuirse a una alta densidad y resistencia, en particular, también en el interior de esta estructura estratificada. En contraste con esto, en las muestras de acuerdo con la invención pudieron determinarse 5-6N para VH600.101 y 4N para VH460.103. Las mediciones muestran que las muestras de acuerdo con la invención se pueden desplazar en paralelo unas hacia otras más fácilmente incluso en estado seco y, por consiguiente, ofrecen la ventaja de la movilidad de los materiales de SAP-pulpa pura en el interior de la estructura estratificada, en donde, sin embargo la solidez en los estratos exteriores lleva a la imagen de propiedad de confort deseado, textil.

La combinación de absorción libre y resistencia mecánica superficial en el estado húmedo distingue la estructura estratificada de acuerdo con la invención de capas consolidadas por flujo de aire de celulosa-SAP comprimidas puramente mecánicamente, como se conocen, por ejemplo, de McAirlaid's y Rayoniers EAM. Estos materiales de estrato no presentan suficiente integridad en húmedo y, por tanto, se parecen al comportamiento de las denominadas "almohadillas de airfit".

En comparación con los materiales consolidados por flujo de aire unidos térmicamente homogéneamente, como por ejemplo el material comparativo MT410.104, la deformación del material estratificado de acuerdo con la invención es reversible en estado húmedo, lo que da como resultado una menor rigidez de la estructura estratificada. Además, debido a los poros grandes en el medio de la estructura estratificada, el material presenta suficiente flexibilidad también en el estado seco, es decir, la rigidez a la flexión de viga es menor con este material, incluso en estado seco, que con productos termoadhesivos con matriz rígida.

Ensayos de tracción para determinar la resistencia al cizallamiento:

Continuando con los ensayos descritas anteriormente para determinar una resistencia al cizallamiento o una fuerza de rotura por cizallamiento para las muestras A (VH 460.103) y B (VH 600.101) y las muestras comparativas MT 410.104 y VE 500.200, se llevaron a cabo otros ensayos en muestras preparadas. A continuación, el procedimiento de ensayo se explica de forma aproximada de antemano y se describe en detalle. Las muestras o materiales no tejidos depositados por flujo de aire se prepararon de tal manera que todas las muestras se rociaron en ambos lados con un adhesivo en aerosol y, después de un tiempo de secado, también se pegaron con cinta adhesiva a ambos lados. La aplicación del adhesivo en aerosol en las muestras asegura una conexión permanente entre la muestra y la cinta adhesiva, en donde quedaba garantizada una unión permanente también en el estado húmedo de las muestras. Por tanto, las muestras preparadas de esta manera permiten determinar una resistencia al cizallamiento en húmedo. Las mediciones para determinar la resistencia al cizallamiento en húmedo se llevaron a cabo de forma análoga al procedimiento de medición de la resistencia al desgarro. A este respecto se entiende por cizallamiento el tipo de deformación de un cuerpo bajo la acción de una fuerza, por lo que la fuerza actúa en paralelo a superficies internas o externas paralelas de un cuerpo. Las superficies de las muestras se desplazaron a este respecto relativamente unas hacia otras. Para la medición de la resistencia al cizallamiento, se cortaron las muestras A y B y las muestras comparativas, en cada caso con un ancho de 25 mm y una longitud de más de 20 cm, típicamente 26 cm, de los materiales de no tejidos depositados por flujo de aire preparados. A este respecto todos los materiales se cortaron en cada caso a medida en la dirección de la máquina, de modo que las muestras se presentaron como tiras.

En la figura 5, la muestra A con la denominación de muestra VH 460.103 se reproduce esquemáticamente en sección y en una vista lateral en la dirección longitudinal. La muestra A comprende una capa base 25 de un material de papel tisú, sobre el que se ha depositado una capa 26 de absorción de líquido. La capa de absorción de líquido 26 está formada de pulpa de pelusa tratada, material SAP en forma de partículas y fibras bicomponente termoplásticas y representa una primera capa depositada por flujo de aire. También se ha depositado una capa 27 de almacenamiento de humedad como capa depositada por flujo de aire sobre la capa 26 de absorción de líquido.

La capa de almacenamiento de líquido 27 comprende en este sentido pulpa de pelusa tratada y partículas de SAP. La capa de almacenamiento de líquido 27 no comprende fibras bicomponente termoplásticas. Se ha depositado una capa 28 de distribución de líquido adicional sobre la capa 27 de almacenamiento de líquido, que también es una capa depositada por flujo de aire. La estructura estratificada se impregnó en ambos lados con un adhesivo de dispersión, también llamado ligante de látex. La aplicación de ligante de látex de etileno acetato de vinilo (EVA), por ejemplo, Airflex®192 con el nombre Vinnapas®192 de la empresa Wacker Chemie AG se realiza sobre toda la superficie, después de que la dispersión de agua-látex se haya secado y endurecido, queda ~ 1.3% por lado, esto corresponde en 460 gsm a 6 g por cada m2 de residuo seco en cada lado. Las capas de ligante de látex 29, 30 se han mostrado como áreas sombreadas. Cabe señalar en este sentido que las relaciones de grosor de los estratos o capas solo están esbozadas. Por ejemplo, el grosor de los estratos de látex 29, 30 difiere de las condiciones reales. En particular, es posible que el ligante de látex únicamente descanse sobre la capa de distribución de líquido 28 y / o penetre en la capa de distribución de líquido en algunas zonas y forme una capa de ligante en la capa de distribución de líquido 28. Lo mismo se cumple también en la capa de ligante de látex 30 aplicada en la capa de papel tisú 25, que también se muestra de forma esquemática muy ampliada. En general, la muestra presenta un grosor de aproximadamente 5 mm.

