ES2924646T3

ES2924646T3 - Estructuras absorbentes unitarias multicapa

Info

Publication number: ES2924646T3
Application number: ES18719020T
Authority: ES
Inventors: Jacek K Dutkiewicz
Original assignee: Georgia Pacific Mt Holly LLC
Current assignee: Georgia Pacific Mt Holly LLC
Priority date: 2017-04-03
Filing date: 2018-04-02
Publication date: 2022-10-10
Anticipated expiration: 2038-04-02
Also published as: EP3606487B1; CA3056652A1; EP3606487A1; WO2018187192A1; US20200016012A1

Abstract

El objeto de la presente descripción se refiere a estructuras absorbentes unitarias multicapa y su uso en artículos absorbentes. Más particularmente, el objeto descrito en la presente se refiere a estructuras en capas unitarias que tienen un contenido fibroso particular que tienen características mejoradas de adquisición y retención de fluidos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Estructuras absorbentes unitarias multicapa

1. Campo de la invención

La presente materia objeto divulgada se relaciona con nuevas estructuras absorbentes y su uso en artículos que incluyen pañales y productos para la incontinencia, productos de higiene femenina y otros productos de consumo como productos de limpieza. Más particularmente, la presente materia objeto divulgada se refiere a estructuras unitarias multicapa que tienen características mejoradas de absorción y retención de fluidos.

2. Antecedentes de la invención

Las estructuras no tejidas son importantes en un amplio rango de productos de consumo, tales como artículos absorbentes que incluyen pañales para niños, productos de incontinencia adulta, compresas higiénicas, productos de limpieza, y similares. Por ejemplo, muchos de estos productos de consumo tienen propiedades absorbentes para recoger y retener fluidos. Dichos artículos absorbentes deben realizar simultáneamente múltiples funciones, incluyendo la distribución de líquido desde el punto de aporte de líquido y el almacenamiento de líquido dentro de las capas internas.

Así, los materiales absorbentes a menudo incluyen un núcleo absorbente intercalado entre una lámina superior permeable a los líquidos, cuya función es permitir el paso del fluido al núcleo, y una lámina posterior impermeable a los líquidos, cuya función es contener el fluido e impedir que pase a través del artículo absorbente a la prenda del usuario del artículo absorbente. En los últimos años, ha aumentado la demanda del mercado de un artículo absorbente cada vez más fino y cómodo. También ha aumentado el deseo de reducir los costes de materiales y simplificar la fabricación. Sin embargo, hasta ahora, la mayoría de los materiales absorbentes incluyen los tres componentes distintos descritos anteriormente, es decir, la lámina superior, el núcleo absorbente y la lámina posterior.

Por tanto, subsiste la necesidad de un material absorbente con una construcción más simple que sea capaz de proporcionar la delgadez necesaria, comodidad y características de absorción y retención de líquido para su uso en artículos absorbentes, tales como productos de higiene. La materia objeto divulgada aborda estas necesidades.

El documento US 2009/019825 A1 divulga una estructura no tejida de dos capas con una primera capa que comprende un primer tipo de fibra bicomponente y una segunda capa que comprende un segundo tipo de fibra bicomponente.

3. Sumario

La presente materia objeto divulgada proporciona una estructura absorbente formada a partir de un material unitario multicapa no tejido que contiene construcciones en capas específicas, lo que ventajosamente proporciona características mejoradas de absorción y retención de fluidos.

Un primer aspecto de la presente invención se refiere a una estructura absorbente unitaria multicapa que comprende una primera capa que comprende una primera fibra bicomponente y que tiene un peso base de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 50 gsm y una segunda capa, adyacente a la primera capa, que comprende una segunda fibra bicomponente y que tiene un peso base de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 50 gsm, en donde la primera fibra bicomponente es diferente de la segunda fibra bicomponente, como se describe en la reivindicación 1.

En determinadas realizaciones, la estructura absorbente unitaria multicapa puede incluir además una tercera capa, adyacente a la segunda capa, que comprende fibras hiladas. Por ejemplo, la segunda fibra bicomponente puede tener un dtex mayor que la primera fibra bicomponente. Como alternativa, la primera fibra bicomponente puede tener un dtex mayor que la segunda fibra bicomponente.

La primera capa incluye una mezcla de al menos dos fibras bicomponentes diferentes. Por ejemplo, las al menos dos fibras bicomponentes diferentes pueden diferir en al menos uno de composición, configuración, dtex y longitud.

En determinadas realizaciones, la estructura absorbente unitaria multicapa puede incluir además una capa de fibra celulósica adyacente a la segunda capa. Como alternativa o adicionalmente, la estructura absorbente unitaria multicapa puede incluir además un núcleo absorbente. En determinadas realizaciones, el núcleo absorbente puede incluir SAP. La estructura absorbente unitaria multicapa puede incluir además un aglutinante en al menos una parte de la superficie externa de al menos una capa externa.

Un segundo aspecto de la presente invención se refiere a un artículo absorbente que comprende una estructura absorbente unitaria multicapa como se ha descrito anteriormente.

En determinadas realizaciones, el artículo absorbente puede ser un producto de higiene. Por ejemplo, y sin limitación, el producto de higiene se puede seleccionar de un pañal para bebés, un producto para la incontinencia de adultos y una compresa higiénica.

Lo anterior ha descrito ampliamente las características y desventajas técnicas de la presente solicitud con el fin de que la descripción detallada que sigue pueda entenderse mejor. Las características y desventajas adicionales de la solicitud se describirá, a continuación, en el presente documento que forma el objeto de las reivindicaciones de la solicitud. Los expertos en la materia deberían apreciar que la concepción y la realización específica divulgada puede ser utilizada fácilmente como una base para modificar o diseñar otras estructuras para llevar a cabo los mismos fines de la presente solicitud. Los expertos en la materia también deberían darse cuenta de que dichas construcciones equivalentes no se alejan del alcance de la solicitud como se explica en las reivindicaciones adjuntas. Las características novedosas que se cree que son características de la solicitud, tanto como para su organización como para el método de uso, junto con objetos y ventajas adicionales se entenderán mejor a partir de la siguiente descripción.

4. Descripción detallada

La presente materia objeto divulgada proporciona estructuras absorbentes multicapa para su uso en artículos absorbentes. La presente materia objeto divulgada también proporciona métodos para fabricar dichos materiales. Estos y otros aspectos de la materia objeto divulgada se analizan más en la descripción detallada y los ejemplos.

Definiciones

Los términos usados en esta memoria descriptiva generalmente tienen sus significados habituales en la técnica, dentro del contexto de esta materia objeto y en el contexto específico en donde se usa cada término. A continuación, se definen determinados términos para proporcionar guía adicional para describir las composiciones y los métodos de la materia objeto divulgada y cómo fabricarlas y usarlas.

Como se usa en el presente documento, un "no tejido" se refiere a una clase de material, que incluye, sin limitación, telas o plásticos. Los no tejidos son estructuras en lámina o velo hecho de fibras, filamentos, plástico fundido, o películas plásticas unidas de manera mecánica, térmica o química. Un no tejido es un tejido hecho directamente de un velo de fibras, sin la preparación del hilo necesario para tejer o tricotar. En un no tejido, el ensamblaje de las fibras se mantiene junto mediante uno o más de lo siguiente: (1) entrelazado mecánico en velo aleatorio o manta; (2) fusión de las fibras, como en el caso de las fibras termoplásticas; o (3) la unión con un medio de pegado tal como una resina natural o sintética. Como se usa en el presente documento, "no tejido" se refiere a una variedad de materiales, incluyendo materiales hilados y soplados por fusión.

Como se usa en el presente documento, el término "líquido" se refiere a una sustancia que tiene una consistencia fluida. Por ejemplo, y sin limitación, los líquidos pueden incluir agua, aceites, disolventes, fluidos corporales como la orina o la sangre, alimentos húmedos como bebidas y sopas, desinfectantes, lociones y soluciones de limpieza.

Como se usa en el presente documento, la expresión "porcentaje en peso" significa que se refiere a o bien (i) la cantidad en peso de un constituyente/componente en el material como un porcentaje del peso de una capa del material; o (ii) la cantidad en peso de un constituyente/componente en el material como porcentaje del peso del material no tejido final o producto.

El término "gramaje" como se usa en el presente documento se refiere a la cantidad en peso de un compuesto sobre un área dada. Ejemplos de las unidades de medida incluyen gramos por metro cuadrado como se identifica por el acrónimo "gsm".

Como se usa en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas, las formas en singular "un", "uno" y "una"", "el" y "la", incluyen referencias en plural salvo que el contexto indique claramente otra cosa. Por tanto, por ejemplo, la referencia a "un compuesto" incluye mezclas de compuestos.

El término "aproximadamente" o "alrededor de" significa dentro de un rango de error aceptable para el valor particular como se determina por un experto en la materia, que dependerá en parte de cómo se mida o determine el valor, es decir, las limitaciones del sistema de medida. Por ejemplo, "aproximadamente" puede significar en 3 o más de 3 desviaciones estándar, por la práctica en la técnica. Como alternativa, "aproximadamente" puede significar un intervalo de hasta el 20 %, preferentemente hasta el 10 %, más preferentemente hasta el 5 % y más preferentemente aún hasta el 1 % de un valor dado. Como alternativa, particularmente con respecto a los sistemas o procesos, el término puede significar en un orden de magnitud, preferentemente en 5 veces, y más preferentemente en 2 veces, de un valor.

Fibras

Las estructuras absorbentes de la presente materia objeto divulgada pueden ser materiales no tejidos que comprendan fibras. Las fibras pueden ser naturales, sintética o una mezcla de los mismos. En una realización, las fibras pueden incluir una o más fibras sintéticas, o una mezcla de las mismas.