La muestra A se preparó como sigue para los ensayos de tracción de los valores de resistencia al cizallamiento. La muestra A comprende una estructura estratificada hecha de tisú 25 impregnado en ambos lados con un ligante de látex, capa de absorción de líquidos 26, capa de almacenamiento de líquido 27 y capa de distribución de líquido 28. La estructura estratificada se pulverizó en ambos lados con adhesivo en aerosol "adhesivo en aerosol UHU® 3-in-1", lata 500 ml, número de artículo UH48905, disponible en el UHU® Profishop. La pulverización se realizó a ambos lados en tres líneas de pulverización en cada caso, después de lo cual se dejó secar el adhesivo en aerosol durante diez minutos. Como forma de adhesivo en aerosol se utilizó la variante de adhesivo permanente del adhesivo en aerosol comercializada bajo la denominación "UHU® 3-en-1 primera variante permanente". Por cada lado se crean 3 líneas de pulverización horizontales después de colocar la tira con el lado más largo en posición horizontal, es decir, líneas de pulverización a una distancia de 20-25 cm de la capa depositada por flujo de aire, en conformidad con las instrucciones de procesamiento en la lata de adhesivo en aerosol, en el medio en superposición horizontal longitudinalmente de izquierda a derecha, después de derecha a izquierda y finalmente nuevamente de izquierda a derecha. La dosis simple por área es de aproximadamente 200 ml/m2, con 3 líneas de pulverización superpuestas, se aplican aproximadamente 600 ml/m2. Después del secado la estructura estratificada se pegó en ambos lados con cinta adhesiva 31, 32 de cinco centímetros de ancho. Como cinta adhesiva se empleó la cinta adhesiva con la denominación Tesapack® 4024 PP, variante marrón, una película de PP con masa adhesiva de acrilato, disponible en TESA SE, una empresa de Beiersdorf. Para lograr un peso de laminación definido, la muestra A se laminó una vez con un rodillo de latón de 7,4 kg de peso. Se cortaron muestras con una longitud de 260 mm y una anchura de 25 mm de la estructura estratificada preparada de esta manera.

La figura 6 muestra una sección esquemática a través de una muestra B con la denominación VH 600.101 en sección transversal y en una vista lateral. La muestra B presenta una capa de base 33, que es una capa de papel tisú y sobre la cual se ha depositado una capa de absorción de líquido 34 en un procedimiento de depósito por flujo de aire. La capa de absorción de líquido 34 comprende pulpa de pelusa tratada, partículas de SAP y fibras bicomponente termoplásticas, preferentemente la capa de absorción de líquido 34 consta de estos componentes, así como en este caso para la medida. También se depositó una capa 35 de almacenamiento de líquido sobre la capa 34 de absorción de líquido usando el procedimiento de depósito por flujo de aire. La capa de almacenamiento de líquido 35 presenta pulpa de pelusa tratada y partículas de SAP, preferentemente la capa de absorción de líquido 34 consta de estos componentes, así como en este caso para la medida. Se depositó una capa de distribución de líquido 36 por encima de la capa de almacenamiento de líquido, que está formada por pulpa de pelusa sin tratar y fibras bicomponente termoplásticas. La estructura estratificada de la capa base 33, capa de absorción de líquidos 34, capa de almacenamiento de líquido 35 y la capa de distribución de líquido 36 se dotaron a ambos lados con una capa de ligante 37, 38 de látex. La aplicación de ligante de látex de etileno acetato de vinilo (EVA), por ejemplo, Airflex®192 con el nombre Vinnapas®192 de la empresa Wacker Chemie AG se realiza sobre toda la superficie, después de que la dispersión de agua-látex se haya secado y endurecido, queda ~ 1.3% por lado, esto corresponde en 600 gsm a 7,8 g por cada m2 de residuo seco en cada lado. Para preparar la muestra B para los ensayos de tracción para la determinación de la resistencia al cizallamiento, la estructura estratificada provista con el ligante se pulverizó con adhesivo en aerosol como en la muestra A, que se comercializa bajo la denominación UHU 3-en-1, primera variante, permanente. Debido al grosor insignificantemente pequeño del adhesivo en aerosol en relación con la estructura estratificada, no se mostró la capa de adhesivo en aerosol. Después de que el adhesivo de pulverización se hubo secado durante diez minutos, se pegó cinta adhesiva 39, 40 a ambos lados de la estructura estratificada. Como en la muestra A, la cinta adhesiva 39, 40 también se utilizó como cinta adhesiva 39, 40 con la denominación Tesapack® 4024 PP, variante marrón en un ancho de 5 cm. Después del pegado, la estructura estratificada pegada se laminó una vez con un rodillo de latón de 7,4 kg de peso, para lograr un peso definido. Del material de muestra preparado, se cortaron muestras de 260 mm de largo y 25 mm de ancho para los ensayos de tracción.

El adhesivo en aerosol mantiene una unión permanente entre la estructura estratificada provista de ligante y la cinta adhesiva. Esto asegura la medición, es decir, la realización de ensayos de tracción para determinar la resistencia al cizallamiento: también en el estado húmedo de las muestras.

Como se indicó anteriormente en los ejemplos, la muestra A se diferencia de la muestra B en la composición de los estratos de la capa de absorción de líquido, la capa de almacenamiento de líquido y la capa de distribución de líquido. En particular, la capa de almacenamiento de líquido de la muestra A está formada por 39,3% en peso de pulpa de pelusa y 61,7% en peso de partículas de SAP, mientras que la capa de almacenamiento de líquido de la muestra B está formada por un 43,1% en peso de pulpa de pelusa y un 56,9% en peso de partículas de sAp . Las muestras A y B también difieren en la estructura de la capa de distribución de líquido. Si la capa de distribución de líquido 27 de la muestra A presenta un porcentaje de 82,1% en peso de pulpa de pelusa y 17,9% en peso de fibras bicomponente, la capa de distribución de líquido (36) de la muestra B se forma así a partir del 75,7% en peso de pulpa de pelusa y el 24,3% en peso de fibras bicomponente. Una diferencia esencial entre las muestras A y B y las muestras comparativa MT410.104 y VE500.200 consiste en que las muestras A y B presentan una capa de almacenamiento de líquido 27, 35, que no presentan fibras bicomponente.

Las fibras de celulosa de pulpa de pelusa de la capa de almacenamiento de líquido no están impregnadas con un ligante, o no presentan ningún ligante. La falta de un ligante permite en este sentido que las partículas de SAP contenidas en la capa de almacenamiento de líquido 27, 35 puedan hincharse casi sin obstáculos y / o puedan moverse unas hacia otras cuando se someten a una fuerza de cizallamiento, lo que le otorga a la capa de almacenamiento de líquido un grado de libertad de movilidad.

Además de los procedimientos explicados en las Figuras 5 y 6 para la preparación de las muestras A y B, también se utilizaron las muestras C y D para los ensayos de tracción, en los que se ha renunciado a la utilización del adhesivo en aerosol en la capa de ligante, que, sin embargo, coinciden con las muestras A y B descritas en las otras características. Una muestra comparativa C (MT410.104) está unida térmicamente, es decir, sin utilizar un ligante como el látex. Más bien las propiedades de las fibras ligantes se usan en forma de fibras bicomponente. La segunda muestra comparativa D (VE500.200), en cambio, utiliza un ligante en forma de ligante en dispersión que contiene látex.

Los materiales comparativos también comprenden esencialmente tres capas:

El material MT410.104 presenta un peso por unidad de superficie de 410 g/m2 después de una etapa de calandrado con un grosor de aproximadamente 5,4 mm (a 0,5 kPa). A este respecto un primer estrato presenta una capa depositada por flujo de aire de una pulpa de pelusa sin tratar, por ejemplo, NB416 de Weyerhaeuser, con fibras bicomponente termoplásticas, por ejemplo HC255 de Trevira. En el lado superior de la primera capa se ha depositado una segunda capa en forma de capa depositada por flujo de aire con una pulpa de pelusa sin tratar, por ejemplo, NB416 de Weyerhaeuser, y un superabsorbente, por ejemplo, Favor de Evonik Stockhausen. En el lado superior de la segunda capa consolidada se ha depositado una tercera capa de pulpa de pelusa sin tratar, por ejemplo, NB416 de Weyerhaeuser y fibras bicomponente termoplásticas, por ejemplo HC255 de Trevira.

Las estructuras estratificadas pueden presentar los siguientes rangos típicos con respecto a la composición de las capas:

La capa 1 comprende 82,8% en peso de pulpa y 17,1% en peso de fibras bicomponente, en cada caso con respecto al peso total de la capa. La segunda capa comprende 39,1% en peso de pulpa, 9,7% en peso de fibras bicomponente y 51,2% en peso de SAP, en cada caso con respecto al peso total de la capa. La tercera capa comprende 74,4 % en peso de pulpa y 25,6% en peso de fibras bicomponente, asimismo en cada caso con respecto al peso total de esta capa. Los porcentajes de capa en el peso total de la estructura estratificada son los siguientes: capa 129,2% en peso; capa 251,3% en peso; capa 319,5% en peso.

Los valores y composiciones para el material VE500.200, sin embargo, son los siguientes:

Después de pasar por una gofradora con un patrón de estampado especial y una etapa de calandrado, el material VE500.200 presenta un peso por unidad de área de 500 g/m2 con un grosor de aproximadamente 1,6 mm (a 0,5 kPa). A este respecto una primera capa presenta una capa depositada por flujo de aire de una pulpa de pelusa tratada, por ejemplo GP4821 de Georgia Pacific o Biofluff TDR de Tembec Tartas. En el lado superior de la primera capa se ha depositado una segunda capa que comprende una capa depositada por flujo de aire con una pulpa de pelusa sin tratar, por ejemplo, NB416 de Weyerhaeuser, y superabsorbentes, por ejemplo, EK-X EN52 de Ekotec. En el lado superior de la segunda capa se ha depositado una tercera capa de pulpa de pelusa tratada, por ejemplo GP4821 de Georgia Pacific o Biofluff TDR de Tembec Tartas. Después de que se hubo formado esta estructura estratificada, las dos superficies externas de la estructura estratificada se rociaron usando un ligante de dispersión de una mezcla de látex EVA a base de agua, en donde el contenido de látex ascendía a 4,5% en peso y un porcentaje de agua del 95,5% en peso.

Por consiguiente, la estructura de la muestra comparativa VE500.200 con los porcentajes individuales de la capa respectiva, que a su vez se refieren en cada caso al peso total de cada capa individual, es la siguiente:

- - capa 1 con 100% en peso de pulpa,

- - capa 2 con 25,3% en peso de pulpa y 74,7% en peso de SAP;

- - capa 3 con 100% en peso de pulpa.

Los porcentajes de capa en el peso total de la estructura estratificada son los siguientes: capa 113,8% en peso; capa 2 65,9% en peso; capa 3 16,3% en peso, además del 2,0% en peso de residuo seco de látex en la parte superior e inferior en cada caso, después de que el porcentaje de agua ya no esté disponible.

En la figura 7 es una representación básica de una sujeción de una muestra 41 entre las mordazas de sujeción 42, 43 de un dispositivo de medición para pruebas de tracción. Como aparato de medición se utilizó a este respecto una máquina de la empresa Zwick de Ulm con la denominación Zwick / Roehl con un sensor de modificación de longitud tipo BZ 2.5 / PN1S. En este sentido, en términos de construcción es una máquina para registrar una curva tensióndeformación, en modo de velocidad de extensión constante (CRE).