Fibras sintéticas

Además del uso de fibras de celulosa, la presente materia objeto divulgada contempla el uso de fibras sintéticas. En una realización, las fibras sintéticas comprenden fibras bicomponentes y/o monocomponentes. Las fibras bicomponentes que tienen un núcleo y un revestimiento son conocidas en la técnica. Muchas variedades se utilizan en la fabricación de materiales no tejidos, particularmente los producidos para su uso en técnicas airlaid (depositado por aire). Diferentes fibras bicomponentes adecuadas para su uso en la presente materia objeto divulgada se divulgan en las patentes de Estados Unidos n.° 5.372.885 y 5.456.982. Ejemplos de fabricantes de fibra bicomponente incluyen, pero sin limitación, Trevira (Bobingen, Alemania), Fiber Innovation Technologies (Johnson City, TN) y ES Fiber Visions (Atenas, GA).

Las fibras bicomponentes pueden incorporar una diversidad de polímeros como sus componentes de núcleo y revestimiento. Las fibras bicomponentes que tienen un revestimiento de PE (polietileno) o PE modificado normalmente tienen un núcleo de PET (tereftalato de polietileno) o PP (polipropileno). En una realización, las fibras bicomponentes tienen un núcleo hecho de polipropileno y un revestimiento hecho de polietileno.

El denier de la fibra bicomponente oscila preferentemente entre aproximadamente 1,0 dpf y aproximadamente 4,0 dpf, y más preferentemente entre aproximadamente 1,5 dpf y aproximadamente 2,5 dpf. La longitud de la fibra bicomponente puede ser de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 36 mm, preferentemente de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 12 mm, más preferentemente de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 10. En realizaciones particulares, la longitud de la fibra bicomponente es de aproximadamente 4 mm a aproximadamente 8 mm, o de aproximadamente 4 mm a aproximadamente 6 mm. En una realización particular, la fibra bicomponente es Trevira T255 que contiene un núcleo de poliéster y un revestimiento de polietileno modificado con anhídrido maleico. T255 ha sido producido en una variedad de deniers, longitudes de corte y configuraciones de núcleo-revestimiento con configuraciones preferidas que tienen un denier de aproximadamente 1,7 dpf a 2,0 dpf y una longitud de corte de aproximadamente 4 mm a 12 mm y una configuración de revestimiento de núcleo concéntrica. En una realización específica, la fibra bicomponente es Trevira T255 de 1,7 dtex y 6 mm de longitud. En una realización alternativa, la fibra bicomponente es una fibra bicomponente excéntrica con núcleo de polipropileno y revestimiento de polietileno, tal como Fibervisions ESE430ALV1, 3,3 dtex y 4 mm de longitud o Fibervisions ESE452ALV1, 5,7 dtex y 4 mm de longitud.

Las fibras bicomponentes normalmente se fabrican comercialmente por hilatura por fusión. En este procedimiento, cada polímero fundido se somete a extrusión a través de un troquel, por ejemplo, una hilera, con posterior tirado del polímero fundido para alejarlo de la superficie de la hilera. A esto le sigue la solidificación del polímero mediante transferencia por calor a un medio fluido circundante, por ejemplo, aire frío, y recogiendo el filamento ahora sólido.

Ejemplos no limitantes de las etapas adicionales después de la hilatura por fusión también pueden incluir estiraje en caliente o en frío, tratamiento térmico, crimpado y corte. Este procedimiento de fabricación en su totalidad normalmente se lleva a cabo como un procedimiento de dos etapas discontinuo que primero implica la hilatura de los filamentos y su recogida en un remolque que comprende numerosos filamentos. Durante la etapa de hilatura, cuando el polímero fundido se aparta de la superficie de la hilera, pueden darse algún estiraje del filamento que también se puede denominar estirado. A esto le sigue una segunda etapa donde las fibras hiladas son estiradas o alargadas para aumentar el alineamiento molecular y la cristalinidad y para dar una resistencia aumentada y otras propiedades físicas a los filamentos individuales. Las etapas posteriores pueden incluir, pero sin limitación, fijación por calor, crimpado y corte del filamento en fibras. La etapa de estiraje o alargamiento puede implicar estirar el núcleo de la fibra bicomponente, el revestimiento de la fibra bicomponente o tanto el núcleo como el revestimiento de la fibra bicomponente dependiendo de los materiales de los que están comprendidos el núcleo y el revestimiento, así como las condiciones empleadas durante el procedimiento de estiraje y alargamiento.

Las fibras bicomponentes también pueden formarse en un procedimiento continuo donde la hilatura y el estiraje se realizan en un procedimiento continuo. Durante el procedimiento de fabricación es deseable añadir diferentes materiales a la fibra después de la etapa de hilatura por fusión en diferentes etapas posteriores en el procedimiento.

Estos materiales pueden denominarse "acabados" y pueden estar comprendidos por agentes activos tales como, pero sin limitación, lubricantes y agentes antiestáticos. El acabado normalmente se suministra por una solución con base acuosa o emulsión. Los acabados pueden proporcionar propiedades deseadas para tanto la fabricación de la fibra bicomponente como para el uso de la fibra, por ejemplo, en un procedimiento vía aérea o vía húmeda ("wetlaid").

Otros numerosos procesos están implicados antes, durante y después de las etapas de hilatura y estiraje y se divulgan en las patentes de Estados Unidos n.° 4.950.541, 5.082.899, 5.126.199, 5.372.885, 5.456.982, 5.705.565, 2.861.319,

3.237.245, 3.2 3.778.208, 3.7

4.445.833, 4.7

La presente materia objeto divulgada también puede incluir, pero sin limitación, artículos que contienen fibras bicomponentes que están parcialmente estiradas con distintos grados de estiramiento o alargamiento, fibras bicomponentes altamente estiradas y mezclas de las mismas. Estas pueden incluir, pero sin limitación, fibra bicomponente con núcleo de poliéster altamente estirada con una diversidad de materiales de revestimiento, incluyendo específicamente un revestimiento de polietileno como Trevira T255 (Bobingen, Alemania) o una fibra bicomponente de núcleo de polipropileno altamente estirada con una variedad de materiales de revestimiento, incluyendo específicamente un revestimiento de polietileno tal como ES FiberVisions AL-Adhesion-C (Varde, Dinamarca). Adicionalmente, se puede utilizar fibra bicomponente Trevira T265 (Bobingen, Alemania), con un núcleo parcialmente estirado con un núcleo hecho de tereftalato de polibutileno (PBT) y un revestimiento hecho de polietileno. El uso de tanto fibras bicomponentes parcialmente estiradas como altamente estiradas en la misma estructura puede estar influido para encontrar propiedades físicas y de rendimiento específicas en función de cómo estén incorporadas en la estructura.

Las fibras bicomponentes de la presente materia objeto divulgada están limitadas en el ámbito de cualquier polímero específico para o bien el núcleo o el revestimiento como cualquier fibra bicomponente con núcleo parcialmente estirado pueda proporcionar rendimiento aumentado de acuerdo con el alargamiento y la resistencia. El grado al cual se estiran las fibras bicomponentes parcialmente estiradas no está limitado en el ámbito ya que grados diferentes de estiraje producirán diferentes mejoras en el rendimiento. El ámbito de las fibras bicomponentes parcialmente estiradas abarca fibras con diferentes configuraciones de núcleo-revestimiento que incluyen, pero sin limitación, concéntrica, excéntrica, una junta a la otra, islas en un mar, segmentos circulares y otras variaciones. Los porcentajes en peso relativos de los componentes núcleo y revestimiento de la fibra total pueden variar. Además, el ámbito de esta materia objeto cubre el uso de homopolímeros parcialmente estirados tales como poliéster, polipropileno, nailon y otros polímeros que se pueden hilar por fusión. El ámbito de esta materia objeto también puede cubrir fibras multicomponentes que pueden tener más de dos polímeros como parte de la estructura de la fibra.

En realizaciones particulares, las fibras bicomponentes en una capa particular constituyen de aproximadamente 50 a aproximadamente 100 por ciento en peso de la capa. La capa bicomponente puede contener de aproximadamente 1 gsm a aproximadamente 50 gsm de fibras bicomponentes, o de aproximadamente 1 gsm a aproximadamente 40 gsm de fibras bicomponentes, o de aproximadamente 1 gsm a aproximadamente 30 gsm de fibras bicomponentes, o de aproximadamente 2 gsm a aproximadamente 20 gsm de fibras bicomponentes, o aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 20 gsm de fibras bicomponentes. En determinadas realizaciones, la capa bicomponente contiene de aproximadamente 4 gsm a aproximadamente 20 gsm de fibras bicomponentes. En realizaciones alternativas, la capa bicomponente contiene de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 50 gsm de fibras bicomponentes, o de aproximadamente 12 gsm a aproximadamente 40 gsm de fibras bicomponentes, o de aproximadamente 20 gsm a aproximadamente 30 gsm de fibras bicomponentes.

En realizaciones particulares, las fibras bicomponentes son fibras bicomponentes cortadas de bajo dtex en el intervalo de aproximadamente 0,5 dtex a aproximadamente 20 dtex. En determinadas realizaciones, el valor de dtex puede oscilar entre aproximadamente 1 dtex y aproximadamente 15 dtex, o entre aproximadamente 1,5 dtex y aproximadamente 10 dtex, o entre aproximadamente 1,7 dtex y aproximadamente 5,7 dtex. En determinadas realizaciones, el valor de dtex es 1,7 dtex, 2,2 dtex, 3,3 dtex, 5,7 dtex, 6,7 dtex o 10 dtex.

Otras fibras sintéticas adecuadas para su uso en diferentes realizaciones como fibras o como fibras aglutinantes bicomponentes incluyen, pero sin limitación, fibras hechas de diferentes polímeros que incluyen, a modo de ejemplo y sin limitación, acrílicos, poliamidas (que incluyen, pero sin limitación, Nylon 6, Nylon 6/6, Nylon 12, ácido poliaspártico, ácido poliglutámico), poliaminas, poliimidas, poliacrílicos (que incluyen, pero sin limitación, poliacrilamida, poliacrilonitrilo, ésteres de ácido metacrílico y ácido acrílico), policarbonatos (que incluyen, pero sin limitación, policarbonato de bisfenol A, polipropileno carbonato), polidienos (que incluyen, pero sin limitación, polibutadieno, poliisopreno, polinorbomeno), poliepóxidos, poliésteres (que incluyen, pero sin limitación, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, tereftalato de politrimetileno, policaprolactona, poliglicólido, polilactida, polihidroxibutirato, polihidroxivalerato, adipato de polietileno, adipato de polibutileno, succinato de polipropileno), poliéteres (que incluyen, pero sin limitación, polietilenglicol (óxido de polietileno), polibutilenglicol, óxido de polipropileno, polioximetileno (paraformaldehído), politetrametileno éter (politetrahidrofurano), poliepiclorhidrina), polifluorocarburos, polímeros de formaldehído (que incluyen, pero sin limitación, urea-formaldehído, melanina-formaldehído (fenol formaldehído), polímeros naturales (que incluyen, pero sin limitación, celulosas, quitosanos, ligninas, ceras), poliolefinas (que incluyen, pero sin limitación, polietileno, polipropileno, polibutileno, polibuteno, poliocteno), polifenilenos (que incluyen, pero sin limitación, óxido de polifenileno, sulfuro de polifenileno, polifenileno éter sulfona), polímeros que contienen silicio (que incluyen, pero sin limitación, polidimetil siloxano, policarbometil silano), poliuretanos, polivinilos (que incluyen, pero sin limitación, polivinil butiral, alcohol polivinílico, ésteres y éteres de alcohol polivinílico, acetato de polivinilo, poliestireno, polimetilestireno, cloruro de polivinilo, polivinilpirrolidona, poliéter de metil vinilo, poliéter de etil vinilo, polivinil metil cetona, poliacetales, poliarilatos y copolímeros (que incluyen, pero sin limitación, copolímero de polietileno y acetato de vinilo, copolímero de polietileno y ácido acrílico, copolímero de tereftalato de polibutileno y tereftalato de polietileno, bloque polilaurilactama-politetrahidrofurano), polímeros basados en succinato de polibutileno y ácido poliláctico.

En realizaciones específicas, la capa de fibras sintéticas contiene fibras cortadas de alto dtex en el intervalo de aproximadamente 2 a aproximadamente 20 dtex. En determinadas realizaciones, el valor de dtex puede oscilar entre aproximadamente 2 dtex y aproximadamente 15 dtex, o entre aproximadamente 2 dtex y aproximadamente 10 dtex. En realizaciones particulares, la fibra puede tener un valor de dtex de aproximadamente 6,7 dtex.

En otras realizaciones específicas, la capa sintética contiene filamentos sintéticos. Los filamentos sintéticos pueden formarse mediante procesos de hilatura y/o extrusión. Por ejemplo, dichos procesos pueden ser similares a los métodos descritos anteriormente con referencia a los procesos de hilatura por fusión. Los filamentos sintéticos pueden incluir una o más hebras continuas. En determinadas realizaciones, los filamentos sintéticos pueden incluir polipropileno.

En realizaciones particulares, fibras de poliéster (PET) tales como Trevira Tipo 245, se utilizan en una capa de fibras sintéticas que comprende de aproximadamente 50 a aproximadamente 100 por ciento en peso de la capa. La capa de fibras sintéticas contiene de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 50 gsm de fibras sintéticas, o de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 40 gsm de fibras sintéticas, o de aproximadamente 20 a aproximadamente 30 fibras sintéticas, o aproximadamente 30 gsm de fibras sintéticas.

Fibras de celulosa

Cualquier fibra de celulosa conocida en la técnica, incluidas las fibras de celulosa de cualquier origen natural, tales como las derivadas de pulpa de madera o celulosa regenerada, puede usarse en una capa celulósica. En una realización determinada, las fibras de celulosa incluyen, pero sin limitación, fibras digeridas, tales como kraft, kraft prehidrolizada, soda, sulfito, fibras tratadas termo mecánicas y mecánicas quimicotérmicas, derivadas de madera blanda, de madera dura o línteres de algodón. En otras realizaciones, las fibras de celulosa incluyen, pero sin limitación, fibras digeridas kraft, que incluyen fibras digeridas kraft prehidrolizadas. Ejemplos no limitantes de fibras de celulosa adecuadas para su uso en esta materia objeto son las fibras de celulosa derivadas de maderas blandas, tales como pinos, abetos y píceas. Otras fibras de celulosa adecuadas incluyen, pero sin limitación, aquellas derivadas de esparto, bagazo, kemp, lino, cáñamo, kenaf y otras fuentes de fibras de lignina y celulosa. Las fibras de celulosa adecuadas incluyen, pero sin limitación, fibras blanqueadas de pino del sur Kraft vendidas bajo la marca registrada FOLEY FLUFFS® (Buckeye Technologies Inc., Memphis, Tenn.). Adicionalmente, las fibras vendidas bajo la marca comercial CELLU TISSUE® (p. ej., Grado 3024) (Clearwater Paper Corporation, Spokane, Wash.) se utilizan en ciertos aspectos de la materia objeto divulgada.

Las estructuras absorbentes de la materia objeto divulgada también pueden incluir, pero sin limitación, una pulpa esponjosa brillante comercializada que incluye, pero sin limitación, pulpa de pelusa de madera blanda del sur (como FOLEY FLUFFS® tratada), pulpa de sulfito de madera blanda del norte (como T 730 de Weyerhaeuser) o pulpa de madera dura (como el eucalipto). Aunque pueden preferirse determinadas pulpas en función de una diversidad de factores, puede usarse cualquier pulpa esponjosa absorbente o mezclas de las mismas. En determinadas realizaciones, se pueden usar celulosa de madera, pulpa de línter de algodón, celulosa químicamente modificada tal como fibras de celulosa entrelazadas y fibras de celulosa altamente purificadas. Ejemplos no limitantes de pulpas adicionales son FOLEY FLUFFS® FFTAs (también conocida como pulpa FFTAS o f FT-AS de Buckeye Technologies) y Weyco CF401.

Otros tipos adecuados de fibra de celulosa incluyen, pero sin limitación, fibras de celulosa químicamente modificadas. En realizaciones particulares, las fibras de celulosa modificadas son fibras de celulosa entrelazadas. Las Patentes de los EE. UU. n.° 5.492.759; 5.601.921; 6.159.335, se refieren a fibras de celulosa tratadas químicamente útiles en la práctica de esta materia objeto divulgada. En determinadas realizaciones, las fibras de celulosa modificadas comprenden un compuesto de polihidroxi. Ejemplos no limitantes de compuestos de polihidroxi incluyen glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol, alcohol polivinílico, acetato de polivinilo parcialmente hidrolizado y acetato de polivinilo totalmente hidrolizado. En determinadas realizaciones, la fibra se trata con un compuesto que contiene cationes polivalentes. En una realización, el compuesto que contiene cationes polivalentes está presente en una cantidad de aproximadamente 0,1 por ciento en peso a aproximadamente 20 por ciento en peso basado en el peso seco de la fibra sin tratar. En realizaciones particulares, el compuesto que contiene catión polivalente es una sal de ión metálico polivalente. En determinadas realizaciones, el compuesto que contiene catión polivalente se selecciona del grupo que consiste en aluminio, hierro, estaño, sales de los mismos y mezclas de los mismos. Se puede usar cualquier sal metálica polivalente incluidas las sales metálicas de transición. Ejemplos no limitantes de metales polivalentes adecuados incluyen berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario, titanio, circonio, vanadio, cromo, molibdeno, wolframio, manganeso, hierro, cobalto, níquel, cobre, cinc, aluminio y estaño. Los iones preferidos incluyen aluminio, hierro y estaño. Los iones metálicos preferidos tienen estados de oxidación de 3 o 4. Se puede emplear cualquier sal que contenga el ion metálico polivalente. Ejemplos no limitantes de sales inorgánicas adecuadas de los metales anteriores incluyen cloruros, nitratos, sulfatos, boratos, bromuros, yoduros, fluoruros, nitruros, percloratos, fosfatos, hidróxidos, sulfuros, carbonatos, bicarbonatos, óxidos, alcóxidos fenóxidos, fosfitos e hipofosfitos. Ejemplos no limitantes de sales orgánicas adecuadas de los metales anteriores incluyen formiatos, acetatos, butiratos, hexanoatos, adipatos, citratos, lactatos, oxalatos, propionatos, salicilatos, glicinatos, tartratos, glicolatos, sulfonatos, fosfonatos, glutamatos, octanoatos, benzoatos, gluconatos, maleatos, succinatos y 4,5-dihidroxi-benceno-1,3-disulfonatos. Además de las sales de metal polivalente, se pueden usar otros compuestos tales como los complejos de las sales anteriores que incluyen, pero sin limitación, aminas, ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), ácido dietilentriaminopentaacético (DIPA), ácido nitrilotriacético (NTA), 2,4-pentanodiona y amoníaco.