Los ensayos se basaron en el procedimiento de medición estandarizado para determinar una fuerza de rotura y / o tracción y alargamiento para materiales no tejidos. La prueba estandarizada se denomina WSP 110.4 (05). La prueba estándar designa una prueba para determinar un alargamiento y una fuerza de tracción en materiales no tejidos y también puede denominarse "método de prueba estándar para la fuerza de rotura y elongación de materiales no tejidos (procedimiento de tira)" ("Standard Test Method for Breaking Force and Elongation of Nonwoven Materials (Strip Method en inglés). Se mide en modo CRE (velocidad de extensión constante), es decir, el aumento de la velocidad de longitud de la muestra es proporcional al tiempo. La opción B generalmente se selecciona con las siguientes modificaciones. Las muestras o probetas utilizadas en la prueba estándar de la opción B presentan una anchura de 50 mm y una longitud de 200 mm. A diferencia de la prueba estandarizada, para los ensayos de tracción se utilizaron muestras de 25 mm de ancho y una longitud entre las mordazas de sujeción de Lü=2OO mm, es decir, en el ensayo de tracción, la longitud de sujeción fue de 200 mm. Además, se llevaron a cabo pruebas con una fuerza de pretensado de 0,5 N y una velocidad de prueba de 100 mm / min. Las pruebas se llevaron a cabo en condiciones de laboratorio a 23 ° C y 50% de humedad relativa más las tolerancias habitualmente permitidas. La longitud de sujeción Lü= 200 mm se introduce en la figura 7 en una vista superior de las mordazas de sujeción 42, 43 y la muestra 41. El ancho de las mordazas de sujeción es de 60 mm, de modo que las muestras con su ancho de 25 mm se toman bien cuando se sujetan en el medio.

La representación de la derecha en la figura 7 muestra una sección esquemática a lo largo de la línea AA 'e ilustra la sujeción de la muestra 41 entre las mordazas de sujeción superior e inferior 42, 43 del dispositivo de medición. Las muestras A y B, así como las muestras comparativas MT 410.104 y VE 500.200, se cortaron todas a medida en la dirección de la máquina en cada caso. A continuación, las muestras se agarraron en las superficies externas 44, 45 de los estratos y se rasgaron aproximadamente 3 cm en el centro, dividiendo el grosor en dos. Esto se realizó en ambos extremos de las muestras 41.

Como se muestra en la ilustración derecha de la figura 7, los estratos exteriores separados, provistos de cinta adhesiva se sujetaron en cada caso de modo que el estrato externo 44 abierto, por ejemplo, el lado superior del material se sujetó en la mordaza de sujeción superior 42 y el otro estrato exterior 46, es decir, el lado inferior del material quedó suelto por debajo de la mordaza de sujeción 42 superior. Después, el estrato exterior abierto 47 del lado opuesto al extremo superior, es decir, el lado inferior del material 45 se sujetó en la mordaza de sujeción 43 inferior y el otro estrato exterior 48, es decir, el lado superior 44 del material permaneció suelto por encima de la mordaza 43 de sujeción inferior. El estado sujetado de una muestra 41 se muestra en el estado descargado antes del inicio del ensayo de tracción. Como puede verse claramente, e ilustrado por la línea de simetría 49, la muestra 41 experimenta en la zona de la capa de absorción de líquido, de la capa de almacenamiento de líquido y de la capa de distribución de líquido ejercen un esfuerzo de cizallamiento. Se llevó a cabo las series de ensayo siguientes.

En una primera serie de ensayos, las muestras 41 se sujetaron en estado seco y se sometieron a una fuerza de tracción en la dirección de las flechas F. Los ensayos se llevaron a cabo 3 veces.

En una segunda serie de ensayos, se llevaron a cabo de nuevo tres ensayos de tracción, en donde las muestras 41 se prepararon sumergiéndolas durante un minuto en una solución de NaCl al 0,9%. Después de la inmersión, las muestras 41 se dejaron escurrir verticalmente durante dos minutos, que a su vez corresponde al procedimiento de ensayo estandarizado WSP 10.1, absorción.

En una tercera serie de ensayos de tracción, también se llevaron a cabo tres ensayos de tracción. A este respecto, las muestras 41 se sumergieron en una solución de NaCl al 0,9% durante diez minutos y a continuación se dejaron escurrir verticalmente durante diez segundos. Esto corresponde a la especificación de prueba Concert CG-Test 4 Rev.

5 para la capacidad de absorción del 02.03.2009.

En la Figura 8, los resultados de los ensayos de tracción para determinar una resistencia al cizallamiento se muestran como tabla 5. Los resultados de los ensayos 1 a 9 muestran ensayos con las muestras C y D, así como las muestras comparativa MT 410.104 ^sin y VE 500.200 ^sin , que fueron reforzados con una cinta adhesiva (cinta) en los estratos exteriores, pero los estratos exteriores no se rociaron con adhesivo en aerosol. La denominación tr designa en este sentido muestras en estado seco y la denominación n significa muestras en estado húmedo.

Los ensayos con el número de serie del 10 a 45 muestran los ensayos, que se han llevado a cabo en estado seco, después de un minuto de humedecimiento y después de diez minutos de humedecimiento.