En una realización, las fibras de pulpa de celulosa son fibras de pulpa de celulosa modificadas químicamente que se han ablandado o plastificado para que sean inherentemente más comprimibles que las fibras de pulpa no modificadas. La misma presión aplicada a un velo de pulpa plastificada dará como resultado mayor densidad que cuando se aplica a un velo de pulpa sin modificar. Adicionalmente, el velo densificado de las fibras de celulosa plastificadas es intrínsecamente más blanda que un velo de densidad similar de fibra sin modificar del mismo tipo de madera. Las pulpas de madera blanda pueden hacerse más compresibles usando tensioactivos catiónicos como agentes antiligantes para alterar las asociaciones interfibra. El uso de uno o más agentes antiligantes facilita la disgregación de la lámina de pulpa en copos en el procedimiento vía aérea. Ejemplos de agentes antiligantes incluyen, pero sin limitación, aquellos divulgados en las patentes de Estados Unidos n.° 4.432.833, 4.425.186 y 5.776.308.

Un ejemplo de una pulpa de celulosa tratada con agente antiligante es FFLE+. Los plastificantes para celulosa, que se pueden añadir a una suspensión de pulpa antes de la formación de láminas wetlaid, también se pueden usar para ablandar la pulpa, aunque actúan mediante un mecanismo diferente que los agentes antiligantes. Los agentes plastificantes actúan dentro de la fibra, en la molécula de celulosa, para producir regiones amorfas flexibles o blandas. Las fibras resultantes se describen como lacias. Puesto que las fibras plastificadas carecen de dureza, la pulpa desmenuzada es más fácil de densificar en comparación con las fibras sin tratar con plastificantes. Los plastificantes incluyen, pero sin limitación, alcoholes polihídricos tales como glicerol, poliglicol de bajo peso molecular tal como polietilenglicoles y compuestos de polihidroxi. Estos y otros plastificantes se describen y ejemplifican en las patentes de Estados Unidos n.° 4.098.996, 5.547.541 y 4.731.269.

Amoniaco, urea y alquilaminas son también conocidas para plastificar productos de madera, que contienen principalmente celulosa (A. J. Stamm, Forest Products Journal 5(6):413, 1955).

En realizaciones particulares de la presente materia objeto divulgada, se utiliza la siguiente celulosa: GP4723, una pulpa completamente tratada (disponible en Georgia-Pacific); GP4725, una pulpa semitratada (disponible en Georgia-Pacific); Tencel (disponible en Lenzing); fibras de celulosa de lino; Danufil (disponible en Kelheim); Viloft (disponible en Kelheim); GP4865, una pulpa semitratada para el control de olores (disponible en Georgia-Pacific); tejido Cellu de grado 3024 (disponible en Clearwater); Brawny Industrial Flax 500 (disponible en Georgia-Pacific).

En determinadas realizaciones, una capa particular puede contener de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 150 gsm de fibras de celulosa, o de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 100 gsm de fibras de celulosa, o de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 50 gsm de fibras de celulosa. En realizaciones particulares, una capa puede contener de aproximadamente 7 gsm a aproximadamente 40 gsm de fibras de celulosa, o de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 30 gsm de fibras de celulosa, o de aproximadamente 15 gsm a aproximadamente 25 gsm de fibras de celulosa, o aproximadamente 20 gsm de fibras de celulosa.

Aglutinantes

Los aglutinantes adecuados incluyen, pero sin limitación, aglutinantes líquidos y aglutinantes en polvo. Ejemplos no limitantes de aglutinantes líquidos incluyen emulsiones, soluciones o suspensiones de aglutinantes. Ejemplos no limitantes de aglutinantes incluyen polvos de polietileno, aglutinantes de copolímero, aglutinantes de vinilacetato y etileno, aglutinantes de estireno y butadieno, uretanos, aglutinantes basados en uretano, aglutinantes acrílicos, aglutinantes termoplásticos, aglutinantes basados en polímero natural y mezclas de los mismos.

Los aglutinantes adecuados incluyen, pero sin limitación, copolímeros, copolímeros de vinilacetato y etileno ("VAE"), que pueden tener un estabilizador tal como Wacker Vinnapas 192, Wacker Vinnapas EF 539, Wacker Vinnapas EP907, Wacker Vinnapas EP129, Celanese Duroset E130, Celanese Dur-O-Set Elite 13025-1813 y Celanese Dur-O-Set TX-849, Celanese 75-524A, mezclas de alcohol polivinílico y acetato de polivinilo tales como Wacker Vinac 911, homopolímeros de acetato de vinilo, aminas de polivinilo tales como BASF Luredur, acrílicos, acrilaminas catiónicas, poliacrilaminas tales como Bercon Berstrength 5040 y Bercon Berstrength 5150, hidroxietilcelulosa, almidón tal como National Starch CATO RTM 232, National Starch Ca To RTM 255, National Starch Optibond, National Starch Optipro, o National Starch OptiPLUS, goma guar, estiereno-butadienos, uretanos, aglutinantes basados en uretano, aglutinantes termoplásticos, aglutinantes acrílicos y carboximetilcelulosa tal como Hercules Aqualon CMC. En determinadas realizaciones, el aglutinante es un aglutinante basado en polímero natural. Ejemplos no limitantes de aglutinantes basados en polímero natural incluyen polímeros derivados de almidón, celulosa, quitina y otros polisacáridos.

En determinadas realizaciones, el aglutinante es soluble en agua. En una realización, el aglutinante es un copolímero de vinilacetato y etileno. Un ejemplo no limitante de tales copolímeros es EP907 (Wacker Chemicals, Múnich, Alemania). Se puede aplicar Vinnapas EP907 a un nivel de sólidos de aproximadamente un 10% incorporando aproximadamente un 0,75 % en peso de Aerosol OT (Cytec Industries, West Paterson, N.J.), que es un tensioactivo aniónico. También se pueden usar otras clases de aglutinantes líquidos tales como aglutinantes de estireno-butadieno y acrílicos.

En determinadas realizaciones, el aglutinante no es soluble en agua. Ejemplos de estos aglutinantes incluyen, pero sin limitación, Vinnapas 124 y 192 (Wacker), que pueden tener un agente de opacificación y un blanqueador, que incluyen, pero sin limitación, dióxido de titanio, dispersado en la emulsión. Otros aglutinantes incluyen, pero sin limitación, Celanese Emulsions (Bridgewater, N.J.) Elite 22 y Elite 33.

En determinadas realizaciones, el aglutinante es un aglutinante termoplástico. Tales aglutinantes termoplásticos incluyen, pero sin limitación, cualquier polímero termoplástico que se pueda fundir a temperaturas que no dañarán ampliamente las fibras de celulosa. Preferentemente, el punto de fusión del material de unión termoplástico será menor de aproximadamente 175 °C. Ejemplos de materiales termoplásticos adecuados incluyen, pero sin limitación, suspensiones de aglutinantes termoplásticos y polvos termoplásticos. En realizaciones particulares, el material de unión termoplástico puede ser, por ejemplo, polietileno, polipropileno, cloruro de polivinilo y/o cloruro de polivinilideno.

En realizaciones particulares, el aglutinante de etileno y acetato de vinilo no es reticulable. En una realización, el aglutinante de etileno y acetato de vinilo es reticulable. En determinadas realizaciones, el aglutinante es la solución de aglutinante basado en uretano WD4047 suministrada por HB Fuller. En una realización, el aglutinante es la dispersión Michem Prime 4983-45N de copolímero de ácido acrílico y etileno ("EAA") suministrado por Michelman. En determinadas realizaciones, el aglutinante es la emulsión Dur-O-Set Elite 22LV de aglutinante v A e suministrado por Celanese Emulsions (Bridgewater, N. J.). Como se ha señalado anteriormente, en realizaciones particulares, el aglutinante es reticulable. También se entiende que los aglutinantes reticulables son bien conocidos como aglutinantes con resistencia en húmedo permanente. Un aglutinante con resistencia en húmedo permanente incluye, pero sin limitación, Kymene® (Hercules Inc., Wilmington, Del.), Parez® (American Cyanamid Company, Wayne, N.J.), Wacker Vinnapas o AF192 (Wacker Chemie AG, Múnich, Alemania) o similares. Varios agentes de resistencia en húmedo permanentes se describen en la patente de EE. UU. n.° 2.345.543, Patente de EE. UU. n.° 2.926.116 y patente de EE. UU. n.° 2.926.154.

Otros aglutinantes con resistencia en húmedo permanente incluyen, pero sin limitación, resinas de poliaminaepiclorhidrina, poliamida-epiclorhidrina o poliamida-amina epiclorhidrina, que se denominan colectivamente "resinas PAE". Aglutinantes con resistencia en húmedo permanente como ejemplo no limitantes incluyen Kymene 557H o Kymene 557LX (Hercules Inc., Wilmington, Del.) y se han descrito en la patente de EE. UU. n.° 3.700.623 y la patente de EE. UU. n.° 3.772.076.

Como alternativa, en determinadas realizaciones, el aglutinante es un aglutinante con resistencia en húmedo permanente. Los aglutinantes con resistencia en húmedo temporal incluyen, pero sin limitación, Hercobond® (Hercules Inc., Wilmington, Del.), Parez® 750 (American Cyanamid Company, Wayne, N.J.), Parez® 745 (American Cyanamid Company, Wayne, N.J.) o similares. Otros aglutinantes con resistencia en húmedo temporal adecuados incluyen, pero sin limitación, almidón de dialdehído, polietilenimina, goma de manogalactano, glioxal y dialdehído manogalactano. Otros agentes de resistencia en húmedo temporales adecuados se describen en la patente de EE. UU. n.° 3.556.932, la patente de EE. UU. n.° 5.466.337, la patente de EE. UU. n.° 3.556.933, la patente de EE. UU. n.° 4.605.702, la patente de EE. UU. n.° 4.603.176, la patente de EE. UU. n.° 5.935.383 y la patente de EE. UU. n.° 6.017.417.

En determinadas realizaciones, los aglutinantes se aplican como emulsiones en cantidades que oscilan de aproximadamente 1 gsm a aproximadamente 4 gsm, o de aproximadamente 1,3 gsm a aproximadamente 2,8 gsm, o de aproximadamente 2 gsm a aproximadamente 3 gsm. Se puede aplicar aglutinante a un lado de una capa fibrosa, preferentemente una capa orientada al exterior. Como alternativa, puede aplicarse a ambos lados de una capa, en cantidades iguales o desproporcionadas.

Otros aditivos

Los materiales de la presente materia objeto divulgada también pueden contener otros aditivos. Por ejemplo, los materiales pueden contener polímero superabsorbente (SAP). Los tipos de polímeros superabsorbentes que pueden usarse en la materia objeto divulgada incluyen, pero sin limitación, SAP en su forma en partículas o fibrosa, tal como polvo, gránulos irregulares, partículas esféricas, fibras cortadas y otras partículas alargadas. Las Patentes de los EE. UU. n.° 5.147.343; 5.378.528; 5.795.439; 5.807.916; 5.849.211 y 6.403.857, describen diferentes polímeros superabsorbentes y métodos de fabricación de los polímeros superabsorbentes. Un ejemplo de un sistema de formación de polímero superabsorbente es copolímeros acrílicos reticulados de sales metálicas de ácido acrílico y acrilamida u otros monómeros tales como ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico. Muchos polímeros superabsorbentes granulares convencionales se basan en ácido poliacrílico que se ha reticulado durante la polimerización con cualquiera de varios agentes de reticulación comonómeros multifuncionales bien conocidos en la técnica. Los ejemplos de agentes de reticulación multifuncionales se exponen en las Patentes de EE. UU. n.° 2.929.154; 3.224.986; 3.332.909; 4.076.673.

Por ejemplo, se pueden usar polielectrolitos carboxilados reticulados para formar polímeros superabsorbentes. Se sabe que otros polímeros de polielectrolitos solubles en agua son útiles para la preparación de superabsorbentes mediante reticulación, estos polímeros incluyen: almidón de carboximetilo, carboximetilcelulosa, sales de quitosano, sales de gelatina, etc. Comúnmente, sin embargo, no se usan en una escala comercial para aumentar la absorbencia de los artículos absorbentes desechables principalmente debido a su mayor coste. Los gránulos de polímero superabsorbente útiles en la práctica de esta materia objeto están comercializados por varios fabricantes, tales como BASF, Dow Chemical (Midland, Mich.), Stockhausen (Greensboro, N.C.), Chemdal (Arlington Heights, l11.) y Evonik (Essen, Alemania). Ejemplos no limitantes de SAP incluyen un polvo basado en ácido acrílico reticulado de superficie tal como Stockhausen 9350 o SX70, BASF HySorb FEM 33N o Evonik Favor SXM 7900.

En determinadas realizaciones, SAP se puede usar en una capa en cantidades que oscilan de aproximadamente un 5 % a aproximadamente un 50 % basado en el peso total de la estructura. En determinadas realizaciones, la cantidad de SAP en una capa puede oscilar de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 50 gsm, o de aproximadamente 12 gsm a aproximadamente 40 gsm, o de aproximadamente 15 gsm a aproximadamente 25 gsm.

Estructuras absorbentes

La presente materia objeto divulgada proporciona estructuras absorbentes mejoradas con muchas ventajas sobre varios materiales disponibles comercialmente. Los materiales divulgados actualmente tienen una estructura unitaria, con la capacidad de lograr un rendimiento de absorbencia general comparable o mejorado con los materiales compuestos. El rendimiento de absorbencia se mide por una mejor absorción de fluidos o mejores características de rehumectación, al mismo tiempo que proporciona un perfil delgado y comodidad para los productos de higiene.

La presente materia objeto divulgada proporciona una estructura absorbente unitaria. En determinadas realizaciones, la estructura absorbente incluye al menos dos capas, al menos tres capas, al menos cuatro capas, al menos cinco capas, o al menos seis capas, en donde cada capa comprende un contenido fibroso específico.

En determinadas realizaciones, la estructura absorbente puede incluir al menos dos capas de fibras sintéticas. Por ejemplo, la primera capa de fibras sintéticas puede contener un primer tipo de fibras bicomponentes y la segunda capa de fibras sintéticas puede contener un segundo tipo de fibras bicomponentes. En determinadas realizaciones, las fibras bicomponentes de la primera capa de fibras sintéticas pueden ser diferentes de las de la segunda capa de fibras sintéticas. En determinadas realizaciones, las fibras bicomponentes de una o más capas pueden comprender una mezcla de diferentes fibras bicomponentes. Como alternativa, la primera capa de fibras sintéticas puede contener fibras de poliéster y la segunda capa de fibras sintéticas puede contener fibras bicomponentes. En determinadas realizaciones, una o más capas de fibras sintéticas pueden ser una capa hilada, por ejemplo, que contiene fibras bicomponentes. En realizaciones particulares, la primera capa de fibras sintéticas puede contener fibras de poliéster (p. ej., PET) y la segunda capa de fibras sintéticas puede contener fibras bicomponentes hiladas. Así, la primera capa de fibras sintéticas puede proporcionar una barrera contra líquidos como alternativa a una lámina superior convencional.

Como alternativa, en realizaciones particulares, la estructura absorbente puede incluir al menos tres capas de fibras sintéticas. Por ejemplo, un material de tres capas puede incluir una primera capa de fibras sintéticas que contiene un primer tipo de fibras bicomponentes, una segunda capa de fibras sintéticas que contiene un segundo tipo de fibras bicomponentes, y una tercera capa de fibras sintéticas que contiene fibras hiladas. Como alternativa, un material de tres capas puede incluir tres capas de fibras sintéticas, conteniendo cada una una o más fibras bicomponentes diferentes.

Una o más capas de fibras sintéticas que contienen fibras bicomponentes incluyen una mezcla de diferentes fibras bicomponentes. Por ejemplo, y sin limitación, las fibras bicomponentes que forman una mezcla en una capa sintética particular pueden diferir por composición, configuración, dtex y/o longitud de la fibra. Por ejemplo, y sin limitación, si dos fibras bicomponentes diferentes están presentes en una mezcla, pueden estar presentes en una relación de aproximadamente 5:1 a aproximadamente 1:5, o de aproximadamente 4:1 a aproximadamente 1:4.

En realizaciones específicas, la estructura absorbente puede ser un material de dos capas con dos capas de fibras sintéticas. La primera capa de fibras sintéticas incluye una mezcla de al menos dos fibras bicomponentes diferentes. Por ejemplo, la mezcla puede incluir fibras bicomponentes que tengan dos composiciones diferentes, p. ej., un núcleo de poliéster con un revestimiento de polietileno y un núcleo de polipropileno con un revestimiento de polietileno. Una o ambas fibras bicomponentes pueden tener una configuración de núcleo-revestimiento excéntrica. La segunda capa de fibras sintéticas puede incluir un tercer tipo de fibras bicomponentes.

De acuerdo con la presente invención, las fibras bicomponentes de la segunda capa de fibras sintéticas tienen un dtex mayor que las fibras bicomponentes de la mezcla que forma la primera capa de fibras sintéticas.

En realizaciones particulares, la primera capa de fibras sintéticas del material de dos capas puede incluir fibras bicomponentes que tienen un núcleo de poliéster con un revestimiento de polietileno con un dtex de aproximadamente 1,7 y fibras bicomponentes que tienen un núcleo de polipropileno con un revestimiento de polietileno con un dtex de aproximadamente 2,2. La segunda capa de fibras sintéticas puede incluir fibras bicomponentes que tengan un núcleo de polipropileno con un revestimiento de polietileno con un dtex de aproximadamente 5,7. La longitud de las fibras bicomponentes puede ser de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 36 mm, preferentemente de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 12 mm, o de aproximadamente 4 mm a aproximadamente 6 mm.

En determinadas realizaciones, la estructura absorbente puede ser un material de tres capas con tres capas de fibras sintéticas, donde la primera capa de fibras sintéticas incluye una mezcla de al menos dos fibras bicomponentes diferentes. La segunda capa de fibras sintéticas puede incluir un tercer tipo de fibras bicomponentes y la tercera capa de fibras sintéticas puede incluir un cuarto tipo de fibras bicomponentes. En determinadas realizaciones, las fibras bicomponentes de la segunda y tercera capas de fibras sintéticas pueden tener un dtex mayor que las fibras bicomponentes de la mezcla que forma la primera capa de fibras sintéticas.

Como se plasma en el presente documento, la disposición específica de diferentes fibras bicomponentes en las diversas capas de fibras sintéticas puede formar una red fibrosa de poros grandes. En determinadas realizaciones, las diferentes fibras bicomponentes pueden establecer múltiples capas de fibras unidas formando un gradiente de tamaño de poro con poros más grandes dispuestos más cerca del punto de aporte por un fluido.

Como se plasma en el presente documento, cualquiera de las estructuras absorbentes multicapa descritas en el presente documento puede incluir además una capa de fibras celulósicas adicional. La capa de fibras celulósicas se puede colocar en varios lugares dentro de las estructuras multicapa. Por ejemplo, en determinadas realizaciones, la capa de fibras celulósicas se puede colocar debajo de dos o más capas de fibras sintéticas. En determinadas realizaciones, una capa de fibras celulósicas puede comprender pelusa de celulosa unida o tejido celulósico.

Además, y como se plasma en el presente documento, una o más capas se pueden unir en al menos una parte de su superficie exterior con un aglutinante, p. ej., un aglutinante polimérico. No es necesario que el aglutinante esté unido químicamente a una parte de la capa, aunque es preferible que el aglutinante permanezca asociado muy cerca de la capa, mediante recubrimiento, adherencia, precipitación o cualquier otro mecanismo de modo que no se desprenda de la capa durante el manejo normal de la capa. Por conveniencia, la asociación entre la capa y el aglutinante analizado anteriormente puede ser referida como la unión, y se puede decir que el compuesto está unido a la capa.