Las muestras A configuradas de acuerdo con la invención, C (VH 460.103) y B, D (VH 600.101) se compararon con las muestras comparativa MT 410.104, MT 410.104 ^sin y VE 500.200, VE 500.200 ^sin . Los ensayos de tracción se numeran consecutivamente del 1 al 45. El ensayo de tracción con el número 1 describe un ensayo de tracción con una muestra D configurada de acuerdo con la invención en estado seco, en donde la muestra D se pegó con cinta adhesiva en las superficies externas. La muestra como ha descrito anteriormente y se representa en la figura 7, se sujetó en el aparato de medición y se aplicó una fuerza F. Mediante la sujeción de los estratos externos enfrentados, pudo determinarse un valor de resistencia al cizallamiento de la estructura estratificada con la prueba de tracción. El valor máximo de resistencia al cizallamiento para la muestra D en la prueba número 1 fue F max = 6,82 N / 25 mm con un recorrido total de las mordazas de sujeción de 9,19 mm, que corresponde a un alargamiento de 4,58% con respecto a la longitud de sujeción L ^o . En este sentido el alargamiento se calcula a partir de la relación:

alargamiento = A L / L ^o [en%].

En este sentido AL corresponde al recorrido, que las mordazas de sujeción recorren hasta alcanzar la fuerza máxima y el desgarre final de la muestra.

El ensayo de tracción con el número de serie 2 se realizó con una muestra húmeda D, en donde en este caso se ha llevado a cabo un rociado de la muestra D hacia los laterales. Una medida de la humectación fue en este sentido el peso de la muestra D, en donde se alimentaron 10 ml de una solución de NaCl al 0,9% por gramo de peso propio a la muestra. Por ejemplo, se alimentaron 40 ml de solución de NaCl al 0,9% a la muestra D de acuerdo con el ensayo de tracción núm. 2. La baja resistencia al cizallamiento de F max = 6,82 N determinada en la prueba de tracción número 1 se redujo humedeciendo la muestra, donde en la prueba de tracción número 2 también se determinó una baja resistencia al cizallamiento de F max ⁱ = 5,06 N. También la prueba de tracción número 3 para la muestra D, que también se llevó a cabo en estado húmedo, confirma la baja resistencia al cizallamiento, que con un valor de F max ³ = 5,65 N era así mismo muy baja. Las mediciones de los ensayos de tracción número 1 a 3 muestran que las muestras de acuerdo con la invención pueden desplazarse muy fácilmente en paralelo entre sí tanto en estado seco como húmedo.

El valor de resistencia al cizallamiento para todas las muestras se refiere a un ancho de muestra de 25 mm.

La muestra C, que se examinó en el ensayo de tracción número 8 en estado seco, presentó una resistencia máxima al cizallamiento de F max ^a = 11,66 N. Este valor igualmente bajo en estado húmedo se redujo casi a la mitad a un F max ^a de = 5,65 N de acuerdo con la prueba de tracción número 9. También debe tenerse en cuenta que la distancia recorrida para lograr la fuerza de tracción máxima se redujo a más de la mitad para la muestra B y casi a la mitad para la muestra A. Las muestras C y D configuradas de acuerdo con la invención presentan una baja resistencia al cizallamiento, lo que a su vez corresponde a una ventaja en la movilidad de los estratos entre sí.

A diferencia de las muestras C y D construidas de acuerdo con la invención, las muestras comparativas de acuerdo con los ensayos de tracción números 4 a 7 presentan una resistencia al cizallamiento muy alta de F max ⁴ = 34,94 N y F max6= 41,26 N. En términos de movilidad, esto significa que se requieren fuerzas muy altas, para desplazar la estructura estratificada de las muestras comparativas entre sí. Si la muestra comparativa MT 410.104 todavía presenta una alta resistencia al cizallamiento en el estado húmedo, la resistencia al cizallamiento de la muestra comparativa VE 500.200 disminuye ^sin en estado húmedo (ensayo de tracción número 7) y es F max ⁷ = 5,59 en el área de las muestras A y B de acuerdo con la invención. El material comparativo VE 500.200 ^sin no contiene fibras de adhesivo termofusible para la unión en húmedo y el ligante de superficie no actúa en el estrato interno. Por tanto, el material de absorción tiene la posibilidad de hincharse y permite que los estratos se desplacen ligeramente entre sí. Las fibras de adhesivo ttermofusible que faltan en la muestra comparativa VE 500.200 ^sin actúan positivamente en la movilidad de los estratos entre sí, de modo que se pueda garantizar un desplazamiento de los estratos entre sí en estado húmedo.

Los ensayos de tracción número 10 a 18 mostrados en la tabla 5 de la figura 8 muestran los resultados de los ensayos de tracción en estado seco y en el húmedo de la muestra A de acuerdo con la invención. Las muestras se rociaron con adhesivo en aerosol y se les proporcionó cinta adhesiva para reforzar el estrato externo. Si los ensayos de tracción número 10, 11 y 12 realizados en estado seco presentan una resistencia al cizallamiento mayor con respecto al ensayo número 8 realizado sin adhesivo en aerosol, este valor de resistencia al cizallamiento ligeramente aumentado también se puede atribuir al estado y uso del adhesivo en aerosol. Sin embargo, en estado húmedo, el valor de la resistencia al cizallamiento vuelve a caer significativamente y se encuentra con valores entre F max ¹³ = 5,16 N y F max ¹⁴ = 4,18 N todavía por debajo de los valores del ensayo de tracción número 9 sin adhesivo en aerosol. Si muestra A, como se muestra en los ensayos 16, 17 y 18 expuestos a humedecimiento durante un período de tiempo más largo, entonces los valores de resistencia al cizallamiento caen de nuevo significativamente.

Si la muestra A se sumerge en una solución de NaCl al 0,9 durante 10 minutos como en los números de ensayo de tracción 16 a 18, entonces las partículas de SAP tienen suficiente tiempo para absorber la humedad e hincharse. Debido a la falta de fibras ligantes en la capa de almacenamiento de líquido, el material superabsorbente (SAP) puede hincharse libremente, es decir, casi no se impide la hinchazón libre. Después de hincharse, las partículas de SAP actúan como un "lubricante" o la capa de almacenamiento de líquido en conjunto como una capa deslizante entre la capa de absorción de líquido y la capa de distribución de líquido. Como se muestra claramente en los números de ensayo 16, 17 y 18, el mayor tiempo de hinchamiento de las partículas absorbentes presenta un efecto reductor sobre los valores de resistencia al cizallamiento.

Los ensayos de tracción con los números 19 a 27 muestran los ensayos de tracción para determinar los valores de resistencia al cizallamiento de la muestra B configurada de acuerdo con la invención. Las muestras B se rociaron con adhesivo en aerosol y se fijaron a los estratos exteriores con cinta adhesiva. Debido al procedimiento de fabricación, las muestras B presentan una capa de almacenamiento de líquido más gruesa, es decir, una capa intermedia más gruesa, que tampoco contiene fibras bicomponente. La capa de almacenamiento de líquido más gruesa significa que la estructura estratificada se puede desplazar más fácilmente en el estado seco, que se encuentra de nuevo en la Tabla 5 en los ensayos de tracción con los números 19 a 21. La ya muy baja resistencia al cizallamiento de la muestra B en estado seco se reduce de nuevo mediante humedecimiento y presenta una resistencia máxima a la tracción de menos de 3 N después de humedecer durante diez minutos. Si, por un lado, la estructura y, en particular, la capa de almacenamiento de líquido más gruesa repercute positivamente sobre una movilidad de la estructura estratificada, que la movilidad aumenta aún más por la humectación de las partículas absorbentes y su "efecto deslizante" después de un hinchamiento casi sin obstáculos de la estructura estratificada.

Los ensayos de tracción de la primera muestra comparativa MT 410.104 se reproducen en los ensayos de tracción con los números 28 a 36. Puede verse claramente que, a partir de una alta resistencia al cizallamiento en estado seco muy por encima de 30 N, la resistencia al cizallamiento en estado húmedo solo desciende ligeramente. Si la muestra comparativa de acuerdo con el ensayo de tracción número 28 presenta una resistencia al cizallamiento de F máx. ²⁸ = 30,09 N, después de un humedecimiento durante un minuto de la muestra, este valor únicamente cae a F max ³¹ = 19,40 N. La muestra comparativa MT 410.104 muestra por consiguiente una alta resistencia al esfuerzo de cizallamiento tanto en estado seco como húmedo. Por lo tanto, los estratos de la estructura solo se pueden desplazar unos contra otros cuando se aplican fuerzas elevadas.

Los ensayos de tracción de acuerdo con los números 37 a 45 muestran las muestras comparativas VE 500.200 en estado seco y húmedo y los resultados de estos ensayos. En estado seco, la muestra comparativa, como por ejemplo en el ensayo de tracción número 37 presenta una fuerza de tracción máxima de F max ³⁷ = 50,73 N. Los valores de resistencia al cizallamiento caen bruscamente hasta el punto de pérdida de integridad en el estado húmedo. La muestra comparativa no presenta fibras de adhesivo termofusible para la unión en húmedo, de modo que en el estado húmero se realiza una caída significativa de los valores de resistencia al cizallamiento. Esta caída significativa a un octavo de la resistencia al cizallamiento original se confirmó en los ensayos de tracción número 6 y 7, en este caso es rociado húmero con 10 ml / g. Una medición posterior, en este caso con inmersión completa en solución de NaCl al 0,9% durante 1 min y 10 min, confirma la fuerte caída de los valores de resistencia al cizallamiento en húmedo, la integridad como cohesión de estratos ya no se da, como puede verse en los ensayo 40 a 45.

En particular, los valores de medición de la Tabla 5 también muestran la siguiente relación: con el concepto propuesto se logra alcanzar una integridad de la estructura estratificada, que, por un lado, en estado seco, se presenta de modo que la estructura estratificada puede doblarse fácilmente y es flexible y, por ello puede adaptarse bien a un contorno. En particular, esta estructura no es rígida, como puede ser el caso de las estructuras estratificadas, que presentan una alta resistencia. Sin embargo, por otro lado en el estado húmedo, es decir, cuando la estructura estratificada se utiliza realmente mediante absorción de líquido, la integridad de la estructura estratificada está todavía suficientemente presente para que no se desintegre. Esto se cumple en particular en la exposición prolongada a líquidos. En particular, se puede crear una estructura estratificada que continúa siendo flexible incluso bajo la acción del líquido, que no se endurece.

Por ejemplo, los siguientes resultados han demostrado ser ventajosos al diseñar una estructura estratificada propuesta:

Por tanto, una configuración puede prever que una estructura absorbente tenga una relación de una resistencia al cizallamiento de una muestra, con un ancho de 25 mm y con una longitud de sujeción libre de 200 mm, de estado húmedo a seco en un intervalo de 1 a 1,2, preferentemente 1 a 2 hasta una relación de 1 a 4, en donde la estructura absorbente se humedeció en una solución de NaCl al 0,9% durante un minuto.

Otra configuración puede prever que la estructura absorbente sea tenga una relación de una resistencia al cizallamiento de una muestra, con un ancho de 25 mm y con una longitud de sujeción libre de 200 mm, de un estado húmedo a uno seco en un intervalo de 1 a 1,5 con respecto a una relación de 1 a 5,33, en donde la estructura absorbente se humedeció en una solución de NaCl al 0,9% durante diez minutos.

Además, también puede estar previsto que la estructura estratificada presente una resistencia al desgarro de 6,8 a 16 N/25 mm en estado seco y una resistencia al desgarro de 3 a 6 N/25 mm en estado húmedo.