En determinadas realizaciones, la primera capa de fibras sintéticas puede contener de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 50 gsm, o de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 30 gsm, o de aproximadamente 20 gsm a aproximadamente 25 gsm de fibras sintéticas. La segunda capa de fibras sintéticas puede contener de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 50 gsm, o de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 20 gsm de fibras sintéticas. La tercera capa de fibras sintéticas, si está presente, puede contener de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 50 gsm, o de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 30 gsm, o de aproximadamente 8 gsm a aproximadamente 20 gsm de fibras sintéticas. La capa de fibras celulósicas, si está presente, puede contener de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 50 gsm, o de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 30 gsm, o de aproximadamente 20 gsm a aproximadamente 25 gsm de fibras celulósicas. El aglutinante se puede aplicar a una o más capas exteriores en cantidades que oscilan de aproximadamente 1 gsm a aproximadamente 10 gsm, o de aproximadamente 2 gsm a aproximadamente 8 gsm, o de aproximadamente 3 gsm a aproximadamente 6 gsm, o de aproximadamente 5 gsm.

Núcleos absorbentes

En otro aspecto, la presente materia objeto divulgada proporciona una estructura absorbente multicapa que es adyacente a un núcleo absorbente. El núcleo absorbente puede incluir al menos una capa que comprende un material superabsorbente, tal como SAP. Por ejemplo, y sin limitación, el SAP puede estar presente en forma de partículas y/o fibrosa. En realizaciones particulares, el núcleo absorbente puede ser un material airlaid de unión múltiple (multibonded airlaid, MBAL) que contiene SAP.

En otras realizaciones particulares, el núcleo absorbente tiene al menos cinco capas, en donde cada capa tiene un contenido fibroso específico. En determinadas realizaciones, la primera capa contiene fibras de celulosa, la segunda capa contiene SAP, la tercera capa contiene fibras de celulosa, la cuarta capa contiene SAP y la quinta capa contiene fibras de celulosa. En determinadas realizaciones, una o más de la primera capa, tercera capa y/o quinta capa pueden incluir además fibras bicomponentes. En determinadas realizaciones, el material no tejido puede incluir además al menos una capa adicional adyacente al núcleo absorbente. En realizaciones particulares, la capa adicional contiene fibras sintéticas.

En una realización específica, la primera capa del núcleo absorbente contiene de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 100 gsm, o de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 50 gsm de fibras de celulosa. En determinadas realizaciones, la segunda capa contiene de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 50 gsm, o de aproximadamente 12 gsm a aproximadamente 40 gsm, o de aproximadamente 15 gsm a aproximadamente 25 gsm de partículas de SAP. En determinadas realizaciones, la tercera capa contiene de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 100 gsm, o de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 50 gsm de fibras de celulosa. En determinadas realizaciones, la cuarta capa contiene de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 50 gsm, o de aproximadamente 12 gsm a aproximadamente 40 gsm, o de aproximadamente 15 gsm a aproximadamente 25 gsm de partículas de SAP. En determinadas realizaciones, la quinta capa contiene de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 100 gsm, o de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 50 gsm de fibras de celulosa. En determinadas realizaciones, las fibras de celulosa pueden ser pulpa de celulosa. Por ejemplo, y sin limitación, las fibras de celulosa pueden ser una pulpa de madera dura, tal como la pulpa de eucalipto.

Características de las estructuras absorbentes

Las presentes estructuras absorbentes unitarias divulgadas son capaces de proporcionar una variedad de funciones diferentes. Por ejemplo, las estructuras absorbentes proporcionan una barrera contra líquidos para retener líquidos dentro de la estructura absorbente y pueden absorber rápidamente los aportes de fluidos. Es más, las estructuras absorbentes pueden proporcionar almacenamiento de fluidos tanto temporal como a largo plazo, particularmente cuando se usa con un núcleo absorbente. Las estructuras absorbentes unitarias divulgadas tienen un rendimiento mejorado sobre los materiales compuestos absorbentes hechos de múltiples componentes separados, y debido a su estructura unitaria, ofrecen una simplificación significativa del proceso de fabricación de artículos de higiene personal.

En ciertas realizaciones de la estructura absorbente, el intervalo de peso base de la estructura general es de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 1000 gsm, o de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 600 gsm, o de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 400 gsm, o de aproximadamente 20 gsm a 300 gsm, o de aproximadamente de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 200 gsm, o de aproximadamente 20 gsm a aproximadamente 200 gsm, o de aproximadamente 30 gsm a aproximadamente 200 gsm, o de aproximadamente 40 gsm a aproximadamente 200 gsm. En ciertas realizaciones donde está presente un núcleo absorbente, el intervalo de peso base en una capa puede oscilar de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 1500 gsm, o de aproximadamente 50 gsm a aproximadamente 1000 gsm, o de aproximadamente 100 gsm a aproximadamente 800 gsm.

El calibre se refiere al calibre de todo el material no tejido, incluidas todas las capas, es decir, la estructura absorbente y el núcleo absorbente, si está presente. En determinadas realizaciones, el calibre del material puede oscilar de aproximadamente 0,1 mm a aproximadamente 15,0 mm, o de aproximadamente 0,2 mm a aproximadamente 10,0 mm, o de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 8,0 mm.

Las presentes estructuras absorbentes divulgadas pueden tener características de absorción de fluidos mejoradas. Por ejemplo, las estructuras absorbentes pueden absorber un fluido con un escurrimiento mínimo. En determinadas realizaciones, la escorrentía de los materiales no tejidos será inferior a aproximadamente 40 %, inferior a aproximadamente 30 %, inferior a aproximadamente 20 %, o inferior a aproximadamente 10 % de la cantidad original de fluido aplicada al material no tejido. Una persona con conocimientos ordinarios en la materia apreciará que la cantidad de escorrentía, así como cualquier otra característica de absorbencia de un material no tejido, puede variar. Por ejemplo, las características de absorbencia observadas pueden variar en función de la cantidad de fluido y el área superficial del material no tejido. Adicionalmente, cuando la estructura absorbente está recubierta con un núcleo absorbente, los materiales pueden tener características mejoradas de absorción de fluidos. Por otra parte, las estructuras absorbentes de la presente materia objeto divulgada pueden absorber rápidamente un fluido. En determinadas realizaciones, una estructura absorbente, como se ha descrito anteriormente, puede absorber un fluido en menos de aproximadamente 100 segundos, menos de aproximadamente 80 segundos, menos de aproximadamente 60 segundos, menos de aproximadamente 45 segundos o menos de aproximadamente 30 segundos. El tiempo que un material requiere para absorber un fluido puede denominarse "tiempo de absorción". Por ejemplo, y sin limitación, el tiempo de absorción se puede medir usando los procedimientos descritos en el Ejemplo Comparativo 1 y el Ejemplo 5 a continuación.

Por otra parte, las presentes estructuras absorbentes divulgadas pueden tener características de secado mejoradas, lo que indica retención de fluido mejorada. Por ejemplo, después de absorber un fluido, las estructuras absorbentes se pueden prensar para medir la cantidad de fluido liberado. En determinadas realizaciones, cuando el material absorbente incluye un núcleo absorbente, se puede utilizar una prueba de rehumectación o una prueba de sensación de humedad para prensar la estructura absorbente y medir el fluido liberado, como se describe en el Ejemplo Comparativo 1 y el Ejemplo 5 a continuación. En determinadas realizaciones, se libera menos de aproximadamente 0,5 g, menos de aproximadamente 0,4 g o menos de aproximadamente 0,3 g.

Métodos para fabricar los materiales

Se puede usar una variedad de procesos para ensamblar los materiales usados en la práctica de esta materia objeto divulgada para producir las estructuras absorbentes unitarias, que incluyen, pero sin limitación, procesos tradicionales de formación en seco, como la colocación por aire (airlaying en inglés) y el cardado, u otras tecnologías de formación, como el spunlace (tejido no tejido) o el airlace. Preferentemente, los materiales se pueden preparar mediante procesos airlaid. Los procedimientos vía aérea incluyen, pero sin limitación, el uso de una o más cabezales formadores para depositar las materias primas de composiciones diferentes en orden seleccionado en el procedimiento de fabricación para producir un producto con distintos estratos. Esto permite gran versatilidad en la diversidad de productos que pueden producirse.

En una realización, el material se prepara como un velo airlaid continuo. El velo airlaid normalmente se prepara disgregando o deshaciendo las fibras de una lámina o láminas de pulpa de celulosa, normalmente por molinos de martillo, para proporcionar fibras individualizadas. En lugar de una lámina de pulpa de fibra virgen, los molinos de martillo u otros disgregadores pueden alimentarse con recortes del borde de airlaid reciclados y material transitorio que no pertenece a la memoria descriptiva producidos durante los cambios de grado y otros residuos de la producción de airlaid. La posibilidad de reciclar de este modo los residuos de producción contribuirá a la economía mejorada del procedimiento en su totalidad. Las fibras individualizadas de cualquier fuente, virgen o reciclada, a continuación, se transportan por aire a los cabezales formadores sobre la máquina formadora de velo airlaid. Varios fabricantes producen máquinas formadoras de velo airlaid adecuadas para usar en la materia objeto divulgada, que incluyen Dan-Web Forming de Aarhus, Dinamarca, M&J Fibretech A/S de Horsens, Dinamarca, Rando Machine Corporation, Macedon, N.Y que se describe en la patente de Estados Unidos n.° 3.972.092, maquinaria textil de Margasa de Cerdanyola del Valles, España, y DOA International de Weis, Austria. Mientras que estas máquinas formadoras difieren en cómo se abre la fibra y se transporta por aire al alambre formador, todas son capaces de producir los velos de la presente materia objeto divulgada. Los cabezales formadores de Dan-Web incluyen tambores perforados rotativos o agitados, que sirven para mantener la separación de la fibra hasta que las fibras se sacan por vacío sobre una cinta transportadora formadora porosa o alambre formador. En la máquina M&J, el cabezal formador es básicamente un agitador rotatorio por encima de un filtro. El agitador rotatorio puede comprender una serie o conjunto de hélices rotatorias o aspas de ventilador. Otras fibras, tales como una fibra termoplástica sintética, se abren, se pesan y se mezclan en un sistema de dosificación de fibra tal como un alimentador textil suministrado por Laroche S. A. de Cours-La Ville, Francia. A partir del alimentador textil, las fibras se transportan por aire a los cabezales formadores de la máquina de airlaid donde se mezclan más con las fibras de pulpa de celulosa desmenuzadas desde los molinillos de martillo y se depositan sobre el alambre formador de movimiento continuo. Cuando se desean capas definidas, se pueden usar cabezales formadores para cada tipo de fibra. Como alternativa o adicionalmente, se pueden fabricar una o más capas antes de combinarse con las capas adicionales, si las hubiera.