También existe la posibilidad de que la estructura absorbente en estado húmedo presente una resistencia al cizallamiento en un intervalo de 3 N/25 mm a 6N/25 mm. Es precisamente esta área la que permite mantener la flexibilidad mientras se mantiene la integridad de la estructura estratificada. De acuerdo con un perfeccionamiento, puede estar previsto que la estructura absorbente en estado seco presenta una resistencia al cizallamiento en un área, que está entre 5 y 7 N / 25 mm. Otra configuración prevé que la estructura absorbente en estado seco presente una resistencia al cizallamiento de 11 y 17 N / 25 mm.

La figura 9 muestra una ilustración esquemática de otra posible configuración de un dispositivo 11 para la fabricación de una estructura absorbente 1. Se muestra un procedimiento en línea con un dispositivo de desenrollado para proporcionar un estrato de base como una primera capa hecha de un material depositado por flujo de aire 2, que se aplica a una cinta transportadora de cribado 2a con rodillos impulsores 2b. Además, está previsto un primer equipo de conformación 13 para depositar la pulpa de pelusa 3, un equipo de conformación 14 para facilitar un absorbente, por ejemplo, partículas de SAP 4, un equipo de conformación adicional 15 para facilitar fibras ligantes 5, para formar una segunda capa 6, que se aplica sobre la capa base 2. La pulpa de pelusa 3 y el absorbedor 4 se facilitan por los dispositivos de conformación 16 y 14 ', para formar una tercera capa 8, que se aplica sobre la segunda capa 6. Se utilizan un equipo de conformación 16' para proporcionar pulpa de pelusa 3 y un dispositivo 17 para proporcionar un ligante 10, para formar una cuarta capa 9, que se aplica sobre la tercera capa. Un ligante 10, por ejemplo, un ligante de látex, se aplica a la cuarto capa 9 por medio del dispositivo 17, por ejemplo mediante aplicación por pulverización o recubrimiento por extensión de rasqueta, sobre al menos una superficie externa de las capas. La estructura estratificada se puede activar por calor después de que se haya aplicado el material ligante. Sin embargo, esto puede realizarse mediante un equipo de calentamiento. El equipo de calentamiento usa preferentemente calor radiante. Por ejemplo, el equipo de calentamiento puede estar diseñado como una estación de paso continuo. Durante o después de esto, la estructura estratificada se conduce a través de un dispositivo 12, por ejemplo un calandria, que contiene un intersticio de calandria, en el que la estructura estratificada se comprime. El dispositivo 12 es, por ejemplo, una calandria con una disposición de rodillos de marcha suave, sin embargo, también puede ser un calentador de infrarrojos, una sección de horno u otro elemento calefactor para activar los ligantes, que pega los estratos con el material ligante, así como también en cada caso entre sí.

Las pruebas han demostrado, por ejemplo, que una estructura estratificada similar a las muestras A y B descritas anteriormente presenta preferentemente una distribución de porcentajes de capa con respecto al peso total de la estructura estratificada, que es como sigue:

Capa 1: 28 a 39% en peso

Capa 2: 42 a 55% en peso

Capa 3: 8,5 a 16,5% en peso.

En este sentido, una capa de tisú puede estar previsto al menos en un lado, en particular tal como se ha descrito anteriormente. Se utiliza preferentemente un papel tisú depositado en húmedo. Si está previsto un estrato de tisú, éste presenta, por ejemplo, un porcentaje de peso total de la estructura estratificada en un intervalo de preferentemente 2,7 a 5,5% en peso.

Es especialmente preferente si ninguno de los estratos externos de las estructuras estratificadas está estampada. Por ejemplo, puede estar previsto que exista un efecto de calor, que se aplica uniformemente sobre toda la superficie. Además, de acuerdo con una configuración, se prefiere que solo se use un ligante en dispersión para los estratos exteriores, en particular empleando látex. Preferentemente se utiliza un adhesivo de dispersión, como se describe para las muestras A y B. Se usa preferentemente una dispersión, en la que se utiliza látex con un porcentaje en la dispersión preferentemente en un intervalo entre el 11 y el 19,5% en peso. Además, es preferente, cuando el adhesivo de dispersión, en particular el látex o látex EVA, en el estado seco de la estructura estratificada, es decir, después de la evaporación del líquido presente en el dispersante, se presenta en un intervalo entre el 1% en peso y el 1,8% en peso en cada caso en cada lado de la estructura estratificada.

Además, se ha demostrado que también son posibles configuraciones en las que se prescinde del estrato de papel tisú y se realiza una integridad estructural de los respectivos estratos exteriores a través del adhesivo de dispersión en cooperación con las fibras del estrato exterior respectivo de la estructura estratificada. En particular, las pruebas en húmedo han demostrado que hay suficiente integridad de la estructura estratificada incluso con una estructura de este tipo.

En particular, los rangos de resistencia al cizallamiento descritos anteriormente también se pueden lograr con las proporciones propuestas.

co _o

Claims

REIVINDICACIONES

1. Estructura absorbente (1,20) con una sucesión de capas que comprende

una primera y una segunda superficie externa,

una primera capa (6, 22) de almacenamiento de líquido que contiene pulpa de pelusa (3), fibras ligantes (5) y polímero superabsorbente (4),

una segunda capa de almacenamiento de líquido (9', 24) que contiene pulpa de pelusa (3) y fibras ligantes (5),

y al menos una capa de almacenamiento de líquido (8', 23) dispuesta entre la primera capa de almacenamiento de líquido (6, 22) y la segundo capa de almacenamiento de líquido (9', 24) y en contacto directo con estas,

en donde las capas están situadas unas encima de otras y forman una estructura estratificada,

en donde la al menos una capa de almacenamiento de líquido (8', 23) presenta una pulpa de pelusa (3, 7), un polímero superabsorbente (4) y ningún ligante, y

en donde al menos una de las superficies externas primera y segunda presenta una capa de ligante a base de látex (10).