El velo airlaid se transfiere del alambre formador a una calandria u otra fase de densificación para densificar el velo, si es necesario, para aumentar su resistencia y espesor del velo de control. En una realización, a continuación, las fibras del velo se unen por paso a través de un set de horno hasta una temperatura suficientemente elevada para fundir los materiales termoplásticos incluidos u otros aglutinantes. En una realización adicional, la unión secundaria a partir del secado o curado de un rociado de látex o aplicación de espuma se da en el mismo horno. El horno puede ser un horno de chorro de aire convencional, puede funcionar como un horno de convección, o puede alcanzar el calentamiento necesario por irradiación infrarroja o incluso microondas. En realizaciones particulares, el velo airlaid puede tratarse con aditivos adicionales antes o después del curado por calor.

Aplicaciones y usos finales

Las estructuras absorbentes de la materia objeto divulgada pueden usarse para cualquier aplicación conocida en la técnica. Por ejemplo, las estructuras absorbentes pueden usarse solas o como un componente en una diversidad de artículos absorbentes. En determinados aspectos, las estructuras absorbentes se pueden usar en artículos absorbentes que absorben y retienen fluidos corporales. Tales artículos absorbentes incluyen pañales para niños, productos de incontinencia adulta, compresas higiénicas y similares.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos son simplemente ilustrativos de la presente materia objeto divulgada y no deberían considerarse de ningún modo limitantes del alcance de la materia objeto.

EJEMPLO COMPARATIVO 1: Material compuesto absorbente de tres capas

A efectos de comparación, el presente Ejemplo proporciona un material compuesto absorbente fabricado en tres capas separadas apiladas verticalmente.

La capa superior era una lámina superior, la capa por debajo de la lámina superior era una capa de absorción de líquido y la capa inferior era un núcleo absorbente que contenía polvo superabsorbente (SAP). Este compuesto se fabricó y probó con fines comparativos. La parte del material compuesto que consiste en la lámina superior y la capa de absorción de líquido se denominó "Control". La lámina superior utilizada en este ejemplo era un material no tejido hilado comercial de 10 gsm, Spunbico Hidrofílico IB4FZ-105 010 KG (Fitesa, Italia). La capa de absorción de líquido era un producto airlaid unido a látex (LBAL) de 60 gsm comercial, Vicell 6609 (Georgia-Pacific, Steinfurt, Alemania). El núcleo absorbente era un airlaid de unión múltiple (MBAL) comercial de 175 gsm, 175 MBS3A, que contiene SAP (Georgia-Pacific, Steinfurt, Alemania).

Las características de absorción de líquido del Control (la lámina superior con la capa de absorción) se midieron para una solución de sangre sintética utilizando los procedimientos de prueba de rendimiento de absorción de líquido que se describen a continuación. El control (la lámina superior y la capa de absorción) también se colocó encima del núcleo absorbente para formar un material compuesto absorbente de tres capas. La sangre sintética se adquirió en Johnson, Moen & Co. Inc. (Rochester, MN, lote n.° 201141; febrero de 2014). La sangre sintética tenía una tensión superficial de 40-44 dinas/cm (ASTM F23.40-F1670) e incluían diferentes compuestos químicos que incluían polímero de poliacrilato de amonio, Azo Red Dye, y agua destilada HPLC, entre otros ingredientes patentados. La sangre sintética se diluyó con agua desionizada hasta una composición de 35 % de sangre y 65 % de agua.

El aparato de prueba consistía en una placa de plástico duro de 29,10 cm (111^ pulgadas) x 19,5 cm (71^ pulgadas) x 0,65 cm (% de pulgada) con un orificio de 1,90 cm (% de pulgada) de diámetro interior cortado en el centro (1 pulgada = 2,54 cm). Un cilindro de acero inoxidable pesado con un diámetro interior de 1,90 cm (% de pulgada) se adjuntó sobre el orificio. El cilindro tenía una altura de 2 inches, dando como resultado que el aparato completo tenga una altura total de 5,71 cm (2% pulgadas) y un peso de 747,3 g.

El material compuesto se comprimió con una placa de 8,190 kg durante 1 minuto y luego se probó el rendimiento de absorción de líquido del Control (la lámina superior y la capa de absorción) utilizando la solución de sangre sintética preparada. El compuesto se aportó con 4 ml de sangre sintética a una velocidad de 10 ml/min. El tiempo de absorción se midió desde el principio del aporte hasta que el líquido no era más visible en el cilindro de aporte. Se realizaron un total de tres aportes, dando tres tiempos de absorción. El intervalo de tiempo entre cada uno de los tres aportes fue de 10 minutos. La Tabla 1 ilustra los tiempos promedio de absorción de cuatro muestras del Control.

Además, se analizaron las características del retorno de la humedad de cada material después de medir los tres tiempos de absorción. Después de medir el tercer tiempo de absorción, se colocaron tres capas cuadradas (10,16 cm por 10,16 cm (4 pulgadas por 4 pulgadas)) pesadas previamente de colágeno (colágeno Coffi suministrado por Viscofan USA), por encima del material compuesto ensayado. Se colocaron una placa fina de Plexiglas y un peso por encima de las capas de colágeno durante un minuto. El Plexiglas y el peso ejercieron una presión total de 1,7 kPa. Las capas de colágeno se pesaron para determinar el resultado de la rehumectación. La Tabla 1 ilustra los resultados de la rehumectación del material compuesto ensayado.

Tabla 1. Tiem os de absorción resultados de rehumectación del control

EJEMPLO 1: Estructura unitaria de dos capas con barrera de reflujo superior integrada y funciones de absorción de líquido

Este ejemplo proporciona una estructura unitaria de dos capas que tiene una barrera de reflujo superior integrada y funciones de absorción de líquido. La barrera de reflujo superior puede ser adecuada para mantener la piel seca durante el uso de un producto de higiene que incluye la estructura unitaria de dos capas por parte de un consumidor.

La estructura A es una estructura unitaria de dos capas que se formó usando un molde de almohadillas de laboratorio. Se depositaron 30 gsm de fibras de poliéster (PET) (Trevira Tipo 245, 6,7 dtex, 3 mm) sobre un material hilado no tejido de 10 gsm, IB4FZ-105010 KG (Fitesa, Italia). Ambos lados de la estructura de dos capas resultante se trataron con un aglutinante polimérico de 5 gsm (Vinnapas 192, Wacker) en forma de emulsión y luego se curaron en un horno de laboratorio de circulación de aire. Se prepararon tres muestras de la Estructura A.

EJEMPLO 2: Estructura unitaria de tres capas con barrera de reflujo superior integrada y funciones de absorción de líquido

Este ejemplo proporciona una estructura unitaria de tres capas que tiene una barrera de reflujo superior integrada y funciones de absorción de líquido.

La estructura B se preparó como una estructura unitaria de tres capas y se formó usando un molde de almohadillas de laboratorio. Se depositaron fibras bicomponentes (bico) excéntricas de 10 gsm (Fibervisions ESE430ALV1, 3,3 dtex, 4 mm) sobre un material hilado no tejido de 10 gsm, Spunbico Hidrofílico IB4FZ-105 010 KG (Fitesa, Italia). Entonces, se colocaron fibras bicomponentes excéntricas de 20 gsm (Fibervisions ESE452ALV1, 5,7 dtex, 4 mm) encima de la capa ya formada de fibras bicomponentes de 5,7 dtex. Las telas de tres capas así formadas se curaron luego en un horno de laboratorio de paso de aire. Se prepararon tres muestras de la Estructura B.

EJEMPLO 3: Estructura unitaria de cuatro capas con funciones de barrera de reflujo superior integrada, de absorción de líquido y de almacenamiento temporal

Este ejemplo proporciona estructuras unitarias de cuatro capas que tienen funciones de barrera de reflujo superior integrada, de absorción de líquido y de almacenamiento temporal. Este ejemplo incluye dos estructuras unitarias diferentes: Estructuras C y D.

La Estructura C es una estructura de cuatro capas que se fabricó con un molde de almohadillas de laboratorio. A continuación, las bandas de cuatro capas formadas se curaron en un horno de laboratorio de paso de aire. Se prepararon tres muestras de la Estructura C.

La Estructura D es una estructura de cuatro capas que se formó usando un molde de almohadillas de laboratorio. La capa superior de la Estructura D estaba compuesta por fibras bico de 20 gsm (Trevira Tipo 255, 1,7 dtex, 6 mm). La segunda capa de la estructura fue de 20 gsm de fibras bicomponentes de PE/PP (Fibervisions, 5,7 dtex, 4 mm excéntrica). La capa tres estaba compuesta por fibras bicomponentes de PE/PP de 20 gsm (Fibervisions, 3,3 dtex, 4 mm excéntrica). La capa inferior estaba compuesta por 20 gsm de celulosa (GP 4725, pulpa semitratada, Georgia-Pacífico), que se unió con un aglutinante polimérico de 5 gsm en forma de emulsión (Vinnapas 192, Wacker). A continuación, las bandas de cuatro capas formadas se curaron en un horno de laboratorio de paso de aire. Se prepararon tres muestras de la Estructura D.

EJEMPLO 4: Estructuras unitarias multicapa que tienen funciones integradas de barrera de reflujo superior y de absorción de líquido

Este Ejemplo proporciona cinco estructuras unitarias multicapa (Estructuras E, F, G, H, e I) con funciones de barrera de reflujo superior integrada, de absorción de líquido y de almacenamiento temporal. Cada estructura de este ejemplo incluye una mezcla de diferentes fibras bicomponentes en una capa superior.

La estructura E es una estructura de dos capas que se formó usando un molde de almohadillas de laboratorio. La capa superior de la Estructura E estaba compuesta por una mezcla de fibras bico de 5 gsm (Trevira Tipo 255, 1,7 dtex, 6 mm) y fibras bicomponentes de PE/PP de 15 gsm (Fibervisions, 2,2 dtex, 4 mm excéntrica). La capa inferior de la estructura era de 20 gsm de fibras bicomponentes de PE/PP (Fibervisions, 5,7 dtex, 6 mm excéntrica). A continuación, las bandas de dos capas formadas se curaron en un horno de laboratorio de paso de aire. Se prepararon tres muestras de la Estructura E.

La estructura F es una estructura de dos capas que se formó usando un molde de almohadillas de laboratorio. La capa superior de la Estructura E estaba compuesta por una mezcla de fibras bico de 10 gsm (Trevira Tipo 255, 1,7 dtex, 6 mm) y fibras bicomponentes de PE/PP de 10 gsm (Fibervisions, 2,2 dtex, 4 mm excéntrica). La capa inferior de la estructura era de 20 gsm de fibras bicomponentes de PE/PP (Fibervisions, 5,7 dtex, 6 mm excéntrica). A continuación, las bandas de dos capas formadas se curaron en un horno de laboratorio de paso de aire. Se prepararon tres muestras de la Estructura F.

La Estructura G es una estructura de dos capas que se formó usando un molde de almohadillas de laboratorio. La capa superior de la Estructura G estaba compuesta por una mezcla de fibras bico de 15 gsm (Trevira Tipo 255, 1,7 dtex, 6 mm) y fibras bicomponentes de PE/PP de 5 gsm (Fibervisions, 2,2 dtex, 4 mm excéntrica). La capa inferior de la estructura era de 20 gsm de fibras bicomponentes de PE/PP (Fibervisions, 5,7 dtex, 6 mm excéntrica). A continuación, las bandas de dos capas formadas se curaron en un horno de laboratorio de paso de aire. Se prepararon tres muestras de la Estructura G.

La estructura H es una estructura de dos capas que se formó usando un molde de almohadillas de laboratorio. La capa superior de la Estructura H estaba compuesta por una mezcla de fibras bico de 20 gsm (Trevira Tipo 255, 1,7 dtex, 6 mm) y fibras bicomponentes de PE/PP de 5 gsm (Fibervisions, 2,2 dtex, 4 mm excéntrica). La capa inferior de la estructura era de 20 gsm de fibras bicomponentes de PE/PP (Fibervisions, 5,7 dtex, 6 mm excéntrica). A continuación, las bandas de dos capas formadas se curaron en un horno de laboratorio de paso de aire. Se prepararon tres muestras de Estructura H.

La estructura I es una estructura de dos capas que se formó usando un molde de almohadillas de laboratorio. La capa superior de la Estructura I estaba compuesta por una mezcla de fibras bico de 20 gsm (Trevira Tipo 255, 1,7 dtex, 6 mm) y fibras bicomponentes de PE/PP de 5 gsm (Fibervisions, 2,2 dtex, 4 mm excéntrica). La capa superior estaba compuesta de 17 gsm de fibras bicomponentes de PE/PP excéntricas (FIberVisions, 5,7 dtex, 6 mm excéntrica) y la capa inferior de la estructura era de 8 gsm de fibras bicomponentes de PE/PP (Fibervisions, 3,3 dtex, 6 mm excéntrica). Las telas de tres capas así formadas se curaron luego en un horno de laboratorio de paso de aire. Se prepararon tres muestras de la Estructura I.

EJEMPLO 5: Absorción de líquido y mediciones de rehumectación para estructuras A-I

En este ejemplo, las características de absorción de líquido de las Estructuras A-I de los Ejemplos 1-4 se midieron con la solución de sangre sintética especificada en el Ejemplo Comparativo 1. En cada caso, la Estructura ensayada (A, B, C, D, E, F, G, H, o I) se colocó encima del material de núcleo absorbente descrito en el ejemplo comparativo 1. Por tanto, el núcleo absorbente era, como en el Ejemplo Comparativo 1, un MBAL comercial de 175 gsm, 175 MBS3A, que contiene SAP (Georgia-Pacífico, Steinfurt, Alemania). Los materiales compuestos preparados con las Estructuras A-I y el núcleo absorbente se comprimieron con una placa de 8,190 kg durante 1 minuto. Entonces, la prueba de absorción de líquido se realizó como se describe en el Ejemplo Comparativo 1. La Tabla 2 resume los resultados del tiempo de absorción obtenidos.

Además, las características de rehumectación de cada una de las Estructuras A, B, C, D, E, F, G, H e I fueron analizados después de medir los tres tiempos de absorción. El procedimiento de prueba fue el mismo que se describe en el Ejemplo Comparativo 1. La Tabla 2 resume los resultados de rehumectación obtenidos.

Tal como se muestra en la Tabla 2, las estructuras multicapa unitarias de los Ejemplos 1-4 habían mejorado significativamente los tiempos de absorción y el peso de rehumectación en comparación con el Control (véase la Tabla 1). Por ejemplo, para algunas estructuras, el tiempo total de absorción fue menos de dos tercios de aquel del Control (128,55 s). De forma similar, la rehumectación también fue menos de dos tercios de la del Control (0,32 g), y en algunos casos, menos de la mitad o menos de un tercio. Por tanto, las estructuras absorbentes unitarias actualmente divulgadas tienen características mejoradas de absorción y retención de fluidos en comparación con los materiales compuestos convencionales.

Tabla 2. Tiem os de absorción resultados de rehumectación de estructuras A-I

Además de las diferente realizaciones representadas y reivindicadas, la materia objeto divulgada también se dirige a otras realizaciones que tienen otras combinaciones de las características divulgadas y reivindicadas en el presente documento. Así, las características particulares presentadas en el presente documento se pueden combinar con cada una de las maneras dentro del alcance de la materia objeto divulgada de modo que la materia objeto divulgada incluye cualquier combinación adecuada de las características divulgadas en el presente documento. La descripción anterior de realizaciones específicas de la materia objeto divulgada se ha presentado con fines ilustrativos y descriptivos. No pretende ser exhaustivo o limitar la materia objeto divulgada a las realizaciones divulgadas.

Será evidente para los expertos en la materia que pueden hacerse diversas modificaciones y variaciones en los sistemas y métodos de la materia objeto divulgada sin apartarse del alcance de la invención. Por tanto, se pretende que la materia objeto divulgada incluya las modificaciones y las variaciones que entren dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una estructura absorbente unitaria multicapa, que comprende:

una primera capa que comprende una mezcla de primera y segunda fibras bicomponentes diferentes y que tiene un peso base de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 50 gsm, en donde la mezcla de fibras bicomponentes comprende del 50 al 100 por ciento en peso de la capa; y

una segunda capa, adyacente a la primera capa, que comprende un tercer tipo de fibras bicomponentes y que tiene un peso base de aproximadamente 5 gsm a aproximadamente 50 gsm, y en donde las fibras bicomponentes de la segunda capa tienen un valor dtex mayor que las fibras bicomponentes de la mezcla que forma la primera capa y comprende de 50 a 100 por ciento en peso de la capa.

2. La estructura absorbente unitaria multicapa de la reivindicación 1, que comprende además una tercera capa, adyacente a la segunda capa, que comprende un cuarto tipo de fibra bicomponente.

3. La estructura absorbente unitaria multicapa de la reivindicación 1, en donde la primera y la segunda fibras bicomponentes difieren en al menos uno de composición, configuración, dtex y longitud.

4. La estructura absorbente unitaria multicapa de la reivindicación 1, que comprende además una capa de fibra celulósica adyacente a la segunda capa.

5. La estructura absorbente unitaria multicapa de la reivindicación 1, que comprende además un núcleo absorbente.

6. La estructura absorbente unitaria multicapa de la reivindicación 5, en donde el núcleo absorbente comprende SAP.

7. La estructura absorbente unitaria multicapa de la reivindicación 1, que comprende además un aglutinante en al menos una parte de la superficie externa de al menos una capa externa.

8. La estructura absorbente unitaria multicapa de la reivindicación 1, en donde la primera y segunda fibras bicomponentes están presentes en una relación de aproximadamente 5:1 a aproximadamente 1:5.

9. La estructura absorbente unitaria multicapa de la reivindicación 2, en donde las fibras bicomponentes de la segunda y tercera capas tienen un dtex mayor que las fibras bicomponentes de la mezcla que forma la primera capa.

10. Un artículo absorbente que comprende la estructura absorbente unitaria multicapa de una cualquiera de las reivindicaciones 1-9.

11. El artículo absorbente de la reivindicación 10, en donde el artículo absorbente es un producto de higiene.

12. El artículo absorbente de la reivindicación 11, en donde el producto de higiene se selecciona de un pañal para bebés, un producto para la incontinencia de adultos y una compresa higiénica.