2. Estructura absorbente (1, 20) según la reivindicación 1, caracterizada por que la primera y la segunda superficies externas presentan en cada caso una capa de ligante (10) a base de látex.

3. Estructura absorbente (1, 20) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que esta presenta un estrato de papel tisú (2, 21) como primer estrato (2, 21), la primera capa de almacenamiento de líquido (6, 22) como segundo estrato (6, 22), la capa de almacenamiento de líquido (8 ', 23) como tercer estrato (8 ', 23) y la segunda capa de almacenamiento de líquido (9 ', 24) como cuarto estrato (9 ', 24).

4. Estructura absorbente (1, 20) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la estructura absorbente (1, 20) tiene una relación de resistencia al cizallamiento de una muestra, con un ancho de 25 mm y con una longitud de sujeción libre de 200 mm, de un estado húmedo a uno seco en un intervalo de 1 a 1,2 con respecto a una relación de 1 a 4, en donde la estructura absorbente (1,20) se humedeció durante un minuto en una solución de NaCl al 0,9% y a continuación se dejó escurrir verticalmente durante dos minutos y la resistencia al cizallamiento se mide según el método de medición contenido en la descripción.

5. Estructura absorbente (1, 20) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la estructura absorbente (1, 20) tiene una relación de resistencia al cizallamiento de una muestra, con un ancho de 25 mm y con una longitud de sujeción libre de 200 mm, de un estado húmedo a uno seco en un intervalo de 1 a 1,5 con respecto a una relación de 1 a 5,33, en donde la estructura absorbente se humedeció durante diez minutos en una solución de NaCl al 0,9% y a continuación se dejó escurrir verticalmente durante diez segundos, y la resistencia al cizallamiento se mide según el procedimiento de medición contenido en la descripción.

6. Estructura absorbente (1, 20) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la estructura estratificada presenta una resistencia al desgarro de 6,8 a 16 N / 25 mm en estado seco y una resistencia al desgarro de 3 a 6 N / 25 mm en estado húmedo,

en donde la estructura absorbente (1, 20) se humedeció durante un minuto en una solución de NaCl al 0,9% y a continuación se dejó escurrir verticalmente durante dos minutos o la estructura absorbente se humedeció durante diez minutos en una solución de NaCl al 0,9% y a continuación se dejó escurrir verticalmente durante diez segundos y

en donde la resistencia al desgarro según el procedimiento de ensayo estándar WSP 110.4 (05), opción B se determinó usando una máquina de ensayo Zwick con una distancia entre clips de 200 mm y una velocidad de avance de 100 mm / min según el procedimiento de medición contenido en la descripción.

7. Estructura absorbente (1, 20) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la estructura absorbente (1, 20) presenta en un estado húmedo una resistencia al cizallamiento en un intervalo de 3 N / 25 mm a 6 N / 25 mm,

en donde la resistencia al cizallamiento de manera análoga al procedimiento de ensayo estándar WSP 110.4 (05), opción B se determinó usando una máquina de ensayo Zwick con una distancia entre clips de 200 mm y una velocidad de avance de 100 mm / min según el procedimiento de medición contenido en la descripción.

8. Procedimiento de fabricación de una estructura absorbente (1, 20) según una de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende al menos las siguientes etapas:

- depositar pulpa de pelusa (3), polímero superabsorbente (4) y fibras ligantes (5) como segundo estrato (6) sobre una capa base (2),

- depositar pulpa de pelusa (3) y polímero superabsorbente (4) sobre el segundo estrato (6) como tercer estrato (8 '), en donde no se depositan fibras ligantes (5),

- depositar un cuarto estrato (9 ') de pulpa de pelusa (3) y fibras ligantes (5) sobre el tercer estrato (8'),

- aplicar una capa de ligante (10) a base de látex sobre al menos una superficie externa de los estratos,

- alimentar los estratos a una calandria (12), que presenta un intersticio de calandria,

y

- compactar los estratos en el intersticio de calandria.

9. Dispositivo (11) para la fabricación de una estructura absorbente (1, 20) según una de las reivindicaciones 1 a 7, que presenta al menos:

- una cinta transportadora de cribado (2a) para depositar estratos (6, 8 ', 9') para la configuración de una estructura estratificada,

- un primer equipo de conformación, a través del cual pueden aplicarse al menos pulpa de pelusa (3) polímero superabsorbente (4) y fibras ligantes (5) sobre la cinta transportadora de cribado (2a), para formar un estrato (6), - un segundo equipo de conformación, a través del cual pueden aplicarse pulpa de pelusa (3) y polímero superabsorbente (4) sobre la cinta transportadora de cribado (2a), para formar otro estrato (8'),

- un tercer equipo de conformación, a través del cual pueden aplicase fibras ligantes (5) y la pulpa de pelusa (3) como un estrato adicional (9 ') sobre la cinta transportadora de cribado (2a),

- al menos una estación de aplicación (17), a través de la cual puede aplicarse una capa de ligante (10) a base de látex sobre una superficie externa de la estructura estratificada,

- una estación de compactación (12) a través de la cual la estructura estratificada se puede compactar y en donde el segundo equipo de conformación está diseñado de manera que no se alimenta o no puede alimentarse ningún agente ligante por medio del segundo equipo de conformación.

10. Dispositivo (11) de acuerdo con la reivindicación 9, donde la estación de compactación (12) es una calandria (12).

11. Uso de una estructura absorbente (1, 20) según una de las reivindicaciones 1 a 7 como producto desechable, por ejemplo para el área de higiene, preferentemente en un producto de higiene.